Исследовательская работа бактерии друзья или враги. Старт в науке. От чего зависит наше здоровье

Микробы незаметны и живут на Земле уже задолго до нас. Микробы встречаются везде и всегда, могут быть как друзьями, так и врагами.

Микробами, называют группу микроорганизмов, которых не видно невооружённым глазом. Размером они менее 0.1 мм. Они способны жить где угодно – глубоко в недрах земли, на дне мирового океана и даже в горячих источниках воды.

Есть теории, которые утверждают, что микробы самые древнейшие обитатели Земли и были первыми живыми организмами.

В основном микроорганизмы полезны. Они помогают разлагать остатки растений и животных, при этом возвращают углекислоты в атмосферу и азот в почву. Без всего этого жизнь других живых была бы невозможной.

Существуют такие бактерии, которые проникают в корни растений и сотрудничают с ними. Одними из таких бактерий являются клубеньковые бактерии, они обогащают бобовые растения азотом, поглощая его из воздуха. В коже человека тоже живут различные микробы. Их количество увеличивается или уменьшается в зависимости от гигиены человека. Чем чаще ее моют, тем меньше на ней .

Например, на слизистой оболочке носоглотки всегда есть пневмо-, стафило- и стрептококки. Отличной средой для жизни и размножения микроорганизмов является налет на зубах. Обильно развивающиеся микробы во рту способствуют разложению пищевых остатков и накапливанию химических продуктов этого распада, ведущих к кариесу и разрушению эмали зубов. Поэтому и важно чистить зубы, после каждой еды.

Микробы в организме человека живут везде. Исключением не является и кишечник человека. Они могут оказывать вредное и полезное воздействие. Микроорганизмы молочнокислого брожения синтезируют белки и витамины, которые усваиваются организмом; так же они разлагают углеводы, тем самым создавая неблагоприятные условия для развития гнилостных микробов. Благодаря деятельности микробов готовится кефир, вино, масло, сыр, пиво, тесто для хлеба, квасится капуста. Для приготовления антибиотиков используются плесневые грибки.

Под воздействием внешних факторов микроорганизмы способны видоизменяться – менять свою форму, структуру ядра, способность к окраске, усиливать активность. Таким образом, микробы способны мутировать и сохранять стойкие наследственные свойства.

Вот фотографии микробов, а также некоторых страшных насекомых, внешне таких же “красивых”.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Научно-исследовательская работа

Бактерии:

враги или друзья?

Выполнил:

Градусов Максим Александрович ,

учащийся 2«Е» класса

муниципального автономного

общеобразовательного учреждения

«Школы № 187 с углубленным изучением

отдельных предметов» г. Нижнего Новгорода

Научный руководитель:

Сапунова Ольга Александровна ,

учитель начальных классов высшей категории

МАОУ «Школы № 187»

Научный консультант:

Левакова Эльвира Юрьевна,

к.х.н, учитель химии высшей категории

МАОУ «Школы № 187»

Нижний Новгород

Введение

С раннего детства все мы знаем, что после улицы надо мыть руки с мылом, а грязные предметы нельзя брать в рот. Вокруг нас обитает огромное количество микроскопических организмов, невидимых невооружённым глазом, и они могут вызвать серьёзные заболевания. Но с экрана телевизора и в интернете нам рассказывают о полезных для здоровья продуктах, которые содержат … бактерии! Получается, что не все микроорганизмы вредны для человека. В своей исследовательской работе мы решили найти ответ на вопрос: кто для человека бактерии - враги или друзья? На этот вопрос может дать ответ микробиология – наука, которая изучает микроорганизмы, их виды и строение, значение, которое они имеют в природе и жизни человека. Тема моего исследования волнует и взрослых учёных, в настоящее время активно развивается метагеномика - новый раздел генетики, изучающий генный состав целых сообществ организмов. Анализ бактериальных сообществ организмов людей позволит установить, каким образом микроорганизмы предотвращают или повышают риск развития заболеваний.

Актуальность и значимость работы заключается в том, чтобы все дети знали, почему необходимы бактерии людям, чем они опасны, и применяли эти знания на практике.

Предмет исследования: бактерии, их строение, формы и виды

Цель исследования: выяснить, какую роль играют бактерии в природе и жизни человека

Задачи исследования:

Изучить научную литературу по этому вопросу;

Проанализировать влияние бактерий на организмы человека и животных;

Разработать анкету и провести анкетирование среди учеников класса на предмет исследования;

Провести эксперимент по выращиванию бактерий в домашних условиях.

Гипотеза заключается в том, что жизнь человека неразрывно связана с бактериями, они приносят не только вред, но и пользу.

ГЛАВА 1. Теоретическая часть

1.1 История изучения бактерий

Удивительный, невидимый глазу мир бактерий «живой пленкой» укутывает нашу планету.

Бактерии считаются самыми древними существами на Земле. Они образовались более 3,5 млрд лет назад и в течение очень длительного времени (около миллиарда лет) были единственными организмами на нашей планете.

Бактерии – это живые организмы, которые окружают нас повсюду. Они обитают везде: в воздухе, в воде, на поверхности нашего тела, во рту, на всех предметах, растениях и животных.

Бактерии настолько малы, что увидеть их можно только при помощи микроскопа.

Впервые бактерии увидел в оптический микроскоп и описал в 1676 году голландский натуралист Антони ван Левенгук. Как и всех микроскопических существ, он назвал их «анималькули».

Рисунок 1. Антони ван Левенгук, его микроскоп и бактерии

Название «бактерии» ввёл в употребление в 1828 году немецкий ученый Христиан Эренберг, которое в переводе с греческого означало «маленькая палочка».

Рисунок 2. Немецкий ученый Христиан Эренберг.

В 1850-х годах французский микробиолог Луи Пастер положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.

Рисунок 3. Французский микробиолог Луи Пастер.

Дальнейшее развитие медицинская микробиология получила в трудах Роберта Коха, которым были сформулированы общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). В 1905 году он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза.

Рисунок 4. Немецкий микробиолог Роберт Кох.

Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 1930-е годы.

Рисунок 5. Сканирующий электронный микроскоп.

1.2 Строение бактерий

Бактерия покрыта прочной оболочкой – клеточной стенкой. Основная ее функция – защита организма от внешних воздействий и придание ему определенной формы. Очень часто над клеточной стенкой бактерии образуется дополнительный защитный слой – капсула, которая предохраняет бактерию от высыхания.

Внутри клетка заполнена цитоплазмой. Ядра у бактерии нет, его место занимает - ДНК, которое несет генетическую информацию клетки.

На поверхности некоторых бактерий находятся жгутики или короткие ворсинки, которые помогают организму двигаться.

Плазматическая мембрана проницаема, через нее происходит обмен веществ.

Рисунок 6. Строение бактерии.

1.3 Виды бактерий

По способу питания бактерии делятся на:

Рисунок 6. Виды бактерий по способу питания.

Бактерии, в зависимости от формы клеток, делят на несколько групп:

шаровидные - кокки,

палочковидные - бациллы или палочки,

спиралевидные - спирохеты

Рисунок 7. Виды бактерий по форме

Сине-зеленые водоросли - это тоже бактерии. Они способны к фотосинтезу, как растения, и не нуждаются в органических веществах для питания.

Рисунок 8. Сине-зеленые водоросли.

Есть подвижные и неподвижные бактерии. Среди подвижных одни свободно плавают при помощи специальных хвостиков – жгутиков, а другие просто скользят за счет волнообразных сокращений собственного тела.

Рисунок 9. Неподвижные и подвижные бактерии.

Бактерии бывают полезные и вредные:

Рисунок 10. Полезные и вредные бактерии.

Размножение бактерий

Клетки бактерий при благоприятных условиях очень быстро размножаются, делясь надвое. Если клетка удваивается каждые полчаса, то за сутки она способна дать 281 474 976 710 656 потомков. А некоторые бактерии способны размножаться еще быстрее.

Рисунок 11. Размножение бактерий.

Среда обитания бактерий

Бактерии обитают везде: в воздухе, в воде, на поверхности нашего тела, во рту, на всех предметах, растениях и животных.

Рисунок 12. Среда обитания бактерий.

Польза от бактерий

Круговорот веществ происходит с участием бактерий: если бы эти маленькие труженики однажды исчезли, планета очень быстро оказалась бы завалена остатками отмерших растений и погибших животных.

Рисунок 13. Роль бактерий в природе.

Скисание молока в разнообразные кисломолочные продукты.

Рисунок 14. Кисломолочные продукты

Бактерии сделали хлеб из дрожжевого теста пышным, лучше пропекаемым.

Рисунок 15. Хлеб из дрожжевого теста.

Без бактерий не было бы маринованных овощей.

Рисунок 16. Маринованные овощи.

Фармацевты изготавливают разнообразные антибиотики, вакцины, ферменты, витамины.

Рисунок 17. Изготовление лекарственных препаратов.

Бактерии живут на человеке и в человеке. Больше всего бактерий проживает в кишечнике, где они трудятся на благо человека. Одни помогают переваривать пищу, другие вырабатывают витамины, третьи убивают вредные микробы.

Рисунок 18. Бактерии в кишечнике человека.

Опасность для человека

Бактерии вызывают различные инфекционные заболевания.

Рисунок 19. Опасные бактерии.

Приводят к порче продуктов питания: молочнокислые бактерии сквашивают свежее молоко.

Рисунок 20. Прокисшее молоко.

Чтобы обезопасить себя от вредных бактерий и подружиться с полезными нужно:

Мыть руки перед едой и после возвращения домой, откуда бы то ни было;

мыть овощи и фрукты;

следить за сроками годности продуктов;

в период эпидемий ограничивать контакт с возможными носителями инфекции.

Рисунок 21. Защита от вредных бактерий.

ГЛАВА 2. Практическая часть

2.1 Анкетирование

Мы всем классом посещаем кружок «Биолог будущего», который ведет кандидат биологических наук преподаватель биологического факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского Макеев Игорь Серафимович. На этих занятиях мы изучаем микроорганизмы, рассматриваем их в микроскоп.

Чтобы выяснить представление о бактериях у учеников, мы провели анкетирование 26 учащихся класса.

2.2 Анализ проведенной анкеты

По первому вопросу получены следующие данные:

Данные по второму вопросу:

Данные по третьему вопросу вот такие:

Данные по четвертому вопросу:

Данные по пятому вопросу следующие:

И наконец, таковы данные по шестому вопросу:

Проанализировав проведенную анкету, можно сделать вывод, что 80% учащихся владеет информацией, а 20% - затрудняются ответить. Для более полного ознакомления с новой информацией, ученикам будут выданы информационные буклеты.

На следующих занятиях кружка мы будем изучать другие микроорганизмы, такие как плесневые грибы. Попробуем самостоятельно вырастить хлебную плесень и рассмотреть её под микроскопом.

2.3 Эксперимент

А ещё я решил попробовать вырастить бактерии в домашних условиях.

Рисунок 22. Чашки Петри

Я вымыл три чашки Петри, простерилизовал их на газу.

Рисунок 23. Стерилизация чашек Петри

Затем приготовил питательную среду из вещества Агар-агар.

Рисунок 24. Приготовление питательной среды

Залил питательную среду в нижнюю половинку чашек Петри тонким слоем, только лишь покрывающим дно.

Агар-агар тверд, чашка Петри комнатной температуры – все готово к продолжению эксперимента! Далее высаживаем бактерии в питательную среду! Легонько касаюсь пальцами поверхности питательной среды (до и после мытья рук).

Рисунок 25. Высаживание бактерий с грязных рук в 1-ю чашку Петри

Рисунок 26. Высаживание бактерий после мытья рук во 2-ю чашку Петри

Поместив бактерии на питательную среду, я закрыл чашки Петри крышкой, запечатал их малярным скотчем, подписал и поместил чашки Петри в теплое и темное место (под батареей).

Рисунок 27. Три чашки Петри с питательной средой и бактериями в двух чашках.

Рисунок 28. Три чашки Петри, помещенные в теплое и темное место

На пятый день эксперимента стали появляться чуть заметные глазу колонии бактерий.

Рисунок 29. Бактерии, появившиеся от грязных рук

В этой чашке Петри, где я дотронулся чистыми руками до питательной среды, на пятый день бактерии практически незаметны.

Рисунок 30. Бактерии, появившиеся от чистых рук

В данной чашке Петри, куда я не высаживал бактерий, всё идеально чисто!

Рисунок 31. Чистая питательная среда

Вывод:

Рисунок 32. Мытьё рук с мылом

Заключение

Я собрал и проанализировал научную информацию о бактериях, провел социологический опрос, чтобы выяснить представление о бактериях у учеников класса, и подготовил памятки-буклеты о роли бактерий в природе и жизни человека. В ходе исследовательской работы я сделал для себя открытие, что бактерии – это неотъемлемая часть живого на нашей планете, и без них жизнь на Земле была бы невозможна. Существуют опасные бактерии, но и они выполняют определенную функцию. Я узнал, что бактерии являются нашими помощниками, в первую очередь это симбионты, без которых многие процессы нашего организма были бы невозможны. Полезные бактерии восстанавливают защитные силы организма и укрепляют иммунитет человека. Бактерии играют положительную роль в хозяйственной деятельности человека, они широко используются в медицине и биотехнологии, являются объектом для научных исследований.

Отрицательная роль принадлежит болезнетворным, или патогенным, бактериям. Они способны проникать в ткани растений, животных и человека и выделять при этом вещества, угнетающие защитные силы организма. Известен целый ряд болезней человека бактериального происхождения. В ходе работы я действительно узнал много нового о бактериях, способах их культивирования и изучения. Я убедился, что все материалы подтверждают гипотезу о том, что бактерии могут быть как вредными для человека, так и полезными. Подводя итог своей работе, я пришел к выводу, что бактерии - наши друзья, и врагами становятся лишь по вине самого человека.

В заключение приведу слова нашего современника, учёного-исследователя Вильгельма Боланда: «Этот результат ещё раз подтверждает предположение, что все высшие организмы, такие как растения, насекомые и животные (включая людей), сосуществуют с микробиологическими симбионтами. Без этих благотворных микроорганизмов, мы не могли бы жить и выживать. Их следует считать неотъемлемой частью нашего тела».

Список используемых источников и литературы

https://ru.wikipedia.org/wiki/Бактерии

http://jbio.ru/istoriya-issledovaniya-bakterij

Вайткене Л.Д. Биология, М.: Издательство АСТ, 2017. – 256с.: ил.

Вахрушев А.А., Окружающий мир. (Обитатели Земли). 3кл.: учебник, М.: Баласс, 2013. – 144 с.: ил.

Плешаков А.А., Биология. Введение в биологию. 5кл.: учебник, М.: Дрофа, 2016. – 158с.: ил.

Сергеев Б.Ф., Я познаю мир: Биология, М.: Издательство АСТ, 2004. – 398 с.: ил.

Приложение 1.

Знаешь ли ты о существовании бактерий на нашей планете?

□ затрудняюсь ответить

Как ты думаешь, бактерии могут вызывать различные заболевания?

□ затрудняюсь ответить

Как ты считаешь, все ли бактерии являются вредными для человека?

□ затрудняюсь ответить

Как ты думаешь, в организме человека живут бактерии?

□ затрудняюсь ответить

Какую пользу приносят бактерии, живущие в организме человека?

□ Помогают переваривать пищу

□ Восстанавливают защитные силы организма и укрепляют иммунитет

□ Не приносят пользы

Как человек использует бактерии в хозяйственной деятельности?

□ Отдельные виды бактерий используют в кулинарии

□ Бактерии используют при производстве лекарств и витаминов

□ Бактерии используют при производстве удобрений для растений

□ Бактерии используют для получения химических веществ

Горяева Цагана Намруевна

Образованному человеку не надо доказывать, что невежество вредно для здоровья. Разумный учится всю жизнь и старается избежать болезни, стремится быть здоровым, стройным, красивым. Однако, большинство людей даже не догадываются, что причиной многих их недуг часто является не соблюдение простых гигиенических норм. Тысячи людей попадают на больничную койку лишь из-за того, что не помыли рук перед едой или после прогулок на улице. Да и не только личное это дело – помыл руки или не помыл. Возбудители кишечных инфекций поражают не одного человека, под угрозой его близкие и знакомые. К сожалению, нет возможности подсчитать, скольким сотням тысяч или даже миллионов людей спасла здоровье такая простая мера профилактики, как мытье рук. Зато есть другие поучительные данные: микробы, помещенные на чисто вымытую кожу, в течение 10 минут погибают почта полностью. Микробы, помещенные на 10 минут на загрязненную кожу, сохраняются в 95% случаев. Конечно, совсем не обязательно вспоминать о результатах исследований всякий раз, когда моешь руки. У большинства людей мытье рук должно войти в привычку, стать навыком. Чтобы уберечься от микробов нужно соблюдать правила личной гигиены, не стоит есть немытые фрукты и овощи и, конечно не забывайте почаще мыть руки. Ведь от такой, казалось бы, простой процедуры зависит наше здоровье. Запомните! Очень важное средство от всех болезней – хорошее здоровье. Крепкий, закалённый человек лучше справится с любой инфекцией, холодом и жарой. А к слабому, изнеженному любая хворь пристанет.

Будьте сами для себя Добрым Доктором Айболитом!

Скачать:

Подписи к слайдам:

Микробы - друзья или враги? Тема и сследования:

Цель моей работы: узнать, действительно ли существуют микробы и так ли уж они страшны для человека. Задачи: - изучить литературу о микробах; - провести исследование микробов в бактериологической лаборатории; - проанализировать влияние болезнетворных и полезных микробов на организм человека.

Предметом исследования послужили: микробы и бактерии, а объектом исследования: учащиеся начальной школы.

Гипотеза Я думаю,что причиной заболевания являются вредные микробы; Существуют и полезные микробы.

Кто такие микробы? Микроб – ужасно вредное животное, Коварное и, главное, щекотное. Такое вот животное попадёт в живот, И спокойно там живёт. Залезет, и где ему захочется, Гуляет по больному и щекочется. Он горд, что столько от него хлопот, И насморк, и чихание, и пот.

В 1865 году Луи Пастер первым выдвинул теорию о том, что причиной заболеваний являются микробы. И сегодня мы знаем, что микробы являются самыми опасными врагами человека.

Существует некоторое количество мест, где концентрация микроорганизмов особенно высока. Это клавиатура и монитор компьютера, экран телевизора, сотовые телефоны, ковры и паласы, грязные руки, фрукты, овощи и многое другое.

Один из самых лёгких способов попадания микробов в наш организм – наши грязные руки. "Болезнь грязных рук" – так не случайно называют дизентерию. Грязные руки угрожают и брюшным тифом, гепатитом, холерой. Тысячи людей попадают на больничную койку лишь из-за того, что не помыли рук перед едой или после прогулок на улице.

Сколько раз в день вы моете руки?

Часто ли у вас болит живот? ?

Можно ли заболеть если не мыть руки?

Чтобы наконец-то узнать, действительно ли существуют микробы и так ли уж они страшны для нас, мы с мамой решили сходить в лабораторию, которая находится в больнице нашего посёлка. Исследовательская часть

Я решила принять активное участие в исследовании этих микробов. Исследование длилось несколько дней. В первый день - взяли мазок с моей руки и сделали посев первичного материала.

Затем всё это оставляем на 24 часа в термостате, при температуре 37 градусов.

Во второй день рассматриваем под микроскопом выросшие микробы.

Выросшие микробы пересеиваем в питательную среду и опять ставим в термостат на 24 часа при температуре 24 градуса.

На третий день выросший микроб проверяем на чувствительность к антибиотикам и узнаём, каким антибиотиком лечится данный микроб.

И опять наш микроб ставим на 24 часа в термостат при температуре 37 градусов.

На четвёртый день, мы увидели результат – вырос стафилококк.

А это значит, что на грязных руках находится огромное количество микробов, которые скапливаются на руках, вместе с частицами земли и пыли. Почесал грязной рукой глаз – и вот, пожалуйста, глаз покраснел, начал болеть, слезиться. А уж если грязные руки забрались в рот или схватили чистое яблоко – беду нужно ждать не сегодня, так завтра. Иногда, глядя на руки, нам кажется, что они чистые. Но ведь бактерии очень маленькие, их не увидишь без микроскопа. Поэтому всегда нужно мыть руки!

Микробы - наши друзья!

Опыт: Полезное применение микроорганизмов на примере дрожжей Мы с мамой замесили две порции теста из муки, воды, соли, сахара.

Одну порцию мы замесили без дрожжей. Во вторую порцию мы добавили дрожжи. Сформировали маленькие булочки. Булочку из теста без дрожжей мы пометили зубочисткой.

Булочка из теста без дрожжей очень маленькая Мы испекли эти булочки Вторая булочка получилась пышнее. А что же внутри?

Вот так выглядит эта «булка» На вкус – жесткая, не вкусная Разрежем булочки ножом Вторая булочка получилась пышная, ароматная, очень вкусная

В ходе исследовательской работы я пришла к выводу, что мир микробов интересен и многообразен! Среди микробов есть наши друзья и враги. Чтобы уберечься от вредных микробов нужно соблюдать правила личной гигиены, есть мытые фрукты и овощи и, конечно не забывать почаще мыть руки. Ведь от такой, казалось бы, простой процедуры зависит наше здоровье. Полезные микробы помогают нам быть здоровыми и не дают вредным бактериям наносить вред человеку. вывод.

«Мойдодыр» К. И. Чуковского - одна из самых любимых моих книг. И мне всегда было интересно, за что же на грязнулю сердились крокодил, Мойдодыр, мочалки, мыло. Этот мальчик ведь был просто смешной. И мама мне рассказала, что когда взрослые говорят, что надо мыть руки перед едой, после прогулки, чистить зубы, умываться – это не просто требование. Оказывается, нас окружает целый мир невидимых существ, которые возникли на планете много миллиардов лет назад, пережили все изменения, которые происходили на Земле: извержения вулканов, ледниковый период, гибель многих доисторических животных. Эти существа называются бактериями. Они бывают как полезные, так и вредные для человека и животных. Для того чтобы представлять, с чем мы имеем дело, мама предложила мне провести несколько экспериментов.

Из различных источников мы знаем, что люди, не соблюдающие простых правил личной гигиены, часто болеют и даже попадают в больницу, и причиной тому являются бактерии. Но также известно, что полезные микроорганизмы способны защитить человека от вредного воздействия факторов внешней среды. Микроорганизмы существуют миллионы лет и поэтому научились жить в самых сложных условиях, и человеку очень важно уметь использовать полезные свойства микроорганизмов и знать как защитить себя от их вреда.

Бактерии - это микроскопически малые организмы. Бактерии - (от греческого слова бактериа - палочка) поистине вездесущи. Первыми жителями Земли были бактерии. Почти два миллиарда лет они оставались единственными ее обитателями. Со временем они изобрели фотосинтез, то есть научились превращать солнечный свет в богатые энергией углеводы. Начали вдыхать кислород. Заселили любую пригодную для жизни нишу. В воздухе и воде, любом комочке почвы и в каждом живом организме тысячи, a то миллионы бактерий. Они могут жить в самых суровых условиях, которых не выдерживают другие организмы. Их удаётся обнаружить в верхних слоях атмосферы на высоте нескольких десятков километров и в глубоких подземных скважинах; в кипящих вулканических источниках и в толще антарктических ледников. Бактерии были найдены даже в воде, охлаждающей ядерный реактор, т. е. там, где уровень радиации во много раз превышает смертельную для человека дозу. Мириады бактерий, населяющих Землю, ведут гигантскую геохимическую деятельность, поддерживающую круговорот жизни. Вместе с грибами бактерии разрушают мертвую органическую материю и превращают ее в углекислый газ и воду, регулируют состав атмосферы, помогают сохранять плодородие почвы.

О микроскопе.

Увидеть бактерии можно только в сильный микроскоп. Мечтая открыть новые миры, люди совершали рискованные экспедиции к неизведанным берегам. Однако до 17 века никто не подозревал, что рядом существуют чудесные создания природы. Человеком, открывшим мир микроорганизмов, стал Антони Ван Ливенгук. Он родился в Голландии в бедной семье. Много работал с детства. У него было одно увлечение. Он любил шлифовать оптические стекла и достиг в этом деле больших успехов, в то время самые мощные линзы могли увеличить изображение в 20 раз, а Ливенгук создал линзы, увеличивающие в 150 и даже 300 раз. Эти линзы и оказались окном в новый мир. Однажды рассматривая под линзой каплю воды, Ливенгуг увидел чудо – мельчайших живых существ. Так в 1673г. человек впервые познакомился с бактериями. О своем открытии он сообщил в Лондонское королевское общество, и пока ученые решали верить или нет этому открытию, Ливенгук рассматривал через линзы все, что мог. Так он узнал, что мышцы состоят из волокон, в слюне человека живут микробы, а в крови плавают красные шарики. За 50 лет работы ученый открыл более 200 микроорганизмов. К ученому приезжали многие известные люди, в том числе и Петр первый. Все хотели заглянуть в таинственный мир.

Даже в самый мощный световой микроскоп не удается разглядеть мельчайшие части бактерий. Настоящий переворот в науке произошел с созданием электронного микроскопа. Он увеличивает изображение в тысячи раз. А в средине 90-х годов прошлого века был создан лазерный микроскоп. Чтобы поймать мельчайшую клетку и вести за ней наблюдение ученые изучают не отдельный микроб, а скопление – бактериальные культуры. Если все клетки одинаковы, то это чистая культура. Такая однородная масса может расти в пробирке или колбе со специальной, питательной средой. Если питательные вещества в пробирке заканчиваются, то бактерии могут погибнуть. Для этого постоянно пересевают чистую культуру бактерий на новую среду. В эти среды добавляют различные вещества, такие как желатин, агар-агар (вещество из бурых морских водорослей). После этого питательную среду разливают по специальным, плоским чашкам и тонкой петлей вносят культуру бактерий. Из каждой клетки вырастает новая колония. Так идет «охота» на микроба.

Мы с мамой пришли на кафедру микробиологии в Медицинскую академию и нам показали специальные чашки (чашки Петри), пробирки, колбы и термошкафы, в которых растут бактерии. Нам предложили сделать несколько опытов.

В чашку со специальным веществом мы приложили палец руки, а в другую чашку сделали такой же отпечаток, но после того как помыли руки. Чашки поставили в специальный шкаф.

Ватной палочкой взяли соскоб с зубов и поместили его в другую чашку и также поставили ее в шкаф.

Врач – лаборант сказал нам, что будет делать фотографии этих чашек через определенные промежутки времени, для того чтобы можно было оценить, как растут бактерии. Мы должны будем оценить опыт через 3 дня.

И вот прошло 3 дня. Нам показали, что выросло в наших чашках. Там где мы прикладывали немытые руки, почти вся чашка была покрыта разными по цвету и форме капельками, которые плотно держались на питательной среде. Там где мы делали посев чистыми руками, этих капелек было намного меньше. В чашках с соскобами изо рта было много разных белых, сероватых колоний.

Тоненькой петлей эти колонии нанесли на стекло, покрасили специальной краской и стали смотреть в микроскоп. Под микроскопом мы увидели мелкие шарики, длинные нити, толстые палочки. Всего разных микробов было шесть. А в смыве изо рта - восемь.

Но в световой микроскоп нельзя увидеть строение бактерий, это может показать электронный микроскоп.

Чаще всего они состоят из одной клетки и по форме напоминают шарики или палочки.

Клетка, из которой состоит тело большинства бактерий, как любая другая, содержит протоплазму и окружена цитоплазматической мембраной. В протоплазме содержится ДНК – компьютер, хранящий в себе программу развития. Можно сказать, что бактериальная клетка – мешочек набитый различными веществами.

Бактериальная клетка имеет прочную стенку, иногда вокруг клетки образуется плотный чехол из слизи (капсула), который защищает клетку от высыхания.

Строение бактерий

Схема строения бактериальной клетки: 1 - клеточная стенка, 2- наружная цитоплазматическая мембрана, 3- кольцевая молекула ДНК, 4 - рибосомы, 5 - включения, 6 -мезосома (запас мембраны)

Есть много подвижных бактерий. Некоторые могут, как гусеницы ползти по твердой поверхности. В жидкой среде клетки бактерий плавают с помощью жгутиков - тонких выростов, которые не встречаются больше ни у кого в природе. В месте соединения жгутика и клетки словно работает мощный мотор. Под его действием жгутик вращается вокруг своей оси, что придает клетке винтообразное движение. С помощью жгутиков бактерии могут передвигаться туда, где больше питательных веществ, либо покидать зоны с неблагоприятными условиями. Бактерии цилиндрической формы называют палочками, а шарообразной – кокками. Все бактерии размножаются простым делением, иногда бактерии имеют форму запятой (вибрионы), палочек, закрученных в спирали, превращающихся в причудливые нити.

Врач-лаборант рассказал о том, что не все бактерии вредные и главное, для того чтобы они вызвали болезнь очень важно их количество. Оказывается, многие бактерии приспособились и живут в определенных условиях. Подобные колонии, получившие название «биоплёнок», стали обнаруживать всюду: на камнях и рифах, на растениях и памятниках, на стенках водопроводных труб и стеклышках контактных линз. Ещё известно, что у каждого из нас есть определенный состав полезных бактерий, но при этом для другого человека они могут оказаться вредными. Поэтому, необходимо все должны иметь собственные зубную щетку, расческу, нельзя кусать одно яблоко или конфету. Итак, бактерии живут колониями. Но, значит, им надо как-то общаться друг с другом. Как? Ответ был найден лишь в 1990-ые годы. Оказалось, бактерии для подсчета сородичей используют химическую систему связи, выделяя особые сигнальные вещества – ферромоны. Их концентрацию они измеряют с помощью специфического рецептора. Пока ферромонов мало, значит и микробов мало, и действовать сообща им невыгодно. Но весточка летит за весточкой, подтверждая: «Мы вместе!» И вот от былой безобидности нет следа. Как только число бактерий достигло определенного количества, вся колония дружно выделяет токсин, от которого человеку становится плохо. С тех пор, как мы узнали, что опасны не микробы сами по себе, а их количество, – стало ясно, что и бороться с ними можно иначе. Надо не уничтожать бактерии, а мешать им общаться друг с другом. Пусть микробы, даже образовав крупную колонию, по-прежнему верят, что разобщены. Пусть не догадываются, что им давно пора переходить в атаку. Значит, надо найти те особые вещества, которые подавляют химические сигналы микробов.

Кишечная палочка

Это самая известная бактерия, которая живет в организме человека и животных, не причиняя им особого вреда. Ее клетки живут в кишечнике. Эта бактерия необходима для нормальной работы организма, она образует полезные витамины, уничтожает вредных микробов, но в некоторых случаях она становится агрессивной и вызывает острые расстройства, а заразиться ей можно через грязные руки. Эта бактерия растет очень быстро. На питательной среде она начинает активно размножаться уже через 3 часа и ее можно увидеть в микроскоп. Мы сделали вывод, что руки надо мыть каждые 3-4 часа. Американские ученые провели опыты. Они взяли пробы с тележек в супермаркете, монет, игрушек в детских комнатах различных магазинов и посеяли на питательные среды. И оказалось, что самое большое количество микробов находится на ручках тележек и деньгах, их даже больше, чем на грязных фруктах. Поэтому мыть руки обязательно с мылом не только перед едой и после посещения туалета, но и после похода в магазин и пребывания в любых общественных местах. Большое количество кишечной палочки в почве или воде – явный показатель загрязнения. В любом современном городе есть специальная санитарная служба, следящая за состоянием питьевой воды и состоянием почвы, регулярно измеряя в них количество кишечной палочки. В последнее время бактерия стала осваивать новые профессии, ученые научились пересаживать в нее гены других бактерий и даже животных, это позволяет создавать искусственным путем полезные для человека вещества, например с помощью кишечной палочки, получают инсулин и другие лекарства.

В чашке, где мы сеяли смыв с зубного налета, оказалось еще больше разных микробов. Эти микробы выглядели как шарики, гроздья винограда, палочки. Выяснилось, что рост этих бактерий был более медленным. Дело в том, что во рту вырабатываются специальные вещества, подавляющие рост бактерий. И если человек чистит зубы дважды в день, регулярно лечит зубы, то этих веществ вырабатывается больше, и они не дают микробам размножатся.

Невидимый мир бактерий не безопасен. В природе существуют вибриобациллы. Они способны проникать в клетку и начинают там активно размножаться, что приводит к гибели клетки. Некоторые бактерии способны образовывать специальную капсулу, которая защищает их от вредных воздействий окружающей среды, такая капсула называется спорой. Споры выглядят совершенно безжизненно и могут длительное время находиться без питания, подвергаться вредным воздействиям радиации, кипячению, на них не действуют многие ядовитые вещества. Но как только они попадают в благоприятные условия, они оживают, и начинают, активно расти. Есть бактерии, которые издавна доставляли людям много неприятностей, например возбудитель сибирской язвы, эта болезнь может поражать как травоядных животных, так и людей, в считанные дни могло погибнуть очень большое число животных. Эта бацилла десятками лет сохранятся в почве, а затем поражать других животных. Эта болезнь была побеждена после того, как немецкий ученый Роберт Кох открыл возбудителя, и была создана прививка для животных. Но есть и бациллы, которые помогают человеку. Они вызывают заболевание не у людей, а у личинок некоторых насекомых. Попадая в кишечник насекомого, эти бациллы быстро вызывают его гибель. Поскольку эти бациллы совершенно безвредны для животных и растений их используют для защиты садов, виноградников, овощных плантаций. Эти препараты широко используют для борьбы с гусеницами капустной совки, сибирского шелкопряда, личинок колорадского жука. Бактериальные средства борьбы более эффективны и меньше загрязняют окружающую среду.

В 1861г. Луи Пастер – великий французский ученый обнаружил живые организмы, которые могут расти при полном отсутствии кислорода. Эти бактерии называют клостридиями. Они добывают необходимую для жизни энергию посредством брожения, а внешне выглядят как барабанные палочки. В процессе брожения клостридии вырабатывают спирт, уксусную кислоту, ацетон. Когда во время войны потребовалось много ацетона для производства взрывчатки, его начали получать с помощью клостридий. Издавна люди использовали клостридий для производства льна. В стебле этого растения содержится особое вещество - пектин, которое трудно разделить. Но если стебли замочить в воде, то на них начинают размножаться бактерии и разрушать это вещество. Однако некоторые клостридии могут вызывать у человека очень серьезные заболевания. Например, попадая в рану, клостридии начинают размножаться и становятся причиной столбняка, от которого человек может погибнуть. Поэтому когда человек получает травму (наступает на ржавый гвоздь или его кусает собака), то ему обязательно ставят прививку от столбняка. Кроме того, клостридии размножаются в некачественных консервах и колбасе, пропитывая продукты ядовитыми веществами. При употреблении таких продуктов можно заболеть ботулизмом - очень опасной формой отравления.

Молочнокислые бактерии.

Многих традиционных напитков и продуктов, таких как кефир, простокваша, кумыс, сметана, творог, сыр не было бы без деятельности особых молочнокислых бактерий. Эти бактерии, попадая в молоко, начинают бродить и превращают молочный сахар в молочную кислоту. Она не только придает вкус напиткам, но предотвращает их от заражения другими микробами. Молочнокислые бактерии есть не только в молоке. Многие из них живут на листьях кустов и деревьев, питаясь веществами которые выделяются при отмирании растительных тканей. Встречаются эти бактерии в различных пищевых продуктах, приготовленных с помощью квашения, например в кислой капусте, соленых огурцах, маринованных маслинах. Молочнокислые бактерии используются в сельском хозяйстве для сохранения кормов. Сочную ботву свеклы или других кормовых растений складывают в специальные ямы и спрессовывают. Этот процесс называют силосованием. После силосования в спрессованной массе развивается множество молочнокислых бактерий, и молочная кислота надежно защищает силос от разложения, а корм при этом становится только лучше, так как бактерии обогащают его различными, полезными веществами.

Есть в природе еще одни очень интересные бактерии. Они называются актиномицеты. По виду они представляют собой систему длинных ветвящихся нитей, на которых образуются споры. Такое строение напоминает грибницу. Актиномицеты в огромном количестве встречаются в почве и если нить одной бактерии находящейся в одном грамме почвы вытянуть в одну нить, то длина этой нити будет несколько сотен метров. Именно эти бактерии придают почве неповторимый запах. Многие почвенные актиномицеты могут питаться веществами недоступными другим бактериям. К таким веществам относится хитин, из которого состоит панцирь у насекомых. Стрептомицеты широко применяются в медицине. Из них выделяют ценные антибиотики, губительно действующие на болезнетворные бактерии. Открытие этих веществ, произвело настоящий переворот в медицине.

Клубеньковые бактерии.

Если на истощённом от долгого использования поле посеять бобовые (клевер, горох, или люцерну), то плодородие почвы восстанавливается. Об этом свойстве бобовых знали ещё земледельцы прошлых веков. Лишь в 1866г. известный ботаник и почвовед Михаил Степанович Воронин с помощью микроскопа увидел во вздутиях на корнях бобовых мельчайшие тельца. Учёный предположил, что в клубеньках развиваются особые бактерии. Через 20 лет нидерландский микробиолог Мартин Виллем Бейеринк подтвердил эту догадку: он выделил из клубеньков гороха бактерии, которые были названы клубеньковыми, или ризобиями.

Теперь клубеньковые бактерии очень хорошо изучены. Оказалось, что они обладают удивительной способностью: усваивают азот прямо из воздуха. Так умеют делать только бактерии. Это очень важно для науки, потому что именно азота не хватает в почвах ставших неплодородными.

Луи Пастер

«благодетель человечества» - так говорили о Луи Пастере. Пастер родился во Франции и в 25 лет получил степень доктора. Он занимался химией, биологией, ветеринарией, медициной и в каждой области его работы решали какую-нибудь важную проблему. Работая в центре французского виноделия, Пастер открыл причину спиртового брожения. Оказалось, что его вызывают мельчайшие живые существа – спиртовые дрожжи. Он обнаружил, что микробы гибнут, если сильно подогреть продукт. Теперь это называется пастеризацией. Именно Луи Пастер открыл, что микробы являются причиной всех инфекционных заболеваний организма человека. С его именем связано возникновение новой науки – микробиологии. В его лаборатории были созданы вещества, которые могут уберечь людей от болезней. Он около 5 лет работал над созданием вакцины от бешенства – страшного заболевания передающегося через укус больного животного. Чтобы испытать вакцину он хотел заразить себя бешенством, но к нему привели больного мальчика, искусанного собакой. Ребенок был обречен и Луи Пастер рискнул поставить вакцину. Мальчик выздоровел. Это известие облетело весь мир, и в разных уголках мира начали создавать специальные лаборатории по производству вакцин. В России учение Пастера было подхвачено великим русским ученым Ильей Ильичом Мечниковым. Он является основателем иммунологии - науки о защитных силах организма. Есть врожденный и приобретенный иммунитет. Врожденный иммунитет передается нам по наследству, а приобретенный возникает благодаря прививкам. Так человек предохраняет себя от очень многих болезней. Особенно важно ставить прививку, когда мы едем в жаркие страны или собираемся проводить много времени в лесу. Очень важно, чтобы не заболеть надо поддерживать чистоту в квартире, не оставлять грязную посуду, не бросать где попало мусор, чаще мыть руки.

Результаты анкетирования

Учитывая, что очень важно знать какой мир нас окружает, мы решили провести анкетирование в нашем классе и узнать, что ученики знают о бактериях. Были предложены следующие вопросы:

1. Микроорганизмы – это:

Самые мелкие организмы

Самые крупные организмы

Все из опрашиваемых школьников ответили, что это самые мелкие организмы.

2. Знаешь ли ты, для чего предназначен микроскоп?

Из 23 школьников 21 знает, что микроскоп предназначен для изучения микроорганизмов, 2 человека – не знали об этом.

При ответе на этот вопрос многие дети отметили несколько вариантов ответа, а это значит, что в нашем классе большинство учеников моют руки не только, когда они станут грязными, но и обязательно перед едой, после туалета и в других случаях.

Ответы на вопрос о том, как часто школьники чистят зубы, получились следующими

Из ответов на четвертый вопрос анкеты стало ясно, большинство школьников правильно ухаживают за зубами, а те ребята, которые еще не делают этого, обязательно станут чистить зубы дважды в день.

Пятый вопрос, который мы задали: - Почему нельзя есть грязные фрукты и овощи? И вот какие ответы мы получили.

Практически все ученики знают, что на немытых овощах и фруктах находится большое количество микробов, которые могут вызвать различные болезни.

1. Нас окружает огромный мир микроорганизмов, которые находятся повсюду в живой и неживой природе, организме человека и животных.

2. Увидеть микробов можно только с помощью микроскопа.

3. В природе существуют как вредные, так и полезные микроорганизмы. К вредным относятся микробы, вызывающие болезни у людей и животных (палочка Коха, сальмонеллы, холерный вибрион и другие). К полезным – молочнокислые бактерии, клубеньковые бактерии и т. д.). Огромное значение для развития болезней имеет количество микроорганизмов.

4. Для того чтобы быть здоровым необходимо тщательно соблюдать правила гигиены.

Знакомьтесь - бактерии

Некоторые из них составляют 90% клеток вашего организма. Тело человека - дом для триллионов форм жизни: от кишечной палочки, которая с помощью трех своих жгутиков быстро плавает по кишечнику, до сальмонеллы, которая, являясь причиной пищевых отравлений, тем не менее может жить на коже безо всякого вреда для него.

Спонсор записи: Бюро переводов Databridge.ru . Мы переводим для Intel, Sony, Siemens, Microsoft, Canon, Mazda. Приемлемые цены, качество лидера рынка.

1. Компьютерное изображение бактерий (синих и зеленых) на человеческой коже. На ней можно найти множество типов бактерий, особенно рядом с потовыми железами и волосяными фолликулами. Обычно они не доставляют неприятностей, хотя некоторые могут стать причиной угревой сыпи. Бактерии опасны только в том случае, когда проникают через кожу, например через ранку или порез.


SPL / BARCROFT MEDIA

2. В каждом человеке живут от 500 до 1000 разных видов бактерий. Со временем их становится около 100 триллионов - в десять раз больше, чем клеток, из которых состоит организм взрослого человека.

Компьютерное изображение Helicobacter pylori - бактерии, живущей в желудке. Из-за них может развиться язва или рак желудка.


SPL / BARCROFT MEDIA

3. Лектор из института Корка, доктор Рой Слейтор, говорит: «Только в кишечнике человека содержится 2 кг бактерий. В сущности, мы люди всего на 10%, остальное - микробы».

Компьютерное изображение цепочек бактерий Streptococcus pneumoniae. Эти грамположительные овальные бактерии являются одной из причин пневмонии. Хотя порой они живут в организме, не причиняя вреда, бактерии Streptococcus pneumoniae могут вызвать оппортунистическую инфекцию легких.


SPL / BARCROFT MEDIA

4. Известие о том, что численное преимущество бактерии в организме человека составляет 1:10, может испугать, однако доктор Слейтор утверждает, что они полезны - без них человек не смог бы выжить. «Взаимодействие «человек-бактерии» является по большей части симбиотическим. В обмен на пищу и кров бактерии помогают нам с пищеварением, производством витаминов, а также поддерживают нашу иммунную систему. Они также защищают нас от инфекций патогенов, так называемых плохих бактерий», - говорит он.

Компьютерное изображение бактерий кишечной палочки внутри кишечника. Они могут вызвать бактериальную диарею.


SPL / BARCROFT MEDIA

5. Схематическое изображение бактерий разнообразных кокков на поверхности клеток.


SPL / BARCROFT MEDIA

6. Компьютерное изображение конца реснитчатой палочкообразной бактерии. К таким бактериям относятся кишечная палочка и сальмонелла.


SPL / BARCROFT MEDIA

7. Компьютерное изображение плывущих бактерий.


SPL / BARCROFT MEDIA

8. Электронномикроскопическое изображение бактерии Helicobacter pylori.


SPL / BARCROFT MEDIA

9. Компьютерное изображение реснитчатой палочкообразной бактерии.


SPL / BARCROFT MEDIA

10. Helicobacter pylori


SPL / BARCROFT MEDIA

11. Кроме кишечной палочки и сальмонеллы существует много других палочкообразных бактерий. Эти, например, оснащены жгутиками, которые позволяют им двигаться.


SPL / BARCROFT MEDIA

12. Компьютерное изображение бактерий Enterococcus faecalis. Они относятся к так называемым сверхинфектам (бактериям, стойким к антибиотикам на некоторых этапах развития).


SPL / BARCROFT MEDIA

13. Компьютерное изображение бактерий Helicobacter pylori в человеческом желудке. Они вызывают гастриты, а также являются одной из самых распространенных причин язвы желудка. Так же Helicobacter pylori могут стать главной или второстепенной причиной рака желудка, поскольку их присутствие повышает риск возникновения в нем опухолей.