БАКТЕРІЇ: РОЛЬ У ПРИРОДІ ТА ЖИТТІ ЛЮДИНИ

ТЕМА 2 ОДНОКЛІТИННІ ОРГАНІЗМИ. ПЕРЕХІД ДО БАГАТОКЛІТИННОСТІ

§18. БАКТЕРІЇ: РОЛЬ У ПРИРОДІ ТА ЖИТТІ ЛЮДИНИ

Пригадайте, що таке біотехнологія. Які організми називають збудниками і переносниками інфекцій?

Яке значення бактерій і ціанобактерій у природі? У це важко повірити, але існування життя на нашій планеті багато в чому залежить саме від бактерій. Ви вже знаєте, що певні групи бактерій у процесі фотосинтезу створюють запаси органічної речовини в природі, а ціанобактерії збагачують повітря киснем, яким дихають організми.

Ви також

знаєте, що рослини отримують розчини поживних речовин з грунту. Але їхнє живлення було б неможливим, якби бактерії разом з грибами та тваринами не розкладали рештки організмів, очищуючи тим самим поверхню грунту та зберігаючи його родючість. Споживаючи органічні речовини, бактерії очищують водойми.

За участю певних бактерій відбувалося утворення нафти, природного газу, навіть покладів залізних руд.

Які зв’язки виникають між бактеріями та іншими організмами?

Бактерії можуть оселятися в організмах інших істот. Ми вже згадували, що бульбочкові бактерії здатні вбирати Нітроген з повітря,

повертаючи його в грунт. Вони оселяються на коренях таких рослин, як горох, квасоля, конюшина, утворюючи на них потовщення – бульбочки (мал. 71). Між рослинами й бактеріями існує тісний зв’язок: бактерії постачають рослині створені ними сполуки Нітрогену, а від рослин отримують розчини необхідних їм органічних речовин. Це приклад взаємовигідних відносин між різними організмами.

У кишечнику людини також живуть бактерії (наприклад, кишкова паличка, мал. 72), які сприяють процесам травлення, утворюють деякі вітаміни та перешкоджають діяльності хвороботворних мікроорганізмів. Уявіть: маса бактерій кишечнику людини може сягати до 1 кг. На жаль, якщо кишкова паличка потрапляє в інші частини нашого організму, наприклад у черевну порожнину, вона може викликати там запальні процеси.

Мал. 71. Бульбочки на коренях конюшини, у яких живуть бульбочкові бактерії

Мал. 72. Бактерія кишкова паличка

Утім, не всі бактерії, які мешкають в організмі інших істот, корисні. Серед них є багато паразитичних видів (пригадайте, які організми називають паразитичними). Бактерії спричиняють такі хвороби, як дифтерія, туберкульоз, ангіна, холера, дизентерія, тиф, чума, скарлатина, правець.

! Цікаво знати, що в XIV столітті від епідемії бубонної чуми померло 75 млн людей, зокрема в Європі – від 1/4 до 1/2 її населення. Проблема ж туберкульозу (сухот) актуальна в Україні й нині. Тому, якщо у вас кашель триває кілька тижнів, слід негайно звернутися до лікаря.

Свійські тварини хворіють на сибірку, бруцельоз. Ці захворювання, спричинені бактеріями, можуть від тварин передаватися людині. Вони часто супроводжуються підвищенням температури, погіршенням самопочуття й потребують негайного лікування. Несвоєчасне звернення до лікаря та недотримання його порад може призвести до смерті хворої людини або тварини.

Бактерії можуть спричинювати різноманітні захворювання рослин, на уражених органах яких з’являються плями, пухлини тощо. Уражені рослини зрештою загнивають і відмирають.

Як хвороботворні бактерії потрапляють в організм людини? Один з найпоширеніших шляхів проникнення бактерій в організм людини є повітряно-крапельний. Під час кашлю та чхання хворих людей у повітря разом з дрібними краплинками рідини (слизу, слини) потрапляють мільйони бактеріальних клітин. Якщо поруч із хворою людиною перебуває здорова, бактерії можуть потрапити до неї через органи дихання і спричинити захворювання. Ось чому для захисту дихальних шляхів слід користуватися захисними марлевими пов’язками.

Деякі хвороботворні бактерії можуть потрапити в організм людини з неякісною їжею, забрудненою водою, під час укусу кровосисних комах або кліщів. Наприклад, збудника чуми переносять блохи, а висипного тифу – воші (мал. 73).

Як запобігти бактеріальним захворюванням? Бактеріальні захворювання лікують за допомогою антибіотиків. Це медичні препарати, які пригнічують ріст хвороботворних мікроорганізмів або вбивають їх.

Поширенню хвороботворних бактерій запобігають, ізолюючи хворих людей від здорових до моменту одужання. Ці заходи мають назву карантин. Інші заходи – це профілактичні щеплення, наприклад проти дифтерії, правця, туберкульозу.

Мал. 73. 1. Пацюкова блоха – переносник збудника бубонної чуми. 2. Воша людська – переносник збудника висипного тифу

Щоб підвищити стійкість організму до збудників захворювань, слід споживати продукти, багаті на вітаміни, загартовувати свій організм, пити лише кип’ячену воду, правильно кулінарно обробляти харчові продукти, дотримуватись особистої гігієни.

Як людина використовує бактерії у своєму господарстві? За участі бактерій отримують кисломолочні продукти (кефір, сири, йогурти тощо)(мал. 74), оцтову кислоту. Певні групи бактерій застосовують для отримання антибіотиків, вітамінів. У сільському господарстві бактерії використовують для виготовлення та зберігання зелених кормів для тварин. Застосовують бактерії і під час квашення капусти, дублення шкір тощо.

Якої шкоди бактерії можуть завдавати господарству людини? Багато бактерій можуть псувати продукти харчування, різноманітні вироби тощо. Оселяючись у харчових продуктах, вони виробляють шкідливі речовини – отруйні для людини або тварин. Наприклад, збудник ботулізму може розмножуватись у м’ясних і рослинних консервах, псувати рибу, ковбасу. Отрута, яку виробляє ця бактерія, насамперед діє на нервову систему та м’язи, спричиняє запаморочення, порушує зір, процеси травлення та дихання. Якщо своєчасно не застосувати спеціальну сироватку та препарати, отруєна людина може загинути. Тому під час консервування необхідно суворо дотримуватися технології цього процесу.

Не слід споживати здуті консерви – це може призвести до тяжкого отруєння і навіть до загибелі.

Для того щоб убезпечити продукти харчування від бактерій, здатних їх псувати, застосовують технології стерилізації чи пастеризації. Стерилізація – це процес повного знищення мікроорганізмів та їхніх спор. Поширеним методом стерилізації є дія високих температур (+ 100 °С і вище). Для стерилізації також застосовують ультрафіолетові промені, ультразвук, певні хімічні речовини тощо. Пастеризація полягає в тому, що для тривалого зберігання різноманітних продуктів (молочнокислих, соків тощо) їх піддають тепловій обробці за температури +60… +70 °С протягом півгодини, а потім швидко охолоджують. Це повторюють протягом 3 діб. У результаті спори мікроорганізмів, які могли утворитися за попередньої обробки, гинуть при наступному прогріванні.

Мал. 74. Харчові продукти, виготовлені за допомогою бактерій.

Завдання. Продовжіть запропонований перелік продуктів своїми прикладами

Мал. 75. Луї Пастер (1822-1895)

Метод пастеризації запропонував видатний французький мікробіолог Луї Пастер (мал. 75), тому цей метод носить ім’я вченого.

Улітку ви могли помітити, що поверхню води неглибоких водойм, які добре прогріваються, часто вкрито зеленкувато-сизуватою плівкою. Це “цвітіння” води зумовлене масовим розмноженням ціанобактерій. Виділяючи отруйні речовини, вони можуть спричинювати загибель мешканців водойм. Вода з таких водойм непридатна для пиття, а купання в ній може призвести до різних захворювань.

УЗАГАЛЬНИМО ЗНАННЯ

– Важлива роль бактерій і ціанобактерій у природі полягає в забезпеченні родючості грунтів, очищенні водойм, утворенні покладів залізних руд, родовищ нафти, природного газу тощо.

– Оселяючися в організмах інших істот, одні види бактерій спричиняють різноманітні захворювання, інші, навпаки, можуть приносити їм користь.

– Поширення хвороботворних бактерій можливе повітряно-крапельним шляхом, із сирою водою, їжею або через укуси кровосисних комах чи кліщів.

– Для запобігання захворюванню на бактеріальні хвороби слід виявляти та лікувати хворих людей і тварин, зокрема за допомогою антибіотиків. Також запроваджують карантин та профілактичні щеплення.

Поповніть свій біологічний словник: взаємовигідні відносини, карантин, стерилізація, пастеризація.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

Виберіть одну правильну відповідь

1. Укажіть бактерії, які здатні засвоювати азот з повітря: а) зелені бактерії;

Б) пурпурні бактерії; в) бульбочкові бактерії; г) палички ботулізму.

2. Виберіть взаємовигідні зв’язки між організмами: а) паличка ботулізму та організм людини; б) конюшина і бульбочкові бактерії.

Дайте відповідь на запитання

1. Яка роль бактерій у процесах грунтоутворення?

2. Які захворювання людини та тварин спричиняють бактерії? Як убезпечити себе від бактеріальних захворювань?

3. Як людина використовує бактерії у своєму господарстві?

Поміркуйте. Чому життя на Землі без бактерій було б неможливе?

Завдання на порівняння: уважно розгляньте малюнок 76, де зображено клітини рослини та бактерії. Відзначте риси подібності й відмінності в їхній будові.

Мал. 76. А. Клітина рослини. Б. Клітина бактерії. 1 – ядро; 2 – клітинна оболонка;

3 – клітинна мембрана; 4 – ділянка з ДНК; 5 – цитоплазма; 6 – хлоропласт; 7 – мітохондрія

Користуючися різними джерелами інформації, підготуйте такі МІНІ-ПРОЕКТИ:

Чому скисає молоко? Корисний йогурт. Живі фільтри.

Цю роботу можна виконувати групами. Групи готують міні-проекти у вигляді комп’ютерної або іншої презентації. Група експертів, серед яких і вчитель, оцінює їх.