Решебник по биологии 7 класс Суматохин. Углубленный §5

Да, возможно рассмотреть бактериальную клетку в световой микроскоп, так как размеры большинства микроорганизмов (70–80 мкм и мельче) находятся в пределах его разрешающей способности.

Действия выполнены. (Препарат приготовлен).

В поле зрения микроскопа видны мелкие, хаотично движущиеся или неподвижные клетки. Клетки могут иметь разнообразную форму: шарообразную (кокки), палочковидную (бациллы), спиралевидную (спириллы).

При большом увеличении на тёмном фоне чётко видны неокрашенные клетки бактерий, что позволяет лучше рассмотреть их форму и внешние контуры.

Наблюдение: В клетках отсутствует оформленное ядро. В цитоплазме видны мелкие жировые включения (гранулы). У некоторых клеток видна капсула (светлое, слизистое образование вокруг клеточной стенки) и жгутики (тонкие нити, отходящие от клетки).

Действия выполнены. (Препарат приготовлен).

Действия выполнены. (Препарат приготовлен).

Вывод:

1. Бактерии (прокариоты) имеют клеточное строение, но их клетки не имеют оформленного ядра и мембранных органелл. Наследственный материал находится в области нуклеоида.

2. Бактерии разнообразны по форме (кокки, бациллы) и могут образовывать различные колониальные формы (цепочки, скопления).

3. Они обладают прочной клеточной стенкой и могут иметь жгутики для движения.

Действия выполнены. (Дан теоретический ход окрашивания).

Действия выполнены.

Действия выполнены.

Действия выполнены.

Действия выполнены.

Действия выполнены.

Действия выполнены.

Действия выполнены.

Вывод: Окрашивание по Граму позволяет разделить бактерии на две группы:

1. Грамположительные бактерии — имеют толстую клеточную стенку, которая удерживает окрашивающий комплекс кристаллвиолета, и в результате окрашиваются в сине-фиолетовый цвет.

2. Грамотрицательные бактерии — имеют тонкий слой пептидогликана и внешнюю мембрану, которая не удерживает красящий комплекс и обесцвечивается этанолом. В результате они окрашиваются только фуксином и приобретают красный цвет.

К прокариотам относятся бактерии и археи, потому что их клетки не имеют оформленного ядра, окружённого мембраной (они доядерные), а их генетическая информация содержится в кольцевой молекуле ДНК в области нуклеоида.

Особенности строения прокариотной клетки заключаются в отсутствии оформленного ядра и мембранных органелл (митохондрий, ЭПС), наличии нуклеоида (ДНК), клеточной стенки и жгутиков для движения.

Нуклеоид бактерий — это зона в цитоплазме, где расположена кольцевая хромосома (молекула ДНК). Его функция — хранение и реализация наследственной информации бактерии.

Клеточная стенка:

• Строение: Жёсткая структура, расположенная снаружи от мембраны, состоящая в основном из пептидогликана.

• Функция: Обеспечение формы клетки и прочности, защита от осмотического разрушения. Капсула:

• Строение: Слизистое образование, расположенное снаружи клеточной стенки.

• Функция: Защита от высыхания и фагоцитоза (поглощения иммунными клетками), прикрепление к субстрату и объединение в колонии.

Строение жгутика: Представляет собой тонкий полый цилиндр из белковых стенок, связанный со сложным вращательным механизмом (ротором) в клеточной стенке и мембране.

Функциональное значение: Обеспечивает подвижность бактерий, позволяя им активно перемещаться в водной среде.

Ганс Грам разработал метод окраски по Граму для разделения бактерий на две группы: грамположительные и грамотрицательные, что является одним из важнейших микробиологических методов диагностики.

Основные разделы микробиологии и их значение:

1. Медицинская микробиология: Изучает болезнетворные для человека микроорганизмы, их свойства и разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения инфекционных заболеваний.

2. Санитарная микробиология: Оценивает санитарно-микробиологическое состояние окружающей среды (воды, почвы, воздуха, продуктов), разрабатывает нормы и методы обеззараживания.

3. Техническая микробиология: Изучает микроорганизмы, используемые в биотехнологии (например, для синтеза лекарств, витаминов, ферментов) и в промышленных процессах.

4. Сельскохозяйственная микробиология: Изучает роль микроорганизмов в круговороте веществ в почве, их использование для синтеза удобрений и борьбу с болезнями растений.

5. Ветеринарная микробиология: Изучает возбудителей заболеваний животных.

Отличительные черты строения прокариотной клетки в сравнении с эукариотной:

1. Наследственный материал: Нет оформленного ядра; ДНК находится в нуклеоиде (в виде кольцевой хромосомы). У эукариот есть ядро с линейными хромосомами.

2. Органеллы: Нет мембранных органелл (митохондрий, ЭПС, аппарата Гольджи). У эукариот есть полный набор мембранных органелл.

3. Клеточная стенка: Есть жёсткая клеточная стенка (из пептидогликана), которая у эукариотных животных клеток отсутствует, а у растений состоит из целлюлозы.

4. Размеры: Клетки значительно мельче (обычно 0,5–5 мкм), чем эукариотные.

Да, бактериальная клетка может заражаться. Бактериальные клетки заражаются бактериофагами (фагами) — специфическими вирусами, которые прикрепляются к клеточной стенке бактерии, вводят в неё свой генетический материал и используют бактерию как "фабрику" для производства новых вирусных частиц.

Нельзя пользоваться одной разделочной доской для мяса, хлеба и сырых овощей, чтобы избежать перекрёстного заражения болезнетворными бактериями. Объяснение: Сырое мясо может содержать патогенные бактерии (например, сальмонеллу). Если той же доской без тщательной дезинфекции нарезать хлеб или сырые овощи, бактерии могут быть перенесены на эти продукты. Поскольку хлеб и овощи обычно не подвергаются тепловой обработке перед употреблением, это может привести к пищевому отравлению или инфекционному заболеванию.

Бактерии успешно существуют и широко распространены наряду с высокоорганизованными организмами благодаря:

1. Высокой приспособляемости: Они могут жить в любых условиях — от экстремальных (горячие источники, кислородное голодание) до обычных.

2. Простоте и скорости размножения: Бактерии размножаются очень быстро (деление каждые 20–30 минут), что позволяет им быстро реагировать на изменения среды и захватывать новые территории.

3. Разнообразию метаболизма: Бактерии используют различные источники питания и энергии (автотрофы, хемотрофы, гетеротрофы), обеспечивая их выживание в любой экосистеме.

Бактерии относят к космополитам, потому что они широко распространены практически повсеместно на Земле: они встречаются в воздухе, воде, почве, во льдах Антарктиды, в глубинах океана, в организмах других существ и в горячих источниках.

Этого не происходит, несмотря на высокую скорость размножения бактерий, по следующим причинам:

1. Ограниченность ресурсов: Для размножения требуется питание и пространство. Как только запасы пищи и другие ресурсы исчерпываются, рост популяции останавливается.

2. Накопление токсинов: В процессе жизнедеятельности бактерии выделяют продукты обмена, которые в высокой концентрации становятся токсичными для них самих, подавляя дальнейший рост.

3. Влияние среды и хищников: Жизнедеятельность бактерий ограничивается факторами окружающей среды (температура, влажность, солнечное излучение) и воздействием хищников (простейших, фагов) и иммунной системы других организмов.

Высокая приспособляемость бактерий объясняется их эволюционной древностью, простым клеточным строением и уникальными метаболическими особенностями:

1. Простое строение: Клетка прокариот требует меньше энергии и ресурсов для существования и размножения, чем сложная эукариотная клетка.

2. Скорость размножения и мутаций: Быстрое деление и высокая частота мутаций позволяют популяции бактерий очень быстро приспосабливаться к новым, даже экстремальным, условиям (например, к появлению антибиотиков или изменению температуры).

3. Разнообразие метаболизма: Бактерии освоили практически все возможные способы получения энергии и пищи (фотосинтез, хемосинтез, разложение органики), что позволяет им выживать в условиях, где другие организмы не могут существовать (например, в горячих источниках или бескислородной среде).