Распространение и значение бактерий в природе

Распространение бактерий в природе

Распространены везде, особенно в почве. На поверхности частичек грунта образовывают небольшие колонии. Количество бактерий в почве непостоянно, колеблется, по составу – разнообразно (нитрифицирующие, гниения, азотофиксирующие и т. п.). Способствуют процессам почвообразования.

Много бактерий окружают корни растений, их особую зону – ризосферу. Некоторые бактерии вступают в симбиоз с растениями и образуют бактериоризу.

В воду основная масса бактерий попадает из почвы. Меньше всего бактерий в артезианских колодцах и источниках. Наибольшее количество бактерий сосредоточено в верхних слоях водоемов, ближе к берегу. Могут долго сохраняться в воде. При увеличении глубины и отдалении от берега количество бактерий уменьшается. Большое количество бактерий, особенно их спор (около 75 %), в придонном иле, в особенности в верхних слоях, где они могут образовывать пленку. По видовому составу микрофлора воды подобна почве. Есть в воде специфические бактерии. Бактерии способствуют биологическому очищению воды (разрушают различные остатки).

Численность бактерий в воздухе меньшая, чем в почве и воде. Гибнут от ультрафиолетовых лучей. Более устойчивы к ультрафиолетовым лучам окрашенные бактерии и споры. Могут подниматься в воздух вместе с пылью и находиться там продолжительное время, а потом оседать на поверхности. Количество бактерий в воздухе зависит от разных факторов (климата, времени года). Много бактерий в загрязненном воздухе. Чистый воздух над лесами, горами, снежными покровами.

Микрофлора организма человека. Болезнетворные бактерии

В организме каждого человека живут бактерии. Особенно их много в толстом кишечнике. Прекрасной средой обитания бактерий являются ротовая полость (насчитывают более 100 видов), тонкий и толстый кишечник, которые имеют щелочную реакцию, благоприятную для микрофлоры. Бактерии в большом количестве постоянно выделяются во внешнюю среду.

Загрязнены бактериями открытые участки тела, одежда. На руках наблюдается почти вся известная микрофлора. Могут попадать в организм человека болезнетворные микроорганизмы. Микроорганизмы, которые вызывают инфекционные болезни, называются болезнетворными, или патогенными. Одними из таких микроорганизмов являются бактерии. Они способны проникать в ткани и органы, выделять вещества, активные даже в маленьких дозах, которые разрушают защитные барьеры организма. Эти вещества поражают соединительную ткань, действуют как ферменты, усиливают болезнетворную силу организмов, обуславливают таким образом инвазионные свойства бактерий. Передаваться возбудители могут капельным путем, через предметы, пищу, воду, при ранении, при непосредственном контакте.

Известны две группы веществ, выделяющих болезнетворные бактерии: агрессины и токсины. Агрессины подавляют защитные силы организма, усиливают патогенное действие возбудителей.

Токсины – это продукты жизнедеятельности бактерий, которые имеют отравляющие свойства. Токсины, которые бактерии выделяют в среду обитания, являются очень сильными и называются экзотоксинами. Их образуют стафилококки, возбудитель столбняка, стрептококки, дифтерийная палочка и т. п.

Если токсины выделяются лишь после гибели и разрушения клетки, то они называются эндотоксинами. Их образовывают пневмококки, холерный вибрион, туберкулезная палочка (Коха), возбудитель сибирки и т. п.

Почти свободны от бактерий внутренние органы человека, поэтому попадание туда с кровью или другими путями даже неболезнетворных микроорганизмов может вызвать воспаление, болезнь. Бактерии, которые живут как сапрофиты, но при ослаблении организма могут вызвать заболевания, называются условно патогенными. Примером может быть кишечная палочка, которая является обычным сапрофитом кишечника. При неблагоприятных условиях она может вызвать воспаления в почках, мочевом пузыре и других органах.

Значение бактерий

Бактерии играют важную роль в круговороте веществ: азота, углерода, серы, железа. Они осуществляют химические преобразования (хемосинтез), которые недоступны ни растениям, ни животным. Бактерии способствуют процессам почвообразования, перерабатывают (минерализуют) остатки организмов.

Некоторые пурпурные и зеленые серобактерии способны к фотосинтезу. Они играют важную роль в процессе круговорота серы, образуют в почве доступные для растений сульфаты. Некоторые процессы, которые вызывают анаэробные бактерии, используют в пищевой промышленности: молочнокислое (получение кисломолочных продуктов, квашение овощей, силосование кормов, выпечка хлеба), пропионовокислое (в молочносыроварном производстве), уксуснокислое (производство уксуса) брожение и т. п. С помощью бактерий получают лекарственные препараты, некоторые химические вещества.

Могут вступать в мутуалистические отношения с организмом хозяина, как кишечная палочка, которая живет в толстом кишечнике человека или бактерии в рубце жвачных животных. Клубеньковые бактерии обогащают растения доступными азотистыми соединениями. Благодаря им растения способны усваивать азот атмосферы.

Целый ряд бактерий являются возбудителями болезней растений, животных и человека.

Особенности распространения разных видов бактерий в природе

Вы будете перенаправлены на Автор24

Распространение бактерий на планете

Бактерии широко распространены в природе: населяют воздух, воду и почву, находятся в живых организмах.

Бактерии были обнаружены даже на дне океана на глубине нескольких километров, в термальных источниках, температура воды в которых достигает $90^circ$, в нефтеносных шарах.

Бактерии способны существовать в таких условиях, где другие живые организмы не встречаются вообще.

Если брать во внимание среду обитания микроорганизмов, то их можно поделить на три группы:

Микрофлора почвы

Основным источником распространения бактерий является почва. Этому способствуют:

Готовые работы на аналогичную тему

Наибольшее количество бактерий содержится на глубине до $30$ см. Песчаная почва содержит их меньшее количество, чем чернозём. Один грамм чернозёма содержит около $10$ миллиардов бактерий.

Огромная роль бактерий в процессах обогащения и образования грунтов, в повышении их плодородия.

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.

Микрофлора воды

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.

Микрофлора воздуха

Воздух считается наименее благоприятной средой для существования бактерий, потому что его влажность ниже необходимой для их развития и не содержит необходимых питательных веществ.

В воздух бактерии попадают с пылью. В воздушной среде они или гибнут, или их споры сохраняются на поверхности почвы и предметов.

Содержание бактерий в воздухе зависит от различных факторов:

Над поверхностью океанов, лесов, над снежными равнинами и горными вершинами бактерии почти отсутствуют, а над поверхностью суши их намного больше.

В воздухе больших городов бактерий содержится больше, чем в воздухе посёлков и деревень.

1 метр кубический воздуха находятся десятки тысяч различных бактерий.

В составе микрофлоры воздуха содержатся так же разнообразные болезнетворные бактерии: возбудители туберкулёза, менингита, инфекций дыхательных путей и др.

Микрофлора организма человека

На коже человека и внутри организма так же постоянно проживают бактерии. В результате общения с природой и с другими людьми происходит взаимообмен микрофлорой. В организм человека бактерии попадаю с водой, пищей, из воздуха.

Очень разнообразна микрофлора полости рта. Влажность, температура, щёлочная реакция слюны, остатки еды — это всё способствует развитию бактерий.

В роте много микрококков, стафилококков, стрептококков, спирохет, вибрионов, бацилл. Щедро засеяны микробами зубы, повреждённые кариесом, зубной налёт, миндалины.

Органы дыхания постоянной микрофлоры не имеют и полностью зависят от содержания бактерий в воздухе, что вдыхается.

Микрофлора желудочно — кишечного тракта щедра и разнообразна. В кишечнике постоянно проживают кишечная палочка, некоторые кокки.

Руки человека загрязняются микробами из окружающей среды (воздух, предметы). На руках можно обнаружить множество разнообразных бактерий, опасных для здоровья человека, которые вызывают дизентерию, сальмонеллёз, брюшной тиф, гепатит и др.

Жизнь на Земле невозможна без жизнедеятельности бактерий, так ка они берут участие в кругообороте веществ в природе, осуществляя химические превращения, недоступные ни животным, ни растениям.

Особенности распространения разных видов бактерий в природе

Микроорганизмы в природе находятся практически везде, где возможна жизнь. Поэтому их можно найти в воде, воздухе, живых организмах и особенно в почве. Разнообразные по составу и функциям, они могут как помогать более сложным формам жизни, так и приносить огромный вред. Чтобы понять, чем можно объяснить широкое распространение бактерий на нашей планете, стоит рассмотреть особенности их выживания на Земле в различных средах и значение для других форм жизни.

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:

  1. Гнилостные бактерии аэробного и анаэробного типа участвуют в процессе разложения органической материи.
  2. Азотфиксирующие – помогают растениям усваивать азот, перерабатывая его из воздуха.
  3. Нитрифицирующие – работают с более сложными азотными соединениями.
  4. Актиномицеты (разлагают наиболее устойчивые субстраты) и др.
Читайте также:  Чем снять зуд от укуса блохи у детей в домашних условиях[Нейродерматозы]

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.

Распространение в водной среде

Из-за того, что вода является более благоприятным местом обитания и размножения на Земле, количество микроорганизмов в ней в несколько раз выше. В одном кубическом сантиметре жидкости может находиться до миллиона микробов, но это не имеет большого значения, так как большинство из них не являются возбудителями заболеваний.

Чаще всего распространение болезнетворных микроорганизмов в природе происходит через поверхностные воды рек, которые загрязняются производственными отходами различных предприятий, жидкостями, стекающими из населенных пунктов, и дождями. Если все эти факторы перестают влиять на определенное место реки, то уровень загрязнения уменьшается.

В воде могут находиться возбудители различных заболеваний, таких как:

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:

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.

Распространенными последствиями заражения микроорганизмами в природе становятся пищевые отравления. Но это происходит только после накопления определенного количества бактерий, выделяющих токсины.

В целях предотвращения распространения бактерий следует мыть руки после многих совершаемых каждый день операций и перед приемом пищи, это действие имеет большое значение и позволит сохранить здоровье себе и окружающим.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Распространение микроорганизмов в природе

Микроорганизмы можно найти во льдах и горячих источниках, в почве полярных стран и тропиков, на растениях и в желудочнокишечном тракте животных и человека, на любых растительных и животных остатках, на любом пищевом производстве.

Видовой состав микроорганизмов в зависимости от условий обитания бывает различным. Совокупность микроорганизмов, обитающих в данной среде, называют микрофлорой.

Микрофлора почвы

Из всех природных сред почва является наиболее благоприятной для развития микроорганизмов. В ней всегда имеются необходимые питательные вещества, влага, кислород; она хорошо защищает микробы от губительного воздействия прямых солнечных лучей и от высыхания.

Разные типы почв отличаются химическим составом, структурой, содержанием влаги и воздуха, реакцией среды. Поэтому состав и количество обитающих в них микроорганизмов не одинаковы. На состав и количество микроорганизмов в почве влияют также климатические условия, время года, растительный покров и другие условия. В поверхностном слое почвы (исключая самый верхний тонкий слой) на глубине 1—2 см содержится микроорганизмов в 10—20 раз больше, чем на глубине 25 см.

В верхних слоях, богатых растительными и животными остатками и хорошо снабженных воздухом, преобладают аэробные микроорганизмы, способные разлагать сложные органические соединения. В более глубоких почвенных слоях меньше органических соединений и воздуха, в результате чего там преобладают анаэробные бактерии.

Из почвы микроорганизмы попадают на растения. На поверхности растений и цветов имеются углеводы и другие органические соединения, там часто обитают молочнокислые бактерии.

В почве обитают самые различные микроорганизмы. Особенно широко распространены в ней гнилостные, маслянокислые бактерии, грибы и др. В почве могут содержаться также болезнетворные микроорганизмы — возбудители бруцеллеза, столбняка, сибирской язвы, ботулизма и др. Поэтому почвенные загрязнения молочных продуктов непосредственно или через воду представляют большую опасность.

Микрофлора воды

Вода имеет очень большое значение в жизни и хозяйственной деятельности человека. В молочной промышленности ее применяют для мойки оборудования, восстановления сухого молока, промывки масла и др. В воде могут находиться микроорганизмы, оказывающие вредное влияние на качество молочных продуктов — споровые палочки, разлагающие белки, бактерии, разлагающие жир, кишечная палочка и др.

Поверхностные воды, т. е. воды открытых водоемов (рек, озер, прудов, водохранилищ), отличаются большим разнообразием и непостоянством химического состава и состава микрофлоры. Эти воды загрязняются остатками растений, промышленными и бытовыми отбросами. Загрязнения попадают в водоемы главным образом с дождевыми потоками и со сточными водами промышленных предприятий. Вместе с различными органическими и минеральными загрязнениями в водоемы вносится масса микроорганизмов, среди которых могут попадать патогенные.

Возбудители кишечных заболеваний длительно сохраняют в воде свою жизнедеятельность. Так, сальмонеллы живут в воде от 2 до 93 сут, возбудители дизентерии — от 15 до 27, холеры — от 4 до 28 сут. В воде открытых водоемов микроорганизмы постепенно разрушают органические вещества. По мере протекания этого процесса количество микроорганизмов снижается — их потребляют как источник пищи другие низшие организмы. В свою очередь эти организмы идут в пищу рыбам. Такой процесс очищения водоемов называется естественным самоочищением. При попадании в водоемы больших количеств органических загрязнений микроорганизмы оказываются не в состоянии их переработать. Поэтому спуск сточных вол в водоемы без предварительной очистки запрещен. Сточные воды подвергают очистке на полях фильтрации или орошения, а также с помощью специальных очистных сооружений, где процесс разложения органических веществ микроорганизмами активизируется во много раз по сравнению с условиями естественной очистки.

Загрязненность воды и содержание микроорганизмов в открытых водоемах резко возрастает в период половодья или после обильных дождей. Вниз по течению от населенного пункта вода всегда более загрязненная, чем вверх от него.

Подземные воды содержат значительно меньше микроорганизмов, чем воды открытых водоемов, так как при образовании водоносного слоя они просачиваются сквозь толстые слои грунта и подвергаются тщательной фильтрации. Состав микрофлоры подземных вод зависит главным образом от глубины залегания водоносного слоя, характера грунта и почвы. Артезиаиские воды, находящиеся на больших глубинах, содержат очень мало микроорганизмов. Подземные воды, добываемые из обычных колодцев из неглубоких водоносных слоев, куда могут просачиваться поверхностные загрязнения, содержат обычно значительное количество микроорганизмов. Чем выше расположены грунтовые воды, тем обильнее их микрофлора.

Водопроводная вода также не лишена микробов, их содержание зависит от источника водоснабжения. Количество микробов в воде из водопроводной сети, которая питается из артезианской скважины, незначительно, поэтому ее используют часто без очистки, после дезинфекции, а иногда и без дезинфекции. Если же водопровод питается водой из открытого водоема, ее предварительно подвергают специальной обработке.

Вода, применяемая в молочной промышленности, должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Согласно этим требованиям, питьевая вода по составу и свойстве должна быть безопасной в эпидемическом отношении, безвредной по химическому составу и иметь хорошие органолептические свойства. Общее число бактерии в 1 мл воды не должно превышать 100, количество кишечных палочек (коли-индекс) должно быть не более трех в 1 л, колититр — не ниже 300 мл. Воду, не удовлетворяющую этим требованиям, необходимо хлорировать.

Лед, применяемый для охлаждения молока и молочных продуктов, имеет разнообразную микрофлору. Лед, заготовляемый в замерзших открытых водоемах, содержит массу микроорганизмов, среди них могут встречаться и болезнетворные. Микрофлора льда находится в бездеятельном состоянии из-за низкой температуры среды. При таянии льда и наступлении благоприятных условий микроорганизмы начинают быстро размножаться. Лед, заготавливаемый путем намораживания водопроводной воды, значительно чище льда открытых водоемов. Лед, заготавливаемый в открытых водоемах или намораживанием, непригоден для пищевых целей. При хранении молока и молочных продуктов с использованием льда он не должен соприкасаться с ними.

Микрофлора воздуха

В воздушную среду микроорганизмы попадают с поверхности почвы, предметов вместе с пылью и с мельчайшими капельками влаги, сдуваемыми с поверхности водоемов. Микроорганизмы вместе с пылью находятся в воздухе во взвешенном состоянии и могут переноситься на большие расстояния.

В воздухе микробы не могут размножаться, на многие из них губительно действуют недостаток влаги и солнечный свет. Однако они могут временно сохранять в воздухе жизнеспособность.

Микрофлора воздуха не является постоянной, она меняется в зависимости от микрофлоры поверхности данного участка земли, климатических условий, времени года и других факторов. Чем больше в воздух попадает пыли с поверхности земли, тем больше в нем микробов. Зимой в воздухе микробов гораздо меньше, чем летом. Ветер, движение транспорта способствуют увеличению количества микробов в воздухе, выпадающие осадки (снег, дождь) очищают его от микроорганизмов.

Микрофлора воздуха чаще всего состоит из микрококков, сарцин, спор бактерий и плесневых грибов, дрожжей. В воздухе могут находиться и болезнетворные микроорганизмы, например туберкулезные и дифтерийные палочки, коагулазоположительные стафилококки и др.

Воздух скотных дворов при плохом санитарном состоянии может быть загрязнен микрофлорой, содержащейся в навозе и кормах. Во избежание попадания этой микрофлоры в молоко в процессе доения раздачу кормов, чистку животных и уборку помещений производят до доения.

Значительное загрязнение молока и молочных продуктов может быть вызвано мухами. На теле одной мухи находится до 1,5 млн. микробов, среди них преимущественно бактерии группы кишечной палочки, могут быть также болезнетворные (из туалетов).

В воздухе предприятий молочной промышленности обычно преобладают молочнокислые бактерии, дрожжи, бактерии группы кишечной палочки, попадающие туда при разбрызгивании и высыхании молока. Кроме того, в цехах, вырабатывающих сыр, творог, в воздухе часто обнаруживают бактериофаг, попадающий в него при разбрызгивании сыворотки. В воздухе сырохранилищ и холодильных камер чаще всего обнаруживаются плесени.

Для снижения запыленности воздуха в производственных помещениях производят влажную уборку, разбрызгивание раствора хлорной извести, облучение бактерицидными лампами, осуществляют мероприятия по борьбе с мухами.

Микрофлора кормов

В высушенном сене приостанавливаются все микробиологические процессы, многие микробы постепенно вымирают в процессе хранения, преобладающей микрофлорой сена становятся споровые палочки (их споры). Поэтому сухие корма, особенно содержащие много пылевидных частиц, являются источником обсеменения молока споровыми палочками.

В основе процесса приготовления силоса лежит молочнокислое брожение, происходящее в силосной массе под влиянием находящихся на растениях молочнокислых бактерий. Накапливающаяся молочная кислота подавляет развитие вредных бактерий и предотвращает порчу силоса. В случаях, когда силос сильно загрязнен частицами почвы и по тем или иным причинам оказывается подавленным молочнокислый процесс, в нем может начаться гниение, плесневение или маслянокислое брожение, приводящее к образованию масляной кислоты. Такой силос плохо поедается животными, при скармливании его маслянокислые бактерии могут попасть в молоко. Для предотвращения порчи силоса при его закладке применяют специальные закваски молочнокислых бактерий.

Читайте также:  Яичные маски для укрепления волос. Яично медовая маска для волос.

Микрофлора вымени, кишечника и кожи животных

Вымя здорового животного не содержит или содержит очень мало микроорганизмов. В нем остаются жизнеспособными лишь небольшое количество видов — микрококки, стрептококки и палочки. Основная часть микрофлоры находится в сосковых канальцах. При антисанитарных условиях содержания вымени в сосковых канальцах могут образовываться пробки микробного происхождения. При заболеваниях коров стафилококковым или стрептококковым маститом (воспаление вымени) в вымени содержится огромное количество возбудителей этих заболеваний. При заболеваниях коров инфекционными болезнями в вымя через кровь попадают вирус ящура (при ящуре), туберкулезные палочки (при туберкулезе), бруцеллы (при бруцеллезе).

Основными представителями микрофлоры кишечника животных являются молочнокислые бактерии — стрептококки и палочки, энтерококки — стрептококки кишечного происхождения, бактерии группы кишечной палочки, маслянокислые, пропионовокислые бактерии, различные вида аэробных и анаэробных гнилостных бактерий. В 1 г навоза содержится до нескольких миллиардов бактерий.

Наружная часть вымени и кожа животного почтя всегда загрязнены частицами навоза, содержащими специфическую кишечную микрофлору.

Для предупреждения загрязнения молока вымя коров периодически тщательно обмывают и дезинфицируют специально разработанными моющими средствами.

Микрофлора желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей и кожи человека

Преобладающей микрофлорой желудочно-кишечного тракта человека являются бактерии группы кишечной палочки и энтерококки. В испражнениях человека, больного кишечными инфекциями (дизентерией, брюшным тифом и др.) или являющегося бактериовыделителем, содержатся возбудители этих инфекций.

Основными источниками обсеменения пищевых продуктов этими микроорганизмами являются руки и одежда обслуживающего персонала при несоблюдении правил личной гигиены.

В дыхательных путях человека часто обнаруживаются коагулазоположительные стафилококки, которые могут попадать в воздух и на продукты.

Возбудителями гнойничковых заболеваний рук являются коагулазоположительные стафилококки, которые в огромном количестве содержатся в гное. Поэтому ежедневно перед началом работы на предприятиях молочной промышленности проводят проверку рук работников на наличие гнойничковых заболеваний.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Особенности распространения разных видов бактерий в природе

Микроорганизмы чрезвычайно широко распространены в природе, они населяют почву, воду, воздух, растения, организм животных и человека.

3.1. Микрофлора почвы

Почва является основным местом обитания микробов. Их количество зависит как от природных особенностей почвы, так и от ее химического состава. В почве имеются питательные вещества и влага, вследствие чего количество микробов в 1 г почвы достигает колоссальных размеров: от 200 млн бактерий в глинистой почве до 5 млрд – в черноземной. В 1 г пахотного слоя почвы содержится до 10 млрд бактерий. Поверхностный слой почвы неблагоприятен для обитания микробов в связи с губительным действием на них прямых солнечных лучей и высушивания. Наиболее богат микробами пахотный слой на глубине 5-15 см.

В состав микрофлоры почвы входят нитрифицирующие, азотфиксирующие и денитрифицирующие бактерии, микробы, разлагающие целлюлозу, серобактерии, пигментные микробы, грибы и простейшие. Особенное значение имеют азотфиксирующие бактерии, способные усваивать азот из воздуха и связывать его в химические соединения, используемые другими живыми организмами. В почву могут попадать патогенные микроорганизмы. Наиболее длительное время в почве живут спорообразующие микробы: возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма, сибирской язвы и др.

Многие микробы живут в самых неблагоприятных условиях. Так, нитрифицирующие бактерии живут на голых скалах. Минеральные вещества они получают непосредственно из камня, на поверхности которого обитают, или с пылью, приносимой с ветром. Важный для жизни азот они получают в форме аммиака и его соединений, образующихся в атмосфере при электрических разрядах и попадающих на скалу с росой или каплями дождя.

3.2. Микрофлора воды

Вода является древнейшим местом обитания микробов, их обнаруживают в различных водоемах: стоячих и проточных, мелких и глубоких, горячих и ледяных, соленых и пресных, чистых и загрязненных, в озерах, болотах, морях и океанах.

Состав микрофлоры пресноводных водоемов и рек во многом определяется микробным населением прибрежных почв. Количество микробов в 1 мл речной воды достигает 5 млн микроорганизмов. Наибольшее количество микробов отмечается у берегов; по мере удаления от них и увеличения глубины, это количество уменьшается. Исследования Тихого океана обнаружили бактерии на глубине 10462 м, в одной из самых глубоких впадин Мирового океана.

Живут микроорганизмы и в горячих источниках (термофильные микроорганизмы). В умеренно кислых водах бактерии живут при температурах свыше 90 °С, а в щелочных выдерживают даже 100 градусов. В Антарктиде удалось выделить многие виды психрофильных (холодостойких) бактерий, в 1 г льда обнаруживали до 100 бактерий, некоторые виды выделили из нижних слоев трехметрового льда. Из водоемов с высоким содержанием солей (Мертвое море) обнаруживали галофильные бактерии, приспособившиеся к жизни в гипертонической среде. Своеобразный рекорд принадлежит микроорганизмам (бактериям и дрожжам), выделенным из небольшого антарктического озера Дон Жуан, воды которого отличаются высокой концентрацией солей и низкой температурой. Вода в нем не замерзает даже при -24 °С, что объясняется высоким содержанием солей – в 13 раз большим, чем в морской воде. Бактерии могут расти даже в дистиллированной воде.

В зависимости от степени загрязнения в водоемах могут содержаться и определенное время сохраняться жизнеспособными патогенные бактерии. Так, например, в водопроводной, речной и колодезной воде сальмонеллы могут находиться от 2 суток до 3 месяцев, холерный вибрион выживает в воде рек, морей до нескольких месяцев.

3.3. Микрофлора воздуха

Воздух является непригодной средой для размножения микроорганизмов. Отсутствие питательных веществ, солнечное облучение и высушивание обусловливают быструю гибель микробов в воздухе. Состав микрофлоры воздуха зависит от микрофлоры почвы и воды, а также от времени года и метеорологических условий. Чем выше концентрация в воздухе пыли, дымов, копоти, тем больше микробов. Каждая частица пыли или дыма обладает способностью адсорбировать на своей поверхности множество микроорганизмов. Воздух лесов, особенно хвойных, оказывает губительное действие на микробов вследствие бактерицидных свойств фитонцидов – летучих веществ растений.

Летом воздух загрязнен микроорганизмами в 2 раза больше, чем зимой. Благодаря осадкам воздух освобождается от пыли и в нем уменьшается содержание микробов.

Видовой состав микроорганизмов в воздухе разнообразен, наиболее часто они представлены споровыми формами, сарцинами, дрожжами, пигментообразующими формами, стафилококками, плесневыми грибами.

Через воздух могут передаваться возбудители гриппа, кори, скарлатины, дифтерии, коклюша, стафилококковой, стрептококковой и менингококковой инфекций, ангины, туберкулеза, ОРЗ и других заболеваний.

3.4. Микрофлора пищевых продуктов

Содержание в пищевых продуктах белков, углеводов, витаминов и других питательных веществ способствует не только сохранению, но и размножению микроорганизмов. В продуктах питания различают специфическую и неспецифическую микрофлору. Специфическая микрофлора используется при приготовлении всех кисломолочных продуктов, хлеба, пива, вина, в квашении овощей и т. д. Например, для получения кефира, кумыса, простокваши, творога, сметаны, масла используют молочнокислый стрептококк ( Lactococcus lactis ). А для получения сметанообразного состояния добавляют сливочный стрептококк ( Streptococcus cremoris ). Молочнокислые кокки и палочки, гидролизуя лактозу, образуют молочную кислоту, необходимую для жизнедеятельности микроскопических грибов, вызывающих спиртовое брожение. При этом продукт насыщается углекислотой и приобретает особый вкус. То есть специфическая микрофлора придает пищевым продуктам вкусовые качества и определенную консистенцию.

Однако в продуктах могут содержаться микроорганизмы или их споры, попавшие из окружающей среды, – неспецифическая микрофлора. Ее составляют сапрофитные, условно-патогенные и патогенные микроорганизмы. Размножение некоторых микроорганизмов приводит к непригодности пищевых продуктов, при этом 25 % производимых в мире продуктов не доходит до потребителя в связи с их порчей в большинстве случаев микробами. Пищевые продукты могут быть обсеменены сальмонеллами, стафилококками, кишечной палочкой, возбудителем ботулизма и другими бактериями.

Молоко и большинство молочных продуктов являются благоприятной средой для различных микроорганизмов. В молоко микробы попадают при доении. В сыром молоке могут быть микрококки, стрептококки, а также клебсиеллы, иерсинии, протейная и кишечная палочки. Загрязненное молоко может содержать бактерии, дрожжи и микроскопические грибы. Виновники скисания свежего молока – молочнокислые бактерии, сбраживающие сахар в молочную кислоту. Вслед за молочнокислыми бактериями в молоке начинают размножаться и другие микробы, например, микроскопические грибы, использующие в своем обмене веществ молочную кислоту.

Сметана, кефир, творог, простокваша обладают большей стойкостью при хранении, чем молоко, являясь неблагоприятной средой для развития многих патогенных бактерий. Это объясняется повышенной кислотностью продуктов и антибиотическими свойствами некоторых заквасок. При изготовлении кисломолочных продуктов применяют закваски, содержащие чистые культуры кисломолочных стрептококков, болгарской и ацидофильной палочек или их смеси. При производстве кефира используют кефирный грибок – симбиоз дрожжей и других микроорганизмов. Сыры получают путем заквашивания молока молочнокислыми бактериями. Далее процесс созревания сыра идет при участии микробов, обеспечивающих молочнокислое и пропионово-кислое брожение. При выработке некоторых мягких сыров используют культуры плесневых грибов рода Pénicillium.

Мясо является очень благоприятной средой для многих микроорганизмов. Инфицирование мяса может происходить прижизненно в результате болезни животных и птиц, а также при забое, разделке, неправильном хранении и транспортировке туш. На поверхности мяса обычно содержатся гнилостные, молочнокислые, масляно-кислые, микрококки и другие бактерии. Особенно часто на сыром мясе развиваются кишечные палочки. При повышенной влажности воздуха на мясе появляются микроскопические грибы, образуя цветные пятна. В мясе больных животных могут находиться и опасные для человека болезнетворные микробы.

Рыба инфицируется самыми разнообразными видами микробов, попадающих из воды, чешуи, кишечника, а также рук лиц, обрабатывающих рыбную продукцию, и различных предметов (ножи, столы, доски, палуба и пр.). Наиболее опасными микроорганизмами являются возбудитель ботулизма, который в консервированных продуктах выделяет экзотоксин, а также сальмонеллы брюшного тифа.

Овощи и фрукты обсеменяются микробами, находящимися в почве и на руках людей, участвующих в их сборе, упаковке, транспортировке и реализации в торговых учреждениях. Неправильно консервированные овощи (томаты), грибы и др. иногда являются причиной ботулизма.

Микрофлора яиц бывает прижизненного (эндогенного), но чаще экзогенного происхождения в результате загрязнения скорлупы извне. В яйца довольно часто проникает различная, в том числе патогенная микрофлора (сальмонеллы, грибы), а в яичный порошок – стафилококки. В яйцах водоплавающих птиц часто обнаруживают сальмонеллы – возбудители пищевых отравлений.

Из всех агентов, вызывающих пищевые отравления у людей, 70 % приходится на патогенные бактерии. Особую опасность представляют сальмонеллы, стафилококки, стрептококки, которые, размножаясь и накапливаясь в пищевых продуктах, не изменяют их органолептических свойств (цвет, вкус, запах).

Распространение бактерий в природе

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.

Читайте также:  Черная икра: чем полезна для организма, химический состав, сколько калорий, применение

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:

  1. Гнилостные бактерии аэробного и анаэробного типа участвуют в процессе разложения органической материи.
  2. Азотфиксирующие – помогают растениям усваивать азот, перерабатывая его из воздуха.
  3. Нитрифицирующие – работают с более сложными азотными соединениями.
  4. 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:

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:

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:

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.

4.2 Царство бактерий, строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе

Видеоурок: Строение и жизнедеятельность бактерий

Лекция: Царство бактерий, строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе

История открытия бактерий

На сегодняшний день известно примерно 10 тыс. видов бактерий, но ученые предполагают наличие более миллиона их. Первооткрывателем бактерий стал в 1676 году голландский исследователь Антони ван Левенгук. Он дал им название «анималькули». Собственно, бактериями их назвал их в 1828 г Христиан Эренберг. Луи Пастер в середине 19-го века исследовал их метаболизм и физиологию, обнаружил их патогенность. Более интенсивное изучение бактерий началось после изобретения электронного микроскопа в 1930-х.

Вместе с археями, бактерии являются наиболее древними живыми существами. Предполагается, что они появились около 3,5-3,9 млрд лет назад. Это мелкие безъядерные одноклеточные организмы. Форма их клеток может быть разной. Круглые называются кокки, изогнутые – спирохеты, вибрионы, палочковидные – бациллы. Бактерии могут иметь геометрические формы – тетраэдра, куба или сложные – звезды, тора.

Строение бактерий

Особенностью эволюции бактериальных клеток является универсальность и приспособленность – будучи относительно одинаковыми и имея похожее строение, они обрели:

приспособленность к любым, в том числе экстремальным условиям внешней среды. Бактерии могут обитать в горячих источниках, соленых водах, бескислородной среде, глубинах океана;

способность ко всем известным способам трансформации веществ;

способность к горизонтальному переносу генов при отсутствии полового процесса – бактериальные клетки обмениваются генетической информацией при контакте. Этот процесс получил название конъюгации.

Особенностями строения бактериальных клеток являются:

толстая клеточная стенка из муреина. У грамположительных бактерий она толстая, грамотрицательные имеют клеточную стенку в 10 раз тоньше;

отсутствие внутриклеточных мембран, кроме выростов цитоплазматической;

небольшое разнообразие органоидов – у них есть рибосомы, нуклеоид (неоформленное образование в цитоплазме, содержащее ДНК), цитоплазматическая мембрана, запасные вещества;

единственная хромосома в виде кольца.

Бактерии могут быть подвижными, для этого они используют жгутики, которых у одной клетки может быть от 1 до 1000. Располагаться они могут по-разному.

По размеру клетки их намного мельче одноклеточных растений и животных. Именно в связи с мелкими размерами они имеют очень быстрый метаболизм, а следовательно – быстрее размножаются.

В живом мире существует три вида получения энергии и они все активно используются бактериями: дыхание, брожение, фотосинтез. Причем фотосинтез у них может протекать без кислорода, а есть виды архей, способные к синтезу АТФ с помощью света, но без хлорофилла. Для дыхания бактериальные клетки тоже могут обходиться другими неорганическими веществами, кроме кислорода – анионы, углекислый газ, в также окислять не органические вещества, а минеральные – водород, сероводород, аммиак. Такое дыхание получило название хемосинтеза.

Бактерии полового процесса не имеют, хотя некоторые исследователи усматривают некоторые признаки полового процесса в конъюгации.

Размножение бактерий

Чаще всего бактерии размножаются:

Делением надвое. Это простое разделение клетки на две, иногда повторяющееся несколько раз подряд, в результате чего может образоваться до 1 тыс. особей.

Почкованием. Отделением от материнской клетки части цитоплазмы с небольшим числом органоидов.

Спорами. Этот способ только в названии имеет сходство со спорообразованием растений. Бактериальные споры – это множество мелких клеток, окруженных плотной оболочкой, на которые распадается материнская. Такой способ используется при необходимости выжить и размножиться в неблагоприятных условиях.

Для обеспечения генетической изменчивости существует такой процесс, как конъюгация – клетки бактерий способны обмениваться участками ДНК (иногда всей хромосомой), что иначе называется горизонтальным переносом генов, без образования потомства. Кроме того, бактерии способны поглощать нечаянно «найденные» ДНК из внешней среды.

В неблагоприятных условиях бактерии начинают вырабатывать новые слои оболочки вокруг клетки, утолщая ее. В такой споре бактерия впадает в состояние замедленного метаболизма, в котором может провести тысячи лет. Споры некоторых видов являются особо устойчивыми к внешним воздействиям – могут выдерживать длительное кипячение, ультрафиолет, радиоактивное облучение, ультразвук.

Значение бактерий для экологии

Бактерии имеют большое значение для экологии:

только они способны усваивать и включать в пищевые цепи атмосферный азот;

участвуют в образовании полезных ископаемых;

улучшают структуру почвы;

являются сапрофитами, разрушают биомассу погибших животных и растений;

в роли симбионтов обеспечивают травоядным возможность переваривания растительной пищи;

поддерживают атмосферный баланс углекислого газа и кислорода.

Кроме того, бактерии активно используются человеком в хозяйственной деятельности – для получения пищевых продуктов с участием бродильных процессов (сквашивание овощей и силоса, молочнокислые напитки, творог, сметана, получение уксуса и вин). Еще на заре человеческой истории было замечено, что где происходит сквашивание, там невозможно гниение. Этому есть биохимические обоснования.

Также, разработаны способы использования бактерий против вредных насекомых, сорных растений, для очищения сточных вод и загрязненного грунта, уничтожения нефтяных пятен.

Патогенные бактерии и профилактика заболеваний

Однако, бактерии могут быть и патогенными, вызывать многочисленные заболевания. Патогенными являются бактерии, приспособленные к паразитированию на других организмах. Именно бактерии являются возбудителями чумы, туберкулеза, дифтерии, сибирской язвы, проказы, язву желудка. Существует большое число бактерий, названных условно-патогенными. Они присутствуют в организме, не проявляя себя, но стоит ослабнуть иммунитету – становятся опасными и вызывают заболевания.

Результативно бороться с бактериальными инфекциями стало возможным в конце 19-го века, после открытия вакцинации. А в середине 20-го с созданием антибиотиков большинство бактериальных инфекций были побеждены. Однако, не стоит считать антибиотики панацеей от любых инфекций – многие из них лечатся довольно долго и трудно. К тому же антибиотики уничтожают не только вредную, но и полезную микрофлору. А в организме человека обитает множество видов бактерий-симбионтов, помогающих в переваривании углеводов, синтезе витаминов, вытеснении патогенных видов-конкурентов.

Для профилактики заражения бактериальными инфекциями необходимо:

мыться с мылом или специальными средствами;

мыть фрукты, овощи и зелень;

проводить влажную уборку помещений;

стирать вещи с моющими средствами (стиральным порошком, жидкими концентратами, мылом)

прибегать к дезинфекции;

А также правильно питаться и достаточно двигаться, не допускать снижения иммунитета. Гигиена, как личная, так и помещений снижает вероятность заразиться какой-либо инфекцией на 95%.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *