§ 26. Царство Бактерии

Определения и обозначения

Бактерии — одноклеточные организмы, относящиеся к отдельному царству живой природы. Каждая бактерия состоит из одной клетки, которая самостоятельно выполняет всё необходимое для жизни. Это определение помогает не путать бактерии с многоклеточными организмами, например растениями и животными.

Прокариоты — организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра. У бактерий наследственное вещество есть, но оно не отделено от остальной части клетки оболочкой ядра. Слово «прокариоты» помогает объединить бактерии по важному признаку строения.

Бактериальная клетка — клетка бактерии, окружённая оболочкой и не имеющая оформленного ядра. Внутри неё находятся цитоплазма и наследственное вещество. Понимание устройства клетки помогает объяснить, как бактерия живёт, растёт и передаёт свои признаки новым клеткам.

Спора бактерии — особое состояние, которое помогает некоторым бактериям пережить неблагоприятные условия. Когда вокруг становится слишком холодно, сухо или не хватает пищи, такая бактерия может образовать защитную форму. Спора помогает сохранить жизнь, но не является обычным способом размножения.

Как это устроено

Бактерии считают отдельным царством, потому что у них есть общие признаки, отличающие их от других организмов. Главное отличие связано с клеткой: у растений и животных наследственное вещество находится в оформленном ядре, а у бактерий ядра нет. При этом бактерии не лишены наследственной информации — она расположена внутри клетки. Поэтому бактерии называют прокариотами и выделяют в самостоятельную группу живой природы.

Бактериальная клетка окружена оболочкой, которая защищает её и отделяет от окружающей среды. Внутри оболочки находится цитоплазма — полужидкое содержимое клетки, в котором происходят процессы, необходимые для жизни. Там же расположено наследственное вещество: оно содержит информацию о признаках бактерии. Ядра вокруг него нет, поэтому клетка устроена проще, чем клетки организмов с оформленным ядром.

Формы бактерий различаются по внешнему виду клетки. Шаровидные бактерии похожи на маленькие шарики, палочковидные — на короткие палочки, а изогнутые могут быть похожи на запятую или спираль. Форма помогает описывать и сравнивать бактерии, но сама по себе не показывает, полезна ли бактерия и где она живёт. Названия групп по форме собраны в таблице ниже.

Обычно бактерия размножается делением клетки: сначала она растёт, затем разделяется на две дочерние клетки. Каждая из них получает наследственное вещество и может продолжить жить самостоятельно. Если достаточно пищи, воды и подходящая температура, новые клетки быстро растут и снова делятся. Поэтому при благоприятных условиях численность бактерий может за короткое время сильно увеличиться.

Бактерии встречаются в почве, воде, воздухе и внутри живых организмов, потому что способны жить в самых разных условиях. В природе многие из них разлагают остатки растений и животных, возвращая вещества в окружающую среду. Человек использует некоторые бактерии для получения продуктов, например кисломолочных. Но отдельные виды вызывают заболевания, поэтому важно соблюдать гигиену и не считать все бактерии одинаковыми.

Формы бактерий

Чтобы определить группу, сравни форму клетки с её внешним видом в таблице. Сначала реши, напоминает ли она шар, палочку или изгиб. Место обитания и польза бактерии для определения формы не нужны.

Разбор задач

Задача 1. Определи форму бактерии, если под микроскопом она выглядит как маленький шарик. Нужно связать наблюдаемый внешний вид с названием формы, а не угадывать по тому, где бактерия живёт. Подсказку можно найти в таблице форм.

1. Сначала отмечаем признак: клетка похожа на шарик. Это описание относится к её форме, а не к размеру или назначению.
2. Сравниваем этот признак с таблицей: в ней шаровидная форма описана как похожая на маленький шар. Значит, найдено совпадение.
3. Называем группу бактерий такой формы — кокки. Это название относится к шаровидным бактериям.

Ответ: бактерия шаровидная, она относится к коккам.

Задача 2. Сравни палочковидную и спиральную бактерии по форме и назови, к какой группе форм относится каждая. Здесь важно опираться только на внешний вид клеток. Сходство или различие в их пользе и месте обитания не поможет решить задачу.

1. Палочковидная бактерия вытянута и похожа на короткую палочку. По таблице такие бактерии относят к бациллам.
2. Спиральная бактерия закручена, а изогнутая может напоминать запятую. Это не шар и не палочка, поэтому её относят к группе изогнутых или спиральных бактерий.
3. Сравниваем признаки: у первой клетки форма прямой палочки, у второй — изгиб или спираль. Именно это различие определяет названия групп.

Ответ: палочковидная бактерия относится к бациллам, спиральная — к изогнутым или спиральным бактериям.

Задача 3. В почве бактерии разлагают остатки растений. Объясни, почему это важно для природы, и укажи, как размножение делением помогает бактериям сохраняться в этой среде. Нужно связать роль бактерий с тем, как появляются новые клетки.

1. Разложение остатков помогает возвращать вещества из погибших организмов в окружающую среду. Эти вещества могут снова участвовать в жизни растений и других организмов.
2. Бактерии размножаются делением: одна клетка образует две, и каждая может продолжить жить. Если в почве есть подходящие условия и пища, новые клетки тоже будут делиться.
3. Поэтому бактерии могут сохраняться в почве и увеличивать свою численность. Их многочисленные клетки продолжают разлагать органические остатки.

Ответ: бактерии возвращают вещества в природный круговорот, а размножение делением помогает им поддерживать и увеличивать численность в почве.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все бактерии вредны. Так думают, потому что чаще вспоминают о болезнях, которые вызывают некоторые бактерии. Но многие из них разлагают остатки организмов, а некоторые человек использует при изготовлении продуктов. Проверь себя: можешь ли ты привести пример полезной роли бактерий?

Ошибка: называть бактерии многоклеточными. Бактерии могут быть многочисленными, но каждая отдельная бактерия состоит из одной клетки. Путаница возникает, когда слово «много» связывают с количеством клеток одного организма. Проверь себя: одна бактериальная клетка может самостоятельно жить и размножаться — значит, это одноклеточный организм.

Ошибка: думать, что у бактерий нет наследственного вещества. Иногда отсутствие ядра ошибочно принимают за отсутствие наследственной информации. На самом деле наследственное вещество у бактерии есть, но оно не заключено в оформленное ядро. Проверь себя: отсутствие ядра — это отличие в расположении вещества, а не его отсутствие.

Ошибка: считать, что споры образуют все бактерии и что ими бактерии обычно размножаются. Такое мнение может появиться из-за того, что спору путают с новой клеткой. Споры образуют только некоторые бактерии, чтобы пережить неблагоприятные условия, а обычный способ размножения — деление клетки. Проверь себя: спроси, помогает ли спора пережить трудное время или увеличивает число бактерий делением.

Связь с другими темами

Для изучения бактерий пригодятся знания о признаках живых организмов и клетке: нужно понимать, что организм питается, растёт и размножается, а клетка имеет части, выполняющие разные роли. Тема бактерий помогает сравнивать царства живой природы и узнавать о других микроорганизмах. Она связана и со здоровьем: знания о бактериях объясняют, зачем нужны гигиена и осторожность при контакте с возможными источниками инфекции.

Что запомнить

• Бактерии — одноклеточные организмы отдельного царства.
• Бактериальная клетка не имеет оформленного ядра.
• Бактерии различаются по форме.
• Обычный способ размножения бактерий — деление клетки.
• Некоторые бактерии образуют споры, чтобы пережить неблагоприятные условия.
• Бактерии широко распространены и могут быть полезными или болезнетворными.