§ 11. Строение и жизнедеятельность бактерий

Определения и обозначения

Бактерии — микроскопические одноклеточные организмы, не имеющие оформленного ядра. Их можно увидеть только с помощью увеличительных приборов, а каждая бактерия представляет собой одну клетку. Это определение помогает отличать бактерий от многоклеточных организмов.

Бактериальная клетка — клетка, в которой наследственное вещество находится в цитоплазме, а не в ядре. Наследственное вещество хранит информацию о признаках организма. По его расположению можно отличить бактериальную клетку от клеток растений и животных.

Спора — форма, в которую некоторые бактерии переходят при неблагоприятных условиях и которая помогает им пережить их. В таком состоянии бактерия переносит трудный период, например недостаток необходимых условий. Это важно не путать с размножением: спора помогает выживанию.

Жгутик — тонкий вырост, с помощью которого некоторые бактерии передвигаются. Он позволяет клетке перемещаться в окружающей среде. Жгутик есть не у всех бактерий, поэтому по одному этому признаку нельзя описать все бактерии.

Как это устроено

Клеточная оболочка окружает бактериальную клетку и отделяет её от окружающей среды. Благодаря ей клетка сохраняет свою целостность, а её внутреннее содержимое не смешивается непосредственно с внешней средой. Внутри оболочки находится цитоплазма — внутреннее содержимое клетки, где происходят необходимые для жизни процессы. Наследственное вещество расположено в цитоплазме и управляет признаками клетки.

Бактерию относят к одноклеточным организмам, потому что всё её тело состоит из одной клетки. Этой клетке хватает собственных частей, чтобы выполнять необходимые для жизни процессы. У клеток растений и животных наследственное вещество заключено в оформленном ядре, а у бактерий такого ядра нет. Поэтому бактериальная клетка устроена проще, хотя наследственная информация в ней всё равно есть.

Для жизни бактериям нужны вещества, которые они получают из окружающей среды. Эти вещества нужны клетке, чтобы поддерживать жизнедеятельность и расти. Бактерии могут получать их разными способами, поэтому нельзя считать, что все они питаются одинаково. Различия связаны с тем, какие источники веществ доступны конкретным бактериям.

Обычно бактерии размножаются делением: одна клетка разделяется и образуются две новые клетки. Каждая из них становится отдельным организмом и при подходящих условиях может снова делиться. Если необходимые условия сохраняются, деления повторяются, поэтому количество бактерий быстро увеличивается. Именно частые последовательные деления объясняют быстрый рост их численности.

Некоторые бактерии передвигаются благодаря жгутикам — тонким выростам клетки. Жгутик помогает перемещаться, например, к подходящим условиям, однако бактерии без жгутиков так передвигаться не могут. Когда условия становятся неблагоприятными, некоторые бактерии образуют споры. Спора помогает переждать трудный период, а при улучшении условий бактерия возвращается к активной жизни; это не способ увеличить число бактерий.

Части бактериальной клетки и их значение

Сначала найдите в таблице часть или особенность, а затем сопоставьте её строение с выполняемой ролью. Так проще объяснить, почему отсутствие ядра не означает отсутствие наследственного вещества. Помните, что жгутик и способность образовывать споры есть не у всех бактерий.

Разбор задач

Задача 1. Ученик увидел изображение клетки без оформленного ядра. Объясните, по какому признаку её можно отнести к бактериям.

1. Выясним, что именно показано на изображении: у клетки нет оформленного ядра.
2. Вспомним отличительный признак бактерий: их наследственное вещество не заключено в ядро, а находится в цитоплазме.
3. Сопоставим признак изображения с признаком бактериальной клетки. Отсутствие оформленного ядра позволяет предположить, что это бактерия.

Ответ: клетку можно отнести к бактериям по отсутствию оформленного ядра. При этом наследственное вещество у неё есть, но оно находится в цитоплазме.

Задача 2. Сравните две бактериальные клетки: у одной есть жгутик, у другой его нет. Как это может сказаться на их жизнедеятельности?

1. Сначала определим, для чего служит жгутик: это тонкий вырост, помогающий передвигаться.
2. У первой клетки жгутик есть, поэтому она может использовать его для перемещения в окружающей среде.
3. У второй клетки жгутика нет, значит, передвигаться с его помощью она не может. Нельзя делать вывод, что она вообще не способна жить: жгутик нужен для движения, а не для всех жизненных процессов.

Ответ: клетка со жгутиком может передвигаться с его помощью, а клетка без жгутика — нет. Жгутики есть не у всех бактерий.

Задача 3. При наступлении неблагоприятных условий часть бактерий образовала споры. Объясните, зачем это произошло и что произойдёт при улучшении условий.

1. Определим, что случилось: бактерии образовали споры после изменения условий на неблагоприятные.
2. Вспомним значение споры: это форма, которая помогает некоторым бактериям пережить трудный период.
3. При улучшении условий бактерия может вернуться к активной жизнедеятельности. Образование споры само по себе не означает, что бактерия размножилась.

Ответ: споры помогают бактериям пережить неблагоприятные условия. Когда условия улучшаются, бактерия может снова стать активной; спора не является способом размножения.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что у бактерий совсем нет наследственного вещества. Такое предположение возникает, если ученик смешивает понятия «нет ядра» и «нет наследственной информации». У бактерий наследственное вещество есть, но оно находится в цитоплазме. Проверь себя вопросом: речь идёт об отсутствии информации или только об отсутствии оформленного ядра?

Ошибка — называть бактерии многоклеточными организмами. Её допускают, когда представляют бактерии как заметное скопление множества клеток, но скопление не превращает каждую бактерию в многоклеточный организм. Одна бактерия состоит из одной клетки. Чтобы проверить себя, уточни, сколько клеток составляет тело одного организма.

Ошибка — утверждать, что все бактерии передвигаются с помощью жгутиков. Так думают, если путают признак некоторых бактерий с общим признаком всей группы. Жгутики есть не у всех, поэтому наличие выроста нужно рассматривать отдельно. Проверь вывод вопросом: сказано ли, что жгутик есть у каждой бактерии?

Ошибка — считать спору способом размножения. Это путают потому, что образование споры выглядит как заметное изменение клетки. Но спора помогает некоторым бактериям пережить неблагоприятные условия, а не увеличить их число. Проверь себя: речь идёт о появлении новых клеток или о выживании при трудных условиях?

Связь с другими темами

Чтобы понять устройство бактерии, нужно знать, что такое клетка и какие основные части есть у клеток организмов. Эти знания помогают увидеть, что бактерия тоже состоит из клетки, но её наследственное вещество не заключено в оформленное ядро. Сравнение строения клеток становится опорой для изучения разнообразия живых организмов.

Сравнение бактериальной клетки с клетками растений и животных пригодится при изучении того, насколько по-разному устроены живые организмы. Оно помогает отличать бактерий по устройству клетки, а не только по внешнему виду. Так проще понять место бактерий среди других организмов.

Знание о размножении бактерий и образовании спор помогает объяснить, как они распространяются и переживают изменения условий. Эти особенности важны для понимания значения бактерий в природе и жизни человека. Размножение увеличивает их численность, а споры помогают некоторым из них пережить неблагоприятный период.

Что запомнить

• Бактерии — одноклеточные организмы.
• У бактерий нет оформленного ядра.
• Наследственное вещество бактерии находится в цитоплазме.
• Клеточная оболочка отделяет клетку от окружающей среды.
• Некоторые бактерии передвигаются с помощью жгутиков.
• Бактерии размножаются делением клетки.
• Споры помогают некоторым бактериям пережить неблагоприятные условия.