ბაქტერიები
უჯრედული მიკროორგანიზმების ფართო ჯგუფი, რომელიც ხასიათდება მემბრანით გარშემორტყმული უჯრედის ბირთვის არარსებობით. ამავდროულად, ბაქტერიის გენეტიკურ მასალას (დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა, ანუ დნმ) უჯრედში საკმაოდ სპეციფიკური ადგილი უჭირავს – ზონას, რომელსაც ნუკლეოიდი ეწოდება. უჯრედების ასეთი სტრუქტურის მქონე ორგანიზმებს პროკარიოტებს („წინა ბირთვულს“) უწოდებენ, ყველა დანარჩენისგან განსხვავებით – ევკარიოტებს („ნამდვილი ბირთვი“), რომელთა დნმ მდებარეობს გარსით გარშემორტყმულ ბირთვში. ბაქტერიები, რომლებიც ოდესღაც მიკროსკოპულ მცენარეებად ითვლებოდნენ, ახლა კლასიფიცირდება როგორც ცალკეული სამეფო, Monera, ერთ-ერთი ხუთიდან ამჟამინდელი კლასიფიკაციის სისტემაში, მცენარეებთან, ცხოველებთან, სოკოებთან და პროტისტებთან ერთად.

ნამარხი მტკიცებულებები. ბაქტერიები, ალბათ, ორგანიზმების უძველესი ცნობილი ჯგუფია. ქვის ფენიანი ნაგებობები - სტრომატოლიტები - ზოგ შემთხვევაში არქეოზოური (არქეული) დასაწყისით თარიღდება, ე.ი. რომ წარმოიშვა 3,5 მილიარდი წლის წინ - ბაქტერიების სასიცოცხლო აქტივობის შედეგი, როგორც წესი, ფოტოსინთეზური, ე.წ. ლურჯი-მწვანე წყალმცენარეები. მსგავსი სტრუქტურები (კარბონატებით გაჟღენთილი ბაქტერიული ფირები) ჯერ კიდევ იქმნება, ძირითადად ავსტრალიის, ბაჰამის სანაპიროებზე, კალიფორნიასა და სპარსეთის ყურეში, მაგრამ ისინი შედარებით იშვიათია და დიდ ზომებს არ აღწევენ, რადგან ბალახოვანი ორგანიზმები, როგორიცაა გასტროპოდები, იკვებება მათზე. დღეს სტრომატოლიტები ძირითადად იზრდება იქ, სადაც ეს ცხოველები არ არიან წყლის მაღალი მარილიანობის ან სხვა მიზეზების გამო, მაგრამ ევოლუციის პროცესში ბალახისმჭამელი ფორმების გამოჩენამდე მათ შეუძლიათ მიაღწიონ უზარმაზარ ზომებს, რაც წარმოადგენს ოკეანის ზედაპირული წყლის აუცილებელ ელემენტს. თანამედროვე მარჯნის რიფებთან შედარებით. ზოგიერთ უძველეს კლდეში აღმოჩენილია წვრილი ნახშირბადის სფეროები, რომლებიც ასევე ბაქტერიების ნაშთებად ითვლება. პირველი ბირთვული, ე.ი. ევკარიოტული, უჯრედები წარმოიშვა ბაქტერიებისგან დაახლოებით 1,4 მილიარდი წლის წინ.
ეკოლოგია.ბევრი ბაქტერიაა ნიადაგში, ტბებისა და ოკეანეების ფსკერზე – ყველგან, სადაც ორგანული ნივთიერებები გროვდება. ისინი ცხოვრობენ სიცივეში, როდესაც თერმომეტრი ოდნავ აღემატება ნულს, და ცხელ მჟავე წყაროებში 90 ° C-ზე მაღალი ტემპერატურით. ზოგიერთი ბაქტერია მოითმენს გარემოს ძალიან მაღალ მარილიანობას; კერძოდ, ისინი მკვდარ ზღვაში ნაპოვნი ერთადერთი ორგანიზმებია. ატმოსფეროში ისინი იმყოფებიან წყლის წვეთებში და მათი სიმრავლე იქ ჩვეულებრივ კორელაციაშია ჰაერის მტვრიანობასთან. ასე რომ, ქალაქებში წვიმის წყალი გაცილებით მეტ ბაქტერიას შეიცავს, ვიდრე სოფლად. ისინი ცოტაა მაღალმთიანეთისა და პოლარული რეგიონების ცივ ჰაერში, მიუხედავად ამისა, ისინი გვხვდება სტრატოსფეროს ქვედა ფენაშიც კი 8 კმ სიმაღლეზე. ცხოველების საჭმლის მომნელებელი ტრაქტი მჭიდროდ არის დასახლებული ბაქტერიებით (ჩვეულებრივ, უვნებელია). ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ისინი არ არის აუცილებელი სახეობების უმეტესობის სიცოცხლისთვის, თუმცა მათ შეუძლიათ ზოგიერთი ვიტამინის სინთეზირება. თუმცა, მცოცავებში (ძროხა, ანტილოპები, ცხვარი) და ბევრ ტერმიტში ისინი მონაწილეობენ მცენარეული საკვების მონელებაში. გარდა ამისა, სტერილურ პირობებში გაზრდილი ცხოველის იმუნური სისტემა ნორმალურად არ ვითარდება ბაქტერიების მიერ სტიმულაციის ნაკლებობის გამო. ნაწლავის ნორმალური ბაქტერიული „ფლორა“ ასევე მნიშვნელოვანია იქ შემავალი მავნე მიკროორგანიზმების დასათრგუნავად.

ბაქტერიების სტრუქტურა და სიცოცხლე

ბაქტერიები ბევრად უფრო მცირეა, ვიდრე მრავალუჯრედიანი მცენარეებისა და ცხოველების უჯრედები. მათი სისქე ჩვეულებრივ 0,5-2,0 მიკრონი, ხოლო სიგრძე 1,0-8,0 მიკრონი. ზოგიერთი ფორმა ძლივს ჩანს სტანდარტული სინათლის მიკროსკოპის გარჩევადობით (დაახლოებით 0,3 μm), მაგრამ ასევე ცნობილია სახეობები, რომელთა სიგრძე აღემატება 10 μm-ს და სიგანე, რომელიც ასევე სცილდება ამ საზღვრებს, და ძალიან თხელი ბაქტერიების რაოდენობა. სიგრძე შეიძლება აღემატებოდეს 50 მკმ-ს. ამ სამეფოს მეოთხედი მილიონი საშუალო ზომის წარმომადგენელი მოერგება ფანქრით დაყენებული წერტილის შესაბამის ზედაპირზე.
სტრუქტურა.მორფოლოგიის თავისებურებების მიხედვით გამოიყოფა ბაქტერიების შემდეგი ჯგუფები: კოკები (მეტ-ნაკლებად სფერული), ბაცილები (ღეროები ან ცილინდრები მომრგვალებული ბოლოებით), სპირილა (ხისტი სპირალები) და სპიროქეტები (თხელი და მოქნილი თმის მსგავსი ფორმები). ზოგიერთი ავტორი მიდრეკილია ბოლო ორი ჯგუფის ერთ – სპირილაში გაერთიანებისკენ. პროკარიოტები ევკარიოტებისაგან განსხვავდებიან ძირითადად კარგად ჩამოყალიბებული ბირთვის არარსებობით და ტიპიურ შემთხვევაში მხოლოდ ერთი ქრომოსომის არსებობით - ძალიან გრძელი წრიული დნმ-ის მოლეკულა, რომელიც ერთ წერტილშია მიმაგრებული უჯრედის მემბრანაზე. პროკარიოტებს ასევე არ გააჩნიათ მემბრანით შეკრული უჯრედშიდა ორგანელები, რომლებსაც ეწოდებათ მიტოქონდრია და ქლოროპლასტები. ევკარიოტებში მიტოქონდრია გამოიმუშავებს ენერგიას სუნთქვის დროს, ხოლო ფოტოსინთეზი ხდება ქლოროპლასტებში (იხ. აგრეთვე უჯრედი). პროკარიოტებში მთელი უჯრედი (და, უპირველეს ყოვლისა, უჯრედის მემბრანა) იღებს მიტოქონდრიის ფუნქციას, ფოტოსინთეზურ ფორმებში კი, ამავე დროს, ქლოროპლასტის. ევკარიოტების მსგავსად, ბაქტერიის შიგნით არის მცირე ნუკლეოპროტეინების სტრუქტურები - რიბოსომები, რომლებიც აუცილებელია ცილის სინთეზისთვის, მაგრამ ისინი არ არიან დაკავშირებული არცერთ მემბრანასთან. ძალიან მცირე გამონაკლისების გარდა, ბაქტერიებს არ შეუძლიათ სტეროლების, ევკარიოტული უჯრედის მემბრანების აუცილებელი კომპონენტების სინთეზირება. უჯრედის მემბრანის გარეთ, ბაქტერიების უმეტესობა დაფარულია უჯრედის კედლით, რომელიც გარკვეულწილად მოგვაგონებს მცენარეთა უჯრედების ცელულოზის კედელს, მაგრამ შედგება სხვა პოლიმერებისგან (მათში შედის არა მხოლოდ ნახშირწყლები, არამედ ამინომჟავები და ბაქტერიებისთვის სპეციფიკური ნივთიერებები). ეს გარსი ხელს უშლის ბაქტერიული უჯრედის აფეთქებას, როდესაც მასში წყალი შედის ოსმოსის გამო. უჯრედის კედლის თავზე ხშირად არის დამცავი ლორწოვანის კაფსულა. ბევრი ბაქტერია აღჭურვილია ფლაგელებით, რომლითაც ისინი აქტიურად ბანაობენ. ბაქტერიული დროშები უფრო მარტივი და გარკვეულწილად განსხვავდება მსგავსი ევკარიოტული სტრუქტურებისგან.

"ტიპიური" ბაქტერიული უჯრედიდა მისი ძირითადი სტრუქტურები.

სენსორული ფუნქციები და ქცევა.ბევრ ბაქტერიას აქვს ქიმიური რეცეპტორები, რომლებიც აღმოაჩენენ ცვლილებებს გარემოს მჟავიანობასა და სხვადასხვა ნივთიერებების კონცენტრაციაში, როგორიცაა შაქარი, ამინომჟავები, ჟანგბადი და ნახშირორჟანგი. თითოეულ ნივთიერებას აქვს საკუთარი ტიპის ასეთი „გემოს“ რეცეპტორები და მუტაციის შედეგად ერთ-ერთი მათგანის დაკარგვა იწვევს ნაწილობრივ „გემოს სიბრმავეს“. ბევრი მოძრავი ბაქტერია ასევე რეაგირებს ტემპერატურის რყევებზე, ხოლო ფოტოსინთეზური სახეობები სინათლის ცვლილებებზე. ზოგიერთი ბაქტერია აღიქვამს მაგნიტური ველის ხაზების მიმართულებას, მათ შორის დედამიწის მაგნიტურ ველს, მათ უჯრედებში არსებული მაგნიტიტის ნაწილაკების (მაგნიტური რკინის საბადო - Fe3O4) დახმარებით. წყალში ბაქტერიები ამ უნარს იყენებენ ძალის ხაზების გასწვრივ ცურვისთვის ხელსაყრელი გარემოს მოსაძებნად. ბაქტერიებში პირობითი რეფლექსები უცნობია, მაგრამ მათ აქვთ გარკვეული სახის პრიმიტიული მეხსიერება. ცურვისას ადარებენ სტიმულის აღქმულ ინტენსივობას მის წინა მნიშვნელობას, ე.ი. დაადგინეთ, უფრო დიდი გახდა თუ პატარა და, ამის საფუძველზე, შეინარჩუნეთ მოძრაობის მიმართულება ან შეცვალეთ იგი.
რეპროდუქცია და გენეტიკა.ბაქტერიები მრავლდებიან უსქესო გზით: მათ უჯრედში არსებული დნმ მრავლდება (ორმაგდება), უჯრედი ორად იყოფა და თითოეული შვილობილი უჯრედი იღებს მშობლის დნმ-ის თითო ასლს. ბაქტერიული დნმ ასევე შეიძლება გადაეცეს არაგამყოფ უჯრედებს შორის. ამავდროულად, მათი შერწყმა (როგორც ევკარიოტებში) არ ხდება, ინდივიდების რაოდენობა არ იზრდება და, როგორც წესი, გენომის მხოლოდ მცირე ნაწილი (გენების სრული ნაკრები) გადადის სხვა უჯრედში, განსხვავებით „ნამდვილი“ სექსუალური პროცესი, რომლის დროსაც შთამომავალი იღებს გენების სრულ კომპლექტს თითოეული მშობლისგან. ასეთი დნმ-ის გადაცემა შეიძლება განხორციელდეს სამი გზით. ტრანსფორმაციის დროს ბაქტერია შთანთქავს გარემოდან „შიშველ“ დნმ-ს, რომელიც იქ მოხვდა სხვა ბაქტერიების განადგურების დროს ან განზრახ „ჩამოცურდა“ ექსპერიმენტატორის მიერ. პროცესს ტრანსფორმაცია ეწოდება, რადგან მისი შესწავლის ადრეულ ეტაპებზე მთავარი ყურადღება ეთმობოდა უვნებელი ორგანიზმების ამ გზით გადაქცევას (გადაქცევას) ვირუსულ ორგანიზმებად. დნმ-ის ფრაგმენტები ასევე შეიძლება გადავიდეს ბაქტერიებიდან ბაქტერიებზე სპეციალური ვირუსებით - ბაქტერიოფაგებით. ამას ეწოდება ტრანსდუქცია. ასევე არსებობს პროცესი, რომელიც წააგავს განაყოფიერებას და ჰქვია კონიუგაცია: ბაქტერიები ერთმანეთთან დაკავშირებულია დროებითი მილაკოვანი გამონაზარდებით (კოპულაციური ფიმბრია), რომლის მეშვეობითაც დნმ გადადის „მამრობითი“ უჯრედიდან „ქალიდან“. ზოგჯერ ბაქტერიები შეიცავს ძალიან მცირე დამატებით ქრომოსომებს - პლაზმიდებს, რომლებიც ასევე შეიძლება გადავიდეს ინდივიდიდან ინდივიდზე. თუ ამავდროულად პლაზმიდები შეიცავს გენებს, რომლებიც იწვევენ რეზისტენტობას ანტიბიოტიკების მიმართ, ისინი საუბრობენ ინფექციურ რეზისტენტობაზე. ეს მნიშვნელოვანია სამედიცინო თვალსაზრისით, რადგან ის შეიძლება გავრცელდეს ბაქტერიების სხვადასხვა სახეობასა და გვარსაც შორის, რის შედეგადაც მთელი ბაქტერიული ფლორა, ვთქვათ, ნაწლავები, რეზისტენტული ხდება გარკვეული მედიკამენტების მოქმედების მიმართ.

მეტაბოლიზმი

ნაწილობრივ ბაქტერიების მცირე ზომის გამო, მათი მეტაბოლიზმის ინტენსივობა გაცილებით მაღალია, ვიდრე ევკარიოტების. ყველაზე ხელსაყრელ პირობებში, ზოგიერთ ბაქტერიას შეუძლია გააორმაგოს მათი საერთო მასა და სიმრავლე დაახლოებით ყოველ 20 წუთში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მათი რიგი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფერმენტული სისტემები ფუნქციონირებს ძალიან მაღალი სიჩქარით. ასე რომ, კურდღელს ცილის მოლეკულის სინთეზისთვის რამდენიმე წუთი სჭირდება, ბაქტერიას კი – წამი. თუმცა, ბუნებრივ გარემოში, მაგალითად, ნიადაგში, ბაქტერიების უმეტესობა "შიმშილის დიეტაზეა", ასე რომ, თუ მათი უჯრედები იყოფა, მაშინ არა ყოველ 20 წუთში, არამედ ყოველ რამდენიმე დღეში ერთხელ.
კვება.ბაქტერიები არის ავტოტროფები და ჰეტეროტროფები. ავტოტროფებს („თვითმკვებავ“) არ სჭირდებათ სხვა ორგანიზმების მიერ წარმოებული ნივთიერებები. ისინი იყენებენ ნახშირორჟანგს (CO2), როგორც ნახშირბადის ძირითად ან ერთადერთ წყაროს. CO2 და სხვა არაორგანული ნივთიერებების ჩათვლით, კერძოდ, ამიაკი (NH3), ნიტრატები (NO-3) და სხვადასხვა გოგირდის ნაერთები, კომპლექსურ ქიმიურ რეაქციებში ისინი ასინთეზირებენ ყველა საჭირო ბიოქიმიურ პროდუქტს. ჰეტეროტროფები ("სხვებით იკვებებიან") ნახშირბადის ძირითად წყაროდ იყენებენ (ზოგიერთ სახეობას ასევე სჭირდება CO2) სხვა ორგანიზმების მიერ სინთეზირებულ ორგანულ (ნახშირბადის შემცველ) ნივთიერებებს, კერძოდ, შაქარს. დაჟანგული, ეს ნაერთები აწვდიან ენერგიას და მოლეკულებს, რომლებიც აუცილებელია უჯრედების ზრდისა და სასიცოცხლო აქტივობისთვის. ამ თვალსაზრისით, ჰეტეროტროფული ბაქტერიები, რომლებიც მოიცავს პროკარიოტების დიდ უმრავლესობას, მსგავსია ადამიანისა.
ენერგიის ძირითადი წყაროები.თუ უჯრედული კომპონენტების ფორმირებისთვის (სინთეზისთვის) ძირითადად გამოიყენება სინათლის ენერგია (ფოტონები), მაშინ პროცესს ეწოდება ფოტოსინთეზი, ხოლო მის შესაძლებელ სახეობებს - ფოტოტროფები. ფოტოტროფული ბაქტერიები იყოფა ფოტოჰეტეროტროფებად და ფოტოავტოტროფებად, იმისდა მიხედვით თუ რომელი ნაერთები - ორგანული თუ არაორგანული - ემსახურება ნახშირბადის ძირითად წყაროს. ფოტოავტოტროფული ციანობაქტერიები (ლურჯი-მწვანე წყალმცენარეები), ისევე როგორც მწვანე მცენარეები, ყოფენ წყლის მოლეკულებს (H2O) სინათლის ენერგიის გამოყენებით. ეს ათავისუფლებს თავისუფალ ჟანგბადს (1/2O2) და წარმოქმნის წყალბადს (2H+), რომელიც შეიძლება ითქვას ნახშირორჟანგს (CO2) ნახშირწყლებად გარდაქმნის. მწვანე და მეწამულ გოგირდოვან ბაქტერიებში სინათლის ენერგია არ გამოიყენება წყლის დასაშლელად, არამედ სხვა არაორგანული მოლეკულები, როგორიცაა წყალბადის სულფიდი (H2S). შედეგად, წყალბადიც იწარმოება, რაც ამცირებს ნახშირორჟანგს, მაგრამ ჟანგბადი არ გამოიყოფა. ასეთ ფოტოსინთეზს ეწოდება ანოქსიგენური. ფოტოჰეტეროტროფული ბაქტერიები, როგორიცაა მეწამული არაგოგირდოვანი ბაქტერიები, იყენებენ სინათლის ენერგიას ორგანული ნივთიერებებისგან, კერძოდ, იზოპროპანოლისგან წყალბადის წარმოებისთვის, მაგრამ აირისებრი H2 ასევე შეიძლება გახდეს მისი წყარო. თუ უჯრედში ენერგიის ძირითადი წყარო ქიმიკატების დაჟანგვაა, ბაქტერიებს უწოდებენ ქიმიოჰეტეროტროფებს ან ქიმიოავტოტროფებს, იმისდა მიხედვით, თუ რომელი მოლეკულები ემსახურება ნახშირბადის მთავარ წყაროს - ორგანულს თუ არაორგანულს. პირველში, ორგანული ნივთიერებები უზრუნველყოფენ როგორც ენერგიას, ასევე ნახშირბადს. ქიმიოავტოტროფები ენერგიას იღებენ არაორგანული ნივთიერებების, როგორიცაა წყალბადი (წყალში: 2H4 + O2-დან 2H2O-მდე), რკინა (Fe2+-დან Fe3+-მდე) ან გოგირდი (2S + 3O2 + 2H2O-დან 2SO42- + 4H+-მდე) დაჟანგვის შედეგად და ნახშირბადი CO2-დან. ამ ორგანიზმებს ასევე უწოდებენ ქიმიოლითოტროფებს, რითაც ხაზს უსვამენ, რომ ისინი "იკვებებიან" კლდეებით.
სუნთქვა.უჯრედული სუნთქვა არის "საკვების" მოლეკულებში შენახული ქიმიური ენერგიის განთავისუფლების პროცესი სასიცოცხლო რეაქციებში მისი შემდგომი გამოყენებისთვის. სუნთქვა შეიძლება იყოს აერობული და ანაერობული. პირველ შემთხვევაში მას ჟანგბადი სჭირდება. სამუშაოსთვის საჭიროა ე.წ. ელექტრონების ტრანსპორტირების სისტემა: ელექტრონები გადადიან ერთი მოლეკულიდან მეორეში (ენერგია გამოიყოფა) და საბოლოოდ წყალბადის იონებთან ერთად ჟანგბადს უერთდებიან - წარმოიქმნება წყალი. ანაერობულ ორგანიზმებს არ სჭირდებათ ჟანგბადი და ამ ჯგუფის ზოგიერთი სახეობისთვის ის შხამიანიც კია. სუნთქვის დროს გამოთავისუფლებული ელექტრონები მიმაგრებულია სხვა არაორგანულ მიმღებებთან, როგორიცაა ნიტრატი, სულფატი ან კარბონატი, ან (ასეთი სუნთქვის ერთ-ერთი ფორმით - დუღილი) გარკვეულ ორგანულ მოლეკულას, კერძოდ, გლუკოზას. აგრეთვე მეტაბოლიზმი.

კლასიფიკაცია

ორგანიზმების უმეტესობაში სახეობა განიხილება ინდივიდების რეპროდუქციულად იზოლირებულ ჯგუფად. ფართო გაგებით, ეს ნიშნავს, რომ მოცემული სახეობის წარმომადგენლებს შეუძლიათ ნაყოფიერი შთამომავლობის წარმოქმნა, შეწყვილება მხოლოდ საკუთარ გვართან, მაგრამ არა სხვა სახეობის ინდივიდებთან. ამრიგად, კონკრეტული სახეობის გენები, როგორც წესი, არ სცილდება მის ფარგლებს. თუმცა, ბაქტერიებში გენების გაცვლა შესაძლებელია არა მხოლოდ სხვადასხვა სახეობის, არამედ სხვადასხვა გვარის ინდივიდებს შორის, ასე რომ, სრულიად გაუგებარია არის თუ არა ლეგიტიმური აქ გამოყენება ევოლუციური წარმოშობისა და ნათესაობის ჩვეულებრივი ცნებების შესახებ. ამ და სხვა სირთულეებთან დაკავშირებით, ბაქტერიების ზოგადად მიღებული კლასიფიკაცია ჯერ არ არსებობს. ქვემოთ არის მისი ერთ-ერთი ფართოდ გამოყენებული ვარიანტი.
მონერას სამეფო

Phylum Gracilicutes (თხელკედლიანი გრამუარყოფითი ბაქტერიები)

სკოტობაქტერიების კლასი (არაფოტოსინთეზური ფორმები, მაგ. მიქსობაქტერიები) კლასი ანოქსიფოტობაქტერიები (ჟანგბადის გამომთავისუფლებელი ფოტოსინთეზური ფორმები, მაგ. მეწამული გოგირდის ბაქტერიები) კლასი ოქსიფოტობაქტერიები (ჟანგბადის გამომთავისუფლებელი ფოტოსინთეზური ფორმები, ე.

Phylum Firmicutes (სქელკედლიანი გრამდადებითი ბაქტერიები)

ფირმიბაქტერიების კლასი (მყარუჯრედოვანი ფორმები, როგორიცაა კლოსტრიდია)
თალობაქტერიების კლასი (განშტოებული ფორმები, მაგ. აქტინომიცეტები)

Tenericutes phylum (გრამუარყოფითი ბაქტერიები უჯრედის კედლის გარეშე)

მოლიკუტების კლასი (რბილი უჯრედების ფორმები, მაგ., მიკოპლაზმები)

ტიპი Mendosicutes (ბაქტერიები დეფექტური უჯრედის კედლით)

არქებაქტერიების კლასი (უძველესი ფორმები, მაგ. მეთანის წარმომქმნელი)

დომენები.ბოლო ბიოქიმიურმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ყველა პროკარიოტი აშკარად იყოფა ორ კატეგორიად: არქებაქტერიების მცირე ჯგუფი (Archaebacteria - "უძველესი ბაქტერიები") და ყველა დანარჩენი, რომელსაც უწოდებენ ევბაქტერიებს (Eubacteria - "ნამდვილი ბაქტერიები"). ითვლება, რომ არქებაქტერიები უფრო პრიმიტიულია ვიდრე ევბაქტერიები და უფრო ახლოს არიან პროკარიოტებისა და ევკარიოტების საერთო წინაპართან. ისინი განსხვავდებიან სხვა ბაქტერიებისგან რამდენიმე მნიშვნელოვანი თვალსაზრისით, მათ შორის ცილის სინთეზში ჩართული რიბოსომური რნმ-ის (pRNA) მოლეკულების შემადგენლობით, ლიპიდების ქიმიური სტრუქტურა (ცხიმის მსგავსი ნივთიერებები) და უჯრედის კედელში ზოგიერთი სხვა ნივთიერების არსებობა. ცილოვან-ნახშირწყლების პოლიმერული მურეინის. ზემოაღნიშნული კლასიფიკაციის სისტემაში არქებაქტერიები განიხილება იმავე სამეფოს მხოლოდ ერთ-ერთ სახეობად, რომელიც მოიცავს ყველა ევბაქტერიას. თუმცა, ზოგიერთი ბიოლოგის აზრით, განსხვავებები არქებაქტერიებსა და ევბაქტერიებს შორის იმდენად ღრმაა, რომ უფრო სწორია მონერაში არქებაქტერიები ცალკე ქვესამეფოდ მივიჩნიოთ. ცოტა ხნის წინ კიდევ უფრო რადიკალური წინადადება გაჩნდა. მოლეკულურმა ანალიზმა გამოავლინა ისეთი მნიშვნელოვანი განსხვავებები გენების სტრუქტურაში პროკარიოტების ამ ორ ჯგუფს შორის, რომ ზოგიერთი მათ არსებობას ორგანიზმების იმავე სამეფოში ალოგიკურად მიიჩნევს. ამასთან დაკავშირებით, შემოთავაზებული იყო კიდევ უფრო მაღალი რანგის ტაქსონომიური კატეგორიის (ტაქსონის) შექმნა, რომელსაც მას დომენი უწოდეს და ყველა ცოცხალი არსების დაყოფა სამ დომენად - ევკარია (ევკარიოტები), არქეა (არქებაქტერიები) და ბაქტერიები (მიმდინარე ევბაქტერიები). ).

ეკოლოგია

ბაქტერიების ორი ყველაზე მნიშვნელოვანი ეკოლოგიური ფუნქციაა აზოტის ფიქსაცია და ორგანული ნარჩენების მინერალიზაცია.
აზოტის ფიქსაცია.მოლეკულური აზოტის (N2) შეერთებას ამიაკის (NH3) წარმოქმნით ეწოდება აზოტის ფიქსაცია, ხოლო ამ უკანასკნელის დაჟანგვას ნიტრიტებთან (NO-2) და ნიტრატებთან (NO-3) - ნიტრიფიკაცია. ეს სასიცოცხლო პროცესებია ბიოსფეროსთვის, რადგან მცენარეებს სჭირდებათ აზოტი, მაგრამ მათ შეუძლიათ მხოლოდ მისი შეკრული ფორმების ათვისება. ამჟამად, ასეთი „ფიქსირებული“ აზოტის წლიური რაოდენობის დაახლოებით 90% (დაახლოებით 90 მილიონი ტონა) უზრუნველყოფილია ბაქტერიებით. დანარჩენს აწარმოებენ ქიმიური მცენარეები ან ჩნდება ელვისებური გამონადენის დროს. აზოტი ჰაერში, რაც დაახლ. ატმოსფეროს 80%, ძირითადად დაკავშირებულია გრამუარყოფით გვართან Rhizobium (Rhizobium) და ციანობაქტერიებთან. Rhizobium სახეობები სიმბიოზებულია დაახლოებით 14000 სახეობის პარკოსან მცენარეებთან (ოჯახი Leguminosae), რომელიც მოიცავს, მაგალითად, სამყურას, იონჯას, სოიას და ბარდას. ეს ბაქტერიები ცხოვრობენ ე.წ. კვანძები - შეშუპებები, რომლებიც წარმოიქმნება ფესვებზე მათი თანდასწრებით. ბაქტერიები მცენარისგან იღებენ ორგანულ ნივთიერებებს (კვებას) და სანაცვლოდ აწვდიან მასპინძელს შეკრული აზოტით. ერთი წლის განმავლობაში ამ გზით ჰექტარზე 225 კგ-მდე აზოტი ფიქსირდება. პარკოსანი მცენარეები, როგორიცაა მურყანი, ასევე ხვდებიან სიმბიოზში სხვა აზოტის დამამყარებელ ბაქტერიებთან. ციანობაქტერიები მწვანე მცენარეების მსგავსად ახდენენ ფოტოსინთეზს, ათავისუფლებენ ჟანგბადს. ბევრ მათგანს ასევე შეუძლია დააფიქსიროს ატმოსფერული აზოტი, რომელსაც შემდეგ მცენარეები და საბოლოოდ ცხოველები იღებენ. ეს პროკარიოტები ემსახურებიან როგორც ფიქსირებული აზოტის მნიშვნელოვან წყაროს ზოგადად ნიადაგში და კონკრეტულად აღმოსავლეთში ბრინჯის მინდვრებში, ასევე მისი მთავარი მიმწოდებელი ოკეანის ეკოსისტემებისთვის.
მინერალიზაცია.ასე ჰქვია ორგანული ნარჩენების დაშლას ნახშირორჟანგად (CO2), წყალში (H2O) და მინერალურ მარილებად. ქიმიური თვალსაზრისით ეს პროცესი წვის ტოლფასია, ამიტომ დიდი რაოდენობით ჟანგბადს მოითხოვს. ნიადაგის ზედა ფენა შეიცავს 100000-დან 1 მილიარდ ბაქტერიას 1 გ-ზე, ე.ი. დაახლოებით 2 ტონა ჰექტარზე. როგორც წესი, ყველა ორგანული ნარჩენი მიწაში მოხვედრისას სწრაფად იჟანგება ბაქტერიებითა და სოკოებით. დაშლის მიმართ უფრო მდგრადია მოყავისფრო ორგანული ნივთიერება, სახელად ჰუმინის მჟავა, რომელიც წარმოიქმნება ძირითადად ხეში შემავალი ლიგნინისგან. ის გროვდება ნიადაგში და აუმჯობესებს მის თვისებებს.

ბაქტერიები და მრეწველობა

ბაქტერიების მიერ კატალიზებული ქიმიური რეაქციების მრავალფეროვნების გათვალისწინებით, გასაკვირი არ არის, რომ ისინი ფართოდ გამოიყენება წარმოებაში, ზოგიერთ შემთხვევაში უძველესი დროიდან. პროკარიოტები იზიარებენ ასეთი მიკროსკოპული ადამიანის დამხმარეების დიდებას სოკოებთან, პირველ რიგში საფუართან, რომლებიც უზრუნველყოფენ ალკოჰოლური დუღილის უმეტეს პროცესებს, მაგალითად, ღვინისა და ლუდის წარმოებაში. ახლა, როდესაც შესაძლებელი გახდა ბაქტერიებში სასარგებლო გენების შეყვანა, რაც მათ ღირებული ნივთიერებების, როგორიცაა ინსულინის სინთეზს უბიძგებს, ამ ცოცხალი ლაბორატორიების სამრეწველო გამოყენებამ ახალი ძლიერი იმპულსი მიიღო. აგრეთვე გენეტიკური ინჟინერია.
Კვების ინდუსტრია.ამჟამად ბაქტერიები ამ ინდუსტრიაში ძირითადად გამოიყენება ყველის, სხვა ფერმენტირებული რძის პროდუქტებისა და ძმრის წარმოებისთვის. ძირითადი ქიმიური რეაქციები აქ არის მჟავების წარმოქმნა. ამრიგად, ძმრის წარმოებისას, Acetobacter-ის გვარის ბაქტერიები აჟანგებენ სიდრი ან სხვა სითხეებში შემავალ ეთილის სპირტს ძმარმჟავად. მსგავსი პროცესები ხდება მჟავე კომბოსტოს დროსაც: ანაერობული ბაქტერიები ამ მცენარის ფოთლებში შემავალ შაქარს ადუღებენ რძემჟავას, აგრეთვე ძმარმჟავას და სხვადასხვა სპირტებს.
მადნების გამორეცხვა.ბაქტერიები გამოიყენება ღარიბი მადნების გასაწმენდად, ე.ი. მათგან გადატანა ძვირფასი ლითონების, უპირველეს ყოვლისა, სპილენძის (Cu) და ურანის (U) მარილების ხსნარში. ამის მაგალითია ქალკოპირიტის, ან სპილენძის პირიტის (CuFeS2) დამუშავება. ამ მადნის გროვას პერიოდულად რწყავენ თიობაცილის გვარის ქიმიოლითოტროფული ბაქტერიების შემცველი წყლით. სასიცოცხლო აქტივობის დროს ისინი აჟანგებენ გოგირდს (S), წარმოქმნიან ხსნად სპილენძისა და რკინის სულფატებს: CuFeS2 + 4O2 CuSO4 + FeSO4-მდე. ასეთი ტექნოლოგიები მნიშვნელოვნად ამარტივებს მადნებიდან ძვირფასი ლითონების წარმოებას; პრინციპში, ისინი ექვივალენტურია იმ პროცესებისა, რომლებიც ბუნებაში ხდება ქანების ამინდობის დროს.
ნარჩენების გადამუშავება.ბაქტერიები ასევე ემსახურებიან ნარჩენების, როგორიცაა კანალიზაციის, ნაკლებად საშიშ ან თუნდაც სასარგებლო პროდუქტად გადაქცევას. ჩამდინარე წყალი თანამედროვე კაცობრიობის ერთ-ერთი მწვავე პრობლემაა. მათი სრული მინერალიზაცია მოითხოვს ჟანგბადის უზარმაზარ რაოდენობას და ჩვეულებრივ წყალსაცავებში, სადაც ჩვეულია ამ ნარჩენების გადაყრა, მათი „ნეიტრალიზაცია“ საკმარისი აღარ არის. გამოსავალი მდგომარეობს ჩამდინარე წყლების დამატებით აერაციაში სპეციალურ აუზებში (აეროტანკებში): შედეგად, მინერალიზებულ ბაქტერიებს აქვთ საკმარისი ჟანგბადი ორგანული ნივთიერებების სრულად დასაშლელად, ხოლო სასმელი წყალი ხდება პროცესის ერთ-ერთი საბოლოო პროდუქტი ყველაზე ხელსაყრელ შემთხვევებში. გზად დარჩენილი უხსნადი ნალექი შეიძლება დაექვემდებაროს ანაერობულ ფერმენტაციას. იმისათვის, რომ ასეთმა წყლის გამწმენდმა ნაგებობებმა დაიკავონ რაც შეიძლება ნაკლები ადგილი და ფული, საჭიროა ბაქტერიოლოგიის კარგი ცოდნა.
სხვა გამოყენება.ბაქტერიების სამრეწველო გამოყენების სხვა მნიშვნელოვანი სფეროებია, მაგალითად, სელის ლობი, ე.ი. მისი დაწნული ბოჭკოების გამოყოფა მცენარის სხვა ნაწილებისგან, აგრეთვე ანტიბიოტიკების, კერძოდ სტრეპტომიცინის (სტრეპტომიცინის გვარის ბაქტერიების) წარმოება.

ბაქტერიების კონტროლი ინდუსტრიაში

ბაქტერიები არა მხოლოდ სასარგებლოა; მათი მასობრივი გამრავლების წინააღმდეგ ბრძოლა, მაგალითად, კვების პროდუქტებში ან რბილობი და ქაღალდის ქარხნების წყლის სისტემებში, გახდა მთელი საქმიანობის სფერო. საკვებს აფუჭებს ბაქტერიები, სოკოები და მათივე ავტოლიზის („თვითმონელება“) ფერმენტები, თუ ისინი არ ინაქტივირდებიან სითბოს ან სხვა საშუალებებით. ვინაიდან ბაქტერიები გაფუჭების მთავარი მიზეზია, საკვების შენახვის ეფექტური სისტემების შექმნა მოითხოვს ამ მიკროორგანიზმების ტოლერანტობის საზღვრების ცოდნას. ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ტექნოლოგიაა რძის პასტერიზაცია, რომელიც კლავს ბაქტერიებს, რომლებიც იწვევენ, მაგალითად, ტუბერკულოზს და ბრუცელოზს. რძე ინახება 61-63°C ტემპერატურაზე 30 წუთის განმავლობაში ან 72-73°C ტემპერატურაზე მხოლოდ 15 წამის განმავლობაში. ეს არ აზიანებს პროდუქტის გემოს, მაგრამ ახდენს პათოგენური ბაქტერიების ინაქტივაციას. ასევე შესაძლებელია ღვინის, ლუდის და ხილის წვენების პასტერიზება. საკვების სიცივეში შენახვის სარგებელი დიდი ხანია ცნობილია. დაბალი ტემპერატურა არ კლავს ბაქტერიებს, მაგრამ არ აძლევს მათ ზრდისა და გამრავლების საშუალებას. მართალია, გაყინვისას, მაგალითად, -25 ° C-მდე, ბაქტერიების რაოდენობა მცირდება რამდენიმე თვის შემდეგ, მაგრამ ამ მიკროორგანიზმების დიდი რაოდენობა მაინც გადარჩება. ნულის ქვემოთ ტემპერატურაზე ბაქტერიები აგრძელებენ გამრავლებას, მაგრამ ძალიან ნელა. მათი სიცოცხლისუნარიანი კულტურები შეიძლება ინახებოდეს თითქმის განუსაზღვრელი ვადით ლიოფილიზაციის (გაყინვა - გაშრობის) შემდეგ ცილის შემცველ გარემოში, როგორიცაა სისხლის შრატი. საკვების შენარჩუნების სხვა ცნობილ მეთოდებს მიეკუთვნება გაშრობა (გაშრობა და მოწევა), მარილის ან შაქრის დიდი რაოდენობით დამატება, რაც ფიზიოლოგიურად გაუწყლოების ტოლფასია და მწნილობა, ე.ი. მოთავსებულია კონცენტრირებულ მჟავას ხსნარში. საშუალო მჟავიანობით, რომელიც შეესაბამება pH 4 და ქვემოთ, ბაქტერიების სასიცოცხლო აქტივობა, როგორც წესი, მნიშვნელოვნად თრგუნავს ან ჩერდება.

ბაქტერიები და დაავადება

ბაქტერიების შესწავლა

ბევრი ბაქტერია ადვილად იზრდება ე.წ. კულტურის საშუალება, რომელიც შეიძლება შეიცავდეს ხორცის ბულიონს, ნაწილობრივ მონელებულ ცილას, მარილებს, დექსტროზას, მთლიან სისხლს, მის შრატს და სხვა კომპონენტებს. ბაქტერიების კონცენტრაცია ასეთ პირობებში ჩვეულებრივ დაახლოებით მილიარდს აღწევს კუბურ სანტიმეტრზე, რის შედეგადაც გარემო ხდება მოღრუბლული. ბაქტერიების შესასწავლად აუცილებელია მათი სუფთა კულტურების, ანუ კლონების მიღება, რომლებიც ერთი უჯრედის შთამომავლები არიან. ეს აუცილებელია, მაგალითად, იმის დასადგენად, თუ რომელი ტიპის ბაქტერია დაინფიცირდა პაციენტი და რომელ ანტიბიოტიკზეა მგრძნობიარე ეს ტიპი. მიკრობიოლოგიური ნიმუშები, როგორიცაა ყელიდან ან ჭრილობებიდან ამოღებული ნაცხი, სისხლის, წყლის ან სხვა მასალის ნიმუშები, ძალიან განზავებულია და გამოიყენება ნახევრად მყარი გარემოს ზედაპირზე: მასზე ცალკეული უჯრედებიდან ვითარდება მომრგვალებული კოლონიები. კულტურის საშუალო გამკვრივება ჩვეულებრივ არის აგარი, პოლისაქარიდი, რომელიც მიიღება ზოგიერთი ზღვის მცენარეებისგან და თითქმის შეუნელებელია ნებისმიერი ტიპის ბაქტერიით. აგარის მედია გამოიყენება „შამფურების“ სახით, ე.ი. დახრილი ზედაპირები, რომლებიც წარმოიქმნება საცდელ მილებში, რომლებიც დგანან დიდი კუთხით, როდესაც მდნარი კულტივირების საშუალება მყარდება, ან თხელი ფენების სახით მინის პეტრის ჭურჭელში - ბრტყელი მრგვალი ჭურჭელი დახურულია იმავე ფორმის სახურავით, მაგრამ ოდნავ უფრო დიდი დიამეტრით. ჩვეულებრივ, ერთ დღეში ბაქტერიულ უჯრედს აქვს დრო, რომ გამრავლდეს იმდენად, რომ ქმნის კოლონიას, რომელიც ადვილად ჩანს შეუიარაღებელი თვალით. მისი გადატანა შესაძლებელია სხვა გარემოში შემდგომი შესწავლისთვის. ბაქტერიების გაშენებამდე ყველა კულტივირებული საშუალება უნდა იყოს სტერილური, შემდეგ კი ზრუნვა უნდა იქნას მიღებული მათზე არასასურველი მიკროორგანიზმების განლაგების თავიდან ასაცილებლად. ამ გზით გაზრდილი ბაქტერიების შესამოწმებლად, თხელი მავთულის მარყუჟს ადუღებენ ცეცხლზე, ჯერ მას ეხებიან კოლონიით ან ნაცხით, შემდეგ კი წყლის წვეთით, რომელიც შუშის სლაიდზეა განთავსებული. მიღებული მასალის თანაბრად გადანაწილებით ამ წყალში, ჭიქა შრება და სწრაფად გადადის საწვავის ცეცხლზე ორჯერ ან სამჯერ (ბაქტერიების მხარე უნდა იყოს ამობრუნებული): შედეგად, მიკროორგანიზმები, დაუზიანებლად, მყარად იკვრება. სუბსტრატს. საღებავს ასხამენ პრეპარატის ზედაპირზე, შემდეგ ჭიქას რეცხავენ წყალში და ისევ აშრობენ. ახლა ნიმუშის ნახვა შესაძლებელია მიკროსკოპის ქვეშ. ბაქტერიების სუფთა კულტურები იდენტიფიცირებულია ძირითადად მათი ბიოქიმიური მახასიათებლებით, ე.ი. დაადგინეთ, ქმნიან თუ არა გაზს ან მჟავებს გარკვეული შაქრისგან, შეუძლიათ თუ არა ცილის მონელება (ჟელატინის გათხევადება), სჭირდებათ თუ არა ჟანგბადი ზრდისთვის და ა.შ. ასევე ამოწმებენ შეღებილია თუ არა კონკრეტული საღებავებით. მგრძნობელობა გარკვეული მედიკამენტების მიმართ, როგორიცაა ანტიბიოტიკები, შეიძლება განისაზღვროს ამ ნივთიერებებით გაჟღენთილი ფილტრის ქაღალდის პატარა დისკების დაყენებით ბაქტერიებით ინოკულირებულ ზედაპირზე. თუ რაიმე ქიმიური ნაერთი კლავს ბაქტერიებს, მათგან თავისუფალი ზონა იქმნება შესაბამისი დისკის გარშემო.

კოლიერის ენციკლოპედია. - ღია საზოგადოება. 2000 .

ამ წუთში, კაცო, ამ სტრიქონების წაკითხვისას ბაქტერიების მუშაობით სარგებლობ. ჟანგბადიდან, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ, დაწყებული საკვები ნივთიერებებით დამთავრებული, რომელსაც ჩვენი კუჭი საკვებიდან იღებს, ჩვენ გვყავს ბაქტერიები, რომლებსაც მადლობა უნდა გადავუხადოთ ამ პლანეტაზე აყვავებისთვის. ჩვენს ორგანიზმში დაახლოებით ათჯერ მეტი მიკროორგანიზმია, მათ შორის ბაქტერიები, ვიდრე ჩვენივე უჯრედები. სინამდვილეში, ჩვენ უფრო მეტი მიკრობი ვართ ვიდრე ადამიანები.

მხოლოდ ახლახან დავიწყეთ მიკროსკოპული ორგანიზმების ნელ-ნელა გაგება და მათი გავლენა ჩვენს პლანეტაზე და ჯანმრთელობაზე, მაგრამ ისტორია გვიჩვენებს, რომ საუკუნეების წინ ჩვენი წინაპრები იყენებდნენ ბაქტერიების ძალას საკვებისა და სასმელის დასადუღებლად (გსმენიათ ვინმეს პურის და ლუდის შესახებ?).

მე-17 საუკუნეში დავიწყეთ ბაქტერიების შესწავლა უკვე უშუალოდ ჩვენს ორგანიზმში, ჩვენთან მჭიდრო კავშირში - პირში. ენტონი ვან ლეუვენჰუკის ცნობისმოყვარეობამ გამოიწვია ბაქტერიის აღმოჩენა, როდესაც მან საკუთარ კბილებს შორის არსებული ნადები გამოიკვლია. ვან ლეუვენჰუკმა პოეტურად აღწერა ბაქტერიები და აღწერს ბაქტერიების კოლონიას მის კბილებზე, როგორც "პატარა თეთრი ნივთიერება, გამაგრებული ცომის მსგავსი". ნიმუშის მიკროსკოპის ქვეშ მოთავსებით ვან ლეუვენჰუკმა დაინახა, რომ მიკროორგანიზმები მოძრაობდნენ. ასე რომ, ისინი ცოცხლები არიან!

თქვენ უნდა იცოდეთ, რომ ბაქტერიებმა გადამწყვეტი როლი შეასრულეს დედამიწისთვის, რაც არის სასუნთქი ჰაერის შექმნის გასაღები და პლანეტის ბიოლოგიური სიმდიდრე, რომელსაც ჩვენ სახლს ვუწოდებთ.

ამ სტატიაში ჩვენ შემოგთავაზებთ დიდ სურათს ამ პატარა, მაგრამ ძალიან გავლენიანი მიკროორგანიზმების შესახებ. ჩვენ ვუყურებთ კარგს, ცუდს და აშკარად უცნაურ გზებს, რომლითაც ბაქტერიები ქმნიან ადამიანის და გარემოს ისტორიას. პირველ რიგში, მოდით შევხედოთ, თუ როგორ განსხვავდება ბაქტერიები სიცოცხლის სხვა ტიპებისგან.

ბაქტერიების საფუძვლები

კარგად, თუ ბაქტერიები შეუიარაღებელი თვალით უხილავია, როგორ შეგვიძლია ამდენი ვიცოდეთ მათ შესახებ?

მეცნიერებმა შეიმუშავეს მძლავრი მიკროსკოპები ბაქტერიების დასათვალიერებლად - რომელთა ზომები მერყეობს ერთიდან რამდენიმე მიკრონიდან (მეტრის მემილიონედი) - და გაარკვიონ, თუ როგორ უკავშირდება ისინი სიცოცხლის სხვა ფორმებს, მცენარეებს, ცხოველებს, ვირუსებსა და სოკოებს.

როგორც მოგეხსენებათ, უჯრედები სიცოცხლის საშენი მასალაა, ისინი ქმნიან როგორც ჩვენი სხეულის ქსოვილებს, ასევე ხეს, რომელიც იზრდება ფანჯრის მიღმა. ადამიანებს, ცხოველებსა და მცენარეებს აქვთ გენეტიკური ინფორმაციის უჯრედები, რომლებიც შეიცავს მემბრანას, რომელსაც ეწოდება ბირთვი. ამ ტიპის უჯრედებს, რომლებსაც ეუკარიოტურ უჯრედებს უწოდებენ, აქვთ სპეციალური ორგანელები, რომელთაგან თითოეული ასრულებს თავის უნიკალურ ფუნქციას უჯრედის ფუნქციონირებაში.

თუმცა, ბაქტერიებს არ აქვთ ბირთვები და მათი გენეტიკური მასალა (დნმ) თავისუფლად ცურავს უჯრედში. ამ მიკროსკოპულ უჯრედებს არ აქვთ ორგანელები და აქვთ გენეტიკური მასალის გამრავლებისა და გადაცემის სხვა მეთოდები. ბაქტერიები განიხილება პროკარიოტულ უჯრედებად.

ცოცხლობენ თუ არა ბაქტერიები ჟანგბადის გარეშე გარემოში?

მათი ფორმა: ჩხირები (ბაცილი), წრეები (კოკები) ან სპირალები (სპირილუმი)

ბაქტერიები გრამუარყოფითია თუ გრამდადებითი, ანუ აქვთ გარე დამცავი მემბრანა, რომელიც ხელს უშლის უჯრედის შიგნით შეღებვას

როგორ მოძრაობენ ბაქტერიები და იკვლევენ მათ გარემოს (ბევრ ბაქტერიას აქვს დროშები, მათრახის მსგავსი სტრუქტურები, რომლებიც მათ საშუალებას აძლევს გადაადგილდნენ თავიანთ გარემოში)

მიკრობიოლოგია - ყველა სახის მიკრობების მეცნიერება, მათ შორის ბაქტერიები, არქეები, სოკოები, ვირუსები და პროტოზოები - განასხვავებს ბაქტერიებს მათი მიკრობული ძმებისგან.

ბაქტერიების მსგავსი პროკარიოტები, რომლებიც ახლა კლასიფიცირებულია როგორც არქეები, ოდესღაც ბაქტერიებთან ერთად არსებობდნენ, მაგრამ მეცნიერებმა მათ შესახებ მეტი შეიტყვეს, მათ ბაქტერიებსა და არქეებს საკუთარი კატეგორიები მიანიჭეს.

მიკრობული კვება (და მიასმა)

ადამიანების, ცხოველებისა და მცენარეების მსგავსად, ბაქტერიებსაც სჭირდებათ საკვები გადარჩენისთვის.

ზოგიერთი ბაქტერია - ავტოტროფები - იყენებს ძირითად რესურსებს, როგორიცაა მზის შუქი, წყალი და ქიმიკატები გარემოდან საკვების შესაქმნელად (დაფიქრდით ციანობაქტერიები, რომლებიც მზის შუქს ჟანგბადად აქცევდნენ 2,5 მილიონი წლის განმავლობაში). სხვა ბაქტერიებს მეცნიერები ჰეტეროტროფებს უწოდებენ, რადგან ისინი ენერგიას იღებენ არსებული ორგანული ნივთიერებებისგან, როგორც საკვები (მაგალითად, მკვდარი ფოთლები ტყის ნიადაგზე).

სიმართლე ის არის, რომ ის, რაც შეიძლება ბაქტერიისთვის გემრიელი იყოს, ჩვენთვის ამაზრზენი იქნება. ისინი განვითარდნენ ისე, რომ შთანთქას ყველა სახის პროდუქტი, ნავთობის დაღვრადან და ბირთვული დაშლის ქვეპროდუქტებიდან დაწყებული ადამიანის ნარჩენებითა და დაშლის პროდუქტებით დამთავრებული.

მაგრამ ბაქტერიების მიდრეკილება ამა თუ იმ საკვების წყაროსთან შეიძლება საზოგადოებისთვის სასარგებლო იყოს. მაგალითად, იტალიაში ხელოვნების ექსპერტებმა მიმართეს ბაქტერიებს, რომლებსაც შეუძლიათ მარილისა და წებოს ზედმეტი ფენების ჭამა, რაც ამცირებს ფასდაუდებელი ნამუშევრების გამძლეობას. ბაქტერიების ორგანული ნივთიერებების გადამუშავების უნარი ასევე ძალიან სასარგებლოა დედამიწისთვის, როგორც ნიადაგში, ასევე წყალში.

ყოველდღიური გამოცდილებიდან, თქვენ კარგად იცნობთ სუნს, რომელიც გამოწვეულია ბაქტერიებით, რომლებიც შთანთქავენ თქვენი ნარჩენების კალათის შიგთავსს, შეიწოვება ნარჩენი საკვები და გამოყოფს საკუთარ აირისებრ ქვეპროდუქტებს. თუმცა, ყველაფერი ამით არ შემოიფარგლება. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაადანაშაულოთ ​​ბაქტერიები იმ უხერხული მომენტების გამომწვევი მიზეზით, როდესაც თქვენ თვითონ გაატარებთ გაზებს.

ერთი დიდი ოჯახი

ბაქტერიები იზრდებიან და ქმნიან კოლონიებს, როცა ამის საშუალება მიეცემათ. თუ საკვები და გარემო პირობები ხელსაყრელია, ისინი მრავლდებიან და ქმნიან წებოვან გროვებს, რომლებსაც ბიოფილმები ეწოდებათ, რათა გადარჩეს ზედაპირებზე, დაწყებული ქანებიდან პირის ღრუს კბილებამდე.

ბიოფილმებს აქვთ დადებითი და უარყოფითი მხარეები. ერთის მხრივ, ისინი ორმხრივად სასარგებლოა ბუნებრივი ობიექტებისთვის (მუტუალიზმი). მეორეს მხრივ, ისინი შეიძლება იყოს სერიოზული საფრთხე. მაგალითად, ექიმები, რომლებიც მკურნალობენ პაციენტებს სამედიცინო იმპლანტებითა და მოწყობილობებით, სერიოზულად არიან შეშფოთებულნი ბიოფილმებით, რადგან ისინი ბაქტერიების უძრავი ქონებაა. კოლონიზაციის შემდეგ, ბიოფილმებს შეუძლიათ წარმოქმნან ქვეპროდუქტები, რომლებიც ტოქსიკურია - და ზოგჯერ ფატალური - ადამიანისთვის.

ქალაქებში მცხოვრები ადამიანების მსგავსად, ბიოფილმის უჯრედები ურთიერთობენ ერთმანეთთან, უცვლიან ინფორმაციას საკვებისა და პოტენციური საფრთხის შესახებ. მაგრამ მეზობლებთან ტელეფონით დარეკვის ნაცვლად, ბაქტერიები აგზავნიან შენიშვნებს ქიმიკატების გამოყენებით.

ასევე, ბაქტერიებს არ ეშინიათ დამოუკიდებლად ცხოვრების. ზოგიერთმა სახეობამ შეიმუშავა მკაცრ გარემოში გადარჩენის საინტერესო გზები. როდესაც საკვები აღარ არის და პირობები გაუსაძლისი ხდება, ბაქტერიები ინარჩუნებენ თავს ხისტი გარსის შექმნით - ენდოსპორი, რომელიც უჯრედს მიძინებულ მდგომარეობაში აყენებს და ინარჩუნებს ბაქტერიის გენეტიკურ მასალას.

მეცნიერები პოულობენ ბაქტერიებს ასეთ დროის კაფსულებში, რომლებიც ინახება 100 ან თუნდაც 250 მილიონი წლის განმავლობაში. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ბაქტერიას შეუძლია დიდი ხნის განმავლობაში თვითშენახვა.

ახლა, როდესაც ჩვენ ვიცით, რა შესაძლებლობებს უქმნის კოლონიები ბაქტერიებს, მოდით გავარკვიოთ, როგორ ხვდებიან ისინი იქ - გაყოფით და გამრავლებით.

ბაქტერიების რეპროდუქცია

როგორ ქმნიან ბაქტერიები კოლონიებს? დედამიწაზე სიცოცხლის სხვა ფორმების მსგავსად, ბაქტერიებსაც სჭირდებათ საკუთარი თავის კოპირება, რათა გადარჩეს. სხვა ორგანიზმები ამას აკეთებენ სქესობრივი გამრავლების გზით, მაგრამ არა ბაქტერიები. მაგრამ პირველ რიგში, მოდით განვიხილოთ, რატომ არის მრავალფეროვნება კარგი.

ცხოვრება ექვემდებარება ბუნებრივ გადარჩევას, ან გარკვეული გარემოს შერჩევითი ძალები საშუალებას აძლევს ერთ ტიპს აყვავდეს და გამრავლდეს სხვაზე მეტად. შეიძლება გახსოვთ, რომ გენები არის მექანიზმი, რომელიც ავალებს უჯრედს რა გააკეთოს და განსაზღვრავს რა ფერის იქნება თმა და თვალები. გენებს მშობლებისგან იღებთ. სქესობრივი გამრავლება იწვევს მუტაციებს ან დნმ-ის შემთხვევით ცვლილებებს, რაც ქმნის მრავალფეროვნებას. რაც უფრო დიდია გენეტიკური მრავალფეროვნება, მით მეტია შანსი იმისა, რომ ორგანიზმს შეეგუოს გარემო შეზღუდვებთან.

ბაქტერიებისთვის რეპროდუქცია არ არის დამოკიდებული სწორ მიკრობთან შეხვედრაზე; ისინი უბრალოდ კოპირებენ საკუთარ დნმ-ს და ყოფენ ორ იდენტურ უჯრედად. ეს პროცესი, რომელსაც ორობითი დაშლა ეწოდება, ხდება მაშინ, როდესაც ერთი ბაქტერია ორად იყოფა, აკოპირებს მის დნმ-ს და გადასცემს მას გაყოფილი უჯრედის ორივე ნაწილს.

ვინაიდან შედეგად მიღებული უჯრედი საბოლოოდ იდენტური იქნება საიდანაც ის დაიბადა, რეპროდუქციის ეს მეთოდი არ არის საუკეთესო მრავალფეროვანი გენოფონდის შესაქმნელად. როგორ იძენენ ბაქტერიები ახალ გენებს?

გამოდის, რომ ბაქტერიები იყენებენ ჭკვიან ხრიკს: ჰორიზონტალური გენის გადაცემას, ან გენეტიკური მასალის გაცვლას გამრავლების გარეშე. არსებობს რამდენიმე გზა, რომელსაც ბაქტერიები იყენებენ ამისათვის. ერთი მეთოდი გულისხმობს უჯრედის გარეთ არსებული გარემოდან გენეტიკური მასალის აღებას - სხვა მიკრობებიდან და ბაქტერიებიდან (მოლეკულების მეშვეობით, რომლებსაც პლაზმიდები ეწოდება). კიდევ ერთი გზაა ვირუსები, რომლებიც ბაქტერიებს თავიანთ სახლად იყენებენ. ახალი ბაქტერიის დაინფიცირებით ვირუსები ტოვებენ წინა ბაქტერიის გენეტიკურ მასალას ახალში.

გენეტიკური მასალის გაცვლა ბაქტერიებს აძლევს ადაპტაციის მოქნილობას და ისინი ადაპტირებენ, თუ გრძნობენ სტრესულ ცვლილებებს გარემოში, როგორიცაა საკვების დეფიციტი ან ქიმიური ცვლილებები.

ბაქტერიების ადაპტაციის გაგება აუცილებელია მათთან საბრძოლველად და მედიცინაში ანტიბიოტიკების განვითარებისთვის. ბაქტერიებს შეუძლიათ გენეტიკური მასალის გაცვლა იმდენად ხშირად, რომ ზოგჯერ ადრე ეფექტური მკურნალობა აღარ მუშაობს.

არც მაღალი მთები, არც დიდი სიღრმე

თუ თქვენ სვამთ კითხვას "სად არიან ბაქტერიები?", უფრო ადვილია კითხვა "სად არ არის ბაქტერიები?".

ბაქტერიები თითქმის ყველგან გვხვდება დედამიწაზე. შეუძლებელია პლანეტაზე ერთდროულად ბაქტერიების რაოდენობის წარმოდგენა, მაგრამ ზოგიერთი შეფასებით მათი რიცხვი (ბაქტერიები და არქეები ერთად) 5 ოქტილიონია - ეს არის რიცხვი 27 ნულით.

ბაქტერიული სახეობების კლასიფიკაცია აშკარა მიზეზების გამო უკიდურესად რთულია. ახლა დაახლოებით 30000 ოფიციალურად იდენტიფიცირებული სახეობაა, მაგრამ ცოდნის ბაზა მუდმივად იზრდება და არსებობს მოსაზრებები, რომ ჩვენ გვაქვს მხოლოდ აისბერგის წვერი ყველა ტიპის ბაქტერიისთვის.

სიმართლე ის არის, რომ ბაქტერიები დიდი ხანია არსებობს. მათგან წარმოიშვა რამდენიმე უძველესი ნამარხი, რომელიც 3,5 მილიარდი წლისაა. სამეცნიერო კვლევის შედეგები ვარაუდობს, რომ ციანობაქტერიებმა დაიწყეს ჟანგბადის შექმნა დაახლოებით 2,3-2,5 მილიარდი წლის წინ მსოფლიო ოკეანეებში, დედამიწის ატმოსფერო გაჯერებული ჟანგბადით, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ დღემდე.

ბაქტერიას შეუძლია გადარჩეს ჰაერში, წყალში, ნიადაგში, ყინულში, სიცხეში, მცენარეებში, ნაწლავებში, კანში - ყველგან.

ზოგიერთი ბაქტერია ექსტრემოფილია, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ გაუძლოს ექსტრემალურ გარემოს, სადაც ისინი ან ძალიან ცხელია ან ცივი ან აკლიათ საკვები ნივთიერებები და ქიმიკატები, რომლებსაც ჩვეულებრივ ვუკავშირდებით სიცოცხლეს. მკვლევარებმა ასეთი ბაქტერიები აღმოაჩინეს მარიანას თხრილში, დედამიწის ყველაზე ღრმა წერტილში, წყნარი ოკეანის ფსკერზე, წყლისა და ყინულის ჰიდროთერმულ ხვრელებთან ახლოს. ასევე არსებობს სითბოს მოყვარული ბაქტერიები, როგორიცაა ისეთები, რომლებიც აფერადებენ ოპალესცენტურ აუზს Yellowstone National Park-ში.

ცუდი (ჩვენთვის)

მიუხედავად იმისა, რომ ბაქტერიებს მნიშვნელოვანი წვლილი შეაქვს ადამიანებისა და პლანეტების ჯანმრთელობაში, მათ ასევე აქვთ ბნელი მხარე. ზოგიერთი ბაქტერია შეიძლება იყოს პათოგენური, რაც ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ გამოიწვიონ ავადმყოფობა და დაავადება.

კაცობრიობის ისტორიის განმავლობაში, ზოგიერთმა ბაქტერიამ (გასაგებია) ცუდი რეპი მიიღო პანიკისა და ისტერიის გამოწვევისთვის. ავიღოთ, მაგალითად, ჭირი. ჭირის გამომწვევმა ბაქტერიამ Yersinia pestis არა მხოლოდ მოკლა 100 მილიონზე მეტი ადამიანი, არამედ შესაძლოა ხელი შეუწყო რომის იმპერიის დაშლას. ანტიბიოტიკების, წამლების, რომლებიც ბაქტერიულ ინფექციებთან ბრძოლაში გვეხმარება, მათი შეჩერება ძალიან რთული იყო.

დღესაც ეს პათოგენური ბაქტერიები სერიოზულად გვაშინებს. ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის განვითარების წყალობით, ბაქტერიები, რომლებიც იწვევენ ჯილეხს, პნევმონიას, მენინგიტს, ქოლერას, სალმონელოზს, ტონზილიტს და სხვა დაავადებებს, რომლებიც ჯერ კიდევ ჩვენთან რჩება, ყოველთვის საფრთხეს წარმოადგენს ჩვენთვის.

ეს განსაკუთრებით ეხება Staphylococcus aureus-ს, ბაქტერიას, რომელიც პასუხისმგებელია სტაფილოკოკის ინფექციებზე. ეს „სუპერბაქტერია“ უამრავ პრობლემას იწვევს კლინიკებში, რადგან პაციენტები საკმაოდ ხშირად იღებენ ამ ინფექციას სამედიცინო იმპლანტებისა და კათეტერების ჩასმისას.

ჩვენ უკვე ვისაუბრეთ ბუნებრივ გადარჩევაზე და იმაზე, თუ როგორ გამოიმუშავებს ზოგიერთი ბაქტერია სხვადასხვა გენს, რომელიც ეხმარება მათ გაუმკლავდეს გარემო პირობებს. თუ თქვენ გაქვთ ინფექცია და თქვენს ორგანიზმში არსებული ზოგიერთი ბაქტერია განსხვავდება სხვებისგან, ანტიბიოტიკებს შეუძლიათ ბაქტერიების უმეტესობის მოკვლა. მაგრამ ის ბაქტერიები, რომლებიც გადარჩებიან, განუვითარდებათ წინააღმდეგობა წამლის მიმართ და დარჩებიან შემდეგ შანსს დაელოდებიან. ამიტომ ექიმები გვირჩევენ ანტიბიოტიკების კურსის ბოლომდე დასრულებას და ზოგადად, მათთან დაკავშირებას რაც შეიძლება იშვიათად, მხოლოდ უკიდურეს შემთხვევაში.

ბიოიარაღები ამ საუბრის კიდევ ერთი დამამშვიდებელი ასპექტია. ზოგიერთ შემთხვევაში ბაქტერიების გამოყენება შესაძლებელია იარაღად, კერძოდ, ერთ დროს გამოიყენებოდა ჯილეხი. გარდა ამისა, არა მხოლოდ ადამიანები იტანჯებიან ბაქტერიებით. ცალკეულმა სახეობამ - Halomonas titanicae - აჩვენა მადა ჩაძირული ოკეანეის ლაინერის Titanic-ის მიმართ, რითაც კოროზირებდა ისტორიული გემის ლითონს.

რა თქმა უნდა, ბაქტერიას შეუძლია ზიანის მოტანა მეტი.

გმირული ბაქტერიები

მოდით გამოვიკვლიოთ ბაქტერიების კარგი მხარე. ყოველივე ამის შემდეგ, ამ მიკრობებმა მოგვცეს გემრიელი საკვები, როგორიცაა ყველი, ლუდი, მაწონი და სხვა ფერმენტირებული ნივთები. ისინი ასევე აუმჯობესებენ ადამიანის ჯანმრთელობას და იყენებენ მედიცინაში.

ცალკეულ ბაქტერიებს შეიძლება მადლობა გადავუხადოთ ადამიანის ევოლუციის ფორმირებისთვის. მეცნიერება სულ უფრო მეტ მონაცემს აგროვებს მიკროფლორას - მიკროორგანიზმების შესახებ, რომლებიც ცხოვრობენ ჩვენს ორგანიზმში, განსაკუთრებით საჭმლის მომნელებელ სისტემაში და ნაწლავებში. კვლევებმა აჩვენა, რომ ბაქტერიები, ახალი გენეტიკური მასალები და მრავალფეროვნება, რომელიც მათ მოაქვს ჩვენს სხეულს, საშუალებას აძლევს ადამიანებს მოერგოს ახალ საკვებ წყაროებს, რომლებიც ადრე არ გამოიყენებოდა.

სხვაგვარად რომ ვთქვათ, კუჭისა და ნაწლავების ზედაპირის დაფარვით, ბაქტერიები „მუშაობენ“ თქვენთვის. როდესაც ჭამთ, ბაქტერიები და სხვა მიკრობები გეხმარებათ საკვებიდან საკვები ნივთიერებების, განსაკუთრებით ნახშირწყლების, დაშლაში და ამოღებაში. რაც უფრო მრავალფეროვან ბაქტერიას ვიყენებთ, მით უფრო მრავალფეროვანი ხდება ჩვენი სხეული.

მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენი საკუთარი მიკრობების შესახებ ჩვენი ცოდნა ძალიან შეზღუდულია, არსებობს საფუძველი ვიფიქროთ, რომ ორგანიზმში გარკვეული მიკრობებისა და ბაქტერიების არარსებობა შეიძლება დაკავშირებული იყოს ჯანმრთელობასთან, მეტაბოლიზმთან და ადამიანის ალერგენებისადმი მგრძნობელობასთან. თაგვებზე ჩატარებულმა წინასწარმა კვლევებმა აჩვენა, რომ მეტაბოლური დაავადებები, როგორიცაა სიმსუქნე, ასოცირდება მრავალფეროვნებასთან და ჯანსაღ მიკროფლორასთან, ვიდრე ჩვენს გაბატონებულ აზროვნებასთან „კალორიების მიღება, კალორიების გამოტანა“.

ადამიანის ორგანიზმში გარკვეული მიკრობებისა და ბაქტერიების შეყვანის შესაძლებლობა, რომელსაც შეუძლია გარკვეული სარგებელი მოახდინოს, აქტიურად არის გამოკვლეული, თუმცა, წერის მომენტისთვის, მათი გამოყენების ზოგადი რეკომენდაციები ჯერ არ არის დადგენილი.

გარდა ამისა, ბაქტერიებმა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშეს მეცნიერული აზრისა და ადამიანის მედიცინის განვითარებაში. ბაქტერიებმა წამყვანი როლი ითამაშეს 1884 წლის კოხის პოსტულატების შემუშავებაში, რამაც გამოიწვია ზოგადი გაგება, რომ დაავადებები გამოწვეულია კონკრეტული ტიპის მიკრობებით.

ბაქტერიების შემსწავლელმა მკვლევარებმა შემთხვევით აღმოაჩინეს პენიცილინი, ანტიბიოტიკი, რომელმაც უამრავი სიცოცხლე გადაარჩინა. ასევე ცოტა ხნის წინ, ამ მხრივ, აღმოაჩინეს ორგანიზმების გენომის რედაქტირების მარტივი გზა, რომელსაც შეუძლია რევოლუცია მოახდინოს მედიცინაში.

სინამდვილეში, ჩვენ ახლა ვიწყებთ იმის გაგებას, თუ როგორ ვისარგებლოთ ამ პატარა მეგობრებთან თანაცხოვრებით. გარდა ამისა, უცნობია ვინ არის დედამიწის ნამდვილი მფლობელი: ადამიანები თუ მიკრობები.

ბაქტერია არის ყველაზე უძველესი ორგანიზმი დედამიწაზე, ისევე როგორც უმარტივესი მისი აგებულებით. იგი შედგება მხოლოდ ერთი უჯრედისაგან, რომლის დანახვა და შესწავლა შესაძლებელია მხოლოდ მიკროსკოპის ქვეშ. ბაქტერიების დამახასიათებელი თვისებაა ბირთვის არარსებობა, რის გამოც ბაქტერიები კლასიფიცირდება როგორც პროკარიოტები.

ზოგიერთი სახეობა ქმნის უჯრედების მცირე ჯგუფებს; ასეთი მტევანი შეიძლება გარშემორტყმული იყოს კაფსულით (გარსი). ბაქტერიების ზომა, ფორმა და ფერი დიდად არის დამოკიდებული გარემოზე.

ფორმის მიხედვით ბაქტერიები იყოფა: ღეროსებურად (ბაცილი), სფერულ (კოკებად) და ხვეულებად (სპირილა). ასევე არის მოდიფიცირებული - კუბური, C- ფორმის, ვარსკვლავის ფორმის. მათი ზომები მერყეობს 1-დან 10 მიკრონიმდე. გარკვეული ტიპის ბაქტერიებს შეუძლიათ აქტიურად გადაადგილდნენ ფლაგელას დახმარებით. ეს უკანასკნელი ზოგჯერ ორჯერ აღემატება თავად ბაქტერიის ზომას.

ბაქტერიების ტიპები წარმოიქმნება

გადაადგილებისთვის ბაქტერიები იყენებენ ფლაგელას, რომლის რაოდენობაც განსხვავებულია - ერთი, წყვილი, ფლაგელას შეკვრა. ფლაგელას მდებარეობა ასევე განსხვავებულია - უჯრედის ერთ მხარეს, გვერდებზე ან თანაბრად განაწილებული მთელ სიბრტყეზე. ასევე, მოძრაობის ერთ-ერთ გზად ითვლება სრიალი იმ ლორწოს გამო, რომლითაც დაფარულია პროკარიოტი. უმეტესობას აქვს ვაკუოლები ციტოპლაზმის შიგნით. ვაკუოლებში გაზის მოცულობის რეგულირება ეხმარება მათ სითხეში ზევით ან ქვევით გადაადგილებაში, აგრეთვე ნიადაგის ჰაერის არხებით გადაადგილებაში.

მეცნიერებმა აღმოაჩინეს 10 ათასზე მეტი სახეობის ბაქტერია, მაგრამ მეცნიერ მკვლევარების ვარაუდით, მსოფლიოში მათი მილიონზე მეტი სახეობაა. ბაქტერიების ზოგადი მახასიათებლები საშუალებას იძლევა განისაზღვროს მათი როლი ბიოსფეროში, ასევე შეისწავლოს ბაქტერიების სამეფოს სტრუქტურა, ტიპები და კლასიფიკაცია.

ჰაბიტატები

სტრუქტურის სიმარტივე და გარემო პირობებთან ადაპტაციის სიჩქარე დაეხმარა ბაქტერიებს ჩვენი პლანეტის ფართო დიაპაზონში გავრცელებაში. ისინი ყველგან არსებობენ: წყალი, ნიადაგი, ჰაერი, ცოცხალი ორგანიზმები - ეს ყველაფერი პროკარიოტებისთვის ყველაზე მისაღები ჰაბიტატია.

ბაქტერიები აღმოჩენილია როგორც სამხრეთ პოლუსზე, ასევე გეიზერებში. ისინი არიან ოკეანის ფსკერზე, ისევე როგორც დედამიწის საჰაერო ჭურვის ზედა ფენებში. ბაქტერიები ყველგან ცხოვრობენ, მაგრამ მათი რაოდენობა დამოკიდებულია ხელსაყრელ პირობებზე. მაგალითად, ბაქტერიების დიდი რაოდენობა ცხოვრობს ღია წყლის ობიექტებში, ისევე როგორც ნიადაგში.

სტრუქტურული მახასიათებლები

ბაქტერიული უჯრედი გამოირჩევა არა მხოლოდ იმით, რომ მას არ აქვს ბირთვი, არამედ მიტოქონდრიებისა და პლასტიდების არარსებობით. ამ პროკარიოტის დნმ მდებარეობს სპეციალურ ბირთვულ ზონაში და აქვს რგოლში დახურული ნუკლეოიდის ფორმა. ბაქტერიებში უჯრედის სტრუქტურა შედგება უჯრედის კედლის, კაფსულის, კაფსულის მსგავსი მემბრანის, ფლაგელას, პილისაგან და ციტოპლაზმური მემბრანისგან. შიდა სტრუქტურას ქმნის ციტოპლაზმა, გრანულები, მეზოსომები, რიბოსომები, პლაზმიდები, ჩანართები და ნუკლეოიდები.

ბაქტერიული უჯრედის კედელი ასრულებს დაცვისა და მხარდაჭერის ფუნქციას. მასში ნივთიერებები თავისუფლად გაედინება გამტარიანობის გამო. ეს გარსი შეიცავს პექტინს და ჰემიცელულოზას. ზოგიერთი ბაქტერია გამოყოფს სპეციალურ ლორწოს, რომელიც დაიცავს გამოშრობისგან. ლორწო ქმნის კაფსულას - ქიმიური შემადგენლობით პოლისაქარიდს. ამ ფორმით, ბაქტერია ძალიან მაღალ ტემპერატურასაც კი იტანს. ის ასევე ასრულებს სხვა ფუნქციებს, მაგალითად, ნებისმიერ ზედაპირზე მიმაგრებას.

ბაქტერიული უჯრედის ზედაპირზე არის წვრილი ცილოვანი ღრძილები - პილი. შეიძლება იყოს მათი დიდი რაოდენობა. პილი ეხმარება უჯრედს გენეტიკური მასალის გადატანაში და ასევე უზრუნველყოფს სხვა უჯრედებთან ადჰეზიას.

კედლის სიბრტყის ქვეშ არის სამშრიანი ციტოპლაზმური მემბრანა. ის უზრუნველყოფს ნივთიერებების ტრანსპორტირებას და ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სპორების წარმოქმნაში.

ბაქტერიების ციტოპლაზმა 75 პროცენტი წყლისგან შედგება. ციტოპლაზმის შემადგენლობა:

• თევზები;
• მეზოსომები;
• ამინომჟავების;
• ფერმენტები;
• პიგმენტები;
• შაქარი;
• გრანულები და ჩანართები;
• ნუკლეოიდი.

პროკარიოტებში მეტაბოლიზმი შესაძლებელია, როგორც ჟანგბადის მონაწილეობით, ასევე მის გარეშე. მათი უმრავლესობა ორგანული წარმოშობის მზა საკვები ნივთიერებებით იკვებება. ძალიან ცოტა სახეობას შეუძლია ორგანული ნივთიერებების სინთეზირება თავად არაორგანულიდან. ეს არის ლურჯი-მწვანე ბაქტერიები და ციანობაქტერიები, რომლებმაც მნიშვნელოვანი როლი ითამაშეს ატმოსფეროს ფორმირებასა და ჟანგბადით გაჯერებაში.

რეპროდუქცია

გამრავლებისთვის ხელსაყრელ პირობებში იგი ხორციელდება ბუჩქებით ან ვეგეტატიურად. ასექსუალური რეპროდუქცია ხდება შემდეგი თანმიმდევრობით:

1. ბაქტერიული უჯრედი აღწევს მაქსიმალურ მოცულობას და შეიცავს საკვები ნივთიერებების საჭირო მარაგს.
2. უჯრედი გრძელდება, შუაში ჩნდება დანაყოფი.
3. უჯრედის შიგნით ხდება ნუკლეოტიდის გაყოფა.
4. დნმ-ის ძირითადი და გამოყოფილი ერთმანეთისგან განსხვავდება.
5. უჯრედი იყოფა ნახევრად.
6. ქალიშვილის უჯრედების ნარჩენი ფორმირება.

გამრავლების ამ მეთოდით არ ხდება გენეტიკური ინფორმაციის გაცვლა, ამიტომ ყველა ქალიშვილური უჯრედი იქნება დედის ზუსტი ასლი.

არახელსაყრელ პირობებში ბაქტერიების გამრავლების პროცესი უფრო საინტერესოა. ბაქტერიების სქესობრივი გამრავლების უნარის შესახებ მეცნიერებმა შედარებით ცოტა ხნის წინ - 1946 წელს შეიტყვეს. ბაქტერიებს არ აქვთ დაყოფა ქალისა და ჩანასახის უჯრედებად. მაგრამ მათ აქვთ განსხვავებული დნმ. ორი ასეთი უჯრედი, ერთმანეთთან მიახლოებისას, ქმნის არხს დნმ-ის გადასატანად, ხდება ადგილების გაცვლა - რეკომბინაცია. პროცესი საკმაოდ ხანგრძლივია, რომლის შედეგია ორი სრულიად ახალი პიროვნება.

ბაქტერიების უმეტესობა ძალიან რთულია მიკროსკოპის ქვეშ დანახვა, რადგან მათ არ აქვთ საკუთარი ფერი. რამდენიმე ჯიშია მეწამული ან მწვანე ბაქტერიოქლოროფილისა და ბაქტერიოპურპურინის შემცველობის გამო. თუმცა თუ გავითვალისწინებთ ბაქტერიების ზოგიერთ კოლონიას, ცხადი ხდება, რომ ისინი ათავისუფლებენ ფერად ნივთიერებებს გარემოში და იძენენ ნათელ ფერს. პროკარიოტების უფრო დეტალურად შესწავლის მიზნით, მათ ღებავენ.

კლასიფიკაცია

ბაქტერიების კლასიფიკაცია შეიძლება ეფუძნებოდეს ინდიკატორებს, როგორიცაა:

• Ფორმა
• მოგზაურობის გზა;
• ენერგიის მიღების გზა;
• ნარჩენების პროდუქტები;
• საფრთხის ხარისხი.

ბაქტერიების სიმბიონტებიცხოვრობენ სხვა ორგანიზმებთან პარტნიორობით.

ბაქტერია საპროფიტებიცხოვრობენ უკვე მკვდარ ორგანიზმებზე, პროდუქტებსა და ორგანულ ნარჩენებზე. ისინი ხელს უწყობენ დაშლისა და დუღილის პროცესებს.

დაშლა ასუფთავებს ბუნებას გვამებისა და ორგანული წარმოშობის სხვა ნარჩენებისგან. დაშლის პროცესის გარეშე ბუნებაში არ იქნებოდა ნივთიერებების ციკლი. მაშ, რა როლი აქვს ბაქტერიებს მატერიის ციკლში?

დაშლის ბაქტერიები ასისტენტია ცილის ნაერთების, ასევე ცხიმებისა და აზოტის შემცველი სხვა ნაერთების დაშლის პროცესში. რთული ქიმიური რეაქციის ჩატარების შემდეგ, ისინი არღვევენ კავშირებს ორგანული ორგანიზმების მოლეკულებს შორის და იჭერენ ცილის მოლეკულებს, ამინომჟავებს. გაყოფისას მოლეკულები გამოყოფენ ამიაკი, წყალბადის სულფიდი და სხვა მავნე ნივთიერებები. ისინი შხამიანია და შეიძლება გამოიწვიოს მოწამვლა ადამიანებში და ცხოველებში.

დაშლის ბაქტერიები სწრაფად მრავლდებიან მათთვის ხელსაყრელ პირობებში. ვინაიდან ეს არა მხოლოდ სასარგებლო ბაქტერიებია, არამედ მავნეც, პროდუქტების ნაადრევი გაფუჭების თავიდან ასაცილებლად, ადამიანებმა ისწავლეს მათი დამუშავება: მშრალი, მწნილი, მარილი, კვამლი. ყველა ეს მკურნალობა კლავს ბაქტერიებს და ხელს უშლის მათ გამრავლებას.

ფერმენტაციის ბაქტერიებს ფერმენტების დახმარებით შეუძლიათ ნახშირწყლების დაშლა. ხალხმა ეს უნარი ძველად შეამჩნია და ასეთ ბაქტერიებს დღემდე იყენებენ რძემჟავა პროდუქტების, ძმრისა და სხვა საკვები პროდუქტების დასამზადებლად.

ბაქტერიები, რომლებიც მუშაობენ სხვა ორგანიზმებთან ერთად, ასრულებენ ძალიან მნიშვნელოვან ქიმიურ მუშაობას. ძალიან მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ რა ტიპის ბაქტერიებია და რა სარგებელი ან ზიანი მოაქვს მათ ბუნებას.

მნიშვნელობა ბუნებაში და ადამიანისთვის

ზემოთ უკვე აღინიშნა მრავალი სახის ბაქტერიის (გაფუჭების და სხვადასხვა სახის დუღილის პროცესებში) დიდი მნიშვნელობა; დედამიწაზე სანიტარული როლის შესრულება.

ბაქტერიები ასევე დიდ როლს ასრულებენ ნახშირბადის, ჟანგბადის, წყალბადის, აზოტის, ფოსფორის, გოგირდის, კალციუმის და სხვა ელემენტების ციკლში. მრავალი სახის ბაქტერია ხელს უწყობს ატმოსფერული აზოტის აქტიურ ფიქსაციას და გარდაქმნის მას ორგანულ ფორმაში, რაც ხელს უწყობს ნიადაგის ნაყოფიერების ზრდას. განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება ცელულოზის დამშლებ ბაქტერიებს, რომლებიც წარმოადგენენ ნახშირბადის ძირითად წყაროს ნიადაგის მიკროორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობისთვის.

სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიები მონაწილეობენ ნავთობისა და წყალბადის სულფიდის წარმოქმნაში სამკურნალო ტალახში, ნიადაგსა და ზღვებში. ამრიგად, შავ ზღვაში წყალბადის სულფიდით გაჯერებული წყლის ფენა სულფატოშემმცირებელი ბაქტერიების სასიცოცხლო აქტივობის შედეგია. ამ ბაქტერიების აქტივობა ნიადაგში იწვევს ნიადაგის სოდა და სოდა დამლაშებას. სულფატის შემამცირებელი ბაქტერიები ბრინჯის პლანტაციებში არსებულ საკვებ ნივთიერებებს გარდაქმნის ისეთ ფორმაში, რომელიც ხელმისაწვდომი ხდება მოსავლის ფესვებისთვის. ამ ბაქტერიებმა შეიძლება გამოიწვიონ ლითონის მიწისქვეშა და წყალქვეშა სტრუქტურების კოროზია.

ბაქტერიების სასიცოცხლო აქტივობის წყალობით, ნიადაგი თავისუფლდება მრავალი პროდუქტისა და მავნე ორგანიზმისგან და გაჯერებულია ღირებული საკვები ნივთიერებებით. ბაქტერიციდული პრეპარატები წარმატებით გამოიყენება მრავალი სახის მწერების მავნებლების წინააღმდეგ საბრძოლველად (სიმინდის ბურღული და სხვ.).

ბაქტერიების მრავალი სახეობა გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში აცეტონის, ეთილის და ბუტილის სპირტების, ძმარმჟავას, ფერმენტების, ჰორმონების, ვიტამინების, ანტიბიოტიკების, ცილოვანი და ვიტამინის პრეპარატების და ა.შ.

ბაქტერიების გარეშე შეუძლებელია ტყავის სათრიმლავი, თამბაქოს ფოთლების გაშრობა, აბრეშუმის, რეზინის, კაკაოს, ყავის, კანაფის მოშარდვა, სელის და სხვა ბოჭკოვანი მცენარეების, მჟავე კომბოსტო, კანალიზაციის დამუშავება, ლითონების გამორეცხვა და ა.შ.

სიტყვა „ბაქტერია“ ადამიანების უმეტესობაში ასოცირდება რაიმე უსიამოვნო და ჯანმრთელობისთვის საშიშროებასთან. საუკეთესო შემთხვევაში, მაწონი ახსენდებათ. უარეს შემთხვევაში - დისბაქტერიოზი, ჭირი, დიზენტერია და სხვა პრობლემები. ბაქტერიები ყველგანაა, კარგიც და ცუდიც. რისი დამალვა შეუძლიათ მიკროორგანიზმებს?

რა არის ბაქტერია

ადამიანი და ბაქტერიები

ჩვენს ორგანიზმში მუდმივი ბრძოლაა მავნე და სასარგებლო ბაქტერიებს შორის. ამ პროცესის საშუალებით ადამიანი იღებს დაცვას სხვადასხვა ინფექციებისგან. სხვადასხვა მიკროორგანიზმები ჩვენს გარშემო ყოველ ნაბიჯზეა. ტანსაცმლით ცხოვრობენ, ჰაერში დაფრინავენ, ყველგან არიან.

პირის ღრუში ბაქტერიების არსებობა და ეს დაახლოებით ორმოცი ათასი მიკროორგანიზმია, იცავს ღრძილებს სისხლდენისგან, პაროდონტის დაავადებისა და ტონზილიტისგანაც კი. თუ ქალს მიკროფლორა დარღვეულია, შესაძლოა გინეკოლოგიური დაავადებები განუვითარდეს. პირადი ჰიგიენის ძირითადი წესების დაცვა ხელს შეუწყობს ასეთი წარუმატებლობის თავიდან აცილებას.

ადამიანის იმუნიტეტი მთლიანად დამოკიდებულია მიკროფლორის მდგომარეობაზე. ყველა ბაქტერიის თითქმის 60% გვხვდება მხოლოდ კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში. დანარჩენი განლაგებულია სასუნთქ სისტემაში და სასქესო ორგანოში. ადამიანში დაახლოებით ორი კილოგრამი ბაქტერია ცხოვრობს.

ბაქტერიების გამოჩენა ორგანიზმში

სასარგებლო ბაქტერიები

სასარგებლო ბაქტერიებია: რძემჟავა, ბიფიდობაქტერიები, E. coli, სტრეპტომიცენტები, მიკორიზა, ციანობაქტერიები.

ყველა მათგანი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ადამიანის ცხოვრებაში. ზოგიერთი მათგანი ხელს უშლის ინფექციების წარმოქმნას, ზოგი გამოიყენება მედიკამენტების წარმოებაში, ზოგი კი ინარჩუნებს ბალანსს ჩვენი პლანეტის ეკოსისტემაში.

მავნე ბაქტერიების სახეები

მავნე ბაქტერიებმა შეიძლება გამოიწვიოს მრავალი სერიოზული დაავადება ადამიანებში. მაგალითად, დიფტერია, ჯილეხი, ტონზილიტი, ჭირი და მრავალი სხვა. ისინი ადვილად გადაეცემა დაავადებული ადამიანისგან ჰაერით, საკვებით, შეხებით. სწორედ მავნე ბაქტერიები, რომელთა სახელებიც ქვემოთ იქნება მოცემული, აფუჭებს საკვებს. ისინი გამოსცემენ უსიამოვნო სუნს, ლპება და იშლება და იწვევენ დაავადებებს.

ბაქტერიები შეიძლება იყოს გრამდადებითი, გრამუარყოფითი, ღეროს ფორმის.

მავნე ბაქტერიების სახელები

მაგიდა. მავნე ბაქტერიები ადამიანისთვის. ტიტულები

ტიტულები	ჰაბიტატი	ზიანი
მიკობაქტერიები	საკვები, წყალი	ტუბერკულოზი, კეთრი, წყლული
ტეტანუსის ბაცილი	ნიადაგი, კანი, საჭმლის მომნელებელი ტრაქტი	ტეტანუსი, კუნთების სპაზმი, სუნთქვის უკმარისობა
ჭირის კვერთხი (ექსპერტების მიერ ბიოლოგიურ იარაღად განიხილება)	მხოლოდ ადამიანებში, მღრღნელებსა და ძუძუმწოვრებში	ბუბონური ჭირი, პნევმონია, კანის ინფექციები
Helicobacter pylori	ადამიანის კუჭის ლორწოვანი გარსი	გასტრიტი, პეპტიური წყლული, გამოიმუშავებს ციტოტოქსინებს, ამიაკს
ჯილეხის ბაცილი	ნიადაგი	ჯილეხი
ბოტულიზმის ჯოხი	საკვები, დაბინძურებული კერძები	მოწამვლა

მავნე ბაქტერიებს შეუძლიათ ორგანიზმში დიდხანს დარჩენა და მისგან სასარგებლო ნივთიერებების შთანთქმა. თუმცა, მათ შეუძლიათ გამოიწვიონ ინფექციური დაავადება.

ყველაზე საშიში ბაქტერიები

ერთ-ერთი ყველაზე მდგრადი ბაქტერია მეთიცილინია. ის უფრო ცნობილია სახელწოდებით "Staphylococcus aureus" (Staphylococcus aureus). ამ მიკროორგანიზმს შეუძლია არა ერთი, არამედ რამდენიმე ინფექციური დაავადების გამოწვევა. ამ ბაქტერიების ზოგიერთი ტიპი მდგრადია ძლიერი ანტიბიოტიკებისა და ანტისეპტიკების მიმართ. ამ ბაქტერიის შტამებს შეუძლიათ იცხოვრონ დედამიწის ყოველი მესამე მკვიდრის ზედა სასუნთქ გზებში, ღია ჭრილობებსა და საშარდე გზებში. ძლიერი იმუნური სისტემის მქონე ადამიანისთვის ეს საშიში არ არის.

ადამიანისთვის მავნე ბაქტერიები ასევე არის პათოგენები, სახელწოდებით Salmonella typhi. ისინი არიან მწვავე ნაწლავური ინფექციების და ტიფური ცხელების გამომწვევი აგენტები. ამ ტიპის ბაქტერიები, რომლებიც საზიანოა ადამიანისთვის, საშიშია, რადგან ისინი წარმოქმნიან ტოქსიკურ ნივთიერებებს, რომლებიც უკიდურესად საშიშია სიცოცხლისთვის. დაავადების მიმდინარეობისას ხდება ორგანიზმის ინტოქსიკაცია, ძალიან ძლიერი ცხელება, გამონაყარი სხეულზე, მატულობს ღვიძლი და ელენთა. ბაქტერია ძალიან მდგრადია სხვადასხვა გარე გავლენის მიმართ. ის კარგად ცხოვრობს წყალში, ბოსტნეულზე, ხილზე და კარგად მრავლდება რძის პროდუქტებში.

Clostridium tetan ასევე ერთ-ერთი ყველაზე საშიში ბაქტერიაა. ის გამოიმუშავებს შხამს, რომელსაც ტეტანუსის ეგზოტოქსინი ეწოდება. ადამიანები, რომლებიც ინფიცირდებიან ამ პათოგენით, განიცდიან საშინელ ტკივილს, კრუნჩხვებს და ძალიან მძიმედ კვდებიან. დაავადებას ტეტანუსი ეწოდება. იმისდა მიუხედავად, რომ ვაქცინა ჯერ კიდევ 1890 წელს შეიქმნა, ყოველწლიურად დედამიწაზე მისგან 60 ათასი ადამიანი იღუპება.

და კიდევ ერთი ბაქტერია, რომელსაც შეუძლია ადამიანის სიკვდილი გამოიწვიოს, არის Mycobacterium tuberculosis. ის იწვევს ტუბერკულოზს, რომელიც მდგრადია წამლების მიმართ. თუ დახმარებას დროულად არ მიმართავთ, შეიძლება ადამიანი მოკვდეს.

ზომები ინფექციების გავრცელების თავიდან ასაცილებლად

მავნე ბაქტერიებს, მიკროორგანიზმების სახელებს სტუდენტური სკამიდან სწავლობენ ყველა მიმართულების ექიმები. ყოველწლიურად ჯანდაცვა ეძებს ახალ მეთოდებს ადამიანის სიცოცხლისთვის საშიში ინფექციების გავრცელების თავიდან ასაცილებლად. პროფილაქტიკური ზომების დაცვით, არ მოგიწევთ ენერგიის დახარჯვა მსგავს დაავადებებთან გამკლავების ახალი გზების ძიებაზე.

ამისათვის აუცილებელია ინფექციის წყაროს დროულად დადგენა, ავადმყოფთა და შესაძლო მსხვერპლთა წრე. აუცილებელია ინფიცირებულთა იზოლირება და ინფექციის წყაროს დეზინფექცია.

მეორე ეტაპი არის მავნე ბაქტერიების გადაცემის გზების განადგურება. ამისათვის აწარმოეთ შესაბამისი პროპაგანდა მოსახლეობაში.

კონტროლს ექვემდებარება კვების ობიექტები, რეზერვუარები, საწყობები საკვების შესანახად.

თითოეულ ადამიანს შეუძლია წინააღმდეგობა გაუწიოს მავნე ბაქტერიებს ყოველმხრივ და გააძლიეროს მათი იმუნიტეტი. ჯანსაღი ცხოვრების წესი, ელემენტარული ჰიგიენის წესების დაცვა, სქესობრივი კონტაქტის დროს თავის დაცვა, სტერილური ერთჯერადი სამედიცინო ინსტრუმენტებისა და აღჭურვილობის გამოყენება, კარანტინებულ ადამიანებთან კომუნიკაციის სრული შეზღუდვა. ეპიდემიოლოგიურ რეგიონში ან ინფექციის წყაროში შესვლისას აუცილებელია მკაცრად დაიცვან სანიტარული და ეპიდემიოლოგიური სამსახურების ყველა მოთხოვნა. რიგი ინფექციები ბაქტერიოლოგიურ იარაღზე ზემოქმედებით გაიგივებულია.

ადამიანების უმეტესობა განიხილავს სხვადასხვა ბაქტერიულ ორგანიზმებს მხოლოდ მავნე ნაწილაკებად, რომლებსაც შეუძლიათ სხვადასხვა პათოლოგიური მდგომარეობის განვითარების პროვოცირება. მიუხედავად ამისა, მეცნიერთა აზრით, ამ ორგანიზმების სამყარო ძალიან მრავალფეროვანია. არსებობს გულწრფელად საშიში ბაქტერიები, რომლებიც საფრთხეს უქმნის ჩვენს ორგანიზმს, მაგრამ არის სასარგებლოც - ისეთებიც, რომლებიც უზრუნველყოფენ ჩვენი ორგანოებისა და სისტემების ნორმალურ ფუნქციონირებას. შევეცადოთ ცოტა გავიგოთ ამ ცნებების შესახებ და განვიხილოთ ასეთი ორგანიზმების გარკვეული ტიპები. მოდით ვისაუბროთ ბუნებაში არსებულ, ადამიანისთვის მავნე და სასარგებლო ბაქტერიებზე.

სასარგებლო ბაქტერიები

მეცნიერები ამბობენ, რომ ბაქტერიები ჩვენი დიდი პლანეტის პირველივე ბინადრები გახდნენ და სწორედ მათი წყალობით არის დედამიწაზე სიცოცხლე. მრავალი მილიონი წლის განმავლობაში ეს ორგანიზმები თანდათან შეეგუნენ არსებობის მუდმივად ცვალებად პირობებს, შეცვალეს გარეგნობა და ჰაბიტატი. ბაქტერიებმა შეძლეს მიმდებარე სივრცესთან ადაპტაცია და შეძლეს სიცოცხლის მხარდაჭერის ახალი და უნიკალური მეთოდების შემუშავება, მათ შორის მრავალი ბიოქიმიური რეაქცია - კატალიზი, ფოტოსინთეზი და ერთი შეხედვით მარტივი სუნთქვაც კი. ახლა ბაქტერიები თანაარსებობენ ადამიანის ორგანიზმებთან და ასეთი თანამშრომლობა გამოირჩევა გარკვეული ჰარმონიით, რადგან ასეთ ორგანიზმებს შეუძლიათ რეალური სარგებელი მოიტანონ.

მას შემდეგ, რაც პატარა ადამიანი დაიბადება, ბაქტერიები მაშინვე იწყებს მის სხეულში შეღწევას. ისინი შეჰყავთ სასუნთქი გზებით ჰაერთან ერთად, ორგანიზმში შედიან დედის რძესთან ერთად და ა.შ. მთელი სხეული გაჯერებულია სხვადასხვა ბაქტერიებით.

მათი რიცხვის ზუსტად დათვლა შეუძლებელია, მაგრამ ზოგიერთი მეცნიერი თამამად ამბობს, რომ ასეთი ორგანიზმების რაოდენობა შედარებულია ყველა უჯრედის რაოდენობასთან. მხოლოდ საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში ცხოვრობს ოთხასი სახეობის სხვადასხვა ცოცხალი ბაქტერია. ითვლება, რომ მათი გარკვეული სახეობა შეიძლება გაიზარდოს მხოლოდ კონკრეტულ ადგილას. ასე რომ, რძემჟავა ბაქტერიებს შეუძლიათ გაიზარდონ და გამრავლდნენ ნაწლავებში, სხვები თავს ოპტიმალურად გრძნობენ პირის ღრუში, ზოგი კი მხოლოდ კანზე ცხოვრობს.

მრავალი წლის თანაარსებობის მანძილზე ადამიანმა და ასეთმა ნაწილაკებმა შეძლეს ორივე ჯგუფისთვის თანამშრომლობის ოპტიმალური პირობების ხელახლა შექმნა, რაც შეიძლება დახასიათდეს, როგორც სასარგებლო სიმბიოზი. ამავდროულად, ბაქტერიები და ჩვენი სხეული აერთიანებენ თავიანთ შესაძლებლობებს, ხოლო თითოეული მხარე შავში რჩება.

ბაქტერიებს შეუძლიათ შეაგროვონ სხვადასხვა უჯრედების ნაწილაკები მათ ზედაპირზე, რის გამოც იმუნური სისტემა მათ მტრულად არ აღიქვამს და არ უტევს. თუმცა, მას შემდეგ, რაც ორგანოები და სისტემები ექვემდებარება მავნე ვირუსებს, სასარგებლო ბაქტერიები თავდაცვაზე მაღლა დგანან და უბრალოდ ბლოკავენ პათოგენების გზას. საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში არსებობისას, ასეთ ნივთიერებებს ასევე მოაქვს ხელშესახები სარგებელი. ისინი დაკავებულნი არიან დარჩენილი საკვების გადამუშავებით, ხოლო სითბოს მნიშვნელოვან რაოდენობას გამოყოფენ. ის, თავის მხრივ, გადაეცემა ახლომდებარე ორგანოებს და ვრცელდება მთელ სხეულზე.

ორგანიზმში სასარგებლო ბაქტერიების დეფიციტი ან მათი რაოდენობის ცვლილება იწვევს სხვადასხვა პათოლოგიური მდგომარეობის განვითარებას. ეს მდგომარეობა შეიძლება განვითარდეს ანტიბიოტიკების მიღების ფონზე, რომლებიც ეფექტურად ანადგურებენ როგორც მავნე, ასევე სასარგებლო ბაქტერიებს. სასარგებლო ბაქტერიების რაოდენობის გამოსასწორებლად შესაძლებელია სპეციალური პრეპარატების - პრობიოტიკების მოხმარება.

ბაქტერიები სასარგებლო და მავნეა. ბაქტერიები ადამიანის ცხოვრებაში

ბაქტერიები პლანეტა დედამიწის ყველაზე მრავალრიცხოვანი ბინადარია. ისინი ძველ დროში ბინადრობდნენ და დღემდე აგრძელებენ არსებობას. ზოგიერთი სახეობა მას შემდეგ ცოტაც კი შეიცვალა. კარგი და ცუდი ბაქტერიები ფაქტიურად ყველგან გარს გვიხვევს (და სხვა ორგანიზმებშიც კი შეაღწევს). საკმაოდ პრიმიტიული ერთუჯრედიანი სტრუქტურით, ისინი ალბათ ველური ბუნების ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტური ფორმაა და გამოირჩევიან განსაკუთრებულ სამეფოში.

მუდმივი მიკროფლორა

მოსახლეობის 99% მუდმივად ცხოვრობს ნაწლავებში. ისინი ადამიანის გულმოდგინე მხარდამჭერები და დამხმარეები არიან.

• აუცილებელი სასარგებლო ბაქტერიები. სახელები: ბიფიდობაქტერიები და ბაქტერიოიდები. ისინი აბსოლუტური უმრავლესობაა.
• ასოცირებული სასარგებლო ბაქტერიები. სახელები: Escherichia coli, Enterococcus, Lactobacillus. მათი რაოდენობა უნდა იყოს მთლიანი 1-9%.

ასევე აუცილებელია ვიცოდეთ, რომ სათანადო ნეგატიურ პირობებში ნაწლავური ფლორის ყველა ამ წარმომადგენელმა (ბიფიდობაქტერიების გარდა) შეიძლება გამოიწვიოს დაავადებები.

Რას აკეთებენ?

ამ ბაქტერიების მთავარი ფუნქციაა დაგვეხმაროს საჭმლის მონელების პროცესში. შეინიშნება, რომ არასწორი კვების მქონე ადამიანს შეიძლება განუვითარდეს დისბაქტერიოზი. შედეგად, სტაგნაცია და ცუდი ჯანმრთელობა, ყაბზობა და სხვა უხერხულობა. დაბალანსებული დიეტის ნორმალიზებით, დაავადება, როგორც წესი, იკლებს.

ამ ბაქტერიების კიდევ ერთი ფუნქციაა მცველი. ისინი თვალყურს ადევნებენ, თუ რომელი ბაქტერია არის სასარგებლო. იმის უზრუნველსაყოფად, რომ „უცხოები“ არ შეაღწიონ მათ საზოგადოებაში. თუ, მაგალითად, დიზენტერიის გამომწვევი აგენტი შიგელა სონი ცდილობს ნაწლავებში შეღწევას, კლავენ მას. თუმცა, აღსანიშნავია, რომ ეს ხდება მხოლოდ შედარებით ჯანმრთელი, კარგი იმუნიტეტის მქონე ადამიანის ორგანიზმში. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ავადმყოფობის რისკი მნიშვნელოვნად იზრდება.

ცვალებადი მიკროფლორა

ჯანსაღი ინდივიდის ორგანიზმში დაახლოებით 1% არის ეგრეთ წოდებული ოპორტუნისტული მიკრობები. ისინი მიეკუთვნებიან არასტაბილურ მიკროფლორას. ნორმალურ პირობებში ისინი ასრულებენ გარკვეულ ფუნქციებს, რომლებიც არ აზიანებენ ადამიანს, მუშაობენ სასიკეთოდ. მაგრამ გარკვეულ სიტუაციაში მათ შეუძლიათ თავი გამოიჩინონ მავნებლებად. ეს არის ძირითადად სტაფილოკოკები და სხვადასხვა სახის სოკოები.

ბაქტერიები არის ორგანიზმების უძველესი ჯგუფი, რომელიც ამჟამად არსებობს დედამიწაზე. პირველი ბაქტერია, ალბათ, 3,5 მილიარდ წელზე მეტი ხნის წინ გამოჩნდა და თითქმის მილიარდი წლის განმავლობაში იყო ერთადერთი ცოცხალი არსება ჩვენს პლანეტაზე. ვინაიდან ესენი იყვნენ ველური ბუნების პირველი წარმომადგენლები, მათ სხეულს ჰქონდა პრიმიტიული სტრუქტურა.

დროთა განმავლობაში მათი სტრუქტურა უფრო რთული გახდა, მაგრამ დღესაც ბაქტერიები ყველაზე პრიმიტიულ ერთუჯრედოვან ორგანიზმებად ითვლება. საინტერესოა, რომ ზოგიერთი ბაქტერია ჯერ კიდევ ინარჩუნებს ძველი წინაპრების პრიმიტიულ თვისებებს. ეს შეინიშნება ბაქტერიებში, რომლებიც ცხოვრობენ ცხელ გოგირდოვან წყაროებში და წყალსაცავის ფსკერზე ანოქსიურ სილაში.

ბაქტერიების უმეტესობა უფეროა. მხოლოდ რამდენიმე არის შეღებილი მეწამული ან მწვანე. მაგრამ მრავალი ბაქტერიის კოლონიას აქვს ნათელი ფერი, რაც გამოწვეულია ფერადი ნივთიერების გარემოში გათავისუფლებით ან უჯრედების პიგმენტაციის გამო.

ბაქტერიების სამყაროს აღმომჩენი იყო მე-17 საუკუნის ჰოლანდიელი ნატურალისტი ენტონი ლეუვენჰუკი, რომელმაც პირველად შექმნა სრულყოფილი გამადიდებელი მინის მიკროსკოპი, რომელიც ადიდებს ობიექტებს 160-270-ჯერ.

ბაქტერიები კლასიფიცირდება როგორც პროკარიოტები და იყოფა ცალკე სამეფოდ - ბაქტერიებად.

სხეულის ფორმა

ბაქტერიები მრავალრიცხოვანი და მრავალფეროვანი ორგანიზმებია. ისინი განსხვავდებიან ფორმით.

ბაქტერიის სახელი	ბაქტერიის ფორმა	ბაქტერიების გამოსახულება
კოკები		სფერული
ბაცილი		ღეროს ფორმის
ვიბრიო		მოხრილი მძიმით
სპირილუმი		სპირალი
სტრეპტოკოკები		კოკების ჯაჭვი
სტაფილოკოკები		კოკების მტევანი
დიპლოკოკები		ორი მრგვალი ბაქტერია ჩასმულია ერთ ლორწოვან კაფსულაში

ტრანსპორტირების გზები

ბაქტერიებს შორის არის მობილური და უმოძრაო ფორმები. მოძრავები მოძრაობენ ტალღისმაგვარი შეკუმშვით ან ფლაგელების (დაგრეხილი სპირალური ძაფების) დახმარებით, რომლებიც შედგება სპეციალური ფლაგელინის ცილისგან. შეიძლება იყოს ერთი ან მეტი დროშა. ისინი განლაგებულია ზოგიერთ ბაქტერიაში უჯრედის ერთ ბოლოში, ზოგიერთში - ორზე ან მთელ ზედაპირზე.

მაგრამ მოძრაობა ასევე თანდაყოლილია მრავალი სხვა ბაქტერიისთვის, რომლებსაც არ აქვთ დროშები. ასე რომ, გარედან ლორწოთი დაფარული ბაქტერიებს შეუძლიათ სრიალის მოძრაობა.

წყლისა და ნიადაგის ზოგიერთ ბაქტერიას დროშების გარეშე აქვს გაზის ვაკუოლები ციტოპლაზმაში. უჯრედში შეიძლება იყოს 40-60 ვაკუოლი. თითოეული მათგანი ივსება გაზით (სავარაუდოდ აზოტით). ვაკუოლებში გაზის რაოდენობის რეგულირებით, წყლის ბაქტერიები შეიძლება ჩაიძირონ წყლის სვეტში ან ამოვიდნენ მის ზედაპირზე, ხოლო ნიადაგის ბაქტერიებს შეუძლიათ გადაადგილება ნიადაგის კაპილარებში.

ჰაბიტატი

ორგანიზების სიმარტივისა და არაპრეტენზიულობის გამო, ბაქტერიები ფართოდ არის გავრცელებული ბუნებაში. ბაქტერიები ყველგან გვხვდება: თუნდაც ყველაზე სუფთა წყაროს წყლის წვეთში, ნიადაგის მარცვლებში, ჰაერში, კლდეებზე, პოლარულ თოვლში, უდაბნოს ქვიშაში, ოკეანის ფსკერზე, დიდი სიღრმეებიდან მოპოვებულ ზეთში და თუნდაც ცხელში. წყაროს წყალი, რომლის ტემპერატურაა დაახლოებით 80ºС. ისინი ცხოვრობენ მცენარეებზე, ხილებზე, სხვადასხვა ცხოველებში და ადამიანებში ნაწლავებში, პირში, კიდურებში და სხეულის ზედაპირზე.

ბაქტერიები ყველაზე პატარა და მრავალრიცხოვანი ცოცხალი არსებებია. მცირე ზომის გამო ისინი ადვილად აღწევენ ნებისმიერ ნაპრალში, ნაპრალში, ფორებში. ძალიან გამძლე და ადაპტირებულია არსებობის სხვადასხვა პირობებთან. მოითმენს გაშრობას, უკიდურეს სიცივეს, გათბობას 90ºС-მდე, სიცოცხლისუნარიანობის დაკარგვის გარეშე.

დედამიწაზე პრაქტიკულად არ არსებობს ადგილი, სადაც ბაქტერიები არ მოიძებნება, მაგრამ სხვადასხვა რაოდენობით. ბაქტერიების ცხოვრების პირობები მრავალფეროვანია. ზოგიერთ მათგანს ჰაერის ჟანგბადი ესაჭიროება, ზოგს - არა და შეუძლია იცხოვროს უჟანგბადო გარემოში.

ჰაერში: ბაქტერიები ატმოსფეროს ზედა ნაწილამდე 30 კმ-მდე ამოდის. და მეტი.

განსაკუთრებით ბევრი მათგანი ნიადაგშია. ერთი გრამი ნიადაგი შეიძლება შეიცავდეს ასობით მილიონ ბაქტერიას.

წყალში: ღია რეზერვუარების ზედაპირული წყლის ფენებში. წყლის სასარგებლო ბაქტერიები მინერალიზებენ ორგანულ ნარჩენებს.

ცოცხალ ორგანიზმებში: პათოგენური ბაქტერიები ორგანიზმში შედიან გარე გარემოდან, მაგრამ მხოლოდ ხელსაყრელ პირობებში იწვევენ დაავადებებს. სიმბიოტიკი ცხოვრობს საჭმლის მომნელებელ ორგანოებში, ხელს უწყობს საკვების დაშლას და ათვისებას, ვიტამინების სინთეზს.

გარე სტრუქტურა

ბაქტერიული უჯრედი ჩაცმულია სპეციალურ მკვრივ გარსში - უჯრედის კედელში, რომელიც ასრულებს დამცავ და დამხმარე ფუნქციებს და ასევე აძლევს ბაქტერიას მუდმივ, დამახასიათებელ ფორმას. ბაქტერიის უჯრედის კედელი მცენარეული უჯრედის გარსს წააგავს. იგი გამტარია: მისი მეშვეობით საკვები ნივთიერებები თავისუფლად გადადის უჯრედში, ხოლო მეტაბოლური პროდუქტები გადის გარემოში. ბაქტერიებს ხშირად უვითარდებათ ლორწოს დამატებითი დამცავი ფენა, კაფსულა, უჯრედის კედელზე. კაფსულის სისქე შეიძლება ბევრჯერ აღემატებოდეს თავად უჯრედის დიამეტრს, მაგრამ შეიძლება იყოს ძალიან მცირე. კაფსულა არ არის უჯრედის სავალდებულო ნაწილი, ის იქმნება იმის მიხედვით, თუ რა პირობებში შედის ბაქტერიები. ის იცავს ბაქტერიების გამოშრობას.

ზოგიერთი ბაქტერიის ზედაპირზე არის გრძელი ფლაგელა (ერთი, ორი ან ბევრი) ან მოკლე თხელი ჩიყვი. ფლაგელის სიგრძე შეიძლება ბევრჯერ აღემატებოდეს ბაქტერიის სხეულის ზომას. ბაქტერიები მოძრაობენ ფლაგელისა და ღრძილების დახმარებით.

შიდა სტრუქტურა

ბაქტერიული უჯრედის შიგნით არის მკვრივი უმოძრაო ციტოპლაზმა. მას აქვს ფენიანი სტრუქტურა, არ არის ვაკუოლები, ამიტომ ციტოპლაზმის თავად ნივთიერებაში განლაგებულია სხვადასხვა ცილები (ფერმენტები) და სარეზერვო საკვები ნივთიერებები. ბაქტერიულ უჯრედებს არ აქვთ ბირთვი. მათი უჯრედების ცენტრალურ ნაწილში კონცენტრირებულია მემკვიდრეობითი ინფორმაციის მატარებელი ნივთიერება. ბაქტერიები, - ნუკლეინის მჟავა - დნმ. მაგრამ ეს ნივთიერება არ არის ჩარჩოში ჩასმული.

ბაქტერიული უჯრედის შიდა ორგანიზაცია რთულია და აქვს თავისი სპეციფიკური მახასიათებლები. ციტოპლაზმა გამოყოფილია უჯრედის კედლიდან ციტოპლაზმური მემბრანით. ციტოპლაზმაში განასხვავებენ ძირითად ნივთიერებას, ანუ მატრიქსს, რიბოზომებს და მემბრანული სტრუქტურების მცირე რაოდენობას, რომლებიც ასრულებენ მრავალფეროვან ფუნქციას (მიტოქონდრიის ანალოგები, ენდოპლაზმური ბადე, გოლჯის აპარატი). ბაქტერიული უჯრედების ციტოპლაზმა ხშირად შეიცავს სხვადასხვა ფორმისა და ზომის გრანულებს. გრანულები შეიძლება შედგებოდეს ნაერთებისგან, რომლებიც ემსახურებიან ენერგიისა და ნახშირბადის წყაროს. ცხიმის წვეთები ასევე გვხვდება ბაქტერიულ უჯრედში.

უჯრედის ცენტრალურ ნაწილში ბირთვული ნივთიერება, დნმ, ლოკალიზებულია, ციტოპლაზმისგან მემბრანით არ არის გამოყოფილი. ეს არის ბირთვის ანალოგი - ნუკლეოიდი. ნუკლეოიდს არ აქვს მემბრანა, ბირთვი და ქრომოსომების ნაკრები.

კვების მეთოდები

ბაქტერიებს აქვთ კვების სხვადასხვა გზა. მათ შორისაა ავტოტროფები და ჰეტეროტროფები. ავტოტროფები არის ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ დამოუკიდებლად შექმნან ორგანული ნივთიერებები მათი კვებისათვის.

მცენარეებს სჭირდებათ აზოტი, მაგრამ ისინი თავად ვერ შთანთქავენ აზოტს ჰაერიდან. ზოგიერთი ბაქტერია აერთიანებს ჰაერში არსებულ აზოტის მოლეკულებს სხვა მოლეკულებთან, რის შედეგადაც ხდება მცენარეებისთვის ხელმისაწვდომი ნივთიერებები.

ეს ბაქტერიები მკვიდრდებიან ახალგაზრდა ფესვების უჯრედებში, რაც იწვევს ფესვებზე გასქელების წარმოქმნას, რომელსაც ეწოდება კვანძები. ასეთი კვანძები წარმოიქმნება პარკოსნების ოჯახის მცენარეებისა და ზოგიერთი სხვა მცენარის ფესვებზე.

ფესვები ამარაგებს ბაქტერიებს ნახშირწყლებით, ბაქტერიები კი ფესვებს აძლევს აზოტის შემცველ ნივთიერებებს, რომლებიც შეიძლება მცენარემ შეითვისოს. მათი ურთიერთობა ორმხრივად მომგებიანია.

მცენარის ფესვები გამოყოფს ბევრ ორგანულ ნივთიერებას (შაქარი, ამინომჟავები და სხვა), რომლებითაც ბაქტერიები იკვებებიან. ამიტომ, განსაკუთრებით ბევრი ბაქტერია სახლდება ფესვების მიმდებარე ნიადაგის ფენაში. ეს ბაქტერიები გარდაქმნის მკვდარ მცენარეთა ნარჩენებს მცენარისთვის ხელმისაწვდომ ნივთიერებებად. ნიადაგის ამ ფენას რიზოსფერო ეწოდება.

არსებობს რამდენიმე ჰიპოთეზა კვანძოვანი ბაქტერიების ფესვის ქსოვილებში შეღწევის შესახებ:

• ეპიდერმული და კორტიკალური ქსოვილის დაზიანების გზით;
• ფესვის თმების მეშვეობით;
• მხოლოდ ახალგაზრდა უჯრედის მემბრანის მეშვეობით;
• პექტინოლიზური ფერმენტების გამომწვევი კომპანიონი ბაქტერიების გამო;
• ტრიპტოფანიდან B-ინდოლეძმარმჟავას სინთეზის სტიმულირების გამო, რომელიც ყოველთვის არის მცენარეების ფესვთა სეკრეციაში.

კვანძოვანი ბაქტერიების ფესვის ქსოვილში შეყვანის პროცესი შედგება ორი ეტაპისგან:

• ფესვის თმების ინფექცია;
• კვანძების ფორმირების პროცესი.

უმეტეს შემთხვევაში შემოჭრილი უჯრედი აქტიურად მრავლდება, წარმოქმნის ეგრეთ წოდებულ ინფექციურ ძაფებს და უკვე ასეთი ძაფების სახით გადადის მცენარეულ ქსოვილებში. კვანძოვანი ბაქტერიები, რომლებიც აღმოცენდა ინფექციის ძაფიდან, აგრძელებს გამრავლებას მასპინძელ ქსოვილში.

კვანძოვანი ბაქტერიების სწრაფად გამრავლებული უჯრედებით სავსე მცენარეული უჯრედები იწყებენ ინტენსიურად დაყოფას. ახალგაზრდა კვანძის შეერთება პარკოსანი მცენარის ფესვთან ხდება სისხლძარღვოვან-ბოჭკოვანი შეკვრების წყალობით. ფუნქციონირების პერიოდში კვანძები ჩვეულებრივ მკვრივია. ოპტიმალური აქტივობის გამოვლენის მომენტისთვის კვანძები იძენენ ვარდისფერ ფერს (ლეგოგლობინის პიგმენტის გამო). მხოლოდ იმ ბაქტერიებს, რომლებიც შეიცავს ლეგოგლობინს, შეუძლიათ აზოტის დაფიქსირება.

კვანძოვანი ბაქტერიები ქმნიან ათეულობით და ასეულობით კილოგრამ აზოტოვან სასუქებს ნიადაგის ჰექტარზე.

მეტაბოლიზმი

ბაქტერიები ერთმანეთისგან განსხვავდებიან მეტაბოლიზმის მიხედვით. ზოგისთვის ის მიდის ჟანგბადის მონაწილეობით, ზოგისთვის - მისი მონაწილეობის გარეშე.

ბაქტერიების უმეტესობა იკვებება მზა ორგანული ნივთიერებებით. მხოლოდ რამდენიმე მათგანს (ლურჯ-მწვანე, ან ციანობაქტერიებს) შეუძლია შექმნას ორგანული ნივთიერებები არაორგანულისგან. მათ მნიშვნელოვანი როლი შეასრულეს დედამიწის ატმოსფეროში ჟანგბადის დაგროვებაში.

ბაქტერიები შთანთქავენ ნივთიერებებს გარედან, ანადგურებენ მათ მოლეკულებს, აგროვებენ მათ გარსს ამ ნაწილებიდან და ავსებენ მათ შიგთავსს (ასე იზრდებიან) და აყრიან არასაჭირო მოლეკულებს. ბაქტერიის გარსი და მემბრანა საშუალებას აძლევს მას აითვისოს მხოლოდ სწორი ნივთიერებები.

თუ ბაქტერიის გარსი და მემბრანა სრულიად გაუვალი იქნებოდა, უჯრედში არცერთი ნივთიერება არ შედიოდა. თუ ისინი ყველა ნივთიერებისთვის გამტარი იქნებოდა, უჯრედის შიგთავსი შერეული იქნებოდა გარემოში - ხსნარში, რომელშიც ბაქტერია ცხოვრობს. ბაქტერიების გადარჩენისთვის საჭიროა გარსი, რომელიც საშუალებას აძლევს საჭირო ნივთიერებებს გაიაროს, მაგრამ არა ის, რაც არ არის საჭირო.

ბაქტერია შთანთქავს მის მახლობლად არსებულ საკვებ ნივთიერებებს. Შემდეგ რა მოხდება? თუ მას შეუძლია დამოუკიდებლად მოძრაობა (დროშების გადაადგილებით ან ლორწოს უკან დახევით), მაშინ მოძრაობს მანამ, სანამ საჭირო ნივთიერებებს არ იპოვის.

თუ ის ვერ მოძრაობს, მაშინ ის ელოდება, სანამ დიფუზია (ერთი ნივთიერების მოლეკულების უნარი შეაღწიოს სხვა ნივთიერების მოლეკულების სისქეში) მოიტანს მას საჭირო მოლეკულებს.

ბაქტერიები, მიკროორგანიზმების სხვა ჯგუფებთან ერთად, ასრულებენ უზარმაზარ ქიმიურ სამუშაოს. სხვადასხვა ნაერთების გარდაქმნით ისინი იღებენ ენერგიას და საკვებ ნივთიერებებს, რომლებიც აუცილებელია მათი სასიცოცხლო აქტივობისთვის. მეტაბოლური პროცესები, ენერგიის მიღების გზები და მასალების საჭიროება მათი სხეულის ნივთიერებების ბაქტერიებში ასაშენებლად მრავალფეროვანია.

სხვა ბაქტერიები არაორგანული ნაერთების ხარჯზე აკმაყოფილებენ ნახშირბადის ყველა მოთხოვნილებას, რომელიც აუცილებელია სხეულის ორგანული ნივთიერებების სინთეზისთვის. მათ ავტოტროფებს უწოდებენ. ავტოტროფულ ბაქტერიებს შეუძლიათ ორგანული ნივთიერებების სინთეზირება არაორგანულიდან. მათ შორის გამოირჩევიან:

ქიმიოსინთეზი

გასხივოსნებული ენერგიის გამოყენება არის ყველაზე მნიშვნელოვანი, მაგრამ არა ერთადერთი გზა ნახშირორჟანგისა და წყლისგან ორგანული ნივთიერებების შესაქმნელად. ცნობილია ბაქტერიები, რომლებიც იყენებენ არა მზის შუქს, როგორც ენერგიის წყაროს ასეთი სინთეზისთვის, არამედ ორგანიზმების უჯრედებში წარმოქმნილი ქიმიური ობლიგაციების ენერგიას გარკვეული არაორგანული ნაერთების - წყალბადის სულფიდი, გოგირდი, ამიაკი, წყალბადი, აზოტის მჟავა, შავი ნაერთების დაჟანგვის დროს. რკინა და მანგანუმი. ისინი იყენებენ ორგანულ ნივთიერებებს, რომლებიც წარმოიქმნება ამ ქიმიური ენერგიის გამოყენებით, მათი სხეულის უჯრედების ასაშენებლად. ამიტომ ამ პროცესს ქიმიოსინთეზს უწოდებენ.

ქიმიოსინთეზური მიკროორგანიზმების ყველაზე მნიშვნელოვანი ჯგუფია ნიტრიფიცირებული ბაქტერიები. ეს ბაქტერიები ცხოვრობენ ნიადაგში და ახორციელებენ ამიაკის დაჟანგვას, რომელიც წარმოიქმნება ორგანული ნარჩენების დაშლის დროს, აზოტმჟავამდე. ეს უკანასკნელი, რეაგირებს ნიადაგის მინერალურ ნაერთებთან, იქცევა აზოტის მჟავის მარილებად. ეს პროცესი ორ ეტაპად მიმდინარეობს.

რკინის ბაქტერიები შავი რკინას ოქსიდად გარდაქმნის. წარმოქმნილი რკინის ჰიდროქსიდი დნება და წარმოქმნის ე.წ. ჭაობის რკინის მადანს.

ზოგიერთი მიკროორგანიზმი არსებობს მოლეკულური წყალბადის დაჟანგვის გამო, რაც უზრუნველყოფს კვების აუტოტროფიულ გზას.

წყალბადის ბაქტერიების დამახასიათებელი თვისებაა ჰეტეროტროფულ ცხოვრების წესზე გადასვლის უნარი ორგანული ნაერთებით და წყალბადის არარსებობის შემთხვევაში.

ამრიგად, ქიმიოავტოტროფები ტიპიური ავტოტროფებია, რადგან ისინი დამოუკიდებლად ასინთეზებენ აუცილებელ ორგანულ ნაერთებს არაორგანული ნივთიერებებისგან და არ იღებენ მათ მზა სხვა ორგანიზმებისგან, როგორიცაა ჰეტეროტროფები. ქიმიოავტოტროფული ბაქტერიები განსხვავდება ფოტოტროფული მცენარეებისგან სინათლისგან, როგორც ენერგიის წყაროს სრული დამოუკიდებლობით.

ბაქტერიული ფოტოსინთეზი

ზოგიერთი პიგმენტის შემცველი გოგირდის ბაქტერია (იისფერი, მწვანე), რომელიც შეიცავს სპეციფიკურ პიგმენტებს - ბაქტერიოქლოროფილებს, შეუძლია მზის ენერგიის შთანთქმა, რომლის დახმარებით წყალბადის სულფიდი იყოფა მათ ორგანიზმებში და აძლევს წყალბადის ატომებს შესაბამისი ნაერთების აღსადგენად. ამ პროცესს ბევრი საერთო აქვს ფოტოსინთეზთან და განსხვავდება მხოლოდ იმით, რომ მეწამულ და მწვანე ბაქტერიებში წყალბადის სულფიდი (ზოგჯერ კარბოქსილის მჟავები) არის წყალბადის დონორი, ხოლო მწვანე მცენარეებში ეს არის წყალი. ამ და სხვებში წყალბადის გაყოფა და გადაცემა ხდება შთანთქმის მზის სხივების ენერგიის გამო.

ასეთ ბაქტერიულ ფოტოსინთეზს, რომელიც ხდება ჟანგბადის გათავისუფლების გარეშე, ეწოდება ფოტორედუქცია. ნახშირორჟანგის ფოტორედუქცია დაკავშირებულია წყალბადის გადაცემასთან არა წყლიდან, არამედ წყალბადის სულფიდიდან:

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

ქიმიოსინთეზისა და ბაქტერიული ფოტოსინთეზის ბიოლოგიური მნიშვნელობა პლანეტარული მასშტაბით შედარებით მცირეა. მხოლოდ ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები თამაშობენ მნიშვნელოვან როლს ბუნებაში გოგირდის ციკლში. მწვანე მცენარეების მიერ გოგირდმჟავას მარილების სახით შეწოვა, გოგირდი აღდგება და ხდება ცილის მოლეკულების ნაწილი. გარდა ამისა, მკვდარი მცენარეებისა და ცხოველების ნარჩენების განადგურების დროს, გოგირდი გამოიყოფა წყალბადის სულფიდის სახით, რომელიც იჟანგება გოგირდის ბაქტერიებით თავისუფალ გოგირდად (ან გოგირდის მჟავად), რომელიც ქმნის ნიადაგში მცენარეებისთვის ხელმისაწვდომ სულფიტებს. ქიმიო- და ფოტოავტოტროფული ბაქტერიები აუცილებელია აზოტისა და გოგირდის ციკლში.

სპორულაცია

სპორები წარმოიქმნება ბაქტერიული უჯრედის შიგნით. სპორების წარმოქმნის პროცესში ბაქტერიული უჯრედი განიცდის ბიოქიმიურ პროცესებს. მასში თავისუფალი წყლის რაოდენობა მცირდება, ფერმენტული აქტივობა მცირდება. ეს უზრუნველყოფს სპორების წინააღმდეგობას არახელსაყრელი გარემო პირობების მიმართ (მაღალი ტემპერატურა, მარილის მაღალი კონცენტრაცია, გაშრობა და ა.შ.). სპორების წარმოქმნა დამახასიათებელია ბაქტერიების მხოლოდ მცირე ჯგუფისთვის.

სპორები არ არის ბაქტერიების სასიცოცხლო ციკლის აუცილებელი ეტაპი. სპორულაცია იწყება მხოლოდ საკვები ნივთიერებების ნაკლებობით ან მეტაბოლური პროდუქტების დაგროვებით. სპორების სახით ბაქტერიები შეიძლება დიდხანს დარჩეს მიძინებული. ბაქტერიული სპორები უძლებს ხანგრძლივ დუღილს და ძალიან დიდხანს გაყინვას. როდესაც ხელსაყრელი პირობები ხდება, დავა აღმოცენდება და სიცოცხლისუნარიანი ხდება. ბაქტერიული სპორები არის ადაპტაცია არახელსაყრელ პირობებში გადარჩენისთვის.

რეპროდუქცია

ბაქტერიები მრავლდებიან ერთი უჯრედის ორად გაყოფით. გარკვეული ზომის მიღწევის შემდეგ, ბაქტერია იყოფა ორ იდენტურ ბაქტერიად. შემდეგ თითოეული მათგანი იწყებს კვებას, იზრდება, იყოფა და ა.შ.

უჯრედის გახანგრძლივების შემდეგ თანდათან წარმოიქმნება განივი ძგიდე, შემდეგ კი შვილობილი უჯრედები განსხვავდებიან; ბევრ ბაქტერიაში, გარკვეულ პირობებში, უჯრედები გაყოფის შემდეგ რჩება დამახასიათებელ ჯგუფებად დაკავშირებული. ამ შემთხვევაში, გაყოფის სიბრტყის მიმართულებიდან და განყოფილებების რაოდენობის მიხედვით, წარმოიქმნება სხვადასხვა ფორმები. გამონაკლისის სახით ბაქტერიებში ხდება გამრავლება კვირტით.

ხელსაყრელ პირობებში ბევრ ბაქტერიაში უჯრედების დაყოფა ხდება ყოველ 20-30 წუთში. ასეთი სწრაფი გამრავლებით, ერთი ბაქტერიის შთამომავლობას 5 დღეში შეუძლია შექმნას მასა, რომელსაც შეუძლია შეავსოს ყველა ზღვა და ოკეანე. მარტივი გამოთვლა აჩვენებს, რომ დღეში 72 თაობა (720,000,000,000,000,000,000 უჯრედი) შეიძლება ჩამოყალიბდეს. თუ ითარგმნება წონაში - 4720 ტონა. თუმცა, ეს ბუნებაში არ ხდება, რადგან ბაქტერიების უმეტესობა სწრაფად იღუპება მზის გავლენის ქვეშ, გამოშრობა, საკვების ნაკლებობა, 65-100ºС-მდე გათბობა, სახეობებს შორის ბრძოლის შედეგად და ა.შ.

ბაქტერია (1), რომელიც შთანთქავს საკმარის საკვებს, იზრდება ზომით (2) და იწყებს მომზადებას გამრავლებისთვის (უჯრედების დაყოფა). მისი დნმ (ბაქტერიაში დნმ-ის მოლეკულა დახურულია რგოლში) გაორმაგდება (ბაქტერია აწარმოებს ამ მოლეკულის ასლს). როგორც ჩანს, დნმ-ის ორივე მოლეკულა (3.4) მიმაგრებულია ბაქტერიის კედელზე და წაგრძელებისას ბაქტერიები გვერდებზე შორდებიან (5.6). ჯერ ნუკლეოტიდი იყოფა, შემდეგ კი ციტოპლაზმა.

ბაქტერიებზე დნმ-ის ორი მოლეკულის განსხვავების შემდეგ ჩნდება შეკუმშვა, რომელიც თანდათან ყოფს ბაქტერიის სხეულს ორ ნაწილად, რომელთაგან თითოეული შეიცავს დნმ-ის მოლეკულას (7).

ეს ხდება (თივის ბაცილაში), ორი ბაქტერია იკვრება და მათ შორის იქმნება ხიდი (1,2).

დნმ ტრანსპორტირება ხდება ერთი ბაქტერიიდან მეორეზე ჯუმპერის საშუალებით (3). ერთხელ ერთ ბაქტერიაში, დნმ-ის მოლეკულები ერთმანეთში ირევა, ზოგ ადგილას ერთმანეთში იკვრება (4), რის შემდეგაც ისინი ცვლიან მონაკვეთებს (5).

ბაქტერიების როლი ბუნებაში

ცირკულაცია

ბაქტერიები ყველაზე მნიშვნელოვანი რგოლია ბუნებაში ნივთიერებების ზოგად მიმოქცევაში. მცენარეები ქმნიან რთულ ორგანულ ნივთიერებებს ნახშირორჟანგის, წყლისა და ნიადაგის მინერალური მარილებისგან. ეს ნივთიერებები ნიადაგში ბრუნდება მკვდარი სოკოებით, მცენარეებითა და ცხოველების გვამებით. ბაქტერიები არღვევენ რთულ ნივთიერებებს მარტივ ნივთიერებებად, რომლებსაც მცენარეები ხელახლა იყენებენ.

ბაქტერიები ანადგურებენ მკვდარი მცენარეებისა და ცხოველების გვამების რთულ ორგანულ ნივთიერებებს, ცოცხალ ორგანიზმებს და სხვადასხვა ნარჩენებს. ამ ორგანული ნივთიერებებით იკვებება, საპროფიტული დაშლის ბაქტერიები მათ ჰუმუსად აქცევს. ეს არის ჩვენი პლანეტის მოწესრიგებულები. ამრიგად, ბაქტერიები აქტიურად მონაწილეობენ ბუნებაში არსებული ნივთიერებების ციკლში.

ნიადაგის ფორმირება

ვინაიდან ბაქტერიები თითქმის ყველგან არის გავრცელებული და დიდი რაოდენობით გვხვდება, ისინი დიდწილად განსაზღვრავენ ბუნებაში მიმდინარე სხვადასხვა პროცესებს. შემოდგომაზე ხეების და ბუჩქების ფოთლები ცვივა, მიწისზედა ბალახის ყლორტები იღუპება, ძველი ტოტები ცვივა და დროდადრო ბებერი ხეების ტოტები ცვივა. ეს ყველაფერი თანდათან გადაიქცევა ჰუმუსად. 1 სმ 3-ში. ტყის ნიადაგის ზედაპირული ფენა შეიცავს რამდენიმე სახეობის ასობით მილიონი საპროფიტული ნიადაგის ბაქტერიას. ეს ბაქტერიები გარდაქმნის ჰუმუსს სხვადასხვა მინერალად, რომელიც შეიძლება შეიწოვოს ნიადაგიდან მცენარის ფესვებით.

ნიადაგის ზოგიერთ ბაქტერიას შეუძლია ჰაერიდან აზოტის შეწოვა, მისი გამოყენება სასიცოცხლო პროცესებში. ეს აზოტის დამამყარებელი ბაქტერიები დამოუკიდებლად ცხოვრობენ ან ბინადრობენ პარკოსანი მცენარეების ფესვებში. პარკოსნების ფესვებში შეღწევის შემდეგ, ეს ბაქტერიები იწვევენ ფესვის უჯრედების ზრდას და მათზე კვანძების წარმოქმნას.

ეს ბაქტერიები ათავისუფლებენ აზოტის ნაერთებს, რომლებსაც მცენარეები იყენებენ. ბაქტერიები მცენარეებიდან იღებენ ნახშირწყლებს და მინერალურ მარილებს. ამრიგად, მჭიდრო კავშირია პარკოსან მცენარესა და ფესვის კვანძის ბაქტერიას შორის, რაც სასარგებლოა როგორც ერთი, ასევე მეორე ორგანიზმისთვის. ამ ფენომენს სიმბიოზი ეწოდება.

კვანძოვან ბაქტერიებთან სიმბიოზის წყალობით, პარკოსნები ამდიდრებენ ნიადაგს აზოტით, რაც ხელს უწყობს მოსავლიანობის გაზრდას.

გავრცელება ბუნებაში

მიკროორგანიზმები ყველგან არიან. ერთადერთი გამონაკლისი არის აქტიური ვულკანების კრატერები და აფეთქებული ატომური ბომბების ეპიცენტრებში მცირე უბნები. არც ანტარქტიდის დაბალი ტემპერატურა, არც გეიზერების მდუღარე ჭურვები, არც მარილის ნაჯერი ხსნარები მარილის აუზებში, არც მთის მწვერვალების ძლიერი ინსოლაცია და არც ბირთვული რეაქტორების მკაცრი გამოსხივება ხელს არ უშლის მიკროფლორას არსებობას და განვითარებას. ყველა ცოცხალი არსება გამუდმებით ურთიერთქმედებს მიკროორგანიზმებთან, ხშირად არის არა მხოლოდ მათი საცავი, არამედ გამავრცელებელიც. მიკროორგანიზმები ჩვენი პლანეტის მკვიდრნი არიან, რომლებიც აქტიურად ავითარებენ ყველაზე წარმოუდგენელ ბუნებრივ სუბსტრატებს.

ნიადაგის მიკროფლორა

ბაქტერიების რაოდენობა ნიადაგში უკიდურესად დიდია - ასობით მილიონი და მილიარდი ინდივიდი 1 გრამში. ისინი ბევრად უფრო უხვად არიან ნიადაგში, ვიდრე წყალში და ჰაერში. ნიადაგში ბაქტერიების საერთო რაოდენობა განსხვავებულია. ბაქტერიების რაოდენობა დამოკიდებულია ნიადაგის ტიპზე, მათ მდგომარეობაზე, ფენების სიღრმეზე.

ნიადაგის ნაწილაკების ზედაპირზე მიკროორგანიზმები განლაგებულია მცირე მიკროკოლონიებში (თითოეული 20-100 უჯრედი). ხშირად ისინი ვითარდება ორგანული ნივთიერებების შედედების სისქეში, ცოცხალ და მომაკვდავ მცენარის ფესვებზე, თხელ კაპილარებში და შიგნითა სიმსივნეებში.

ნიადაგის მიკროფლორა ძალიან მრავალფეროვანია. აქ გვხვდება ბაქტერიების სხვადასხვა ფიზიოლოგიური ჯგუფები: ფუფრაქტიული, ნიტრიფიკატორი, აზოტოფიქსირებელი, გოგირდოვანი ბაქტერიები და ა.შ. მათ შორისაა აერობები და ანაერობები, სპორული და არასპორული ფორმები. მიკროფლორა ნიადაგის წარმოქმნის ერთ-ერთი ფაქტორია.

ნიადაგში მიკროორგანიზმების განვითარების არეალი არის ცოცხალი მცენარეების ფესვების მიმდებარე ზონა. მას რიზოსფერო ეწოდება და მასში შემავალი მიკროორგანიზმების მთლიანობას რიზოსფეროს მიკროფლორა.

რეზერვუარების მიკროფლორა

წყალი ბუნებრივი გარემოა, სადაც მიკროორგანიზმები დიდი რაოდენობით იზრდებიან. მათი უმეტესობა წყალში ნიადაგიდან შედის. ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს წყალში ბაქტერიების რაოდენობას, მასში საკვები ნივთიერებების არსებობას. ყველაზე სუფთა არტეზიული ჭებისა და წყაროების წყლებია. ღია წყალსაცავები და მდინარეები ძალიან მდიდარია ბაქტერიებით. ბაქტერიების ყველაზე დიდი რაოდენობა გვხვდება წყლის ზედაპირულ ფენებში, ნაპირთან უფრო ახლოს. სანაპიროდან დაშორებისა და სიღრმის მატებასთან ერთად ბაქტერიების რაოდენობა მცირდება.

სუფთა წყალი შეიცავს 100-200 ბაქტერიას 1 მლ-ზე, ხოლო დაბინძურებული წყალი შეიცავს 100-300 ათასზე მეტს. ქვედა სილაში ბევრი ბაქტერიაა, განსაკუთრებით ზედაპირულ ფენაში, სადაც ბაქტერიები ქმნიან გარსს. ამ ფილმში ბევრი გოგირდის და რკინის ბაქტერიაა, რომელიც წყალბადის სულფიდს აჟანგავს გოგირდმჟავად და ამით ხელს უშლის თევზის სიკვდილს. სილაში უფრო სპორის შემცველი ფორმებია, წყალში კი არასპორის შემცველი ფორმები.

სახეობების შემადგენლობით წყლის მიკროფლორა ჰგავს ნიადაგის მიკროფლორას, მაგრამ გვხვდება სპეციფიკური ფორმებიც. წყალში ჩავარდნილი სხვადასხვა ნარჩენების განადგურებისას მიკროორგანიზმები თანდათან ახორციელებენ წყლის ე.წ.

ჰაერის მიკროფლორა

ჰაერის მიკროფლორა ნაკლებია, ვიდრე ნიადაგისა და წყლის მიკროფლორა. ბაქტერიები ჰაერში ამოდის მტვერთან ერთად, შეიძლება იქ დარჩეს გარკვეული ხნით, შემდეგ კი დედამიწის ზედაპირზე დასახლდნენ და იღუპებიან კვების ნაკლებობისგან ან ულტრაიისფერი სხივების გავლენის ქვეშ. ჰაერში მიკროორგანიზმების რაოდენობა დამოკიდებულია გეოგრაფიულ არეალზე, მდებარეობაზე, სეზონზე, მტვრის დაბინძურებაზე და ა.შ. მტვრის თითოეული ლაქა მიკროორგანიზმების მატარებელია. ბაქტერიების უმეტესობა ჰაერშია სამრეწველო საწარმოების თავზე. სოფელში ჰაერი უფრო სუფთაა. ყველაზე სუფთა ჰაერი ტყეებში, მთებში, თოვლიან სივრცეებშია. ჰაერის ზედა ფენები ნაკლებ მიკრობებს შეიცავს. ჰაერის მიკროფლორაში არის მრავალი პიგმენტური და სპორის შემცველი ბაქტერია, რომლებიც სხვებზე უფრო მდგრადია ულტრაიისფერი სხივების მიმართ.

ადამიანის სხეულის მიკროფლორა

ადამიანის ორგანიზმი, თუნდაც სრულიად ჯანმრთელი, ყოველთვის მიკროფლორას მატარებელია. როდესაც ადამიანის სხეული შედის ჰაერთან და ნიადაგთან კონტაქტში, ტანსაცმელსა და კანზე სხვადასხვა მიკროორგანიზმები, მათ შორის პათოგენები (ტეტანუსის ბაცილი, გაზის განგრენა და ა.შ.) მკვიდრდება. ადამიანის სხეულის ღია ნაწილები ყველაზე ხშირად დაბინძურებულია. ხელებზე გვხვდება E. coli, სტაფილოკოკები. პირის ღრუში 100-ზე მეტი სახის მიკრობია. პირი თავისი ტემპერატურით, ტენიანობით, საკვები ნივთიერებების ნარჩენებით შესანიშნავი გარემოა მიკროორგანიზმების განვითარებისთვის.

კუჭს აქვს მჟავე რეაქცია, ამიტომ მასში არსებული მიკროორგანიზმების უმეტესი ნაწილი იღუპება. წვრილი ნაწლავიდან დაწყებული რეაქცია ხდება ტუტე, ე.ი. ხელსაყრელია მიკრობებისთვის. მსხვილ ნაწლავში მიკროფლორა ძალიან მრავალფეროვანია. ყოველი ზრდასრული ყოველდღიურად გამოყოფს დაახლოებით 18 მილიარდ ბაქტერიას ექსკრემენტებით, ე.ი. უფრო მეტი ადამიანი ვიდრე ადამიანი მსოფლიოში.

შინაგანი ორგანოები, რომლებიც არ არის დაკავშირებული გარე გარემოსთან (ტვინი, გული, ღვიძლი, შარდის ბუშტი და ა.შ.) ჩვეულებრივ თავისუფალია მიკრობებისგან. მიკრობები ამ ორგანოებში მხოლოდ ავადმყოფობის დროს შედიან.

ბაქტერიები ველოსიპედში

მიკროორგანიზმები ზოგადად და ბაქტერიები განსაკუთრებით მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ დედამიწაზე მატერიის ბიოლოგიურად მნიშვნელოვან ციკლებში, ახორციელებენ ქიმიურ გარდაქმნებს, რომლებიც სრულიად მიუწვდომელია მცენარეებისთვის და ცხოველებისთვის. ელემენტების ციკლის სხვადასხვა ეტაპს ატარებენ სხვადასხვა ტიპის ორგანიზმები. ორგანიზმების ყოველი ცალკეული ჯგუფის არსებობა დამოკიდებულია სხვა ჯგუფების მიერ განხორციელებულ ელემენტების ქიმიურ ტრანსფორმაციაზე.

აზოტის ციკლი

აზოტოვანი ნაერთების ციკლური ტრანსფორმაცია უმთავრეს როლს ასრულებს სხვადასხვა ბიოსფერული ორგანიზმებისთვის აზოტის აუცილებელი ფორმების კვების მოთხოვნილებების თვალსაზრისით. მთლიანი აზოტის ფიქსაციის 90%-ზე მეტი განპირობებულია გარკვეული ბაქტერიების მეტაბოლური აქტივობით.

ნახშირბადის ციკლი

ორგანული ნახშირბადის ბიოლოგიური ტრანსფორმაცია ნახშირორჟანგად, რომელსაც თან ახლავს მოლეკულური ჟანგბადის შემცირება, მოითხოვს სხვადასხვა მიკროორგანიზმების ერთობლივ მეტაბოლურ აქტივობას. ბევრი აერობული ბაქტერია ახორციელებს ორგანული ნივთიერებების სრულ დაჟანგვას. აერობულ პირობებში, ორგანული ნაერთები თავდაპირველად იშლება დუღილის შედეგად, ხოლო ორგანული დუღილის საბოლოო პროდუქტები შემდგომ იჟანგება ანაერობული სუნთქვით, თუ არსებობს არაორგანული წყალბადის მიმღებები (ნიტრატი, სულფატი ან CO2).

გოგირდის ციკლი

ცოცხალი ორგანიზმებისთვის გოგირდი ძირითადად ხელმისაწვდომია ხსნადი სულფატების ან შემცირებული ორგანული გოგირდის ნაერთების სახით.

რკინის ციკლი

ზოგიერთი მტკნარი წყლის რეზერვუარი შეიცავს შემცირებული რკინის მარილების მაღალ კონცენტრაციას. ასეთ ადგილებში ვითარდება სპეციფიკური ბაქტერიული მიკროფლორა - რკინის ბაქტერია, რომელიც ჟანგავს შემცირებულ რკინას. ისინი მონაწილეობენ ჭაობის რკინის მადნებისა და რკინის მარილებით მდიდარი წყლის წყაროების ფორმირებაში.

ბაქტერიები უძველესი ორგანიზმებია, რომლებიც გამოჩნდნენ დაახლოებით 3,5 მილიარდი წლის წინ არქეულში. დაახლოებით 2,5 მილიარდი წლის განმავლობაში ისინი დომინირებდნენ დედამიწაზე, ქმნიდნენ ბიოსფეროს და მონაწილეობდნენ ჟანგბადის ატმოსფეროს ფორმირებაში.

ბაქტერიები ერთ-ერთი ყველაზე მარტივად მოწყობილი ცოცხალი ორგანიზმია (გარდა ვირუსებისა). ითვლება, რომ ისინი იყვნენ პირველი ორგანიზმები, რომლებიც გამოჩნდნენ დედამიწაზე.