Роль бактерій

1. Роль бактерій У природі та житті людини Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

2. Роль бактерій в екосистемах Підвищення родючості грунтів Колообіг речовин Вплив на ріст і розвиток рослин, участь у мінералізації органічних сполук Бактерії у прісних водоймах (цвітіння води) Бактерії – симбіонти тварин Участь у створенні корисних копалин

3. Участь у Колообігу речовин • Головною умовою існування біосфери як єдиної екосистеми нашої планети є здійснення колообігу речовин. • Без прокаріотів, здатних розкладати органічні речовини до неорганічних, колообіг речовин був би неможливий. Розкладаючи органічні сполуки, бактерії утворюють велику кількість СО2, необхідного для процесу фотосинтезу. • Прокаріотивідіграютьвелику роль у підтриманніпостійного газового складу атмосфери. СО2 СО2 Н2О ФОТОСИНТЕЗ О2 ФІТОМАСА МІКРОБНА МАСА ЗООМАСА ГУМУС N, P, K, Ca, Fe, Al, Si, Mn, Co, Mo, B, Cu, Zn, J… Біологічний колообіг речовин

4. Підвищення родючості грунтів Сапрофітні бактерії викликають процес гниття (розщеплення білків, жирів та інших нітрогенумісних сполук під дією бактерій) • У природі бактерії руйнують складні органічні речовини трупів тварин і рослин, виділень живих організмів та різних відходів. Восени опадає листя дерев і кущів. Відмирають однорічні трав’янисті рослини і надземні пагони деяких багаторічних рослин. Падають на землю стовбури-велетні старих дерев. І все це перетворюється в перегній, який удобрює грунт. Перегнивання спричиняють сапрофітні бактерії гниття. Вони своєрідні санітари нашої планети. Ці бактерії перетворюють перегній у мінеральні речовини, які можуть вбиратися з грунту коренями рослин. • Живлячись органічними речовинами мертвих тіл, ці бактерії сприяють тим самим перетворенню загиблих рослин і тварин у перегній. Органічніречовинипомерлихорганізмівперетворюються в неорганічні, якізновуможутьвикористовуватисьживимирослинами. Процесгниття у природімаєвелику роль, оскількиочищаєповерхнюЗемлівідвідмерлихрештоктварин та рослин. Перегній – екологічно чисте добриво для рослин

5. Участь у мінералізації органічних сполук (поживні речовини для рослин) 1 Бактерії і рослини 2 Вплив на ріст і розвиток рослин Корисна мікрофлора Шкідлива мікрофлора азотфіксуючібактерії збагачення грунту Нітрогеном Бактеріїможутьспричинюватирізноманітнізахворюваннярослин сульфатредукуючібактерії беруть участь в утвореннісірководнювлікувальних грязях, ґрунтахі морях Бульбочкові бактерії за 1 вегетаційнийперіоднакопичують до 100 кг азоту на 1 га. 1. гниль цибулі; 2. парша картоплі; 3. плямистість плодів і коренів Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

6. Бактерії – симбіонти тварин • СвітнабактеріяPhotorhabdusживепоперемінно то в круглих червах, де вона виступає в ролікорисногоспівмешканця, то в комахах, для яких вона — смертельнийпатоген. • Люмінесценціяриби-маячкаPhotoblepharonзумовлена тим, що вїї органахмешкаютьсвітнібактерії. Здатністьвипромінюватисвітлозумовлена работою бактеріального ферменту люциферази. Ген, якийкодуєцейфермент, виділенийз геному бактерії, клонованийвченими та використовується у науковихдослідженнях. • Деякі бактерії, що живуть в кишці рогатої худоби, конів та інших травоїдних тварин виділяють ферменти, що допомогають розчиняти целюлозу клітинних стінок рослинних клітин. Целюлоза є головним джерелом енергії для цих тварин. ЦІКАВО ЗНАТИ! Вночі 20-30 рибок випромінюють таке яскраве світло, що можна читати книгу. Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

7. Участь в утворенні корисних копалин Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

8. Бактерії у прісних водоймах • Масове розмноження ціанобактерій у неглибоких добре прогрітих прісних водоймах, зокрема водосховищах, водоймах-охолоджувачах теплових та атомних електростанцій, ставках тощо, спричиняє «цвітіння» води, яка стає непрозорою. • Ціанобактерії виділяють у воду отруйні речовини, які можуть спричиняти масову загибель мешканців водойм. • Така вода непридатна для пиття, а купання в ній може призвести до отруєння, алергічних реакцій, захворювань шкіри, печінки та нервової системи. Ціанобактерії. Джерело. Fotobank.ru “Цвітіння” води, спричинене ціанобактеріями Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

9. Роль бактерій в житті людини ХІМІЧНА ПРОМИСЛОВІСТЬ (вилуговуванняметалівіз руд, добуваннярізнихорганічнихречовин – спиртів, кетонівтощо) ФАРМАЦЕВТИЧНА ПРОМИСЛОВІСТЬ (отриманняліків, синтез біологічноактивнихречовин – антибіотиків, вітамінів, ферментів, амінокислот) СІЛЬСЬКЕ ГОСПОДАРСТВО (силосуваннякормів, боротьбаізсільсько-господарськимишкідниками) ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД ТЕКСТИЛЬНА І ШКІРЯНА ГАЛУЗІ (вимочуванняльону, обробкашкіритощо) КОРИСТЬ ХАРЧОВА ПРОМИСЛОВІСТЬ (молочнокисліпродукти, квашеніовочітощо) ВИРОБНИЦТВО ЕНЕРГІЇ у формібіогазу (метаногени) Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

10. ФАРМАЦЕВТИЧНА ПРОМИСЛОВІСТЬ • Багато бактерій синезують корисні вітаміни (вітаміни групи В і вітамін К. Вітаміни групи В мають винятково важливе значення для людини, оскільки беруть участь у багатьох процесах обміну речовин, особливо впливаючи на м'язову систему людини. Вітамін К регулює процес зсідання крові). • Бактерія Escherichiacoli, що живе в людському кишківнику, синтезує вітамін B і випускає його для людського використання. Так само, Clostridiumbutyclicum використовується для комерційного виробництва рибофлавіну, вітаміну B. • Завдяки успіхам генної інженерії нині з'явилась можливість широко використовувати кишкову паличку для вироблення інсуліну, інтерферону, а водневі бактерії – для одержання кормового й харчового білків. • Бактеріальні інфекції часто можуть лікуватися за допомогою антибіотиків, які називаються бактеріцидними (вбивають бактерій) або бактеріостатичними (запобігають росту бактерій). Антибіотики використовуються як для лікування хвороб людей, так і в інтенсивному сільському господарстві, щоб просувати ріст тварин, але таке використання сприяє швидкому розвитку резистентності (стійкості до антибіотиків) у бактерій. Антибіотик (пігулки та порошок для ін’єкцій) Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

11. Харчова промисловість • Молочнокислі бактерії, живлячись цукром, що є в молоці, утворюють молочну кислоту, під дією якої свіже молоко перетворюється в кисле, а вершки — у сметану. Квашення овочів, силосування кормів також відбуваються за участю молочнокислих бактерій. Утворена ними молочна кислота оберігає овочі й корми від розкладання. • Спіруліна, представник відділу Ціанобактерії, використовується у харчовій промисловості. Вона містить 60-68% білка (втричі більше, ніж у м'ясі). У лабораторіях Франції і Мексики спіруліну розводять штучно. За рік з гектара плантацій спіруліни можна зібрати 40-45 т бактерій, які містять 25 т білка. Ця бактерія входила до харчового раціону стародавніх ацтеків. У наш час її споживає населення деяких районів Африки і Мексики. Препарати спіруліни можна купити в будь-якій аптеці. Вона очищує організм людини, поліпшує обмін речовин і самопочуття. Пробіотик (лікарський препарат, який містить корисні бактерії) Cпіруліна Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

12. Хімічна промисловість • Бактеріїзастосовуються для вилуговуваннябідних руд, тобтопереведенняз них у розчин солей ціннихметалів, в першу чергуміді (Cu) та урану (U). • Приклад – переробкахалькопіриту, абомідного колчедану (CuFeS2). Купи цієїрудиперіодичнополивають водою, в якійприсутніхемолітотрофнібактерії роду Thiobacillus. У процесісвоєїжиттєдіяльності вони окислюютьсірку (S), утворюючирозчиннісульфатимідіізаліза: CuFeS2 + 4O2 = CuSO4 + FeSO4. Такітехнологіїзначноспрощуютьотриманняз руд ціннихметалів, в принципі, вони еквівалентніпроцесам, щопротікають в природі при вивітрюваннігірськихпорід. Кристалихалькопіриту (жовті) поміжкристалівмолочно-білого кварцу, Корнуол, Англія Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

13. Сільське господарство • Бактерії можуть також використовуватися замість пестицидів для боротьби з шкідниками. Частіше за все використовується Bacillusthuringiensis (також відома як BT), грам-позитивна, ґрунтова бактерія. Ця бактерія використовується як інсектицид, специфічний до лускокрилих і навіть продається комерційно під торговими марками Dipel і Thuricide. Через свою специфічність, такі пестициди розглядаються як екологічно дружні, з незначним впливом на людину, дику природу, обпилювачів і на корисних комах. Препарат фосфатмобілізувальнихбактерій, призначений для обробкинасіннясільськогосподарських культур до сівби Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

14. Очищення стічних вод • Споживаючиорганічніречовини, бактеріїзабезпечуютьочищенняводойм. • Для очищення річок від шкідливих відходів використовують бактерії, які живляться фенолом та іншими хімічними речовинами. Цей спосіб застосовують і для очищення стічних вод коксохімічних заводів та побутових вод. Для цього стічні води відстоюють і розділяють на рідку частину та драглистий осад. А потім переробляють у декілька етапів, використовуючи аеробні та анаеробні бактерії. Очисні споруди Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

15. Виробництво енергії Метаногени — археї, які виробляють метан як метаболічний побічний продукт. Вони звичайні в болотах, де відповідають за виробництво болотного газу, і в кишечниках жуйних тварин і людини, де вони відповідають за метеоризм. Вони також звичайні в ґрунтах, в яких виснажений кисень. Деякі з них — екстремофіли, що мешкають в таких оточеннях, як гарячі джерела і гідротермальні отвори дна. Біогаз утворюється в результаті розкладання органічних сполук тваринного і рослинного походження. У складі біогазу основним компонентом є метан, який утворюється в результаті життєдіяльності метаноутворюючих бактерій. Але метаногени не здатні самостійно перетворити органічні сполуки на метан і вуглекислий газ, тому спочатку в процесі беруть участь кислотоутворюючі бактерії. Ці мікроорганізми здатні перетворювати складні органічні сполуки на простіші (білки розщеплюються до пептидів і амінокислот, вуглеводи стають простими цукрами, а жири перетворяться на гліцерин і жирні кислоти). Після закінчення 1-ої фази бродіння утворюються масляна, оцтова і пропіонова кислоти, спирти і альдегіди, ряд інших неорганічних сполук (сірководень, водень і аміак). Тільки після цього до роботи беруться метаногени. Під дією ферментів і коферментів, що виробляються метаноутворюючими бактеріями, завершується цикл бродіння, внаслідок чого утворюється метан і вуглекислий газ, що входять до складу біогазу. Кислотоутворюючі і метаноутворюючі бактерії містяться в рослинах, екскрементах тварин і у воді. Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

16. Роль бактерій в житті людини ШКОДА Псування продуктів харчування, корму для тварин, речей Бактерії-паразити (захворювання) *Бактерії оселяються на харчових продуктах і псують їх (гниття) Щоб продукти не псувалися, їх сушать і солять, маринують, зацукрюють, консервують (нагрівають у щільно закритих банках. При цьому гинуть не тільки бактерії, а й їхні спори). *Є бактерії, які псують рибальські снасті, рідкісні рукописи і книжки в книгосховищах. Щоб запобігти псуванню книжок, їх обкурюють сірчистим газом. *Бактерії псують сіно в стопах, якщо воно не досить добре висушене. *Живуть за рахунок живих організмів. *Одні з них - хвороботворні і можуть спричинити інфекційні захворювання тварин і людини (чуму, тиф, туберкульоз, перитоніт, менінгіт, ангіну, ботулізм, газову гангрену та ін.), інші є причиною хвороб рослин. *Ці бактерії утворюють спори, які можуть зберігати здатність до зараження десятки років.

17. Бактеріальні хвороби • Найзагальнішою бактеріальною хворобою зараз є туберкульоз, який викликається бактерією Mycobacteriumtuberculosis, яка вбиває близько 2 мільйонів чоловік у рік. • Хвороботворні бактерії викликають і інші глобально важливі хвороби, наприклад пневмонію, яку можуть викликати багато бактерій, таких як Streptococcus і Pseudomonas, і харчові отруєння, які можуть викликати такі бактерії як Shigella, Campylobacter і Salmonella. • Хвороботворні бактерії також викликають такі інфекції як стовбняк, черевний тиф, дифтерит, сифіліс і проказа. • Для здоров'я та життя людини і тварин становлять небезпеку бактерії-лептоспіри, які часто трапляються у стоячих водоймах. Потрапляння лептоспіри в організм людини та тварин призводить до гострої пропасниці і навіть смерті. Тому у водоймах, у яких виявлено лептоспіру, купатися заборонено, а воду з них не слід вживати ні для яких господарчих потреб. Рентгенограмагрудноїкліткилюдини, хворої на туберкульоз Лептоспіра Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

18. найбрудніші речі ГРОШІ належать до найбрудніших речей у світі (купюримістятьбактерії, яківикликаютьтуберкульоз, менінгококову, кишкову та інш. інфекції) 1100 340 За данимипівденнокорейського Бюро захисту прав споживачів, кількістьбактерій на ручках візків великих магазинівсягає1100 колоній на 10 см². Ручки кабінокгромадськихвбираленьмістятьлише340 колонійшкідливихмікроорганізмів. Друге місцезаймаютькомп'ютерні «мишки» в інтернет-кафе(690 колоній на 10 см²). Вченістверджують, що на кожному офісномустоліживе в 400 разівбільшемікробів, ніж на стінах туалету. ЦІКАВО ЗНАТИ Японські йени найчистіші у світі. У спеціальних апаратах банкноти “миють” (обробляють озоном та ультрафіолетом). Ось так виглядають бактерії на купюрах 690 Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

19. Цінна порада • Бактеріїпотрапляють в організмлюдини не тільки через рот ініс, а й через мікротріщіни на руках. • Для того, щобуберегтисявідвсіхвидівмікроорганізмів, якібуливиявлені на предметах громадськогокористування в ходідослідження, достатньо… БЕЗПЕКА ЖИТТЯ Якщо мити руки кожні 2-3 години, то ризик захворіти знижується на 40% (за даними американських лікарів) регулярно мити руки з милом

20. Статистичні дані Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ

21. Значнобільше кориснихбактерій, ніжпатогенних! Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ