>>Bakteri, struktur dan aktivitasnya

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

92. Bakteri, struktur dan aktivitas vitalnya

Praktis tidak ada tempat di Bumi di mana bakteri tidak ditemukan.. Ada sangat banyak bakteri di tanah. 1 gram tanah dapat mengandung ratusan juta bakteri. Jumlah bakteri berbeda di udara ruangan berventilasi dan tidak berventilasi. Jadi, di ruang kelas, setelah ventilasi sebelum pelajaran dimulai, bakteri 13 kali lebih sedikit daripada di ruangan yang sama setelah pelajaran. Ada beberapa bakteri di udara yang tinggi di pegunungan, tetapi udara di jalan-jalan kota besar mengandung banyak bakteri.

Untuk berkenalan dengan fitur struktural bakteri, pertimbangkan persiapan mikro basil jerami. Setiap bakteri tersebut hanya satu sel berbentuk batang dengan membran tipis dan sitoplasma. Tidak ada nukleus yang khas dalam sitoplasma. Substansi inti pada sebagian besar bakteri tersebar di sitoplasma. Struktur bakteri lain mirip dengan struktur basil jerami.

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 - batang jerami juga milik mereka; ada bakteri yang melengkung dan mirip spiral 185.

Beberapa bakteri memiliki flagela yang membantu mereka bergerak. Banyak bakteri bergabung dalam rantai, atau kelompok, membentuk akumulasi besar dalam bentuk film. Beberapa bakteri dapat membentuk spora. Pada saat yang sama, isinya sel, menyusut, menjauh dari cangkang, membulat dan terbentuk di permukaannya, berada di dalam cangkang induk, cangkang baru yang lebih padat. Sel bakteri seperti itu disebut spora. Spora bertahan untuk waktu yang sangat lama dalam kondisi yang paling tidak menguntungkan. Mereka tahan terhadap pengeringan, panas dan embun beku, tidak langsung mati bahkan dalam air mendidih. Spora mudah terbawa angin, air, menempel pada benda. Ada banyak dari mereka di udara dan tanah. Dalam kondisi yang menguntungkan, spora berkecambah dan menjadi bakteri yang layak. Spora bakteri adalah adaptasi untuk kelangsungan hidup bakteri dalam kondisi yang merugikan.

Bakteri hidup dalam berbagai kondisi.. Beberapa dari mereka hidup dan berkembang biak hanya dengan akses ke udara, yang lain tidak membutuhkannya. Sebagian besar jenis bakteri memakan zat organik yang sudah jadi, karena mereka tidak memiliki klorofil. Hanya sedikit yang mampu membuat zat organik dari yang anorganik. Ini adalah biru-hijau, atau cyanobacteria. Mereka memainkan peran penting dalam akumulasi oksigen di atmosfer bumi (lihat hal. 225).

Setelah dalam kondisi yang menguntungkan untuk perkembangan, bakteri membelah, membentuk dua sel anak; pada beberapa bakteri, pembelahan diulang setiap 20 menit dan semakin banyak generasi bakteri baru muncul. Untuk menghancurkan bakteri dan sporanya, mereka terkena uap pada suhu 120 ° C selama 20 menit.

Untuk membudidayakan basil jerami, masukkan jerami ke dalam labu berisi air, tutup leher labu dengan kapas, dan rebus isinya selama 30 menit untuk membunuh bakteri lain yang mungkin ada di dalam labu. Tongkat jerami tidak akan mati saat direbus.

Saring infus jerami yang dihasilkan dan masukkan ke dalam ruangan dengan suhu 20-25 derajat Celcius selama beberapa hari. Basil jerami akan berkembang biak, dan segera permukaan air akan ditutupi dengan lapisan bakteri.

Korchagina V.A., Biologi: Tumbuhan, bakteri, jamur, lumut: Proc. untuk 6 sel. rata-rata sekolah - edisi ke-24. - M.: Pencerahan, 2003. - 256 hal.: sakit.

Isi pelajaran ringkasan pelajaran mendukung bingkai pelajaran presentasi metode akselerasi teknologi interaktif Praktik tugas dan latihan ujian mandiri lokakarya, pelatihan, kasus, pencarian pekerjaan rumah pertanyaan diskusi pertanyaan retoris dari siswa Ilustrasi audio, klip video, dan multimedia foto, gambar grafik, tabel, skema humor, anekdot, lelucon, perumpamaan komik, ucapan, teka-teki silang, kutipan Add-on abstrak chip artikel untuk lembar contekan yang ingin tahu, buku teks dasar dan glosarium tambahan istilah lainnya Memperbaiki buku pelajaran dan pelajaranmengoreksi kesalahan dalam buku teks memperbarui fragmen dalam buku teks elemen inovasi dalam pelajaran menggantikan pengetahuan usang dengan yang baru Hanya untuk guru pelajaran yang sempurna rencana kalender untuk tahun rekomendasi metodologis dari program diskusi Pelajaran Terintegrasi

Bakteri adalah kelompok organisme paling kuno yang saat ini ada di Bumi. Bakteri pertama mungkin muncul lebih dari 3,5 miliar tahun yang lalu dan selama hampir satu miliar tahun adalah satu-satunya makhluk hidup di planet kita. Karena ini adalah perwakilan pertama satwa liar, tubuh mereka memiliki struktur primitif.

Seiring waktu, struktur mereka menjadi lebih kompleks, tetapi bahkan saat ini bakteri dianggap sebagai organisme uniseluler paling primitif. Menariknya, beberapa bakteri masih mempertahankan ciri-ciri primitif nenek moyang mereka. Hal ini diamati pada bakteri yang hidup di mata air belerang panas dan lumpur anoksik di dasar waduk.

Kebanyakan bakteri tidak berwarna. Hanya sedikit yang berwarna ungu atau hijau. Tetapi koloni banyak bakteri memiliki warna cerah, yang disebabkan oleh pelepasan zat berwarna ke lingkungan atau pigmentasi sel.

Penemu dunia bakteri adalah Anthony Leeuwenhoek, seorang naturalis Belanda abad ke-17, yang pertama kali menciptakan mikroskop kaca pembesar sempurna yang memperbesar objek 160-270 kali.

Bakteri diklasifikasikan sebagai prokariota dan dipisahkan menjadi kerajaan terpisah - Bakteri.

bentuk tubuh

Bakteri adalah organisme yang banyak dan beragam. Mereka berbeda dalam bentuk.

nama bakteri	Bentuk bakteri	Gambar bakteri
kokus		bulat
Basil		berbentuk batang
vibrio		koma melengkung
Spirillum		Spiral
streptokokus		Rantai kokus
Stafilokokus		Kelompok kokus
diplokokus		Dua bakteri bulat tertutup dalam satu kapsul berlendir

Cara transportasi

Di antara bakteri ada bentuk bergerak dan tidak bergerak. Yang bergerak bergerak melalui kontraksi seperti gelombang atau dengan bantuan flagela (benang heliks bengkok), yang terdiri dari protein flagelin khusus. Mungkin ada satu atau lebih flagela. Mereka terletak di beberapa bakteri di satu ujung sel, di yang lain - di dua atau di seluruh permukaan.

Tetapi pergerakan juga melekat pada banyak bakteri lain yang tidak memiliki flagela. Jadi, bakteri yang tertutup lendir di bagian luarnya mampu meluncur.

Beberapa bakteri air dan tanah tanpa flagela memiliki vakuola gas di sitoplasma. Bisa ada 40-60 vakuola dalam sel. Masing-masing diisi dengan gas (mungkin nitrogen). Dengan mengatur jumlah gas dalam vakuola, bakteri air dapat tenggelam ke dalam kolom air atau naik ke permukaannya, sedangkan bakteri tanah dapat bergerak di kapiler tanah.

Habitat

Karena kesederhanaan organisasi dan tidak bersahaja, bakteri tersebar luas di alam. Bakteri ditemukan di mana-mana: di setetes mata air yang paling murni sekalipun, di butiran tanah, di udara, di bebatuan, di salju kutub, pasir gurun, di dasar laut, dalam minyak yang diekstraksi dari kedalaman yang sangat dalam, dan bahkan di tempat yang panas. mata air dengan suhu sekitar 80ºС. Mereka hidup pada tumbuhan, buah-buahan, pada berbagai hewan dan pada manusia di usus, mulut, anggota badan, dan di permukaan tubuh.

Bakteri adalah makhluk hidup terkecil dan paling banyak. Karena ukurannya yang kecil, mereka dengan mudah menembus celah, celah, pori-pori. Sangat tangguh dan beradaptasi dengan berbagai kondisi keberadaan. Mereka mentolerir pengeringan, dingin ekstrem, pemanasan hingga 90ºС, tanpa kehilangan viabilitas.

Praktis tidak ada tempat di Bumi di mana bakteri tidak akan ditemukan, tetapi dalam jumlah yang berbeda. Kondisi hidup bakteri bervariasi. Beberapa dari mereka membutuhkan oksigen udara, yang lain tidak membutuhkannya dan dapat hidup di lingkungan yang bebas oksigen.

Di udara: bakteri naik ke atmosfer atas hingga 30 km. dan banyak lagi.

Terutama banyak dari mereka di tanah. Satu gram tanah dapat mengandung ratusan juta bakteri.

Dalam air: di lapisan air permukaan reservoir terbuka. Bakteri air yang menguntungkan menmineralisasi residu organik.

Pada organisme hidup: bakteri patogen memasuki tubuh dari lingkungan eksternal, tetapi hanya dalam kondisi yang menguntungkan menyebabkan penyakit. Simbiotik hidup di organ pencernaan, membantu memecah dan mengasimilasi makanan, mensintesis vitamin.

Struktur eksternal

Sel bakteri mengenakan cangkang padat khusus - dinding sel, yang melakukan fungsi pelindung dan pendukung, dan juga memberi bakteri bentuk yang permanen dan khas. Dinding sel bakteri menyerupai cangkang sel tumbuhan. Ini permeabel: melalui itu, nutrisi dengan bebas masuk ke dalam sel, dan produk metabolisme keluar ke lingkungan. Bakteri sering mengembangkan lapisan pelindung tambahan lendir, kapsul, di atas dinding sel. Ketebalan kapsul bisa beberapa kali lebih besar dari diameter sel itu sendiri, tetapi bisa sangat kecil. Kapsul bukanlah bagian wajib dari sel, itu terbentuk tergantung pada kondisi di mana bakteri masuk. Itu membuat bakteri tidak mengering.

Pada permukaan beberapa bakteri terdapat flagela panjang (satu, dua atau banyak) atau vili tipis pendek. Panjang flagela bisa berkali-kali lebih besar dari ukuran tubuh bakteri. Bakteri bergerak dengan bantuan flagela dan vili.

Struktur internal

Di dalam sel bakteri terdapat sitoplasma padat yang tidak bergerak. Ini memiliki struktur berlapis, tidak ada vakuola, sehingga berbagai protein (enzim) dan nutrisi cadangan terletak di substansi sitoplasma. Sel bakteri tidak memiliki nukleus. Di bagian tengah sel mereka, zat yang membawa informasi herediter terkonsentrasi. Bakteri, - asam nukleat - DNA. Tapi zat ini tidak dibingkai dalam nukleus.

Organisasi internal sel bakteri adalah kompleks dan memiliki fitur spesifiknya sendiri. Sitoplasma dipisahkan dari dinding sel oleh membran sitoplasma. Di sitoplasma, zat utama, atau matriks, ribosom dan sejumlah kecil struktur membran yang melakukan berbagai fungsi (analog mitokondria, retikulum endoplasma, aparatus Golgi) dibedakan. Sitoplasma sel bakteri sering mengandung butiran dengan berbagai bentuk dan ukuran. Granula dapat tersusun dari senyawa-senyawa yang berfungsi sebagai sumber energi dan karbon. Tetesan lemak juga ditemukan dalam sel bakteri.

Di bagian tengah sel, substansi inti, DNA, terlokalisasi, tidak dipisahkan dari sitoplasma oleh membran. Ini adalah analog dari nukleus - nukleoid. Nukleoid tidak memiliki membran, nukleolus dan satu set kromosom.

Metode nutrisi

Bakteri memiliki cara makan yang berbeda. Diantaranya adalah autotrof dan heterotrof. Autotrof adalah organisme yang dapat secara mandiri membentuk zat organik untuk nutrisi mereka.

Tanaman membutuhkan nitrogen, tetapi mereka sendiri tidak dapat menyerap nitrogen dari udara. Beberapa bakteri menggabungkan molekul nitrogen di udara dengan molekul lain, menghasilkan zat yang tersedia untuk tanaman.

Bakteri ini menetap di sel-sel akar muda, yang mengarah pada pembentukan penebalan pada akar, yang disebut nodul. Bintil seperti itu terbentuk pada akar tanaman dari keluarga kacang-kacangan dan beberapa tanaman lainnya.

Akar menyediakan bakteri dengan karbohidrat, dan bakteri memberikan akar zat yang mengandung nitrogen yang dapat diambil oleh tanaman. Hubungan mereka saling menguntungkan.

Akar tanaman mengeluarkan banyak zat organik (gula, asam amino, dan lain-lain) yang menjadi makanan bakteri. Oleh karena itu, terutama banyak bakteri yang mengendap di lapisan tanah di sekitar akar. Bakteri ini mengubah sisa tanaman mati menjadi zat yang tersedia bagi tanaman. Lapisan tanah ini disebut rizosfer.

Ada beberapa hipotesis tentang penetrasi bakteri bintil ke dalam jaringan akar:

• melalui kerusakan pada jaringan epidermis dan kortikal;
• melalui rambut akar;
• hanya melalui membran sel muda;
• karena bakteri pendamping memproduksi enzim pektinolitik;
• karena stimulasi sintesis asam B-indoleasetat dari triptofan, yang selalu ada dalam sekresi akar tanaman.

Proses masuknya bakteri bintil ke dalam jaringan akar terdiri dari dua fase:

• infeksi pada rambut akar;
• proses pembentukan nodul.

Dalam kebanyakan kasus, sel yang menyerang secara aktif berkembang biak, membentuk apa yang disebut benang infeksi, dan sudah dalam bentuk benang tersebut bergerak ke dalam jaringan tanaman. Nodul bakteri yang muncul dari benang infeksi terus berkembang biak di jaringan inang.

Dipenuhi dengan sel-sel bakteri bintil yang berkembang biak dengan cepat, sel-sel tumbuhan mulai membelah secara intensif. Sambungan bintil muda dengan akar tanaman polong-polongan dilakukan berkat ikatan berserat vaskular. Selama periode berfungsi, nodul biasanya padat. Pada saat manifestasi aktivitas optimal, nodul memperoleh warna merah muda (karena pigmen legoglobin). Hanya bakteri yang mengandung legoglobin yang mampu mengikat nitrogen.

Bakteri bintil menghasilkan puluhan dan ratusan kilogram pupuk nitrogen per hektar tanah.

Metabolisme

Bakteri berbeda satu sama lain dalam metabolisme. Bagi sebagian orang, ini berjalan dengan partisipasi oksigen, bagi yang lain - tanpa partisipasinya.

Sebagian besar bakteri memakan zat organik yang sudah jadi. Hanya beberapa dari mereka (biru-hijau, atau cyanobacteria) yang mampu membuat zat organik dari yang anorganik. Mereka memainkan peran penting dalam akumulasi oksigen di atmosfer bumi.

Bakteri menyerap zat dari luar, merobek molekulnya, merakit cangkangnya dari bagian-bagian ini dan mengisi kembali isinya (begitulah cara mereka tumbuh), dan membuang molekul yang tidak perlu. Cangkang dan membran bakteri memungkinkannya menyerap hanya zat yang tepat.

Jika cangkang dan membran bakteri benar-benar kedap, tidak ada zat yang akan masuk ke dalam sel. Jika mereka permeabel terhadap semua zat, isi sel akan bercampur dengan media - larutan tempat bakteri hidup. Untuk kelangsungan hidup bakteri, diperlukan cangkang yang memungkinkan zat yang diperlukan untuk melewatinya, tetapi bukan yang tidak diperlukan.

Bakteri menyerap nutrisi yang ada di dekatnya. Apa yang terjadi selanjutnya? Jika dapat bergerak sendiri (dengan menggerakkan flagel atau mendorong lendir kembali), maka ia bergerak sampai menemukan zat yang diperlukan.

Jika tidak dapat bergerak, maka ia menunggu sampai difusi (kemampuan molekul suatu zat untuk menembus ke dalam ketebalan molekul zat lain) membawa molekul yang diperlukan ke dalamnya.

Bakteri, bersama dengan kelompok mikroorganisme lainnya, melakukan pekerjaan kimia yang sangat besar. Dengan mengubah berbagai senyawa, mereka menerima energi dan nutrisi yang diperlukan untuk aktivitas vital mereka. Proses metabolisme, cara memperoleh energi dan kebutuhan bahan untuk membangun zat-zat tubuhnya pada bakteri beragam.

Bakteri lain memenuhi semua kebutuhan karbon yang diperlukan untuk sintesis zat organik tubuh dengan mengorbankan senyawa anorganik. Mereka disebut autotrof. Bakteri autotrof mampu mensintesis zat organik dari zat anorganik. Di antara mereka dibedakan:

Kemosintesis

Penggunaan energi radiasi adalah yang paling penting, tetapi bukan satu-satunya cara untuk membuat bahan organik dari karbon dioksida dan air. Bakteri diketahui tidak menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi untuk sintesis tersebut, tetapi energi ikatan kimia yang terjadi dalam sel organisme selama oksidasi senyawa anorganik tertentu - hidrogen sulfida, belerang, amonia, hidrogen, asam nitrat, senyawa besi dari besi dan mangan. Mereka menggunakan bahan organik yang terbentuk menggunakan energi kimia ini untuk membangun sel-sel tubuh mereka. Oleh karena itu, proses ini disebut kemosintesis.

Kelompok mikroorganisme kemosintetik yang paling penting adalah bakteri nitrifikasi. Bakteri ini hidup di tanah dan melakukan oksidasi amonia, yang terbentuk selama pembusukan residu organik, menjadi asam nitrat. Yang terakhir, bereaksi dengan senyawa mineral tanah, berubah menjadi garam asam nitrat. Proses ini berlangsung dalam dua fase.

Bakteri besi mengubah besi besi menjadi oksida. Hidroksida besi yang terbentuk mengendap dan membentuk apa yang disebut bijih besi rawa.

Beberapa mikroorganisme ada karena oksidasi molekul hidrogen, sehingga memberikan cara nutrisi autotrofik.

Ciri khas bakteri hidrogen adalah kemampuan untuk beralih ke gaya hidup heterotrofik ketika disediakan dengan senyawa organik dan tanpa adanya hidrogen.

Jadi, kemoautotrof adalah autotrof yang khas, karena mereka secara mandiri mensintesis senyawa organik yang diperlukan dari zat anorganik, dan tidak mengambilnya dari organisme lain, seperti heterotrof. Bakteri kemoautotrof berbeda dari tanaman fototrofik dalam kemandirian penuh mereka dari cahaya sebagai sumber energi.

fotosintesis bakteri

Beberapa bakteri belerang yang mengandung pigmen (ungu, hijau), yang mengandung pigmen spesifik - bacteriochlorophylls, mampu menyerap energi matahari, dengan bantuan hidrogen sulfida yang dipecah dalam organisme mereka dan memberikan atom hidrogen untuk mengembalikan senyawa yang sesuai. Proses ini memiliki banyak kesamaan dengan fotosintesis dan hanya berbeda pada bakteri ungu dan hijau, hidrogen sulfida (kadang-kadang asam karboksilat) adalah donor hidrogen, dan pada tumbuhan hijau adalah air. Dalam hal itu dan lainnya, pemisahan dan transfer hidrogen dilakukan karena energi sinar matahari yang diserap.

Fotosintesis bakteri seperti itu, yang terjadi tanpa pelepasan oksigen, disebut fotoreduksi. Fotoreduksi karbon dioksida dikaitkan dengan transfer hidrogen bukan dari air, tetapi dari hidrogen sulfida:

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

Signifikansi biologis kemosintesis dan fotosintesis bakteri pada skala planet relatif kecil. Hanya bakteri kemosintetik yang memainkan peran penting dalam siklus belerang di alam. Diserap oleh tanaman hijau dalam bentuk garam asam sulfat, belerang dipulihkan dan menjadi bagian dari molekul protein. Selanjutnya, selama penghancuran sisa tanaman dan hewan yang mati oleh bakteri pembusuk, belerang dilepaskan dalam bentuk hidrogen sulfida, yang dioksidasi oleh bakteri belerang menjadi belerang bebas (atau asam sulfat), yang membentuk sulfit yang tersedia untuk tanaman di dalam tanah. Bakteri kemo dan fotoautotrof sangat penting dalam siklus nitrogen dan belerang.

sporulasi

Spora terbentuk di dalam sel bakteri. Dalam proses pembentukan spora, sel bakteri mengalami serangkaian proses biokimia. Jumlah air bebas di dalamnya berkurang, aktivitas enzimatik berkurang. Ini memastikan ketahanan spora terhadap kondisi lingkungan yang merugikan (suhu tinggi, konsentrasi garam tinggi, pengeringan, dll.). Pembentukan spora adalah karakteristik hanya sekelompok kecil bakteri.

Spora bukanlah tahap penting dalam siklus hidup bakteri. Sporulasi dimulai hanya dengan kekurangan nutrisi atau akumulasi produk metabolisme. Bakteri dalam bentuk spora dapat tetap dorman dalam waktu yang lama. Spora bakteri tahan terhadap pendidihan yang lama dan pembekuan yang sangat lama. Ketika kondisi yang menguntungkan terjadi, perselisihan berkecambah dan menjadi layak. Spora bakteri adalah adaptasi untuk bertahan hidup dalam kondisi yang merugikan.

reproduksi

Bakteri berkembang biak dengan membagi satu sel menjadi dua. Setelah mencapai ukuran tertentu, bakteri membelah menjadi dua bakteri yang identik. Kemudian masing-masing dari mereka mulai memberi makan, tumbuh, membelah, dan seterusnya.

Setelah pemanjangan sel, septum melintang secara bertahap terbentuk, dan kemudian sel anak menyimpang; pada banyak bakteri, dalam kondisi tertentu, sel setelah pembelahan tetap terhubung dalam kelompok karakteristik. Dalam hal ini, tergantung pada arah bidang pembagian dan jumlah pembagian, bentuk yang berbeda muncul. Reproduksi dengan tunas terjadi pada bakteri sebagai pengecualian.

Dalam kondisi yang menguntungkan, pembelahan sel pada banyak bakteri terjadi setiap 20-30 menit. Dengan reproduksi yang begitu cepat, keturunan satu bakteri dalam 5 hari mampu membentuk massa yang dapat mengisi semua lautan dan samudera. Perhitungan sederhana menunjukkan bahwa 72 generasi (720.000.000.000.000.000.000.000.000 sel) dapat dibentuk per hari. Jika diterjemahkan ke dalam berat - 4720 ton. Namun, ini tidak terjadi di alam, karena sebagian besar bakteri dengan cepat mati di bawah pengaruh sinar matahari, pengeringan, kekurangan makanan, pemanasan hingga 65-100ºС, sebagai akibat dari pertarungan antar spesies, dll.

Bakteri (1), setelah menyerap cukup makanan, bertambah besar ukurannya (2) dan mulai bersiap untuk reproduksi (pembelahan sel). DNA-nya (dalam bakteri, molekul DNA tertutup dalam cincin) berlipat ganda (bakteri menghasilkan salinan molekul ini). Kedua molekul DNA (3.4) tampak melekat pada dinding bakteri dan, ketika memanjang, bakteri menyimpang ke samping (5.6). Pertama, nukleotida membelah, lalu sitoplasma.

Setelah divergensi dua molekul DNA pada bakteri, muncul penyempitan, yang secara bertahap membagi tubuh bakteri menjadi dua bagian, yang masing-masing berisi molekul DNA (7).

Itu terjadi (dalam hay bacillus), dua bakteri saling menempel, dan sebuah jembatan terbentuk di antara mereka (1,2).

DNA diangkut dari satu bakteri ke bakteri lain melalui jumper (3). Sekali dalam satu bakteri, molekul DNA terjalin, menempel di beberapa tempat (4), setelah itu mereka bertukar bagian (5).

Peran bakteri di alam

Sirkulasi

Bakteri adalah mata rantai terpenting dalam sirkulasi umum zat-zat di alam. Tumbuhan membuat zat organik kompleks dari karbon dioksida, air, dan garam mineral tanah. Zat-zat ini kembali ke tanah dengan jamur mati, tumbuhan dan mayat hewan. Bakteri menguraikan zat kompleks menjadi zat sederhana, yang digunakan kembali oleh tanaman.

Bakteri menghancurkan bahan organik kompleks tanaman mati dan bangkai hewan, ekskresi organisme hidup dan berbagai limbah. Memakan zat organik ini, bakteri pembusuk saprofit mengubahnya menjadi humus. Ini adalah jenis ketertiban di planet kita. Dengan demikian, bakteri secara aktif terlibat dalam siklus zat di alam.

pembentukan tanah

Karena bakteri tersebar hampir di mana-mana dan ditemukan dalam jumlah besar, mereka sangat menentukan berbagai proses yang terjadi di alam. Di musim gugur, daun-daun pohon dan semak berjatuhan, pucuk-pucuk rumput di atas tanah mati, cabang-cabang tua rontok, dan batang-batang pohon tua berguguran dari waktu ke waktu. Semua ini secara bertahap berubah menjadi humus. Dalam 1cm3. Lapisan permukaan tanah hutan mengandung ratusan juta bakteri tanah saprofit dari beberapa spesies. Bakteri ini mengubah humus menjadi berbagai mineral yang dapat diserap dari tanah oleh akar tanaman.

Beberapa bakteri tanah mampu menyerap nitrogen dari udara, menggunakannya dalam proses kehidupan. Bakteri pengikat nitrogen ini hidup sendiri atau tinggal di akar tanaman polong-polongan. Setelah menembus ke dalam akar kacang-kacangan, bakteri ini menyebabkan pertumbuhan sel-sel akar dan pembentukan bintil pada mereka.

Bakteri ini melepaskan senyawa nitrogen yang digunakan tanaman. Bakteri memperoleh karbohidrat dan garam mineral dari tumbuhan. Dengan demikian, terdapat hubungan yang erat antara tanaman polong-polongan dan bakteri bintil, yang bermanfaat baik bagi organisme yang satu maupun yang lainnya. Fenomena ini disebut simbiosis.

Berkat simbiosis mereka dengan bakteri bintil, kacang-kacangan memperkaya tanah dengan nitrogen, membantu meningkatkan hasil.

Distribusi di alam

Mikroorganisme ada di mana-mana. Satu-satunya pengecualian adalah kawah gunung berapi aktif dan area kecil di pusat ledakan bom atom. Baik suhu rendah Antartika, pancaran geyser yang mendidih, larutan garam jenuh di kolam garam, atau insolasi kuat puncak gunung, maupun radiasi keras reaktor nuklir tidak mengganggu keberadaan dan perkembangan mikroflora. Semua makhluk hidup terus-menerus berinteraksi dengan mikroorganisme, seringkali tidak hanya sebagai penyimpan, tetapi juga distributor. Mikroorganisme adalah penduduk asli planet kita, secara aktif mengembangkan substrat alami yang paling luar biasa.

Mikroflora tanah

Jumlah bakteri di tanah sangat besar - ratusan juta dan miliaran individu dalam 1 gram. Mereka jauh lebih berlimpah di tanah daripada di air dan udara. Jumlah total bakteri dalam tanah bervariasi. Jumlah bakteri tergantung pada jenis tanah, kondisinya, kedalaman lapisan.

Di permukaan partikel tanah, mikroorganisme terletak di mikrokoloni kecil (masing-masing 20-100 sel). Seringkali mereka berkembang dalam ketebalan gumpalan bahan organik, pada akar tanaman yang hidup dan mati, di kapiler tipis dan gumpalan di dalam.

Mikroflora tanah sangat beragam. Kelompok fisiologis bakteri yang berbeda ditemukan di sini: pembusukan, nitrifikasi, pengikat nitrogen, bakteri belerang, dll. Di antara mereka ada aerob dan anaerob, bentuk spora dan non-spora. Mikroflora merupakan salah satu faktor pembentuk tanah.

Area perkembangan mikroorganisme di dalam tanah adalah zona yang berdekatan dengan akar tanaman hidup. Disebut rizosfer, dan totalitas mikroorganisme yang terkandung di dalamnya disebut mikroflora rizosfer.

Mikroflora reservoir

Air merupakan lingkungan alami di mana mikroorganisme tumbuh dalam jumlah besar. Kebanyakan dari mereka memasuki air dari tanah. Faktor yang menentukan jumlah bakteri dalam air, keberadaan nutrisi di dalamnya. Yang paling bersih adalah air sumur dan mata air artesis. Waduk dan sungai terbuka sangat kaya akan bakteri. Jumlah bakteri terbesar ditemukan di lapisan permukaan air, lebih dekat ke pantai. Dengan bertambahnya jarak dari pantai dan bertambahnya kedalaman, jumlah bakteri berkurang.

Air murni mengandung 100-200 bakteri per 1 ml, sedangkan air tercemar mengandung 100-300 ribu atau lebih. Ada banyak bakteri di dasar lanau, terutama di lapisan permukaan, di mana bakteri membentuk lapisan. Ada banyak bakteri belerang dan besi dalam film ini, yang mengoksidasi hidrogen sulfida menjadi asam sulfat dan dengan demikian mencegah ikan mati. Ada lebih banyak bentuk yang mengandung spora di lanau, sedangkan bentuk yang tidak mengandung spora mendominasi di dalam air.

Dari segi komposisi spesies, mikroflora air mirip dengan mikroflora tanah, tetapi juga ditemukan bentuk-bentuk yang spesifik. Menghancurkan berbagai limbah yang jatuh ke dalam air, mikroorganisme secara bertahap melakukan apa yang disebut pemurnian biologis air.

Mikroflora udara

Mikroflora udara lebih sedikit daripada mikroflora tanah dan air. Bakteri naik ke udara dengan debu, dapat tinggal di sana untuk sementara waktu, dan kemudian menetap di permukaan bumi dan mati karena kekurangan nutrisi atau di bawah pengaruh sinar ultraviolet. Jumlah mikroorganisme di udara tergantung pada wilayah geografis, medan, musim, polusi debu, dll. Setiap titik debu adalah pembawa mikroorganisme. Sebagian besar bakteri di udara di atas perusahaan industri. Udara di pedesaan lebih bersih. Udara terbersih berada di atas hutan, gunung, ruang bersalju. Lapisan atas udara mengandung lebih sedikit kuman. Di dalam mikroflora udara terdapat banyak bakteri berpigmen dan pembawa spora yang lebih tahan terhadap sinar ultraviolet dibandingkan yang lain.

Mikroflora tubuh manusia

Tubuh seseorang, bahkan yang benar-benar sehat, selalu merupakan pembawa mikroflora. Ketika tubuh manusia bersentuhan dengan udara dan tanah, berbagai mikroorganisme, termasuk patogen (basil tetanus, gangren gas, dll.), mengendap di pakaian dan kulit. Bagian tubuh manusia yang terpapar paling sering terkontaminasi. E. coli, stafilokokus ditemukan di tangan. Ada lebih dari 100 jenis mikroba di rongga mulut. Mulut, dengan suhu, kelembaban, residu nutrisi, merupakan lingkungan yang sangat baik untuk perkembangan mikroorganisme.

Lambung memiliki reaksi asam, sehingga sebagian besar mikroorganisme di dalamnya mati. Mulai dari usus halus, reaksi menjadi basa, yaitu menguntungkan bagi mikroba. Mikroflora di usus besar sangat beragam. Setiap orang dewasa mengeluarkan sekitar 18 miliar bakteri setiap hari dengan kotoran, mis. lebih banyak individu daripada orang-orang di dunia.

Organ dalam yang tidak terhubung dengan lingkungan luar (otak, jantung, hati, kandung kemih, dll) biasanya bebas dari mikroba. Mikroba memasuki organ ini hanya selama sakit.

Bakteri dalam siklus

Mikroorganisme pada umumnya dan bakteri pada khususnya memainkan peran penting dalam siklus materi yang penting secara biologis di Bumi, melakukan transformasi kimia yang sama sekali tidak dapat diakses oleh tumbuhan atau hewan. Berbagai tahapan siklus unsur dilakukan oleh organisme dari berbagai jenis. Keberadaan setiap kelompok organisme yang terpisah tergantung pada transformasi kimia unsur-unsur yang dilakukan oleh kelompok lain.

siklus nitrogen

Transformasi siklik senyawa nitrogen memainkan peran penting dalam memasok bentuk nitrogen yang diperlukan ke berbagai organisme biosfer dalam hal kebutuhan nutrisi. Lebih dari 90% dari total fiksasi nitrogen adalah karena aktivitas metabolisme bakteri tertentu.

siklus karbon

Transformasi biologis karbon organik menjadi karbon dioksida, disertai dengan pengurangan molekul oksigen, membutuhkan aktivitas metabolisme bersama dari berbagai mikroorganisme. Banyak bakteri aerobik melakukan oksidasi lengkap zat organik. Dalam kondisi aerob, senyawa organik awalnya dipecah oleh fermentasi, dan produk akhir fermentasi organik selanjutnya dioksidasi oleh respirasi anaerob jika akseptor hidrogen anorganik (nitrat, sulfat, atau CO2) hadir.

Siklus belerang

Untuk organisme hidup, belerang tersedia terutama dalam bentuk sulfat terlarut atau senyawa belerang organik tereduksi.

Siklus besi

Beberapa reservoir air tawar mengandung konsentrasi tinggi garam besi tereduksi. Di tempat-tempat seperti itu, mikroflora bakteri tertentu berkembang - bakteri besi, yang mengoksidasi besi tereduksi. Mereka berpartisipasi dalam pembentukan bijih besi rawa dan sumber air yang kaya akan garam besi.

Bakteri adalah organisme paling kuno, muncul sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu di Archaean. Selama sekitar 2,5 miliar tahun, mereka mendominasi Bumi, membentuk biosfer, dan berpartisipasi dalam pembentukan atmosfer oksigen.

Bakteri adalah salah satu organisme hidup yang paling sederhana (kecuali virus). Mereka diyakini sebagai organisme pertama yang muncul di Bumi.

Apa itu bakteri: jenis bakteri, klasifikasinya

Bakteri adalah mikroorganisme kecil yang telah ada selama ribuan tahun. Tidak mungkin melihat mikroba dengan mata telanjang, tetapi kita tidak boleh melupakan keberadaannya. Ada sejumlah besar basil. Ilmu mikrobiologi terlibat dalam klasifikasi, studi, varietas, fitur struktur dan fisiologi mereka.

Mikroorganisme disebut berbeda, tergantung pada jenis tindakan dan fungsinya. Di bawah mikroskop, Anda dapat mengamati bagaimana makhluk-makhluk kecil ini berinteraksi satu sama lain. Mikroorganisme pertama agak primitif dalam bentuk, tetapi pentingnya mereka tidak boleh diremehkan. Sejak awal, basil berevolusi, membentuk koloni, mencoba bertahan dalam kondisi iklim yang berubah. Vibrio yang berbeda mampu bertukar asam amino untuk tumbuh dan berkembang secara normal sebagai hasilnya.

Saat ini sulit untuk mengatakan berapa banyak spesies mikroorganisme ini di bumi (jumlah ini melebihi satu juta), tetapi yang paling terkenal dan nama mereka akrab bagi hampir setiap orang. Tidak peduli apa itu mikroba dan apa sebutannya, mereka semua memiliki satu keunggulan - mereka hidup berkoloni, jadi lebih mudah bagi mereka untuk beradaptasi dan bertahan hidup.

Pertama, mari kita cari tahu mikroorganisme apa yang ada. Klasifikasi yang paling sederhana adalah baik dan buruk. Dengan kata lain, yang berbahaya bagi tubuh manusia, menyebabkan banyak penyakit dan yang bermanfaat. Selanjutnya, kita akan berbicara secara rinci tentang apa saja bakteri menguntungkan utama dan memberikan deskripsi tentang mereka.

Anda juga dapat mengklasifikasikan mikroorganisme menurut bentuk, karakteristiknya. Mungkin, banyak orang ingat bahwa di buku pelajaran sekolah ada meja khusus dengan gambar berbagai mikroorganisme, dan di sebelahnya ada arti dan perannya di alam. Ada beberapa jenis bakteri:

• cocci - bola kecil yang menyerupai rantai, karena terletak satu di belakang yang lain;
• berbentuk batang;
• spirilla, spirochetes (memiliki bentuk yang berbelit-belit);
• getaran.

Bakteri dari berbagai bentuk

Kami telah menyebutkan bahwa salah satu klasifikasi membagi mikroba menjadi spesies tergantung pada bentuknya.

Bakteri coli juga memiliki beberapa ciri. Misalnya, ada jenis yang berbentuk batang dengan kutub runcing, dengan menebal, dengan ujung membulat atau lurus. Sebagai aturan, mikroba berbentuk batang sangat berbeda dan selalu dalam kekacauan, mereka tidak berbaris dalam rantai (dengan pengecualian streptobasilus), mereka tidak menempel satu sama lain (kecuali untuk diplobasilus).

Untuk mikroorganisme berbentuk bola, ahli mikrobiologi termasuk streptokokus, stafilokokus, diplokokus, gonokokus. Ini bisa berupa bola berpasangan atau rantai panjang.

Basil melengkung adalah spirilla, spirochetes. Mereka selalu aktif tetapi tidak menghasilkan spora. Spirilla aman untuk manusia dan hewan. Anda dapat membedakan spirilla dari spirochetes jika Anda memperhatikan jumlah ikal, mereka tidak berbelit-belit, memiliki flagela khusus pada anggota badan.

Jenis bakteri patogen

Misalnya, sekelompok mikroorganisme yang disebut kokus, dan secara lebih rinci streptokokus dan stafilokokus menyebabkan penyakit purulen yang nyata (furunkulosis, tonsilitis streptokokus).

Anaerob hidup dan berkembang sempurna tanpa oksigen; untuk beberapa jenis mikroorganisme ini, oksigen umumnya menjadi mematikan. Mikroba aerobik membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup.

Archaea adalah organisme uniseluler yang hampir tidak berwarna.

Bakteri patogen harus dihindari karena menyebabkan infeksi, mikroorganisme gram negatif dianggap resisten terhadap antibodi. Ada banyak informasi tentang tanah, mikroorganisme pembusuk, yang berbahaya, bermanfaat.

Secara umum, spirilla tidak berbahaya, tetapi beberapa spesies dapat menyebabkan sodoku.

Varietas bakteri menguntungkan

Bahkan anak sekolah tahu bahwa basil berguna dan berbahaya. Orang tahu beberapa nama dengan telinga (staphylococcus, streptococcus, wabah bacillus). Ini adalah makhluk berbahaya yang mengganggu tidak hanya lingkungan eksternal, tetapi juga manusia. Ada basil mikroskopis yang menyebabkan keracunan makanan.

Pastikan untuk mengetahui informasi berguna tentang asam laktat, makanan, mikroorganisme probiotik. Misalnya, probiotik, dengan kata lain organisme yang baik, sering digunakan untuk tujuan medis. Anda bertanya: untuk apa? Mereka tidak membiarkan bakteri berbahaya berkembang biak di dalam diri seseorang, memperkuat fungsi pelindung usus, dan memiliki efek yang baik pada sistem kekebalan tubuh manusia.

Bifidobacteria juga sangat bermanfaat bagi usus. Vibrio asam laktat mencakup sekitar 25 spesies. Dalam tubuh manusia, mereka hadir dalam jumlah besar, tetapi tidak berbahaya. Sebaliknya, mereka melindungi saluran pencernaan dari pembusukan dan mikroba lainnya.

Berbicara tentang yang baik, orang tidak dapat tidak menyebutkan spesies streptomycetes yang sangat besar. Mereka diketahui oleh mereka yang menggunakan kloramfenikol, eritromisin dan obat-obatan serupa.

Ada mikroorganisme seperti Azotobacter. Mereka hidup di tanah selama bertahun-tahun, memiliki efek menguntungkan pada tanah, merangsang pertumbuhan tanaman, membersihkan bumi dari logam berat. Mereka tak tergantikan dalam kedokteran, pertanian, obat-obatan, industri makanan.

Jenis variabilitas bakteri

Secara alami, mikroba sangat berubah-ubah, mereka mati dengan cepat, mereka bisa spontan, diinduksi. Kami tidak akan membahas detail tentang variabilitas bakteri, karena informasi ini lebih menarik bagi mereka yang tertarik dengan mikrobiologi dan semua cabangnya.

Jenis bakteri untuk septic tank

Penghuni rumah pribadi memahami kebutuhan mendesak untuk mengolah air limbah, serta tangki septik. Saat ini, saluran air dapat dibersihkan dengan cepat dan efisien dengan bantuan bakteri khusus untuk septic tank. Bagi seseorang, ini sangat melegakan, karena membersihkan saluran pembuangan bukanlah hal yang menyenangkan.

Kami telah mengklarifikasi di mana jenis biologis pengolahan air limbah digunakan, dan sekarang mari kita bicara tentang sistem itu sendiri. Bakteri untuk septic tank ditanam di laboratorium, mereka membunuh bau tidak sedap dari saluran air, mendisinfeksi sumur drainase, tangki septik, dan mengurangi volume air limbah. Ada tiga jenis bakteri yang digunakan untuk septic tank:

• aerobik;
• anaerobik;
• hidup (bioaktivator).

Sangat sering orang menggunakan metode pembersihan gabungan. Ikuti instruksi pada persiapan dengan ketat, pastikan ketinggian air berkontribusi pada kelangsungan hidup bakteri yang normal. Juga ingat untuk menggunakan saluran pembuangan setidaknya sekali setiap dua minggu sehingga bakteri memiliki sesuatu untuk dimakan atau mereka akan mati. Jangan lupa bahwa klorin dari bubuk dan cairan pembersih membunuh bakteri.

Bakteri yang paling populer adalah Dr Robik, Septifos, Waste Treat.

Jenis bakteri dalam urin

Secara teori, seharusnya tidak ada bakteri dalam urin, tetapi setelah berbagai tindakan dan situasi, mikroorganisme kecil menetap di tempat yang mereka inginkan: di vagina, di hidung, di air, dan sebagainya. Jika bakteri ditemukan selama tes, ini berarti orang tersebut menderita penyakit ginjal, kandung kemih, atau ureter. Ada beberapa cara di mana mikroorganisme memasuki urin. Sebelum pengobatan, sangat penting untuk menyelidiki dan menentukan secara akurat jenis bakteri dan rute masuknya. Ini dapat ditentukan dengan kultur urin biologis, ketika bakteri ditempatkan di habitat yang menguntungkan. Selanjutnya, reaksi bakteri terhadap berbagai antibiotik diperiksa.

Kami berharap Anda selalu sehat. Jaga diri Anda, cuci tangan secara teratur, lindungi tubuh Anda dari bakteri berbahaya!

Fakta Luar Biasa

Memikirkan triliunan bakteri yang hidup di kulit dan tubuh kita saja sudah menakutkan bagi sebagian orang.

"Tetapi dengan cara yang sama bahwa seseorang tidak dapat hidup tanpa karbon, nitrogen, perlindungan dari penyakit, itu juga tidak bisa hidup tanpa bakteri", - kata ahli mikrobiologi dan penulis buku "Sekutu dan Musuh: Bagaimana Dunia Bergantung pada Bakteri" Anna Makzulak (Anne Maczulak).

Kebanyakan orang belajar tentang bakteri hanya dalam konteks penyakit tertentu, yang secara alami mengarah pada sikap negatif manusia terhadap mereka. “Sekarang saatnya untuk memikirkan bagaimana mereka membantu kami, karena ini adalah proses multi-langkah yang sangat kompleks,” tambah Makzulak.

Tuan Kecil

Di tanah dan laut, bakteri adalah pemain utama yang terlibat dalam pemecahan bahan organik dan siklus unsur-unsur kimia seperti karbon dan nitrogen, yang penting bagi kehidupan manusia. Karena fakta bahwa tumbuhan dan hewan tidak dapat membuat beberapa molekul nitrogen, kita harus hidup namun, bakteri tanah dan cyanobacteria (ganggang biru-hijau) memainkan peran yang mutlak diperlukan dalam mengubah nitrogen atmosfer menjadi bentuk nitrogen yang dapat diserap tanaman, sehingga menciptakan asam amino dan asam nukleat, yang, pada gilirannya, merupakan bahan penyusun DNA. Kami makan makanan nabati dan dengan demikian menuai manfaat dari seluruh proses ini.

Bakteri juga berperan dalam sirkulasi komponen lain yang sama pentingnya bagi kehidupan manusia. Ini adalah air. Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan di University of Louisiana telah menemukan bukti bahwa bakteri adalah konstituen utama dari banyak, jika bukan sebagian besar, partikel kecil yang menyebabkan salju dan hujan terbentuk di awan.

Bakteri dan tubuh manusia

Pada tubuh manusia dan di dalamnya, bakteri memainkan peran yang sama pentingnya. Selama kerja sistem pencernaan, 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 memberi kita vitamin esensial seperti biotin dan vitamin K, serta adalah sumber nutrisi utama kita. Eksperimen yang dilakukan pada kelinci percobaan menunjukkan bahwa hewan yang dibesarkan dalam kondisi steril dan bebas bakteri secara konsisten kekurangan gizi dan mati muda.

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

Menurut ahli mikrobiologi Universitas Negeri Colorado Gerald Callahan, aktivitas bakteri baik yang menguntungkan dan merugikan adalah yang kemudian menentukan bagaimana sistem kekebalan bereaksi terhadap perubahan patogen dalam tubuh. Sebuah studi yang diterbitkan dalam New England Journal of Medicine juga menegaskan bahwa anak-anak yang tumbuh di lingkungan bebas bakteri memiliki risiko lebih tinggi terkena asma dan alergi.

Tapi tetap saja, ini tidak berarti bahwa bakteri menguntungkan tidak bisa berbahaya. Seperti kata Makzulak, biasanya, bakteri menguntungkan dan merugikan saling eksklusif. Tetapi terkadang situasinya ternyata sangat berbeda. "Bakteri staphylococcus adalah contoh utama dari ini karena rumahnya adalah semua kulit kita," jelas Makzulak. Seluruh koloni Staphylococcus aureus, hidup, misalnya, di tangan kita, dapat dengan mudah hidup berdampingan dengan seseorang tanpa membahayakan kesehatan, tetapi segera setelah Anda melukai diri sendiri atau membahayakan sistem kekebalan Anda dengan cara lain, bakteri dapat segera mulai berjalan. mengamuk, sehingga menyebabkan infeksi.

Jumlah bakteri dalam tubuh manusia melebihi jumlah sel manusia sebanyak 10 kali lipat. "Ini sedikit menyeramkan, tetapi itu akan membantu kita membayangkan peran yang dimainkan organisme ini."

BAKTERI
kelompok luas 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 cukup pasti di dalam sel - zona yang disebut nukleoid. Organisme dengan struktur sel seperti itu disebut prokariota ("pra-nuklir"), berbeda dengan yang lainnya - eukariota ("nuklear sejati"), yang DNA-nya terletak di nukleus yang dikelilingi oleh cangkang. Bakteri, yang dulunya dianggap tumbuhan mikroskopis, sekarang diklasifikasikan sebagai kerajaan terpisah, Monera, satu dari lima dalam sistem klasifikasi saat ini, bersama dengan tumbuhan, hewan, jamur, dan protista.

bukti fosil. Bakteri mungkin adalah kelompok organisme tertua yang diketahui. Struktur batu berlapis - stromatolit - dalam beberapa kasus berasal dari awal Archaeozoic (Archaean), yaitu. yang muncul 3,5 miliar tahun yang lalu - hasil dari aktivitas vital bakteri, biasanya fotosintesis, yang disebut. alga biru-hijau. Struktur serupa (film bakteri yang diresapi dengan karbonat) masih terbentuk, terutama di lepas pantai Australia, Bahama, di California dan Teluk Persia, tetapi mereka relatif jarang dan tidak mencapai ukuran besar, karena organisme herbivora, seperti gastropoda, makan pada mereka. Saat ini, stromatolit tumbuh terutama di mana hewan-hewan ini tidak ada karena salinitas air yang tinggi atau karena alasan lain, tetapi sebelum munculnya bentuk herbivora dalam perjalanan evolusi, mereka dapat mencapai ukuran yang sangat besar, yang merupakan elemen penting dari perairan dangkal samudera. , sebanding dengan terumbu karang modern. Bola-bola kecil yang hangus telah ditemukan di beberapa batuan purba, yang juga dianggap sebagai sisa-sisa bakteri. Nuklir pertama, yaitu eukariotik, sel berevolusi dari bakteri sekitar 1,4 miliar tahun yang lalu.
Ekologi. Ada banyak bakteri di tanah, di dasar danau dan lautan - di mana-mana di mana bahan organik menumpuk. Mereka hidup dalam dingin, ketika termometer sedikit di atas nol, dan di mata air asam panas dengan suhu di atas 90 ° C. Beberapa bakteri mentolerir salinitas lingkungan yang sangat tinggi; khususnya, mereka adalah satu-satunya organisme yang ditemukan di Laut Mati. Di atmosfer, mereka hadir dalam tetesan air, dan kelimpahannya di sana biasanya berkorelasi dengan debu di udara. Jadi, di kota, air hujan mengandung lebih banyak bakteri daripada di pedesaan. Ada beberapa dari mereka di udara dingin dataran tinggi dan daerah kutub, namun mereka ditemukan bahkan di lapisan bawah stratosfer pada ketinggian 8 km. Saluran pencernaan hewan padat dengan bakteri (biasanya tidak berbahaya). Percobaan telah menunjukkan bahwa mereka tidak diperlukan untuk kehidupan kebanyakan spesies, meskipun mereka dapat mensintesis beberapa vitamin. Namun, pada ruminansia (sapi, kijang, domba) dan banyak rayap, mereka terlibat dalam pencernaan makanan nabati. Selain itu, sistem kekebalan hewan yang dibesarkan dalam kondisi steril tidak berkembang secara normal karena kurangnya stimulasi oleh bakteri. "flora" bakteri normal usus juga penting untuk menekan mikroorganisme berbahaya yang masuk ke sana.

STRUKTUR DAN KEHIDUPAN 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 dapat dilihat dengan resolusi mikroskop cahaya standar (sekitar 0,3 m), tetapi ada juga spesies yang dikenal dengan panjang lebih dari 10 m dan lebar yang juga melampaui batas ini, dan sejumlah bakteri yang sangat tipis. panjangnya dapat melebihi 50 m. Di permukaan yang sesuai dengan titik yang diletakkan dengan pensil, rata-rata seperempat juta perwakilan kerajaan ini akan muat.
Struktur. Menurut kekhasan morfologi, kelompok bakteri berikut dibedakan: kokus (kurang lebih bulat), basil (batang atau silinder dengan ujung membulat), spirilla (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 dalam ketiadaan nukleus yang terbentuk dengan baik dan kehadiran, dalam kasus yang khas, hanya satu kromosom - molekul DNA melingkar yang sangat panjang yang melekat pada satu titik ke membran sel. Prokariota juga tidak memiliki organel intraseluler yang terikat 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 pertama-tama, membran sel) mengambil fungsi mitokondria, dan dalam bentuk fotosintesis, pada saat yang sama, kloroplas. Seperti eukariota, di dalam bakteri terdapat struktur nukleoprotein kecil - ribosom yang diperlukan untuk sintesis protein, tetapi mereka tidak terkait dengan membran apa pun. Dengan sedikit pengecualian, bakteri tidak dapat mensintesis sterol, komponen penting dari membran sel eukariotik. Di luar membran sel, sebagian besar bakteri dilapisi dengan dinding sel, agak mengingatkan pada dinding selulosa sel tumbuhan, tetapi terdiri dari polimer lain (mereka tidak hanya mencakup karbohidrat, tetapi juga asam amino dan zat khusus untuk bakteri). Cangkang ini mencegah sel bakteri pecah ketika air masuk karena osmosis. Di atas dinding sel sering terdapat kapsul mukosa pelindung. Banyak bakteri dilengkapi dengan flagela, yang dengannya mereka aktif berenang. Flagela bakteri lebih sederhana dan agak berbeda dari struktur eukariotik serupa.

SEL BAKTERI "KHAS" dan struktur utamanya.

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, dan hilangnya salah satunya akibat mutasi menyebabkan "buta rasa" sebagian. Banyak bakteri motil juga merespons fluktuasi suhu, dan spesies fotosintesis terhadap perubahan cahaya. Beberapa bakteri merasakan arah garis medan magnet, termasuk medan magnet bumi, dengan bantuan partikel magnetit (bijih besi magnetik - Fe3O4) yang ada di sel mereka. Di dalam air, bakteri menggunakan kemampuan ini untuk berenang di sepanjang garis kekuatan untuk mencari lingkungan yang menguntungkan. Refleks terkondisi pada bakteri tidak diketahui, tetapi mereka memiliki jenis memori primitif tertentu. Saat berenang, mereka membandingkan intensitas rangsangan yang dirasakan dengan nilai sebelumnya, mis. menentukan apakah itu menjadi lebih besar atau lebih kecil, dan, berdasarkan ini, pertahankan arah gerakan atau ubah.
Reproduksi dan genetika. Bakteri bereproduksi secara aseksual: DNA dalam sel mereka direplikasi (digandakan), 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 (kumpulan gen lengkap) yang ditransfer ke sel lain, berbeda dengan sel lain. proses seksual "nyata", di mana keturunan menerima satu set gen lengkap dari setiap orang tua. Transfer DNA tersebut dapat dilakukan dengan tiga cara. Selama transformasi, bakteri menyerap DNA "telanjang" dari lingkungan, yang sampai di sana selama penghancuran bakteri lain atau sengaja "tergelincir" oleh peneliti. Prosesnya disebut transformasi, karena pada tahap awal studinya, perhatian utama diberikan pada transformasi (transformasi) dengan cara ini organisme yang tidak berbahaya menjadi organisme yang ganas. Fragmen DNA juga dapat ditransfer dari bakteri ke bakteri oleh virus khusus - bakteriofag. Ini disebut transduksi. Ada juga proses yang menyerupai fertilisasi dan disebut konjugasi: bakteri dihubungkan satu sama lain dengan pertumbuhan tubulus sementara (fimbria kopulasi), di mana DNA berpindah dari sel "jantan" ke "betina". Terkadang bakteri mengandung kromosom ekstra yang sangat kecil - plasmid, yang juga dapat ditransfer dari individu ke individu. Jika pada saat yang sama plasmid mengandung gen yang menyebabkan resistensi terhadap antibiotik, mereka berbicara tentang resistensi infeksi. Ini penting dari sudut pandang medis, karena dapat menyebar di antara spesies yang berbeda dan bahkan genera bakteri, akibatnya seluruh flora bakteri, katakanlah usus, menjadi resisten terhadap aksi obat-obatan tertentu.

METABOLISME

Sebagian karena ukuran kecil bakteri, intensitas metabolisme mereka jauh lebih tinggi daripada eukariota. Di bawah kondisi yang paling menguntungkan, beberapa bakteri dapat menggandakan massa total dan kelimpahannya kira-kira setiap 20 menit. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sejumlah sistem enzim terpenting mereka berfungsi pada kecepatan yang sangat tinggi. Jadi, kelinci membutuhkan beberapa menit untuk mensintesis molekul protein, dan bakteri - detik. Namun, di lingkungan alami, misalnya, di dalam tanah, sebagian besar bakteri "melakukan diet kelaparan", jadi jika sel mereka membelah, maka tidak setiap 20 menit, tetapi setiap beberapa hari.
Makanan. Bakteri adalah autotrof dan heterotrof. Autotrof ("makan sendiri") tidak membutuhkan zat yang diproduksi oleh organisme lain. Mereka menggunakan karbon dioksida (CO2) sebagai sumber utama atau satu-satunya karbon. Termasuk CO2 dan zat anorganik lainnya, khususnya amonia (NH3), nitrat (NO-3) dan berbagai senyawa belerang, dalam reaksi kimia kompleks, mereka mensintesis semua produk biokimia yang mereka butuhkan. Heterotrof ("memakan orang lain") digunakan sebagai sumber utama karbon (beberapa spesies juga membutuhkan CO2) zat organik (mengandung karbon) yang disintesis oleh organisme lain, khususnya gula. Teroksidasi, senyawa ini memasok energi dan molekul yang diperlukan untuk pertumbuhan dan aktivitas vital sel. Dalam pengertian ini, bakteri heterotrofik, yang mencakup sebagian besar prokariota, mirip dengan manusia.
sumber energi utama. Jika untuk pembentukan (sintesis) komponen seluler terutama menggunakan energi cahaya (foton), maka prosesnya disebut fotosintesis, dan spesies yang mampu melakukannya disebut fototrof. Bakteri fototrof dibagi menjadi fotoheterotrof dan fotoautotrof, tergantung pada senyawa mana - organik atau anorganik - yang berfungsi sebagai sumber utama karbon mereka. 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 dapat dikatakan mengubah karbon dioksida (CO2) menjadi karbohidrat. Pada bakteri belerang hijau dan ungu, energi cahaya tidak digunakan untuk memecah air, melainkan molekul anorganik lainnya, seperti hidrogen sulfida (H2S). Akibatnya, hidrogen juga diproduksi, mengurangi karbon dioksida, tetapi oksigen tidak dilepaskan. Fotosintesis semacam itu disebut anoksigenik. Bakteri fotoheterotrofik, seperti bakteri nonsulfur ungu, menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan hidrogen dari zat organik, khususnya isopropanol, tetapi gas H2 juga dapat berfungsi sebagai sumbernya. Jika sumber energi utama dalam sel adalah oksidasi bahan kimia, bakteri disebut kemoheterotrof atau kemoautotrof, tergantung pada molekul mana yang berfungsi sebagai sumber utama karbon - organik atau anorganik. Yang pertama, organik menyediakan energi dan karbon. Kemoautotrof memperoleh energi dari oksidasi zat anorganik, seperti hidrogen (menjadi air: 2H4 + O2 menjadi 2H2O), besi (Fe2+ menjadi Fe3+) atau belerang (2S + 3O2 + 2H2O menjadi 2SO42- + 4H+), dan karbon dari CO2. Organisme ini juga disebut chemolithotrophs, sehingga menekankan bahwa mereka "makan" di bebatuan.
Napas. Respirasi sel adalah proses melepaskan energi kimia yang tersimpan dalam molekul "makanan" untuk digunakan lebih lanjut dalam reaksi vital. Respirasi dapat bersifat aerob dan anaerob. Dalam kasus pertama, ia membutuhkan oksigen. Ini diperlukan untuk pekerjaan yang disebut. sistem transpor elektron: elektron berpindah dari satu molekul ke molekul lain (energi dilepaskan) dan akhirnya menempel pada oksigen bersama dengan ion hidrogen - air terbentuk. Organisme anaerobik tidak membutuhkan oksigen, dan untuk beberapa spesies dari kelompok ini bahkan beracun. Elektron yang dilepaskan selama respirasi melekat pada akseptor anorganik lainnya, seperti nitrat, sulfat atau karbonat, atau (dalam salah satu bentuk respirasi tersebut - fermentasi) ke molekul organik tertentu, khususnya glukosa. Lihat juga METABOLISME.

KLASIFIKASI

Pada sebagian besar organisme, suatu spesies dianggap sebagai kelompok individu yang terisolasi secara reproduktif. Dalam arti luas, ini berarti bahwa perwakilan dari spesies tertentu dapat menghasilkan keturunan yang subur, kawin hanya dengan jenisnya sendiri, tetapi tidak dengan individu dari spesies lain. Dengan demikian, gen dari spesies tertentu, sebagai suatu peraturan, tidak melampaui batasnya. Namun, pada bakteri, gen dapat dipertukarkan antara individu tidak hanya dari spesies yang berbeda, tetapi juga dari genera yang berbeda, sehingga tidak sepenuhnya jelas apakah sah untuk menerapkan di sini konsep yang biasa tentang asal usul evolusi dan kekerabatan. Sehubungan dengan ini dan kesulitan lainnya, klasifikasi bakteri yang diterima secara umum belum ada. Di bawah ini adalah salah satu varian yang banyak digunakan.
KERAJAAN MONERA

Filum Gracilicutes (bakteri gram negatif berdinding tipis)

Kelas Scotobacteria (bentuk non-fotosintetik, misalnya myxobacteria) Kelas Anoxyphotobacteria (bentuk fotosintesis yang melepaskan oksigen, misalnya bakteri belerang ungu) Kelas Oxyphotobacteria (bentuk fotosintesis yang melepaskan oksigen, misalnya cyanobacteria)

Filum Firmicutes (bakteri gram positif berdinding tebal)

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

Filum Tenericutes (bakteri gram negatif tanpa dinding sel)

Kelas Mollicutes (bentuk sel lunak, misalnya mikoplasma)

Jenis Mendosicutes (bakteri dengan dinding sel yang rusak)

Kelas Archaebacteria (bentuk purba, misalnya pembentuk metana)

Domain. Studi biokimia baru-baru ini menunjukkan bahwa semua prokariota jelas dibagi menjadi dua kategori: sekelompok kecil archaebacteria (Archaebacteria - "bakteri kuno") dan sisanya, yang disebut eubacteria (Eubacteria - "bakteri sejati"). Dipercaya bahwa archaebacteria lebih primitif daripada eubacteria dan lebih dekat dengan nenek moyang prokariota dan eukariota. Mereka berbeda dari bakteri lain dalam beberapa hal yang signifikan, termasuk komposisi molekul RNA ribosom (pRNA) yang terlibat dalam sintesis protein, struktur kimia lipid (zat seperti lemak), dan keberadaan beberapa zat lain di dinding sel sebagai gantinya. dari murein polimer protein-karbohidrat. Dalam sistem klasifikasi di atas, archaebacteria dianggap hanya salah satu jenis kerajaan yang sama yang mencakup semua eubacteria. Namun, menurut beberapa ahli biologi, perbedaan antara archaebacteria dan eubacteria begitu mendalam sehingga lebih tepat untuk menganggap archaebacteria di Monera sebagai sub-kerajaan yang terpisah. Baru-baru ini, proposal yang lebih radikal telah muncul. Analisis molekuler telah mengungkapkan perbedaan signifikan dalam struktur gen antara dua kelompok prokariota ini sehingga beberapa orang menganggap kehadiran mereka dalam kerajaan organisme yang sama tidak logis. Dalam hal ini, diusulkan untuk membuat kategori taksonomi (takson) dari peringkat yang lebih tinggi, menyebutnya domain, dan untuk membagi semua makhluk hidup menjadi tiga domain - Eucarya (eukariota), Archaea (archaea) dan Bakteri (eubacteria saat ini). ).

EKOLOGI

Dua fungsi ekologis bakteri yang paling penting adalah fiksasi nitrogen dan mineralisasi residu organik.
Fiksasi nitrogen. Pengikatan molekul nitrogen (N2) untuk membentuk amonia (NH3) disebut fiksasi nitrogen, dan oksidasi yang terakhir menjadi nitrit (NO-2) dan nitrat (NO-3) disebut nitrifikasi. Ini adalah proses vital bagi biosfer, karena tanaman membutuhkan nitrogen, tetapi mereka hanya dapat mengasimilasi bentuk ikatannya. Saat ini, sekitar 90% (sekitar 90 juta ton) dari jumlah tahunan nitrogen "tetap" tersebut disediakan oleh bakteri. Sisanya dihasilkan oleh pabrik kimia atau terjadi selama pelepasan petir. Nitrogen di udara, yang kira-kira. 80% dari atmosfer, terutama terkait dengan genus gram negatif Rhizobium (Rhizobium) dan cyanobacteria. Spesies Rhizobium bersimbiosis dengan sekitar 14.000 spesies tanaman polong-polongan (famili Leguminosae), yang meliputi, misalnya, semanggi, alfalfa, kedelai, dan kacang polong. Bakteri ini hidup di tempat yang disebut. nodul - pembengkakan yang terbentuk pada akar di hadapan mereka. Bakteri menerima bahan organik (nutrisi) dari tanaman, dan sebagai imbalannya memasok inang dengan nitrogen terikat. Selama setahun, hingga 225 kg nitrogen per hektar diperbaiki dengan cara ini. Tanaman non legum, seperti alder, juga bersimbiosis dengan bakteri pengikat nitrogen lainnya. Cyanobacteria berfotosintesis seperti tanaman hijau, melepaskan oksigen. Banyak dari mereka juga mampu memperbaiki nitrogen atmosfer, yang kemudian diambil oleh tumbuhan dan akhirnya oleh hewan. Prokariota ini berfungsi sebagai sumber penting nitrogen tetap di tanah pada umumnya dan sawah di Timur pada khususnya, serta pemasok utamanya untuk 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 tanah atas mengandung 100.000 hingga 1 miliar bakteri per 1 g, mis. sekitar 2 ton per hektar. Biasanya, semua residu organik, begitu berada di tanah, dengan cepat teroksidasi oleh bakteri dan jamur. Lebih tahan terhadap dekomposisi adalah zat organik kecoklatan yang disebut asam humat, yang terbentuk terutama dari lignin yang terkandung dalam kayu. Itu terakumulasi di tanah dan meningkatkan sifat-sifatnya.

BAKTERI DAN INDUSTRI

Mempertimbangkan berbagai reaksi kimia yang dikatalisis oleh bakteri, tidak mengherankan bahwa mereka banyak digunakan dalam produksi, dalam beberapa kasus sejak zaman kuno. Prokariota berbagi kemuliaan pembantu manusia mikroskopis seperti itu dengan jamur, terutama ragi, yang menyediakan sebagian besar proses fermentasi alkohol, misalnya, dalam pembuatan anggur dan bir. Sekarang setelah menjadi mungkin untuk memasukkan gen yang berguna ke dalam bakteri, menyebabkan mereka mensintesis zat berharga, seperti insulin, penggunaan industri laboratorium hidup ini telah menerima dorongan 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 selama 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 melindi bijih yang buruk, mis. mentransfer dari mereka ke dalam larutan garam logam berharga, terutama tembaga (Cu) dan uranium (U). Contohnya adalah pengolahan kalkopirit, atau pirit tembaga (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 larut dan besi sulfat: CuFeS2 + 4O2 menjadi CuSO4 + FeSO4. Teknologi semacam itu sangat menyederhanakan produksi logam berharga dari bijih; pada prinsipnya, mereka setara dengan proses yang terjadi di alam selama pelapukan batuan.
Daur ulang sampah. Bakteri juga berfungsi untuk mengubah limbah, seperti limbah, menjadi produk yang kurang berbahaya atau bahkan berguna. Air limbah merupakan salah satu masalah akut umat manusia modern. Mineralisasi lengkap mereka membutuhkan oksigen dalam jumlah besar, dan di reservoir biasa, di mana biasanya membuang limbah ini, tidak lagi cukup untuk "menetralisir" mereka. Solusinya terletak pada aerasi tambahan air limbah di kolam khusus (aerotank): sebagai hasilnya, bakteri mineralisasi memiliki oksigen yang cukup untuk menguraikan bahan organik sepenuhnya, dan air minum menjadi salah satu produk akhir dari proses dalam kasus yang paling menguntungkan. Endapan tidak larut yang tersisa di sepanjang jalan dapat mengalami fermentasi anaerobik. Agar instalasi pengolahan air tersebut mengambil ruang dan uang sesedikit mungkin, pengetahuan yang baik tentang bakteriologi diperlukan.
Penggunaan lainnya. Bidang penting lainnya dari aplikasi industri bakteri termasuk, misalnya, lobus rami, yaitu. pemisahan serat pemintalannya dari bagian lain tanaman, serta produksi antibiotik, khususnya streptomisin (bakteri dari genus Streptomyces).

PENGENDALIAN BAKTERI DI INDUSTRI

Bakteri tidak hanya bermanfaat; perjuangan melawan reproduksi massal mereka, misalnya, dalam produk makanan atau dalam sistem air pabrik pulp dan kertas, telah menjadi seluruh bidang kegiatan. Makanan dirusak oleh bakteri, jamur, dan enzim autolisisnya sendiri ("pencernaan sendiri"), kecuali dinonaktifkan oleh panas atau cara lain. Karena bakteri adalah penyebab utama pembusukan, merancang sistem penyimpanan makanan yang efisien membutuhkan pengetahuan tentang batas toleransi mikroorganisme ini. Salah satu teknologi yang paling umum adalah pasteurisasi susu, yang membunuh bakteri penyebab, misalnya, tuberkulosis 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, tetapi menonaktifkan bakteri patogen. Anggur, bir, dan jus buah juga bisa dipasteurisasi. Manfaat menyimpan makanan dalam keadaan dingin sudah lama diketahui. Suhu rendah tidak membunuh bakteri, tetapi tidak memungkinkan mereka untuk tumbuh dan berkembang biak. Benar, ketika membekukan, misalnya, hingga -25 ° C, jumlah bakteri berkurang setelah beberapa bulan, tetapi sejumlah besar mikroorganisme ini masih bertahan. Pada suhu di bawah nol, bakteri terus berkembang biak, tetapi sangat lambat. Kultur hidup mereka dapat disimpan hampir tanpa batas waktu setelah liofilisasi (pembekuan - pengeringan) dalam media yang mengandung protein, seperti serum darah. Metode pengawetan makanan terkenal lainnya termasuk pengeringan (pengeringan dan pengasapan), menambahkan sejumlah besar garam atau gula, yang secara fisiologis setara dengan dehidrasi, dan pengawetan, yaitu. ditempatkan dalam larutan asam pekat. Dengan keasaman medium yang sesuai dengan pH 4 dan di bawahnya, aktivitas vital bakteri biasanya sangat terhambat atau terhenti.

BAKTERI DAN PENYAKIT

STUDI BAKTERI

Banyak bakteri yang mudah tumbuh di tempat yang disebut. media kultur, yang mungkin termasuk kaldu daging, protein yang dicerna sebagian, garam, dekstrosa, darah utuh, serumnya dan komponen lainnya. Konsentrasi bakteri dalam kondisi seperti itu biasanya mencapai sekitar satu miliar per sentimeter kubik, akibatnya lingkungan menjadi keruh. Untuk mempelajari bakteri, perlu untuk dapat memperoleh biakan murni, atau klon, yang merupakan keturunan dari satu sel. Hal ini diperlukan, misalnya, untuk menentukan jenis bakteri yang menginfeksi pasien dan antibiotik jenis mana yang sensitif. Sampel mikrobiologis, seperti swab yang diambil dari tenggorokan atau luka, sampel darah, air atau bahan lain, sangat diencerkan dan diterapkan pada permukaan media semi-padat: koloni bulat berkembang dari sel individu di atasnya. Agen pengerasan media kultur biasanya agar, polisakarida yang diperoleh dari rumput laut tertentu dan hampir tidak dapat dicerna oleh semua jenis bakteri. Media agar yang digunakan berupa “tusuk sate”, yaitu. permukaan miring yang terbentuk dalam tabung reaksi yang berdiri pada sudut besar ketika media kultur cair mengeras, atau dalam bentuk lapisan tipis dalam cawan Petri kaca - bejana bundar datar ditutup dengan tutup dengan bentuk yang sama, tetapi diameternya sedikit lebih besar. Biasanya, dalam sehari, sel bakteri memiliki waktu untuk berkembang biak sedemikian rupa sehingga membentuk koloni yang mudah terlihat dengan mata telanjang. Hal ini dapat ditransfer ke lingkungan lain untuk studi lebih lanjut. Semua media kultur harus steril sebelum kultivasi bakteri, dan kemudian harus diperhatikan untuk mencegah pengendapan mikroorganisme yang tidak diinginkan pada media tersebut. Untuk memeriksa bakteri yang tumbuh dengan cara ini, lingkaran kawat tipis dikalsinasi di atas api, pertama-tama menyentuhnya dengan koloni atau noda, dan kemudian dengan setetes air yang diendapkan pada kaca objek. Mendistribusikan bahan yang diambil secara merata dalam air ini, gelas dikeringkan dan dengan cepat melewati api pembakar dua atau tiga kali (sisi dengan bakteri harus diputar): sebagai hasilnya, mikroorganisme, tanpa rusak, menempel dengan kuat ke substrat. Pewarna diteteskan ke permukaan preparat, kemudian kaca dicuci dengan air dan dikeringkan kembali. Sampel sekarang dapat dilihat di bawah mikroskop. Kultur murni bakteri diidentifikasi terutama oleh karakteristik biokimia mereka, 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 mereka diwarnai dengan pewarna tertentu. Sensitivitas terhadap obat-obatan tertentu, seperti antibiotik, dapat ditentukan dengan menempatkan cakram kecil kertas saring yang direndam dengan zat ini pada permukaan yang diinokulasi dengan bakteri. Jika ada senyawa kimia yang membunuh bakteri, zona bebas dari bakteri akan terbentuk di sekitar cakram yang sesuai.

Ensiklopedia Collier. - Masyarakat Terbuka. 2000 .