Значение бактерий в природе и жизни человека

Так кто кого выращивает — человек бактерий, или бактерии — человека 🙂 ?

Число микробов и бактерий в организме превышает количество клеток тела человека

Человеческий организм буквально кишит микробами: по некоторым сведениям, внутри нас клеток бактерий примерно в десять раз больше, чем клеток тела. Как заявил в интервью «LiveScience» Мартин Блейзер: «Конечно, никто не будет считать, сколько бактерий живёт в человеке, точное количество не имеет значения, но ясно одно — бактерий гораздо больше, чем клеток, из которых мы состоим».

Развитие бактерий, населяющих наш «внутренний мир», происходило на протяжении всей эволюции человека и продолжается до сих пор. Ожидается, что в 2013-м году завершится масштабный 5-летний проект по каталогизации и классификации микробиома человека — над ним трудились сотни учёных по всему миру.

Создатели кислорода

Знаете ли вы, что, скорее всего, без существования этих мелких организмов мы бы просто задохнулись. Потому что они (в основном цианобактерии, способные в результате фотосинтеза выделять кислород) в силу своей многочисленности производят огромное количество кислорода, поступающего в атмосферу. Особенно это становится актуальным в связи с вырубкой стратегически важных для всей Земли лесов. А некоторые другие бактерии выделяют углекислый газ, который необходим для дыхания растений. Но роль бактерий в жизни человека и природе не сводится только к этому. Есть еще несколько «видов деятельности», за которые бактериям можно смело давать почетную грамоту!

Место обитания

В силу простоты организации и неприхотливости бактерии широко распространены в природе. Бактерии обнаружены везде: в капле даже самой чистой родниковой воды, в крупинках почвы, в воздухе, на скалах, в полярных снегах, песках пустынь, на дне океана, в добытой с огромной глубины нефти и даже в воде горячих источников с температурой около 80ºС. Обитают они на растениях, плодах, у различных животных и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.

Читайте также:  Прокариоты и эукариоты - сравнение и особенности строения клеток

Бактерии — самые мелкие и самые многочисленные живые существа. Благодаря малым размерам они легко проникают в любые трещины, щели, поры. Очень выносливы и приспособлены к различным условиям существования. Переносят высушивание, сильные холода, нагревание до 90ºС, не теряя при этом жизнеспособность.

Практически нет места на Земле, где не встречались бы бактерии, но в разных количествах. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

В воздухе: бактерии поднимаются в верхние слои атмосферы до 30 км. и больше.

Особенно много их в почве. В 1 г. почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоёмов. Полезные водные бактерии минерализуют органические остатки.

В живых организмах: болезнетворные бактерии попадают в организм из внешней среды, но лишь в благоприятных условиях вызываю заболевания. Симбиотические живут в органах пищеварения, помогая расщеплять и усваивать пищу, синтезируют витамины.

Строение

Для того чтобы правильно определить значение микроорганизмов в природе и в жизни человека, необходимо тщательно изучить строение их клеток, определяющее их функции. Как уже было сказано выше, подавляющее большинство организмов, о которых идёт речь, состоят всего из одной клетки. Форма их бывает различной: круглой, вытянутой, спиральной, кубической, С- и О-образной, тетраэдрической. Очертания влияют на то, в какой степени бактерия сможет прикрепиться к нужной поверхности, на способность двигаться и поглощать питательные вещества. Интересно, что некоторые виды домена, среда обитания которых содержит немного полезных для них компонентов, способны увеличивать площадь своей поверхности.

Это интересно: что такое фототрофы понятие и примеры.

Строение

К обязательным структурам клетки микроорганизмов относятся:

  1. Содержащая генетический материал строма — нуклеоид,
  2. Органоид трансляции биосинтеза белка — рибосома,
  3. Молекулярная структура белковой и липидной природы — цитоплазматическая мембрана.
Читайте также:  Бабезиоз: основные симптомы, профилактика и лечение болезни

Остальные составляющие, во многом определяющие роль микроорганизмов в природе и жизни человека, у различных их типов разнятся между собой.

К многоклеточным представителям царства относятся актиномицеты и нитчатые цианобактерии. Строение их предполагает наличие вышеописанных трёх компонентов, но деятельность возможна лишь при агрегации отдельных клеток воедино. Задачи, выполняемые в таком случае разными единицами, чётко разделены.

Строение

то интересно: чем живая природа отличается от неживой?

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОБИОМА ЧЕЛОВЕКА

Бактериальное и микробное «население» человеческого организма отличается исключительно большим разнообразием — число микроорганизмов в организме у разных людей может быть равно числу собственных клеток, а может в десять раз превосходить его, свидетельствуют первые результаты работы международного проекта «Микробиом человека» (Human Microbiome Project — HMP).

Микробиом — собирательное название микроорганизмов, находящихся в симбиозе с организмом хозяина. Также под микробиомом подразумевают совокупность геномов микробных популяций в человеке. Различают микробиом кожи, полости рта, кишечника и т.д.

В данном случае «хозяином» рассматривается человек. Т.е. кишечный микробиом (или микробиота кишечника) — это микроорганизмы, которые обитают в желудочно-кишечном тракте в симбиозе с человеком. Симбиозом (от греческого «symbiosis» — «совместная жизнь») здесь называется такое взаимодействие микроорганизмов с человеком, от которого все партнеры получают пользу, все что-то выигрывают. В широком же смысле симбиоз охватывает все формы тесного сожительства организмов разных видов, включая и паразитизм, который в этом случае называется антагонистическим симбиозом. Следует отметить, что бóльшая часть всего человеческого микробиома населяет пищеварительный тракт (см. микрофлора ЖКТ), и особенно много микроорганизмов сконцентрировано в толстом кишечнике. В связи с этим бесспорным является тот факт, что от состояния кишечного микробиома во многом зависит здоровье самого кишечника

Вместе с понятием «микробиом» существует и понятие «микробиота». По сути, они несут одно и тоже смысловое значение, особенно если к этим терминам добавлена локализация, например, микробиом кишечника или кишечная микробиота. Однако в отдельности (в строго научной среде) термины понимаются по-разному:

Термин «микробиота» относится к совокупности микробов (бактерий, архей, грибов, вирусов и простейших) в конкретной среде, другими словами, к таксономии и обилию членов сообщества, а «микробиом» — это совокупность геномов микробиоты, и его часто используют для описания сущности микробных признаков (функций), кодируемых микробиотой [Schlaeppi, K.; Bulgarelli, D. The plant microbiome at work. Mol. Plant Microbe , 28, 212–217.].

См. подробнее:

Представления о микробиоте человека

Микробиота используется для характеристи­ки микробиоценоза отдельных органов и систем, генетического материала и взаимосвязей внутри экологической ниши в определенный временной период на определенной территории. Микробиота взаимодействует с остальными органа­ми и системами, определяя функционирование организма в целом как у здорового человека, так и при заболеваниях.

Роль бактерий в превращении фосфора, железа и серы

В белках и липидах содержится большое количество фосфора, минерализация которого осуществляется Вас. megatherium (из рода гнилостных бактерий).

Читайте также:  Заразен ли грипп при приеме антибиотиков

Железобактерии участвуют в процессах минерализации органических соединений, содержащих железо. В результате их деятельности в болотах и озерах образуется большое количество железной руды и железомарганцевых отложений.

Серобактерии живут в воде и почве. Их много в навозе. Они участвуют в процессе минерализации серосодержащих веществ органического происхождения. В процессе разложения органических серосодержащих веществ выделяется газ сероводород, который крайне ядовит для окружающей среды, в том числе для всего живого. Серобактерии в результате своей жизнедеятельности превращают этот газ в неактивное безвредное соединение.

Рис. 9. Несмотря на кажущуюся безжизненность, в реке Рио Тинто жизнь всё-таки есть. Это различные, окисляющие железо, бактерии и множество других их видов, которые можно встретить только в этом месте.

Рис. 10. Зелёные серобактерии в колонне Виноградского.

Всегда ли заражение равносильно болезни?

Чтобы у человека произошло развитие болезни от болезнетворных бактерий, необходимо совпадение нескольких условий:

  • достаточно большое количество бактерий;
  • полноценность возбудителей, наличие у них всех патогенных свойств (ослабленные микроорганизмы, которые используются при вакцинации, не вызовут болезнь, а только помогут выработать иммунитет);
  • попадание бактерий в такое место, где возможно их развитие (сальмонелла сможет жить только в желудочно-кишечном тракте, на коже она погибнет);
  • неподготовленная или ослабленная иммунная система (если в организме выработался иммунитет к определенному виду возбудителя, то человек не заболеет).
Берег жизни - медицинский портал о здоровье