Розділ «Тема 21. ПРОКАРІОТИ»

• Руйнують та мінералізують органічні рештки (наприклад, сапротрофні бактерії).

Для людини

• Як біологічний метод боротьби (бактерії можуть також використовуватися замість пестицидів у біологічній боротьбі зі шкідниками; наприклад, Bacillus thuringiensis використовуються як інсектицид, специфічний до лускокрилих, і який майже не має негативного впливу на людину, дику природу, запилювачів і на інших корисних комах).

• Використання у промислових процесах бродіння (бактерії Lactobacillus у комбінації з дріжджами і цвілевими грибами, протягом тисяч років використовуються для виробництва продуктів бродіння, наприклад сиру, солених овочів, соєвого соусу, оцту, вина і кефіру).

• Для очищення стічних вод (здатність бактерій руйнувати різноманітні органічні сполуки використовується в переробці відходів, бактерії, здатні до розщеплення вуглеводнів, використовуються для збирання розлитої нафти).

• Як об'єкти наукових досліджень (завдяки здатності швидко рости, простій будові геному бактерії широко використовуються у молекулярній біології, генетиці та біохімії; створюючи мутації в бактеріальній ДНК, учені можуть визначити функцію генів, ферментів і метаболічних шляхів у бактеріях; так, завдяки генній інженерії дослідження кишкової палички Escherichia coii дозволили отримати інсулін, фактори росту, антитіла тощо).

• Використання мікроорганізмів для пошуків нафтових і газових родовищ (вивчення індикаторних мікробів, які можуть окислювати метан і пропан, покладено в основу геомікробіологічних методів пошуку родовищ горючих копалин).

• Для підвищення врожайності культурних рослин (застосовуються бактеріальні добрива – нітрагін, азотобактерин, фосфоробактерин та інші – які містять спори бактерій, здатні засвоювати азот з повітря і перетворювати його в азотвмісні сполуки, звільняти фосфор з органічних сполук, розкладати органічні речовини й вивільняти з них аміак).

• Для мікробного вилуговування кольорових і рідкісних металів із руд (суть вилуговування з використанням бактерій полягає в тому, що нерозчинні сполуки руд окислюються, отримуються розчинні сполуки з певними металами які згодом вилучаються з розчинів).

• Для отримання антибіотиків (наприклад, актинобактерії роду стрептоміцес дають людині близько половини відомих науці антибіотиків).

Отже, у природі й житті людини прокаріоти відіграють і позитивну, і негативну роль.

Хвороботворні бактерії та їх загальна характеристика

Хвороботворні бактерії – це мікроорганізми, які можуть спричинити захворювання людини, тварин і рослин. Ці бактерії пристосувалися до паразитичного способу живлення в тканинах організму хазяїна або на його зовнішніх покривах.

Особливості. Для того, щоб патогенний мікроорганізм викликав хворобу, він має володіти вірулентністю, тобто здатністю долати опірність організму і проявляти токсичний вплив. В основі хвороботворності більшості бактерій лежить їхня здатність утворювати отруйні речовини – токсини. До бактерій, яким властива найбільша здатність виділяти отрути, відносять збудників правця, дифтерії, ботулізму, гангрени, чуми та ін. Отрути бактерій є найсильнішими з відомих хімічних і біологічних отрут. Прикладом є отрута ботулін, яка утворюється бактеріями з роду Клостридіум. Це найсильніша отрута з усіх відомих на сьогодні – 1 г достатньо, щоб отруїти 14 млн осіб. Дуже часто причиною ботулізму є гриби, м'ясо, овочі, консервовані в домашніх умовах. Накопичення отрути відбувається в процесі їх тривалого зберігання при певному температурному режимі без доступу кисню. Але ця отрута і збудники знешкоджуються в умовах доступу до них кисню і кип'ятіння протягом 15 хв, тому свіжоприготовлені продукти не можуть спричинити захворювання.

Способи передачі. Розрізняють такі шляхи проникнення бактерій в організм: 1) контактно-побутовий шлях, коли захворювання передається безпосередньо або через предмети, що оточують хворого; 2) повітряно-краплинний шлях, коли збудники передаються через крапельки слини, що потрапляють у повітря при чханні, кашлі (наприклад, туберкульоз, кашлюк); 3) передача через воду (збудники холери); 4) аліментарний шлях– через заражені харчові продукти (через немиті овочі передаються збудники дизентерії); 5) трансмісивний шлях – через укуси кровосисних членистоногих – комарів, кліщів, блох (воші переносять збудника висипного тифу); 6) через ґрунт (наприклад, правець). Хвороботворні бактерії розмножуються дуже

Кишкова паличка

швидко. Якщо в людський організм потрапить одна бактеріальна клітина і знайде сприятливі умови для поділу, то вже за 12 год таких клітин може виявитися кілька мільярдів. Спори хвороботворних бактерій можуть переносити несприятливі умови дуже тривалий час. Наприклад, спори сибірки можуть зберігати в ґрунті свою здатність до зараження десятки років. Хвороботворні бактерії, як і інші мікроорганізми, можуть жити в безкисневому середовищі (анаеробні бактерії) та в середовищі, що містить кисень (аеробні бактерії).

Різноманітність і поширення. У людини бактерії спричинюють такі захворювання, як правець, черевний тиф, сифіліс, холера, харчові отруєння, проказа, чума, туберкульоз, дифтерія, дизентерія та інші, у тварин – сибірку, бруцельоз, мастит, сальмонельоз тощо. Відомо понад 300 видів бактерій, які здатні викликати такі захворювання у рослин, як чорна плямистість помідорів, м'яка гниль цибулі, побуріння плодів абрикосів та ін.

Наявність хвороботворних бактерій у повітрі, воді чи ґрунті залежить від багатьох причин (від пори року, геграфічної зони, характеру рослинності, забрудненості пилом тощо). Найбільше різних бактерій у закритих приміщеннях. Багато видів бактерій зустрічаються в людини і тварин на їхніх покривах, у травній та дихальній системах. Особливо велика кількість хвороботворних мікробів буває на шкірі людини, якщо вона не дотримує правил гігієни. Є серед хвороботворних бактерій і такі, які допомагають людині у боротьбі зі шкідниками. Так, деякі види бацил викликають захворювання у личинок комах. Оскільки для хребетних тварин і людини ці бактерії є безпечними, їх застосовують для захисту лісів, садів, виноградників, городів від личинок колорадського жука, сибірського шовкопряда, капустяного метелика та ін.

Отже, найзагальнішими особливостями хвороботворних бактерій є здатність утворювати отруйні речовини, використання різних способів проникнення в організм, швидке розмноження, тривале перенесення несприятливих умов тощо.