Микроорганизми вътре в човек. Кои са бактериите? Анаеробни и аеробни бактерии

Бактериите са много малки, невероятно древни и до известна степен доста прости микроорганизми. Според съвременната класификация те са разделени в отделен домейн на организмите, което показва значителна разлика между бактериите от другите форми на живот.

Бактериите са най-често срещаните и съответно най-многобройните живи организми, те са, без преувеличение, повсеместни и се чувстват страхотно във всяка среда: вода, въздух, земя, както и вътре в други организми. Така че в една капка вода броят им може да достигне няколко милиона, а в човешкото тяло има около десет повече от всичките ни клетки.

Кои са бактериите?

Това са микроскопични, предимно едноклетъчни организми, чиято основна разлика е липсата на клетъчно ядро. Основата на клетката, цитоплазмата, съдържа рибозоми и нуклеоид, който е генетичният материал на бактериите. Всичко това е отделено от външния свят чрез цитоплазмената мембрана или плазмалемата, която от своя страна е покрита с клетъчна стена и по-плътна капсула. Някои видове бактерии имат външни флагели, броят и размерът им могат да варират значително, но целта винаги е една и съща – с тяхна помощ бактериите се движат.

Структурата и съдържанието на бактериална клетка

Какво представляват бактериите?

Форми и размери

Формите при различните видове бактерии са много променливи: те могат да бъдат кръгли, пръчковидни, извити, звездовидни, тетраедрични, кубични, С- или О-образни, както и неправилни.

Бактериите се различават по размер още повече. И така, Mycoplasma mycoides - най-малкият вид в цялото царство има дължина от 0,1 - 0,25 микрометра, а най-голямата бактерия Thiomargarita namibiensis достига 0,75 mm - може да се види дори с невъоръжено око. Средно размерите варират от 0,5 до 5 микрона.

Метаболизъм или метаболизъм

Бактериите са изключително разнообразни, когато става въпрос за получаване на енергия и хранителни вещества. Но в същото време е доста лесно да ги обобщите, разделяйки ги на няколко групи.

Според метода на получаване на хранителни вещества (въглерод) бактериите се делят на:

• автотрофи- организми, способни самостоятелно да синтезират всички органични вещества, необходими за тяхната жизнена дейност;
• хетеротрофи- организми, способни да трансформират само готови органични съединения и следователно се нуждаят от помощта на други организми, които биха произвели тези вещества за тях.

По метода на получаване на енергия:

• фототрофи- организми, които произвеждат необходимата енергия в резултат на фотосинтезата
• хемотрофи- организми, които генерират енергия чрез извършване на различни химични реакции.

Как се развиват бактериите?

Растежът и размножаването при бактериите са тясно свързани. След като достигнат определен размер, те започват да се възпроизвеждат. При повечето видове бактерии този процес може да бъде изключително бърз. Делението на клетките, например, може да отнеме по-малко от 10 минути, като броят на новите бактерии нараства експоненциално, когато всеки нов организъм се дели на две.

Има 3 различни вида отглеждане:

• дивизия- една бактерия е разделена на две абсолютно генетично идентични.
• пъпкуване- на полюсите на майчината бактерия се образуват една или повече пъпки (до 4), докато майчината клетка остарява и умира.
• примитивен сексуален процес- част от ДНК на родителските клетки се прехвърля на дъщерята и се появява бактерия с принципно нов набор от гени.

Първият тип е най-често срещаният и бърз, последният е изключително важен и не само за бактериите, но и за целия живот като цяло.

Животните, включително хората, са дом на голямо разнообразие от микроорганизми и бактерии. Някои от тези малки същества изпълняват функции като храносмилане, докато други могат да бъдат виновници за смъртоносни заболявания.

Микробиологът Мартин Блейзър от Медицинския факултет на Нюйоркския университет определя микробиома като „колекция от всички микроорганизми, които живеят в човешкото тяло и взаимодействат помежду си и със себе си“. Някои от обитателите на човешкото тяло, включително бактерии, гъбички и различни протозои едноклетъчни организми, проявяват удивителни свойства. Ето 5 факта за живота в нас.

1. Броят на микробите и бактериите в тялото надвишава броя на клетките в човешкото тяло

Човешкото тяло буквално гъмжи от микроби: според някои доклади вътре в нас има около десет пъти повече бактериални клетки, отколкото телесните клетки. Както каза Мартин Блейзър в интервю за LiveScience: „Разбира се, никой няма да брои колко бактерии живеят в човек, точният брой няма значение, но едно е ясно – има много повече бактерии от клетките, на които ние са направени."

Развитието на бактериите, които обитават нашия "вътрешен свят", се е случвало през цялата човешка еволюция и продължава и до днес. Очаква се през 2013 г. да бъде завършен мащабен 5-годишен проект за каталогизиране и класифициране на човешкия микробиом – по него са работили стотици учени по света.

2. Хората се раждат без бактерии

Знаейки каква важна роля играят микроорганизмите в поддържането на живота, човек може да си помисли, че бактериите се раждат заедно с човек. Но, както се оказа, това не е така: според Блейзър хората се раждат без бактерии и ги придобиват през първите няколко години от живота.

Бебето получава първата "порция" микроби при преминаване през родовия канал на майката, но ако бебето е родено с помощта на цезарово сечение, то не получава този дял от микроорганизми, което може да увеличи риска от някои видове алергии и затлъстяване.

По-голямата част от микробиома на детето се формира до тригодишна възраст - това е период на интензивно развитие на всички системи на тялото.

3. Една бактерия може да направи както полза, така и вреда

Някои микроби причиняват болести, други могат да предпазват от тях, а понякога същите бактерии могат да навредят и да имат положителен ефект.

Например Helicobacter Pylori - някога тези бактерии са били широко разпространени, живеещи в телата на почти всички хора на Земята, но сега само половината от човечеството ги има. Повечето от тези бактерии не създават проблеми на своите "домакини", но в някои случаи могат да допринесат за образуването на болезнени язви в храносмилателния тракт (за работа по изследване на ефекта на Helicobacter Pylori върху появата на гастрит и язви на стомаха и дванадесетопръстника, австралийският лекар Маршал Бари през 2005 г. получи Нобелова награда).

Антибиотиците могат да се използват за унищожаване на бактериите, но Блейзър и колегите му откриват, че отсъствието на този микроорганизъм може да причини рефлуксен езофагит (увреждане на лигавицата) и дори рак на хранопровода.

По този начин някои бактерии могат да бъдат както полезни, така и смъртоносни.

4. Антибиотичното лечение може да предизвика астма и затлъстяване

През 1928 г. Александър Флеминг изобретява пеницилин и това е огромен пробив в медицината. Антибиотиците се използват широко по целия свят за борба с голямо разнообразие от заболявания, но последните проучвания показват, че употребата на антибиотици може да увеличи риска от астма, възпалителни заболявания на червата и дори затлъстяване. Освен това микробите са се научили да се адаптират към антибиотиците: например метицилин-резистентният Staphylococcus aureus може да причини сериозни заболявания като пневмония или сепсис.

Разбира се, има моменти, когато е необходимо лечение с антибиотици, но както Мартин Блейзър каза пред LiveScience, понякога трябва да се въздържате от използването им: някои детски инфекции на ушите или гърлото могат да изчезнат от само себе си.

5. Пробиотиците не са толкова добри, колкото си мислят

Напоследък в световен мащаб има мания за пробиотичните (съставени от микроорганизми) хранителни добавки: мнозина ги приемат след курс на антибиотично лечение, вярвайки, че това ще им даде здраве. Колко оправдано е тяхното използване?

„Самата концепция за възстановяване на микрофлората след употреба на антибиотици е добра“, казва Блейзър. „Но е наивно да се мисли, че приемането на пробиотици, съдържащи един или повече видове микроорганизми, може да постигне впечатляващи резултати – ние имаме хиляди разновидности в телата си!“ Ученият смята, че продавачите на пробиотици преувеличават положителните ефекти на своите лекарства.

„Може би в бъдеще ще имаме пробиотици, които могат да се борят с болестите, но това все още е далеч – тази индустрия е твърде млада“, обобщава микробиологът.

Деца, отгледани от животни

10 тайни на света, които науката най-накрая разкри

2500 години научна мистерия: защо се прозяваме

Miracle China: грах, който може да потисне апетита за няколко дни

В Бразилия жива риба с дължина над метър беше извадена от пациент

Неуловимият афганистански елен вампир

6 обективни причини да не се страхуваме от микроби

Първото котешко пиано в света

Бактериите са най-старият организъм на земята, а също и най-простата структура. Състои се само от една клетка, която може да се види и изследва само под микроскоп. Характерна особеност на бактериите е липсата на ядро, поради което бактериите се класифицират като прокариоти.

Някои видове образуват малки групи от клетки, такива клъстери могат да бъдат заобиколени от капсула (обвивка). Размерът, формата и цветът на бактериите са силно зависими от тяхната среда.

По форма бактериите се различават на: пръчковидни (бацили), сферични (коки) и нагънати (спирила). Има и модифицирани - кубични, С-образни, звездовидни. Размерите им варират от 1 до 10 микрона. Някои видове бактерии могат активно да се движат с помощта на флагели. Последните понякога са два пъти по-големи от самите бактерии.

Видове форми на бактерии

За движението на бактериите се използват жгутици, чийто брой е различен - един, чифт, сноп флагели. Разположението на жгутиците също е различно - от едната страна на клетката, отстрани или равномерно разпределено по цялата равнина. Също така, един от методите на движение е плъзгането благодарение на слузта, която е покрита с прокариоти. Повечето имат вакуоли вътре в цитоплазмата. Регулирането на капацитета на газ във вакуоли им помага да се движат нагоре или надолу в течността, както и да се движат по въздушните канали на почвата.

Учените са открили повече от 10 хиляди разновидности на бактерии, но според предположенията на научните изследователи в света има повече от милион вида от тях. Общите характеристики на бактериите позволяват да се определи тяхната роля в биосферата, както и да се проучи структурата, видовете и класификацията на бактериалното царство.

Среда на живот

Простотата на структурата и скоростта на адаптиране към условията на околната среда помогнаха на бактериите да се разпространят в широк спектър от нашата планета. Те съществуват навсякъде: вода, почва, въздух, живи организми - всичко това е най-приемливото местообитание за прокариотите.

Бактериите са открити както на Южния полюс, така и в гейзерите. Те се намират на дъното на океана, както и в горните слоеве на въздушната обвивка на Земята. Бактериите живеят навсякъде, но броят им зависи от благоприятните условия. Например, голям брой бактериални видове живеят в открити водоеми, както и в почвата.

Структурни особености

Бактериалната клетка се различава не само по това, че няма ядро, но и по липсата на митохондрии и пластиди. ДНК на този прокариот се намира в специална ядрена зона и изглежда като нуклеоид, затворен в пръстен. В бактерията клетъчната структура се състои от клетъчна стена, капсула, капсулоподобна мембрана, флагела, пили и цитоплазмена мембрана. Вътрешната структура се формира от цитоплазмата, гранулите, мезозоми, рибозоми, плазмиди, включвания и нуклеоид.

Бактериалната клетъчна стена служи като защита и опора. Веществата могат да текат свободно през него поради тяхната пропускливост. Тази обвивка съдържа пектин и хемицелулоза. Някои бактерии отделят специална слуз, която може да помогне за предпазване от изсушаване. Слузта образува капсула – по химичен състав полизахарид. В тази форма бактерията е в състояние да понася дори много високи температури. Освен това изпълнява и други функции, като залепване на всякакви повърхности.

На повърхността на бактериалната клетка има тънки протеинови влакна - те пиха. Може да има голям брой от тях. Pili помага на клетката да прехвърля генетичен материал, а също така осигурява адхезия към други клетки.

Под равнината на стената има трислойна цитоплазмена мембрана. Той гарантира транспортирането на вещества, а също така има значителна роля в образуването на спори.

Цитоплазмата на бактериите е 75 процента произведена от вода. Състав на цитоплазмата:

• Fishomes;
• мезозоми;
• аминокиселини;
• ензими;
• пигменти;
• захар;
• гранули и включвания;
• нуклеоид.

Метаболизмът при прокариотите е възможен със или без кислород. Повечето от тях се хранят с готови органични хранителни вещества. Много малко видове са способни сами да синтезират органични вещества от неорганични. Това са синьо-зелени бактерии и цианобактерии, които са изиграли значителна роля в образуването на атмосферата и насищането й с кислород.

Възпроизвеждане

При благоприятни за размножаване условия се извършва чрез пъпкуване или вегетативно. Безполовото размножаване се извършва в следната последователност:

1. Бактериалната клетка достига максималния си обем и съдържа необходимия запас от хранителни вещества.
2. Клетката се удължава, в средата се появява преграда.
3. Делението на нуклеотиди се извършва вътре в клетката.
4. Основната ДНК и отделената ДНК се разминават.
5. Клетката е разделена наполовина.
6. Остатъчно образуване на дъщерни клетки.

При този метод на възпроизвеждане няма обмен на генетична информация, така че всички дъщерни клетки ще бъдат точно копие на майчините.

По-интересен е процесът на размножаване на бактериите при неблагоприятни условия. Учените научиха за способността на бактериите да се възпроизвеждат сексуално сравнително наскоро - през 1946 г. Бактериите нямат деление на женски и зародишни клетки. Но тяхната ДНК е хетеросексуална. Две такива клетки, когато се приближават една към друга, образуват канал за трансфер на ДНК, настъпва обмен на места - рекомбинация. Процесът е доста дълъг, в резултат на което са двама напълно нови индивида.

Повечето бактерии се виждат много трудно под микроскоп, тъй като нямат собствен цвят. Малко разновидности са лилави или зелени поради съдържанието на бактериохлорофил и бактериопурпурин. Въпреки че, ако разгледаме някои колонии от бактерии, става ясно, че те отделят оцветени вещества в местообитанието и придобиват ярък цвят. За да се изследват по-подробно прокариотите, те се оцветяват.

Класификация

Класификацията на бактериите може да се основава на показатели като:

• Формата
• начин за пътуване;
• метод за получаване на енергия;
• отпадъци;
• степен на опасност.

Симбионтни бактерииживеят в сътрудничество с други организми.

Сапрофитни бактерииживеят върху вече мъртви организми, продукти и органични отпадъци. Те допринасят за процесите на гниене и ферментация.

Гниенето премахва трупове и други органични отпадъци от природата. Без процеса на разпад не би имало циркулация на вещества в природата. И така, каква е ролята на бактериите в цикъла на веществата?

Гнилостните бактерии са помощник в процеса на разграждане на протеинови съединения, както и на мазнини и други съединения, съдържащи азот. След извършване на сложна химическа реакция, те разрушават връзките между молекулите на органичните организми и улавят протеинови молекули, аминокиселини. Чрез разделяне молекулите отделят амоняк, сероводород и други вредни вещества. Те са отровни и могат да причинят отравяне при хора и животни.

Гнилостните бактерии се размножават бързо при благоприятни условия. Тъй като това са не само полезни бактерии, но и вредни, за да предотвратят преждевременното гниене на продуктите, хората са се научили да ги обработват: сухи, туршия, сол, дим. Всички тези лечения убиват бактериите и предотвратяват тяхното размножаване.

Ферментационните бактерии са способни да разграждат въглехидратите с помощта на ензими. Хората са забелязали тази способност в древни времена и използват такива бактерии за производството на млечнокисели продукти, оцет и други хранителни продукти и до днес.

Бактериите, работещи във връзка с други организми, вършат много важна химическа работа. Много е важно да се знае какви видове бактерии има и какви ползи или вреда носят на природата.

Значение в природата и за човека

По-горе вече отбелязахме голямото значение на много видове бактерии (в процесите на гниене и различни видове ферментация), т.е. изпълнява санитарна роля на Земята.

Бактериите също играят огромна роля в цикъла на въглерод, кислород, водород, азот, фосфор, сяра, калций и други елементи. Много видове бактерии допринасят за активното фиксиране на атмосферния азот и го превръщат в органична форма, допринасяйки за повишаване на плодородието на почвата. От особено значение са онези бактерии, които разграждат целулозата, която е основният източник на въглерод за живота на почвените микроорганизми.

Сулфат-редуциращите бактерии участват в образуването на нефт и сероводород в терапевтични кал, почви и морета. По този начин наситеният със сероводород слой вода в Черно море е резултат от жизнената дейност на сулфат-редуциращите бактерии. Дейността на тези бактерии в почвите води до образуване на сода и сода засоляване на почвата. Сулфат-редуциращите бактерии превръщат хранителните вещества в оризовите почви във форма, която става достъпна за корените на културата. Тези бактерии могат да корозират метални конструкции под земята и под водата.

Благодарение на жизнената активност на бактериите, почвата се освобождава от много продукти и вредни организми и се насища с ценни хранителни вещества. Бактерицидните препарати се използват успешно за борба с много видове насекоми вредители (царевичен молец и др.).

Много видове бактерии се използват в различни индустрии за производство на ацетон, етилов и бутилов алкохол, оцетна киселина, ензими, хормони, витамини, антибиотици, белтъчно-витаминни препарати и др.

Без бактерии са невъзможни процеси за дъбене на кожа, сушене на тютюневи листа, производство на коприна, каучук, обработка на какао, кафе, накисване на коноп, лен и други ликови влакна, мариноване на зеле, почистване на отпадъчни води, излугване на метали и др.

Бактерииса едни от най-древните организми на Земята. Въпреки простотата на структурата си, те живеят във всички възможни местообитания. Повечето от тях се намират в почвата (до няколко милиарда бактериални клетки на 1 грам почва). Има много бактерии във въздуха, водата, храната, вътре в телата и в телата на живите организми. Бактериите са открити на места, където други организми не могат да живеят (на ледници, във вулкани).

Обикновено бактерията е една клетка (въпреки че има колониални форми). Освен това тази клетка е много малка (от части от микрона до няколко десетки микрона). Но основната характеристика на бактериалната клетка е липсата на клетъчно ядро. С други думи, бактериите принадлежат прокариоти.

Бактериите са подвижни и неподвижни. В случай на стационарни форми, движението се извършва с помощта на жгутици. Може да има няколко от тях, а може и само един.

Клетките на различните видове бактерии могат да бъдат много различни по форма. Има кълбовидни бактерии ( коки), пръчковиден ( бацили), подобно на запетаята ( вибриони), гофрирани ( спирохети, спирила) и т.н.

Структура на бактериалната клетка

Клетките на много бактерии имат лигавична капсула... Има защитна функция. По-специално, предпазва клетката от изсушаване.

Подобно на растителните клетки, бактериалните клетки имат клетъчна стена... Въпреки това, за разлика от растенията, неговата структура и химичен състав са малко по-различни. Клетъчната стена е съставена от слоеве сложни въглехидрати. Структурата му е такава, че позволява на различни вещества да проникнат в клетката.

Под клетъчната стена има цитоплазмена мембранана.

Бактериите се класифицират като прокариоти, тъй като техните клетки нямат образувано ядро. Те също нямат хромозоми, характерни за еукариотните клетки. Хромозомата включва не само ДНК, но и протеин. При бактериите тяхната хромозома се състои само от ДНК и представлява кръгла молекула. Такъв генетичен апарат от бактерии се нарича нуклеоид... Нуклеоидът се намира директно в цитоплазмата, обикновено в центъра на клетката.

Бактериите нямат истински митохондрии и редица други клетъчни органели (комплекс на Голджи, ендоплазмен ретикулум). Техните функции се осъществяват чрез инвагинация на клетъчната цитоплазмена мембрана. Такива инвагинации се наричат мезозоми.

Цитоплазмата съдържа рибозомикакто и различни органични включвания: протеини, въглехидрати (гликоген), мазнини. Също така, бактериалните клетки могат да съдържат различни пигменти... В зависимост от наличието на определени пигменти или отсъствието им, бактериите могат да бъдат безцветни, зелени, лилави.

Хранене на бактерии

Бактериите са възникнали в зората на формирането на живота на Земята. Именно те "откриха" различни начини на хранене. Едва по-късно, с нарастващата сложност на организмите, ясно се разграничават две големи царства: растения и животни. Те се различават един от друг преди всичко по начина на хранене. Растенията са автотрофи, а животните са хетеротрофи. При бактериите се срещат и двата вида хранене.

Храненето е начин за набавяне на необходимите органични вещества от клетката или организма. Те могат да бъдат получени отвън или синтезирани независимо от неорганични вещества.

Автотрофни бактерии

Автотрофните бактерии синтезират органични вещества от неорганични. Процесът на синтез изисква енергия. В зависимост от това откъде получават тази енергия автотрофните бактерии, те се разделят на фотосинтетични и хемосинтетични.

Фотосинтезиращи бактерии използват енергията на слънцето, улавяйки нейното излъчване. По това те са подобни на растенията. Въпреки това, ако кислородът се отделя в растенията по време на фотосинтезата, тогава кислородът не се освобождава в повечето фотосинтезиращи бактерии. Тоест бактериалната фотосинтеза е анаеробна. Също така зеленият пигмент на бактериите се различава от сходния пигмент на растенията и се нарича бактериохлорофил... Бактериите нямат хлоропласти. Във водоеми (пресни и солени) живеят предимно фотосинтезиращи бактерии.

Хемосинтетични бактерииза синтеза на органични вещества от неорганични се използва енергията на различни химични реакции. Енергията се отделя не при всички реакции, а само при екзотермични. Някои от тези реакции протичат в бактериални клетки. Така че в нитрифициращи бактериипротича реакцията на окисляване на амоняка до нитрити и нитрати. Железни бактерииокисляват двувалентното желязо до оксид. Водородни бактерииокисляват водородните молекули.

Хетеротрофни бактерии

Хетеротрофните бактерии не са в състояние да синтезират органични вещества от неорганични. Затова сме принудени да ги набавяме от околната среда.

Бактериите, които се хранят с органични остатъци от други организми (включително мъртви тела), се наричат сапрофитни бактерии... По друг начин те се наричат ​​бактерии за разпад. Има много такива бактерии в почвата, където разграждат хумуса до неорганични вещества, които впоследствие се използват от растенията. Млечнокиселите бактерии се хранят със захари, превръщайки ги в млечна киселина. Бактериите с маслена киселина разграждат органичните киселини, въглехидратите, алкохолите до маслена киселина.

Нодулните бактерии живеят в корените на растенията и се хранят с органичната материя на живо растение. Те обаче свързват азота от въздуха и го доставят на растението. Тоест в този случай има симбиоза. Други хетеротрофни симбионтни бактерииживеят в храносмилателната система на животните, помагайки за смилането на храната.

В процеса на дишане органичната материя се унищожава с освобождаването на енергия. Тази енергия впоследствие се изразходва за различни жизнени процеси (например за движение).

Дишането с кислород е ефективен начин за получаване на енергия. Въпреки това, някои бактерии могат да получат енергия без кислород. По този начин съществуват аеробни и анаеробни бактерии.

Аеробни бактериикислородът е необходим, така че те живеят на места, където е. Кислородът участва в реакцията на окисление на органичните вещества до въглероден диоксид и вода. В процеса на такова дишане бактериите получават относително голямо количество енергия. Този метод на дишане е характерен за по-голямата част от организмите.

Анаеробни бактериине се нуждаят от кислород за дишане, за да могат да живеят в среда без кислород. Те получават енергията си от ферментационни реакции... Този метод на окисление е неефективен.

Размножаване на бактерии

В повечето случаи бактериите се характеризират с размножаване чрез разделяне на клетките си на две. Преди това има удвояване на кръговата ДНК молекула. Всяка дъщерна клетка получава една от тези молекули и следователно е генетично копие на майчината клетка (клонинг). По този начин бактериите се характеризират с безполово размножаване.

При благоприятни условия (с достатъчно хранителни вещества и благоприятни условия на околната среда) бактериалните клетки се делят много бързо. Така от една бактерия могат да се образуват стотици милиони клетки на ден.

Въпреки че бактериите се възпроизвеждат безполово, в някои случаи те имат т.нар сексуален процескоято протича във формата спрежение... Когато се конюгират, две различни бактериални клетки се приближават една към друга, установява се връзка между техните цитоплазми. Части от ДНК на една клетка отиват във втората, а части от ДНК на втората клетка – в първата. Така по време на сексуалния процес бактериите обменят генетична информация. Понякога в този случай бактериите обменят не парчета ДНК, а цели ДНК молекули.

Бактериални спори

По-голямата част от бактериите образуват спори при неблагоприятни условия. Бактериалните спори са основно начин за оцеляване при неблагоприятни условия и начин за заселване, а не начин на размножаване.

Когато се образува спора, цитоплазмата на бактериалната клетка се свива, а самата клетка е покрита с плътна дебела защитна мембрана.

Бактериалните спори остават жизнеспособни за дълго време и са в състояние да преживеят много неблагоприятни условия (екстремно високи и ниски температури, изсушаване).

Когато спората попадне в благоприятни условия, тогава тя набъбва. След това защитната мембрана се отделя и се появява нормална бактериална клетка. Случва се по време на това клетъчно делене и да се образуват няколко бактерии. Тоест спорообразуването се комбинира с размножаването.

Значението на бактериите

Ролята на бактериите в циркулацията на веществата в природата е огромна. На първо място, това се отнася за гниещи бактерии (сапрофити). Те се наричат санитари на природата... Чрез разлагането на останките от растения и животни бактериите превръщат сложните органични вещества в прости неорганични (въглероден диоксид, вода, амоняк, сероводород).

Бактериите повишават плодородието на почвата, като я обогатяват с азот. При нитрифициращите бактерии възникват реакции, по време на които от амоняк се образуват нитрити, а от нитрити – нитрати. Нодулните бактерии са в състояние да асимилират атмосферния азот, синтезирайки азотни съединения. Те живеят в корените на растенията, образувайки възли. Благодарение на тези бактерии растенията получават нужните им азотни съединения. По принцип бобовите растения влизат в симбиоза с нодулни бактерии. След като умрат, почвата се обогатява с азот. Често се използва в селското стопанство.

В стомаха на преживните животни бактериите разграждат целулозата, за да подпомогнат храносмилането.

Положителната роля на бактериите в хранителната индустрия е голяма. Много видове бактерии се използват за производството на млечнокисели продукти, масло и сирене, за мариноване на зеленчуци, както и във винопроизводството.

В химическата промишленост бактериите се използват в производството на алкохоли, ацетон и оцетна киселина.

В медицината бактериите се използват за получаване на редица антибиотици, ензими, хормони и витамини.

Бактериите обаче могат да бъдат вредни. Те не само развалят храната, но я правят отровни със своите секрети.

БАКТЕРИИ
обширна група от едноклетъчни микроорганизми, характеризиращи се с отсъствието на клетъчно ядро, заобиколено от мембрана. В същото време бактериалният генетичен материал (дезоксирибонуклеинова киселина или ДНК) заема съвсем определено място в клетката - зона, наречена нуклеоид. Организмите с такава клетъчна структура се наричат ​​прокариоти („предядрени“), за разлика от всички останали – еукариоти („наистина ядрени“), чиято ДНК се намира в ядрото, заобиколено от мембрана. Бактериите, които преди се считаха за микроскопични растения, сега са разделени в независимо царство Монера - едно от петте в настоящата класификационна система, заедно с растения, животни, гъби и протисти.

Фосилни доказателства. Бактериите са може би най-старата известна група организми. Слоестите каменни структури – строматолити – датирани в някои случаи в началото на археозоя (архея), т.е. възникнала преди 3,5 милиарда години – резултат от жизнената дейност на бактериите, обикновено фотосинтезиращи, т.нар. синьо-зелени водорасли. Такива структури (бактериални филми, наситени с карбонати) се образуват и днес, главно край бреговете на Австралия, Бахамските острови, в Калифорнийския и Персийския залив, но те са сравнително редки и не достигат големи размери, тъй като се хранят с тревопасни организми, например коремоноги. В днешно време строматолитите растат главно там, където тези животни отсъстват поради висока соленост на водата или по други причини, но преди появата на тревопасни форми в хода на еволюцията, те биха могли да достигнат огромни размери, съставлявайки основен елемент на океанската плитка вода, сравними със съвременните коралови рифове. В някои древни скали са открити малки овъглени сфери, за които също се смята, че са останки от бактерии. Първият ядрен, т.е. еукариотни, клетките са еволюирали от бактерии преди около 1,4 милиарда години.
екология.Има много бактерии в почвата, на дъното на езерата и океаните – навсякъде, където се натрупва органична материя. Те живеят в студено време, когато термометърът е малко над нулата, и в горещи кисели извори с температури над 90 ° C. Някои бактерии понасят много висока соленост; по-специално, те са единствените организми, открити в Мъртво море. В атмосферата те присъстват във водни капчици и тяхното изобилие там обикновено корелира с запрашеността на въздуха. Например в градовете дъждовната вода съдържа много повече бактерии, отколкото в селските райони. Има малко от тях в студения въздух на планините и полярните райони, но те се намират дори в долния слой на стратосферата на височина от 8 км. Храносмилателният тракт на животните е гъсто населен с бактерии (обикновено безвредни). Експериментите показват, че те не са необходими за жизнената дейност на повечето видове, въпреки че могат да синтезират някои витамини. Въпреки това, при преживните животни (крави, антилопи, овце) и много термити те участват в храносмилането на растителна храна. Освен това имунната система на животно, отглеждано в стерилни условия, не се развива нормално поради липсата на стимулация от бактерии. Нормалната бактериална "флора" на червата също е важна за потискането на навлизащите в него вредни микроорганизми.

СТРУКТУРА И ЖИВОТ НА БАКТЕРИИТЕ

Бактериите са много по-малки от клетките на многоклетъчни растения и животни. Дебелината им обикновено е 0,5-2,0 микрона, а дължината им е 1,0-8,0 микрона. Някои форми трудно могат да се видят с разделителната способност на стандартните светлинни микроскопи (около 0,3 μm), но са известни видове с дължина над 10 μm и ширина, които също надхвърлят посочения диапазон, а редица много тънки бактерии могат надвишава 50 μm дължина. На повърхността, съответстваща на точката, поставена с молив, ще се поберат четвърт милион представители на това царство със среден размер.
Структура.Според особеностите на морфологията се разграничават следните групи бактерии: коки (повече или по-малко сферични), бацили (пръчици или цилиндри със заоблени краища), спирили (твърди спирали) и спирохети (тънки и гъвкави косоподобни форми). Някои автори са склонни да комбинират последните две групи в една – спирила. Прокариотите се различават от еукариотите главно по липсата на образувано ядро ​​и в типичния случай само на една хромозома - много дълга кръгла ДНК молекула, прикрепена в една точка към клетъчната мембрана. Прокариотите също нямат заобиколени от мембрана вътреклетъчни органели, наречени митохондрии и хлоропласти. При еукариотите митохондриите произвеждат енергия по време на дишането, а фотосинтезата се извършва в хлоропластите (вижте също КЛЕТКА). При прокариотите цялата клетка (и преди всичко клетъчната мембрана) поема функцията на митохондриите, а при фотосинтетичните форми едновременно и на хлоропласта. Подобно на еукариотите, вътре в бактерията има малки нуклеопротеинови структури - рибозоми, които са необходими за протеиновия синтез, но те не са свързани с никакви мембрани. С много малки изключения, бактериите не са в състояние да синтезират стероли - важни компоненти на еукариотните клетъчни мембрани. Извън клетъчната мембрана повечето бактерии са покрити с клетъчна стена, която донякъде напомня целулозната стена на растителните клетки, но се състои от други полимери (те включват не само въглехидрати, но и аминокиселини и специфични за бактериите вещества). Тази мембрана не позволява на бактериалната клетка да се спука, когато водата навлезе в нея чрез осмоза. Често има защитна лигавична капсула отгоре на клетъчната стена. Много бактерии са оборудвани с флагели, с които активно плуват. Бактериалните флагели са по-прости и малко по-различни от подобни структури на еукариотите.

"ТИПИЧНА" БАКТЕРИАЛНА КЛЕТКАи основните му структури.

Сензорни функции и поведение.Много бактерии имат химически рецептори, които регистрират промени в киселинността на околната среда и концентрацията на различни вещества, като захари, аминокиселини, кислород и въглероден диоксид. Всяко вещество има свой собствен тип такива "вкусови" рецептори и загубата на който и да е от тях в резултат на мутация води до частична "вкусова слепота". Много подвижни бактерии също реагират на температурните колебания, докато фотосинтетичните видове реагират на промените в осветеността. Някои бактерии възприемат посоката на линиите на магнитното поле, включително магнитното поле на Земята, с помощта на частици магнетит (магнитна желязна руда - Fe3O4), присъстващи в техните клетки. Във водата бактериите използват тази способност да плуват по силовите линии в търсене на благоприятна среда. Условните рефлекси са непознати при бактериите, но те имат определен вид примитивна памет. Докато плуват, те сравняват възприеманата интензивност на стимула с предишната му стойност, т.е. определете дали е станало повече или по-малко и въз основа на това запазете посоката на движение или я променете.
Размножаване и генетика.Бактериите се възпроизвеждат безполово: ДНК в тяхната клетка се репликира (удвоява), клетката се дели на две и всяка дъщерна клетка получава едно копие от родителската ДНК. Бактериалната ДНК може също да се прехвърля между неделящи се клетки. В същото време тяхното сливане (както при еукариотите) не се случва, броят на индивидите не се увеличава и обикновено само малка част от генома (пълен набор от гени) се прехвърля в друга клетка, за разлика от "истински" полов процес, при който потомството получава пълен набор от гени от всеки родител. Този трансфер на ДНК може да се извърши по три начина. По време на трансформацията бактерията абсорбира от околната среда "гола" ДНК, която е попаднала там по време на унищожаването на други бактерии или умишлено "подхлъзнала" от експериментатора. Процесът се нарича трансформация, тъй като в ранните етапи на неговото изследване основното внимание е отделено на трансформацията (трансформацията) по този начин на безобидни организми във вирулентни. ДНК фрагменти могат да се прехвърлят от бактерии към бактерии и чрез специални вируси – бактериофаги. Това се нарича трансдукция. Известен е и процес, който прилича на оплождане и се нарича конюгация: бактериите се свързват помежду си чрез временни тръбни израстъци (копулационни фимбрии), през които ДНК преминава от „мъжка” клетка към „женска”. Понякога бактериите съдържат много малки допълнителни хромозоми - плазмиди, които също могат да се прехвърлят от индивид на индивид. Ако в същото време плазмидите съдържат гени, които причиняват антибиотична резистентност, те говорят за инфекциозна резистентност. Важно е от медицинска гледна точка, тъй като може да се разпространява между различни видове и дори родове бактерии, в резултат на което цялата бактериална флора, да речем, червата, става устойчива на действието на определени лекарства.

МЕТАБОЛИЗЪМ

Отчасти поради малкия размер на бактериите, тяхната метаболитна скорост е много по-висока от тази на еукариотите. При най-благоприятни условия някои бактерии могат да удвоят общата си маса и брой приблизително на всеки 20 минути. Това се дължи на факта, че редица от най-важните им ензимни системи функционират с много висока скорост. И така, заекът се нуждае от няколко минути, за да синтезира протеинова молекула, а на бактериите - секунди. Въпреки това, в естествената среда, например в почвата, повечето бактерии са "на гладни дажби", така че ако клетките им се делят, то не на всеки 20 минути, а на всеки няколко дни.
Хранене.Бактериите са автотрофи и хетеротрофи. Автотрофите ("хранещи се") не се нуждаят от вещества, произведени от други организми. Те използват въглероден диоксид (CO2) като основен или единствен източник на въглерод. Като включват CO2 и други неорганични вещества, по-специално амоняк (NH3), нитрати (NO-3) и различни серни съединения, в сложни химични реакции, те синтезират всички биохимични продукти, от които се нуждаят. Хетеротрофите („хранене с други“) използват органични (съдържащи въглерод) вещества, синтезирани от други организми, по-специално захари, като основен източник на въглерод (някои видове също се нуждаят от CO2). Когато се окисляват, тези съединения доставят енергията и молекулите, необходими за растежа и функционирането на клетките. В този смисъл хетеротрофните бактерии, към които принадлежат по-голямата част от прокариотите, са подобни на хората.
Основните източници на енергия.Ако за образуването (синтеза) на клетъчни компоненти се използва основно светлинна енергия (фотони), тогава процесът се нарича фотосинтеза, а видовете, способни на това, се наричат ​​фототрофи. Фототрофните бактерии се разделят на фотохетеротрофи и фотоавтотрофи, в зависимост от това кои съединения - органични или неорганични - служат като основен източник на въглерод. Фотоавтотрофните цианобактерии (синьо-зелени водорасли), подобно на зелените растения, използват светлинна енергия за разграждане на водни молекули (H2O). Това освобождава свободен кислород (1 / 2O2) и произвежда водород (2H +), който, може да се каже, превръща въглеродния диоксид (CO2) във въглехидрати. В зелените и лилавите серни бактерии светлинната енергия се използва за разграждане не на вода, а на други неорганични молекули, като сероводород (H2S). В резултат на това също се генерира водород, който намалява въглеродния диоксид, но не се отделя кислород. Тази фотосинтеза се нарича аноксигенна. Фотохетеротрофните бактерии, като пурпурно без сяра, използват светлинна енергия за производство на водород от органична материя, по-специално изопропанол, но газът H2 също може да служи като негов източник. Ако основният източник на енергия в клетката е окисляването на химикали, бактериите се наричат ​​хемохетеротрофи или хемоавтотрофи, в зависимост от това кои молекули са основният източник на въглерод - органични или неорганични. В първия органичните вещества осигуряват както енергия, така и въглерод. Хемоавтотрофите получават енергия от окисляването на неорганични вещества, например водород (до вода: 2H4 + O2 в 2H2O), желязо (Fe2 + в Fe3 +) или сяра (2S + 3O2 + 2H2O в 2SO42- + 4H +), и въглерод от CO2. Тези организми се наричат ​​още хемолитотрофи, като по този начин се подчертава, че се "хранят" със скали.
Дъх.Клетъчното дишане е процес на освобождаване на химическа енергия, съхранявана в "хранителни" молекули за по-нататъшното й използване в жизненоважни реакции. Дишането може да бъде аеробно или анаеробно. В първия случай се нуждае от кислород. Необходим е за работата на т.нар. система за транспорт на електрони: електроните преминават от една молекула в друга (освобождава се енергия) и в крайна сметка се присъединяват към кислорода заедно с водородните йони - образува се вода. Анаеробните организми не се нуждаят от кислород, а за някои видове от тази група дори е отровен. Електроните, освободени по време на дишането, се прикрепят към други неорганични акцептори, например нитрат, сулфат или карбонат, или (в една от формите на такова дишане - ферментация) към определена органична молекула, по-специално към глюкозата. Вижте също МЕТАБОЛИЗЪМ.

КЛАСИФИКАЦИЯ

В повечето организми един вид се счита за репродуктивно изолирана група от индивиди. В широк смисъл това означава, че представители на даден вид могат да произвеждат плодородно потомство, чифтосвайки се само със собствения си вид, но не и с индивиди от други видове. По този начин гените на определен вид, като правило, не надхвърлят неговите граници. При бактериите обаче гените могат да се обменят между индивиди не само от различни видове, но и от различни родове, така че не е съвсем ясно дали тук е законно да се прилагат обичайните концепции за еволюционен произход и родство. Поради това и други трудности все още не съществува общоприета класификация на бактериите. По-долу е дадена една от широко използваните опции.
КРАЛСТВО МОНЕРА

Тип Gracilicutes (тънкостенни грам-отрицателни бактерии)

Клас Scotobacteria (нефотосинтетични форми, като миксобактерии) Клас Anoxyphotobacteria (непродуциращи кислород фотосинтетични форми, като пурпурни серни бактерии) Клас Oxyphotobacteria (произвеждащи кислород фотосинтетични форми, като цианобактерии)

Тип Firmicutes (дебелостенни грам-положителни бактерии)

Клас Firmibacteria (форми с твърди клетки като клостридии)
Клас Thallobacteria (разклонени форми като актиномицети)

Тип Tenericutes (грам-отрицателни бактерии без клетъчна стена)

Клас Mollicutes (мекоклетъчни форми като микоплазма)

Тип Mendosicutes (бактерии с дефектна клетъчна стена)

Клас архебактерии (древни форми като произвеждащи метан)

домейни.Последните биохимични проучвания показват, че всички прокариоти са ясно разделени на две категории: малка група архебактерии (Archaebacteria - "древни бактерии") и всички останали, наречени еубактерии (Eubacteria - "истински бактерии"). Смята се, че археите са по-примитивни от еубактериите и по-близо до общия прародител на прокариотите и еукариотите. Те се различават от другите бактерии по няколко основни характеристики, включително състава на молекулите на рибозомната РНК (рРНК), участващи в синтеза на протеини, химичната структура на липидите (малоподобни вещества) и наличието на някои други вещества в клетъчната стена вместо протеин-въглехидратен полимер на муреин. В горната класификационна система археите се считат само за един от видовете на едно и също царство, което обединява всички еубактерии. Въпреки това, според някои биолози, разликите между архебактерии и еубактерии са толкова дълбоки, че е по-правилно да се разглеждат архебактериите в Monera като специално подцарство. Напоследък се появи още по-радикално предложение. Молекулярният анализ разкрива толкова значителни разлики в структурата на гените между тези две групи прокариоти, че някои смятат присъствието им в едно и също царство организми нелогично. В тази връзка беше предложено да се създаде таксономична категория (таксон) от още по-висок ранг, наричайки я домейн, и да се разделят всички живи същества на три домейна - Eucarya (еукариоти), Archaea (archaea) и Bacteria (настояща еубактерии).

ЕКОЛОГИЯ

Двете най-важни екологични функции на бактериите са азотфиксацията и минерализацията на органичните остатъци.
Фиксиране на азот.Свързването на молекулния азот (N2) за образуване на амоняк (NH3) се нарича азотфиксация, а окисляването на последния до нитрит (NO-2) и нитрат (NO-3) се нарича нитрификация. Това са жизненоважни процеси за биосферата, тъй като растенията се нуждаят от азот, но те могат само да усвояват неговите свързани форми. В момента бактериите дават около 90% (около 90 милиона тона) от годишното количество на такъв „фиксиран“ азот. Останалото се произвежда от химически заводи или възниква от удари на мълния. Въздушен азот в размер на прибл. 80% от атмосферата се свързва основно с грам-отрицателния род Rhizobium и цианобактериите. Видовете Rhizobium са симбиотични с около 14 000 вида бобови растения (семейство Leguminosae), които включват например детелина, люцерна, соя и грах. Тези бактерии живеят в т.нар. възли - отоци, които се образуват по корените в тяхно присъствие. Бактериите получават органична материя от растението (храна), а в замяна доставят на гостоприемника свързан азот. По този начин годишно се фиксират до 225 кг азот на хектар. Небобовите растения като елша също влизат в симбиоза с други азотфиксиращи бактерии. Цианобактериите фотосинтезират като зелени растения, отделяйки кислород. Много от тях също са способни да фиксират атмосферния азот, който след това се консумира от растенията и в крайна сметка от животните. Тези прокариоти са важен източник на свързан азот в почвата като цяло и в оризовите полета на Изток в частност, както и основният му доставчик за океанските екосистеми.
Минерализация.Това е името на разлагането на органични остатъци до въглероден диоксид (CO2), вода (H2O) и минерални соли. От химическа гледна точка този процес е еквивалентен на горене, така че изисква много кислород. Горният почвен слой съдържа между 100 000 и 1 милиард бактерии на грам, т.е. около 2 тона на хектар. Обикновено всички органични остатъци, веднъж попаднали в земята, бързо се окисляват от бактерии и гъбички. По-устойчиво на разлагане е кафеникаво органично вещество, наречено хуминова киселина и се образува главно от лигнина, съдържащ се в дървесината. Натрупва се в почвата и подобрява нейните свойства.

БАКТЕРИИ И ИНДУСТРИЯ

Като се има предвид разнообразието от химични реакции, катализирани от бактерии, не е изненадващо, че те се използват широко в производството, в някои случаи от древни времена. Прокариотите споделят славата на такива микроскопични човешки помощници с гъбички, предимно дрожди, които осигуряват повечето от процесите на алкохолна ферментация, например при производството на вино и бира. Сега, когато стана възможно въвеждането на полезни гени в бактериите, принуждавайки ги да синтезират ценни вещества, като инсулин, индустриалното използване на тези живи лаборатории получи нов мощен стимул. Вижте също ГЕННО ИНЖЕНЕРИНГ.
Хранително-вкусовата промишленост.В момента бактериите се използват от тази индустрия основно за производството на сирена, други ферментирали млечни продукти и оцет. Основните химични реакции тук са образуването на киселини. Така че, когато се получи оцет, бактериите от рода Acetobacter окисляват етиловия алкохол, съдържащ се в сайдер или други течности, до оцетна киселина. Подобни процеси протичат по време на кисело зеле: анаеробни бактерии ферментират захарта, съдържаща се в листата на това растение, до млечна киселина, както и оцетна киселина и различни алкохоли.
Извличане на руди.Бактериите се използват за извличане на постни руди, т.е. прехвърляне от тях в разтвор на соли на ценни метали, предимно мед (Cu) и уран (U). Пример е обработката на халкопирит или меден пирит (CuFeS2). Купища от тази руда периодично се поливат с вода, която съдържа хемолитотрофни бактерии от рода Thiobacillus. В хода на жизнената си дейност те окисляват сярата (S), образувайки разтворими сулфати на мед и желязо: CuFeS2 + 4O2 в CuSO4 + FeSO4. Такива технологии значително опростяват производството на ценни метали от руди; по принцип те са еквивалентни на процесите, протичащи в природата при изветряването на скалите.
Рециклиране на отпадъци.Бактериите също служат за превръщане на отпадъци, като отпадъчни води, в по-малко опасни или дори полезни продукти. Отпадъчните води са един от острите проблеми на съвременното човечество. Пълната им минерализация изисква огромни количества кислород, а в обикновените водоеми, където е обичайно да се изхвърлят тези отпадъци, вече не е достатъчно да ги „неутрализират“. Решението се състои в допълнително аериране на отпадъчни води в специални басейни (аераторни резервоари): в резултат на това бактериите-минерализатори имат достатъчно кислород за пълното разлагане на органичната материя, а питейната вода се превръща в един от крайните продукти на процеса в най- благоприятни случаи. Неразтворимата утайка, останала по пътя, може да бъде подложена на анаеробна ферментация. За да може такава пречиствателна станция за отпадъчни води да заема възможно най-малко място и пари, са необходими добри познания по бактериология.
Други употреби.Други важни промишлени приложения за бактерии включват, например, пелети от ленено семе, т.е. отделянето на въртящите се влакна от други части на растението и производството на антибиотици, по-специално стрептомицин (бактерии от рода Streptomyces).

БОРБА С БАКТЕРИИТЕ В ИНДУСТРИЯТА

Бактериите са не само полезни; борбата срещу масовото им възпроизвеждане, например в хранителни продукти или във водните системи на целулозно-хартиените фабрики, се превърна в цяла област на дейност. Храната се разваля от бактерии, гъбички и собствени ензими за автолиза ("самосмилане"), ако не се инактивира чрез нагряване или по друг начин. Тъй като бактериите все още са основната причина за разваляне, разработването на ефективни системи за съхранение на храни изисква познаване на границите на толерантност на тези микроорганизми. Една от най-разпространените технологии е пастьоризацията на млякото, която убива бактериите, причиняващи например туберкулоза и бруцелоза. Млякото се държи при 61-63°C за 30 минути или при 72-73°C само за 15 секунди. Това не влошава вкуса на продукта, но инактивира патогенните бактерии. Можете също да пастьоризирате вино, бира и плодови сокове. Ползите от съхраняването на храната на студа са известни отдавна. Ниските температури не убиват бактериите, но им пречат да растат и да се размножават. Вярно е, че при замразяване, например, до -25 ° C, броят на бактериите намалява след няколко месеца, но голям брой от тези микроорганизми все още оцеляват. При температури малко под нулата бактериите продължават да се размножават, но много бавно. Техните жизнеспособни култури могат да се съхраняват почти за неопределено време след лиофилизация (замразяване - сушене) в среда, съдържаща протеин, като кръвен серум. Други известни методи за съхранение на храна включват сушене (сушене и пушене), добавяне на големи количества сол или захар, което е физиологично еквивалентно на дехидратация, и мариноване, т.е. поставени в концентриран киселинен разтвор. Когато киселинността на средата съответства на pH 4 и по-ниска, жизнената активност на бактериите обикновено е силно инхибирана или спряна.

БАКТЕРИИ И БОЛЕСТИ

ИЗУЧВАНЕ НА БАКТЕРИИ

Много бактерии не са трудни за отглеждане в т.нар. културална среда, която може да включва месен бульон, частично усвоен протеин, соли, декстроза, цяла кръв, нейния серум и други компоненти. Концентрацията на бактерии при такива условия обикновено достига около милиард на кубичен сантиметър, в резултат на което околната среда става мътна. За да се изследват бактериите, човек трябва да може да получи техните чисти култури или клонинги, които са потомство на една клетка. Това е необходимо например, за да се определи кой тип бактерии е заразил пациента и към кой антибиотик е чувствителен даденият вид. Микробиологични проби, като тампони, кръвни проби, вода или други материали, взети от гърлото или рани, се разреждат силно и се нанасят върху повърхността на полутвърда среда: върху нея се развиват заоблени колонии от отделни клетки. Агар, полизахарид, получен от някои морски водорасли и несмилаем от почти никакви видове бактерии, обикновено се използва като втвърдител за хранителната среда. Агаровите среди се използват под формата на "фуги", т.е. наклонени повърхности, образувани в епруветки, стоящи под голям ъгъл, когато разтопената културална среда се втвърди, или под формата на тънки слоеве в стъклени петриеви чинии - плоски кръгли съдове, затворени с капак със същата форма, но малко по-голям в диаметър. Обикновено след един ден бактериалната клетка има време да се размножи толкова много, че образува колония, която е лесно видима с просто око. Може да бъде пренесен в друга среда за по-нататъшно проучване. Всички хранителни среди трябва да бъдат стерилни, преди да се развият бактерии, и в бъдеще трябва да се вземат мерки за предотвратяване на заселването на нежелани микроорганизми върху тях. За да изследват отглежданите по този начин бактерии, те запалват тънка телена примка на пламък, докосват я първо до колония или намазка, а след това до капка вода, нанесена върху предметно стъкло. След равномерно разпределение на взетия материал в тази вода, стъклото се изсушава и два или три пъти бързо се пренася върху пламъка на горелката (страната с бактериите трябва да е обърната нагоре): в резултат на това микроорганизмите са здраво прикрепени към субстрат, без да бъде повреден. Върху повърхността на препарата се накапва боя, след което стъклото се измива с вода и се изсушава отново. Пробата вече може да се разглежда под микроскоп. Чистите култури от бактерии се идентифицират главно по техните биохимични характеристики, т.е. определят дали образуват газ или киселини от определени захари, дали са способни да усвояват протеин (втечняват желатина), дали им е необходим кислород за растеж и т.н. Също така проверете дали са оцветени със специфични багрила. Чувствителността към определени лекарства, като антибиотици, може да се определи чрез поставяне на малки дискове от филтърна хартия, напоени с тези вещества, върху повърхност, засята с бактерии. Ако някое химическо съединение убива бактериите, около съответния диск се образува зона, свободна от тях.

Енциклопедия на Колиър. - Отворено общество. 2000 .