УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИР БАКТЕРИЙ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СТАРОГОРОДКОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

(143088, Московская область, Одинцовский район, п. Старый городок, ул Школьная д. 28)

КОНКУРСНАЯ РАБОТА

Номинация (биология)

“УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИР БАКТЕРИЙ”

(исследование)

Выполнил: Тараканов Никита Сергеевич, 6 класс,

Руководитель: Лобова Алёна Владимировна,

учитель биологии

Старогородковской средней общеобразовательной школы

П. Старый городок

2019г.

Оглавление

Введение

Выбирая тему проекта, я подумал и решил остановиться на бактериях. Почему? Мир бактерий очень необычен, интересен и загадочен, а главное, что он невидим невооруженным глазом. Невозможно найти место на земном шаре, где не было бы этих мельчайших живых существ. Бактерии обладают способностью выживать в различных условиях, при этом эти микроорганизмы могут уничтожить все живое на Земле.

Я захотел изучить мир бактерий, как они влияют на нашу жизнь. На эти и ряд других вопросов я попытаюсь найти ответы в своей работе.

Актуальность проекта заключается в том, что в настоящее время уделяется большое внимание изучению микроорганизмов – бактерий и вирусов. Над их изучением работают учёные со всего мира.

Цель моей исследовательской работы – изучение особенности строения и жизнедеятельности бактерий, влияние бактерий на человека и другие живые организмы.

Задачи:

- подробно изучить строение и жизнедеятельность бактерий;

- определить значение бактерий в природе;

- узнать о влиянии бактерий на человека;

- провести практические работы по обнаружению бактерий, изучить их свойства;

- узнать интересные факты о бактериях.

Предмет исследования - бактерии.

Объект исследования - истроение и жизнедеятельность бактерий

Перспективы развития проекта: перспективой проекта является дальнейшее изучение микроорганизмов.

Основная часть

1.1 Открытие бактериальной клетки.

Бактерии – самая древняя группа организмов существующих на Земле, их относят к прокариотам. По версии ученых первые бактерии появились более 3,5 миллиардов лет назад, на данное время открыто более десяти тысяч различных типов бактерий. Изучением бактерий занимается раздел микробиологии – бактериология. Общая бактериология изучает вопросы классификации, строения, роста и состава бактерий, также влияние на них факторов окружающей среды. Медицинская бактериология изучает свойства патогенных (болезнетворных) бактерий, ищет методы воздействия и борьбы с ними. Существует также ветеринарная, промышленная и сельскохозяйственная бактериологии.

Впервые бактерию увидел и описал в 17-м веке голландский естествоиспытатель Антоний Левенгук. Термин «бактерии» происходит от древнегреческого слова «палочка». В 1828 году этот термин ввёл в употребление немецкий естествоиспытатель Христиан Эренберг. Известный немецкий врач, микробиолог, лауреат Нобелевской премии Роберт Кох проследил связь между болезнями и микроорганизмами. Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретения электронного микроскопа в 1930-е годы.

1.2 Строение и формы бактериальной клетки.

1.2.1 Формы бактерий.

Основная масса бактерий состоит из одной клетки, но они бывают различной формы. Строение и форма бактерии зависит от способа жизни и питания микроорганизмов. Различают несколько групп бактерий: шаровидные (кокки), прямые палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спирально изогнутые (спириллы) и др. Кокки, сцепленные попарно, получили название диплококки, соединенные в виде цепочки — стрептококки, в виде гроздей — стафилококки и др. Виды форм бактерий даны в Приложение 1.

1.2.2. Строение клетки.

Бактерия имеет сложное строение:

Стенка клетки выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму. Через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду.

На поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики или короткие тонкие ворсинки. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.

Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма. Клетки бактерий не имеют ядра. У многих видов в цитоплазме содержится ДНК, рибосомы, различные гранулы.

Плазматическая мембрана содержит ферменты, которые участвуют в процессе размножения.

Схема строения бактериальной клетки дана в Приложении 2.

1.3 Питание бактерий.

По типу питания бактерии делят на две группы: автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные бактерии преобразовывают органические вещества из неорганических. Гетеротрофные бактерии питаются готовыми органическими веществами отмерших остатков растений, животных и человека. Гетеротрофные бактерии подразделяются на сапрофитов, симбионтов и паразитов.

Бактерии-сапрофиты - извлекают питательные вещества из мёртвого и разлагающего органического материала. Обычно они выделяют в этот гниющий материал свои пищеварительные ферменты, а затем всасывают и усваивают растворённые продукты.

Бактерии-симбионты - живут совместно с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу (бактерии, живущие в корнях бобовых растений).

Бактерии-паразиты - живут внутри другого организма или на нём, укрываются и питаются его тканями. Вызывают различные заболевания – бактериозы.

1.4 Размножение

Размножаются бактерии делением одной клетки на две. Достигнув определённого размера, бактерия делится на две одинаковые бактерии. Затем каждая из них начинает питаться, растёт, делится и так далее.

1.5 Спорообразование

Для выживания в неблагоприятных условиях внутри бактериальной клетки образуются споры. На формирование споры внутри клетки бактерии уходит примерно 18-20 часов. Бактерии в виде спор могут длительное время находиться в состоянии покоя. Споры бактерий выдерживают продолжительное кипячение и очень длительное замораживание. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнеспособной.

1.6 Значение бактерии в природе.

Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе. Это своеобразные санитары нашей планеты.

Так как бактерии распространены и встречаются повсеместно, они во многом определяют различные процессы, происходящие в природе. Осенью опадают листья и ветки деревьев и кустарников, увядает и отмирает трава, время от времени падают стволы старых деревьев. Всё это постепенно превращается в перегной. В 1 см3. поверхностного слоя лесной почвы содержатся сотни миллионов сапрофитных почвенных бактерий различных видов. Эти бактерии превращают перегной в различные минеральные вещества, которые впоследствии быть поглощены из почвы корнями растений.

Количество бактерий в почве чрезвычайно велико и зависит это от типа почв, их состояния, глубины расположения слоёв. В почве встречаются разные группы бактерий: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. Также среди них есть аэробы и анаэробы, споровые и не споровые формы.

Вода — природная среда, где в большом количестве развиваются микроорганизмы. Основная масса их попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде - это наличие в ней питательных веществ. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоёмы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается.

В 1 мл. чистой воды содержится 100-200 бактерий, а в загрязнённой — 100-300 тыс. и более. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном слое, где бактерии образуют плёнку. В этой плёнке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают гибель рыбы. В иле больше спороносных форм, в то время как в воде преобладают неспороносные форм бактерий.

В воздухе количество бактерий меньше, чем в почве и воде. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязнённостью пылью и др. Каждая пылинка является носителем микроорганизмов. Больше всего бактерий в воздухе над промышленными предприятиями. Воздух сельской местности чище. Более чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами. В воздухе много спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам.

Бактерии играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным.

1.7 Влияние бактерий на человека.

Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем бактерий. При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные (палочки столбняка, газовой гангрены и др.). Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки. В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками — прекрасная среда для развития микроорганизмов.

По влиянию бактерий на человека их можно разделить на три вида:

-непатогенные.

-условно – патогенные.

-патогенные.

Непатогенные бактерии – те бактерии, которые никогда не приводят к болезням. В организме человека живут молочнокислые бактерии: лактобактерии и бифидобактерии. Они появляются в нашем организме с первых дней жизни и остаются в нем навсегда, дополняя друг друга и оказывая помощь в пищеварительной системе организма. Лактобактерии и бифидобактерии вступают в сложные реакции с другими микроорганизмами, с легкостью подавляют гнилостные и патогенные микробы. В результате образуется молочная кислота, перекись водорода – это природные внутренние антибиотики. Таким образом, лактобактерии поднимают, восстанавливают защитные силы организма и укрепляют иммунитет.

Полезные функции лактобактерий впервые заметил русский ученый Илья Ильич Мечников. Для нормализации биохимических процессов в кишечнике и питании организма используют кисломолочные продукты.

К условно – патогенным бактериям относятся бактерии которые живут в организме человека годами и не вызывают болезней. Однако при изменении условий их обитания могут стать настоящей угрозой для жизни человека (ослабление иммунитета, нарушение микрофлоры и т.д.). Примером условно – патогенной бактерии может служить золотистый стафилококк. Эта бактерия способна вызвать более 100 различных заболеваний, от простого высыпания на коже, до смертельного заражения крови (сепсис). Также к условно – патогенным бактериям относят: - стрептококки, кишечную палочку и хеликобактер пилори.

Наличие патогенных бактерии в организме означает развитие инфекции. Даже небольшое количество патогенных бактерий может нанести непоправимый вред организму человека. Среди известных патогенных бактерий: сальмонелла, синегнойная палочка, гонококк, туберкулезная палочка.

Виды бактерий приведены в Приложении 3.

2 Практическая работа.

Опыт 1. Наличие микроорганизмов на немытых и мытых руках.

В две чистые емкости положили ломтики сваренного картофеля. Предварительно вымытый клубень картофеля очистили, разрезали пополам, затем сварили до готовности. К одному ломтику картофеля (образец №1) прикоснулся немытыми руками, а к другому ломтику мытыми руками (образец №2). Емкости зарыли крышками и оставили в теплом месте.

Результат: через четыре дня на ломтике картофеля, к которому прикасалась грязными руками образовались бактерии.

Вывод: микроорганизмы не любят чистоту, мыло их убивает!

Опыт 2. Наличие микроорганизмов на предметах.

Ватной палочкой провел по экрану своего мобильного телефона. Образец поместили в емкость с питательной средой («живой» бульон), и убрал в теплое, темное место.

Результат: через один день произошло изменение цвета жидкости, что говорит о присутствии бактерий.

Вывод: на предметах вокруг нас очень много различных микроорганизмов, не всегда полезных, поэтому необходимо мыть руки!

Опыт 3. Определение условий благоприятных для бактерий.

Я выполнял еще один опыт, но в результате на хлебе получил плесень, а это грибы. Кроме того плесень часто подавляет рост бактерий, поэтому обнаружить их наличие не получилось.

Проделанные опыты подтверждают факт существования вокруг нас огромного количества различных бактерий, которые, к сожалению, не всегда бывают «хорошими». Также, можно предположить, что микроорганизмы предпочитают развиваться в теплой влажной среде. Отчет о проведенных практических работах дан в Приложении 4.

Интересные факты о бактериях.

Самая большая бактерия Thiomargarita Namibiensis, что означает «Серая жемчужина Намибии». Её размеры колеблются от 0,75 мм до 1 мм, что дает возможность обнаружить его даже без помощи микроскопа.

Недавно в грунтовых водах американские ученые обнаружили самую маленькую бактерию. Ее размер составляет 0,009 Мк, и на срезе человеческого волоса таких микроорганизмов может поместиться до 150 тысяч.

Самой живучей бактерией является Deinococcus Radiodurans. Она способная выдержать дозу радиации в 10 тысяч Гр. Для человека смертельной считается доза в 5 Гр, а кишечная палочка выдерживает 2 тысячи Гр. Такая устойчивость к радиации объясняется особенностью ее генома.

При помощи бактерий можно очистить почву и воду загрязненную нефтепродуктами.

В человеческом организме и на поверхности кожи обитает до 2,5 килограмм бактерий, число клеток которых значительно превышает количество клеток в организме людей.

Самой быстро размножающейся бактерией является кишечная палочка.

Существует бактерия-сапер, источником питания которой является тринитротолуол. Это вещество есть практически во всех взрывных устройствах.

На поверхности наших мобильных телефонов и гаджетов микроорганизмов больше, чем на нашей обуви или на сиденье унитаза.

В кишечнике термитов находится 90% микробов, обитающих только в них и больше нигде в мире.

Внутри ротовой полости человека находится около 40 миллионов видов микробов.

4 Вывод

В ходе проведения исследовательской работы я получил много полезной и интересной информации о бактериях.

Бактерии – это одноклеточные микроорганизмы. Они могут быть опасными для живых организмов. Некоторые из них вызывают тяжелые болезни: тиф, холеру, сифилис, туберкулез, дифтерию и др. Люди стараются найти новые способы обезопасить себя от их пагубного влияния. Но существуют и полезные микроорганизмы: способствующие созреванию сливок, образованию нитратов для растений, разлагающие мертвую ткань и др. Живут бактерии в воде, почве, воздухе, на теле живых организмов и внутри них. Бактерии способны разлагать сложные вещества на простые, которые потом могут вновь использоваться растениями. Поэтому бактерии незаменимы в круговороте веществ, без них невозможны были бы многие важные процессы на Земле.

Список используемой литературы

Популярная медицинская энциклопедия. Главный редактор Б.В. Петровский. Издательство Советская энциклопедия. 1979г.

Ru.Wikipedia.org/wiki/Бактерии

Biouroki.ru/material/plants/bakterii.html

Probakterii.ru

www.Стофактов.рф - 20 интересных фактов о бактериях

Приложение 1 Формы бактерий

Приложение 2 Схема строения бактериальной клетки

Приложение 3 Виды бактерий

Приложение 3 Виды бактерий

Приложение 4