Бактерии

Определения и обозначения

Бактерии — микроскопические организмы, обычно состоящие из одной клетки. В отличие от растений и животных, у бактерий клетка устроена проще и не имеет оформленного ядра; бактерии не относят ни к растениям, ни к животным. Это помогает не путать их с другими организмами, даже если все они очень малы.

Бактериальная клетка — клетка без оформленного ядра. На школьной схеме обычно обозначают оболочку клетки, цитоплазму — внутреннее содержимое клетки — и наследственный материал, в котором хранится информация о её свойствах. Такое строение позволяет отличить бактерию от клетки растения или животного.

Одноклеточный организм — организм, все жизненные процессы которого происходят в одной клетке. Эта клетка получает вещества, использует энергию и размножается, то есть выполняет работу, для которой у многоклеточных организмов нужны разные органы. Понятие помогает понять, как одна клетка может быть самостоятельным живым организмом.

Спора бактерии — особая форма, помогающая некоторым бактериям пережить неблагоприятные условия. Она помогает сохраняться, например, когда окружающая среда становится слишком сухой или холодной. Это важно отличать от размножения: образование споры само по себе не создаёт новую клетку.

Как это устроено

Бактерии так малы, что отдельную клетку нельзя разглядеть невооружённым глазом. Свет, попадающий в глаз, не позволяет различить такие мелкие детали, поэтому бактерии изучают с помощью микроскопа — прибора, который увеличивает изображение. Увеличение помогает рассмотреть форму клеток и их строение, хотя детали зависят от возможностей прибора.

Бактериальная клетка окружена оболочкой, внутри находится цитоплазма и наследственный материал. У неё нет оформленного ядра — отдельной части, отделённой от остальной клетки оболочкой; поэтому наследственная информация не заключена в ядро. Клетки растений и животных имеют такое ядро, и это одно из главных различий между ними и бактериями. Отсутствие ядра не означает, что у бактерии нет наследственной информации.

Для жизни бактерии получают питательные вещества из окружающей среды: одни используют готовые вещества, другие способны создавать некоторые из них самостоятельно. При дыхании клетка получает энергию, необходимую для жизненных процессов; разные бактерии могут использовать разные условия среды. Поэтому бактерии способны жить там, где доступны подходящие им вещества и условия, а не только там, где есть воздух.

Обычный способ размножения бактерий — деление одной клетки на две. Сначала клетка подготавливается к делению и копирует наследственную информацию, затем образуются две новые клетки. Если условия благоприятны, каждая из них может снова разделиться, и число клеток быстро увеличивается. Скорость роста зависит от того, подходят ли бактериям температура, питание и другие условия.

Бактерии встречаются в почве, воде, воздухе и организмах, потому что разные виды приспособлены к разным условиям и источникам питания. Когда среда становится неблагоприятной, некоторые бактерии образуют споры: такая форма помогает переждать трудный период. При возвращении подходящих условий бактерия может продолжить жизнедеятельность. В природе бактерии разлагают остатки организмов, возвращая вещества в окружающую среду; для человека одни виды полезны или безвредны, а другие могут быть болезнетворными.

Бактерии: строение, жизнедеятельность и значение

Используй таблицу, чтобы быстро сравнить строение, жизнедеятельность и значение бактерий. Если нужно определить роль конкретной бактерии, сопоставь её действие с последней строкой, а не делай вывод обо всех бактериях сразу. Таблица обобщает общие признаки, поэтому отдельные виды могут отличаться.

Разбор задач

1. Как узнать бактериальную клетку

На рисунке показаны бактериальная клетка, клетка растения и клетка животного. Нужно определить бактериальную и назвать два отличительных признака. Сравнивай не размер изображений, который может быть условным, а части клеток.

1. Найди клетку без оформленного ядра: у бактерии наследственный материал не заключён в отдельное ядро.
2. Проверь, есть ли у клетки характерные для растительной клетки части, например хлоропласты; по их наличию бактериальную клетку не определяют.
3. Сопоставь общий план строения: у бактерии одна клетка без оформленного ядра, а у растительной и животной клеток ядро оформлено.

Ответ: бактериальная клетка — та, у которой нет оформленного ядра. Два отличительных признака: наследственный материал не заключён в ядро, а клетка имеет более простое строение, чем клетки растений и животных.

2. Почему бактерий становится больше

Одна бактерия в благоприятных условиях делится надвое, а каждая новая клетка снова делится. Нужно объяснить быстрый рост числа бактерий. Для этого проследи, что происходит с количеством клеток после каждого деления.

1. Сначала есть одна клетка; после деления вместо неё появляются две.
2. Если обе новые клетки делятся, получаются четыре; при следующем делении число снова удваивается.
3. Повторяй этот ход рассуждения: каждое деление увеличивает число клеток в два раза, пока условия позволяют бактериям жить и размножаться.

Ответ: число бактерий быстро увеличивается, потому что при каждом делении одна клетка даёт две, а затем делятся и новые клетки. Рост будет быстрым при благоприятных условиях, но сам по себе он не означает, что все бактерии опасны.

3. Разные роли бактерий

В почве найдены бактерии, разлагающие растительные остатки, а также бактерии, вызывающие заболевание человека. Нужно объяснить, почему их значение различается, и оценить утверждение, что все бактерии вредны. Здесь важно рассматривать действие каждого примера отдельно.

1. Разлагающие остатки бактерии участвуют в распаде органических веществ и возвращении веществ в окружающую среду.
2. Бактерии, вызывающие заболевание, вредят человеку, потому что их жизнедеятельность нарушает работу организма.
3. Сравни примеры: первая группа выполняет полезную роль в природе, вторая может причинять вред человеку; значит, единой оценки для всех бактерий нет.

Ответ: значение бактерий зависит от вида и ситуации. Разлагатели важны для природы, болезнетворные бактерии опасны для здоровья, поэтому неправильно считать вредными все бактерии.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все бактерии вызывают болезни. Так думают, потому что чаще всего о бактериях вспоминают при разговоре об инфекциях. Но многие виды безвредны или полезны; проверяй себя, спрашивая, какой именно вид и какое его действие обсуждаются.

Неверно называть бактерию растением или животным. Их могут так классифицировать из-за сходства отдельных признаков или потому, что все они являются живыми организмами. Бактерии — отдельная группа с особым строением клетки; проверь наличие оформленного ядра и не делай вывод только по месту обитания.

Нельзя утверждать, что у бактерии совсем нет наследственного материала. Путаница возникает из-за фразы «нет ядра», которую ошибочно принимают за отсутствие наследственной информации. У бактерий нет оформленного ядра, но наследственная информация присутствует; проверяй, различаешь ли ты ядро и сам наследственный материал.

Спору часто принимают за способ размножения. Это происходит потому, что при рассказе о ней упоминают особую форму бактерии. Однако спора помогает некоторым бактериям пережить неблагоприятные условия и сама по себе не увеличивает число клеток; проверь, ведёт ли описанный процесс к появлению новых клеток.

Связь с другими темами

Чтобы изучать бактерии, нужно знать, что живые организмы состоят из клеток, а клеточное строение рассматривают с помощью микроскопа. Эти знания помогают понять, почему бактерию нельзя увидеть отдельно без увеличения. Они также позволяют сравнивать клетку бактерии с клетками других организмов.

Тема продолжает изучение разнообразия живых организмов и их признаков. Сравнение клеток бактерий, растений и животных показывает, что организмы могут различаться по строению, даже если все они состоят из клеток. Это сравнение помогает точнее определять место бактерий среди живых организмов.

Знания о бактериях пригодятся при изучении гигиены и инфекционных заболеваний, потому что некоторые виды могут вызывать болезни. Они также помогают понять процессы в почве и круговорот веществ: бактерии разлагают остатки организмов. Поэтому их роль важна и для здоровья человека, и для природы.

Что запомнить

• Бактерии — очень мелкие организмы, обычно состоящие из одной клетки.
• Бактериальная клетка не имеет оформленного ядра.
• Бактерии размножаются делением клетки надвое.
• Некоторые бактерии образуют споры, чтобы пережить неблагоприятные условия.
• Бактерии обитают в самых разных средах.
• Бактерии могут быть полезными, безвредными или болезнетворными.