Одноклеточные, без ядра в клетках.
Бактерии – это одноклеточные организмы, то есть каждая бактерия – это всего лишь одна клетка. Их главный отличительный признак – отсутствие ядра в клетке. У всех остальных организмов в клетках есть ядро, в этом ядре находятся хромосомы, а в них – ДНК с генетической информацией.
Давайте познакомимся с бактериями поближе.
Отличительные признаки бактерий
Их четыре.
Самый главный – отсутствие ядра. Поэтому бактерий еще называют прокариотами. Приставка «про-» в этом слове означает «до-» – доядерные.
Все бактерии одноклеточные. Они могут «собираться» в группы и жить «вместе», а не поодиночке, но если эта группа распадается, бактерии не умирают. Они спокойно продолжить жить по отдельности. В их одной клетке есть все необходимое для жизни.
Если организм одноклеточный, но у него есть ядро – это точно НЕ бактерия. Это уже так называемый простейший организм. К простейшим относятся, например, амебы, инфузории-туфельки, эвглены и еще куча всяких живых существ.
У бактерий нет органоидов. Органоиды – это такие образования в клетке, как органы в теле человека. Например, у растений есть вакуоли с клеточным соком, митохондрии, которые отвечают за получение энергии для жизни клетки. У бактерий ничего этого нет.
ДНК бактерий имеет кольцевидную форму. У эукариот она спиралевидная.
Строение бактериальной клетки
Для школы вам достаточно запомнить следующее. У бактериальной клетки есть оболочка, цитоплазма, нуклеоид с ДНК и рибосомы. Всё.
Теперь чуть более детально.
У любой бактериальной клетки есть оболочка. В этой оболочке обычно три слоя:
- Слизистый слой.
- Клеточная стенка.
- Цитоплазматическая мембрана.
Внутри клетки все заполнено цитоплазмой. Это такая жидкость, которая позволяет разным органоидам взаимодействовать друг с другом.
В цитоплазме находится нуклеоид – оболочка, внутри которой располагается кольцевая ДНК. Ученые считают, что нуклеоиды совершенствовались и постепенно превратились в полноценное ядро.
Еще там располагаются рибосомы – органоиды, которые нужны для синтеза белка.
Раньше ученые думали, что у бактерий есть мезосомы – некие углубления в клеточной стенке. Потом ученые поняли, что мезосом у живых бактерий нет. Они появляются тогда, когда бактерию готовят к микроскопированию или обрабатывают антибиотиками.
Тип питания бактерий
Большинство бактерий – гетеротрофы. То есть они не могут сами создавать органические вещества и «поедают» их в готовом виде. Например, вот вы налили молоко в чашку и оставили его в теплом помещении. Через некоторое время оно начнет «киснуть». Это происходит из-за того, что бактерии начинают его «есть» и «переваривать». Когда они его полностью переварят – молока уже не будет, вместо него появится простокваша.
Но есть среди бактерий и некоторые автотрофы. То есть те, кто умеет самостоятельно делать из неорганических веществ органические. Автотрофы бывают двух видов: фото- и хемотрофы. Бактерии-фототрофы – это такие, которые создают органические вещества на свету. Как растения и водоросли. Они даже получили особое название – цианобактерии.
Когда летом вода становится зеленой – знайте, там расплодились простейшие-автотрофы и цианобактерии.
Хемотрофы среди бактерий тоже есть. Например, на дне океанов скапливаются соединения сероводорода, которые отравляют жизнь многим животным, но не бактериям-хемотрофам. Эти одноклеточные организмы научились расщеплять сероводород и на основе энергии от его расщепления делать себе органические вещества.
Виды бактерий по форме
Кокки – это круглые бактерии, которые обычно живут поодиночке. Бациллы, или палочки – такие, которые действительно выглядят как палочки (кишечная палочка). Вибрионы – изогнутые (возбудитель холеры – как раз вибрион). Спириллы – выглядят как спираль.
Еще есть три вида кокков, которые живут колониями. Это:
- Стрептококки – они «выстраиваются» в цепь.
- Стафилококки – по форме напоминают грозди.
- Диплококки – соединяются в «пары», более крупных колоний не образуют.
Что такое спора бактерии
Спора – это способ пережить неблагоприятные условия. Если бактерия чувствует, что ей «плохо», она избавляется от излишков цитоплазмы, «съеживается» и образует вокруг себя очень плотную оболочку.
В состоянии споры бактерия «спит». Она не «ест» и не размножается. Спать бактерия может миллионы лет. Споры некоторых бактерий устойчивы к кипячению, обработке кислотами, антибиотиками и даже радиацией.
Когда бактерия начинает ощущать, что жизнь вокруг снова стала нормальной, спора разрушается и бактерия оживает. Она снова начинает искать себе пищу и размножаться.
Как размножаются бактерии
Делением надвое. Внутри бактериальной клетки происходит удвоение ДНК, потом удваиваются рибосомы, клетка увеличивается в объеме и постепенно разделяется на две «дочерние» – полностью самостоятельные.
При благоприятных условиях это деление может происходить каждые 20 минут. Интересен тот факт, что бактерии умеют «чувствовать», когда их становится слишком много. Когда это происходит, темпы деления замедляются.
Место бактерий в круговороте веществ
Все живые организмы участвуют в круговороте органических веществ. И играют в нем одну из трех ролей:
- Продуцент – тот, кто делает органические вещества из неорганических.
- Консумент – тот, кто поедает готовую органику, но не может разложить ее до конца.
- Редуцент – тот, кто поедает готовую органику целиком, разлагает ее до минеральных солей – то есть так, что другим организмам после него вообще ничего не остается.
Бактерии-автотрофы – продуценты. То есть цианобактерии и те, которые живут на дне океанов, разлагая серу, – они «продуцируют» органические вещества. Но их очень мало.
Бактерий принято относить к редуцентам. Потому что они питаются готовыми органическими веществами и разлагают их до неорганических. Это нужно для того, чтобы органика могла вернуться в землю и снова принять участие в круговороте веществ.
Когда вы бросаете не землю кожуру от банана, она перегнивает и очень быстро превращается в «ничто». Так происходит, потому что ее «съедают» бактерии-редуценты. Ну, и некоторые грибы им помогают в этом. Кожура превращается именно в «ничто», потому что редуценты съедают ее полностью. От кожуры остаются вода и минеральные соли, которые впитываются в почву.
Зачем нужны бактерии
Они разлагают трупы. Это их главная функция как редуцентов. Если бы не бактерии, растения и животные не «перегнивали» бы. Земля в короткий срок переполнилась бы мертвой органикой и отравила саму себя.
Бактерии важны для сельского хозяйства. Например, в корнях бобовых растений живут бактерии, которые синтезируют соединения азота из воздуха. И каждый огородник знает, что после гороха или фасоли почва будет богата азотом. Это может очень пригодиться для выращивания других культур.
Бактерии часто являются симбионтами многоклеточных организмов. Симбионт – это когда хорошо и ему, и его хозяину. Например, у нас в кишечнике живет кишечная палочка – это бактерия, которую мы «кормим» и которая в благодарность создает для нас витамин K.
Бактериям находится применение в самых разных областях промышленности. Мы используем их, чтобы получать кисломолочные продукты, выпускать лекарства, даже ликвидировать последствия разливов нефти.
Это все были плюсы. Но есть и минусы. Чума, сибирская язва, туберкулез, менингит, тиф, холера – все эти заболевания вызывают бактерии. Пока человечество не изобрело вакцины и не научилось делать прививки, бактерии опустошали целые города.
В благоприятных условиях бактериальная клетка удваивается каждые 20 минут. То есть она дает 1 миллиард новых клеток через 10 часов. Остановите-ка их без лекарств и антибиотиков.
Бактерии – самые приспособленные существа
Я всё время слышу: «Эволюция – это движение от менее приспособленных видов к более приспособленным. Менее приспособленные умирают, более приспособленные выживают».
То есть эволюция от бактерий к ядерным простейшим, а потом к многоклеточным, включая человека, происходила из-за того, что организмам нужно было становиться более приспособленными? И если эволюция породила человека – он самый приспособленный к жизни?
У меня тут два вопроса. Во-первых, если прокариоты такие неприспособленные – почему же они до сих пор не вымерли? Почему ядерные организмы их не вытеснили? Суммарная масса живущих на земле бактерий превышает массу всех растений и животных, взятых вместе.
Во-вторых – вот происходит, скажем, ядерный взрыв. Или (это рано или поздно случится) солнце гаснет и земля превращается в ледяной шарик. Кто окажется самым приспособленным и будет умирать последним?
Человек? Нет. Он вообще умрет самым первым.
Ученые, которые изучали вечную мерзлоту, нашли там бактерий, которым 3,5 миллиона лет. Вечная мерзлота! 3,5 миллиона лет жить в минусовой температуре и ВЫЖИТЬ!
Бактерии – самые приспособленные существа. В случае глобальной катастрофы они будут умирать последними. Если вообще будут.
Вот и пойми после этого эволюцию.
