§ 12. Роль бактерий в природе и жизни человека

Определения и обозначения

Бактерии-сапротрофы — организмы, питающиеся остатками растений и животных. Они разлагают органические вещества — вещества, входящие в состав живых организмов, — и помогают преобразовать остатки в более простые вещества. Благодаря этому остатки не просто накапливаются, а становятся частью природного круговорота.

Клубеньковые бактерии — бактерии, живущие в особых утолщениях, клубеньках, на корнях бобовых растений. Они помогают растению получать соединения азота, необходимые для жизни. Такое соседство важно и для бактерий, и для растения: каждый организм получает то, что ему нужно.

Бактерии брожения — бактерии, вызывающие превращение некоторых веществ в другие. Например, они участвуют в превращении молочного сахара при изготовлении кисломолочных продуктов. Люди используют это свойство, чтобы получать продукты с нужными вкусом и свойствами.

Болезнетворные бактерии — бактерии, способные вызывать заболевания у человека, животных или растений. Их действие может нарушать нормальную работу организма. Знание о таких бактериях помогает соблюдать гигиену и не забывать, что разные виды бактерий могут приносить разный результат.

Как это устроено

Когда растение или животное погибает, его остатки содержат вещества, которые могут использоваться другими организмами. Бактерии-сапротрофы питаются такими остатками и постепенно их разлагают. В результате органические вещества преобразуются, а минеральные вещества возвращаются в почву. Они снова становятся доступными растениям, поэтому бактерии участвуют в круговороте веществ.

На корнях бобовых растений образуются клубеньки, где живут клубеньковые бактерии. Они помогают растению получать соединения азота, необходимые для роста и развития. Бактерии, в свою очередь, получают от растения место для жизни и питательные вещества. Поэтому это сожительство выгодно обоим организмам, а не является простым питанием бактерий за счёт растения.

Некоторые бактерии вызывают брожение: при этом одни вещества превращаются в другие. Например, бактерии воздействуют на молочный сахар, и свойства продукта меняются. Человек использует это превращение, чтобы готовить кисломолочные продукты и некоторые другие пищевые продукты. Польза возникает потому, что определённые бактерии выполняют нужную работу в производстве.

Бактерии приносят пользу не только в природе: их используют и в хозяйстве, например при изготовлении пищи. Но некоторые виды способны вызывать болезни у человека, животных или растений. Вред зависит от того, какие именно бактерии попали в организм и как они на него действуют. Поэтому полезно соблюдать правила гигиены, но неверно считать опасными все бактерии.

Разные виды бактерий отличаются образом жизни и местом обитания, поэтому выполняют неодинаковые функции. Одни разлагают остатки, другие живут рядом с корнями растений, третьи вызывают брожение, а некоторые становятся причиной заболеваний. Чтобы определить роль бактерии, нужно выяснить, чем она питается и что происходит в результате её деятельности. Один и тот же общий признак — принадлежность к бактериям — не означает одинакового влияния на природу и человека.

Роль бактерий в природе и жизни человека

Сравнивайте строки таблицы по двум вопросам: что делают бактерии и к чему это приводит. Так легче увидеть, почему одни виды полезны, а другие опасны. Помните, что роль определяется особенностями конкретного вида.

Разбор задач

Задача 1. Объясните, почему бактерии, разлагающие опавшие листья, важны для жизни растений. Чтобы ответить, нужно проследить, что происходит с веществами листьев после их попадания в почву. Затем свяжите работу бактерий с тем, что нужно растениям для роста.

1. Опавшие листья содержат вещества, оставшиеся от растения.
2. Бактерии-сапротрофы питаются остатками и разлагают их.
3. При разложении минеральные вещества возвращаются в почву, откуда их могут получать растения.

Ответ: такие бактерии помогают вернуть вещества в почву, делая их доступными растениям. Поэтому листья не просто исчезают, а включаются в круговорот веществ.

Задача 2. На корнях гороха обнаружены клубеньки. Какую роль могут играть живущие в них бактерии? Горох относится к бобовым растениям, а клубеньки — место жизни особых бактерий. Нужно определить, чем бактерии помогают растению и что получают сами.

1. Установите, что бактерии находятся в клубеньках на корнях бобового растения.
2. Вспомните, что клубеньковые бактерии помогают получать соединения азота.
3. Учтите взаимную пользу: растение даёт бактериям место для жизни и питательные вещества.

Ответ: бактерии в клубеньках помогают гороху получать соединения азота, а сами получают от растения условия для жизни и питание. Значит, это взаимовыгодное сожительство.

Задача 3. При изготовлении продукта использовали бактерии, вызывающие брожение. Почему это полезно человеку и какую противоположную роль могут играть бактерии? Сначала определите, что делает брожение с веществами, затем сравните применение таких бактерий с действием вредных видов.

1. Бактерии брожения превращают одни вещества в другие.
2. Люди используют это свойство при изготовлении пищевых продуктов.
3. Некоторые другие виды бактерий способны вызывать заболевания.

Ответ: использование бактерий при производстве продуктов полезно, потому что помогает их приготовить. Противоположная роль — болезнетворная: такие бактерии могут причинять вред организму.

Типичные ошибки

Ошибка: считать все бактерии вредными. Так можно подумать, если вспоминать только о микробах, вызывающих болезни. Проверьте себя: сапротрофы возвращают вещества в почву, а некоторые бактерии люди используют при изготовлении продуктов. Значит, бактерии бывают не только опасными.

Ошибка: думать, что при разложении органические остатки просто исчезают. Остатки меняются, а вещества из них переходят в другие формы и возвращаются в круговорот. Эта ошибка возникает, если судить только по тому, что листья больше не видны. Проверьте себя вопросом: куда попали вещества и могут ли их использовать другие организмы?

Ошибка: считать, что клубеньковые бактерии только питаются за счёт растения. Такое объяснение не учитывает помощь, которую бактерии оказывают бобовым. Вспомните, что они помогают растению получать соединения азота, а сами получают место для жизни и питание. Если указаны обе стороны пользы, вы не упустили главное.

Ошибка: утверждать, что любые бактерии вызывают брожение или болезни. Возможно, разные виды путают из-за того, что все они называются бактериями. Проверьте вывод: сапротрофы разлагают остатки, клубеньковые помогают растениям, бактерии брожения используются в производстве, а болезни вызывают болезнетворные виды. Роль зависит от вида и образа жизни.

Связь с другими темами

Чтобы понять роль бактерий, нужно знать, что организмы питаются, растут и взаимодействуют со средой. Бактерии тоже связаны с окружающим миром: они получают пищу, обитают в определённых местах и влияют на другие организмы. Эти связи помогают объяснить, почему деятельность разных бактерий приводит к разным результатам.

Работа бактерий-сапротрофов связана с круговоротом веществ и почвообразованием. Разлагая остатки, они возвращают минеральные вещества в почву и изменяют её состав. Так процессы с участием крошечных организмов влияют на условия жизни растений.

Знания о бактериях пригодятся при изучении гигиены и инфекционных заболеваний, потому что некоторые виды вызывают болезни. Они также помогают понять, как микроорганизмы применяют в хозяйстве, например при производстве продуктов. Для верного вывода всегда различайте конкретные виды бактерий и их роль.

Что запомнить

• Бактерии участвуют в разложении остатков организмов.
• При разложении вещества возвращаются в круговорот.
• Клубеньковые бактерии помогают бобовым растениям получать соединения азота.
• Некоторые бактерии используют для приготовления продуктов.
• Некоторые бактерии вызывают заболевания.
• Роль бактерий зависит от их вида и образа жизни.