Слайд 1
Слайд 2
1. История изучения бактерий
2. Строение и жизнедеятельность бактерий:
Форма
Строение
Распространение
Питание
Размножение
Образование спор
3. Роль бактерий в природе и для человека
План урока
Слайд 3
Знакомство с особенностью строения и жизнедеятельности бактерий;
Выяснение значения бактерий в природе и для человека
Цель урока:
Оборудование:
Микроскопы с микропрепаратами
Электронная презентация
Слайд 4
Бактерии – древнейшая известная группа организмов Слоистые каменные структуры – строматолиты, – датируемые в ряде случаев началом археозоя (архея), т.е. возникшие 3,5 млрд. лет назад, – результат жизнедеятельности бактерий, обычно фотосинтезирующих, так называемых сине-зеленых водорослей.
Бактерии
Докембрийский строматолит
Слайд 5
Подобные структуры (пропитанные карбонатами бактериальные пленки) образуются и сейчас, главным образом у побережья Австралии, Багамских островов, в Калифорнийском и Персидском заливах, однако они относительно редки и не достигают крупных размеров, потому что ими питаются растительноядные организмы, например брюхоногие моллюски.
Бактерии
Слайд 6
Первые ядерные клетки произошли от бактерий примерно 1,4 млрд. лет назад.
Самыми древними из ныне существующих живых организмов считаются археобактерии термоацидофилы (thermoacidophiles). Они живут в воде горячих источников с высоким содержанием кислоты. При температуре ниже 55oC (131oF) они гибнут!
Бактерии
Слайд 7
Впервые бактерий увидел в оптический микроскоп и описал голландский натуралист Антони ван Левенгук в 1676 году. Как и всех микроскопических существ он назвал их «анималькули».
История изучения бактерий
Рисунки Левенгука
Слайд 8
Название «бактерии» ввёл в употребление Христиан Эренберг
в 1828.
Эренберг Христиан Готфрид
Член-корреспондент,
иностранный член,
почетный член РАН
Слайд 9
Луи Пастер в 1850-е положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.
Слайд 10
Дальнейшее развитие медицинская микробиология получила в трудах Роберта Коха, которым были сформулированы общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). В 1905 он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза
РОБЕРТ КОХ
(Koch, Robert)
(1843–1910),
Слайд 11
Основы общей микробиологи и изучения роли бактерий в природе заложили М. В. Бейеринк и
С. Н. Виноградский.
БЕЙЕРИНК Мартин
(1851-1931),
нидерландский ботаник
ВИНОГРАДСКИЙ Сергей Николаевич
(1/13.09.1856, Киев, – 24.02.1953, Париж)
Слайд 12
Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 1930-е.
Сканирующий электронный микроскоп
Слайд 13
По форме клеток они могут быть:
шаровидными (кокки)
палочковидными (бациллы, клостридии, псевдомонады)
извитыми (вибрионы, спириллы, спирохеты)
звездчатыми
тетраэдрическими
кубическими
C- или O-образными
Формой определяются такие способности бактерий, как прикрепление к поверхности, подвижность, поглощение питательных веществ
Форма бактерий
Слайд 14
относятся к прокариотам («доядерным» одноклеточным организмам)
нет ядра и большинства других органелл
Бактериальная клетка окружена клеточной стенкой и защитной капсулой
Палочковидные бактерии (бациллы) покрыты волосками - пилями, которыми прикрепляются к питательному субстрату или к другим клеткам.
Строение бактерий
Слайд 15
В среднем составляют 0,5-5 мкм.
Escherichia coli, например, имеет размеры 0,3-1 на 1-6 мкм
Staphylococcus aureus - диаметр 0,5-1 мкм
Bacillus subtilis 0,75 на 2-3 мкм.
Крупнейшей из известных бактерий является Thiomargarita namibiensis, достигающая размера в 750 мкм (0,75 мм).
Второй является Epulopiscium fishelsoni имеющая диаметр 80 мкм и длину до 700 мкм и обитающая в пищеварительном тракте хирурговой рыбы Acanthurus nigrofuscus.
Achromatium oxaliferum достигает размеров 33 на 100 мкм
Beggiatoa alba - 10 на 50 мкм.
Размеры
Слайд 16
Спирохеты могут вырастать в длину до 250 мкм при толщине 0,7 мкм.
В то же время к бактериям относятся самые мелкие из имеющих клеточное строение организмы. Mycoplasma mycoides имеет размеры 0,1-0,25 мкм, что соответствует размеру крупных вирусов, например, табачной мозаики, коровьей оспы или гриппа.
По теоретическим подсчётам сферическая клетка диаметром менее 0,15-0,20 мкм становится неспособной к самостоятельному воспроизведению, поскольку в ней физически не помещаются все необходимые биополимеры и структуры в достаточном количестве.
Размеры
Слайд 17
Распространение бактерий
Бактерий много в почве, на дне озер и океанов – повсюду, где накапливается органическое вещество
Они живут в холоде, когда столбик термометра чуть превышает нулевую отметку, и в горячих кислотных источниках с С.
Некоторые бактерии переносят очень высокую соленость с температурой выше 90 среды; в частности, это единственные организмы, обнаруженные в Мертвом море.
Слайд 18
В атмосфере они присутствуют в каплях воды, и их обилие там обычно зависит от от запыленности воздуха.
Так, в городах дождевая вода содержит гораздо больше бактерий, чем в сельской местности.
В холодном воздухе высокогорий и полярных областей их мало, тем не менее они встречаются даже в нижнем слое стратосферы на высоте 8 км.
Распространение бактерий
Слайд 19
Большинство – готовыми органическими веществами
Сине-зеленые (цианобактерии) - сами создают органическое вещество
Питание бактерий
Многоклеточная нитчатая
цианобактерия Anabaena sphaerica
Слайд 20
Слайд 21
Делением одной клетки на две
При благоприятных условиях – через каждые 20-30 минут
Размножение
Слайд 22
Образование спор
«Спора» - от греч. «спора» - «семя»
Образуются при неблагоприятных условиях (недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры)
Легко разносятся ветром, водой и т.п.
В благоприятных условиях становится жизнедеятельной бактерией
Спора – это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.
Слайд 23
Участвуют в формировании структуры и плодородия почв,
в образовании полезных ископаемых и разрушении погибших растений и животных;
поддерживают запасы углекислого газа и кислорода в атмосфере;
Особенно они важны для травоядных, которые питаются не сколько растительной пищей, сколько продуктами её преобразования
Роль бактерий в природе
Слайд 24
В кишечнике человека в норме обитает от 300 до 1000 видов бактерий общей массой до 1 кг при том что численность их клеток на порядок превосходит численность клеток человеческого организма.
Они играют важную роль в переваривании углеводов, синтезируют витамины, вытесняют патогенные бактерии.
Тысячелетиями человек использовал молочнокислые бактерии для производства сыра, йогурта, кефира, уксуса, а также квашения.
Роль бактерий для человека
Слайд 25
В настоящее время разработаны методики по использованию фитопатогенных бактерий в качестве безопасных гербицидов, энтомопатогенных - вместо инсектицидов. Наиболее широкое применение получила Bacillus thuringiensis, выделяющая токсины, действующие на насекомых.
Помимо бактериальных инсектицидов, в сельском хозяйстве нашли применение бактериальные удобрения.
Бактерии, вызывающие болезни человека, используются как биологическое оружие.
Роль бактерий для человека
Слайд 26
Благодаря быстрому росту и размножению, а также простоте строения, бактерии активно применяются в научных исследованиях по молекулярной биологии, генетике, генной инженерии и биохимии. Самой хорошо изученной бактерией стала Escherichia coli. Информация о процессах метаболизма бактерий позволила производить бактериальный синтез витаминов, гормонов, ферментов, антибиотиков и др..
Перспективным направлением является обогащение руд с помощью сероокисляющих бактерий, очистка бактериями загрязнённых нефтепродуктами или ксенобиотиками почв и водоёмов.
Роль бактерий для человека
Слайд 27
Слайд 28
Бактериальным инфекциям подвержены также растения и животные.
Многие бактерии, являющиеся в норме безопасными для человека или даже обычными обитателями его кожи или кишечника, в случае нарушения иммунитета или общего ослабления организма могут выступать в качестве патогенов.
Патогенные бактерии
История изучения бактерий
- Впервые бактерии увидел в оптический микроскоп и описал голландский натуралист Антони ван Левенгук в 1676 году. Как и всех микроскопических существ он назвал их «анималькули».
Рисунки Левенгука
Размеры бактерий
Клетки бактерий очень малы. Сравните размеры бактерий с толщиной человеческого волоса
Формы бактерий
Бактерии, в зависимости от формы клеток, делят на несколько групп: шаровидные -кокки, палочковидные - бациллы или палочки, спиралевидные - спирохеты
Где обитают бактерии
- Бактерий много в почве, в воздухе, на дне озер и океанов.
- Они живут в холоде, во льдах Арктики.
- В раскалённых песках пустыни, и в горячих кислотных источниках.
- То есть- везде!
Заключение
- Бактерии и в природе и в жизни человека имеют большое значение. Некоторые из них вредны для других организмов (растений, животных, человека), так как вызывают заболевания. Однако способность бактерий активно перерабатывать органические вещества, превращая их сначала в перегной, делает незаменимым их участие в круговороте веществ на Земле.
ЦАРСТВО ПРОКАРИОТЫ
ПОДЦАРСТВО БАКТЕРИИ
Бактерии относятся к прокариотам.
Это самые простые, наиболее мелкие и
широко распространенные организмы,
которые существуют на земле более 2 млрд. лет, но вместе с тем постоянно
развивающиеся. Бактерии настолько
отличаются от других живых организмов, что их выделяют в особое царство. Во всем мире не так уж много мест, лишенных бактерий.
Они обитают в воде, почве, воздухе,
внутри и на поверхности тел животных
и растений.
Строение бактериальной клетки
РАЗМЕРЫ БАКТЕРИЙ
Клетки бактерий очень малы.
ГРУППЫ НАСТОЯЩИХ БАКТЕРИЙ
кокки (шаровидные) - одиночные
диплококки (собраны по два)
стрептококки (в виде цепочки)
стафилококки (в виде виноградной грозди)
сарцины (в виде плотных пачек)
бациллы (палочковидные)
извитые - вибрионы (в виде запятой)
спириллы (один или несколько
правильных завитков)
По способу питания бактерии подразделяют на две группы
ГЕТЕРОТРОФЫ
(они не способны
синтезировать
органическое
вещество,
а питаются готовым)
АВТОТРОФЫ
(способны
синтезировать
органические вещества
из
неорганических)
Гетеротрофы подразделяются на три группы
САПРОФИТЫ
бактерии, которые
питаются органическими
веществами отмрших
организмов
(молочно-кислые
бактерии,
бактерии гниения)
СИМБИОНТЫ
тесное сожительство
бактерий с живыми
организмами,
приносящее пользу
друг другу
(клубеньковые бактерии
на корнях бобовых)
Слайд №10
Большая часть бактерий может использовать в качестве источника энергии почти любые органические соединения, даже вещества, применяемые для их уничтожения (например, пенициллин, убивающий многие бактерии). Это связано с тем, что бактерии могут жить как в присутствии кислорода в среде, так и при его отсутствии.
Слайд №11
Бактерии по способу питания делят на две группы
Анаэробные
(разлагают органические вещества без участия кислорода)
Аэробные
(в процессе дыхания
используют кислород
для окисления органических вещества)
Слайд №12
По отношению к температуре развития бактерии также весьма разнообразны: одни развиваются при широком диапазоне изменения температуры, другие - только при определенных температурах (низких, высоких или в узком диапазоне температур).
Слайд №13
РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ
Клетки бактерий при благоприятных условиях очень быстро размножаются, делясь надвое. Если клетка удваивается каждые пол часа, то за сутки она способна дать 281474976710656 потомков. А некоторые бактерии способны размножаться еще быстрее.
Слайд №14
Быстрое размножение молочнокислых бактерий в молоке приводит к тому, что оно скисает за считанные часы.
Слайд №15
Слайд №16
Образование спор
При неблагоприятных условиях, например, при недостатке воды, многие бактерии переходят в состояние покоя. Клетка теряет воду, несколько сморщивается и остается в состоянии покоя до тех пор, пока снова не появится вода. Некоторые виды переживают периоды засухи, жары или холода в форме спор. Образование спор у бактерий - это не способ размножения, так как каждая клетка дает всего одну спору и общее количество особей при этом не возрастает.
Слайд №17
При образовании споры клетка ссыхается, округляется в пределах имеющейся клеточной стенки и выделяет новую толстую стенку внутри старой. При благоприятных условиях (во влажных условиях) спора прорастает. Споры очень стойки: выдерживают длительное высушивание, кипячение в течение нескольких часов, сухое нагревание до 140oС. Некоторые споры выдерживают температуру -245oС. Стойки они и к действию ядовитых веществ, сохраняют жизнеспособность длительное время. Так, палочки сибирской язвы сохраняют жизнеспособность, оставаясь в виде спор в течение 30 лет.
Слайд №18
Выживание бактерий при высушивании
Холерный вибрион до 2 дней
Чумная палочка до 8 дней
Палочка дифтерии до 30 дней
Палочка тифа до 70 дней
Туберкулезная палочка до 90 дней
Палочка стафилококка до 90 дней
Слайд №19
Положительное значение бактерий
Определяется их участием во многих биологических процессах, особенно в круговороте веществ в природе. Бактерии, в результате своей жизнедеятельности, способны разлагать сложные органические соединения до простых неорганических веществ, которые снова используются зелеными растениями. Бактерии способны разлагать белки, углеводы, жиры.
Слайд №20
Ряд веществ, образуемых бактериями в результате обмена веществ, весьма ценен для человека. Деятельность бактерий используется в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства для получения молочнокислых продуктов, для квашения капусты, силосования кормов, получения органических кислот, спиртов, ацетона, ферментативных препаратов и др.
Слайд №21
В настоящее время бактерии приобретают исключительно большое значение как продуценты многих биологически активных веществ (антибиотиков, аминокислот, витаминов и др.), используемых в медицине, ветеринарии и животноводстве. Без участия бактерий невозможны процессы, происходящие при приготовлении кожи для дубления, мацерации волокон льна и пеньки.
Слайд №22
Человек использует бактерии и для обработки сточных вод: при медленном пропускании сточных вод над гравием и песком твердые частицы оседают и под действием разных бактерий превращаются в материал, который после высушивания используется как удобрение. При прохождении сквозь песок и гравий болезнетворные бактерии погибают и перевариваются гнилостными бактериями.
Из болезней растений, вызываемых бактериями, известны: ожог, поражающий плодовые растения - яблони, груши и др.; черная гниль капусты; мягкая гниль многих растений; опухоли корней растений Несмотря на вред, приносимый (бактериальный корневой рак); опухолевидные наросты на листьях (галлы) и др.
1 слайд
2 слайд
3 слайд
4 слайд
БАКТЕРИИ Бактерии - это доядерные организмы, которые мы называем микробами, они имеют клеточное строение. Это очень древние организмы они появились на Земле около 3 миллиард лет назад. Впервые человеческий глаз увидел бактерии, 300 лет назад.
5 слайд
Потребовалось еще двести лет, прежде чем микробиология стала самостоятельной наукой. Новая отрасль биологии постепенно раскрывала ту огромную роль микроорганизмов, которую они играют в жизни человека, сопровождая его от колыбели до могилы.
6 слайд
РОЛЬ БАКТЕРИЙ Бактерии, разлагают отмершие организмы, возрождают условия для жизни новых существ. Микроорганизмы помощники человека, его враги и спутники в повседневной жизни.
7 слайд
Цель работы Выявить микроорганизмы, которые являются спутниками человека. Выявить зависимость количества микроорганизмов от режима работы школы. Обнаружить и подсчитать количество микроорганизмов на руках и предметах ежедневного пользования учащихся.
8 слайд
Описание строения микробов Бактерии всего очень малы. Их можно увидеть только под микроскопом. Их тело состоит всего из одной клетки. Они устроены проще всех других организмов – в их клетках даже нет ядра.
9 слайд
Ученым известно, по меньшей мере 2 500 видов бактерий. Они встречаются повсюду: в воздухе, в воде, в почве, в телах других живых существ.
10 слайд
По форме и особенностям объединения клеток различают несколько групп настоящих бактерий. Бактерии просто устроены и кроме оболочки и цитоплазмы они имеют наследственный материал.
11 слайд
Роль бактерий в природе Роль бактерий в природе огромна – при помощи них получают кефир, сыр, спирты и лимонную кислоту. Многие бактерии них живут в организме растений –помогая усваивать азот воздуха, другие в организме животных - помогают переваривать пищу, а Третьи являются источниками различных заболеваний.
12 слайд
13 слайд
Материалы и методика Исследования Исследования проводились в стенах нашей школы Пробы воздуха были взяты в коридорах школы и кабинетах математики и биологии, кроме того были взяты мазки с рук младших школьников, с телефонной трубки и со страниц наших учебников.
14 слайд
Для исследования бактерий была приготовлена среда, это мясо- пептиного агара. (Взято 20 грамм агар-агара,15 грамм мясного бульона, 500 грамм воды все это вскипятили, отфильтровали и разлили в стерильные чашки Петри. Готовые чашки со средой были использованы для опытов.
15 слайд
Для исследования воздуха чашки Петри с готовой стерильной средой открыли на 15 минут(по методу Коха и Кларка- и Гейджера). Отпечатки пальцев (метод отпечатков ВН.Крылова, Р.Б Гольдина) были взяты легким прикосновением пальцев на стерильную питательную среду.
16 слайд
Мы исследовали: 1. Воздух в классе до уроков. 2. Воздух в коридоре на 1 этаже вешалка после 4 уроков 3. Воздух в классе после вечерней уборки
17 слайд
Состояние чистоты рук- Взяты мазки с чистых пальцев – сразу после мытья хозяйственным мылом и через полтора часа после мытья рук. Мазки с рук семиклассников после столовой
18 слайд
Мазки.с телефонной трубки после долгого пользования с телефонной трубки, после обработки спиртом Мазки со страниц старого учебника и страниц нового учебника
19 слайд
Затем были визуально рассмотрены результаты опытов, на наличие бактерий бактерии определялись в основном на количество, подсчетом колоний, которые поселись на питательной среде и рассчитывались на площадь чашки.
20 слайд
Для выяснения того, что может уменьшить количество бактерии, был сделан новый посев бактерий и на эти посевы положоили таблетки левомицитина и тетрациклина, а также использованы кусочки листьев каланхоэ, душистой герани и капли хозяйственного мыла.
21 слайд
ИССЛЕДОВАЛИ - Воздух в коридоре с таблетками. левомицитина Воздух в коридоре с капельками хозяйственного мыла Воздух в классе после уроков с каланхоэ Воздуха в классе после уроков с геранью.
22 слайд
Результаты исследования Результаты опытов: воздушная среда в школе более чистая с утра – 6 колоний. После 4 уроков количество колоний стало –13 После 7 уроков- 57 колоний
23 слайд
Бактерии в воздухе МЕСТО ПРОБЫ КОЛИЧЕСТВО КОЛОНИЙ БАКТЕРИЙ воздух в классе до уроков 6 воздух после 4 уроков 13 воздух после 7 уроков 57
24 слайд
Результат мазков с отпечатков пальцев на страницах книг и телефоне Отпечатки чистых пальцев-21 колонии Отпечатки после 1 часа после мытья 23 колонии а у ученика после столовой- 35 колоний Результат обследования телефонной трубки и страниц книг результаты вы видите на диаграмме
25 слайд
26 слайд
Что обнаружили? Среди выращенных чистых колоний стрептококков (STREPTOCOCCUS SALIVARUS) высеялись и стафиллококки их мы отличили по окраске и рассмотрели их окрашенными в синьке под микроскопом увеличением 400 раз
27 слайд
Что помогает задержать рост микробов На пробах видно,что таблетки разложенные на посевах питательных сред не дают развиваться бактериям- вокруг тетрациклина и левомицитина чистая питательная среда (без бактерий) по ободку на 0,2 см, положенные на посевы кусочки листьев душистой герани, каланхоэ и капелька мыльной пены., также тормозят развитие бактерий по диаметру от 0,1 до 0,5 см.