Бактерии, их разнообразие. Строение
Бактерии обнаружены везде: в капле даже самой чистой родниковой воды, в крупинках почвы, в воздухе, на скалах, в песках пустынь, на дне океана и даже в добытой с огромных глубин нефти.
Они живут во льдах Антарктиды при температуре –83 °С и в горячих источниках, температура которых достигает +85-90 °С.
В 1 г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.
Обитают они на растениях, плодах, у различных животных и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.
Распространение в воздухе
Распространение большинства бактерий в воздушной среде связано с постоянно изменяющимися условиями жизнедеятельности растений, животных и человека, а также сезонными перепадами температур и климатическими особенностями. Наименьшую концентрацию микроорганизмов в природе можно встретить в условиях горной и морской среды, где их размножение несколько затруднено. Населенные пункты, наоборот, становятся местом их наибольшего сосредоточения, особенно в летний период. Нахождение микроорганизмов в воздушной среде является временным, поскольку она не располагает достаточным количеством питательных веществ.
В жилых помещениях количество бактерий составляет примерно 1500 представителей микромира на 1 кубический метр. Именно воздушная среда становится транспортом для многих болезнетворных микроорганизмов, вызывающих респираторные заболевания, грипп, туберкулез и др. Они выделяются в природу их носителем и достаточно быстро разносятся на приличные расстояния. Значительно снижает процесс распространения вредных бактерий хорошая вентиляция помещений.
Распространение в почве
Почва является плацдармом, с которого бактерии попадают как в воду, так и в живые организмы и воздух. В одном ее грамме содержится до нескольких миллиардов микроорганизмов. Классифицируются они следующим образом:
- Гнилостные бактерии аэробного и анаэробного типа участвуют в процессе разложения органической материи.
- Азотфиксирующие – помогают растениям усваивать азот, перерабатывая его из воздуха.
- Нитрифицирующие – работают с более сложными азотными соединениями.
- Актиномицеты (разлагают наиболее устойчивые субстраты) и др.
Болезнетворные бактерии попадают в почву с кровью и выделениями больного или мертвого организма и мусором. Возбудители многих кишечных заболеваний живут в почве больше месяца. Споры газовой гангрены, сибирской язвы и столбняка могут продержаться вне носителя несколько десятков лет.
Основным источником распространения бактерий является почва. Этому способствуют:
- наличие большого количества питательных веществ (минеральных, органических);
- достаточная влажность субстрата;
- защита их от действия прямого солнечного излучения и резких колебаний температуры.
Происходит разложение органических веществ - остатков мёртвых животных и отмерших растений, которые попадают в почву. Благодаря этому образуются неорганические вещества, которые позже могут служить пищевой базой для других организмов, в основном растений, а так же одновременно выделяется углекислый газ, необходимый для фотосинтеза растений.
Большое количество перегноя бактерии образуют после дополнительного удобрения почвы навозом, выращивания многолетних и однолетних травянистых растений, у которых отмирают многочисленные корни. При наличии кислорода в почве бактерии за короткий период времени превращают перегной в минеральные вещества, необходимые для питания растений, в том числе и культурных. Больше всего бактерий можно встретить в почвах, которые содержат много органических остатков (культивированных, удобряемых, достаточно увлажнённых)
Встречаются в почве и патогенные (болезнетворные) бактерии. Они попадают в грунт вместе с трупами животных, бытовыми и промышленными отбросами. Они могут быть возбудителями тяжёлых заболеваний - столбняка, ботулизма, газовой гангрены и др. Почва является основным первоисточником попадания бактерий в воздух и в воду.
Распространение в водной среде
Вода - благоприятная среда для жизнедеятельности бактерий. Загрязнение воды может составлять до миллиона бактерий в 1 мл.
Бактерии попадают в водоёмы со сточными почвенными водами, из воздуха и др. Количество бактерий в воде зависит от её природы. Воды открытых водоёмов содержат наибольшее количество бактерий, а артезианские воды - значительно меньше, потому что проходят сквозь слои почвы и частично очищаются. Вода является источником распространения патогенных бактерий, особенно во время эпидемий дизентерии, брюшного тифа, холеры и других инфекций. Они могут сохранятся в воде несколько месяцев.
Промышленные сточные воды и бытовые сточные воды, а так же дождевые воды, в которые из воздуха и с поверхности почвы попадает большое количество бактерий являются основным источником бактериального загрязнения естественных водоёмов. В таких стоках содержится большое количество химических соединений - хлоридов, аммиака, сероводорода, соли азотной и фосфорной кислот. Очищенные сточные воды и питьевую воду обеззараживают путём облучения ультрафиолетовыми лучами, озонирования.
В воде могут находиться возбудители различных заболеваний, таких как:
- дизентерия;
- брюшной тиф;
- колиэнтерит.
Попав в воду, бактерии могут оставаться там несколько месяцев, повышая риск появления заболеваний.
Распространение в теле человека
Болезнетворные микроорганизмы могут проникать в тело человека множеством способов, но в основном это происходит через ротовую полость и поврежденные участки кожных покровов. Многие попавшие бактерии живут в человеке, не принося ему вреда. Так как именно в ротовой полости обитает огромное количество микроорганизмов, то именно оттуда они и распространяются по всему телу через потребляемую пищу и воду.
В данной полости находятся:
- стафилококки;
- стрептококки;
- микрококки.
Из-за этого некоторые воспалительные процессы в ротовой полости могут послужить причиной появления заболевания. Распространение бактерий в воздухе, почве, воде, живых организмах объясняется огромным разнообразием их видов, сумевших приспособиться практически к любым условиям существования в природе.
Но больше всего загрязнению подвержены руки, так как они часто соприкасаются с различными предметами. На них могут находиться болезнетворные микроорганизмы, которые служат причиной серьезных заболеваний. Размножение таких бактерий можно остановить соблюдением простых правил гигиены, что имеет немаловажное значение в профилактике большинства инфекций.
Бактерии - относительно просто устроенные микроскопические одноклеточные организмы.
Форма бактерий (рис. 28). В зависимости от формы клетки бактерии различают: шарообразные кокки, палочковидные бациллы, изогнутые в виде запятой вибрионы, спиралевидные спириллы. Очень часто бактерии образуют скопления в виде длинных изогнутых цепочек, групп и плёнок. Некоторые бактерии имеют один или несколько жгутиков. Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков.
Рис. 28. Форма и размеры бактериальных клеток
Большинство бактерий бесцветно. Только немногие окрашены в пурпурный или зелёный цвет.
Строение бактерий . Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточные оболочки бактерий существенно отличаются от оболочек растений. Оформленного ядра, отделённого от цитоплазмы ядерной оболочкой, в клетке нет. Ядерное вещество у большинства бактерий распределено в цитоплазме (рис. 29).
Рис. 29. Строение клетки бактерии
Распространение бактерий . Практически нет места на Земле, где бы не встречались бактерии. Они живут во льдах Антарктиды при температуре -83 °С и в горячих источниках, температура которых достигает +85-90 °С. Особенно много их в почве. В 1 г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.
Число бактерий различно в воздухе проветренных и непроветренных помещений. Так, в классе после проветривания перед началом урока бактерий в 13 раз меньше, чем в той же комнате после урока.
Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.
Питание бактерий . Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них, например синезелёные, или цианобактерии, способны создавать органические вещества из неорганических. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.
Размножение бактерий . Размножаются бактерии делением одной клетки на две. При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий может происходить через каждые 20-30 мин. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно было бы заполнить все моря и океаны. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибает под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65-100 °С, под действием дезинфицирующих веществ, в результате борьбы между видами и т. д.
Лишь у некоторых видов бактерий образуются особые клетки - споры (от греческого «спора» - семя), с помощью которых они могут размножаться.
В неблагоприятных условиях (при недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры) цитоплазма бактериальной клетки, сжимаясь, отходит от материнской оболочки, округляется и образует внутри неё на своей поверхности новую, более плотную оболочку (рис. 30). Такую бактериальную клетку тоже называют спорой (от греческого слова «спора» - семя). Споры некоторых бактерий сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях. Они выдерживают высушивание, жару и мороз, не сразу погибают даже в кипящей воде. Споры легко разносятся ветром, водой и т. д. Их много в воздухе и почве. В благоприятных условиях спора прорастает и становится жизнедеятельной бактерией. Споры у подавляющего большинства бактерий - это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.
Рис. 30. Образование спор
Новые понятия
Чем можно объяснить широкое распространение бактерий на нашей планете?
Задания
- Вымойте клубень картофеля, не очищая его от кожуры, нарежьте ломтиками. Натрите ломтики мелом и поместите в чашку Петри. Чашку поставьте в тёплое место с температурой 25-30 °С. Через 2-3 суток на поверхности ломтиков образуется плотная морщинистая плёнка. Маленький кусочек плёнки разотрите в капле воды и рассмотрите под микроскопом бактерии картофельной палочки. Они подвижны, обладают жгутиками и могут образовывать споры.
- Для получения культуры сенной палочки положите в колбу с водой немного сена, горлышко колбы закройте ватой и кипятите содержимое в течение 15 мин, чтобы уничтожить другие бактерии, которые могут оказаться в колбе. Сенная палочка при кипячении не погибает. Полученный настой сена отфильтруйте и на несколько дней поставьте в помещение с температурой 20-25 °С. Сенная палочка будет размножаться, и вскоре поверхность настоя покроется плёнкой из бактерий.
Стеклянной палочкой перенесите частичку плёнки на предметное стекло, накройте покровным стеклом и рассмотрите под микроскопом. Добавьте под покровное стекло каплю метиленовой синьки или чернил, разбавленных водой. На голубом фоне бактерии видны гораздо лучше. Некоторые из них подвижны, а у неподвижных внутри видны блестящие овальные образования. Это споры.
- Большинство бактерий гибнет при температуре +65-100 °С, но споры некоторых из них переносят нагревание до +140 °С и охлаждение до -253 °С.
Нагрейте отфильтрованный настой. Выясните, при какой температуре бактерии сенной палочки погибают.
Знаете ли вы, что...
Встречаются так называемые хищные бактерии. Это колониальные бактерии. Их клетки соединены мостиками и образуют подобие ловчей сети. Передвигаясь, такая колония захватывает и переваривает мелкие живые организмы.
Бактерии были описаны в 1676 г. голландским натуралистом Антони ван Левенгуком. Это прокариотические микроскопические организмы. Размеры бактериальных клеток колеблются в среднем от 0,1 до 10 мкм. Тело бактерий состоит из одной клетки, однако бактерии могут образовывать колонии в виде шариков, нитей, пленок. Многоклеточные представители встречаются среди цианобактерий (синезеленых водорослей). В клетках бактерий нет оформленного ядра. Генетический аппарат бактерий представлен одной кольцевой молекулой ДНК (бактериальной хромосомой), которая присоединена в определенном месте к клеточной мембране и занимает в цитоплазме пространство, называемое нуклеоидом. У бактерий отсутствуют мембранные органеллы, характерные для клеток эукариот: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, пластиды и ряд других. Рибосомы бактерий мельче рибосом эукариот. Бактериальная клетка от внешней среды отграничена плазматической мембраной типичного строения. Снаружи от мембраны клетка бактерий покрыта жесткой клеточной стенкой, в состав которой входит полисахарид муреин. Клеточная стенка проницаема для воды, ионов и низкомолекулярных соединений, но непроницаема для крупных полимерных молекул. Поверх клеточной стенки у бактерий могут располагаться капсула или слои слизи. Эти образования служат дополнительной защитой для клеток и участвуют в формировании колоний. Плазматическая мембрана образует впячивания внутрь клетки, которые называются мезосомами; на их поверхности локализованы ферменты, принимающие участие в дыхательных процессах. У фотосинтезирующих бактерий во впячиваниях плазматической мембраны встроены фотосинтетические пигменты. Существуют неподвижные и подвижные бактерии. У подвижных бактерий имеется один или несколько жгутиков. Жгутики бактерий устроены иначе, чем у эукариот. Они представляют собой полый цилиндр из особых белков и не покрыты цитоплазматической мембраной.
По форме клетки бактерии можно разделить на четыре основных типа.
Бациллы имеют форму палочек. Среди них есть как одиночные (кишечная палочка,), так и собранные в цепочки (возбудитель сибирской язвы).
Кокки имеют форму шариков. Если они располагаются попарно - это диплококки (возбудитель пневмонии), если образуют цепочки клеток - то стрептококки (возбудители ангины, скарлатины), если они сгруппированы в комочки, напоминающие виноградную кисть, - то это стафилококки (вызывают пищевые отравления).
Вибрионы - это бактерии, имеющие изогнутую форму, напоминающие запятую (возбудитель холеры).
Спириллы - это нитевидные или закрученные по спирали клетки. На них похожи спирохеты. Спириллы и спирохеты отличаются друг от друга по способу перемещения.
При наступлении неблагоприятных условий некоторые бактерии образуют толстостенные споры. Споры эндогенного происхождения, то есть они формируются внутри клеток и служат не для размножения, а для перенесения неблагоприятных условий и распространения. Споры способны выдерживать нагревание, переохлаждение, облучение и могут сохраняться живыми десятки лет.
Размножаются бактерии простым делением клетки пополам (бинарное деление). Перед делением клетки у них происходит удвоение молекулы ДНК. У некоторых бактерий деление может происходить каждые 20 минут. У бактерий может происходить обмен генетическим материалом. Этот процесс называется генетической рекомбинацией. У бактерий выделяют три ее формы: трансформацию, конъюгацию (не путать с половым процессом конъюгацией у водорослей и инфузорий!) и трансдукцию.
Автотрофные бактерии используют неорганические соединения углерода (главным образом углекислый газ) для синтеза собственных органических веществ. В качестве источника энергии они используют или свет (фотоавтотрофы: цианобактерии, пурпурные бактерии, зеленые бактерии), или химическую энергию окисления неорганических веществ (хемоавтотрофы: серобактерии, нитрифицирующие бактерии, железобактерии, водородные бактерии). К фотоавтотрофным принадлежат бактерии, имеющие зеленые пигменты бактериохлоро- филлы. Фотосинтез у некоторых из них протекает в анаэробных условиях без выделения кислорода (аноксигенный фотосинтез). У цианобактерий фотосинтез протекает с выделением кислорода (оксигенный фотосинтез). В группу хемоавтотрофов входят нитрифицирующие бактерии, способные окислять аммоний до нитратов. Азотфиксирую- щие бактерии переводят молекулярный азот в нитраты. Бесцветные серные бактерии окисляют сероводород до молекулярной серы, а при нехватке сероводорода переводят серу в сернистую и серную кислоты. Железобактерии окисляют двухвалентное железо в трехвалентное, благодаря их деятельности в протерозойской эре образовались залежи железных руд (Криворожское месторождение). Водородные бактерии окисляют молекулярный водород до воды.
Особый интерес представляют бактерии-симбионты, тесно связанные с другими живыми организмами симбиотическими типами отношений. Например, клубеньковые бактерии (принадлежат к роду
Ризобиум), которые образуют клубеньки на корнях бобовых растений, свободно живут в почве, но фиксацию молекулярного азота могут осуществлять только в симбиозе с растениями. Они способны фиксировать молекулярный азот и переводить его в форму, доступную для всасывания растениями.
Растение обеспечивает бактерии питательными веществами и создает для них необходимые условия существования, а бактерии снабжают растения азотом. Бактерии имеют повсеместное распространение. Наибольшее количество бактерий обитает в почве - в 1 г плодородной пахотной почвы их содержится несколько миллиардов. Почвенная флора в основном представлена бактериями гниения. Они разлагают органические остатки (отмершие тела растений и животных) до веществ, которые потребляют растения: до углекислого газа, воды и минеральных солей. Этот процесс называется минерализацией органических остатков. Чем больше бактерий в почве, тем интенсивнее идет процесс минерализации, следовательно, тем выше плодородие почв. В почве также могут находиться болезнетворные бактерии и их споры (столбняк). В воду бактерии попадают главным образом из почвы. На дне водоемов сконцентрированы сапрофитные бактерии, они разлагают отмершее органическое вещество, оседающее на дно,
то есть выполняют ту же роль, что и почвенные бактерии. Концен-
трация бактерий в воде значительно ниже, чем в почве. В 1 см воды обычно содержится до 400 000 бактерий. В воде могут присутствовать и болезнетворные бактерии - возбудители холеры, туляремии и др. Меньше всего бактерий в воздухе, однако их количество значительно повышается в помещениях, в местах скопления людей. Наименьшее количество бактерий содержится в воздухе хвойных лесов, особенно сосновых. Смолистые выделения хвойных растений обладают бактерицидным свойством. В населенных пунктах, особенно в промышленных городах, число бактерий в воздухе увеличивается, так как они оседают на взвеси пыли, в избытке содержащейся в воздухе. В местах скопления людей воздух содержит очень большое количество разнообразных болезнетворных бактерий и их споры (туберкулез, ангина). Бактерии встречаются и в бескислородной среде (в глубоких слоях почвы, в иле, в толще воды). Одни бактерии приспособились жить при низких температурах, например, в 1 г льда Антарктиды обнаружено около 100 бактерий. Другие, наоборот, могут жить в горячих источниках, выдерживая температуру до 80 °С. Бактерии живут на покровах растений, животных и человека или внутри них.
Бактерии принимают непосредственное участие в круговороте веществ в природе, разрушая мертвые органические вещества, и тем самым способствуют поглощению этих веществ растениями.
Цианобактерии при фотосинтезе выделяют кислород. Именно благодаря этой группе организмов примерно 2 миллиарда лет тому назад в атмосфере началось накопление молекулярного кислорода. В результате деятельности этих бактерий изменился газовый состав атмосферы и сформировался озоновый экран.
Важную роль играют бактерии в фиксации атмосферного азота. Среди них встречаются как свободно живущие бактерии (азотобактер), так и живущие в симбиозе клубеньковые бактерии. Делая доступным для растений азот атмосферы, они повышают плодородие почвы.
Цианобактерии входят в состав лишайников. Множество симбиотических бактерий обитают в кишечнике млекопитающих как симбионты, например кишечная палочка. Они частично разлагают клетчатку, которую эти животные не способны переварить. В процессе их жизнедеятельности синтезируются витамины группы В и витамин К, необходимые для нормальной жизнедеятельности. При отсутствии бактерий в кишечнике у животных и человека развивается заболевание - дисбактериоз.
Способность бактерий расщеплять органические вещества используют при очистке загрязненных сточных вод.
В пищевой промышленности бактерии используют в процессах брожения для получения кисломолочных продуктов, сыра, масла, квашения овощей. В химической промышленности бактерии используют для получения спиртов, уксусной кислоты, ацетона, сахаров и полимеров.
Бактерии применяются в микробиологической промышленности для получения антибиотиков, витаминов, гормонов и ферментов. Бактерии широко используются в генетической инженерии. Так, путем переноса в клетки генов бактерий, кодирующих синтез инсулина у человека, удалось получить человеческий инсулин.
Бактерии могут играть и отрицательную роль. Они способны вызывать порчу сена, кормов, пищевых продуктов, повреждение книг и рукописей. Цианобактерии вызывают цветение воды, что пагубно отражается на существовании других обитателей водоемов - беспозвоночных и рыб. Бактерии вызывают заболевания растений, животных и человека. У человека бактерии являются возбудителями таких заболеваний, как тиф, холера, чума, сибирская язва, туберкулез, ангина и др. Заражение может происходить как при контакте с больными людьми, так и через воду, воздух, продукты питания, предметы личной гигиены. К мерам борьбы с возбудителями инфекционных заболеваний относятся: проведение предохранительных прививок, контроль за источниками воды и пищевыми продуктами, пастеризация и термическая обработка продуктов питания, соблюдение основных гигиенических требований, дезинфекция помещений, стерилизация медицинских инструментов и перевязочного материала и др.
Выберите один правильный ответ.
1. Размеры самых крупных бактерий составляют примерно
1) 10 _5 м 2) 10” 8 м 3) 1мм 4) 1см
2. Шарообразные бактерии называются
1) спириллами 3) вибрионами
2) кокками 4) бациллами
3. Возбудителем холеры является
1) стрептококк 3) вибрион
2) бацилла 4) спирохета
4. Бактерии способны передвигаться с помощью
1) жгутиков 3) параподий
2) ложноножек 4) ресничек
5. Бактерии-сапротрофы питаются
1) живыми клетками
2) умершими организмами
3) неорганическим веществом
4) любым из перечисленных способов
6. К миксотрофным бактериям относятся
1) гонококки
2) молочнокислые бактерии
3) возбудители сибирской язвы
4) азотофиксирующие бактерии
7. Фотоавтотрофами являются
1) цианобактерии
2) азотофиксирующие бактерии
3) болезнетворные бактерии
4) денитрифицирующие бактерии
8. Споры у бактерий служат для
1) активного передвижения
2) бесполого размножения
3) полового размножения
4) переживания неблагоприятных условий
9. Споры бактерий наиболее уязвимы для
1) кипячения
2) замораживания
3) обезвоживания
4) ультрафиолетового излучения
10. По типу питания бактерии гниения относятся к
11. Больше всего бактерий на единицу объема обитает в
1) болотной воде 3) воздухе городов
2) плодородном слое почвы 4) океане
12. Азотфиксирующие бактерии относятся к
1) молочнокислым бактериям
2) бактериям гниения
3) бактериям спиртового брожения
4) клубеньковым бактериям
13. Палочка Коха относится к
1) почвенным бактериям
2) бактериям гниения
3) болезнетворным бактериям
4) уксуснокислым бактериям
14. Симбионтом человека является
1) азотобактер 3) кишечная палочка
2) холерный вибрион 4) золотистый стафилококк
15. Бактерии являются возбудителями
2) гепатита
3) краснухи
4) сибирской язвы
Выберите три правильных ответа.
16. Бактерии не имеют
1) клеточной стенки
4) цитоплазмы
5) аппарата Гольджи
6) эндоплазматической сети
17. Формами генетической рекомбинации у бактерий являются
1) транскрипция
2) трансляция
3) трансформация
4) трансдукция
5) конъюгация
6) транслокация
18. Хемоавтотрофами являются
1) молочнокислые бактерии
2) уксуснокислые бактерии
3) бактерии спиртового брожения
4) нитрифицирующие бактерии
5) водородные бактерии
6) железобактерии
19. Бактерии являются возбудителями
2) холеры 5)
3) столбняка 6)
20. Бациллы являются возбудителями
1) сыпного тифа 4)
2) сифилиса 5)
3) туберкулеза 6)
Ключи к заданиям
| № вопроса | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| ответ | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 4 | 4 | 1 |
| № вопроса | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| ответ | 2 | 4 | 3 | 3 | 4 | 3,5,6 | 3,4,5 | 4,5,6 | 1,2,3 | 1,3,5 |
Задание 21
|
Тема урока:
Распространение бактерий. Значение бактерий в природе и в жизни человека.
Задачи урока:
Образовательные
: формировать знания о многообразии и значении бактерий в природе и в жизни человека;
Развивающие
:
формировать умения и навыки работать с учебной литературой, развивать мыслительные приемы сравнения, анализа, синтеза.
Способствовать развитию устной монологической и диалогической речи,
развивать навыки работы с микроскопом, в приготовлении микропрепаратов;
Воспитательные
: осуществлять гигиеническое воспитание учащихся.
Оборудование:
1. Презентация «Бактерий»
2. «Корень бобового растения с клубеньками»,
3. микроскоп, препаровальная игла, предметное стекло, покровное стекло, пипетка
4. кефир, соленый огурец, сенная палочка
Ход урока:
I . Орг. момент:
Приветствие, отметка отсутствующих, позитивный настрой на работу
Настал новый день. Я улыбнусь вам, и вы улыбнитесь друг другу. И подумайте: как хорошо, что мы сегодня здесь все вместе. Мы все здоровы. Что мы пожелаем друг другу?
Я желаю вам хорошего настроения!
А что вы хотите пожелать мне?
Глубоко вздохните и выдохните... и начнем наш урок.
II . Актуализация знаний:
1. Опрос- беседа:
1. Какое дыхание характерно для бактерий брожения?
2. Бактерии, живущие в бензине и керосине, питаются этими веществами, вызывая их брожение. К каким опасным последствиям это может привести, особенно в жаркую погоду?
3. Может ли человек управлять развитием бактерий? Ответ обоснуйте.
4. Молоко - благоприятная среда для развития микроорганизмов. Но если в него добавить тысячную долю грамма пенициллина, то оно может стоять вдвое дольше, чем обычно, не скисая в самое жаркое время. Почему?
5. В Антарктиде найден ящик с продуктами, который был оставлен еще экспедицией Скотта. Анализ показал, что продукты сохранили свои качества. Почему?
6. Почему в сырую погоду, а также в плохих жилищных условиях и при плохом питании люди заболевают чаще, чем в сухую солнечную погоду и в хороших условиях?
7. Бактерии очень выносливые организмы, их находили в кипящих источниках, в нефти, бензине, керосине. А где еще они встречаются?
2.Соотнести определения с изученными терминами и понятиями :
А) автотрофы
Б) гетеротрофы
В) сапротрофы
Д) цианобактерии
Е) аэробы
Ж) анаэробы
З) прокариоты
И) эукариоты
К) фотосинтез
1) Организмы, в клетках которых отсутствует ядро
2) Бактерии, которым для дыхания необходим кислород
3) Организмы, в клетках которых присутствует ядро ядро
4) Бактерии и другие организмы, способные образовывать органические вещества из неорганических веществ
5) Бактерии, способные к фотосинтезу
6) Бактерии, которым не нужен кислород для жизнедеятельности.
7) Бактерии и другие организмы, которые потребляют готовые органические вещества
8) Бактерии и другие организмы, которые поглощают питательные вещества из мёртвого и разлагающегося органического материала.
9) Бактерии и другие организмы, которые поглощают органические вещества живых существ, нанося им вред
10) Процесс образования органических веществ из неорганических, который происходит с участием хлорофилла под влиянием солнечного света.
III. МОТИВАЦИЯ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
- Постановка познавательной задачи
- Французский ученый Луи Пастер назвал бактерии «великими могильщиками в природе!». Как вы понимаете слова ученого?
IV . Изучение нового материала
Мы живём в мире, плотно заселённом бактериями. Например, в слое почвы толщиной 30 см и площадью 1га содержится от 1,5 до 30 т бактерий. В каждом грамме парного молока их столько же, сколько людей на планете. Бактерии живут и в нашем организме. На каждую клетку нашего организма приходится до 10 бактериальных клеток. Поэтому значение их в природе и в жизни человека велико.
Задачи урока : Речь пойдет на уроке о значении бактерий. Продолжаем учиться работать в паре, использовать учебник.
Роль бактерий в природе и жизни человека
Самостоятельная работа в паре. ЗАДАНИЕ (Работа в паре):
Подумайте вместе , почему без этих бактерий жизнь на Земле не могла бы существовать?
На предложенной таблице заполните необходимые графы.(работа с текстом учебника, приложениями)
1.Значение бактерий
Значение бактерий в природе
Значение бактерий в жизни человека
2. Лабораторная работа «Рассматривание под микроскопом кисломолочных бактерий и сенной палочки» уч. стр.14. Описание работы.
V . Закрепление:
1. Подумайте, почему на огородах и земельных участках рекомендуют высаживать бобовые растения (горох, фасоль, бобы)?
2.Почему многие продукты хранят в холодильнике? А крупы и макаронные изделия – нет?
3. Почему варенье, сваренное с небольшим количеством сахара, закисает?
4.Почему не портятся сушеные растения, грибы и мясо?
5. Почему при консервировании долго кипятят продукты, или заливают горячим раствором?
6.Как бактерии попадают в организм человека? Какие болезни человека они вызывают?
7.Какие условия способствуют распространению болезнетворных бактерий?
8. Какие меры борьбы применяют для борьбы с заболеваниями, вызываемыми бактериями?
9. Почему работники сельского хозяйства и любители-огородники стремятся высеивать семена растений, стойких к бактериальным заболеваниям?
VI . Рефлексия и итог.
Учащимся предлагают ответить на следующие вопросы:
1. На уроке я работал
2. Своей работой на уроке я
3. Материал урока мне был
7. Домашнее задание мне кажется
активно / пассивно
доволен / не доволен
понятен / не понятен
полезен / бесполезен
интересен / скучен
легким / трудным
интересным / неинтересным
– Сделайте вывод по уроку (главная мысль урока).
– Бактерии в большей степени полезны или вредны?
Оценивание и самооценивание.
Домашнее задание: Параграф учебника
Составить кроссворд «Одноклеточные организмы» или опорную схему «Бактерий»
Приложения:
Роль бактерий в природе
Бактерии - разрушители (редуценты) органического вещества и преобразователи биомассы . Мёртвые организмы как растительного, так и животного происхождения подвергаются усердной обработке бактериями, которые превращают мёртвые клетки организмов в почву и удобрения, таким образом поддерживая «круговорот биомассы» в природе. Например, листва, которая опадает с деревьев осенью, подвергается воздействию бактерий и к следующей весне превращается в плодородный перегной. На этой плодородной почве и растёт то самое дерево, которое осенью сбросило листву.
Бактерии - поглотители азота (симбионты) . Встречаются бактерии – симбионты (от лат. «сим» - вместе, «биос» - жизнь), которые живут в организмах растений и животных и приносят им определенную пользу. Например, клубеньковые бактерии, поселяющиеся в корешках некоторых растений, способны усваивать газообразный азот из почвенного воздуха и таким образом снабжают эти растения азотом, необходимым для жизнедеятельности. Отмирая, растения обогащают почву соединениями азота, что было бы невозможно без участия таких бактерий. Только бактериям под силу ассимилировать азот, который затем поступает в качестве удобрения в почву. Специальные ферменты, содержащиеся в бактериях, помогают им «усваивать» атмосферный азот и смешивать его с другими минералами. Так происходит жизненно важный процесс для всех растений на Земле - фиксация азота.
Бактерии - поставщики кислорода и углекислого газа (продуценты) . Многие бактерии используют свет как источник энергии. Все они окрашены в красный, оранжевый, зеленый или сине-зеленый цвет: ведь для того, чтобы свет произвел работу, он должен быть поглощен каким-либо красителем – пигментом. У бактерий это разнообразные хлорофиллы и каротиноиды. Большинство из них могут связывать молекулярный азот. Обитают они чаще всего в водоемах на поверхности ила, некоторые - в горячих источниках.
Особенность бактериального фотосинтеза в том, что при нем не выделяется свободный кислород, как у зеленых растений.
Совсем по-другому используют энергию солнечного излучения цианобактерии (их еще называют сине-зелеными водорослями) . Они расщепляют воду и используют водород, а молекулярный кислород выделяют в атмосферу. Полагают, что именно цианобактерии сделали атмосферу нашей планеты кислородной. Цианобактерии, устойчивые к бытовому и промышленному загрязнению, вызывают «цветение» и порчу воды в водоемах, озерах, водохранилищах. Могут они жить на прибрежных камнях, в горах, пустынях, в горячих источниках. Эти микроорганизмы активно связывают атмосферный азот, обеспечивая урожай рисовых полей и продуктивность всех других водоемов.
Бактериальным инфекциям подвержены и растения, и животные.
Бактерии - звено в цепи питания
Известны хищные бактерии, поедающие представителей других видов прокариот
Положительная роль бактерий в жизни человека.
Бактерии - создатели полезных ископаемых. Многие полезные ископаемые создаются веками и тысячелетиями из биомассы при участии воздуха, воды, почв и бактерий. Поэтому роль бактерий как творцов полезных ископаемых также очень велика.
Бактерии - шеф-повара молочных продуктов . Молочнокислые бактерии необходимы для свёртывания молока, из которого люди делают кефир, сыр и йогурт. Без молочнокислых бактерий мы бы никогда не смогли получить все эти замечательные продукты.
Бактерии - помощники фермера . Специальные бактерии помогают в сельском хозяйстве бороться с насекомыми-вредителями и сорняками. Для повышения урожайности человек использует также специальные бактериальные удобрения.
Бактерии - помощники учёных . В последние десятилетия человек все больше и больше использует бактерии. Все это создает предпосылки для происходящей сейчас перестройки промышленности и создания так называемой биотехнологии. При этом ученые рассчитывают на коренное изменение способов получения товаров повседневного спроса, и в том числе пищевых продуктов и источников энергии. Важное значение на сегодняшний день приобретает изучение и широкое использование микроорганизмов в здравоохранении.
Отрицательная роль бактерий в жизни человека
Болезнетворные бактерии
Все представители этой группы относятся к факультативным либо облигатным анаэробам, активно размножаясь в организме человека и вызывая очень опасные, порой фатальные заболевания (чума, холера, газовая гангрена, ботулизм).
Широко распространена опасная болезнь дизентерия. Дизентерийная палочка, размножаясь в кишечнике, вызывает его сильное расстройство («кровавый понос»).
Близкими возбудителями вызывается сальмонеллез (возбудитель сальмонелла) и брюшной тиф. Все они называются «болезнями грязных рук», но заразиться ими можно и через мух, загрязненную пищу и воду.
Многие бактерии поражают дыхательные пути, вследствие чего человек заболевает ангиной. Широко распространены разные формы пневмонии, вызываемой пневмококками. Микобактерией - палочкой Коха – вызывается туберкулез, заболевание, вселяющее ужас еще в начале ХХ века. Обычно поражаются легкие («чахотка»), но сейчас распространены и другие формы заболевания, достаточно трудные при первичной диагностики (костный, почечный туберкулез).
К мерам борьбы с возбудителями инфекционных заболеваний относятся: проведение предохранительных прививок, контроль за источниками воды и пищевыми продуктами, пастеризация и термическая обработка продуктов питания, соблюдение основных гигиенических требований, дезинфекция помещений, стерилизация инструментов и перевязочного материала.
Распространены повсеместно (кроме кратеров действующих вулканов и в эпицентрах взорванных бомб). Ни низкие температуры, ни кипящие гейзеры, ни растворы солей, ни горные вершины, ни облучение атомных реакторов не мешают их существованию. Все живые существа - растения, животные и люди - постоянно взаимодействуют с ними и являются не только их хранилищами, но и распространителями. Бактерии - яборигены нашей планеты, первопоселенцы суши.
В 1 куб. м воздуха лугов и полей около 100 клеток бактерий, в городском воздухе - от 10-25 тысяч на 1 куб. м летом и до 4,5 тысяч зимой, в закрытых помещениях от 5 -300 тысяч на 1куб. м. Больше всего бактерий в воздухе промышленных городов, меньше в сельской местности. В верхних слоях содержится меньше микробов, они более устойчивы к ультрафиолетовым лучам. Исследованию воздуха уделяется большое внимание, т.к. воздушно-капельным путем распространяется грипп, скарлатина, дифтериия, туберкулез, ангина и др…
Огромное количество содержится в любом гниющем субстрате. В навозе бактерии по массе могут составлять треть сухого вещества. В почве их содержание изменяется от 300-500 млн. до 2млрд. на 1 г в зависимости от богатства почвы органическими веществами. Здесь встречаются разные бактерии: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. Среди них есть аэробы (живущие в кислородной среде) и анаэробы (живущие в бескислородной среде). Микрофлора - один из способов образования почв.
Вода - природная среда, где в большом количестве развиваются бактерии, попадающие туда из почвы. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родников. Богаты бактериями открытые водоемы, реки. В пригородной зоне вода сильно загрязнена сточными водами, в них попадают патогенные микробы: бруцеллезная палочка, палочка туляримии, вирус полиомиелита ящура, возбудителя кишечных инфекций (палочки брюшного тифа, паратифа, дизентерийная палочка, холерный вибрион и др.). В чистой воде в 1мл содержится 100-200 бактерий, а загрязненная - 100-300 тысяч и более. Но некоторые бактерии, питаясь отбросами, осуществляют биологическое очищение воды.
Бактерии - наиболее стойкие обитатели Земли. Живые бактерии, способные к размножению, были обнаружены в нефтяных водах на глубине 1700м; на дне океана (глубже 10 км), в рассолах с концентрацией 250 г/л, при большом давлении, после кипячения в условиях очень высокого вакуума.
Бактерии были открыты голландцем А. Левенгуком еще в 1675 году, но только французский ученый Луи Пастер (1822-1895) впервые показал их роль в природе в процессе брожения и других превращениях веществ. Он установил, что именно бактерии являются возбудителями заболеваний человека и животных. Он первый получил вакцины против сибирской язвы и бешенства. Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении с воздухом, почвой, водой, на одежде и коже оседают разнообразные бактерии (столбняка, газовой гангрены и др.). На коже их содержится от 85млн.-1212млн. На открытых частях их больше. В ротовой полости больше 100 видов, в желудке в результате кислотной среды они гибнут. С экскреметами ежедневно человек выделяет около 18 млрд. бактерий, т.е. больше, чем людей на земном шаре.
