Многообразие бактерий
Вопрос в начале параграфа
Какие организмы господствуют на нашей планете?
На нашей планете по численности и биомассе господствуют бактерии и другие прокариоты.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 34
Практикум
Исследование степени загрязнённости воздуха в помещении методом оседания Коха
1. Исследуйте микробное загрязнение воздуха в классной комнате и в зале и в конце урока, а также в других помещениях. Для этого в выбранном для исследования месте откройте по одной чашке Петри с питательной средой на 5 мин.
Добавить текст Вернуть оригиналДействия выполнены. (Чашки Петри открыты в разных местах).
Добавить текст Вернуть оригинал2. Закрытые чашки Петри переверните и поставьте в термостат.
Действия выполнены.
3. Выдержите закрытые чашки с посевами на питательной среде при температуре около +30°С в течение 72 ч для роста колоний бактерий.
Добавить текст Вернуть оригиналДействия выполнены.
4. Выньте чашки Петри и подсчитайте число колоний, выросших в каждой из них.
Действия выполнены. (Подсчитано число колоний в каждой чашке).
Добавить текст Вернуть оригинал5. Оцените микробное заражение воздуха. Для этого подсчитайте количество выросших колоний на чашках Петри, суммируйте и пересчитайте на 1 м^3 воздуха, пользуясь данными, приведёнными в таблице.
Добавить текст Вернуть оригиналДействия выполнены. (Количество колоний на чашках подсчитано и пересчитано на 1 м^3 воздуха по формуле: Количество микроорганизмов в 1 м^3 воздуха = (Количество колоний) х (Множитель для расчёта)).
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 35
6. Сделайте вывод о микробном заражении воздуха.
Вывод: На основании произведённого расчёта (например, по таблице: 25 колоний х80 = 2000 КОЕ/м3) и сравнения полученных результатов с нормативами (например, для зимы 2000 КОЕ/м3 находится в пределах нормы "чистый воздух" — до 4500 КОЕ/м3), можно сделать вывод о степени микробного загрязнения воздуха в исследуемых помещениях:
Добавить текст Вернуть оригиналВ классе (или зале) в конце урока количество бактерий, вероятно, превышает норму, что соответствует загрязнённому воздуху.
Добавить текст Вернуть оригиналВ начале урока или в чистом помещении количество бактерий соответствует норме чистого воздуха.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 36
Вопросы
1. Как иначе называют палочковидные бактерии? Приведите примеры.
Палочковидные бактерии иначе называют бациллами. Примеры: кишечная палочка, возбудитель сибирской язвы.
Добавить текст Вернуть оригинал2. Какие колониальные формы могут образовывать кокки?
Шаровидные бактерии (кокки) могут образовывать следующие колониальные формы:
Добавить текст Вернуть оригиналДиплококки (две клетки).
Стрептококки (цепочки).
Стафилококки (кистеобразные скопления, напоминающие виноградную гроздь).
Добавить текст Вернуть оригиналСарцины (пакеты из восьми клеток).
3. Чем спирохеты отличаются от вибрионов?
Спирохеты отличаются от вибрионов своей формой:
Добавить текст Вернуть оригиналСпирохеты — тонкие, длинные бактерии, имеющие форму множества мелких завитков (перемещаются винтообразно).
Добавить текст Вернуть оригиналВибрионы — изогнутые, напоминающие запятую (имеют один изгиб).
Добавить текст Вернуть оригинал4. Как размножаются бактерии?
Бактерии размножаются, в основном, бесполым путём — простым бинарным делением (делением надвое).
Добавить текст Вернуть оригинал5. Что такое эндоспора и каково её значение в жизни бактерий?
Эндоспора — это устойчивая клетка покоя, образующаяся внутри бактериальной клетки.
Добавить текст Вернуть оригиналЕё значение — служить для перенесения неблагоприятных условий (жара, холод, отсутствие воды и пищи), так как она способна сохраняться десятки и сотни лет.
Добавить текст Вернуть оригинал6. Какие экстремальные условия могут выдерживать бактерии?
Бактерии могут выдерживать следующие экстремальные условия (в форме спор или в активной форме):
Добавить текст Вернуть оригиналВысокую температуру (свыше +121°С — эндоспоры в автоклаве).
Добавить текст Вернуть оригиналНизкую температуру (ниже 0°С — замораживание).
Добавить текст Вернуть оригиналВысушивание.
Излучение (УФ, радиацию).
Высокое давление (космическое пространство).
Добавить текст Вернуть оригиналВысокую концентрацию солей и кислот.
Задания
7. Холерный вибрион при благоприятных условиях делится каждые 20 мин на две дочерние клетки. Подсчитайте, сколько клеток получится из исходной материнской клетки за 10 ч.
Добавить текст Вернуть оригиналХолерный вибрион делится каждые 20 минут.
Добавить текст Вернуть оригиналКоличество делений (n) за 10 часов (600 минут): n = 600 мин/ 20 мин = 30 делений.
Добавить текст Вернуть оригиналКоличество клеток, полученных из одной клетки, рассчитывается по формуле N = N0 · 2n. Так как N0 = 1: N = 230.
Добавить текст Вернуть оригиналN = 230 = 1 073 741 824 клеток.
Из исходной материнской клетки за 10 часов получится 1 миллиард 73 миллиона 741 тысяча 824 клетки.
Добавить текст Вернуть оригинал8. Опишите процесс образования эндоспоры.
Процесс образования эндоспоры (спорообразование) — это способ перенесения неблагоприятных условий:
Добавить текст Вернуть оригиналИсходная бактериальная клетка, чаще всего при нехватке питательных веществ, делает копию своей кольцевой хромосомы (ДНК).
Добавить текст Вернуть оригиналВокруг этой копии ДНК и части цитоплазмы формируется плотная многослойная оболочка (споровая стенка).
Добавить текст Вернуть оригиналОставшаяся часть исходной клетки (материнская) разрушается (удаляется), и созревшая эндоспора освобождается.
Добавить текст Вернуть оригиналВ таком состоянии эндоспора находится в приостановленном состоянии жизнедеятельности.
Добавить текст Вернуть оригинал9. Подсчитайте, сколько дней бактерии могут сохраняться в виде спор, если известно, что споры холеры выдерживают неблагоприятные условия в течение 2 дней, чумы — в 4 раза дольше, тифа — в 8 раз дольше чумы, а сибирской язвы — в 1826 раз дольше, чем холеры.
Добавить текст Вернуть оригиналСпоры холеры: 2 дня.
Споры чумы: 2 дня · 4 = 8 дней.
Споры тифа: 8 дней · 8 = 64 дня.
Споры сибирской язвы: 2 дня · 1826 = 3652 дней.
Добавить текст Вернуть оригиналСпоры бактерий могут сохраняться: холеры — 2 дня, чумы — 8 дней, тифа — 64 дня, сибирской язвы — 3652 дня (примерно 10 лет).
Добавить текст Вернуть оригинал10. Предположите, как может проявляться массовое развитие болезнетворных бактерий в организме человека.
Массовое развитие болезнетворных бактерий (инфекция) в организме человека может проявляться следующими признаками:
Добавить текст Вернуть оригиналИнтоксикация: Бактерии выделяют токсины (яды), что вызывает общие симптомы (слабость, повышение температуры, головная боль).
Добавить текст Вернуть оригиналВоспаление: На месте локализации бактерий развивается воспалительная реакция (покраснение, отёк, боль).
Добавить текст Вернуть оригиналСпецифические симптомы: Появляются симптомы, характерные для конкретного заболевания, зависящие от поражённого органа (например, кашель при пневмонии, диарея и рвота при холере, сыпь при скарлатине).
Добавить текст Вернуть оригиналОбъясните
11. Почему крупная бактерия молочная палочка размножается медленнее, чем более мелкий стрептококк?
Крупная бактерия молочная палочка размножается медленнее, чем более мелкий стрептококк, потому что крупной клетке требуется больше времени для:
Добавить текст Вернуть оригиналСинтеза достаточного объёма цитоплазмы и органелл (рибосом), чтобы обеспечить удвоение массы.
Добавить текст Вернуть оригиналПоступления питательных веществ: Чем больше объём клетки, тем меньше соотношение площади поверхности к объёму, что замедляет поступление питательных веществ и вывод продуктов обмена.
Добавить текст Вернуть оригинал12. Почему бактерии выделяют в отдельный домен?
Бактерии выделяют в отдельный домен (Домен Бактерии), потому что они:
Добавить текст Вернуть оригиналИмеют прокариотическое (доядерное) строение, фундаментально отличающееся от эукариот.
Добавить текст Вернуть оригиналИмеют уникальные генетические и биохимические особенности, отличающие их даже от других прокариот — Архей (Домен Археи).
Добавить текст Вернуть оригиналВыделение в отдельный домен отражает их древнейшее происхождение и фундаментальное отличие в организации жизни.
Добавить текст Вернуть оригинал13. Почему в холодильнике продукты хранятся дольше, чем на кухонном столе?
В холодильнике продукты хранятся дольше, чем на кухонном столе, потому что низкая температура замедляет метаболизм бактерий (и грибов), вызывающих порчу продуктов.
Добавить текст Вернуть оригиналОбъяснение: Бактерии размножаются медленнее при температуре около +4°С, чем при комнатной температуре. Это резко замедляет рост их колоний и снижает скорость биохимических процессов (гниение, брожение), что позволяет продуктам дольше оставаться свежими.
Добавить текст Вернуть оригиналТемы для дискуссий
14. Известно, что воздух в местах большого скопления людей, например в кинотеатрах, на вокзалах, насыщен бактериями, а в чистом воздухе, особенно в природных условиях, их значительно меньше. Почему?
Добавить текст Вернуть оригиналВоздух в местах большого скопления людей насыщен бактериями, а в чистом воздухе их меньше, потому что:
Добавить текст Вернуть оригиналИсточники заражения: Основным источником бактерий в помещениях являются люди (чихание, кашель, дыхание, частички кожи и одежды). Чем больше людей, тем выше концентрация микроорганизмов в воздухе.
Добавить текст Вернуть оригиналЗакрытое пространство: В закрытых помещениях бактерии накапливаются, так как нет естественной вентиляции и осаждения (как в природных условиях).
Добавить текст Вернуть оригиналПриродные условия: В лесу, горах или на морском побережье бактерии оседают на землю, погибают под действием ультрафиолета (солнечного света) и фитонцидов (антимикробных веществ растений), поэтому воздух очищается.
Добавить текст Вернуть оригинал15. В основе существования живых организмов лежат обменные процессы. Учёные выяснили, что процессы жизнедеятельности, характерные для цветковых растений, могут происходить и у бактерий. Почему?
Добавить текст Вернуть оригиналУчёные выяснили, что процессы жизнедеятельности, характерные для цветковых растений (например, фотосинтез), могут происходить и у некоторых бактерий (например, у цианобактерий), потому что в основе существования всех живых организмов лежат схожие обменные процессы и единство происхождения.
Добавить текст Вернуть оригиналОбъяснение:
Единство жизни: Наследственный код, клеточная теория и основные биохимические циклы универсальны для всего живого.
Добавить текст Вернуть оригиналФотосинтез у бактерий: Цианобактерии имеют специальные пигменты и мембранные структуры (не органеллы, как у растений), которые позволяют им осуществлять фотосинтез с выделением кислорода, как и цветковым растениям. Это демонстрирует, что ключевые метаболические процессы могут быть реализованы как в высокоорганизованных, так и в примитивных формах жизни.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 36