Семейства бактерий
Характеристика грамотрицательных неспороносных бактерий семейства Pseudomonadaceae. Морфологических, культуральных и некоторых физиологических свойств бактерий. Семейство Azotobacteraceae, Rhizobiaceae, их краткая характеристика и типичные представители.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.12.2016 |
Размер файла | 597,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
Семейство Pseudomonadaceae
Семейство Azotobacteraceae
Семейство Rhizobiaceae
Заключение
Список литературы
Введение
В царство прокариот, или доядерных, объединяют самых древних обитателей нашей планеты - бактерии, которых в обиходе часто называют микробами. Это очень древние организмы, появившиеся, по-видимому, около 3 млрд. лет назад. Эти организмы имеют клеточное строение, но их наследственный материал не отделен от плазматической оболочки, другими словами они лишены оформленного ядра. По размерам большинство из них значительно крупнее вирусов. Царство прокариот на основе важных особенностей жизнедеятельности, и прежде всего, обмена веществ ученые подразделяют на три подцарства: архибактерии, настоящие бактерии оксифото бактерии.
Трудно найти место на земном шаре, где не было бы мельчайших живых существ - бактерий. Их находили в струях гейзеров с температурой около 105, сверхсоленых озерах, например в знаменитом Мертвом море. Живые бактерии были обнаружены в вечной мерзлоте Арктики, где они пробыли 2-3 млн. лет. В океане, на глубине 11км; на высоте 41км в атмосфере; в недрах земной коры на глубине нескольких километров - везде находили бактерии.
Бактерии прекрасно себя чувствуют в воде, охлаждающей ядерные реакторы; остаются жизнеспособными, получив дозу радиации в 10 тыс. раз превышающую смертельную для человека. Они выдерживали двухнедельное пребывание в глубоком вакууме; не погибали и в открытом космосе, помещенные туда на 18 часов, под смертоносным воздействием солнечной радиации. грамотрицательный бактерия культуральный pseudomonadaceae
Долгое время люди жили, так сказать, «бок о бок» с бактериями, не подозревая об их существовании. Первым человеком, наблюдавшим бактерии в микроскоп, был Антонии Ван Левенгук, и было это в 1676 году (см. ст. «Антонии Ван Левенгук»).
Семейство Pseudomonadaceae
Тип: Proteobacteria
Класс: Gamma Proteobacteria
Порядок: Pseudomonadales
Семейство Pseudomonadaceae (Winslow)
Типичными представителями являются грамотрицательные неспороносные бактерии, объединяемые в семейство Pseudomonadaceae. Название семейства происходит от двух греческих корней: «псевдо» -- сходный и «монас» -- название группы простейших (животных) с полярно расположенными жгутиками. Поэтому к псевдомонадам относят как палочковидные бактерии с полярно расположенным жгутиком, так и слабоизогнутые палочки, физиологически крайне специализированные автотрофные хемосинтезирующие бактерии (Hydrogenomonas, Nitrosomonas, Thiobacillus) и обычные гетеротрофные бактерии (Pseudomonas), т. е. смешиваются представители питания -- автотрофного и гетеротрофного.
Следовательно, в семейство Pseudomonadaceae входят грамотрицательные палочки, растущие в аэробных условиях или получающие энергию за счет анаэробного дыхания либо за счет связанного кислорода (денитрификация), но не брожения. Благодаря «всеядности» псевдомонады распространены повсеместно: в воде, почве, илах, переносятся с током воздуха.
Патогенность у псевдомонад выражена слабо, но даже такой обычно хорошо знакомый микробиологам сапрофит, как Pseudomonas aeruginosa, часто является возбудителем вторичной инфекции долго не заживающих ран и язв у человека и животных. Пигменты, выделяемые этим микробом, придают гною сине-зеленую окраску. Вспышки энтерита у новорожденных вызываются этой бактерией. Она же вызывает заболевания растений (табак и салат) и смертельные заболевания домашней птицы.
Ps. aeruginosa -- классический представитель рода Pseudomonas. Различные штаммы этих бактерий можно обнаружить всюду: в почве, воде, воздухе, гнойных ранах и сточных водах. По сравнению с другими видами псевдомонад эти формы наиболее интенсивно исследуются бактериологами, изучающими патогенную группу, и фитопатологами. Бактерии Ps. aeruginosa обладают особым разнообразием свойств, но в то же время у них отмечаются характерные общевидовые морфологические и физиологические признаки. Клетки бактерий представляют собой мелкие палочки (1,0-1,5Ч0,5 мкм, одиночные или соединенные в пары; имеют один-два, редко три полярно расположенных жгутика, грамотрицательные. Культуры образуют синий флуоресцирующий пигмент, в состав которого входят пиоцианин. Бактерии желатин разжижают, молоко не свертывают, не пептонизируют, нитраты восстанавливают до нитритов, используют углеводы с образованием кислоты; аэробы. Температурный оптимум развития около 37 °С. Среди этих бактерий встречаются подвижные и неподвижные формы.
Бактерии Ps. schuilkilliensis синтезируют сине-зеленый флуоресцирующий пигмент, диффундирующий в субстрат; температурный оптимум развития около 37 °С. Желатин разжижают медленно.
Культуры Ps. syncyanea образуют сине-зеленый флуоресцирующий пигмент. Желатин не разжижают, нитраты не восстанавливают; аэробы. Температурный оптимум развития около 25°С.
Ps. atlantica. Клетки мелкие, подвижные, с полярным жгутиком; колонии гладкие, блестящие. Культура энергично разжижает агар-агар и желатин, молоко пептонизирует, крахмал разлагает, нитраты не восстанавливает. Бактерии относятся к аэробам. Оптимальная температура роста около 25 °С. Эти псевдомонады были выделены из морской воды (Атлантический океан).
Ps. fluorescens. Мелкие палочки (1-2Ч6 мкм), подвижные, имеют 2-4 полярных жгутика. Бактерии грамотрицательные. Культуры бактерий образуют зеленовато-желтый флуоресцирующий пигмент, который проникает в субстрат. Представители этого вида хорошо развиваются на органических и синтетических средах. Желатин разжижают, молоко не свертывают, нитраты восстанавливают до нитритов, образуют кислоту на глюкозе и сахарозе; аэробы. Оптимальная температура роста около 25 °С. Бактерии часто встречаются в воде, почве, на разных растительных и животных субстратах; не патогенны для животных.
Особое место занимает вид Ps. aurantiaca. Описание морфологических, культуральных и некоторых физиологических свойств бактерий этого вида встречается в основном в работах советских исследователей. Клетки бактерий этого вида палочковидные, 2-3 Ч 0,6 мкм, подвижные, имеют на конце 2-5 жгутиков. Колонии на питательных средах окрашены в оранжевый или красно-желтый цвет, гладкие, блестящие, плоские или выпуклые. Пигмент диффундирует в субстрат. Культуры хорошо растут на обычных питательных средах; желатин разжижают, молоко пептонизируют. Кислоту образуют при росте на глюкозе, сахарозе, манните, глицерине. Нитраты не восстанавливают, крахмал не разлагают, аэробы. Оптимальная температура роста около 25 °С. В состав оранжевого пигмента входит несколько веществ различной химической природы.
Рис.1 Pseudomonas fluorescens
Семейство Azotobacteraceae
Тип: Proteobacteria
Класс: Gamma Proteobacteria
Подотряд: Pseudomonadales
Семейство: Azotobacteraceae (Bergey)
Объединяет виды, имеющие крупные клетки, склонные к изменению морфологии в зависимости от возраста культуры и условий культивирования. Среди представителей этого семейства встречаются подвижные и неподвижные формы. Бактерии рода Azotobacter образуют цисты. Хемоорганогетеротрофы. Способны фиксировать молекулярный азот. Облигатные аэробы. Обитают в почве, воде и на поверхности растений. Азотобактер -- первый аэробный микроорганизм, для которого была показана способность фиксировать молекулярный азот. В лаборатории культуры Azotobacter отличаются ярко выраженным плеоморфизмом. В молодой культуре в зависимости от вида можно наблюдать клетки палочковидной, овальной или кокковидной формы, часто соединенные по две и склонные к образованию скоплений, реже -- цепочек, состоящих из четырех и более клеток. Молодые клетки подвижны, в старых культурах образуются покоящиеся клетки (цисты), покрытые толстой оболочкой. Для Azotobacter характерно образование макрокапсул.
Играет важную роль в круговороте азота в природе, связывая недоступный растениям атмосферный азот и выделяя связанный азот в виде ионов аммония в почву. Используется человеком для производства азотных биоудобрений, является продуцентом некоторых биополимеров.
Клетки относительно крупные (1--2 мкм в диаметре), обычно овальные, но обладают плеоморфизмом, то есть могут иметь разную форму -- от палочковидной до сферической. На микроскопических препаратах клетки могут располагаться одиночно, парами, неправильными скоплениями или, изредка, цепочками различной длины. Формируют особые покоящиеся формы -- цисты, не образуют спор. В свежих культурах клетки подвижны за счёт многочисленных жгутиков. В более поздних культурах клетки теряют подвижность, приобретают почти кокковидную форму и продуцируют толстый слой слизи, формирующий капсулу клетки. На форму клетки также оказывает влияние химический состав питательной среды -- пептон, например, вызывает плеоморфизм и, в том числе, индуцирует образование так называемых «грибоподобных» клеток.
Получают энергию в ходе окислительно-восстановительных реакций, используя в качестве донора электоронов органические соединения. Для роста необходим кислород, но способны расти при пониженных концентрациях кислорода, образуют каталазу и оксидазу. Способны использовать различные углеводы, спирты и соли органических кислот в качестве источников углерода.
Представители рода Azotobacter распространены повсеместно в нейтральных и слабощелочных почвах и не выделяются из кислых почв. Были они обнаружены и в экстремальных условиях почв северного и южного полярного региона, несмотря на короткие местные сезоны роста и относительно низкие значения pH, -- в арктическом регионе в глине и суглинках (в том числе торфянистых и песчанистых суглинках), в антарктическом регионе -- в грунте побережья. В сухих почвах представители этого рода способны сохраняться в виде цист до 24 лет. Также были выделены из водных местообитаний, в том числе из пресноводных водоёмов, солоноватоводных болот.
Род Azotobacter был описан в 1901 году голландским микробиологом и ботаником, одним из основоположников экологической микробиологии Мартином Бейеринком. Первый представитель рода, Azotobacter chroococcum, был открыт и описан в 1901 году.
В 1903 году Липман (Lipman) описал Azotobacter vinelandii Lipman, 1903, а годом позже Azotobacter beijerinckii Lipman, 1904, названный им в честь самого Мартина Бейеринка. В 1949 году русский микробиолог Николай Александрович Красильников описал вид Azotobacter nigricans Krasil'nikov, 1949, в 1981 году разделённый Томпсоном (Thompson) и Скирманом (Skerman) на два подвида: Azotobacter nigricans subsp. nigricans Krasil'nikov, 1949 и Azotobacter nigricans subsp. achromogenes Thompson and Skerman, 1981, в том же году Томпсон и Скирман описали вид Azotobacter armeniacus Thompson and Skerman, 1981. В 1991 Пейдж (Page) и Шивпрасад (Shivprasad) описали вид Azotobacter salinestris Page and Shivprasad 1991.
Рис.2 Azotobacter vinelandii
Рис.3 Azotobacter chroococcum
Семейство Rhizobiaceae
Тип: Proteobacteria
Класс: Alpha Proteobacteria
Подотряд: Rhizobiales
Семейство: Rhizobiaceae (Conn)
В состав семейства Rhizobiaceae входят виды, во многих отношениях сходные с таковыми семейства Pseudomonadaceae, но отличающиеся от них плеоморфизмом, а также способностью вызывать разрастание тканей, приводящее к образованию клубеньков и галлов на корнях или стеблях различных видов растений. В род Rhizobium (клубеньковые бактерии) объединены бактерии, вызывающие образование клубеньков на корнях бобовых растений и способные фиксировать азот в условиях симбиоза с ними.
Клубеньковые бактерии проникают через корневые волоски в корневую систему растения и стимулируют деление тетраплоидных клеток корня, приводящее к образованию клубенька. В нем происходит интенсивное размножение бактерий. В молодых клубеньках большинство бактериальных клеток имеет форму палочек. В процессе последующего развития наблюдается образование клеток неправильной формы (бактероидов), в которых и происходит активная фиксация азота. Бактероиды можно рассматривать как дифференцированные формы, приспособленные для наилучшего осуществления определенной функции. В первую очередь это связано с контролированием поступления в бактероиды молекулярного кислорода, которое осуществляется с помощью находящегося в клубеньках леггемоглобина, синтезируемого растением под влиянием клубеньковых бактерий. Каждый бактероид оказывается как бы окруженным пленкой из леггемоглобина. Последний, обладающий, как и гемоглобин, высоким сродством к O2, обеспечивает перенос кислорода к бактероидам.
Отношения между клубеньковыми бактериями и бобовыми растениями можно определить как мутуализм, т. е. такой вид симбиоза, при котором оба симбионта извлекают выгоду из сожительства: растение получает азот, клубеньковые бактерии -- углеродсодержащие вещества и минеральные соли.
Все бактерии, принадлежащие к роду Agrobacterium, за исключением вида A. radiobacter, вызывают тканевые разрастания на стеблях различных растений, на основании чего они могут рассматриваться как внутриклеточные паразиты. Бактерии проникают в ткань растения-хозяина, используя для этого повреждения на его поверхности. Круг растений, поражаемых ими, очень широк.
A. tumefaciens -- грамотрицательная, облигатно аэробная палочковидная почвенная бактерия. Способна трансформировать клетки растений при помощи специальной плазмиды. Фитопатоген, вызывает образование так называемых корончатых галлов у растений, также известна условная патогенность у людей, страдающих иммунодефицитными заболеваниями, например СПИД. Используется в генной инженерии для трансформации растений. Прямые или слегка изогнутые палочковидные бактерии размером 0,6--1,0 Ч 1,5--3,0 мкм. Не образуют спор, подвижные. Несут 1--4 жгутика, расположенных перитрихиально. Располагаются одиночно или попарно.
Рис.5 Agrobacterium tumefaciens
Заключение
Благодаря жизнедеятельности почвенных бактерий совместно с другими организмами - растениями, грибами - обеспечивается плодородие почвы. В 1 грамме чернозема содержится около 10 миллиардов бактерий. Они разлагают органические вещества, оставшиеся от мертвых животных и растений, которые поступают в грунт. Благодаря этому, образуются неорганические вещества, которые позднее могут употреблять другие организмы, в том числе растения, а также выделяется углекислый газ, необходимый растениям для фотосинтеза. Большое количество перегноя образуется бактериями при удобрении почвы навозом, при культивировании многолетних и однолетних травянистых растений, у которых отмирают многочисленные корни.
Цианобактерии и некоторые бактерии почвы способны усваивать азот воздуха и преобразовывать его в доступную для употребления растениями форму. Клубеньковые бактерии являются одной из таких групп бактерий. Они поселяются на корнях бобовых и некоторых других растений (облепихи, шелковицы). Клубеньковые бактерии способны усваивать азот из воздуха и продуцировать органические азотсодержащие вещества, обогащая ими почву.
Усваивая органические вещества, бактерии обеспечивают очищение водоемов.
Жизнь на Земле невозможна без жизнедеятельности бактерий, так как они участвуют в круговороте веществ в природе, осуществляя химические превращения, не доступные ни животным, ни растениям.
Литература
1. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология: Учебник -- M.: Изд-во Моск., 1985. -- 376 c.
2. Том 1. Введение. Бактерии и актиномицеты. Под ред. чл. -кор. АН СССР, проф. Н. А. Красильникова и проф. А. А. Уранова, 1974. 487 с
3. Краткий определитель Берги. М.: Мир, 1980.
4. Современная микробиология. Прокариоты: В 2-х томах / Под ред. Й. Ленглера, Г. Древса, Г. Шлегеля.. -- М.: Мир, 2005.
5. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие и принципы классификации прокариот, их разновидности и отличительные признаки. Краткая характеристика и история исследований хемолитотрофных бактерий. Описание бактерий семейства Nitrobacteriaceae, значение в природе процесса нитрификации.
курсовая работа [249,1 K], добавлен 15.08.2015Листерия как род грамположительных палочковидных бактерий. Факторы вирулентности Listeria monocytogenes. Характеристика культуральных свойств бактерий. Способность листерий размножаться в почве. Резистентность и патогенность для животных и человека.
презентация [989,0 K], добавлен 05.06.2013Слоистые каменные структуры (строматолиты) - результат жизнедеятельности бактерий как древнейшей группы организмов. Изучение бактерий, форма и строение бактерий, их размеры и распространение. Классификация бактерий по способу питания, размножение.
презентация [661,9 K], добавлен 14.10.2011Характеристика силикатных бактерий, их морфологические признаки. Потребность в кремнии живыми организмами и растениями. Методы и материалы выделения. Исследование морфологических свойств колоний. Влияние температуры среды на жизнедеятельность колоний.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 25.12.2012Изучение морфологии, ультраструктуры, физиологических свойств и таксономического положения термофильных метанобразующих бактерий. Анализ особенностей дыхания, питания, размножения и энергетических процессов. Влияние температуры на активность бактерий.
реферат [215,6 K], добавлен 31.01.2015Питание бактерий. Способы поступления питательных веществ в клетку. Классификация бактерий по типам питания, источникам энергии и электронам. Пропионовокислое брожение, его основные участники, их характеристика, использование в народном хозяйстве.
контрольная работа [28,8 K], добавлен 29.11.2010Двудольные сростнолепестные, семейство сложноцветные: признаки, география и экология. Однодольные, семейство лилейные - травы с цельнокрайними листьями. Семейство злаков: зерновые злаки, сахарный тростник и бамбук. Строение бактерий, грибы и лишайники.
реферат [18,9 K], добавлен 03.07.2010Генетическая система бактерий. Полимеразная цепная реакция. Применение генетических методов в диагностике инфекционных заболеваний. Метод молекулярной гибридизации. Особенности генетики вирусов. Системы репарации бактерий. Взаимодействие вирусных геномов.
презентация [2,6 M], добавлен 13.09.2015Прокариоты - доядерные организмы, не обладающие типичным клеточным ядром и хромосомным аппаратом. История открытия и строение бактерий. Экологические функции бактерий. Бактерии как возбудители многих опасных заболеваний. Значение бактерий в природе.
презентация [5,4 M], добавлен 04.09.2011ДНК - материальная основа наследственности бактерий. Изменчивость бактерий (модификации, мутации, генетические рекомбинации). Генетика вирусов. Механизмы образования лекарственной устойчивости бактерий. Получение и использование вакцины и сыворотки.
реферат [509,3 K], добавлен 28.01.2010Окислительно-восстановительные реакции, идущие с образованием молекулы АТФ. Облигатные аэробы, облигатные анаэробы, факультативные анаэробы. Рост и размножение бактерий. Пигменты и ферменты бактерий. Основные принципы культивирования микроорганизмов.
реферат [12,8 K], добавлен 11.03.2013Места обитания бактерий. Строение бактерий. Размеры, форма бактерий. Строение бактериальной клетки. Процессы жизнедеятельности бактерии: питание, размножение, спорообразование. Значение бактерий в природе и жизни человека.
реферат [29,9 K], добавлен 05.10.2006Распространение клубеньковых бактерий в природе. Клубеньки на корнях ольхи по Бекингу. История открытия азотфиксирующих бактерий. Клубеньковые бактерии бобовых культур. Клетки бактерий на поверхности инфицированного корневого волоска бобового растения.
курсовая работа [5,6 M], добавлен 09.01.2012Бактерии (микробы) – одноклеточные прокариоты. Питание, дыхание, размножение и классификация бактерий. Бациллы, устройство жгутиков. Роль бактерий в природе, их экологические функции. Вирусы – внутриклеточные паразиты, возбудители опасных болезней.
презентация [4,8 M], добавлен 17.03.2015Адаптация бактерий к неблагоприятным условиям среды. Влияние хлорида натрия на рост пропионовокислых бактерий. Механизмы, гарантирующие стабильность микробного консорциума. Сбраживание соков на дикой микрофлоре и изменение тируемой кислотности.
реферат [3,3 M], добавлен 19.08.2013Механизмы выживания бактерий при низких и высоких температурах и при экстремальных значениях рН. Жизнь бактерий при высоких концентрациях солей, растворенных веществ и в условиях недостатка воды. Роль стрессосом как факторов выживания микроорганизмов.
курсовая работа [719,6 K], добавлен 01.06.2010Изучение частной микробиологии, систематики и методов идентификации бактерий рода Listeria, возбудителей острой инфекционной болезни, особенности морфологии и физиологии. Экология и распространение данных бактерий, медицинское и ветеринарное значение.
курсовая работа [577,3 K], добавлен 23.01.2011История изучения бактерий, изучение их физиологии и метаболизма, открытие болезнетворных свойств. Общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). Формы, строение и свойства бактерий, их размеры, распространение, питание и размножение.
презентация [661,8 K], добавлен 16.09.2011Формы и размеры бактериальных организмов и их краткая характеристика. Строение бактериальной клетки, движение бактерий. Спорообразование и его биологическая роль, размножение бактерий. Передача признаков с помощью процессов трансдукции и трансформации.
лекция [25,5 K], добавлен 25.03.2013Споры – форма бактерий с грамположительным типом строения клеточной стенки. Роль спорообразования бактерий и грибов для практики. Строение и особенности химического состава бактериальной споры. Микробиологическое обоснование пастеризации и стерилизации.
контрольная работа [223,5 K], добавлен 02.10.2011