विज्ञान और जीवन // चित्र

स्टाफीलोकोकस ऑरीअस।

स्पिरिला।

ट्रिपैनोसोमा।

रोटावायरस।

रिकेट्सिया।

यर्सिनिया।

लीशमैनिया।

साल्मोनेला।

लीजियोनेला।

3,000 साल पहले भी, महान यूनानी हिप्पोक्रेट्स ने अनुमान लगाया था कि संक्रामक रोग जीवित प्राणियों के कारण होते हैं और ले जाते हैं। उन्होंने उन्हें मायास्मा कहा। लेकिन मानव आंख उन्हें अलग नहीं कर सकी। 17वीं शताब्दी के अंत में, डचमैन ए. लीउवेनहोएक ने एक पर्याप्त शक्तिशाली माइक्रोस्कोप बनाया, और उसके बाद ही बैक्टीरिया के विभिन्न रूपों का वर्णन करना और आकर्षित करना संभव था - एककोशिकीय जीव, जिनमें से कई विभिन्न मानव संक्रामक के प्रेरक एजेंट हैं। बीमारी। बैक्टीरिया रोगाणुओं के प्रकारों में से एक है ("सूक्ष्म जीव" - ग्रीक "माइक्रो" से - छोटा और "बायोस" - जीवन), हालांकि, सबसे अधिक।

रोगाणुओं की खोज और मानव जीवन में उनकी भूमिका के अध्ययन के बाद, यह पता चला कि इन सबसे छोटे जीवों की दुनिया बहुत विविध है और इसके लिए एक निश्चित व्यवस्थितकरण और वर्गीकरण की आवश्यकता होती है। और आज, विशेषज्ञ एक प्रणाली का उपयोग करते हैं जिसके अनुसार सूक्ष्मजीव के नाम पर पहला शब्द जीनस का अर्थ है, और दूसरा - सूक्ष्म जीव की प्रजाति का नाम। ये नाम (आमतौर पर लैटिन या ग्रीक) "बोल रहे हैं"। इस प्रकार, कुछ सूक्ष्मजीवों के नाम उनकी संरचना की कुछ सबसे विशिष्ट विशेषताओं को दर्शाते हैं, विशेष रूप से, रूप। इस समूह में मुख्य रूप से शामिल हैं बैक्टीरिया।रूप में, सभी जीवाणुओं को गोलाकार में विभाजित किया जाता है - कोक्सी, रॉड के आकार का - वास्तव में बैक्टीरिया और जटिल - स्पिरिला और विब्रियोस।

गोलाकार जीवाणु- रोगजनक कोक्सी (ग्रीक "कोकस" से - अनाज, बेरी), सूक्ष्मजीव जो उनके विभाजन के बाद कोशिकाओं के स्थान में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

उनमें से सबसे आम हैं:

- staphylococci(ग्रीक "स्टैफाइल" से - अंगूर का एक गुच्छा और "कोकस" - एक अनाज, एक बेरी), जिसे विशेषता आकार के कारण ऐसा नाम मिला - अंगूर का एक गुच्छा जैसा एक क्लस्टर। इन जीवाणुओं के प्रकार का सबसे अधिक रोगजनक प्रभाव होता है। स्टाफीलोकोकस ऑरीअस("स्टैफिलोकोकस ऑरियस", क्योंकि यह सुनहरे रंग के समूह बनाता है), जिससे विभिन्न प्युलुलेंट रोग और खाद्य नशा होता है;

- और.स्त्रेप्तोकोच्ची(ग्रीक "स्ट्रेप्टोस" से - एक श्रृंखला), जिनकी कोशिकाएं विभाजन के बाद अलग नहीं होती हैं, लेकिन एक श्रृंखला बनाती हैं। ये बैक्टीरिया विभिन्न सूजन संबंधी बीमारियों (टॉन्सिलिटिस, ब्रोन्कोपमोनिया, ओटिटिस मीडिया, एंडोकार्डिटिस, और अन्य) के प्रेरक एजेंट हैं।

रॉड के आकार के बैक्टीरिया, या छड़,- ये एक बेलनाकार आकार के सूक्ष्मजीव हैं (ग्रीक "जीवाणु" से - एक छड़ी)। उनके नाम से ऐसे सभी सूक्ष्मजीवों का नाम आया। लेकिन वे जीवाणु जो बीजाणु बनाते हैं (एक सुरक्षात्मक परत जो प्रतिकूल पर्यावरणीय प्रभावों से बचाती है) कहलाती है बेसिली(लैटिन "बेसिलम" से - एक छड़ी)। बीजाणु बनाने वाली छड़ों में एंथ्रेक्स बेसिलस शामिल है, जो प्राचीन काल से ज्ञात एक भयानक बीमारी है।

जीवाणुओं की मुड़ी हुई आकृतियाँ सर्पिल होती हैं। उदाहरण के लिए, स्पिरिला(लैटिन से "स्पाइरा" - बेंड) बैक्टीरिया होते हैं जिनमें दो या तीन कर्ल के साथ सर्पिल घुमावदार छड़ का रूप होता है। मनुष्यों में "चूहे के काटने की बीमारी" (सुडोकू) के प्रेरक एजेंट के अपवाद के साथ, ये हानिरहित रोगाणु हैं।

परिवार से संबंधित सूक्ष्मजीवों के नाम में भी एक अजीबोगरीब रूप परिलक्षित होता है स्पिरोचेट(लैटिन "स्पाइरा" से - झुकना और "नफरत" - अयाल)। उदाहरण के लिए, परिवार के सदस्य लेप्टोस्पाइराछोटे, बारीकी से दूरी वाले कर्ल के साथ पतले धागे के रूप में एक असामान्य आकार द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं, जो उन्हें पतले मुड़ वाले सर्पिल की तरह दिखता है। और "लेप्टोस्पाइरा" नाम का अनुवाद इस तरह किया गया है - "संकीर्ण सर्पिल" या "संकीर्ण कर्ल" (ग्रीक "लेप्टोस" से - संकीर्ण और "स्परा" - गाइरस, कर्ल)।

कोरिनेबैक्टीरिया(डिप्थीरिया और लिस्टरियोसिस के प्रेरक एजेंट) के सिरों पर विशिष्ट क्लब के आकार का गाढ़ापन होता है, जैसा कि इन सूक्ष्मजीवों के नाम से संकेत मिलता है: लैट से। "कोरीन" - एक गदा।

आज सभी ज्ञात वायरसउन्हें उनकी संरचना के आधार पर पीढ़ी और परिवारों में भी बांटा गया है। वायरस इतने छोटे होते हैं कि उन्हें माइक्रोस्कोप से देखने के लिए पारंपरिक ऑप्टिकल की तुलना में अधिक मजबूत होना चाहिए। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप सैकड़ों-हजारों बार आवर्धन करता है। रोटावायरसइसका नाम लैटिन शब्द "रोटा" से मिला - एक पहिया, क्योंकि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत वायरस के कण मोटी आस्तीन, छोटी प्रवक्ता और पतली रिम के साथ छोटे पहियों की तरह दिखते हैं।

और परिवार का नाम कोरोनावाइरसविली की उपस्थिति के कारण, जो एक संकीर्ण तने के माध्यम से विषाणु से जुड़े होते हैं और दूर के छोर की ओर फैलते हैं, ग्रहण के दौरान सौर कोरोना के समान होते हैं।

कुछ सूक्ष्मजीवों का नाम उस अंग के नाम से जुड़ा होता है जिसे वे संक्रमित करते हैं या जो बीमारी वे पैदा करते हैं। उदाहरण के लिए, शीर्षक "मेनिंगोकोकी"यह दो ग्रीक शब्दों से बना है: "मेनिंगोस" - मेनिन्जेस, क्योंकि ये रोगाणु मुख्य रूप से इसे प्रभावित करते हैं, और "कोकस" - एक अनाज, जो दर्शाता है कि वे गोलाकार बैक्टीरिया - कोक्सी से संबंधित हैं। यह नाम ग्रीक शब्द "न्यूमोन" (फेफड़े) से लिया गया है। "न्यूमोकोकी"ये बैक्टीरिया फेफड़ों की बीमारी का कारण बनते हैं। राइनोवायरस- एक संक्रामक राइनाइटिस के प्रेरक एजेंट, इसलिए नाम (ग्रीक "राइनोस" - नाक से)।

कई सूक्ष्मजीवों के नाम की उत्पत्ति भी उनकी अन्य सबसे विशिष्ट विशेषताओं के कारण होती है। तो, वाइब्रियोस की एक विशिष्ट विशेषता - एक छोटी घुमावदार छड़ के रूप में बैक्टीरिया - तेजी से दोलन करने की क्षमता। उनका नाम फ्रेंच शब्द . से लिया गया है थरथानेवाला- कंपन, कंपन, कंपन। विब्रियो में, हैजा का प्रेरक एजेंट, जिसे "हैजा विब्रियो" कहा जाता है, सबसे प्रसिद्ध है।

जीनस के बैक्टीरिया रूप बदलनेवाला प्राणी(प्रोटियस) तथाकथित रोगाणुओं को संदर्भित करता है जो कुछ के लिए खतरनाक होते हैं, लेकिन दूसरों के लिए नहीं। इस संबंध में, उनका नाम प्राचीन ग्रीक पौराणिक कथाओं - प्रोटियस से समुद्री देवता के नाम पर रखा गया था, जिन्हें मनमाने ढंग से अपनी उपस्थिति बदलने की क्षमता का श्रेय दिया गया था।

महान वैज्ञानिकों के लिए स्मारक बनाए जाते हैं। लेकिन कभी-कभी उनके द्वारा खोजे गए सूक्ष्मजीवों के नाम भी स्मारक बन जाते हैं। उदाहरण के लिए, वायरस और बैक्टीरिया के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा करने वाले सूक्ष्मजीवों को नाम दिया गया है "रिकेट्सिया"अमेरिकी खोजकर्ता हॉवर्ड टेलर रिकेट्स (1871-1910) के सम्मान में, जिनकी इस बीमारी के प्रेरक एजेंट का अध्ययन करते समय टाइफस से मृत्यु हो गई।

1898 में जापानी वैज्ञानिक के. शिगा द्वारा पेचिश के प्रेरक एजेंटों का गहन अध्ययन किया गया था, उनके सम्मान में उन्हें बाद में अपना सामान्य नाम मिला - "शिगेला"।

ब्रूसिला(ब्रुसेलोसिस के प्रेरक एजेंट) का नाम अंग्रेजी सैन्य चिकित्सक डी। ब्रूस के नाम पर रखा गया है, जो 1886 में पहली बार इन जीवाणुओं को अलग करने में कामयाब रहे।

एक जीनस में समूहीकृत बैक्टीरिया "यर्सिनिया",प्रसिद्ध स्विस वैज्ञानिक ए। यर्सिन के नाम पर, जिन्होंने विशेष रूप से प्लेग के प्रेरक एजेंट - यर्सिनिया पेस्टिस की खोज की।

अंग्रेजी डॉक्टर वी। लीशमैन के नाम से, सबसे सरल एककोशिकीय जीवों (लीशमैनियासिस के प्रेरक एजेंट) के नाम हैं लीशमैनिया, 1903 में विस्तार से वर्णित है।

जेनेरिक नाम अमेरिकी रोगविज्ञानी डी. साल्मोन के नाम से जुड़ा है "साल्मोनेला", एक छड़ के आकार का आंतों का जीवाणु जो साल्मोनेलोसिस और टाइफाइड बुखार जैसे रोगों का कारण बनता है।

और जर्मन वैज्ञानिक टी। एस्चेरिच का नाम उनके नाम पर है Escherichia- एस्चेरिचिया कोलाई, पहली बार 1886 में उनके द्वारा अलग और वर्णित किया गया था।

कुछ सूक्ष्मजीवों के नाम की उत्पत्ति में, उन परिस्थितियों द्वारा एक निश्चित भूमिका निभाई गई थी जिनके तहत उन्हें खोजा गया था। उदाहरण के लिए, सामान्य नाम "लेजिओनेला" 1976 में फिलाडेल्फिया में अमेरिकी सेना के सम्मेलन के प्रतिनिधियों के बीच एक प्रकोप के बाद दिखाई दिया (एक संगठन जो अमेरिकी नागरिकों को एकजुट करता है - इन जीवाणुओं के कारण होने वाली एक गंभीर सांस की बीमारी - वे एयर कंडीशनर के माध्यम से प्रेषित होते थे। लेकिन कॉक्ससेकी वायरस 1948 में Coxsackie (USA) गाँव में पोलियो से पीड़ित बच्चों से पहली बार अलग किया गया था, इसलिए नाम।

संरचना

बैक्टीरिया बहुत छोटे जीवित जीव हैं। उन्हें केवल एक बहुत ही उच्च आवर्धन माइक्रोस्कोप के तहत देखा जा सकता है। सभी जीवाणु एककोशिकीय होते हैं। जीवाणु कोशिका की आंतरिक संरचना पौधों और जानवरों की कोशिकाओं की तरह नहीं होती है। उनके पास एक नाभिक या प्लास्टिड नहीं है। परमाणु पदार्थ और रंगद्रव्य मौजूद हैं, लेकिन एक "छितरी हुई" अवस्था में हैं। रूप विविध है।

जीवाणु कोशिका को एक विशेष घने खोल में तैयार किया जाता है - कोशिका भित्ति, जो सुरक्षात्मक और सहायक कार्य करती है, और जीवाणु को एक स्थायी, विशिष्ट आकार भी देती है। जीवाणु की कोशिका भित्ति पादप कोशिका के खोल के समान होती है। यह पारगम्य है: इसके माध्यम से, पोषक तत्व स्वतंत्र रूप से कोशिका में गुजरते हैं, और चयापचय उत्पाद पर्यावरण में चले जाते हैं। अक्सर, बैक्टीरिया में कोशिका की दीवार के ऊपर बलगम की एक अतिरिक्त सुरक्षात्मक परत उत्पन्न होती है - एक कैप्सूल। कैप्सूल की मोटाई स्वयं कोशिका के व्यास से कई गुना अधिक हो सकती है, लेकिन यह बहुत छोटी हो सकती है। कैप्सूल कोशिका का अनिवार्य हिस्सा नहीं है, यह उन स्थितियों के आधार पर बनता है जिनमें बैक्टीरिया प्रवेश करते हैं। यह बैक्टीरिया को सूखने से बचाता है।

कुछ जीवाणुओं की सतह पर लंबी कशाभिकाएं (एक, दो या अनेक) या छोटी पतली विली होती हैं। कशाभिका की लंबाई जीवाणु के शरीर के आकार से कई गुना अधिक हो सकती है। फ्लैगेला और विली की मदद से बैक्टीरिया चलते हैं।

जीवाणु कोशिका के अंदर एक सघन गतिहीन कोशिका द्रव्य होता है। इसकी एक स्तरित संरचना है, कोई रिक्तिकाएं नहीं हैं, इसलिए विभिन्न प्रोटीन (एंजाइम) और आरक्षित पोषक तत्व साइटोप्लाज्म के बहुत पदार्थ में स्थित हैं। जीवाणु कोशिकाओं में नाभिक नहीं होता है। उनकी कोशिकाओं के मध्य भाग में वंशानुगत जानकारी रखने वाला पदार्थ केंद्रित होता है। बैक्टीरिया - न्यूक्लिक एसिड - डीएनए। लेकिन यह पदार्थ नाभिक में निर्मित नहीं होता है।

जीवाणु कोशिका का आंतरिक संगठन जटिल होता है और इसकी अपनी विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। साइटोप्लाज्म कोशिका भित्ति से साइटोप्लाज्मिक झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है। साइटोप्लाज्म में, मुख्य पदार्थ, या मैट्रिक्स, राइबोसोम और कम संख्या में झिल्ली संरचनाएं होती हैं जो विभिन्न प्रकार के कार्य करती हैं (माइटोकॉन्ड्रिया के एनालॉग्स, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गोल्गी तंत्र) प्रतिष्ठित हैं। जीवाणु कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में अक्सर विभिन्न आकार और आकार के दाने होते हैं। दाने ऐसे यौगिकों से बने हो सकते हैं जो ऊर्जा और कार्बन के स्रोत के रूप में काम करते हैं। जीवाणु कोशिका में वसा की बूंदें भी पाई जाती हैं।

बीजाणु गठन

जीवाणु कोशिका के अंदर बीजाणु बनते हैं। बीजाणु निर्माण की प्रक्रिया में, एक जीवाणु कोशिका जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला से गुजरती है। इसमें मुक्त पानी की मात्रा कम हो जाती है, एंजाइमी गतिविधि कम हो जाती है। यह प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों (उच्च तापमान, उच्च नमक सांद्रता, सुखाने, आदि) के लिए बीजाणुओं के प्रतिरोध को सुनिश्चित करता है। बीजाणु बनना जीवाणुओं के केवल एक छोटे समूह की विशेषता है। जीवाणुओं के जीवन चक्र में बीजाणु एक आवश्यक चरण नहीं हैं। स्पोरुलेशन केवल पोषक तत्वों की कमी या चयापचय उत्पादों के संचय से शुरू होता है। बीजाणुओं के रूप में जीवाणु लंबे समय तक निष्क्रिय रह सकते हैं। जीवाणु बीजाणु लंबे समय तक उबलने और बहुत लंबे समय तक जमने का सामना करते हैं। जब अनुकूल परिस्थितियाँ आती हैं, तो विवाद पनपता है और व्यवहार्य हो जाता है। जीवाणु बीजाणु प्रतिकूल परिस्थितियों में जीवित रहने के लिए अनुकूलन हैं। बैक्टीरिया में बीजाणु प्रतिकूल परिस्थितियों को सहने का काम करते हैं। वे कोशिका की सामग्री के अंदर से बनते हैं। इस मामले में, बीजाणु के चारों ओर एक नया, सघन खोल बनता है। बीजाणु बहुत कम तापमान (-273 डिग्री सेल्सियस से नीचे) और बहुत अधिक तापमान को सहन कर सकते हैं। पानी उबालने से बीजाणु नहीं मरते।

पोषण

कई जीवाणुओं में क्लोरोफिल और अन्य वर्णक होते हैं। वे पौधों (सायनोबैक्टीरिया, बैंगनी बैक्टीरिया) की तरह प्रकाश संश्लेषण करते हैं। अन्य बैक्टीरिया अकार्बनिक पदार्थों - सल्फर, लौह यौगिकों और अन्य से ऊर्जा प्राप्त करते हैं, लेकिन कार्बन का स्रोत, जैसा कि प्रकाश संश्लेषण में होता है, कार्बन डाइऑक्साइड है।

प्रजनन

बैक्टीरिया एक कोशिका को दो में विभाजित करके प्रजनन करते हैं। एक निश्चित आकार तक पहुँचने के बाद, जीवाणु दो समान जीवाणुओं में विभाजित हो जाता है। फिर उनमें से प्रत्येक खिलाना शुरू करता है, बढ़ता है, विभाजित होता है, और इसी तरह। कोशिका के बढ़ाव के बाद, एक अनुप्रस्थ पट धीरे-धीरे बनता है, और फिर बेटी कोशिकाएं अलग हो जाती हैं; कई जीवाणुओं में, कुछ शर्तों के तहत, विभाजन के बाद कोशिकाएं विशिष्ट समूहों में जुड़ी रहती हैं। इस मामले में, विभाजन विमान की दिशा और विभाजनों की संख्या के आधार पर, विभिन्न रूप उत्पन्न होते हैं। नवोदित द्वारा प्रजनन बैक्टीरिया में एक अपवाद के रूप में होता है।

अनुकूल परिस्थितियों में, कई जीवाणुओं में कोशिका विभाजन हर 20-30 मिनट में होता है। इतनी तेजी से प्रजनन के साथ, 5 दिनों में एक जीवाणु की संतान एक द्रव्यमान बनाने में सक्षम होती है जो सभी समुद्रों और महासागरों को भर सकती है। एक साधारण गणना से पता चलता है कि प्रति दिन 72 पीढ़ियों (720,000,000,000,000,000,000 कोशिकाओं) का निर्माण किया जा सकता है। अगर वजन में अनुवाद किया जाए - 4720 टन। हालांकि, प्रकृति में ऐसा नहीं होता है, क्योंकि अधिकांश बैक्टीरिया जल्दी से सूरज की रोशनी, सुखाने, भोजन की कमी, 65-100ºС तक गर्म होने, प्रजातियों के बीच संघर्ष के परिणामस्वरूप मर जाते हैं, आदि।

प्रकृति में बैक्टीरिया की भूमिका। वितरण और पारिस्थितिकी

बैक्टीरिया सर्वव्यापी हैं: जल निकायों, वायु, मिट्टी में। हवा में उनमें से सबसे कम हैं (लेकिन भीड़-भाड़ वाली जगहों पर नहीं)। नदियों के पानी में उनमें से 1 सेमी 3 में 400,000 तक हो सकते हैं, और मिट्टी में - 1 ग्राम में 1,000,000,000 तक। बैक्टीरिया का ऑक्सीजन के प्रति अलग-अलग दृष्टिकोण होता है: कुछ के लिए यह आवश्यक है, दूसरों के लिए यह विनाशकारी है। अधिकांश बैक्टीरिया के लिए, +4 और +40 डिग्री सेल्सियस के बीच का तापमान सबसे अनुकूल होता है। सीधी धूप कई बैक्टीरिया को मार देती है।

बड़ी संख्या में होने (उनकी प्रजातियों की संख्या 2500 तक पहुंचती है), बैक्टीरिया कई प्राकृतिक प्रक्रियाओं में असाधारण रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कवक और मिट्टी के अकशेरूकीय के साथ, वे पौधों के अवशेषों (गिरती पत्तियों, शाखाओं, आदि) के ह्यूमस में अपघटन की प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। सैप्रोफाइटिक बैक्टीरिया की गतिविधि से खनिज लवण बनते हैं, जो पौधों की जड़ों द्वारा अवशोषित होते हैं। मोथ जड़ों के ऊतकों में रहने वाले नोड्यूल बैक्टीरिया, साथ ही कुछ मुक्त रहने वाले बैक्टीरिया में वायुमंडलीय नाइट्रोजन को आत्मसात करने की उल्लेखनीय क्षमता होती है, जो पौधों के लिए दुर्गम है। इस प्रकार, जीवाणु प्रकृति में पदार्थों के चक्र में भाग लेते हैं।

मिट्टी का माइक्रोफ्लोरा।मिट्टी में जीवाणुओं की संख्या बहुत अधिक होती है - 1 ग्राम में करोड़ों और अरबों व्यक्ति। वे पानी और हवा की तुलना में मिट्टी में बहुत अधिक प्रचुर मात्रा में हैं। मिट्टी में जीवाणुओं की कुल संख्या भिन्न होती है। बैक्टीरिया की संख्या मिट्टी के प्रकार, उनकी स्थिति, परतों की गहराई पर निर्भर करती है। मिट्टी के कणों की सतह पर, सूक्ष्मजीव छोटे सूक्ष्म उपनिवेशों (प्रत्येक में 20-100 कोशिकाएं) में स्थित होते हैं। अक्सर वे कार्बनिक पदार्थों के थक्कों की मोटाई में, जीवित और मरने वाले पौधों की जड़ों पर, पतली केशिकाओं में और गांठ के अंदर विकसित होते हैं। मृदा माइक्रोफ्लोरा बहुत विविध है। बैक्टीरिया के विभिन्न शारीरिक समूह यहां पाए जाते हैं: पुटीय सक्रिय, नाइट्रिफाइंग, नाइट्रोजन-फिक्सिंग, सल्फर बैक्टीरिया, आदि। उनमें से एरोबेस और एनारोबेस, बीजाणु और गैर-बीजाणु रूप हैं। माइक्रोफ्लोरा मिट्टी के निर्माण के कारकों में से एक है। मृदा में सूक्ष्मजीवों के विकास का क्षेत्र जीवित पौधों की जड़ों से सटा हुआ क्षेत्र है। इसे राइजोस्फीयर कहा जाता है, और इसमें निहित सूक्ष्मजीवों की समग्रता को राइजोस्फीयर माइक्रोफ्लोरा कहा जाता है।

जल निकायों का माइक्रोफ्लोरा।जल एक प्राकृतिक वातावरण है जहाँ सूक्ष्मजीव बड़ी संख्या में पनपते हैं। उनमें से ज्यादातर मिट्टी से पानी में प्रवेश करते हैं। एक कारक जो पानी में बैक्टीरिया की संख्या, उसमें पोषक तत्वों की उपस्थिति को निर्धारित करता है। आर्टिसियन कुओं और झरनों का पानी सबसे साफ है। खुले जलाशय और नदियाँ बैक्टीरिया से बहुत समृद्ध हैं। बैक्टीरिया की सबसे बड़ी संख्या पानी की सतह की परतों में, किनारे के करीब पाई जाती है। तट से बढ़ती दूरी और गहराई बढ़ने के साथ बैक्टीरिया की संख्या कम होती जाती है। शुद्ध पानी में प्रति 1 मिली में 100-200 बैक्टीरिया होते हैं, जबकि दूषित पानी में 100-300 हजार या इससे ज्यादा होते हैं। नीचे की गाद में कई बैक्टीरिया होते हैं, खासकर सतह की परत में, जहां बैक्टीरिया एक फिल्म बनाते हैं। इस फिल्म में बहुत सारे सल्फर और आयरन बैक्टीरिया होते हैं, जो हाइड्रोजन सल्फाइड को सल्फ्यूरिक एसिड में ऑक्सीकृत कर देते हैं और इस तरह मछली को मरने से रोकते हैं। गाद में अधिक बीजाणु-असर रूप होते हैं, जबकि गैर-बीजाणु वाले रूप पानी में प्रबल होते हैं। प्रजातियों की संरचना के संदर्भ में, जल माइक्रोफ्लोरा मिट्टी के माइक्रोफ्लोरा के समान है, लेकिन विशिष्ट रूप भी पाए जाते हैं। पानी में गिरने वाले विभिन्न अपशिष्टों को नष्ट करके, सूक्ष्मजीव धीरे-धीरे पानी के तथाकथित जैविक शुद्धिकरण को अंजाम देते हैं।

वायु माइक्रोफ्लोरा।वायु माइक्रोफ्लोरा मिट्टी और पानी के माइक्रोफ्लोरा की तुलना में बहुत कम है। बैक्टीरिया धूल के साथ हवा में उठते हैं, कुछ समय के लिए वहां रह सकते हैं, और फिर पृथ्वी की सतह पर बस जाते हैं और पोषण की कमी या पराबैंगनी किरणों के प्रभाव में मर जाते हैं। हवा में सूक्ष्मजीवों की संख्या भौगोलिक क्षेत्र, स्थान, मौसम, धूल प्रदूषण आदि पर निर्भर करती है। धूल का प्रत्येक कण सूक्ष्मजीवों का वाहक होता है। औद्योगिक उद्यमों के ऊपर हवा में अधिकांश बैक्टीरिया। ग्रामीण इलाकों में हवा साफ है। सबसे साफ हवा जंगलों, पहाड़ों, बर्फीली जगहों पर होती है। हवा की ऊपरी परतों में कम कीटाणु होते हैं। हवा के माइक्रोफ्लोरा में कई रंजित और बीजाणु-असर वाले बैक्टीरिया होते हैं जो अन्य की तुलना में पराबैंगनी किरणों के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं।

मानव शरीर का माइक्रोफ्लोरा।एक व्यक्ति का शरीर, यहाँ तक कि पूरी तरह से स्वस्थ भी, हमेशा माइक्रोफ्लोरा का वाहक होता है। जब मानव शरीर हवा और मिट्टी के संपर्क में आता है, तो विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मजीव, रोगजनकों (टेटनस बेसिली, गैस गैंग्रीन, आदि) सहित, कपड़ों और त्वचा पर बस जाते हैं। मानव शरीर के उजागर हिस्से सबसे अधिक बार दूषित होते हैं। हाथों पर ई. कोलाई, स्टेफिलोकोसी पाए जाते हैं। मौखिक गुहा में 100 से अधिक प्रकार के रोगाणु होते हैं। अपने तापमान, आर्द्रता, पोषक तत्वों के अवशेषों के साथ मुंह, सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए एक उत्कृष्ट वातावरण है। पेट में अम्लीय प्रतिक्रिया होती है, इसलिए इसमें मौजूद अधिकांश सूक्ष्मजीव मर जाते हैं। छोटी आंत से शुरू होकर प्रतिक्रिया क्षारीय हो जाती है, यानी। रोगाणुओं के लिए अनुकूल। बड़ी आंत में माइक्रोफ्लोरा बहुत विविध है। प्रत्येक वयस्क प्रतिदिन लगभग 18 बिलियन बैक्टीरिया मलमूत्र के साथ उत्सर्जित करता है, अर्थात। दुनिया के लोगों की तुलना में अधिक व्यक्ति। आंतरिक अंग जो बाहरी वातावरण (मस्तिष्क, हृदय, यकृत, मूत्राशय, आदि) से जुड़े नहीं हैं, आमतौर पर रोगाणुओं से मुक्त होते हैं। रोग के दौरान ही सूक्ष्मजीव इन अंगों में प्रवेश करते हैं।

मानव जीवन में जीवाणुओं का महत्व

किण्वन प्रक्रियाओं का बहुत महत्व है; इसे ही सामान्यतः कार्बोहाइड्रेट का अपघटन कहते हैं। तो, किण्वन के परिणामस्वरूप, दूध केफिर और अन्य उत्पादों में बदल जाता है; सुनिश्चित करने वाला चारा भी किण्वन है। किण्वन मानव आंत में भी होता है। उपयुक्त बैक्टीरिया (जैसे ई. कोलाई) के बिना, आंतें सामान्य रूप से कार्य नहीं कर सकती हैं। सड़ांध, प्रकृति में उपयोगी, रोजमर्रा की जिंदगी में अत्यधिक अवांछनीय है (उदाहरण के लिए, मांस उत्पादों का खराब होना)। किण्वन (उदाहरण के लिए, खट्टा दूध) भी हमेशा उपयोगी नहीं होता है। ताकि उत्पाद खराब न हों, उन्हें नमकीन, सुखाया, डिब्बाबंद, रेफ्रिजरेटर में रखा जाता है। इस प्रकार, बैक्टीरिया की गतिविधि कम हो जाती है।

रोगजनक जीवाणु

मानव शरीर में जीवाणु कहाँ रहते हैं?

1. उनमें से ज्यादातर आंतों में रहते हैं, एक सामंजस्यपूर्ण माइक्रोफ्लोरा प्रदान करते हैं।
2. वे मौखिक गुहा सहित श्लेष्म झिल्ली पर रहते हैं।
3. कई सूक्ष्मजीव त्वचा में निवास करते हैं।

सूक्ष्मजीव किसके लिए जिम्मेदार हैं?

1. वे प्रतिरक्षा समारोह का समर्थन करते हैं। लाभकारी रोगाणुओं की कमी के साथ, शरीर पर हानिकारक लोगों द्वारा तुरंत हमला किया जाता है।
2. पादप खाद्य पदार्थों के घटकों पर भोजन करके, जीवाणु पाचन में सहायता करते हैं। बड़ी आंत में पहुंचने वाला अधिकांश भोजन बैक्टीरिया के कारण पच जाता है।
3. आंतों के सूक्ष्मजीवों के लाभ - बी विटामिन, एंटीबॉडी, फैटी एसिड के अवशोषण के संश्लेषण में।
4. माइक्रोबायोटा जल-नमक संतुलन बनाए रखता है।
5. त्वचा पर बैक्टीरिया त्वचा को हानिकारक सूक्ष्मजीवों के प्रवेश से बचाते हैं। यही बात श्लेष्मा झिल्ली की आबादी पर भी लागू होती है।

यदि आप मानव शरीर से बैक्टीरिया को हटा दें तो क्या होगा? विटामिन अवशोषित नहीं होंगे, रक्त में हीमोग्लोबिन गिरेगा, त्वचा के रोग, जठरांत्र संबंधी मार्ग, श्वसन अंग आदि विकसित होने लगेंगे। निष्कर्ष: मानव शरीर में बैक्टीरिया का मुख्य कार्य सुरक्षात्मक है। आइए देखें कि किस प्रकार के सूक्ष्मजीव मौजूद हैं और उनके काम का समर्थन कैसे करें।

लाभकारी जीवाणुओं के प्रमुख समूह

मनुष्यों के लिए अच्छे जीवाणुओं को 4 मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

• बिफीडोबैक्टीरिया;
• लैक्टोबैसिली;
• एंटरोकोकी;
• कोलाई

सबसे प्रचुर मात्रा में लाभकारी माइक्रोबायोटा। कार्य आंतों में एक अम्लीय वातावरण बनाना है। ऐसी स्थितियों में, रोगजनक माइक्रोफ्लोरा जीवित नहीं रह सकता है। बैक्टीरिया लैक्टिक एसिड और एसीटेट का उत्पादन करते हैं। इस प्रकार, आंत्र पथ किण्वन और क्षय की प्रक्रियाओं से डरता नहीं है।

बिफीडोबैक्टीरिया की एक अन्य संपत्ति एंटीट्यूमर है। सूक्ष्मजीव विटामिन सी के संश्लेषण में शामिल होते हैं - शरीर में मुख्य एंटीऑक्सीडेंट। इस प्रकार के सूक्ष्म जीव के लिए विटामिन डी और बी-समूह अवशोषित होते हैं। कार्बोहाइड्रेट का पाचन भी तेज होता है। बिफीडोबैक्टीरिया आंतों की दीवारों की कैल्शियम, मैग्नीशियम और लौह आयनों सहित मूल्यवान पदार्थों को अवशोषित करने की क्षमता को बढ़ाता है।

लैक्टोबैसिली पाचन तंत्र में मुंह से बड़ी आंत तक रहते हैं। इन जीवाणुओं और अन्य सूक्ष्मजीवों की संयुक्त क्रिया रोगजनक माइक्रोफ्लोरा के प्रजनन को नियंत्रित करती है। यदि लैक्टोबैसिली पर्याप्त संख्या में इसमें रहता है तो आंतों के रोगजनकों के सिस्टम को संक्रमित करने की संभावना बहुत कम होती है।

छोटे मेहनती श्रमिकों का कार्य आंतों के मार्ग के काम को सामान्य करना और प्रतिरक्षा समारोह का समर्थन करना है। माइक्रोबायोटा का उपयोग खाद्य और चिकित्सा उद्योगों में किया जाता है: स्वस्थ केफिर से लेकर आंतों के माइक्रोफ्लोरा के सामान्यीकरण की तैयारी तक।

लैक्टोबैसिली महिलाओं के स्वास्थ्य के लिए विशेष रूप से मूल्यवान हैं: प्रजनन प्रणाली के श्लेष्म झिल्ली का अम्लीय वातावरण बैक्टीरियल वेजिनोसिस के विकास की अनुमति नहीं देता है।

सलाह! जीवविज्ञानी कहते हैं कि प्रतिरक्षा प्रणाली आंत में शुरू होती है। हानिकारक जीवाणुओं का विरोध करने की शरीर की क्षमता पथ की स्थिति पर निर्भर करती है। पाचन क्रिया को सामान्य रखें, तो न केवल भोजन के अवशोषण में सुधार होगा, बल्कि शरीर की सुरक्षा भी बढ़ेगी।

एंटरोकॉसी

एंटरोकॉसी का निवास स्थान छोटी आंत है। वे रोगजनक सूक्ष्मजीवों के प्रजनन को अवरुद्ध करते हैं, सुक्रोज को पचाने में मदद करते हैं।

Polzateevo पत्रिका ने पाया कि बैक्टीरिया का एक मध्यवर्ती समूह है - सशर्त रूप से रोगजनक। एक अवस्था में ये लाभकारी होते हैं और जब कोई परिस्थितियाँ बदलती हैं तो हानिकारक हो जाती हैं। इनमें एंटरोकॉसी शामिल है। त्वचा पर रहने वाले स्टैफिलोकोसी का भी दोहरा प्रभाव होता है: वे हानिकारक रोगाणुओं से त्वचा की रक्षा करते हैं, लेकिन वे स्वयं घाव में जाने और एक रोग प्रक्रिया का कारण बनने में सक्षम होते हैं।

ई. कोलाई अक्सर नकारात्मक संघों का कारण बनता है, लेकिन इस समूह की केवल कुछ प्रजातियां ही नुकसान पहुंचाती हैं। अधिकांश एस्चेरिचिया कोलाई का पथ पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है।

ये सूक्ष्मजीव कई बी विटामिनों को संश्लेषित करते हैं: फोलिक और निकोटिनिक एसिड, थायमिन, राइबोफ्लेविन। इस तरह के संश्लेषण का एक अप्रत्यक्ष प्रभाव रक्त की संरचना में सुधार है।

कौन से बैक्टीरिया हैं हानिकारक

लाभकारी बैक्टीरिया की तुलना में हानिकारक बैक्टीरिया अधिक व्यापक रूप से जाने जाते हैं, क्योंकि वे एक सीधा खतरा पैदा करते हैं। बहुत से लोग साल्मोनेला, प्लेग बेसिलस और विब्रियो हैजा के खतरों को जानते हैं।

मनुष्यों के लिए सबसे खतरनाक बैक्टीरिया:

1. टेटनस बेसिलस: त्वचा पर रहता है और टेटनस, मांसपेशियों में ऐंठन और सांस की समस्याओं का कारण बन सकता है।
2. बोटुलिज़्म छड़ी। यदि आप इस रोगज़नक़ के साथ खराब उत्पाद खाते हैं, तो आप एक घातक विषाक्तता अर्जित कर सकते हैं। बोटुलिज़्म अक्सर समाप्त हो चुके सॉसेज और मछली में विकसित होता है।
3. स्टैफिलोकोकस ऑरियस शरीर में एक साथ कई बीमारियों का कारण बन सकता है, कई एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी है और दवाओं के लिए अविश्वसनीय रूप से जल्दी से अनुकूल हो जाता है, उनके प्रति असंवेदनशील हो जाता है।
4. साल्मोनेला तीव्र आंतों के संक्रमण का कारण है, जिसमें एक बहुत ही खतरनाक बीमारी - टाइफाइड बुखार भी शामिल है।

डिस्बैक्टीरियोसिस की रोकथाम

खराब पारिस्थितिकी और पोषण के साथ शहरी वातावरण में रहने से डिस्बैक्टीरियोसिस का खतरा काफी बढ़ जाता है - मानव शरीर में बैक्टीरिया का असंतुलन। सबसे अधिक बार, आंतों को डिस्बैक्टीरियोसिस से पीड़ित होता है, कम अक्सर श्लेष्म झिल्ली। लाभकारी बैक्टीरिया की कमी के संकेत: गैस बनना, सूजन, पेट में दर्द, मल खराब होना। यदि आप रोग शुरू करते हैं, तो विटामिन की कमी, एनीमिया, प्रजनन प्रणाली के श्लेष्म झिल्ली की एक अप्रिय गंध, वजन घटाने और त्वचा दोष विकसित हो सकते हैं।

एंटीबायोटिक दवाएं लेने की स्थिति में डिस्बैक्टीरियोसिस आसानी से विकसित हो जाता है। माइक्रोबायोटा को बहाल करने के लिए, प्रोबायोटिक्स निर्धारित हैं - जीवित जीवों और प्रीबायोटिक्स के साथ योग - पदार्थों के साथ तैयारी जो उनके विकास को उत्तेजित करते हैं। जीवित बिफिडस और लैक्टोबैसिली युक्त किण्वित दूध पेय भी उपयोगी माने जाते हैं।

चिकित्सा के अलावा, लाभकारी माइक्रोबायोटा उपवास के दिनों में, ताजे फल और सब्जियां खाने, और साबुत अनाज के लिए अच्छी प्रतिक्रिया देता है।

प्रकृति में बैक्टीरिया की भूमिका

बैक्टीरिया का साम्राज्य ग्रह पर सबसे असंख्य में से एक है। ये सूक्ष्म जीव न केवल मनुष्यों के लिए, बल्कि अन्य सभी प्रजातियों के लिए भी लाभ और हानि लाते हैं, प्रकृति में कई प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं। बैक्टीरिया हवा में और मिट्टी में पाए जाते हैं। एज़ोटोबैक्टर मिट्टी के बहुत उपयोगी निवासी हैं, जो हवा से नाइट्रोजन का संश्लेषण करते हैं, इसे अमोनियम आयनों में बदल देते हैं। इस रूप में, तत्व पौधों द्वारा आसानी से अवशोषित हो जाता है। वही सूक्ष्मजीव भारी धातुओं से मिट्टी को साफ करते हैं और उन्हें जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों से भर देते हैं।

बैक्टीरिया से डरो मत: हमारा शरीर इतना व्यवस्थित है कि यह इन छोटे मेहनती श्रमिकों के बिना सामान्य रूप से कार्य नहीं कर सकता है। यदि उनकी संख्या सामान्य है, तो प्रतिरक्षा, पाचन और शरीर के कई अन्य कार्य क्रम में होंगे।

बैक्टीरिया
एककोशिकीय सूक्ष्मजीवों का एक व्यापक समूह जो एक झिल्ली से घिरे एक कोशिका नाभिक की अनुपस्थिति की विशेषता है। उसी समय, एक जीवाणु (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड, या डीएनए) की आनुवंशिक सामग्री कोशिका में एक निश्चित स्थान पर होती है - एक क्षेत्र जिसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है। ऐसी कोशिका संरचना वाले जीवों को प्रोकैरियोट्स ("पूर्व-परमाणु") कहा जाता है, अन्य सभी के विपरीत - यूकेरियोट्स ("सच्चा परमाणु"), जिसका डीएनए एक खोल से घिरे नाभिक में स्थित होता है। बैक्टीरिया, जिसे कभी सूक्ष्म पौधे माना जाता था, अब पौधों, जानवरों, कवक और प्रोटिस्ट के साथ एक अलग साम्राज्य, मोनेरा, वर्तमान वर्गीकरण प्रणाली में पांच में से एक के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

जीवाश्म साक्ष्य। जीवाणु शायद जीवों का सबसे पुराना ज्ञात समूह है। स्तरित पत्थर की संरचनाएं - स्ट्रोमेटोलाइट्स - कुछ मामलों में आर्कियोज़ोइक (आर्कियन) की शुरुआत तक, अर्थात्। जो 3.5 अरब साल पहले पैदा हुआ था - बैक्टीरिया की महत्वपूर्ण गतिविधि का परिणाम, आमतौर पर प्रकाश संश्लेषक, तथाकथित। नीले हरे शैवाल। इसी तरह की संरचनाएं (कार्बोनेट के साथ गर्भवती बैक्टीरियल फिल्में) अभी भी मुख्य रूप से ऑस्ट्रेलिया, बहामा के तट पर, कैलिफोर्निया और फारस की खाड़ी में बनती हैं, लेकिन वे अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं और बड़े आकार तक नहीं पहुंचती हैं, क्योंकि शाकाहारी जीव, जैसे गैस्ट्रोपोड, उन पर फ़ीड करें। आज, स्ट्रोमेटोलाइट मुख्य रूप से वहां उगते हैं जहां ये जानवर पानी की उच्च लवणता के कारण या अन्य कारणों से अनुपस्थित हैं, लेकिन विकास के दौरान शाकाहारी रूपों के प्रकट होने से पहले, वे विशाल आकार तक पहुंच सकते थे, जो समुद्री उथले पानी का एक आवश्यक तत्व बनाते थे। , आधुनिक प्रवाल भित्तियों की तुलना में। कुछ प्राचीन चट्टानों में छोटे-छोटे जले हुए गोले पाए गए हैं, जिन्हें बैक्टीरिया के अवशेष भी माना जाता है। पहला परमाणु, यानी। यूकेरियोटिक, कोशिकाएं लगभग 1.4 अरब साल पहले बैक्टीरिया से विकसित हुई थीं।
पारिस्थितिकी।मिट्टी में, झीलों और महासागरों के तल पर - हर जगह जहाँ कार्बनिक पदार्थ जमा होते हैं, कई बैक्टीरिया होते हैं। वे ठंड में रहते हैं, जब थर्मामीटर शून्य से थोड़ा ऊपर होता है, और गर्म एसिड स्प्रिंग्स में तापमान 90 डिग्री सेल्सियस से ऊपर होता है। कुछ बैक्टीरिया पर्यावरण की बहुत अधिक लवणता को सहन करते हैं; विशेष रूप से, वे मृत सागर में पाए जाने वाले एकमात्र जीव हैं। वातावरण में, वे पानी की बूंदों में मौजूद होते हैं, और वहां उनकी बहुतायत आमतौर पर हवा की धूल से संबंधित होती है। इसलिए, शहरों में, वर्षा जल में ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में बहुत अधिक बैक्टीरिया होते हैं। हाइलैंड्स और ध्रुवीय क्षेत्रों की ठंडी हवा में उनमें से कुछ हैं, फिर भी, वे समताप मंडल की निचली परत में भी 8 किमी की ऊंचाई पर पाए जाते हैं। जानवरों का पाचन तंत्र बैक्टीरिया (आमतौर पर हानिरहित) से घनी आबादी वाला होता है। प्रयोगों से पता चला है कि वे अधिकांश प्रजातियों के जीवन के लिए आवश्यक नहीं हैं, हालांकि वे कुछ विटामिनों को संश्लेषित कर सकते हैं। हालांकि, जुगाली करने वालों (गायों, मृग, भेड़) और कई दीमकों में, वे पौधों के खाद्य पदार्थों के पाचन में शामिल होते हैं। इसके अलावा, जीवाणुओं द्वारा उत्तेजना की कमी के कारण बाँझ परिस्थितियों में उठाए गए जानवर की प्रतिरक्षा प्रणाली सामान्य रूप से विकसित नहीं होती है। आंत के सामान्य जीवाणु "वनस्पति" भी हानिकारक सूक्ष्मजीवों के दमन के लिए महत्वपूर्ण हैं जो वहां प्रवेश करते हैं।

बैक्टीरिया की संरचना और जीवन

बैक्टीरिया बहुकोशिकीय पौधों और जानवरों की कोशिकाओं की तुलना में बहुत छोटे होते हैं। उनकी मोटाई आमतौर पर 0.5-2.0 माइक्रोन होती है, और उनकी लंबाई 1.0-8.0 माइक्रोन होती है। कुछ रूपों को मानक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी (लगभग 0.3 माइक्रोन) के संकल्प के साथ मुश्किल से देखा जा सकता है, लेकिन 10 माइक्रोन से अधिक की लंबाई और चौड़ाई के साथ ज्ञात प्रजातियां भी हैं जो इन सीमाओं से परे जाती हैं, और कई बहुत पतले बैक्टीरिया लंबाई में 50 माइक्रोन से अधिक हो सकता है। एक पेंसिल के साथ लगाए गए बिंदु के अनुरूप सतह पर, इस राज्य के एक लाख प्रतिनिधियों का एक चौथाई औसत आकार में फिट होगा।
संरचना।आकृति विज्ञान की विशेषताओं के अनुसार, बैक्टीरिया के निम्नलिखित समूहों को प्रतिष्ठित किया जाता है: कोक्सी (अधिक या कम गोलाकार), बेसिली (गोल सिरों वाली छड़ या सिलेंडर), स्पिरिला (कठोर सर्पिल) और स्पाइरोकेट्स (पतले और लचीले बाल जैसे रूप)। कुछ लेखक अंतिम दो समूहों को एक - स्पिरिला में मिलाते हैं। प्रोकैरियोट्स यूकेरियोट्स से मुख्य रूप से एक अच्छी तरह से गठित नाभिक की अनुपस्थिति में और उपस्थिति में, एक विशिष्ट मामले में, केवल एक गुणसूत्र की उपस्थिति में भिन्न होते हैं - एक बहुत लंबा गोलाकार डीएनए अणु जो एक बिंदु पर कोशिका झिल्ली से जुड़ा होता है। प्रोकैरियोट्स में माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट नामक झिल्ली-बाध्य इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल की भी कमी होती है। यूकेरियोट्स में, माइटोकॉन्ड्रिया श्वसन के दौरान ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, और प्रकाश संश्लेषण क्लोरोप्लास्ट में होता है (सेल भी देखें)। प्रोकैरियोट्स में, पूरी कोशिका (और सबसे पहले, कोशिका झिल्ली) माइटोकॉन्ड्रिया का कार्य करती है, और प्रकाश संश्लेषक रूपों में, एक ही समय में, क्लोरोप्लास्ट। यूकेरियोट्स की तरह, जीवाणु के अंदर छोटे न्यूक्लियोप्रोटीन संरचनाएं होती हैं - प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक राइबोसोम, लेकिन वे किसी भी झिल्ली से जुड़े नहीं होते हैं। बहुत कम अपवादों के साथ, बैक्टीरिया स्टेरोल्स, यूकेरियोटिक कोशिका झिल्ली के आवश्यक घटकों को संश्लेषित करने में असमर्थ हैं। कोशिका झिल्ली के बाहर, अधिकांश बैक्टीरिया एक कोशिका भित्ति के साथ पंक्तिबद्ध होते हैं, जो कुछ हद तक पौधों की कोशिकाओं की सेल्यूलोज दीवार की याद दिलाते हैं, लेकिन अन्य पॉलिमर से युक्त होते हैं (उनमें न केवल कार्बोहाइड्रेट, बल्कि अमीनो एसिड और बैक्टीरिया के लिए विशिष्ट पदार्थ भी शामिल हैं)। यह खोल परासरण के कारण पानी में प्रवेश करने पर जीवाणु कोशिका को फटने से रोकता है। कोशिका भित्ति के ऊपर अक्सर एक सुरक्षात्मक म्यूकोसल कैप्सूल होता है। कई बैक्टीरिया फ्लैगेला से लैस होते हैं, जिसके साथ वे सक्रिय रूप से तैरते हैं। बैक्टीरियल फ्लैगेला समान यूकेरियोटिक संरचनाओं की तुलना में सरल और कुछ अलग हैं।

"विशिष्ट" बैक्टीरियल सेलऔर इसकी मुख्य संरचनाएं।

संवेदी कार्य और व्यवहार।कई जीवाणुओं में रासायनिक रिसेप्टर्स होते हैं जो पर्यावरण की अम्लता और शर्करा, अमीनो एसिड, ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसे विभिन्न पदार्थों की एकाग्रता में परिवर्तन का पता लगाते हैं। प्रत्येक पदार्थ का अपना "स्वाद" रिसेप्टर्स होता है, और उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप उनमें से एक का नुकसान आंशिक "स्वाद अंधापन" की ओर जाता है। कई गतिशील जीवाणु भी तापमान में उतार-चढ़ाव और प्रकाश संश्लेषक प्रजातियों में प्रकाश में परिवर्तन का जवाब देते हैं। कुछ बैक्टीरिया अपनी कोशिकाओं में मौजूद मैग्नेटाइट कणों (चुंबकीय लौह अयस्क - Fe3O4) की मदद से पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र सहित चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं की दिशा का अनुभव करते हैं। पानी में, बैक्टीरिया अनुकूल वातावरण की तलाश में बल की तर्ज पर तैरने की इस क्षमता का उपयोग करते हैं। बैक्टीरिया में वातानुकूलित सजगता अज्ञात है, लेकिन उनके पास एक निश्चित प्रकार की आदिम स्मृति है। तैरते समय, वे उत्तेजना की कथित तीव्रता की तुलना इसके पिछले मूल्य से करते हैं, अर्थात। निर्धारित करें कि क्या यह बड़ा या छोटा हो गया है, और इसके आधार पर, आंदोलन की दिशा बनाए रखें या इसे बदलें।
प्रजनन और आनुवंशिकी।बैक्टीरिया अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं: उनकी कोशिका में डीएनए दोहराया जाता है (दोगुना), कोशिका दो में विभाजित होती है, और प्रत्येक बेटी कोशिका को माता-पिता के डीएनए की एक प्रति प्राप्त होती है। बैक्टीरियल डीएनए को गैर-विभाजित कोशिकाओं के बीच भी स्थानांतरित किया जा सकता है। उसी समय, उनका संलयन नहीं होता है (यूकेरियोट्स के रूप में) व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि नहीं होती है, और आमतौर पर जीनोम का केवल एक छोटा सा हिस्सा (जीन का पूरा सेट) दूसरे सेल में स्थानांतरित होता है, इसके विपरीत "वास्तविक" यौन प्रक्रिया, जिसमें वंशज प्रत्येक माता-पिता से जीन का एक पूरा सेट प्राप्त करता है। इस तरह के डीएनए ट्रांसफर को तीन तरह से किया जा सकता है। परिवर्तन के दौरान, जीवाणु पर्यावरण से "नग्न" डीएनए को अवशोषित करता है, जो अन्य जीवाणुओं के विनाश के दौरान वहां मिला या प्रयोगकर्ता द्वारा जानबूझकर "फिसल गया"। प्रक्रिया को परिवर्तन कहा जाता है, क्योंकि इसके अध्ययन के शुरुआती चरणों में, मुख्य रूप से हानिरहित जीवों के विषाक्त जीवों में परिवर्तन (परिवर्तन) पर ध्यान दिया गया था। डीएनए के टुकड़े भी बैक्टीरिया से बैक्टीरिया में विशेष वायरस - बैक्टीरियोफेज द्वारा स्थानांतरित किए जा सकते हैं। इसे पारगमन कहा जाता है। एक ऐसी प्रक्रिया भी है जो निषेचन से मिलती-जुलती है और इसे संयुग्मन कहा जाता है: बैक्टीरिया एक दूसरे से अस्थायी ट्यूबलर बहिर्गमन (कोपुलेटरी फ़िम्ब्रिया) से जुड़े होते हैं, जिसके माध्यम से डीएनए "पुरुष" कोशिका से "महिला" में जाता है। कभी-कभी बैक्टीरिया में बहुत छोटे अतिरिक्त गुणसूत्र होते हैं - प्लास्मिड, जिसे एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में भी स्थानांतरित किया जा सकता है। यदि एक ही समय में प्लास्मिड में ऐसे जीन होते हैं जो एंटीबायोटिक दवाओं के प्रतिरोध का कारण बनते हैं, तो वे संक्रामक प्रतिरोध की बात करते हैं। यह चिकित्सा की दृष्टि से महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह विभिन्न प्रजातियों और यहां तक ​​कि बैक्टीरिया की पीढ़ी के बीच फैल सकता है, जिसके परिणामस्वरूप संपूर्ण जीवाणु वनस्पति, आंतों का कहना है, कुछ दवाओं की कार्रवाई के लिए प्रतिरोधी हो जाता है।

उपापचय

आंशिक रूप से बैक्टीरिया के छोटे आकार के कारण, उनके चयापचय की तीव्रता यूकेरियोट्स की तुलना में बहुत अधिक होती है। सबसे अनुकूल परिस्थितियों में, कुछ बैक्टीरिया लगभग हर 20 मिनट में अपने कुल द्रव्यमान और बहुतायत को दोगुना कर सकते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि उनके कई सबसे महत्वपूर्ण एंजाइम सिस्टम बहुत तेज गति से कार्य करते हैं। तो, एक खरगोश को प्रोटीन अणु, और बैक्टीरिया - सेकंड को संश्लेषित करने के लिए कुछ मिनटों की आवश्यकता होती है। हालांकि, प्राकृतिक वातावरण में, उदाहरण के लिए, मिट्टी में, अधिकांश बैक्टीरिया "भुखमरी आहार पर" होते हैं, इसलिए यदि उनकी कोशिकाएं विभाजित होती हैं, तो हर 20 मिनट में नहीं, बल्कि हर कुछ दिनों में।
पोषण।जीवाणु स्वपोषी और विषमपोषी हैं। स्वपोषी ("स्व-भोजन") को अन्य जीवों द्वारा उत्पादित पदार्थों की आवश्यकता नहीं होती है। वे कार्बन के मुख्य या एकमात्र स्रोत के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) का उपयोग करते हैं। जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाओं में CO2 और अन्य अकार्बनिक पदार्थ, विशेष रूप से अमोनिया (NH3), नाइट्रेट्स (NO-3) और विभिन्न सल्फर यौगिकों सहित, वे उन सभी जैव रासायनिक उत्पादों को संश्लेषित करते हैं जिनकी उन्हें आवश्यकता होती है। हेटरोट्रॉफ़्स ("दूसरों को खिलाना") कार्बन के मुख्य स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं (कुछ प्रजातियों को भी CO2 की आवश्यकता होती है) अन्य जीवों द्वारा संश्लेषित कार्बनिक (कार्बन युक्त) पदार्थ, विशेष रूप से शर्करा में। ऑक्सीकृत, ये यौगिक कोशिकाओं की वृद्धि और महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए आवश्यक ऊर्जा और अणुओं की आपूर्ति करते हैं। इस अर्थ में, हेटरोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया, जिसमें अधिकांश प्रोकैरियोट्स शामिल हैं, मनुष्यों के समान हैं।
ऊर्जा के मुख्य स्रोत।यदि सेलुलर घटकों के गठन (संश्लेषण) के लिए मुख्य रूप से प्रकाश ऊर्जा (फोटॉन) का उपयोग किया जाता है, तो प्रक्रिया को प्रकाश संश्लेषण कहा जाता है, और इसके लिए सक्षम प्रजातियों को फोटोट्रॉफ़ कहा जाता है। फोटोट्रॉफिक बैक्टीरिया को फोटोहेटरोट्रॉफ़्स और फोटोऑटोट्रॉफ़्स में विभाजित किया जाता है, जिसके आधार पर यौगिक - कार्बनिक या अकार्बनिक - कार्बन के उनके मुख्य स्रोत के रूप में काम करते हैं। फोटोऑटोट्रॉफिक सायनोबैक्टीरिया (नीला-हरा शैवाल), हरे पौधों की तरह, प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके पानी के अणुओं (H2O) को तोड़ते हैं। यह मुक्त ऑक्सीजन (1/2O2) छोड़ता है और हाइड्रोजन (2H+) पैदा करता है, जिसे कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) को कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित करने के लिए कहा जा सकता है। हरे और बैंगनी सल्फर बैक्टीरिया में, पानी को तोड़ने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन अन्य अकार्बनिक अणु, जैसे हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S)। नतीजतन, हाइड्रोजन भी उत्पन्न होता है, कार्बन डाइऑक्साइड को कम करता है, लेकिन ऑक्सीजन नहीं निकलता है। इस तरह के प्रकाश संश्लेषण को एनोक्सीजेनिक कहा जाता है। Photoheterotrophic जीवाणु, जैसे कि बैंगनी नॉनसल्फर बैक्टीरिया, कार्बनिक पदार्थों से हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करते हैं, विशेष रूप से आइसोप्रोपेनॉल में, लेकिन गैसीय H2 इसके स्रोत के रूप में भी काम कर सकता है। यदि कोशिका में ऊर्जा का मुख्य स्रोत रसायनों का ऑक्सीकरण है, तो बैक्टीरिया को कीमोथेरोट्रॉफ़ या केमोऑटोट्रॉफ़ कहा जाता है, जिसके आधार पर अणु कार्बन के मुख्य स्रोत के रूप में कार्य करते हैं - कार्बनिक या अकार्बनिक। पूर्व में, ऑर्गेनिक्स ऊर्जा और कार्बन दोनों प्रदान करते हैं। केमोआटोट्रॉफ़ अकार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण से ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जैसे हाइड्रोजन (पानी में: 2H4 + O2 से 2H2O), लोहा (Fe2+ से Fe3+) या सल्फर (2S + 3O2 + 2H2O से 2SO42- + 4H+), और कार्बन CO2 से। इन जीवों को केमोलिथोट्रॉफ़ भी कहा जाता है, इस प्रकार इस बात पर जोर दिया जाता है कि वे चट्टानों पर "फ़ीड" करते हैं।
साँस।सेलुलर श्वसन महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं में इसके आगे उपयोग के लिए "भोजन" अणुओं में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा को मुक्त करने की प्रक्रिया है। श्वसन एरोबिक और एनारोबिक हो सकता है। पहले मामले में, इसे ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। यह तथाकथित के काम के लिए आवश्यक है। इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रणाली: इलेक्ट्रॉन एक अणु से दूसरे अणु में जाते हैं (ऊर्जा निकलती है) और अंततः हाइड्रोजन आयनों के साथ ऑक्सीजन से जुड़ जाती है - पानी बनता है। अवायवीय जीवों को ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है, और इस समूह की कुछ प्रजातियों के लिए यह जहरीला भी होता है। श्वसन के दौरान जारी इलेक्ट्रॉन अन्य अकार्बनिक स्वीकर्ता से जुड़े होते हैं, जैसे नाइट्रेट, सल्फेट या कार्बोनेट, या (इस तरह के श्वसन के रूपों में से एक में - किण्वन) एक निश्चित कार्बनिक अणु के लिए, विशेष रूप से ग्लूकोज के लिए। मेटाबॉलिज्म भी देखें।

वर्गीकरण

अधिकांश जीवों में, एक प्रजाति को व्यक्तियों का प्रजनन रूप से पृथक समूह माना जाता है। व्यापक अर्थों में, इसका अर्थ है कि किसी प्रजाति के प्रतिनिधि केवल अपनी ही प्रजाति के साथ संभोग करते हुए उपजाऊ संतान पैदा कर सकते हैं, लेकिन अन्य प्रजातियों के व्यक्तियों के साथ नहीं। इस प्रकार, एक विशेष प्रजाति के जीन, एक नियम के रूप में, अपनी सीमा से आगे नहीं जाते हैं। हालांकि, बैक्टीरिया में, न केवल विभिन्न प्रजातियों के व्यक्तियों के बीच, बल्कि विभिन्न प्रजातियों के भी जीनों का आदान-प्रदान किया जा सकता है, इसलिए यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि यहां विकासवादी उत्पत्ति और रिश्तेदारी की सामान्य अवधारणाओं को लागू करना वैध है या नहीं। इस और अन्य कठिनाइयों के संबंध में, बैक्टीरिया का आम तौर पर स्वीकृत वर्गीकरण अभी तक मौजूद नहीं है। नीचे इसके व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले रूपों में से एक है।
मोनेरा का साम्राज्य

फाइलम ग्रेसिलिक्यूट्स (पतली दीवारों वाले ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया)

क्लास स्कोटोबैक्टीरिया (गैर-प्रकाश संश्लेषक रूप, जैसे मायक्सोबैक्टीरिया) क्लास एनोक्सीफोटोबैक्टीरिया (ऑक्सीजन-विमोचन प्रकाश संश्लेषक रूप, जैसे बैंगनी सल्फर बैक्टीरिया) क्लास ऑक्सीफोटोबैक्टीरिया (ऑक्सीजन-विमोचन प्रकाश संश्लेषक रूप, जैसे सायनोबैक्टीरिया)

फाइलम फर्मिक्यूट्स (मोटी दीवार वाले ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया)

क्लास फर्मीबैक्टीरिया (कठोर-कोशिका वाले रूप जैसे क्लोस्ट्रीडिया)
वर्ग थैलोबैक्टीरिया (शाखित रूप, जैसे एक्टिनोमाइसेट्स)

टेनेरिक्यूट्स फ़ाइलम (कोशिका दीवार के बिना ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया)

क्लास मॉलिक्यूट्स (सॉफ्ट सेल फॉर्म, जैसे माइकोप्लाज्मा)

टाइप मेंडोसिक्यूट्स (दोषपूर्ण कोशिका भित्ति वाले बैक्टीरिया)

क्लास आर्कबैक्टीरिया (प्राचीन रूप, जैसे मीथेन फॉर्मर्स)

डोमेन।हाल के जैव रासायनिक अध्ययनों से पता चला है कि सभी प्रोकैरियोट्स स्पष्ट रूप से दो श्रेणियों में विभाजित हैं: आर्कबैक्टीरिया का एक छोटा समूह (आर्कबैक्टीरिया - "प्राचीन बैक्टीरिया") और बाकी सभी, जिन्हें यूबैक्टेरिया (यूबैक्टीरिया - "सच्चा बैक्टीरिया") कहा जाता है। यह माना जाता है कि आर्कबैक्टीरिया यूबैक्टेरिया की तुलना में अधिक आदिम हैं और प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के सामान्य पूर्वज के करीब हैं। वे कई महत्वपूर्ण तरीकों से अन्य बैक्टीरिया से भिन्न होते हैं, जिसमें प्रोटीन संश्लेषण में शामिल राइबोसोमल आरएनए (पीआरएनए) अणुओं की संरचना, लिपिड की रासायनिक संरचना (वसा जैसे पदार्थ) और सेल की दीवार में कुछ अन्य पदार्थों की उपस्थिति शामिल है। प्रोटीन-कार्बोहाइड्रेट बहुलक म्यूरिन। उपरोक्त वर्गीकरण प्रणाली में, आर्कबैक्टीरिया को उसी साम्राज्य के प्रकारों में से एक माना जाता है जिसमें सभी यूबैक्टेरिया शामिल होते हैं। हालांकि, कुछ जीवविज्ञानियों के अनुसार, आर्कबैक्टीरिया और यूबैक्टेरिया के बीच अंतर इतना गहरा है कि मोनेरा में एक अलग उप-राज्य के रूप में आर्कबैक्टीरिया पर विचार करना अधिक सही है। हाल ही में, एक और भी कट्टरपंथी प्रस्ताव सामने आया है। आणविक विश्लेषण ने प्रोकैरियोट्स के इन दो समूहों के बीच जीन की संरचना में इतने महत्वपूर्ण अंतर प्रकट किए हैं कि कुछ जीवों के एक ही साम्राज्य के भीतर उनकी उपस्थिति को अतार्किक मानते हैं। इस संबंध में, इसे एक डोमेन कहते हुए और भी उच्च रैंक की एक टैक्सोनोमिक श्रेणी (टैक्सोन) बनाने का प्रस्ताव था, और सभी जीवित चीजों को तीन डोमेन में विभाजित करने के लिए - यूकेरिया (यूकेरियोट्स), आर्किया (आर्कबैक्टीरिया) और बैक्टीरिया (वर्तमान यूबैक्टेरिया) )

पारिस्थितिकीय

जीवाणुओं के दो सबसे महत्वपूर्ण पारिस्थितिक कार्य नाइट्रोजन स्थिरीकरण और कार्बनिक अवशेषों का खनिजकरण हैं।
नाइट्रोजन नियतन।अमोनिया (NH3) बनाने के लिए आणविक नाइट्रोजन (N2) के बंधन को नाइट्रोजन स्थिरीकरण कहा जाता है, और बाद के नाइट्राइट (NO-2) और नाइट्रेट (NO-3) के ऑक्सीकरण को नाइट्रिफिकेशन कहा जाता है। ये जीवमंडल के लिए महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं हैं, क्योंकि पौधों को नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है, लेकिन वे केवल इसके बाध्य रूपों को आत्मसात कर सकते हैं। वर्तमान में, इस तरह के "स्थिर" नाइट्रोजन की वार्षिक मात्रा का लगभग 90% (लगभग 90 मिलियन टन) बैक्टीरिया द्वारा प्रदान किया जाता है। शेष रासायनिक संयंत्रों द्वारा उत्पादित किया जाता है या बिजली के निर्वहन के दौरान होता है। हवा में नाइट्रोजन, जो लगभग है। वायुमंडल का 80% मुख्य रूप से ग्राम-नकारात्मक जीनस राइजोबियम (राइजोबियम) और सायनोबैक्टीरिया से जुड़ा है। राइजोबियम प्रजातियां फलीदार पौधों (परिवार लेगुमिनोसे) की लगभग 14,000 प्रजातियों के साथ सहजीवन करती हैं, जिनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, तिपतिया घास, अल्फाल्फा, सोयाबीन और मटर। ये बैक्टीरिया तथाकथित में रहते हैं। पिंड - सूजन जो उनकी उपस्थिति में जड़ों पर बनती है। जीवाणु पौधे से कार्बनिक पदार्थ (पोषण) प्राप्त करते हैं, और बदले में मेजबान को बाध्य नाइट्रोजन की आपूर्ति करते हैं। इस प्रकार एक वर्ष के लिए प्रति हेक्टेयर 225 किग्रा तक नाइट्रोजन का निर्धारण किया जाता है। गैर-फलियां पौधे, जैसे एल्डर, अन्य नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया के साथ सहजीवन में प्रवेश करते हैं। सायनोबैक्टीरिया हरे पौधों की तरह प्रकाश संश्लेषण करते हैं, ऑक्सीजन छोड़ते हैं। उनमें से कई वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर करने में भी सक्षम हैं, जिसे बाद में पौधों द्वारा और अंततः जानवरों द्वारा ग्रहण किया जाता है। ये प्रोकैरियोट्स सामान्य रूप से मिट्टी में और विशेष रूप से पूर्व में चावल के खेतों में निश्चित नाइट्रोजन के एक महत्वपूर्ण स्रोत के रूप में काम करते हैं, साथ ही साथ समुद्री पारिस्थितिक तंत्र के लिए इसके मुख्य आपूर्तिकर्ता के रूप में भी काम करते हैं।
खनिजकरण।यह कार्बन डाइऑक्साइड (CO2), पानी (H2O) और खनिज लवणों में कार्बनिक अवशेषों के अपघटन को दिया गया नाम है। रासायनिक दृष्टिकोण से, यह प्रक्रिया दहन के बराबर है, इसलिए इसके लिए बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। ऊपरी मिट्टी की परत में प्रति 1 ग्राम में 100,000 से 1 बिलियन बैक्टीरिया होते हैं, अर्थात। लगभग 2 टन प्रति हेक्टेयर। आमतौर पर, सभी कार्बनिक अवशेष, एक बार जमीन में, बैक्टीरिया और कवक द्वारा जल्दी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं। अपघटन के लिए अधिक प्रतिरोधी एक भूरा कार्बनिक पदार्थ है जिसे ह्यूमिक एसिड कहा जाता है, जो मुख्य रूप से लकड़ी में निहित लिग्निन से बनता है। यह मिट्टी में जम जाता है और इसके गुणों में सुधार करता है।

बैक्टीरिया और उद्योग

बैक्टीरिया द्वारा उत्प्रेरित रासायनिक प्रतिक्रियाओं की विविधता को ध्यान में रखते हुए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि वे प्राचीन काल से कुछ मामलों में उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। प्रोकैरियोट्स ऐसे सूक्ष्म मानव सहायकों की महिमा को कवक के साथ साझा करते हैं, मुख्य रूप से खमीर, जो अल्कोहल किण्वन की अधिकांश प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं, उदाहरण के लिए, वाइन और बीयर के निर्माण में। अब जबकि उपयोगी जीनों को बैक्टीरिया में शामिल करना संभव हो गया है, जिससे वे इंसुलिन जैसे मूल्यवान पदार्थों को संश्लेषित कर सकते हैं, इन जीवित प्रयोगशालाओं के औद्योगिक उपयोग को एक शक्तिशाली नई गति मिली है। जेनेटिक इंजीनियरिंग भी देखें।
खाद्य उद्योग।वर्तमान में, इस उद्योग द्वारा मुख्य रूप से चीज, अन्य किण्वित दूध उत्पादों और सिरका के उत्पादन के लिए बैक्टीरिया का उपयोग किया जाता है। यहाँ की मुख्य रासायनिक अभिक्रियाएँ अम्लों का बनना हैं। इस प्रकार, सिरका का उत्पादन करते समय, जीनस एसिटोबैक्टर के बैक्टीरिया साइडर या अन्य तरल पदार्थों में निहित एथिल अल्कोहल को एसिटिक एसिड में ऑक्सीकृत कर देते हैं। सायरक्राट के दौरान इसी तरह की प्रक्रियाएं होती हैं: एनारोबिक बैक्टीरिया इस पौधे की पत्तियों में निहित चीनी को लैक्टिक एसिड, साथ ही एसिटिक एसिड और विभिन्न अल्कोहल में किण्वित करता है।
अयस्कों का निक्षालन।जीवाणुओं का उपयोग खराब अयस्कों के निक्षालन के लिए किया जाता है, अर्थात्। उनमें से मूल्यवान धातुओं, मुख्य रूप से तांबा (Cu) और यूरेनियम (U) के लवण के घोल में स्थानांतरित करना। एक उदाहरण है क्लोकोपीराइट, या कॉपर पाइराइट्स (CuFeS2) का प्रसंस्करण। इस अयस्क के ढेर को समय-समय पर थियोबैसिलस जीनस के केमोलिथोट्रोफिक बैक्टीरिया युक्त पानी से सींचा जाता है। अपनी जीवन गतिविधि के दौरान, वे सल्फर (एस) का ऑक्सीकरण करते हैं, घुलनशील तांबे और लौह सल्फेट बनाते हैं: CuFeS2 + 4O2 से CuSO4 + FeSO4। ऐसी प्रौद्योगिकियां अयस्कों से मूल्यवान धातुओं के उत्पादन को बहुत सरल बनाती हैं; सिद्धांत रूप में, वे चट्टानों के अपक्षय के दौरान प्रकृति में होने वाली प्रक्रियाओं के बराबर हैं।
अपशिष्ट की रीसाइक्लिंग।बैक्टीरिया भी अपशिष्ट, जैसे सीवेज, को कम खतरनाक या उपयोगी उत्पादों में बदलने का काम करते हैं। अपशिष्ट जल आधुनिक मानव जाति की गंभीर समस्याओं में से एक है। उनके पूर्ण खनिजकरण के लिए भारी मात्रा में ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, और सामान्य जलाशयों में, जहां इन कचरे को डंप करने की प्रथा है, यह अब उन्हें "बेअसर" करने के लिए पर्याप्त नहीं है। समाधान विशेष पूल (एयरोटैंक) में अपशिष्ट जल के अतिरिक्त वातन में निहित है: नतीजतन, खनिज बैक्टीरिया में कार्बनिक पदार्थों को पूरी तरह से विघटित करने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन होती है, और पीने का पानी सबसे अनुकूल मामलों में प्रक्रिया के अंतिम उत्पादों में से एक बन जाता है। रास्ते में शेष अघुलनशील अवक्षेप को अवायवीय किण्वन के अधीन किया जा सकता है। ऐसे जल उपचार संयंत्रों के लिए यथासंभव कम जगह और धन लेने के लिए जीवाणु विज्ञान का अच्छा ज्ञान आवश्यक है।
अन्य उपयोग।बैक्टीरिया के औद्योगिक अनुप्रयोग के अन्य महत्वपूर्ण क्षेत्रों में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, फ्लैक्स लोब, अर्थात। इसके कताई तंतुओं को पौधे के अन्य भागों से अलग करना, साथ ही एंटीबायोटिक दवाओं का उत्पादन, विशेष रूप से स्ट्रेप्टोमाइसिन (जीनस स्ट्रेप्टोमाइसेस के बैक्टीरिया) में।

उद्योग में जीवाणु नियंत्रण

बैक्टीरिया न केवल फायदेमंद होते हैं; उनके बड़े पैमाने पर प्रजनन के खिलाफ लड़ाई, उदाहरण के लिए, खाद्य उत्पादों में या लुगदी और पेपर मिलों की जल प्रणालियों में, गतिविधि का एक पूरा क्षेत्र बन गया है। भोजन बैक्टीरिया, कवक और उनके स्वयं के ऑटोलिसिस ("स्व-पाचन") एंजाइमों द्वारा खराब हो जाता है, जब तक कि वे गर्मी या अन्य माध्यमों से निष्क्रिय न हों। चूंकि बैक्टीरिया खराब होने का मुख्य कारण हैं, इसलिए कुशल खाद्य भंडारण प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए इन सूक्ष्मजीवों की सहनशीलता सीमा के ज्ञान की आवश्यकता होती है। सबसे आम तकनीकों में से एक दूध पास्चराइजेशन है, जो बैक्टीरिया को मारता है, उदाहरण के लिए, तपेदिक और ब्रुसेलोसिस। दूध को 61-63 डिग्री सेल्सियस पर 30 मिनट के लिए या 72-73 डिग्री सेल्सियस पर केवल 15 सेकंड के लिए रखा जाता है। यह उत्पाद के स्वाद को खराब नहीं करता है, लेकिन रोगजनक बैक्टीरिया को निष्क्रिय करता है। शराब, बीयर और फलों के रस को भी पास्चुरीकृत किया जा सकता है। ठंड में खाना स्टोर करने के फायदे लंबे समय से जाने जाते हैं। कम तापमान बैक्टीरिया को नहीं मारता है, लेकिन वे उन्हें बढ़ने और गुणा करने की अनुमति नहीं देते हैं। सच है, जब ठंड होती है, उदाहरण के लिए, -25 डिग्री सेल्सियस तक, कुछ महीनों के बाद बैक्टीरिया की संख्या कम हो जाती है, लेकिन इनमें से बड़ी संख्या में सूक्ष्मजीव अभी भी जीवित रहते हैं। शून्य से ठीक नीचे के तापमान पर, बैक्टीरिया गुणा करना जारी रखते हैं, लेकिन बहुत धीरे-धीरे। उनकी व्यवहार्य संस्कृतियों को रक्त सीरम जैसे प्रोटीन युक्त माध्यम में lyophilization (ठंड - सुखाने) के बाद लगभग अनिश्चित काल तक संग्रहीत किया जा सकता है। अन्य प्रसिद्ध खाद्य संरक्षण विधियों में सुखाने (सुखाने और धूम्रपान करना), बड़ी मात्रा में नमक या चीनी जोड़ना शामिल है, जो शारीरिक रूप से निर्जलीकरण के बराबर है, और अचार बनाना, यानी। एक केंद्रित एसिड समाधान में रखा गया। पीएच 4 और उससे नीचे के माध्यम की अम्लता के साथ, बैक्टीरिया की महत्वपूर्ण गतिविधि आमतौर पर बहुत बाधित या बंद हो जाती है।

बैक्टीरिया और रोग

बैक्टीरिया का अध्ययन

तथाकथित में कई बैक्टीरिया विकसित करना आसान होता है। संस्कृति माध्यम, जिसमें मांस शोरबा, आंशिक रूप से पचने वाला प्रोटीन, लवण, डेक्सट्रोज, संपूर्ण रक्त, इसका सीरम और अन्य घटक शामिल हो सकते हैं। ऐसी स्थितियों में बैक्टीरिया की सांद्रता आमतौर पर लगभग एक अरब प्रति घन सेंटीमीटर तक पहुंच जाती है, जिसके परिणामस्वरूप बादल छाए रहते हैं। बैक्टीरिया का अध्ययन करने के लिए, उनकी शुद्ध संस्कृतियों, या क्लोनों को प्राप्त करने में सक्षम होना आवश्यक है, जो एक ही कोशिका की संतान हैं। यह आवश्यक है, उदाहरण के लिए, यह निर्धारित करने के लिए कि किस प्रकार के बैक्टीरिया ने रोगी को संक्रमित किया और किस प्रकार के एंटीबायोटिक के प्रति संवेदनशील है। माइक्रोबायोलॉजिकल नमूने, जैसे गले या घाव से लिए गए स्वैब, रक्त, पानी या अन्य सामग्री के नमूने, अत्यधिक पतला होते हैं और एक अर्ध-ठोस माध्यम की सतह पर लगाए जाते हैं: इस पर अलग-अलग कोशिकाओं से गोल कॉलोनियां विकसित होती हैं। संस्कृति माध्यम सख्त करने वाला एजेंट आमतौर पर अगर होता है, कुछ समुद्री शैवाल से प्राप्त एक पॉलीसेकेराइड और किसी भी प्रकार के बैक्टीरिया द्वारा लगभग अपचनीय होता है। आगर मीडिया का उपयोग "स्क्यूवर्स" के रूप में किया जाता है, अर्थात। पिघले हुए कल्चर माध्यम के जमने पर या कांच के पेट्री डिश में पतली परतों के रूप में बड़े कोण पर खड़ी परखनलियों में बनने वाली झुकी हुई सतहें - सपाट गोल बर्तन एक ही आकार के ढक्कन के साथ बंद, लेकिन व्यास में थोड़ा बड़ा। आमतौर पर, एक दिन के बाद, जीवाणु कोशिका के पास इतना अधिक गुणा करने का समय होता है कि वह एक कॉलोनी बनाती है जो आसानी से नग्न आंखों को दिखाई देती है। इसे आगे के अध्ययन के लिए दूसरे वातावरण में स्थानांतरित किया जा सकता है। बैक्टीरिया के बढ़ने से पहले सभी कल्चर मीडिया को बाँझ होना चाहिए, और बाद में उन पर अवांछित सूक्ष्मजीवों के निपटान को रोकने के लिए उपाय किए जाने चाहिए। इस तरह से उगाए गए जीवाणुओं की जांच करने के लिए, एक पतली तार लूप को लौ पर शांत किया जाता है, पहले इसे कॉलोनी या स्मीयर से छूता है, और फिर गिलास स्लाइड पर जमा पानी की बूंद के साथ। इस पानी में ली गई सामग्री को समान रूप से वितरित करते हुए, कांच सूख जाता है और जल्दी से दो या तीन बार बर्नर की लौ के ऊपर से गुजरता है (बैक्टीरिया के साथ पक्ष को चालू किया जाना चाहिए): नतीजतन, सूक्ष्मजीव, क्षतिग्रस्त हुए बिना, मजबूती से जुड़े होते हैं सब्सट्रेट को। एक डाई को तैयारी की सतह पर टपकाया जाता है, फिर गिलास को पानी में धोया जाता है और फिर से सुखाया जाता है। नमूना अब एक माइक्रोस्कोप के तहत देखा जा सकता है। बैक्टीरिया की शुद्ध संस्कृतियों की पहचान मुख्य रूप से उनकी जैव रासायनिक विशेषताओं से होती है, अर्थात। निर्धारित करें कि क्या वे कुछ शर्करा से गैस या एसिड बनाते हैं, क्या वे प्रोटीन (द्रवीकृत जिलेटिन) को पचाने में सक्षम हैं, क्या उन्हें विकास के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता है, आदि। वे यह भी जांचते हैं कि क्या वे विशिष्ट रंगों से सना हुआ है। कुछ दवाओं के प्रति संवेदनशीलता, जैसे कि एंटीबायोटिक्स, को बैक्टीरिया से संक्रमित सतह पर इन पदार्थों से लथपथ फिल्टर पेपर की छोटी डिस्क रखकर निर्धारित किया जा सकता है। यदि कोई रासायनिक यौगिक बैक्टीरिया को मारता है, तो उनसे मुक्त क्षेत्र संबंधित डिस्क के चारों ओर बनता है।

कोलियर इनसाइक्लोपीडिया। - खुला समाज. 2000 .

बैक्टीरिया सबसे छोटे, सबसे प्राचीन सूक्ष्मजीव हैं जो नग्न आंखों के लिए अदृश्य हैं। केवल एक माइक्रोस्कोप के तहत ही कोई उनकी संरचना, रूप और एक दूसरे के साथ बातचीत को देख सकता है। पहले सूक्ष्मजीवों की एक आदिम संरचना थी, उन्होंने विकसित, उत्परिवर्तित, उपनिवेश बनाए, जो बदलते परिवेश के अनुकूल थे। एक दूसरे के साथ अमीनो एसिड का आदान-प्रदान करते हैं, जो वृद्धि और विकास के लिए आवश्यक हैं।

बैक्टीरिया के प्रकार

स्कूल जीव विज्ञान पाठ्यपुस्तकों में विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं की छवियां होती हैं जो आकार में भिन्न होती हैं:

1. Cocci गोलाकार जीव हैं जो परस्पर व्यवस्था में भिन्न होते हैं। एक माइक्रोस्कोप के तहत, यह ध्यान देने योग्य है कि स्ट्रेप्टोकोकी गेंदों की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है, डिप्लोकॉसी जोड़े में रहते हैं, स्टेफिलोकोसी मनमाने आकार के समूह हैं। जब वे मानव शरीर (गोनोकोकस, स्टेफिलोकोकस, स्ट्रेप्टोकोकस) में प्रवेश करते हैं, तो कई कोक्सी विभिन्न भड़काऊ प्रक्रियाओं का कारण बनते हैं। मानव शरीर में रहने वाले सभी कोक्सी रोगजनक नहीं होते हैं। सशर्त रूप से रोगजनक प्रजातियां बाहरी प्रभावों के खिलाफ शरीर की रक्षा के निर्माण में भाग लेती हैं और यदि वनस्पतियों का संतुलन देखा जाता है तो वे सुरक्षित हैं।
2. रॉड के आकार का आकार, आकार और बीजाणु बनाने की क्षमता में भिन्नता होती है। बीजाणु बनाने वाली प्रजातियों को बेसिली कहा जाता है। बेसिली में शामिल हैं: टेटनस बेसिलस, एंथ्रेक्स बेसिलस। बीजाणु एक सूक्ष्मजीव के भीतर संरचनाएं हैं। बीजाणु रासायनिक उपचार के प्रति असंवेदनशील होते हैं, बाहरी प्रभावों के प्रति उनका प्रतिरोध प्रजातियों के संरक्षण की कुंजी है। यह ज्ञात है कि उच्च तापमान (120ºС से ऊपर) पर बीजाणु नष्ट हो जाते हैं।

रॉड के आकार के रोगाणुओं के रूप:

• नुकीले डंडों के साथ, जैसे कि फुसोबैक्टीरियम में, जो ऊपरी श्वसन पथ के सामान्य माइक्रोफ्लोरा का हिस्सा है;
• गाढ़े डंडों के साथ, एक गदा जैसा, कोरिनेबैक्टीरियम में - डिप्थीरिया का प्रेरक एजेंट;
• गोल सिरों के साथ, जैसे एस्चेरिचिया कोलाई में, जो पाचन प्रक्रिया के लिए आवश्यक है;
• सीधे सिरों के साथ, एंथ्रेक्स की तरह।

ग्राम (+) और ग्राम (-)

डेनिश माइक्रोबायोलॉजिस्ट हंस ग्राम ने 100 साल से भी पहले एक प्रयोग किया था, जिसके बाद सभी बैक्टीरिया को ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव के रूप में वर्गीकृत किया जाने लगा। ग्राम-पॉजिटिव जीव धुंधला पदार्थ के साथ एक दीर्घकालिक स्थिर बंधन बनाते हैं, जिसे आयोडीन के संपर्क में आने से बढ़ाया जाता है। ग्राम-नकारात्मक, इसके विपरीत, डाई के लिए अतिसंवेदनशील नहीं हैं, उनका खोल दृढ़ता से संरक्षित है।

ग्राम-नकारात्मक रोगाणुओं में क्लैमाइडिया, रिकेट्सिया, ग्राम-पॉजिटिव - स्टेफिलोकोसी, स्ट्रेप्टोकोकी, कोरिनेबैक्टीरिया शामिल हैं।

आज चिकित्सा में, ग्राम (+) और ग्राम (-) जीवाणुओं के परीक्षण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। माइक्रोफ्लोरा की संरचना का निर्धारण करने के लिए श्लेष्म झिल्ली का अध्ययन करने के तरीकों में से एक है।

एरोबिक और एनारोबिक

बैक्टीरिया कैसे रहते हैं

जीवविज्ञानी बैक्टीरिया को एक अलग साम्राज्य में परिभाषित करते हैं, वे अन्य जीवित चीजों से अलग होते हैं। यह एक एकल-कोशिका वाला जीव है जिसके अंदर एक केंद्रक नहीं होता है। इनका आकार एक गेंद, शंकु, छड़ी, सर्पिल के रूप में हो सकता है। प्रोकैरियोट्स चलने के लिए फ्लैगेला का उपयोग करते हैं।

बायोफिल्म सूक्ष्मजीवों के लिए एक शहर है, यह गठन के कई चरणों से गुजरता है:

• आसंजन या सोखना एक सतह के लिए एक सूक्ष्मजीव का लगाव है। एक नियम के रूप में, फिल्में दो मीडिया के बीच इंटरफेस में बनती हैं: तरल और वायु, तरल और तरल। प्रारंभिक चरण प्रतिवर्ती है और फिल्म निर्माण को रोका जा सकता है।
• निर्धारण - बैक्टीरिया पॉलिमर का स्राव करते हैं, उनके मजबूत निर्धारण को सुनिश्चित करते हुए, ताकत और सुरक्षा के लिए एक मैट्रिक्स बनाते हैं।
• परिपक्वता - रोगाणु विलय करते हैं, पोषक तत्वों का आदान-प्रदान करते हैं, सूक्ष्म उपनिवेश विकसित करते हैं।
• विकास का चरण - बैक्टीरिया का संचय, उनका संलयन, विस्थापन होता है। सूक्ष्मजीवों की संख्या 5 से 35% तक होती है, शेष स्थान पर अंतरकोशिकीय मैट्रिक्स का कब्जा होता है।
• फैलाव - सूक्ष्मजीव समय-समय पर फिल्म से अलग हो जाते हैं, जो अन्य सतहों से जुड़ जाते हैं और एक बायोफिल्म बनाते हैं।

बायोफिल्म में होने वाली प्रक्रियाएं उस सूक्ष्म जीव के साथ होने वाली प्रक्रियाओं से भिन्न होती हैं जो कॉलोनी का अभिन्न अंग नहीं है। कॉलोनियां स्थिर होती हैं, रोगाणु व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं की एक एकल प्रणाली को व्यवस्थित करते हैं, मैट्रिक्स के अंदर और फिल्म के बाहर सदस्यों की बातचीत का निर्धारण करते हैं। मानव श्लेष्म झिल्ली में बड़ी संख्या में सूक्ष्मजीव रहते हैं जो सुरक्षा के लिए एक जेल का उत्पादन करते हैं और अंगों के कामकाज की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं। एक उदाहरण पेट की परत है। यह ज्ञात है कि हेलिकोबैक्टर पाइलोरी, जिसे गैस्ट्रिक अल्सर का कारण माना जाता है, 80% से अधिक लोगों में मौजूद है, लेकिन हर कोई पेप्टिक अल्सर विकसित नहीं करता है। यह माना जाता है कि हेलिकोबैक्टर पाइलोरी, कॉलोनी के सदस्य होने के कारण, पाचन में शामिल होते हैं। नुकसान पहुंचाने की उनकी क्षमता कुछ शर्तों के बनने के बाद ही प्रकट होती है।

बायोफिल्म्स में बैक्टीरिया की परस्पर क्रिया को अभी भी कम समझा जाता है। लेकिन पहले से ही आज, कुछ रोगाणु बहाली के काम में मानव सहायक बन गए हैं, जिससे कोटिंग्स की ताकत बढ़ रही है। यूरोप में, कीटाणुनाशक निर्माता सुरक्षित सूक्ष्मजीवों वाले जीवाणु समाधान के साथ सतहों का इलाज करने की पेशकश करते हैं जो रोगजनक वनस्पतियों के विकास को रोकते हैं। पॉलिमर यौगिकों को बनाने के लिए बैक्टीरिया का उपयोग किया जाता है, और भविष्य में बिजली भी पैदा करेगा।