Bakteri adalah sekelompok mikroorganisme sederhana yang termasuk dalam kingdom prokariota (tidak memiliki nukleus). Secara biologi, ada sekitar 10,5 ribu spesies bakteri. Perbedaan utama di antara keduanya adalah bentuk, struktur, dan cara hidupnya. Bentuk dasar:

• berbentuk batang (bacillus, clostridia, pseudomonads);
• bulat (kokus);
• spiral (spirila, vibrio).

Secara umum diterima bahwa mikroorganisme adalah penghuni pertama di planet Bumi. Berdasarkan sifat aktivitas hidupnya, perwakilan kerajaan prokariota tersebar dimana-mana (di tanah, udara, air, organisme hidup), mereka tahan terhadap suhu tinggi dan rendah. Satu-satunya tempat di mana tidak ada prokariota yang hidup adalah kawah gunung berapi dan daerah yang dekat dengan episentrum ledakan bom atom.

Dalam ekologi, bakteri dari kerajaan prokariotik berfungsi untuk mengikat nitrogen dan memineralisasi residu organik di dalam tanah. Pelajari lebih lanjut tentang fitur-fitur ini:

• Fiksasi nitrogen adalah proses penting bagi lingkungan secara keseluruhan. Bagaimanapun, tanaman tanpa nitrogen (N 2) tidak akan bertahan hidup. Tetapi dalam bentuk murninya tidak diserap, tetapi hanya dalam senyawa dengan amonia (NHO 3) - bakteri berkontribusi terhadap pengikatan ini.
• Mineralisasi (pembusukan) adalah proses penguraian sisa-sisa organik menjadi CO2 (karbon dioksida), H2O (air) dan garam mineral. Agar proses ini dapat terjadi, diperlukan oksigen dalam jumlah yang cukup, karena dekomposisi sebenarnya dapat disamakan dengan pembakaran. Zat organik, begitu berada di dalam tanah, teroksidasi karena fungsi bakteri dan jamur.

Ada proses biologis lain di alam – denitrifikasi. Ini adalah reduksi nitrat menjadi molekul nitrogen sekaligus mengoksidasi komponen organik menjadi CO 2 dan H 2 O. Fungsi utama dari proses denitrifikasi adalah pelepasan NO3.

Untuk mendapatkan hasil panen yang baik, para petani selalu berusaha untuk menyuburkan tanah sebelum baru disemai. Hal ini sering dilakukan dengan menggunakan campuran pupuk kandang dan jerami. Beberapa saat setelah pemupukan, tanah membusuk dan mengendur - begitulah nutrisi masuk ke dalamnya. Ini adalah hasil kerja sel bakteri, karena proses pembusukan juga merupakan fungsinya.

Tanpa alat khusus, dengan mata telanjang, Anda tidak bisa begitu saja melihat mikroorganisme di dalam tanah, tetapi jumlahnya jutaan di sana. Misalnya, dalam satu hektar lahan terdapat hingga 450 kg mikroorganisme di lapisan atas tanah.

Dalam menjalankan fungsi dasarnya, bakteri memastikan kesuburan tanah dan pelepasan karbon dioksida, yang penting untuk fotosintesis tanaman.

Bakteri dan manusia

Kehidupan manusia, seperti halnya tumbuhan, tidak mungkin terjadi tanpa bakteri, karena mikroorganisme yang tidak terlihat menghuni tubuh manusia dengan menghirup udara pertama setelah lahir. Para ilmuwan telah membuktikan bahwa di dalam tubuh orang dewasa terdapat hingga 10.000 jenis bakteri yang berbeda, dan dari segi beratnya mencapai 3 kg.

Lokasi utama prokariota adalah di usus; jumlahnya lebih sedikit di saluran genitourinari dan di kulit. 98% bakteri “kita” memiliki fungsi yang menguntungkan, dan 2% berbahaya. Kekebalan manusia yang kuat memastikan keseimbangan di antara keduanya. Tetapi begitu sistem kekebalan tubuh melemah, sel-sel bakteri berbahaya mulai berkembang biak secara intensif, akibatnya penyakit ini muncul dengan sendirinya.

Prokariota bermanfaat dalam tubuh

Kekebalan manusia secara langsung bergantung pada bakteri yang berkoloni di usus. Peran bakteri menguntungkan sangat besar, karena memecah sisa-sisa makanan yang tidak tercerna, mendukung metabolisme air-garam, membantu produksi imunoglobulin A, serta melawan bakteri dan jamur patogen.

Fungsi utama bakteri adalah untuk memastikan keseimbangan mikroflora usus, sehingga berfungsi normal sistem kekebalan tubuh manusia. Berkat kemajuan modern dalam biologi, prokariota yang berguna seperti bifidobacteria,lactobacilli, enterococci, Escherichia coli dan bacteroides telah dikenal. Mereka harus mengisi lingkungan usus sebesar 99%, dan 1% sisanya terdiri dari bakteri flora patogen (staphylococcus, Pseudomonas aeruginosa dan lain-lain).

• Bifidobacteria menghasilkan asetat dan asam laktat. Akibatnya, mereka mengasamkan habitatnya, sehingga menghambat perkembangbiakan prokariota patogen, yang menciptakan proses pembusukan dan fermentasi. Mereka membantu menyerap jumlah vitamin D, kalsium dan zat besi yang dibutuhkan, dan memiliki efek antioksidan. Bifidobacteria juga sangat penting bagi bayi baru lahir - mereka mengurangi risiko alergi makanan.
• E. coli menghasilkan colicin, suatu zat yang menghambat perkembangbiakan mikroba berbahaya. Karena fungsi E. coli, sintesis vitamin K, kelompok B, asam folat dan nikotinat terjadi.
• Enterobacteriaceae diperlukan untuk memulihkan mikroflora usus setelah pemberian antibiotik.
• Fungsi laktobasilus ditujukan pada pembentukan zat antimikroba. Hal ini mengurangi pertumbuhan prokariota oportunistik dan pembusukan.

Bakteri berbahaya

Mikroba berbahaya masuk ke dalam tubuh melalui udara, makanan, air dan kontak. Jika daya tahan tubuh melemah maka akan menimbulkan berbagai penyakit. Prokariota berbahaya yang paling umum meliputi:

• Streptokokus grup A dan B menghuni rongga mulut, kulit, nasofaring, alat kelamin, dan usus besar. Mereka mengurangi perkembangan bakteri menguntungkan dan, karenanya, kekebalan tubuh. Mereka menjadi penyebab utama penyakit menular.
• Pneumokokus adalah penyebab bronkitis, pneumonia, sinusitis dan otitis media, meningitis.
• Mikroba gingivalis banyak ditemukan di rongga mulut dan menyebabkan periodontitis.
• Staphylococcus - menyebar ke seluruh tubuh manusia, dengan penurunan kekebalan dan pengaruh faktor lain, ia memanifestasikan dirinya dalam penyakit kulit, tulang, persendian, otak, usus besar dan organ dalam.

Mikroorganisme di usus besar

Mikroflora usus besar berubah tergantung pada makanan yang dikonsumsi seseorang, sehingga mikroba dapat saling keluar. Bakteri pembusuk dapat dilawan dengan menggunakan mikroorganisme asam laktat.

Junk food mengganggu fungsi mikroorganisme “baik” di usus

Seseorang hidup dengan bakteri sejak lahir - hubungan antara mikro dan makroorganisme sangat kuat. Oleh karena itu, untuk kesehatan yang baik perlu dijaga keseimbangan yang ketat antara bakteri menguntungkan dan bakteri berbahaya. Hal ini dapat dilakukan dengan mudah dengan menjaga kebersihan diri dan nutrisi yang tepat.

Fakta yang luar biasa

Pemikiran bahwa triliunan bakteri hidup di kulit dan tubuh kita saja sudah menakutkan bagi sebagian orang.

“Tetapi sama seperti manusia tidak bisa hidup tanpa karbon, nitrogen, perlindungan dari penyakit, dia juga tidak bisa hidup tanpa bakteri"- kata ahli mikrobiologi dan penulis buku "Allies and Enemies: How the World Depends on Bacteria" Anne Maczulak.

Kebanyakan orang hanya belajar tentang bakteri dalam konteks penyakit tertentu, yang tentu saja mempengaruhi sikap negatif masyarakat terhadap bakteri tersebut. “Sekaranglah waktunya untuk memikirkan bagaimana mereka membantu kita, karena ini adalah proses yang sangat kompleks dan terdiri dari beberapa langkah,” tambah Makzulak.

Tuan Kecil

Di tanah dan lautan, bakteri merupakan pemain utama dalam penguraian bahan organik dan siklus unsur kimia seperti karbon dan nitrogen yang penting bagi kehidupan manusia. Karena kenyataan bahwa tumbuhan dan hewan tidak dapat membuat beberapa molekul nitrogen, kita harus hidup Namun, bakteri tanah dan cyanobacteria (ganggang biru-hijau) memainkan peran yang sangat diperlukan dalam mengubah nitrogen di atmosfer menjadi bentuk nitrogen yang dapat diserap tanaman, sehingga menghasilkan asam amino dan asam nukleat, yang pada gilirannya merupakan bahan penyusun DNA. Kita mengonsumsi makanan nabati dan dengan demikian memperoleh manfaat dari keseluruhan proses ini.

Bakteri juga berperan dalam sirkulasi komponen lain yang tidak kalah pentingnya bagi kehidupan manusia. Ini adalah air. Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan di Louisiana State University telah menemukan bukti bahwa bakteri merupakan komponen utama dari banyak, bahkan sebagian besar, partikel kecil yang menyebabkan salju dan hujan di awan.

Bakteri dan tubuh manusia

Bakteri memainkan peran yang sama pentingnya di dalam dan di dalam tubuh manusia. Selama sistem pencernaan berfungsi, mereka membantu kita mencerna makanan, karena kita tidak dapat melakukannya sendiri. “Kita mendapatkan lebih banyak nutrisi dari makanan yang kita makan berkat bakteri,” kata Makzulak.

Bakteri yang ditemukan dalam sistem pencernaan juga memberi kita vitamin penting seperti biotin dan vitamin K adalah sumber nutrisi utama kita. Percobaan yang dilakukan pada babi guinea menunjukkan bahwa hewan yang dibesarkan dalam kondisi steril tanpa bakteri mengalami kekurangan gizi kronis dan mati muda.

Menurut Makzulak, bakteri yang terletak di permukaan kulit (rata-rata sekitar 200 spesies pada orang sehat, menurut peneliti dari New York University) secara aktif saling menghubungi, sehingga memastikan fungsi normal tubuh. Penting juga untuk dicatat bahwa bakteri eksternal dan internal, berdampak besar pada pembentukan dan perkembangan sistem kekebalan tubuh.

Menurut ahli mikrobiologi Colorado State University Gerald Callahan, aktivitas bakteri menguntungkan dan berbahaya inilah yang selanjutnya menentukan bagaimana sistem kekebalan tubuh akan merespons perubahan patogen dalam tubuh. Sebuah penelitian yang diterbitkan dalam New England Journal of Medicine juga menegaskan bahwa anak-anak yang tumbuh di lingkungan yang terlindungi dari bakteri memiliki risiko lebih tinggi terkena asma dan alergi.

Namun bukan berarti bakteri menguntungkan tidak bisa berbahaya. Seperti yang dikatakan Makzulak, biasanya bakteri menguntungkan dan berbahaya saling eksklusif. Namun terkadang situasinya menjadi sangat berbeda. “Bakteri staph adalah contoh utama dari hal ini karena bakteri tersebut ada di seluruh kulit kita,” jelas Makzulak. Seluruh koloni Staphylococcus aureus, yang hidup, misalnya, di tangan kita, dapat dengan tenang hidup berdampingan dengan seseorang tanpa membahayakan kesehatan, tetapi segera setelah Anda melukai diri sendiri atau dengan cara lain membahayakan sistem kekebalan Anda, bakteri tersebut dapat segera mulai hilang. liar, dengan demikian , menyebabkan perkembangan infeksi.

Jumlah bakteri dalam tubuh manusia melebihi jumlah sel manusia sebanyak 10 kali lipat. “Agak menakutkan, tapi ini akan membantu kita membayangkan peran yang dimainkan organisme ini.”

BAKTERI
sekelompok besar mikroorganisme uniseluler yang ditandai dengan tidak adanya inti sel yang dikelilingi oleh membran. Pada saat yang sama, materi genetik bakteri (asam deoksiribonukleat, atau DNA) menempati tempat yang sangat spesifik di dalam sel - zona yang disebut nukleoid. Organisme dengan struktur sel seperti itu disebut prokariota (“pranuklear”), berbeda dengan organisme lainnya - eukariota (“inti sejati”), yang DNA-nya terletak di dalam nukleus yang dikelilingi oleh cangkang. Bakteri, yang sebelumnya dianggap tumbuhan mikroskopis, kini diklasifikasikan ke dalam kingdom Monera yang independen - satu dari lima kingdom dalam sistem klasifikasi saat ini, bersama dengan tumbuhan, hewan, jamur, dan protista.

Bukti fosil. Bakteri mungkin merupakan kelompok organisme tertua yang diketahui. Struktur batu berlapis - stromatolit - dalam beberapa kasus berasal dari awal Archeozoic (Archean), yaitu. muncul 3,5 miliar tahun yang lalu, - hasil aktivitas vital bakteri, biasanya berfotosintesis, yang disebut. ganggang biru-hijau. Struktur serupa (film bakteri yang diresapi dengan karbonat) masih terbentuk sampai sekarang, terutama di lepas pantai Australia, Bahama, di California dan Teluk Persia, namun relatif jarang dan tidak mencapai ukuran besar, karena organisme herbivora, seperti gastropoda , beri mereka makan. Saat ini, stromatolit tumbuh terutama di tempat yang tidak terdapat hewan-hewan ini karena salinitas air yang tinggi atau karena alasan lain, tetapi sebelum munculnya bentuk herbivora selama evolusi, mereka dapat mencapai ukuran yang sangat besar, yang merupakan elemen penting dari perairan dangkal samudera, sebanding dengan modern. terumbu karang.
Di beberapa batuan purba, telah ditemukan bola kecil hangus, yang juga diyakini sebagai sisa-sisa bakteri. Yang nuklir pertama, yaitu. eukariotik, sel berevolusi dari bakteri sekitar 1,4 miliar tahun yang lalu. Ekologi.

STRUKTUR DAN AKTIVITAS HIDUP BAKTERI

Bakteri jauh lebih kecil daripada sel tumbuhan dan hewan multiseluler. Ketebalannya biasanya 0,5-2,0 mikron, dan panjangnya 1,0-8,0 mikron. Beberapa bentuk hampir tidak terlihat pada resolusi mikroskop cahaya standar (kira-kira 0,3 mikron), namun ada juga spesies yang diketahui memiliki panjang lebih dari 10 mikron dan lebar yang juga melampaui batas yang ditentukan, dan sejumlah bakteri yang sangat tipis dapat panjangnya melebihi 50 mikron. Di permukaan yang sesuai dengan titik yang ditandai dengan pensil, akan muat seperempat juta perwakilan berukuran sedang dari kerajaan ini.
Struktur. Berdasarkan ciri morfologinya, kelompok bakteri berikut dibedakan: kokus (kurang lebih bulat), basil (batang atau silinder dengan ujung membulat), spirila (spiral kaku) dan spirochetes (bentuk seperti rambut tipis dan fleksibel). Beberapa penulis cenderung menggabungkan dua kelompok terakhir menjadi satu - spirilla. Prokariota berbeda dari eukariota terutama karena tidak adanya inti yang terbentuk dan adanya hanya satu kromosom - molekul DNA melingkar yang sangat panjang yang melekat pada satu titik pada membran sel. Prokariota juga tidak memiliki organel intraseluler yang tertutup membran yang disebut mitokondria dan kloroplas. Pada eukariota, mitokondria menghasilkan energi selama respirasi, dan fotosintesis terjadi di kloroplas (lihat juga SEL). Pada prokariota, seluruh sel (dan terutama membran sel) mengambil fungsi mitokondria, dan dalam bentuk fotosintesis, ia juga mengambil fungsi kloroplas. Seperti eukariota, di dalam bakteri terdapat struktur nukleoprotein kecil - ribosom, yang diperlukan untuk sintesis protein, tetapi tidak terikat pada membran apa pun. Dengan sedikit pengecualian, bakteri tidak mampu mensintesis sterol, komponen penting membran sel eukariotik. Di luar membran sel, sebagian besar bakteri ditutupi dengan dinding sel, agak mengingatkan pada dinding selulosa sel tumbuhan, tetapi terdiri dari polimer lain (tidak hanya mencakup karbohidrat, tetapi juga asam amino dan zat khusus bakteri). Membran ini mencegah sel bakteri pecah ketika air masuk melalui osmosis. Di atas dinding sel seringkali terdapat kapsul lendir pelindung. Banyak bakteri dilengkapi dengan flagela, yang dengannya mereka berenang secara aktif. Flagela bakteri memiliki struktur yang lebih sederhana dan agak berbeda dari struktur serupa pada eukariota.

SEL BAKTERI "KHUSUS". dan struktur dasarnya.

Fungsi dan perilaku sensorik. Banyak bakteri memiliki reseptor kimia yang mendeteksi perubahan keasaman lingkungan dan konsentrasi berbagai zat, seperti gula, asam amino, oksigen, dan karbon dioksida. Setiap zat memiliki jenis reseptor “rasa” sendiri-sendiri, dan hilangnya salah satu reseptor tersebut akibat mutasi menyebabkan “kebutaan rasa” sebagian. Banyak bakteri motil juga merespons fluktuasi suhu, dan spesies fotosintetik merespons perubahan intensitas cahaya. Beberapa bakteri merasakan arah garis medan magnet, termasuk medan magnet bumi, dengan bantuan partikel magnetit (bijih besi magnet - Fe3O4) yang ada di dalam selnya. Di dalam air, bakteri menggunakan kemampuan ini untuk berenang mengikuti garis gaya untuk mencari lingkungan yang menguntungkan. Refleks yang terkondisi pada bakteri tidak diketahui, namun mereka mempunyai memori primitif tertentu. Saat berenang, mereka membandingkan intensitas stimulus yang dirasakan dengan nilai sebelumnya, yaitu. menentukan apakah itu menjadi lebih besar atau lebih kecil, dan berdasarkan ini, pertahankan arah pergerakan atau ubah.
Reproduksi dan genetika. Bakteri bereproduksi secara aseksual: DNA dalam selnya bereplikasi (berganda), sel membelah menjadi dua, dan setiap sel anak menerima satu salinan DNA induk. DNA bakteri juga dapat ditransfer antar sel yang tidak membelah. Pada saat yang sama, fusi mereka (seperti pada eukariota) tidak terjadi, jumlah individu tidak bertambah, dan biasanya hanya sebagian kecil genom (satu set gen lengkap) yang ditransfer ke sel lain, berbeda dengan sel lain. Proses seksual “nyata”, di mana keturunannya menerima satu set gen lengkap dari masing-masing orang tua. Transfer DNA ini dapat terjadi melalui tiga cara. Selama transformasi, bakteri menyerap DNA “telanjang” dari lingkungan, yang didapat selama penghancuran bakteri lain atau sengaja “diseret” oleh peneliti. Proses tersebut disebut transformasi karena pada tahap awal kajiannya perhatian utama diberikan pada transformasi (transformasi) organisme yang tidak berbahaya menjadi organisme yang mematikan dengan cara ini. Fragmen DNA juga dapat berpindah dari bakteri ke bakteri melalui virus khusus - bakteriofag. Ini disebut transduksi. Suatu proses yang mengingatkan pada pembuahan dan disebut konjugasi juga diketahui: bakteri dihubungkan satu sama lain melalui proyeksi tubular sementara (copulatory fimbriae), yang melaluinya DNA berpindah dari sel “jantan” ke sel “betina”. Terkadang bakteri mengandung kromosom tambahan yang sangat kecil - plasmid, yang juga dapat ditransfer dari individu ke individu. Jika plasmid mengandung gen yang menyebabkan resistensi terhadap antibiotik, maka hal tersebut menunjukkan resistensi menular. Hal ini penting dari sudut pandang medis karena dapat menyebar antar spesies dan bahkan genera bakteri yang berbeda, akibatnya seluruh flora bakteri, misalnya, usus menjadi resisten terhadap obat tertentu.

METABOLISME

Sebagian karena ukuran bakteri yang kecil, laju metabolismenya jauh lebih tinggi dibandingkan eukariota. Dalam kondisi yang paling menguntungkan, beberapa bakteri dapat melipatgandakan massa dan jumlah totalnya kira-kira setiap 20 menit. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa sejumlah sistem enzim terpentingnya berfungsi dengan kecepatan yang sangat tinggi. Jadi, kelinci membutuhkan waktu beberapa menit untuk mensintesis molekul protein, sedangkan bakteri membutuhkan waktu beberapa detik. Namun, di lingkungan alami, misalnya di tanah, sebagian besar bakteri “mengalami kelaparan”, sehingga jika sel-selnya membelah, hal ini tidak terjadi setiap 20 menit, melainkan setiap beberapa hari sekali.
Nutrisi. Bakteri bersifat autotrof dan heterotrof. Autotrof (“makan sendiri”) tidak membutuhkan zat yang diproduksi oleh organisme lain. Mereka menggunakan karbon dioksida (CO2) sebagai sumber karbon utama atau satu-satunya. Dengan menggabungkan CO2 dan zat anorganik lainnya, khususnya amonia (NH3), nitrat (NO-3) dan berbagai senyawa sulfur, dalam reaksi kimia kompleks, mereka mensintesis semua produk biokimia yang mereka butuhkan. Heterotrof ("memakan orang lain") menggunakan zat organik (mengandung karbon) yang disintesis oleh organisme lain, khususnya gula, sebagai sumber utama karbon (beberapa spesies juga membutuhkan CO2). Ketika teroksidasi, senyawa ini memasok energi dan molekul yang diperlukan untuk pertumbuhan dan fungsi sel. Dalam hal ini, bakteri heterotrofik, yang mencakup sebagian besar prokariota, mirip dengan manusia.
Sumber energi utama. Jika sebagian besar energi cahaya (foton) digunakan untuk pembentukan (sintesis) komponen seluler, maka prosesnya disebut fotosintesis, dan spesies yang mampu melakukannya disebut fototrof. Bakteri fototrofik dibagi menjadi fotoheterotrof dan fotoautotrof bergantung pada senyawa mana - organik atau anorganik - yang berfungsi sebagai sumber karbon utamanya. Cyanobacteria fotoautotrofik (ganggang biru-hijau), seperti tumbuhan hijau, memecah molekul air (H2O) menggunakan energi cahaya. Ini melepaskan oksigen bebas (1/2O2) dan menghasilkan hidrogen (2H+), yang dikatakan mengubah karbon dioksida (CO2) menjadi karbohidrat. Bakteri belerang hijau dan ungu menggunakan energi cahaya untuk memecah molekul anorganik lainnya, seperti hidrogen sulfida (H2S), daripada air. Hasilnya juga menghasilkan hidrogen, yang mengurangi karbon dioksida, namun tidak ada oksigen yang dilepaskan. Jenis fotosintesis ini disebut anoksigenik. Bakteri fotoheterotrofik, seperti bakteri nonsulfur ungu, menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan hidrogen dari bahan organik, khususnya isopropanol, namun sumbernya juga dapat berupa gas H2. Jika sumber energi utama dalam sel adalah oksidasi bahan kimia, maka bakteri disebut kemoheterotrof atau kemoautotrof, bergantung pada apakah molekulnya berfungsi sebagai sumber utama karbon - organik atau anorganik. Bagi yang pertama, bahan organik menyediakan energi dan karbon. Kemoautotrof memperoleh energi dari oksidasi zat anorganik, seperti hidrogen (menjadi air: 2H4 + O2 dalam 2H2O), besi (Fe2+ dalam Fe3+) atau belerang (2S + 3O2 + 2H2O dalam 2SO42- + 4H+), dan karbon dari CO2. Organisme ini juga disebut chemolithotrophs, sehingga menekankan bahwa mereka “memakan” batuan.
Napas. Respirasi sel adalah proses pelepasan energi kimia yang disimpan dalam molekul “makanan” untuk digunakan lebih lanjut dalam reaksi vital. Respirasi dapat bersifat aerobik dan anaerobik. Dalam kasus pertama, dibutuhkan oksigen. Hal ini diperlukan untuk pekerjaan yang disebut. sistem transpor elektron: elektron berpindah dari satu molekul ke molekul lain (energi dilepaskan) dan akhirnya bergabung dengan oksigen bersama dengan ion hidrogen - terbentuklah air. Organisme anaerobik tidak membutuhkan oksigen, dan bagi beberapa spesies dalam kelompok ini bahkan beracun. Elektron yang dilepaskan selama respirasi menempel pada akseptor anorganik lainnya, seperti nitrat, sulfat atau karbonat, atau (dalam salah satu bentuk respirasi - fermentasi) ke molekul organik tertentu, khususnya glukosa. Lihat juga METABOLISME.

KLASIFIKASI

Di sebagian besar organisme, suatu spesies dianggap sebagai kelompok individu yang terisolasi secara reproduktif. Dalam arti luas, ini berarti bahwa perwakilan suatu spesies dapat menghasilkan keturunan yang subur hanya dengan mengawinkan jenisnya sendiri, tetapi tidak dengan individu dari spesies lain. Dengan demikian, gen suatu spesies tertentu, pada umumnya, tidak melampaui batas-batasnya. Namun, pada bakteri, pertukaran gen dapat terjadi antar individu tidak hanya dari spesies yang berbeda, tetapi juga dari genera yang berbeda, sehingga sah atau tidaknya penerapan konsep umum tentang asal usul evolusi dan kekerabatan di sini masih belum jelas. Karena kesulitan ini dan kesulitan lainnya, belum ada klasifikasi bakteri yang diterima secara umum. Di bawah ini adalah salah satu varian yang banyak digunakan.
KERAJAAN MONERA

Filum Gracilicutes (bakteri gram negatif berdinding tipis)

Kelas Scotobacteria (bentuk non-fotosintetik, seperti myxobacteria) Kelas Anoxyphotobacteria (bentuk fotosintetik yang tidak menghasilkan oksigen, seperti bakteri belerang ungu) Kelas Oxyphotobacteria (bentuk fotosintetik yang menghasilkan oksigen, seperti cyanobacteria)

Filum Firmicutes (bakteri gram positif berdinding tebal)

Kelas Firmibacteria (bentuk sel keras, seperti clostridia)
Kelas Thallobacteria (bentuk bercabang, misalnya actinomycetes)

Filum Tenericutes (Bakteri Gram negatif tanpa dinding sel)

Kelas Mollicutes (bentuk bersel lunak, seperti mikoplasma)

Filum Mendosicutes (bakteri dengan dinding sel rusak)

Kelas Archaebacteria (bentuk purba, misalnya pembentuk metana)

Domain. Studi biokimia terbaru menunjukkan bahwa semua prokariota jelas dibagi menjadi dua kategori: sekelompok kecil archaebacteria (Archaebacteria - "bakteri purba") dan sisanya, yang disebut eubacteria (Eubacteria - "bakteri sejati"). Dipercaya bahwa archaebacteria, dibandingkan dengan eubacteria, lebih primitif dan lebih dekat dengan nenek moyang prokariota dan eukariota. Mereka berbeda dari bakteri lain dalam beberapa ciri penting, termasuk komposisi molekul RNA ribosom (rRNA) yang terlibat dalam sintesis protein, struktur kimia lipid (zat mirip lemak) dan keberadaan beberapa zat lain di dinding sel selain bakteri. murein polimer protein-karbohidrat. Dalam sistem klasifikasi di atas, archaebacteria dianggap hanya salah satu jenis kingdom yang sama, yang menyatukan semua eubacteria. Namun, menurut beberapa ahli biologi, perbedaan antara archaebacteria dan eubacteria begitu besar sehingga lebih tepat jika menganggap archaebacteria dalam Monera sebagai subkingdom khusus. Baru-baru ini, sebuah usulan yang lebih radikal muncul. Analisis molekuler telah mengungkapkan perbedaan signifikan dalam struktur gen antara kedua kelompok prokariota ini sehingga beberapa orang menganggap kehadiran mereka dalam kingdom organisme yang sama tidak masuk akal. Dalam hal ini, diusulkan untuk membuat kategori taksonomi (takson) dengan peringkat yang lebih tinggi, menyebutnya domain, dan membagi semua makhluk hidup menjadi tiga domain - Eucarya (eukariota), Archaea (archaebacteria) dan Bakteri (eubacteria saat ini) .

EKOLOGI

Dua fungsi ekologi terpenting bakteri adalah fiksasi nitrogen dan mineralisasi residu organik.
Fiksasi nitrogen. Pengikatan molekul nitrogen (N2) untuk membentuk amonia (NH3) disebut fiksasi nitrogen, dan oksidasi amonia menjadi nitrit (NO-2) dan nitrat (NO-3) disebut nitrifikasi. Ini adalah proses penting bagi biosfer, karena tanaman membutuhkan nitrogen, namun mereka hanya dapat menyerap bentuk terikatnya. Saat ini, sekitar 90% (sekitar 90 juta ton) dari jumlah tahunan nitrogen “tetap” disediakan oleh bakteri. Sisanya diproduksi oleh pabrik kimia atau terjadi saat sambaran petir. Nitrogen di udara, yaitu kira-kira. 80% atmosfer sebagian besar terikat oleh genus Rhizobium gram negatif dan cyanobacteria. Spesies Rhizobium bersimbiosis dengan sekitar 14.000 spesies tumbuhan polong-polongan (famili Leguminosae), misalnya semanggi, alfalfa, kedelai, dan kacang polong. Bakteri ini hidup di tempat yang disebut. nodul - pembengkakan terbentuk pada akar jika ada. Bakteri memperoleh zat organik (nutrisi) dari tanaman, dan sebagai imbalannya menyuplai nitrogen tetap ke inangnya. Selama setahun, hingga 225 kg nitrogen per hektar difiksasi dengan cara ini. Tanaman non-kacang-kacangan, seperti alder, juga bersimbiosis dengan bakteri pengikat nitrogen lainnya. Cyanobacteria berfotosintesis, seperti tumbuhan hijau, melepaskan oksigen. Banyak dari mereka juga mampu memfiksasi nitrogen di atmosfer, yang kemudian dikonsumsi oleh tumbuhan dan akhirnya hewan. Prokariota ini berfungsi sebagai sumber penting nitrogen tetap di tanah pada umumnya dan sawah di wilayah Timur pada khususnya, serta pemasok utamanya bagi ekosistem laut.
Mineralisasi. Ini adalah nama yang diberikan untuk penguraian residu organik menjadi karbon dioksida (CO2), air (H2O) dan garam mineral. Dari segi kimia, proses ini setara dengan pembakaran sehingga membutuhkan oksigen dalam jumlah besar. Lapisan atas tanah mengandung 100.000 hingga 1 miliar bakteri per 1 g, yaitu. sekitar 2 ton per hektar. Biasanya, semua residu organik, begitu berada di dalam tanah, dengan cepat dioksidasi oleh bakteri dan jamur. Yang lebih tahan terhadap dekomposisi adalah zat organik berwarna kecoklatan yang disebut asam humat, yang terbentuk terutama dari lignin yang terkandung dalam kayu. Itu terakumulasi di dalam tanah dan meningkatkan sifat-sifatnya.

BAKTERI DAN INDUSTRI

Mengingat beragamnya reaksi kimia yang dikatalisis oleh bakteri, tidak mengherankan jika mereka banyak digunakan dalam bidang manufaktur, dalam beberapa kasus sejak zaman kuno. Prokariota berbagi kejayaan asisten mikroskopis manusia dengan jamur, terutama ragi, yang menyediakan sebagian besar proses fermentasi alkohol, misalnya, dalam produksi anggur dan bir. Kini, karena gen yang bermanfaat dapat dimasukkan ke dalam bakteri, sehingga bakteri dapat mensintesis zat-zat berharga seperti insulin, penerapan industri laboratorium hidup ini telah menerima insentif baru yang kuat. Lihat juga TEKNIK GENETIK.
Industri makanan. Saat ini, bakteri digunakan oleh industri ini terutama untuk produksi keju, produk susu fermentasi lainnya, dan cuka. Reaksi kimia utama di sini adalah pembentukan asam. Jadi, ketika memproduksi cuka, bakteri dari genus Acetobacter mengoksidasi etil alkohol yang terkandung dalam sari buah apel atau cairan lain menjadi asam asetat. Proses serupa terjadi ketika kubis menjadi asinan kubis: bakteri anaerob memfermentasi gula yang terkandung dalam daun tanaman ini menjadi asam laktat, serta asam asetat dan berbagai alkohol.
Pencucian bijih. Bakteri digunakan untuk pencucian bijih bermutu rendah, mis. mengubahnya menjadi larutan garam logam berharga, terutama tembaga (Cu) dan uranium (U). Contohnya adalah pengolahan kalkopirit, atau tembaga pirit (CuFeS2). Tumpukan bijih ini disiram secara berkala dengan air yang mengandung bakteri chemolithotrophic dari genus Thiobacillus. Selama aktivitas hidupnya, mereka mengoksidasi belerang (S), membentuk tembaga dan besi sulfat yang larut: CuFeS2 + 4O2 dalam CuSO4 + FeSO4. Teknologi tersebut sangat menyederhanakan ekstraksi logam berharga dari bijih; pada prinsipnya, hal ini setara dengan proses yang terjadi di alam selama pelapukan batuan.
Mendaur ulang. Bakteri juga berfungsi untuk mengubah bahan limbah, seperti limbah, menjadi produk yang tidak terlalu berbahaya atau bahkan produk yang bermanfaat. Air limbah adalah salah satu masalah paling mendesak dalam umat manusia modern. Mineralisasi lengkapnya membutuhkan oksigen dalam jumlah besar, dan di reservoir biasa yang biasa membuang limbah ini, tidak ada lagi cukup oksigen untuk “menetralisirnya”. Solusinya terletak pada aerasi tambahan air limbah di kolam khusus (tangki aerasi): sebagai hasilnya, bakteri mineralisasi memiliki cukup oksigen untuk menguraikan bahan organik sepenuhnya, dan dalam kasus yang paling menguntungkan, air minum menjadi salah satu produk akhir dari air limbah. proses. Sedimen tidak larut yang tersisa di sepanjang jalan dapat mengalami fermentasi anaerobik. Untuk memastikan bahwa instalasi pengolahan air menggunakan ruang dan uang sesedikit mungkin, diperlukan pengetahuan yang baik tentang bakteriologi.
Penggunaan lainnya. Area penting lainnya dari penerapan bakteri dalam industri termasuk, misalnya, lobus rami, yaitu. pemisahan serat pemintalannya dari bagian lain tanaman, serta produksi antibiotik, khususnya streptomisin (bakteri dari genus Streptomyces).

MEMERANGI BAKTERI DALAM INDUSTRI

Bakteri tidak hanya bermanfaat; Perjuangan melawan reproduksi massal mereka, misalnya pada produk makanan atau sistem air di pabrik pulp dan kertas, telah menjadi area aktivitas yang menyeluruh. Makanan membusuk di bawah pengaruh bakteri, jamur dan enzimnya sendiri yang menyebabkan autolisis (“pencernaan sendiri”), kecuali jika dinonaktifkan dengan panas atau cara lain. Karena bakteri adalah penyebab utama pembusukan, pengembangan sistem penyimpanan makanan yang efisien memerlukan pengetahuan tentang batas toleransi mikroorganisme tersebut. Salah satu teknologi yang paling umum adalah pasteurisasi susu, yang membunuh bakteri penyebab, misalnya TBC dan brucellosis. Susu disimpan pada suhu 61-63°C selama 30 menit atau pada suhu 72-73°C hanya selama 15 detik. Ini tidak merusak rasa produk, namun menonaktifkan bakteri patogen. Anggur, bir, dan jus buah juga bisa dipasteurisasi. Manfaat menyimpan makanan di tempat dingin sudah lama diketahui. Suhu rendah tidak membunuh bakteri, namun mencegah bakteri tumbuh dan berkembang biak. Benar, ketika dibekukan, misalnya, hingga -25 ° C, jumlah bakteri berkurang setelah beberapa bulan, namun sejumlah besar mikroorganisme ini masih bertahan. Pada suhu di bawah nol, bakteri terus berkembang biak, namun sangat lambat. Kultur mereka yang layak dapat disimpan hampir tanpa batas waktu setelah liofilisasi (pengeringan beku) dalam media yang mengandung protein, seperti serum darah. Metode penyimpanan makanan lain yang diketahui termasuk pengeringan (pengeringan dan pengasapan), penambahan garam atau gula dalam jumlah besar, yang secara fisiologis setara dengan dehidrasi, dan pengawetan, yaitu. dimasukkan ke dalam larutan asam pekat. Ketika keasaman lingkungan sesuai dengan pH 4 atau lebih rendah, aktivitas vital bakteri biasanya sangat terhambat atau terhenti.

BAKTERI DAN PENYAKIT

MEMPELAJARI BAKTERI

Banyak bakteri yang mudah tumbuh dalam apa yang disebut. media kultur, yang mungkin termasuk kaldu daging, protein yang dicerna sebagian, garam, dekstrosa, darah utuh, serumnya dan komponen lainnya. Konsentrasi bakteri pada kondisi seperti itu biasanya mencapai sekitar satu miliar per sentimeter kubik sehingga menyebabkan lingkungan menjadi keruh. Untuk mempelajari bakteri, perlu diperoleh kultur murni, atau klon, yang merupakan keturunan dari satu sel. Hal ini diperlukan, misalnya, untuk menentukan jenis bakteri apa yang menginfeksi pasien dan antibiotik apa yang sensitif terhadap jenis tersebut. Sampel mikrobiologis, seperti usap tenggorokan atau luka, sampel darah, sampel air, atau bahan lainnya, sangat encer dan diaplikasikan pada permukaan media semi padat: koloni bulat berkembang dari sel-sel individual di atasnya. Bahan pengeras media kultur biasanya berupa agar-agar, suatu polisakarida yang diperoleh dari rumput laut tertentu dan tidak dapat dicerna oleh hampir semua jenis bakteri. Media agar yang digunakan berbentuk “shoals”, yaitu. permukaan miring yang dibentuk dalam tabung reaksi yang berdiri dengan sudut besar ketika media kultur cair mengeras, atau dalam bentuk lapisan tipis dalam cawan Petri kaca - bejana bundar datar, ditutup dengan penutup dengan bentuk yang sama, tetapi diameternya sedikit lebih besar. Biasanya dalam sehari, sel bakteri berhasil berkembang biak sedemikian rupa sehingga membentuk koloni yang mudah terlihat dengan mata telanjang. Itu dapat ditransfer ke lingkungan lain untuk studi lebih lanjut. Semua media kultur harus steril sebelum bakteri mulai tumbuh, dan di masa depan harus diambil tindakan untuk mencegah menempelnya mikroorganisme yang tidak diinginkan pada media tersebut. Untuk memeriksa bakteri yang tumbuh dengan cara ini, panaskan seutas kawat tipis dalam nyala api, sentuhkan terlebih dahulu pada koloni atau noda, lalu pada setetes air yang dioleskan pada kaca objek. Setelah bahan yang diambil terdistribusi secara merata ke dalam air ini, gelas dikeringkan dan segera dilewatkan di atas api pembakar dua atau tiga kali (sisi yang terdapat bakteri harus menghadap ke atas): sebagai hasilnya, mikroorganisme, tanpa rusak, menempel kuat. melekat pada substrat. Pewarna diteteskan ke permukaan sediaan, kemudian gelas dicuci dengan air dan dikeringkan kembali. Sekarang Anda dapat memeriksa sampel di bawah mikroskop. Kultur murni bakteri diidentifikasi terutama berdasarkan karakteristik biokimianya, yaitu menentukan apakah mereka membentuk gas atau asam dari gula tertentu, apakah mereka mampu mencerna protein (mencairkan gelatin), apakah mereka membutuhkan oksigen untuk pertumbuhan, dll. Mereka juga memeriksa apakah diwarnai dengan pewarna tertentu. Sensitivitas terhadap obat-obatan tertentu, seperti antibiotik, dapat ditentukan dengan menempatkan cakram kecil kertas saring yang direndam dalam zat-zat tersebut pada permukaan yang dipenuhi bakteri. Jika ada senyawa kimia yang membunuh bakteri, zona bebas bakteri akan terbentuk di sekitar disk yang bersangkutan.

Ensiklopedia Collier. - Masyarakat Terbuka. 2000 .

VKontakte Facebook Odnoklassniki

Sepanjang hidupnya, ahli mikrobiologi Lyn Margulis (1938-2011) mencoba membuktikan bahwa dunia mikroorganisme mempengaruhi biosfer bagian dalam - dunia makhluk hidup - lebih dari yang dinyatakan para ilmuwan.

Baru-baru ini, tim ilmuwan dari seluruh dunia melakukan dan menganalisis ratusan penelitian (sebagian besar dalam dekade terakhir) terkait interaksi hewan-bakteri dan membuktikan bahwa kesimpulan Margulis benar. Hasil yang diperoleh menandai titik balik, setelah itu para ilmuwan akan dipaksa untuk mempertimbangkan kembali beberapa konsep dasar di bidang hubungan antara bakteri dan bentuk kehidupan lainnya.

Ide proyek ini bermula ketika beberapa ilmuwan secara mandiri menyadari pentingnya bakteri dalam banyak bidang kegiatan. Misalnya, Michael Hadfield, seorang profesor biologi di Universitas Hawaii di Manoa, telah mempelajari metamorfosis hewan laut selama bertahun-tahun. Ia menemukan bahwa jenis bakteri tertentu memastikan larva cacing menetap di tempat-tempat tertentu di dasar laut dan kemudian di daerah inilah mereka berkembang menjadi dewasa dan menjalani seluruh hidup mereka.

Bakteri di sekitar kita

Secara umum, mudah untuk memahami mengapa bakteri memainkan peran yang sangat penting dalam kehidupan. Bakteri adalah salah satu spesies pertama yang muncul di Bumi (mereka muncul sekitar 3,8 triliun tahun yang lalu), dan kemungkinan besar mereka akan hidup lebih lama dari manusia. Dalam pohon kehidupan, bakteri menempati salah satu dari tiga cabang utama, dua lainnya adalah archaea dan eukariota, dan hewan adalah yang terakhir. Terlepas dari keanekaragamannya yang sangat besar dan fakta bahwa mereka ditemukan hampir di semua tempat di bumi - di dasar laut, dan bahkan di usus kita - bakteri masih memiliki kesamaan. Semua bakteri memiliki ukuran yang kira-kira sama (beberapa mikrometer) dan terdiri dari satu atau dua sel berinti.

Tentu saja, para ilmuwan telah memperhitungkan selama bertahun-tahun bahwa hewan berfungsi sebagai semacam “rumah”, habitat bagi bakteri: khususnya, mereka hidup di perut, mulut, atau di kulit. Penelitian terbaru menunjukkan dengan lebih jelas betapa banyaknya bakteri. Telah ditemukan bahwa terdapat 10 kali lebih banyak sel bakteri di dalam tubuh kita dibandingkan sel manusia (namun, berat total bakteri kurang dari setengah pon, karena sel mereka jauh lebih kecil daripada sel manusia). Meskipun beberapa bakteri hidup berdampingan dengan hewan tanpa berusaha berinteraksi dengan mereka, bakteri lain berinteraksi cukup aktif. Kita sering mengatakan bahwa bakteri adalah kuman atau patogen penyakit seperti TBC, penyakit pes, dan staphylococcus. Namun, bakteri juga melakukan banyak fungsi yang kita perlukan, dan penelitian terbaru menunjukkan bahwa, kenyataannya, kehidupan tanpa bakteri akan sangat berbeda.

“Jumlah sebenarnya spesies bakteri sangatlah besar. Pertimbangkan penemuan terbaru di atmosfer dan di bebatuan jauh di bawah dasar laut, kata Hadvild. - Di antara mereka, tambahkan spesies bakteri yang mampu hidup di semua lingkungan yang memungkinkan, mulai dari tangki septik hingga sumber air panas, serta bakteri yang mampu hidup di hampir semua organisme hidup. Dengan demikian, jumlah spesies penyebab penyakit sedikit dibandingkan dengan jumlah spesiesnya yang besar. Saya menduga jumlah bakteri yang berguna dan diperlukan bagi organisme hidup juga sedikit, dan sebagian besar bakteri tersebut bersifat netral dalam hubungannya dengan makhluk hidup. Namun, saya juga yakin bahwa jumlah spesies yang bermanfaat melebihi jumlah spesies yang bersifat patogen.”

Persentase genom manusia yang telah berevolusi melalui serangkaian tahapan evolusi. 37% gen manusia berasal dari bakteri, 28% eukariota, 16% hewan, 13% vertebrata, 6% primata. Foto dari pnas.org

Asal usul hewan dan koevolusi

Berdasarkan penelitian terbaru, bahkan dapat diasumsikan bahwa bakterilah yang menyebabkan munculnya organisme multiseluler di Bumi (sekitar 1-2 triliun tahun lalu) dan hewan (sekitar 700 juta tahun lalu). Namun pendekatan ini masih menimbulkan perdebatan sengit dan tidak diterima oleh semua ilmuwan.

Setelah memainkan perannya dalam kemunculan hewan, bakteri terus mengambil bagian dalam proses evolusinya, atau lebih tepatnya, koevolusi - evolusi bersama antara organisme hidup dan bakteri. Hal ini diilustrasikan dengan jelas oleh perkembangan endotermi pada mamalia - kemampuan untuk mempertahankan suhu konstan sekitar 40ºC (100 derajat Fahrenheit) melalui metabolisme. Dan pada suhu inilah bakteri mamalia menghasilkan energi paling efisien dan mengurangi kebutuhan tubuh akan makanan. Penemuan ini menentukan bahwa bakterilah yang menyebabkan munculnya endotermi pada hewan.

Bakteri dalam mikrobioma hewan, seperti yang ada di saluran pencernaan, mulut, dan kulit, berkomunikasi satu sama lain dan bertukar sinyal dengan sistem organ hewan. Foto dari pnas.org

Sinyal bakteri

Bukti adanya aliansi hewan-bakteri yang kuat terdapat pada genom kedua spesies. Para peneliti memperkirakan sekitar 37% gen manusia memiliki homolog dengan bakteri dan archaea; ini berarti gen bakteri dan archaea diturunkan dari nenek moyang yang sama. Banyak dari gen-gen ini yang mampu bertukar informasi satu sama lain, yang berarti mereka mampu saling mempengaruhi perkembangan satu sama lain. Tim peneliti Hadfield menemukan bahwa sinyal bakteri timbal balik memainkan peran penting dalam mendorong metamorfosis pada beberapa invertebrata laut, larva; dalam kasus ini, bakteri menghasilkan sinyal yang “memberi tahu” tentang faktor lingkungan tertentu.

Penelitian lain menunjukkan bahwa sinyal bakteri mempengaruhi perkembangan otak normal pada mamalia dan perilaku reproduksi pada vertebrata dan invertebrata.

Gangguan jalur sinyal bakteri dapat menyebabkan penyakit seperti diabetes, penyakit radang usus, dan penyakit menular.

Di usus

Sejak dahulu kala, bakteri telah memainkan peran penting dalam nutrisi hewan, membantu mereka mencerna makanan. Mungkin mereka juga mempengaruhi perkembangan organ dan sistem lain di sekitarnya, seperti sistem pernapasan dan genitourinari. Selain itu, evolusi hewan dan bakteri mungkin berjalan secara paralel dan mengarah pada spesialisasi bakteri. Misalnya, 90% spesies bakteri yang ditemukan di usus rayap tidak ditemukan di tempat lain. Artinya ketika satu spesies hewan punah, sejumlah spesies bakteri juga ikut punah.

Para ilmuwan telah menemukan bahwa bakteri di usus manusia beradaptasi dengan perubahan pola makan. Misalnya, kebanyakan orang Amerika memiliki bakteri usus yang beradaptasi untuk mencerna makanan tinggi lemak, sedangkan bakteri di pedesaan Venezuela lebih cenderung memecah karbohidrat kompleks, dan beberapa orang Jepang bahkan memiliki bakteri yang mampu mencerna alga.

Seekor serangga (1 mm) yang hidup di bawah kanopi hutan (10 m) menunjukkan banyak interaksi bakteri-hewan. Bakteri (1 mikrometer) yang berada di saluran pencernaan hewan (0,1 mm) penting untuk penyerapan nutrisi selama pemberian makan serangga, yang seringkali merupakan mayoritas biomassa hewan di bawah kanopi hutan. Foto dari pnas.org

Gambar besar

Secara keseluruhan, penelitian terbaru menunjukkan bahwa bakteri dan satwa liar mempunyai kekerabatan yang erat dan dapat mempengaruhi kesehatan dan kesejahteraan satu sama lain. Berdasarkan temuan tersebut, para peneliti menyimpulkan bahwa interaksi serupa pasti ada antara spesies lain, seperti archaea, jamur, tumbuhan, dan hewan. Asumsi Margulis kini telah terkonfirmasi, dan para ilmuwan mengusulkan untuk secara radikal mengubah pendekatan terhadap ilmu biologi dan, mungkin, bahkan penyajiannya dalam buku pelajaran sekolah.

Mengingat penemuan terbaru, direncanakan untuk melakukan sejumlah penelitian terhadap bakteri dalam interaksinya dengan manusia. Para ilmuwan berharap bahwa hasil penelitian ini pada akhirnya akan memungkinkan pengembangan kolaborasi interdisipliner antara ilmuwan dan insinyur dari berbagai bidang, yang memungkinkan kita mempelajari mikroorganisme dari sudut pandang yang lebih baru.

>>Bakteri, struktur dan aktivitasnya

1 - jamur jamur; 1 - baris; 3, 4 - lumut kerak; $ - parmelia di batang pohon birch; 6 - jamur tinder kuning belerang

§ 92. Bakteri, struktur dan aktivitasnya

Praktis tidak ada tempat di bumi di mana bakteri tidak ditemukan. Ada banyak sekali bakteri di dalamnya tanah. 1 gram tanah bisa mengandung ratusan juta bakteri. Jumlah bakteri berbeda pada udara ruangan yang berventilasi dan tidak berventilasi. Jadi, di ruang kelas setelah ventilasi sebelum pelajaran dimulai, jumlah bakteri 13 kali lebih sedikit dibandingkan di ruangan yang sama setelah pelajaran. Hanya ada sedikit bakteri di udara pegunungan, namun udara di jalanan kota besar mengandung banyak bakteri.

Untuk mengenal ciri-ciri struktur bakteri, perhatikan spesimen mikroskopis Bacillus subtilis. Setiap bakteri tersebut hanyalah satu sel berbentuk batang dengan membran tipis dan sitoplasma. Tidak ada inti khas di sitoplasma. Substansi inti sebagian besar bakteri tersebar di sitoplasma. Struktur bakteri lain mirip dengan Bacillus subtilis.

Sebagian besar bakteri tidak berwarna. Hanya sedikit yang berwarna ungu atau hijau. Bentuk bakteri berbeda-beda. Ada bakteri yang berbentuk bola; ada bakteri berbentuk batang - termasuk Bacillus subtilis; ada bakteri yang bentuknya melengkung dan bentuknya seperti spiral 185.

Beberapa bakteri memiliki flagela yang membantunya bergerak. Banyak bakteri yang terikat dalam rantai atau kelompok, membentuk kelompok besar dalam bentuk lapisan film. Beberapa bakteri dapat membentuk spora. Namun, isinya sel, menyusut, menjauh dari cangkang, membulat dan membentuk permukaannya, berada di dalam cangkang induk, cangkang baru yang lebih padat. Sel bakteri seperti itu disebut spora. Spora bertahan sangat lama dalam kondisi yang paling tidak menguntungkan. Mereka tahan terhadap kekeringan, panas dan embun beku, dan tidak langsung mati bahkan dalam air mendidih. Spora mudah menyebar melalui angin, air, dan menempel pada benda. Ada banyak dari mereka di udara dan tanah. Dalam kondisi yang menguntungkan, spora berkecambah dan menjadi bakteri hidup. Spora bakteri merupakan adaptasi untuk kelangsungan hidup bakteri dalam kondisi yang tidak menguntungkan.

Kondisi kehidupan bakteri bervariasi. Beberapa dari mereka hidup dan berkembang biak hanya dengan akses udara, yang lain tidak membutuhkannya. Sebagian besar jenis bakteri memakan bahan organik siap pakai karena tidak memiliki klorofil. Hanya sedikit orang yang mampu membuat bahan organik dari bahan anorganik. Ini adalah biru-hijau, atau cyanobacteria. Mereka memainkan peran penting dalam akumulasi oksigen di atmosfer bumi (lihat hal. 225).

Menemukan kondisi yang menguntungkan untuk perkembangan, bakteri membelah, membentuk dua sel anak; Pada beberapa bakteri, pembelahan berulang setiap 20 menit dan semakin banyak generasi bakteri baru yang bermunculan. Untuk memusnahkan bakteri dan sporanya, mereka dipaparkan dengan uap bersuhu 120°C selama 20 menit.

Untuk memperoleh kultur Bacillus subtilis, masukkan sedikit jerami ke dalam labu berisi air, tutupi leher labu dengan kapas dan rebus isinya selama 30 menit untuk menghancurkan bakteri lain yang mungkin ada di dalam labu. Bacillus hay tidak akan mati jika direbus.

Saring infus jerami yang dihasilkan dan letakkan di ruangan bersuhu 20-25 derajat Celcius selama beberapa hari. Bacillus hay akan berkembang biak, dan permukaan air akan segera ditutupi lapisan bakteri.

Korchagina V.A., Biologi: Tumbuhan, bakteri, jamur, lumut kerak: Buku Ajar. untuk kelas 6. rata-rata sekolah - edisi ke-24. - M.: Pendidikan, 2003. - 256 hal.: sakit.

Isi pelajaran catatan pelajaran kerangka pendukung metode percepatan penyajian pelajaran teknologi interaktif Praktik tugas dan latihan lokakarya tes mandiri, pelatihan, kasus, pencarian pekerjaan rumah, pertanyaan diskusi, pertanyaan retoris dari siswa Ilustrasi audio, klip video dan multimedia foto, gambar, grafik, tabel, diagram, humor, anekdot, lelucon, komik, perumpamaan, ucapan, teka-teki silang, kutipan Pengaya abstrak artikel trik untuk boks penasaran, buku teks dasar dan kamus tambahan istilah lainnya Menyempurnakan buku teks dan pelajaranmemperbaiki kesalahan pada buku teks pemutakhiran suatu penggalan dalam buku teks, unsur inovasi dalam pembelajaran, penggantian pengetahuan yang sudah ketinggalan zaman dengan yang baru Hanya untuk guru pelajaran yang sempurna rencana kalender untuk tahun ini; rekomendasi metodologis; Pelajaran Terintegrasi