Сапротрофные бактерии по способу питания

Бактерии сапротрофы и паразиты: в чем разница, описание, жизненный цикл

Бактерии так малы, что их можно увидеть только при увеличении в 1000 и даже до 2000 раз. К тому же они и по форме, и по своему внешнему виду очень часто трудно различимы между собой.

Клетки бактерий имеют разную форму: одноклеточные шаровидные формы называют кокками, прямые палочковидные — бациллами, имеющие форму запятой — вибрионами, спирально изогнутые — спириллами.

Если бактерии располагаются по одной, их называют монококки (от греч. «монос» — один и «коккус» — шарик), по две — диплококки (от греч. «диплос» — двойной и «коккус»), тетракокки (от греч. «тетра» — четыре и «коккус»); они могут иметь вид грозди — стафилококки (от греч. «стафилс» — виноградная гроздь и «коккус»), могут быть закручены — спирохеты (от лат. «спиpa» и греч. «хета» — щетинка).

Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются при помощи жгутиков, которых иногда бывает несколько. Есть и колониальные формы.

Бактерии-прокариоты (от греч. «про» — раньше и «карион» — ядро), так как они имеют клеточное строение, но не имеют оформленного ядра. Ядерное вещество присутствует в клетке, но не имеет ядерной оболочки.

У бактерий есть споры, но они предназначены не для размножения, а для перенесения неблагоприятных условий, так как они защищены толстыми оболочками. Они называются цистами.

Бактерии паразиты. Споры выдерживают длительное высушивание, нагревание свыше 100″С и охлаждение почти до абсолютного нуля. В обычном состоянии бактерии неустойчивы к внешним воздействиям и могут быстро погибать при высушивании, при нагревании до 65-80°С и под действием солнечного света или дезинфицирующих веществ.

Средой обитания бактерий может быть воздух, они поднимаются в верхние слои биосферы (часть оболочки Земли, населенной живыми организмами) до 30 км. Через воздух распространяются возбудители ангины, скарлатины, туберкулеза.

В почве больше всего бактерий сосредоточено в окультуренном черноземе: в 1 га почвы — 2,5-3 млрд бактерий. Здесь они играют большую роль в почвообразовании (азотобактерии, нитрифицирующие и гнилостные бактерии).

В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоемов, особенно в черте города. Служат источником инфекционных болезней (дизентерия, холера, бруцеллез).

В живых организмах: бактерии и бывают болезнетворные (которые вызывают различные заболевания) и симбиотические, живущие в органах пищеварения животного и человека и помогающие им расщеплять и усваивать пишу.

На теле человека, его одежде могут быть разнообразные бактерии. Много их бывает в ротовой полости, на открытых участках кожи и других частях тела.

Бактерии паразиты. Питаются бактерии, всасывая питательные вещества всей поверхностью клетки. По способу питания они могут быть: сапрофиты и паразиты. Сапрофиты питаются органическими веществами умерших животных и растений.

Так, роль бактерий молочнокислого брожения положительная в том, что они способствуют:

• приготовлению молочнокислых продуктов питания (творога, простокваши, сметаны, кефира, масла);
• силосованию кормов;
• закваске и засолке капусты, огурцов, помидоров. Отрицательная — порча продуктов.

Бактерии уксуснокислого брожения способствуют окислению спирта в уксусную кислоту, которая используется при мариновании и консервировании плодов и овощей. Отрицательная роль — порча продуктов.

Бактерии-паразиты

Паразитами называют бактерии, которые поселяются на (или в) живых организмах и питаются их веществами. Среди них много болезнетворных, вызывающих заболевания тифом, холерой, дифтерией и др.

Большую группу составляют бактерии-паразиты. Они питаются органическими веществами живых организмов. Пример паразитов — болезнетворные бактерии.

Все болезнетворные бактерии (паразиты) — живут за счет питательных веществ других организмов, в теле которых они обитают. Как и простейшие, бактерии отдают предпочтение определенным тканям и органам. Они там укореняются и вызывают повреждение этих тканей и органов.

Близкими возбудителями вызывается сальмонеллез (возбудитель сальмонелла) и брюшной тиф. Все они называются «болезнями грязных рук», но заразиться ими можно и через мух, загрязненную пищу и воду. Многие бактерии поражают дыхательные пути, вследствие чего человек заболевает ангиной.

Широко распространены разные формы пневмонии, вызываемой пневмококками. Микобактерией — палочкой Коха – вызывается туберкулез, заболевание, вселяющее ужас еще в начале ХХ века. Обычно поражаются легкие («чахотка»), но сейчас распространены и другие формы заболевания, достаточно трудные при первичной диагностики (костный, почечный туберкулез — прим. biofile.ru).

Бактерии паразиты. К мерам борьбы с возбудителями инфекционных заболеваний относятся: проведение предохранительных прививок, контроль за источниками воды и пищевыми продуктами, пастеризация и термическая обработка продуктов питания, соблюдение основных гигиенических требований, дезинфекция помещений, стерилизация инструментов и перевязочного материала.

Чума, или моровая язва, — так называют одно из самых тяжелых заболеваний. Чуму вызывают болезнетворные бактерии — чумные палочки. Если болезнь передается от одного человека к другому и при этом заболевает очень много людей, вспыхивает эпидемия. Опустошительные эпидемии чумы в древности были самым страшным бедствием. Зародившись на Востоке, чума в VI веке проникла в Центральную Европу. Свирепствуя там около восьмидесяти лет, болезнь истребляла в крупных городах тысячи человек в день.

История человеческого общества знает немало эпидемий, подобных эпидемии чумы в VI веке. Болезнетворные бактерии приспособились к жизни в живом теле человека. Проникнув внутрь, они питаются, быстро размножаются и отравляют организм. Это вызывает иногда тяжелые заболевания.

Бактерии паразиты. Заразные заболевания распространяются и через различные предметы. Так, в 1913 году купцы скупали по дешевой цене шкуры скота, павшего от заразной болезни — сибирской язвы. Из этих шкур выделывали полушубки для солдат. В результате сибирской язвой заразились и умерли не только люди, которые выделывали шкуры, но и некоторые солдаты.

В районах, где скот болеет туберкулезом, возбудители этой болезни попадают в организм людей вместе с сырым молоком. Заразные заболевания передаются также через мельчайшие брызги слюны при разговоре, кашле и чихании больного.

Больным дают различные лекарства, которые убивают болезнетворные бактерии. Для уничтожения бактерий в помещении, где находился заразный больной, производят дезинфекцию, то есть опрыскивание или окуривание химическими веществами, вызывающими гибель бактерий. Для предупреждения заразных заболеваний применяют предохранительные прививки.

Бактерии в огромном количестве присутствуют в кишечнике человека (до тысячи видов с общей массой порядка 1 кг). Как правило они безопасны для здоровья человека, к тому же задействованы в переваривании углеводов, синтезе витаминов, и борьбе с патогенными бактериями. Именно они формируют «правильную» микрофлору в кишечнике, которая участвует в нормальном процессе пищеварения и защищает организм от инфекций.

Бактериальные клетки имеют разную форму: одноклеточные шаровидные – кокки, прямые палочковидные — бациллы, в виде запятой — вибрионы, спиральные — спириллы.

Единичные бактерии назвали — монококками (по-гречески «монос» — один и «коккус» — шар), соединенные парами — диплококками (по-гречески «диплос» — двойной), тетракокки (от греч. «тетра» — четыре), закрученные бактерии — спирохеты (от лат. «спиpa» и греч. «хета» — щетинка). в форме грозди — стафилококки (по-гречески «стафилос» — гроздь винограда).

Есть немало бактерий, которые при ослаблении иммунной защиты организма человека, могут вызывать патологии.

Вот наиболее известные патогенные бактерии:

• Золотистый стафилококк – может вызвать у человека гнойные воспалительные процессы практически во всех органах и тканях организма — от легких кожных инфекций (угри, фурункулы, карбункулы) до крайне тяжелых с угрозой для жизни (остеомиелит, менингит, сепсис и прочее).
• Стрептококк – живет преимущественно в пищеварительных (ротовая полость, толстая кишка) и дыхательных (полость носа) органах человека. Провоцирует ангину, бронхит, лимфаденит, пневмонию, менингит, острую ревматическую лихорадку, абсцесс и другие заболевания, протекающие с высокой температурой тела и общей интоксикацией организма.
• Шигеллы — вызывают бактериальную дизентерию (шигеллез), которая проявляется в виде: диареи, поражений слизистой толстого кишечника, общей интоксикации организма.

Специфика питания бактерий сапротрофов

Питание — это процесс накопления энергии и питательных веществ. Для нормального существования бактериям необходим ряд питательных веществ, таких как:

• азот (в виде аминокислот);
• белки;
• углеводы;
• витамины;
• нуклеотиды;
• пептиды.

В лабораторных условиях для размножения сапрофитов в качестве питательных сред используют автолизат из дрожжей, сыворотку из молока, мясные гидролизаты, некоторые растительные экстракты.

Показательным процессом наличия в продуктах сапрофитов является образование гнили. Опасность составляют продукты жизнедеятельности этих микроорганизмов, так как являются достаточно токсичными. Сапрофиты являются своего рода санитарами в окружающей среде.

Основные представители сапрофитов:

1. Синегнойная палочка (Pseudomonas);
2. Кишечные палочки (Proteus, Escherichia);
3. Morganella;
4. Klebsiella;
5. Bacillus;
6. Клостридии (Clostridium);
7. некоторые виды грибов (Реnicilum и др.)

Взаимодействие

Сапротрофные бактерии являются обязательной частью любого микробного сообщества, в которое входят и микроорганизмы паразиты, и молочнокислые бродильщики, и в некоторых случаях грибы.

Для примера можно рассмотреть микрофлору кишечника человека. Здоровая микрофлора, которая обеспечивает нормальную переработку пищи, состоит в основном из молочнокислых бактерий. Они создают в кишечнике такую среду, которая угнетает присутствующих представителей сапротрофов и паразитов.

Но как только в кишечнике перестает вырабатываться необходимое количество молочной кислоты, появляются благоприятные условия для питания, роста и размножения гнилостной микрофлоры, которая сразу начинает отравлять человека продуктами своей жизнедеятельности, что влечет сильнейшие поражения.

Физиологические процессы бактерий сапротрофов

Среди этих микроорганизмов можно выделить:

В виде эффективного лекарства от паразитов врачи советуют принимать препарат «Gelminton». В основе состава средства лежат только натуральные компоненты природного происхождения, они выращивались в местах со 100% чистой экологией, и обладают проверенным эффектом, позволяющим быстро справляться с любыми видами глистов.

• анаэробов (кишечная палочка, она может жить в кислородосодержащей среде, но все процессы жизнедеятельности проходят без участия кислорода);
• аэробов (гнилостные бактерии, которые задействуют кислород в процессах своей жизнедеятельности);
• спорообразующие бактерии (род Клостридии);
• неспорообразующие микроорганизмы (кишечная палочка Escherichia coli и синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa).

Практически все разнообразие сапрофитов в результате своей жизнедеятельности производит различные трупные яды, сероводород, циклические ароматические соединения (например, индол). Наиболее опасными для человека являются сероводород, тиол и диметилсульфоксид, которые могут привести к сильным отравлениям и даже смерти.

Сапротрофы берут участь в процессе гниения.

Схожесть сапрофитов с бактериями паразитами

Поскольку по своей природе эти виды достаточно сложно отличить, то возникла следующая классификация:

Факультативные сапрофиты

Их можно назвать полупаразитами или условными сапротрофами. Сюда относятся микроорганизмы, которые могут существовать без питательной среды с живыми клетками. В некоторых случаях они похожи на сапрофиты, но во многом являются паразитами. Очень плохо растут на питательных средах, занимают очень важное место в природе.

Факультативные паразиты

Их можно назвать условными паразитами или наполовину сапрофитами. Сюда относятся микроорганизмы, которые ведут свой образ жизни подобно сапротрофам. Однако при различных условиях среды могут поселиться на живом организме и вести свой образ жизни подобно паразитам.

Роль сапротрофов в жизни человека

Этот вид бактерий играет очень весомую роль в круговороте природы. В то же время предметом для их питания служат вещи, которые в той или иной мере важны для человека.

Сапротрофы играют очень большую роль в переработке органических остатков. Так как любой организм в конце своего жизненного пути погибает, питательная среда для этих микроорганизмов будет существовать непрерывно. Сапрофиты вырабатывают в виде продуктов своей жизнедеятельности множество составляющих веществ, необходимых для питания других организмов (процессы брожения, преобразования в природе серы, азота, фосфорных соединений и т.д.).

Источник

Питание бактерий

Питание бактерий – это процесс поглощения и усвоения бактериальной клеткой пластического материала и энергии в результате преобразовательных реакций [4] .

Питание является неотъемлемой функцией каждого живого организма. В процессе питания организм получает вещества, идущие на синтез клеточных структур и служащие источником энергии для всех процессов жизнедеятельности. Для питания микроорганизмов необходимы те же элементы, что и для животных, и растений. Первоочередные элементы питания – углерод, азот, кислород, водород, являющиеся основой всех органических веществ, которые входят в состав живой клетки как прокариоритеческих так и эукариоэтических организмов [5] .

Типы питания бактерий чрезвычайно разнообразны. Различаются они в зависимости от способа поступления питательных веществ бактериальной клетки, источников углерода и азота, способа получения энергии, природы доноров электронов [4] .

Содержание:

Способы поступления питательных веществ

По способам поступления питательных веществ бактерии подразделяются на:

• голофиты (греч. holos – полноценный и греч. phyticos – относящийся к растениям) – бактерии неспособные выделять в окружающую среду ферменты, расщепляющие субстраты, потребляют вещества только в растворенном, молекулярном виде;
• голозои (греч. holos – полноценный и греч. zoikos – относящийся к животным) – бактерии, обладающие комплексом ферментов, обеспечивающие внешнее питание – расщепление субстратов до молекул вне бактериальной клетки, после чего молекулы питательных веществ транспортируются внутрь бактерии[4] .

Гетеротрофные бактерии: культура Erwinia amylovora

Источники углерода

По источникам углерода различают:

• автотрофы (греч. autos– сам, trophe – пища) – бактерии, использующие в качестве источника углерода углекислый газ (CO₂), из которого осуществляют синтез всех углеродосодержащих веществ;
• гетеротрофы (греч.geteros– другой, trophe– пища) – бактерии, использующие в качестве источника углерода различные органические вещества в молекулярной форме (многоатомные спирты, углеводы, жирные кислоты, аминокислоты) [4] .

Наибольшая степень гетеротрофности отмечается у прокариот, живущих только внутри других живых клеток, в частности хламидий и риккетсий [4] .

Источники энергии

В зависимости от используемых источников энергии бактерии подразделяют на два типа:

• фототрофы – бактерии способные использовать солнечную энергию;
• хемотрофы – бактерии, получающие энергию при окислительно-восстановительных реакциях [4] .

Хемоорганотрофные бактерии

Pectobacterium carotovorum ssp. carotovorum вытекают из тканей капусты [6] .

Природа доноров электронов

• литотрофы (греч. litos – камень) – бактерии, использующие в качестве доноров электронов неорганические вещества: водород (Н₂), сероводород (Н₂S), аммиак (NH₃), серу (S), углекислый газ(CО₂₎, ионы железа (Fe₂₊) и многие другие;
• органотрофы – бактерии, использующие в качестве донора электронов органические соединения (углеводы, аминокислоты) [4] .

В зависимости от источника энергии и природы донора электронов возможно четыре основных типа энергетического метаболизма: хемолитотрофия, хемоорганотрофия, фотолитотрофия, фотоорганотрофия. Таки образом, бактерии разделяют на:

• хемолитотрофы – бактерии, получающие энергию при окислительно-восстановительных реакциях и использующие в качестве доноров электронов неорганические вещества;
• хемоорганотрофы – бактерии, получающие энергию при окислительно-восстановительных реакциях и использующие в качестве донора электронов органические соединения;
• фотолитотрофы – бактерии, получающие энергию в результате фотосинтеза (солнечная энергия) и использующие в качестве доноров электронов неорганические вещества;
• фотоорганотрофы – бактерии, получающие энергию в результате фотосинтеза (солнечная энергия) и использующие в качестве донора электронов органические соединения [2] .

Источники углерода, энергии и доноров электронов

Каждый тип энергетического метаболизма осуществляется на базе различных биосинтетических способностей организма. Как отмечалось выше, прокариоты, прежде всего, делятся на автрофов и гетеротрофов. В последствие, те же микроорганизмы распределяются ещё по группам: фототрофы, хемотрофы, литотрофы, органотрофы [3] .

Следовательно, выделяется восемь сочетаний типов энергетического и конструктивного метаболизма, отражающие возможности способов питания прокариот:

Способы питания прокариот представлены в Таблице 1 [2] .

Всем перечисленным способам питания соответствуют реально существующие прокариоты. Однако число видов, относящихся к той или иной группе, далеко не одинаково. Большинство видов сосредоточено в группе с хемоорганогетеротрофным типом питания. В числе фотосинтезирующих прокариот (фототрофов) подавляющее число (все цианобактерии, большинство пурпурных и зеленых серобактерий) – фотолитотрофы [2] .

Кроме указанных восьми типов питания, отмечается существование миксотрофов – организмов, способных одновременно использовать различные возможности питания. Например, способные одновременно окислять органические и минеральные соединения или использующие в качестве источника углерода, как диоксид углерода, так и органические вещества [3] .

Источник