>>जीवाणु, उनकी संरचना और गतिविधि

1 - मोल्ड कवक; 1 - लाइनें; 3, 4 - स्केल लाइकेन; $ - एक सन्टी ट्रंक पर परमेलिया; 6 - सल्फर येलो टिंडर फंगस

92. बैक्टीरिया, उनकी संरचना और महत्वपूर्ण गतिविधि

पृथ्वी पर व्यावहारिक रूप से ऐसी कोई जगह नहीं है जहां बैक्टीरिया नहीं पाए जाते हैं।. इसमें विशेष रूप से कई बैक्टीरिया होते हैं धरती. 1 ग्राम मिट्टी में करोड़ों बैक्टीरिया हो सकते हैं। हवादार और बिना हवादार कमरों की हवा में बैक्टीरिया की संख्या अलग-अलग होती है। तो, कक्षाओं में, पाठ की शुरुआत से पहले वेंटिलेशन के बाद, बैक्टीरिया पाठ के बाद एक ही कमरे की तुलना में 13 गुना कम होते हैं। पहाड़ों में ऊंची हवा में कुछ बैक्टीरिया होते हैं, लेकिन बड़े शहरों की गलियों की हवा में कई बैक्टीरिया होते हैं।

जीवाणुओं की संरचनात्मक विशेषताओं से परिचित होने के लिए, घास बेसिलस की सूक्ष्म तैयारी पर विचार करें। ऐसा प्रत्येक जीवाणु एक पतली झिल्ली वाली केवल एक छड़ के आकार की कोशिका होती है और कोशिका द्रव्य. साइटोप्लाज्म में कोई विशिष्ट नाभिक नहीं होता है। अधिकांश जीवाणुओं में परमाणु पदार्थ कोशिका द्रव्य में बिखरा होता है। अन्य जीवाणुओं की संरचना घास बेसिलस की संरचना के समान होती है।

अधिकांश जीवाणु रंगहीन होते हैं।केवल कुछ ही बैंगनी या हरे रंग के होते हैं। बैक्टीरिया का आकार अलग होता है। गेंदों के रूप में बैक्टीरिया होते हैं; बैक्टीरिया के रॉड के आकार के रूप होते हैं - घास की छड़ें भी उन्हीं की होती हैं; घुमावदार और सर्पिल के समान बैक्टीरिया होते हैं 185.

कुछ बैक्टीरिया में फ्लैगेला होता है जो उन्हें चलने में मदद करता है। कई जीवाणु जंजीरों या समूहों में जुड़ जाते हैं, जो फिल्मों के रूप में विशाल संचयन करते हैं। कुछ बैक्टीरिया बीजाणु बना सकते हैं। उसी समय, सामग्री प्रकोष्ठों, सिकुड़ता है, खोल से दूर चला जाता है, गोल हो जाता है और इसकी सतह पर बनता है, मूल खोल के अंदर, एक नया, सघन खोल होता है। ऐसी जीवाणु कोशिका को बीजाणु कहा जाता है। सबसे प्रतिकूल परिस्थितियों में बीजाणु बहुत लंबे समय तक बने रहते हैं। वे सुखाने, गर्मी और ठंढ का सामना करते हैं, उबलते पानी में भी तुरंत नहीं मरते हैं। बीजाणु आसानी से हवा, पानी, वस्तुओं से चिपके रहते हैं। उनमें से कई हवा और मिट्टी में हैं। अनुकूल परिस्थितियों में, बीजाणु अंकुरित होते हैं और एक व्यवहार्य जीवाणु बन जाते हैं। जीवाणु बीजाणु प्रतिकूल परिस्थितियों में जीवाणु के अस्तित्व के लिए अनुकूलन हैं।

बैक्टीरिया विभिन्न परिस्थितियों में रहते हैं।. उनमें से कुछ केवल हवा तक पहुंच के साथ रहते हैं और प्रजनन करते हैं, दूसरों को इसकी आवश्यकता नहीं होती है। अधिकांश प्रकार के जीवाणु तैयार कार्बनिक पदार्थों पर भोजन करते हैं, क्योंकि उनमें क्लोरोफिल नहीं होता है। बहुत कम ही अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थ बनाने में सक्षम होते हैं। ये नीले-हरे या साइनोबैक्टीरिया हैं। उन्होंने पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन के संचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई (देखें पृष्ठ 225)।

एक बार विकास के लिए अनुकूल परिस्थितियों में, जीवाणु दो बेटी कोशिकाओं का निर्माण करते हुए विभाजित हो जाता है; कुछ बैक्टीरिया में, हर 20 मिनट में विभाजन दोहराया जाता है और बैक्टीरिया की अधिक से अधिक नई पीढ़ी दिखाई देती है। बैक्टीरिया और उनके बीजाणुओं को नष्ट करने के लिए, उन्हें 120 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 20 मिनट के लिए भाप के संपर्क में लाया जाता है।

हे बेसिलस को कल्चर करने के लिए, पानी के फ्लास्क में कुछ घास रखें, फ्लास्क की गर्दन को रूई से ढक दें, और फ्लास्क में मौजूद किसी भी अन्य बैक्टीरिया को मारने के लिए सामग्री को 30 मिनट तक उबालें। उबालने पर घास की छड़ी नहीं मरेगी।

परिणामस्वरूप घास के जलसेक को फ़िल्टर करें और इसे कई दिनों के लिए 20-25 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाले कमरे में रख दें। घास का बेसिलस गुणा करेगा, और जल्द ही पानी की सतह बैक्टीरिया की एक फिल्म से ढक जाएगी।

कोरचागिना वी.ए., जीव विज्ञान: पौधे, बैक्टीरिया, कवक, लाइकेन: प्रोक। 6 कोशिकाओं के लिए। औसत स्कूल - 24 वां संस्करण। - एम .: ज्ञानोदय, 2003। - 256 पी .: बीमार।

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बैक्टीरिया जीवों का सबसे प्राचीन समूह है जो वर्तमान में पृथ्वी पर मौजूद है। पहला बैक्टीरिया शायद 3.5 अरब साल पहले दिखाई दिया था और लगभग एक अरब साल तक हमारे ग्रह पर एकमात्र जीवित प्राणी थे। चूंकि ये वन्यजीवों के पहले प्रतिनिधि थे, इसलिए उनके शरीर की संरचना आदिम थी।

समय के साथ, उनकी संरचना और अधिक जटिल हो गई, लेकिन आज भी बैक्टीरिया को सबसे आदिम एककोशिकीय जीव माना जाता है। दिलचस्प बात यह है कि कुछ बैक्टीरिया अभी भी अपने प्राचीन पूर्वजों की आदिम विशेषताओं को बरकरार रखते हैं। यह बैक्टीरिया में देखा जाता है जो जलाशयों के तल पर गर्म सल्फर स्प्रिंग्स और एनोक्सिक सिल्ट में रहते हैं।

अधिकांश जीवाणु रंगहीन होते हैं। केवल कुछ ही बैंगनी या हरे रंग के होते हैं। लेकिन कई जीवाणुओं की कॉलोनियों का रंग चमकीला होता है, जो पर्यावरण में एक रंगीन पदार्थ के निकलने या कोशिकाओं के रंजकता के कारण होता है।

बैक्टीरिया की दुनिया के खोजकर्ता 17 वीं शताब्दी के एक डच प्रकृतिवादी एंथोनी लीउवेनहोक थे, जिन्होंने पहली बार एक आदर्श आवर्धक कांच का माइक्रोस्कोप बनाया जो वस्तुओं को 160-270 बार बड़ा करता है।

बैक्टीरिया को प्रोकैरियोट्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है और उन्हें एक अलग साम्राज्य - बैक्टीरिया में विभाजित किया जाता है।

शरीर का आकार

बैक्टीरिया कई और विविध जीव हैं। वे रूप में भिन्न हैं।

जीवाणु का नाम	जीवाणु आकार	जीवाणु छवि
कोक्सी		गोलाकार
रोग-कीट		छड़ के आकार का
विब्रियो		घुमावदार अल्पविराम
कुंडलित कीटाणु		कुंडली
और.स्त्रेप्तोकोच्ची		कोक्सी की श्रृंखला
staphylococci		कोक्सी के समूह
राजनयिक		एक घिनौने कैप्सूल में घिरे दो गोल बैक्टीरिया

परिवहन के तरीके

जीवाणुओं में मोबाइल और गतिहीन रूप होते हैं। मोबाइल वाले तरंग जैसे संकुचन के माध्यम से या फ्लैगेला (मुड़ पेचदार धागे) की मदद से चलते हैं, जिसमें एक विशेष फ्लैगेलिन प्रोटीन होता है। एक या एक से अधिक कशाभिकाएं हो सकती हैं। वे कुछ बैक्टीरिया में कोशिका के एक छोर पर, अन्य में - दो या पूरी सतह पर स्थित होते हैं।

लेकिन आंदोलन कई अन्य जीवाणुओं में भी निहित है जिनमें फ्लैगेला नहीं होता है। तो, बाहर की तरफ बलगम से ढके बैक्टीरिया गति को खिसकाने में सक्षम होते हैं।

फ्लैगेला के बिना कुछ पानी और मिट्टी के जीवाणुओं में साइटोप्लाज्म में गैस रिक्तिकाएं होती हैं। एक कोशिका में 40-60 रिक्तिकाएँ हो सकती हैं। उनमें से प्रत्येक गैस (संभवतः नाइट्रोजन) से भरा है। रिक्तिका में गैस की मात्रा को विनियमित करके, जलीय बैक्टीरिया पानी के स्तंभ में डूब सकते हैं या इसकी सतह तक बढ़ सकते हैं, जबकि मिट्टी के बैक्टीरिया मिट्टी के केशिकाओं में स्थानांतरित हो सकते हैं।

प्राकृतिक वास

संगठन की सादगी और सरलता के कारण, प्रकृति में बैक्टीरिया व्यापक रूप से वितरित किए जाते हैं। बैक्टीरिया हर जगह पाए जाते हैं: यहां तक ​​​​कि सबसे शुद्ध झरने के पानी की एक बूंद में, मिट्टी के दाने में, हवा में, चट्टानों पर, ध्रुवीय बर्फ में, रेगिस्तानी रेत में, समुद्र तल पर, बड़ी गहराई से निकाले गए तेल में और यहां तक ​​कि गर्म पानी में भी। लगभग 80ºС के तापमान के साथ वसंत का पानी। वे पौधों, फलों, विभिन्न जानवरों में और मनुष्यों में आंतों, मुंह, अंगों और शरीर की सतह पर रहते हैं।

बैक्टीरिया सबसे छोटी और सबसे असंख्य जीवित चीजें हैं। अपने छोटे आकार के कारण, वे आसानी से किसी भी दरार, दरार, छिद्रों में प्रवेश कर जाते हैं। बहुत कठोर और अस्तित्व की विभिन्न स्थितियों के अनुकूल। वे व्यवहार्यता खोए बिना सुखाने, अत्यधिक ठंड, 90ºС तक गर्म करने को सहन करते हैं।

पृथ्वी पर व्यावहारिक रूप से ऐसी कोई जगह नहीं है जहाँ बैक्टीरिया नहीं पाए जाते, लेकिन अलग-अलग मात्रा में। बैक्टीरिया की रहने की स्थिति विविध है। उनमें से कुछ को वायु ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, दूसरों को इसकी आवश्यकता नहीं होती है और वे ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में रहने में सक्षम होते हैं।

हवा में: बैक्टीरिया ऊपरी वायुमंडल में 30 किमी तक बढ़ जाते हैं। और अधिक।

विशेष रूप से उनमें से बहुत सारे मिट्टी में। एक ग्राम मिट्टी में करोड़ों बैक्टीरिया हो सकते हैं।

जल में : सतही जल में खुले जलाशयों की परतें। लाभकारी जलीय जीवाणु कार्बनिक अवशेषों को खनिज बनाते हैं।

जीवित जीवों में: रोगजनक बैक्टीरिया बाहरी वातावरण से शरीर में प्रवेश करते हैं, लेकिन केवल अनुकूल परिस्थितियों में ही बीमारी का कारण बनते हैं। सहजीवी पाचन अंगों में रहते हैं, भोजन को तोड़ने और आत्मसात करने में मदद करते हैं, विटामिन को संश्लेषित करते हैं।

बाहरी संरचना

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। बैक्टीरिया अक्सर कोशिका की दीवार के ऊपर बलगम की एक अतिरिक्त सुरक्षात्मक परत, एक कैप्सूल विकसित करते हैं। 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 कशाभिकाएँ (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।

आंतरिक ढांचा

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।

कोशिका के मध्य भाग में, परमाणु पदार्थ, डीएनए, स्थानीयकृत होता है, एक झिल्ली द्वारा कोशिका द्रव्य से अलग नहीं होता है। यह नाभिक का एक एनालॉग है - न्यूक्लियॉइड। न्यूक्लियॉइड में एक झिल्ली, न्यूक्लियोलस और गुणसूत्रों का एक सेट नहीं होता है।

पोषण के तरीके

बैक्टीरिया के खाने के अलग-अलग तरीके होते हैं। इनमें स्वपोषी और विषमपोषी हैं। स्वपोषी ऐसे जीव हैं जो अपने पोषण के लिए स्वतंत्र रूप से कार्बनिक पदार्थ बना सकते हैं।

पौधों को नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है, लेकिन वे स्वयं हवा से नाइट्रोजन को अवशोषित नहीं कर सकते। कुछ बैक्टीरिया हवा में नाइट्रोजन के अणुओं को अन्य अणुओं के साथ मिलाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पौधों को पदार्थ उपलब्ध होते हैं।

ये बैक्टीरिया युवा जड़ों की कोशिकाओं में बस जाते हैं, जिससे जड़ों पर गाढ़ेपन का निर्माण होता है, जिसे नोड्यूल्स कहा जाता है। इस तरह के पिंड फलियां परिवार के पौधों और कुछ अन्य पौधों की जड़ों पर बनते हैं।

जड़ें बैक्टीरिया को कार्बोहाइड्रेट प्रदान करती हैं, और बैक्टीरिया जड़ों को नाइट्रोजन युक्त पदार्थ देते हैं जिन्हें पौधे द्वारा ग्रहण किया जा सकता है। उनका रिश्ता पारस्परिक रूप से लाभकारी है।

पौधों की जड़ें कई कार्बनिक पदार्थों (शर्करा, अमीनो एसिड, और अन्य) का स्राव करती हैं, जिन पर बैक्टीरिया फ़ीड करते हैं। इसलिए, विशेष रूप से कई बैक्टीरिया जड़ों के आसपास की मिट्टी की परत में बस जाते हैं। ये जीवाणु मृत पौधों के अवशेषों को पौधे के लिए उपलब्ध पदार्थों में बदल देते हैं। मिट्टी की इस परत को राइजोस्फीयर कहा जाता है।

नोड्यूल बैक्टीरिया के जड़ ऊतकों में प्रवेश के बारे में कई परिकल्पनाएँ हैं:

• एपिडर्मल और कॉर्टिकल ऊतक को नुकसान के माध्यम से;
• जड़ बालों के माध्यम से;
• केवल युवा कोशिका झिल्ली के माध्यम से;
• पेक्टिनोलिटिक एंजाइम पैदा करने वाले साथी बैक्टीरिया के कारण;
• ट्रिप्टोफैन से बी-इंडोलैसेटिक एसिड के संश्लेषण की उत्तेजना के कारण, जो हमेशा पौधों के मूल स्राव में मौजूद होता है।

जड़ ऊतक में नोड्यूल बैक्टीरिया की शुरूआत की प्रक्रिया में दो चरण होते हैं:

• जड़ के बालों का संक्रमण;
• नोड्यूल गठन प्रक्रिया।

ज्यादातर मामलों में, हमलावर कोशिका सक्रिय रूप से गुणा करती है, तथाकथित संक्रमण धागे बनाती है, और पहले से ही ऐसे धागे के रूप में पौधे के ऊतकों में चली जाती है। संक्रमण के धागे से निकलने वाले नोड्यूल बैक्टीरिया मेजबान ऊतक में गुणा करना जारी रखते हैं।

नोड्यूल बैक्टीरिया की तेजी से गुणा करने वाली कोशिकाओं से भरकर, पौधे की कोशिकाएं तीव्रता से विभाजित होने लगती हैं। एक फलीदार पौधे की जड़ के साथ एक युवा नोड्यूल का कनेक्शन संवहनी-रेशेदार बंडलों के लिए धन्यवाद किया जाता है। कामकाज की अवधि के दौरान, नोड्यूल आमतौर पर घने होते हैं। इष्टतम गतिविधि के प्रकट होने के समय तक, पिंड एक गुलाबी रंग (लेगोग्लोबिन वर्णक के कारण) प्राप्त कर लेते हैं। केवल वे जीवाणु जिनमें लेगोग्लोबिन होता है, नाइट्रोजन को स्थिर करने में सक्षम होते हैं।

नोड्यूल बैक्टीरिया प्रति हेक्टेयर मिट्टी में दसियों और सैकड़ों किलोग्राम नाइट्रोजन उर्वरक बनाते हैं।

उपापचय

चयापचय में बैक्टीरिया एक दूसरे से भिन्न होते हैं। कुछ के लिए, यह ऑक्सीजन की भागीदारी के साथ जाता है, दूसरों के लिए - इसकी भागीदारी के बिना।

अधिकांश जीवाणु तैयार कार्बनिक पदार्थों पर भोजन करते हैं। उनमें से केवल कुछ (नीला-हरा, या साइनोबैक्टीरिया) अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थ बनाने में सक्षम हैं। उन्होंने पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन के संचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

बैक्टीरिया बाहर से पदार्थों को अवशोषित करते हैं, उनके अणुओं को अलग करते हैं, इन भागों से उनके खोल को इकट्ठा करते हैं और उनकी सामग्री को फिर से भर देते हैं (इस तरह वे बढ़ते हैं), और अनावश्यक अणुओं को बाहर फेंक देते हैं। जीवाणु का खोल और झिल्ली इसे केवल सही पदार्थों को अवशोषित करने की अनुमति देता है।

यदि जीवाणु का खोल और झिल्ली पूरी तरह से अभेद्य होता, तो कोई भी पदार्थ कोशिका में प्रवेश नहीं करता। यदि वे सभी पदार्थों के लिए पारगम्य थे, तो कोशिका की सामग्री माध्यम के साथ मिल जाएगी - वह समाधान जिसमें जीवाणु रहता है। बैक्टीरिया के अस्तित्व के लिए, एक खोल की आवश्यकता होती है जो आवश्यक पदार्थों को पारित करने की अनुमति देता है, लेकिन उन लोगों को नहीं जिनकी आवश्यकता नहीं होती है।

जीवाणु अपने पास मौजूद पोषक तत्वों को अवशोषित कर लेता है। आगे क्या होता है? यदि यह स्वतंत्र रूप से चल सकता है (फ्लैगेलम को हिलाकर या बलगम को पीछे धकेल कर), तो यह तब तक चलता है जब तक इसे आवश्यक पदार्थ नहीं मिल जाते।

यदि यह गति नहीं कर सकता है, तो यह विसरण (एक पदार्थ के अणुओं की दूसरे पदार्थ के अणुओं की मोटाई में प्रवेश करने की क्षमता) तक आवश्यक अणुओं को लाने तक प्रतीक्षा करता है।

बैक्टीरिया, सूक्ष्मजीवों के अन्य समूहों के साथ मिलकर एक बहुत बड़ा रासायनिक कार्य करते हैं। विभिन्न यौगिकों को परिवर्तित करके, वे अपनी महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए आवश्यक ऊर्जा और पोषक तत्व प्राप्त करते हैं। चयापचय प्रक्रियाएं, ऊर्जा प्राप्त करने के तरीके और बैक्टीरिया में उनके शरीर के पदार्थों के निर्माण के लिए सामग्री की आवश्यकता विविध हैं।

अन्य बैक्टीरिया अकार्बनिक यौगिकों की कीमत पर शरीर के कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण के लिए आवश्यक कार्बन की सभी जरूरतों को पूरा करते हैं। उन्हें स्वपोषी कहा जाता है। स्वपोषी जीवाणु अकार्बनिक से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने में सक्षम हैं। उनमें से प्रतिष्ठित हैं:

chemosynthesis

विकिरण ऊर्जा का उपयोग सबसे महत्वपूर्ण है, लेकिन कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थ बनाने का एकमात्र तरीका नहीं है। बैक्टीरिया ज्ञात हैं जो इस तरह के संश्लेषण के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में सूर्य के प्रकाश का उपयोग नहीं करते हैं, लेकिन कुछ अकार्बनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण के दौरान जीवों की कोशिकाओं में होने वाले रासायनिक बंधों की ऊर्जा - हाइड्रोजन सल्फाइड, सल्फर, अमोनिया, हाइड्रोजन, नाइट्रिक एसिड, लौह यौगिक। लोहा और मैंगनीज। वे अपने शरीर की कोशिकाओं के निर्माण के लिए इस रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करके बनने वाले कार्बनिक पदार्थों का उपयोग करते हैं। इसलिए, इस प्रक्रिया को केमोसिंथेसिस कहा जाता है।

रसायन संश्लेषक सूक्ष्मजीवों का सबसे महत्वपूर्ण समूह नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया हैं। ये बैक्टीरिया मिट्टी में रहते हैं और कार्बनिक अवशेषों के क्षय के दौरान बनने वाले अमोनिया के ऑक्सीकरण को नाइट्रिक एसिड में ले जाते हैं। उत्तरार्द्ध, मिट्टी के खनिज यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करता है, नाइट्रिक एसिड के लवण में बदल जाता है। यह प्रक्रिया दो चरणों में होती है।

लौह जीवाणु लौह लौह को ऑक्साइड में परिवर्तित करते हैं। गठित लौह हाइड्रॉक्साइड बसता है और तथाकथित दलदली लौह अयस्क बनाता है।

कुछ सूक्ष्मजीव आणविक हाइड्रोजन के ऑक्सीकरण के कारण मौजूद होते हैं, जिससे पोषण का एक स्वपोषी तरीका उपलब्ध होता है।

हाइड्रोजन बैक्टीरिया की एक विशिष्ट विशेषता कार्बनिक यौगिकों के साथ और हाइड्रोजन की अनुपस्थिति में एक विषमपोषी जीवन शैली में स्विच करने की क्षमता है।

इस प्रकार, कीमोआटोट्रॉफ़ विशिष्ट ऑटोट्रॉफ़ हैं, क्योंकि वे स्वतंत्र रूप से अकार्बनिक पदार्थों से आवश्यक कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित करते हैं, और उन्हें हेटरोट्रॉफ़ जैसे अन्य जीवों से तैयार नहीं लेते हैं। केमोआटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया एक ऊर्जा स्रोत के रूप में प्रकाश से अपनी पूर्ण स्वतंत्रता में फोटोट्रॉफ़िक पौधों से भिन्न होते हैं।

जीवाणु प्रकाश संश्लेषण

कुछ वर्णक युक्त सल्फर बैक्टीरिया (बैंगनी, हरा), जिसमें विशिष्ट वर्णक होते हैं - बैक्टीरियोक्लोरोफिल, सौर ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं, जिसकी मदद से हाइड्रोजन सल्फाइड उनके जीवों में विभाजित हो जाता है और संबंधित यौगिकों को बहाल करने के लिए हाइड्रोजन परमाणु देता है। इस प्रक्रिया में प्रकाश संश्लेषण के साथ बहुत कुछ समान है और केवल इसमें भिन्न है कि बैंगनी और हरे बैक्टीरिया में हाइड्रोजन सल्फाइड (कभी-कभी कार्बोक्जिलिक एसिड) हाइड्रोजन दाता होता है, और हरे पौधों में यह पानी होता है। उनमें और अन्य में, अवशोषित सौर किरणों की ऊर्जा के कारण हाइड्रोजन का विभाजन और स्थानांतरण होता है।

ऐसा जीवाणु प्रकाश संश्लेषण, जो बिना ऑक्सीजन छोड़े होता है, प्रकाश अपचयन कहलाता है। कार्बन डाइऑक्साइड का फोटोरिडक्शन पानी से नहीं, बल्कि हाइड्रोजन सल्फाइड से हाइड्रोजन के स्थानांतरण से जुड़ा है:

6CO 2 + 12H 2 S + hv → C6H 12 O 6 + 12S \u003d 6H 2 O

ग्रहों के पैमाने पर रसायन संश्लेषण और जीवाणु प्रकाश संश्लेषण का जैविक महत्व अपेक्षाकृत छोटा है। प्रकृति में सल्फर चक्र में केवल रसायन संश्लेषक जीवाणु ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सल्फ्यूरिक एसिड के लवण के रूप में हरे पौधों द्वारा अवशोषित, सल्फर को बहाल किया जाता है और प्रोटीन अणुओं का हिस्सा बन जाता है। इसके अलावा, पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया द्वारा मृत पौधों और जानवरों के अवशेषों के विनाश के दौरान, सल्फर हाइड्रोजन सल्फाइड के रूप में जारी किया जाता है, जिसे सल्फर बैक्टीरिया द्वारा मुक्त सल्फर (या सल्फ्यूरिक एसिड) में ऑक्सीकृत किया जाता है, जो मिट्टी में पौधों के लिए उपलब्ध सल्फाइट बनाता है। कीमो- और फोटोऑटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया नाइट्रोजन और सल्फर के चक्र में आवश्यक हैं।

sporulation

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।

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।

जीवाणु (1), पर्याप्त भोजन को अवशोषित करने के बाद, आकार (2) में बढ़ जाता है और प्रजनन (कोशिका विभाजन) की तैयारी शुरू कर देता है। इसका डीएनए (एक जीवाणु में, डीएनए अणु एक वलय में बंद होता है) दोगुना हो जाता है (जीवाणु इस अणु की एक प्रति उत्पन्न करता है)। दोनों डीएनए अणु (3.4) बैक्टीरिया की दीवार से जुड़े हुए प्रतीत होते हैं और जब लम्बी हो जाती है, तो बैक्टीरिया पक्षों (5.6) में बदल जाते हैं। सबसे पहले, न्यूक्लियोटाइड विभाजित होता है, फिर साइटोप्लाज्म।

बैक्टीरिया पर दो डीएनए अणुओं के विचलन के बाद, एक कसना दिखाई देती है, जो धीरे-धीरे जीवाणु के शरीर को दो भागों में विभाजित करती है, जिनमें से प्रत्येक में एक डीएनए अणु (7) होता है।

ऐसा होता है (हे बेसिलस में), दो बैक्टीरिया आपस में चिपक जाते हैं, और उनके बीच एक सेतु बन जाता है (1,2)।

डीएनए को एक जीवाणु से दूसरे जीवाणु में जम्पर (3) के माध्यम से ले जाया जाता है। एक बार एक जीवाणु में, डीएनए अणु आपस में जुड़ते हैं, कुछ स्थानों (4) में आपस में चिपक जाते हैं, जिसके बाद वे वर्गों (5) का आदान-प्रदान करते हैं।

प्रकृति में बैक्टीरिया की भूमिका

प्रसार

प्रकृति में पदार्थों के सामान्य संचलन में बैक्टीरिया सबसे महत्वपूर्ण कड़ी हैं। पौधे कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और मिट्टी के खनिज लवणों से जटिल कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं। ये पदार्थ मृत कवक, पौधों और जानवरों की लाशों के साथ मिट्टी में लौट आते हैं। जीवाणु जटिल पदार्थों को सरल पदार्थों में विघटित कर देते हैं, जिनका पौधों द्वारा पुन: उपयोग किया जाता है।

बैक्टीरिया मृत पौधों और जानवरों की लाशों के जटिल कार्बनिक पदार्थ, जीवित जीवों के उत्सर्जन और विभिन्न अपशिष्टों को नष्ट कर देते हैं। इन कार्बनिक पदार्थों को खाकर, मृतजीवी क्षय जीवाणु उन्हें ह्यूमस में बदल देते हैं। ये हमारे ग्रह के आदेश के प्रकार हैं। इस प्रकार, जीवाणु प्रकृति में पदार्थों के चक्र में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं।

मिट्टी का निर्माण

चूंकि बैक्टीरिया लगभग हर जगह वितरित होते हैं और बड़ी संख्या में पाए जाते हैं, वे बड़े पैमाने पर प्रकृति में होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं को निर्धारित करते हैं। शरद ऋतु में, पेड़ों और झाड़ियों की पत्तियां गिर जाती हैं, ऊपर की घास के अंकुर मर जाते हैं, पुरानी शाखाएं गिर जाती हैं, और समय-समय पर पुराने पेड़ों की टहनियाँ गिरती हैं। यह सब धीरे-धीरे ह्यूमस में बदल जाता है। 1 सेमी 3. वन मिट्टी की सतह परत में कई प्रजातियों के करोड़ों सैप्रोफाइटिक मिट्टी के बैक्टीरिया होते हैं। ये बैक्टीरिया ह्यूमस को विभिन्न खनिजों में परिवर्तित करते हैं जिन्हें पौधों की जड़ों द्वारा मिट्टी से अवशोषित किया जा सकता है।

कुछ मिट्टी के जीवाणु जीवन प्रक्रियाओं में इसका उपयोग करते हुए, हवा से नाइट्रोजन को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं। ये नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले जीवाणु अपने आप रहते हैं या फलीदार पौधों की जड़ों में निवास करते हैं। फलियों की जड़ों में प्रवेश करने के बाद, ये जीवाणु जड़ कोशिकाओं के विकास और उन पर गांठों के निर्माण का कारण बनते हैं।

ये जीवाणु पौधों द्वारा उपयोग किए जाने वाले नाइट्रोजन यौगिकों को छोड़ते हैं। जीवाणु पौधों से कार्बोहाइड्रेट और खनिज लवण प्राप्त करते हैं। इस प्रकार, फलीदार पौधे और नोड्यूल बैक्टीरिया के बीच घनिष्ठ संबंध है, जो एक और दूसरे जीव दोनों के लिए उपयोगी है। इस घटना को सहजीवन कहा जाता है।

नोड्यूल बैक्टीरिया के साथ उनके सहजीवन के लिए धन्यवाद, फलियां मिट्टी को नाइट्रोजन से समृद्ध करती हैं, जिससे पैदावार बढ़ाने में मदद मिलती है।

प्रकृति में वितरण

सूक्ष्मजीव सर्वव्यापी हैं। एकमात्र अपवाद सक्रिय ज्वालामुखियों के क्रेटर और विस्फोटित परमाणु बमों के उपरिकेंद्रों में छोटे क्षेत्र हैं। न तो अंटार्कटिक का कम तापमान, न ही गीजर के उबलते जेट, न ही नमक के पूल में संतृप्त नमक के घोल, न ही पहाड़ की चोटियों का मजबूत सूर्यातप, और न ही परमाणु रिएक्टरों का कठोर विकिरण माइक्रोफ्लोरा के अस्तित्व और विकास में हस्तक्षेप करता है। सभी जीवित प्राणी लगातार सूक्ष्मजीवों के साथ बातचीत करते हैं, अक्सर न केवल उनके भंडारण होते हैं, बल्कि वितरक भी होते हैं। सूक्ष्मजीव हमारे ग्रह के मूल निवासी हैं, सक्रिय रूप से सबसे अविश्वसनीय प्राकृतिक सब्सट्रेट विकसित कर रहे हैं।

मृदा माइक्रोफ्लोरा

मिट्टी में जीवाणुओं की संख्या बहुत बड़ी 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।

जलाशयों 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, इलाके, 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।

साइकिलिंग में बैक्टीरिया

सामान्य रूप से सूक्ष्मजीव और विशेष रूप से बैक्टीरिया पृथ्वी पर पदार्थ के जैविक रूप से महत्वपूर्ण चक्रों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, रासायनिक परिवर्तन करते हैं जो पौधों या जानवरों के लिए पूरी तरह से दुर्गम हैं। विभिन्न प्रकार के जीवों द्वारा तत्वों के चक्र के विभिन्न चरणों को अंजाम दिया जाता है। जीवों के प्रत्येक अलग समूह का अस्तित्व अन्य समूहों द्वारा किए गए तत्वों के रासायनिक परिवर्तन पर निर्भर करता है।

नाइट्रोजन चक्र

नाइट्रोजन यौगिकों का चक्रीय परिवर्तन पोषण संबंधी आवश्यकताओं के संदर्भ में विभिन्न जीवमंडल जीवों को नाइट्रोजन के आवश्यक रूपों की आपूर्ति करने में एक सर्वोपरि भूमिका निभाता है। कुल नाइट्रोजन स्थिरीकरण का 90% से अधिक कुछ जीवाणुओं की चयापचय गतिविधि के कारण होता है।

कार्बन चक्र

कार्बनिक कार्बन का कार्बन डाइऑक्साइड में जैविक परिवर्तन, आणविक ऑक्सीजन की कमी के साथ, विभिन्न सूक्ष्मजीवों की संयुक्त चयापचय गतिविधि की आवश्यकता होती है। कई एरोबिक बैक्टीरिया कार्बनिक पदार्थों का पूर्ण ऑक्सीकरण करते हैं। एरोबिक स्थितियों के तहत, कार्बनिक यौगिकों को शुरू में किण्वन द्वारा तोड़ दिया जाता है, और अकार्बनिक हाइड्रोजन स्वीकर्ता (नाइट्रेट, सल्फेट, या CO2) मौजूद होने पर कार्बनिक किण्वन अंत उत्पादों को अवायवीय श्वसन द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है।

सल्फर चक्र

जीवित जीवों के लिए, सल्फर मुख्य रूप से घुलनशील सल्फेट्स या कम कार्बनिक सल्फर यौगिकों के रूप में उपलब्ध है।

लौह चक्र

कुछ ताजे पानी के जलाशयों में कम लौह लवण की उच्च सांद्रता होती है। ऐसे स्थानों में, एक विशिष्ट जीवाणु माइक्रोफ्लोरा विकसित होता है - लौह जीवाणु, जो कम लोहे का ऑक्सीकरण करता है। वे लौह लवण से भरपूर दलदली लौह अयस्कों और जल स्रोतों के निर्माण में भाग लेते हैं।

बैक्टीरिया सबसे प्राचीन जीव हैं, जो लगभग 3.5 अरब साल पहले आर्कियन में दिखाई देते थे। लगभग 2.5 अरब वर्षों तक, वे पृथ्वी पर हावी रहे, जीवमंडल का निर्माण किया, और एक ऑक्सीजन वातावरण के निर्माण में भाग लिया।

बैक्टीरिया सबसे सरल रूप से व्यवस्थित जीवित जीवों में से एक हैं (वायरस को छोड़कर)। उन्हें पृथ्वी पर प्रकट होने वाले पहले जीव माना जाता है।

बैक्टीरिया क्या हैं: बैक्टीरिया के प्रकार, उनका वर्गीकरण

बैक्टीरिया छोटे सूक्ष्मजीव हैं जो हजारों सालों से आसपास रहे हैं। रोगाणुओं को नग्न आंखों से देखना असंभव है, लेकिन हमें उनके अस्तित्व के बारे में नहीं भूलना चाहिए। बेसिली की एक बड़ी संख्या है। सूक्ष्म जीव विज्ञान उनके वर्गीकरण, अध्ययन, किस्मों, संरचना की विशेषताओं और शरीर विज्ञान में लगा हुआ है।

सूक्ष्मजीवों को उनके प्रकार के कार्यों और कार्यों के आधार पर अलग तरह से कहा जाता है। एक माइक्रोस्कोप के तहत, आप देख सकते हैं कि ये छोटे जीव एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं। पहले सूक्ष्मजीव आकार में आदिम थे, लेकिन उनके महत्व को किसी भी तरह से कम करके नहीं आंका जाना चाहिए। शुरू से ही, बेसिली विकसित हुए, उपनिवेश बनाए, बदलती जलवायु परिस्थितियों में जीवित रहने की कोशिश की। परिणामस्वरूप विभिन्न कंपन सामान्य रूप से बढ़ने और विकसित होने के लिए अमीनो एसिड का आदान-प्रदान करने में सक्षम हैं।

आज यह कहना मुश्किल है कि इन सूक्ष्मजीवों की कितनी प्रजातियां पृथ्वी पर हैं (यह संख्या एक मिलियन से अधिक है), लेकिन सबसे प्रसिद्ध और उनके नाम लगभग हर व्यक्ति से परिचित हैं। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि रोगाणु क्या हैं और उन्हें क्या कहा जाता है, उन सभी का एक फायदा है - वे उपनिवेशों में रहते हैं, इसलिए उनके लिए अनुकूलन और जीवित रहना बहुत आसान है।

सबसे पहले, आइए जानें कि सूक्ष्मजीव क्या मौजूद हैं। सबसे सरल वर्गीकरण अच्छा और बुरा है। दूसरे शब्दों में, जो मानव शरीर के लिए हानिकारक हैं, वे कई बीमारियों का कारण बनते हैं और जो फायदेमंद होते हैं। आगे हम विस्तार से बात करेंगे कि मुख्य लाभकारी जीवाणु क्या हैं और उनका विवरण देंगे।

आप सूक्ष्मजीवों को उनके आकार, विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत भी कर सकते हैं। शायद, बहुत से लोगों को याद है कि स्कूल की पाठ्यपुस्तकों में विभिन्न सूक्ष्मजीवों की छवि के साथ एक विशेष तालिका थी, और इसके आगे प्रकृति में अर्थ और उनकी भूमिका थी। बैक्टीरिया कई प्रकार के होते हैं:

• कोक्सी - छोटी गेंदें जो एक श्रृंखला के समान होती हैं, क्योंकि वे एक के पीछे एक स्थित होती हैं;
• रॉड के आकार का;
• स्पिरिला, स्पाइरोकेट्स (एक घुमावदार आकार है);
• कंपन

विभिन्न आकार के जीवाणु

हम पहले ही उल्लेख कर चुके हैं कि एक वर्गीकरण रोगाणुओं को उनके आकार के आधार पर प्रजातियों में विभाजित करता है।

बैक्टीरिया कोलाई में भी कुछ विशेषताएं होती हैं। उदाहरण के लिए, नुकीले डंडों के साथ रॉड के आकार के, मोटे, गोल या सीधे सिरों के साथ होते हैं। एक नियम के रूप में, रॉड के आकार के रोगाणु बहुत अलग होते हैं और हमेशा अराजकता में रहते हैं, वे एक श्रृंखला में नहीं होते हैं (स्ट्रेप्टोबैसिली के अपवाद के साथ), वे एक दूसरे से जुड़ते नहीं हैं (डिप्लोबैसिली को छोड़कर)।

गोलाकार रूपों के सूक्ष्मजीवों के लिए, सूक्ष्म जीवविज्ञानी में स्ट्रेप्टोकोकी, स्टेफिलोकोसी, डिप्लोकोकी, गोनोकोकी शामिल हैं। यह गेंदों की जोड़ी या लंबी श्रृंखला हो सकती है।

घुमावदार बेसिली स्पिरिला, स्पाइरोकेट्स हैं। वे हमेशा सक्रिय रहते हैं लेकिन बीजाणु नहीं बनाते हैं। स्पिरिला लोगों और जानवरों के लिए सुरक्षित है। यदि आप कर्ल की संख्या पर ध्यान देते हैं, तो आप स्पिरिला को स्पाइरोकेट्स से अलग कर सकते हैं, वे कम घुमावदार होते हैं, अंगों पर विशेष फ्लैगेला होता है।

रोगजनक बैक्टीरिया के प्रकार

उदाहरण के लिए, सूक्ष्मजीवों का एक समूह जिसे कोक्सी कहा जाता है, और अधिक विस्तार से स्ट्रेप्टोकोकी और स्टेफिलोकोसी वास्तविक प्युलुलेंट रोगों (फुरुनकुलोसिस, स्ट्रेप्टोकोकल टॉन्सिलिटिस) का कारण बनते हैं।

एनारोबेस ऑक्सीजन के बिना पूरी तरह से रहते हैं और विकसित होते हैं; इन सूक्ष्मजीवों के कुछ प्रकारों के लिए, ऑक्सीजन आम तौर पर घातक हो जाती है। एरोबिक रोगाणुओं को जीवित रहने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।

आर्किया लगभग रंगहीन एककोशिकीय जीव हैं।

रोगजनक बैक्टीरिया से बचा जाना चाहिए क्योंकि वे संक्रमण का कारण बनते हैं, ग्राम-नकारात्मक सूक्ष्मजीवों को एंटीबॉडी के लिए प्रतिरोधी माना जाता है। मिट्टी, पुटीय सक्रिय सूक्ष्मजीवों के बारे में बहुत सारी जानकारी है, जो हानिकारक, उपयोगी हैं।

सामान्य तौर पर, स्पिरिला खतरनाक नहीं होते हैं, लेकिन कुछ प्रजातियां सोडोकू का कारण बन सकती हैं।

लाभकारी जीवाणुओं की किस्में

स्कूली बच्चे भी जानते हैं कि बेसिली उपयोगी और हानिकारक है। लोग कान से कुछ नाम जानते हैं (स्टैफिलोकोकस, स्ट्रेप्टोकोकस, प्लेग बेसिलस)। ये हानिकारक जीव हैं जो न केवल बाहरी वातावरण के साथ, बल्कि मनुष्यों के साथ भी हस्तक्षेप करते हैं। सूक्ष्म जीवाणु होते हैं जो खाद्य विषाक्तता का कारण बनते हैं।

लैक्टिक एसिड, भोजन, प्रोबायोटिक सूक्ष्मजीवों के बारे में उपयोगी जानकारी जानना सुनिश्चित करें। उदाहरण के लिए, प्रोबायोटिक्स, दूसरे शब्दों में अच्छे जीव, अक्सर चिकित्सा उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं। तुम पूछते हो: किस लिए? वे हानिकारक बैक्टीरिया को एक व्यक्ति के अंदर गुणा करने की अनुमति नहीं देते हैं, आंत के सुरक्षात्मक कार्यों को मजबूत करते हैं, और मानव प्रतिरक्षा प्रणाली पर अच्छा प्रभाव डालते हैं।

बिफीडोबैक्टीरिया आंतों के लिए भी बहुत फायदेमंद होते हैं। लैक्टिक एसिड वाइब्रियोस में लगभग 25 प्रजातियां शामिल हैं। मानव शरीर में, वे बड़ी मात्रा में मौजूद होते हैं, लेकिन खतरनाक नहीं होते हैं। इसके विपरीत, वे जठरांत्र संबंधी मार्ग को पुटीय सक्रिय और अन्य रोगाणुओं से बचाते हैं।

अच्छे लोगों की बात करें तो स्ट्रेप्टोमाइसेट्स की विशाल प्रजातियों का उल्लेख करना असंभव नहीं है। वे उन लोगों के लिए जाने जाते हैं जिन्होंने क्लोरैम्फेनिकॉल, एरिथ्रोमाइसिन और इसी तरह की दवाएं लीं।

एज़ोटोबैक्टर जैसे सूक्ष्मजीव हैं। वे कई वर्षों तक मिट्टी में रहते हैं, मिट्टी पर लाभकारी प्रभाव डालते हैं, पौधों के विकास को प्रोत्साहित करते हैं, भारी धातुओं से पृथ्वी को शुद्ध करते हैं। वे चिकित्सा, कृषि, चिकित्सा, खाद्य उद्योग में अपूरणीय हैं।

जीवाणु परिवर्तनशीलता के प्रकार

अपने स्वभाव से, रोगाणु बहुत चंचल होते हैं, वे जल्दी मर जाते हैं, वे सहज, प्रेरित हो सकते हैं। हम बैक्टीरिया की परिवर्तनशीलता के बारे में विवरण में नहीं जाएंगे, क्योंकि यह जानकारी उन लोगों के लिए अधिक रुचिकर है जो सूक्ष्म जीव विज्ञान और इसकी सभी शाखाओं में रुचि रखते हैं।

सेप्टिक टैंक के लिए बैक्टीरिया के प्रकार

निजी घरों के निवासी अपशिष्ट जल के साथ-साथ सेसपूल के उपचार की तत्काल आवश्यकता को समझते हैं। आज, सेप्टिक टैंक के लिए विशेष बैक्टीरिया की मदद से नालियों को जल्दी और कुशलता से साफ किया जा सकता है। एक व्यक्ति के लिए, यह एक बड़ी राहत है, क्योंकि सीवर की सफाई कोई सुखद बात नहीं है।

हम पहले ही स्पष्ट कर चुके हैं कि जैविक प्रकार के अपशिष्ट जल उपचार का उपयोग कहाँ किया जाता है, और अब आइए सिस्टम के बारे में ही बात करते हैं। सेप्टिक टैंक के लिए बैक्टीरिया प्रयोगशालाओं में उगाए जाते हैं, वे नालियों की अप्रिय गंध को मारते हैं, जल निकासी कुओं, सेसपूल कीटाणुरहित करते हैं और अपशिष्ट जल की मात्रा को कम करते हैं। सेप्टिक टैंक के लिए तीन प्रकार के बैक्टीरिया का उपयोग किया जाता है:

• एरोबिक;
• अवायवीय;
• लाइव (बायोएक्टिवेटर्स)।

बहुत बार लोग संयुक्त सफाई विधियों का उपयोग करते हैं। तैयारी के निर्देशों का सख्ती से पालन करें, सुनिश्चित करें कि जल स्तर बैक्टीरिया के सामान्य अस्तित्व में योगदान देता है। साथ ही, याद रखें कि हर दो हफ्ते में कम से कम एक बार ड्रेन का इस्तेमाल करें ताकि बैक्टीरिया के पास खाने के लिए कुछ हो, नहीं तो वे मर जाएंगे। यह मत भूलो कि पाउडर और तरल पदार्थों की सफाई से क्लोरीन बैक्टीरिया को मारता है।

सबसे लोकप्रिय बैक्टीरिया डॉ. रोबिक, सेप्टिफोस, वेस्ट ट्रीट हैं।

मूत्र में बैक्टीरिया के प्रकार

सिद्धांत रूप में, मूत्र में कोई बैक्टीरिया नहीं होना चाहिए, लेकिन विभिन्न क्रियाओं और स्थितियों के बाद, छोटे सूक्ष्मजीव बस जाते हैं जहां वे चाहते हैं: योनि में, नाक में, पानी में, और इसी तरह। यदि परीक्षण के दौरान बैक्टीरिया पाए गए, तो इसका मतलब है कि व्यक्ति गुर्दे, मूत्राशय या मूत्रवाहिनी के रोगों से पीड़ित है। ऐसे कई तरीके हैं जिनसे सूक्ष्मजीव मूत्र में प्रवेश करते हैं। उपचार से पहले, बैक्टीरिया के प्रकार और प्रवेश के मार्ग की जांच करना और सटीक रूप से निर्धारित करना बहुत महत्वपूर्ण है। यह जैविक मूत्र संस्कृति द्वारा निर्धारित किया जा सकता है, जब बैक्टीरिया को एक अनुकूल आवास में रखा जाता है। इसके बाद, विभिन्न एंटीबायोटिक दवाओं के लिए बैक्टीरिया की प्रतिक्रिया की जाँच की जाती है।

हम कामना करते हैं कि आप हमेशा स्वस्थ रहें। अपना ख्याल रखें, नियमित रूप से हाथ धोएं, हानिकारक बैक्टीरिया से अपने शरीर की रक्षा करें!

अविश्वसनीय तथ्य

हमारी त्वचा पर और हमारे शरीर में रहने वाले खरबों बैक्टीरिया के बारे में सोचा जाना कुछ लोगों के लिए भयानक है।

"लेकिन जिस तरह इंसान कार्बन, नाइट्रोजन, बीमारियों से सुरक्षा के बिना नहीं रह सकता, यह बैक्टीरिया के बिना भी नहीं रह सकता", - माइक्रोबायोलॉजिस्ट और "एलीज़ एंड एनिमीज़: हाउ द वर्ल्ड डिपेंड्स ऑन बैक्टीरिया" पुस्तक के लेखक अन्ना मकज़ुलक (ऐनी मैकज़ुलक) कहते हैं।

अधिकांश लोग बैक्टीरिया के बारे में केवल कुछ बीमारियों के संदर्भ में ही सीखते हैं, जो स्वाभाविक रूप से उनके प्रति नकारात्मक मानवीय दृष्टिकोण की ओर ले जाता है। "अब यह सोचने का समय है कि वे हमारी मदद कैसे करते हैं, क्योंकि यह एक बहुत ही जटिल, बहु-चरणीय प्रक्रिया है," मकज़ुलक ने कहा।

छोटे अधिपति

मिट्टी और समुद्र में, बैक्टीरिया कार्बनिक पदार्थों के टूटने और कार्बन और नाइट्रोजन जैसे रासायनिक तत्वों के चक्रण में शामिल मुख्य खिलाड़ी हैं, जो मानव जीवन के लिए आवश्यक हैं। इस तथ्य के कारण कि पौधे और जानवर कुछ नाइट्रोजन अणु नहीं बना सकते हैं, हमें जीना चाहिए हालाँकि, मिट्टी के बैक्टीरिया और सायनोबैक्टीरिया (नीला-हरा शैवाल) वायुमंडलीय नाइट्रोजन को नाइट्रोजन के रूप में परिवर्तित करने में एक बिल्कुल अपरिहार्य भूमिका निभाते हैं, जिसे पौधे अवशोषित कर सकते हैं, जिससे अमीनो एसिड और न्यूक्लिक एसिड बनते हैं, जो बदले में डीएनए के निर्माण खंड हैं। हम पादप खाद्य पदार्थ खाते हैं और इस तरह इस पूरी प्रक्रिया का लाभ उठाते हैं।

बैक्टीरिया मानव जीवन के लिए समान रूप से महत्वपूर्ण एक अन्य घटक के संचलन में भी भूमिका निभाते हैं।यह पानी है। हाल के वर्षों में, लुइसियाना विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने सबूतों का खुलासा किया है कि बैक्टीरिया कई छोटे कणों का एक प्रमुख घटक हैं, यदि अधिकांश नहीं, तो छोटे कणों के कारण जो बादलों में बर्फ और बारिश का कारण बनते हैं।

बैक्टीरिया और मानव शरीर

मानव शरीर पर और उसके अंदर बैक्टीरिया समान रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पाचन तंत्र के काम के दौरान, वे भोजन के पाचन में हमारी मदद करते हैं, क्योंकि हम इसे अपने दम पर नहीं कर पाते हैं। मकज़ुलक कहते हैं, "हम बैक्टीरिया के लिए धन्यवाद खाने वाले भोजन से बहुत अधिक पोषक तत्व प्राप्त करते हैं।"

पाचन तंत्र में पाए जाने वाले बैक्टीरिया हमें बायोटिन और विटामिन के जैसे आवश्यक विटामिन प्रदान करते हैं, साथ ही हमारे पोषक तत्वों के मुख्य स्रोत हैं। गिनी सूअरों पर किए गए प्रयोगों से पता चला है कि बाँझ, बैक्टीरिया मुक्त परिस्थितियों में उठाए गए जानवर लगातार कुपोषित थे और युवा मर गए थे।

मकज़ुलक के अनुसार, त्वचा की सतह पर बैक्टीरिया (एक सामान्य स्वस्थ व्यक्ति में लगभग 200 प्रजातियां, न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के अनुसार) सक्रिय रूप से एक दूसरे से संपर्क करते हैं, जिससे शरीर का सामान्य कामकाज सुनिश्चित होता है। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि बाहरी और आंतरिक दोनों बैक्टीरिया, प्रतिरक्षा प्रणाली के गठन और विकास पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है।

कोलोराडो स्टेट यूनिवर्सिटी के माइक्रोबायोलॉजिस्ट गेराल्ड कैलाहन के अनुसार, लाभकारी और हानिकारक बैक्टीरिया दोनों की गतिविधि ठीक वही है जो बाद में निर्धारित करती है कि प्रतिरक्षा प्रणाली शरीर में रोगजनक परिवर्तनों पर कैसे प्रतिक्रिया करती है। न्यू इंग्लैंड जर्नल ऑफ मेडिसिन में प्रकाशित एक अध्ययन ने यह भी पुष्टि की है कि जो बच्चे बैक्टीरिया मुक्त वातावरण में बड़े होते हैं, उनमें अस्थमा और एलर्जी विकसित होने का खतरा अधिक होता है।

लेकिन फिर भी, इसका मतलब यह नहीं है कि फायदेमंद बैक्टीरिया खतरनाक नहीं हो सकते। जैसा कि मकज़ुलक कहते हैं, आमतौर पर, लाभकारी और हानिकारक बैक्टीरिया परस्पर अनन्य हैं।लेकिन कभी-कभी स्थिति बिल्कुल अलग हो जाती है। "स्टैफिलोकोकस जीवाणु इसका एक प्रमुख उदाहरण है क्योंकि इसका घर हमारी सारी त्वचा है," मकज़ुलक बताते हैं। उदाहरण के लिए, हमारे हाथ में रहने वाले स्टैफिलोकोकस ऑरियस की पूरी कॉलोनियां स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचाए बिना किसी व्यक्ति के साथ आसानी से सह-अस्तित्व में आ सकती हैं, लेकिन जैसे ही आप खुद को काटते हैं या किसी अन्य तरीके से अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली से समझौता करते हैं, बैक्टीरिया तुरंत चलना शुरू कर सकते हैं। अमोक, जिससे संक्रमण होता है।

मानव शरीर में जीवाणुओं की संख्या मानव कोशिकाओं की संख्या से 10 गुना अधिक होती है। "यह थोड़ा डरावना है, लेकिन यह हमें इन जीवों की भूमिका की कल्पना करने में मदद करेगा।"

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 बहुत विशिष्ट स्थान पर होती है - एक क्षेत्र जिसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है। कोशिकाओं की ऐसी 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 एक अलग साम्राज्य के रूप में वर्गीकृत किया गया है, मोनेरा, वर्तमान वर्गीकरण प्रणाली में पांच में से एक, पौधों, जानवरों, कवक और प्रोटिस्ट के साथ।

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 की उपस्थिति 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 अम्लीय 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। इस राज्य के एक लाख मध्यम आकार के प्रतिनिधि एक पेंसिल के साथ निर्धारित बिंदु के अनुरूप सतह पर फिट होंगे।
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) एक माइटोकॉन्ड्रियन 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 के अपने प्रकार के ऐसे "स्वाद" रिसेप्टर्स होते हैं, और उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप उनमें से एक के नुकसान से आंशिक "स्वाद अंधापन" होता 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।
भोजन।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। फोटोऑटोट्रॉफ़िक सायनोबैक्टीरिया (नीला-हरा शैवाल), हरे पौधों की तरह, प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके पानी के अणुओं (H2O) को विभाजित करते 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।
सांस।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 इतना महत्वपूर्ण अंतर प्रकट किया है 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 (टैक्सन) बनाने का प्रस्ताव रखा गया था, और सभी जीवित चीजों को तीन डोमेन - यूकेरिया (यूकेरियोट्स), आर्किया (आर्किया) और बैक्टीरिया (वर्तमान यूबैक्टेरिया) में विभाजित करने का प्रस्ताव था। )

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 चाल्कोपीराइट, या कॉपर पाइराइट (CuFeS2) का प्रसंस्करण है। 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 शोधन संयंत्रों के लिए यथासंभव कम जगह और पैसा 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 गर्मी या अन्य माध्यमों से निष्क्रिय न हो। 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, उदाहरण के लिए, -25 डिग्री सेल्सियस तक, कुछ महीनों के बाद बैक्टीरिया की संख्या कम हो जाती है, लेकिन बड़ी संख्या में ये 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 की खेती से पहले सभी कल्चर मीडिया को बाँझ होना चाहिए, और फिर उन पर अवांछित सूक्ष्मजीवों के निपटान को रोकने के लिए देखभाल की जानी चाहिए। इस तरह से उगाए गए जीवाणुओं की जांच करने के लिए, एक पतले तार के लूप को लौ पर शांत किया जाता है, पहले यह कॉलोनी या स्मीयर को छूता है, और फिर एक गिलास स्लाइड पर जमा पानी की एक बूंद। 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 .