Применение бактерий в жизни человека. Бактерии. Значение в природе и в жизни человека. Разнообразие

Роль бактерий в жизни человека

Работу выполнила ученица 11А класса Грешилова Анна

Роль бактерий в природе и жизни человека

Бактерии играют важную роль на Земле. Они принимают самое активное участие в круговороте веществ в природе. Все органические соединения и значительная часть неорганических подвергаются с помощью бактерий существенным изменениям. Эта их роль в природе имеет глобальное значение. Появившись на Земле раньше всех организмов (более 3,5 млрд лет назад), они создали живую оболочку Земли и продолжают активно перерабатывать живое и мертвое органическое вещество, вовлекая продукты своего обмена в круговорот веществ. Круговорот веществ в природе является основой существования жизни на Земле.
Распад всех растительных и животных остатков и образование перегноя и гумуса тоже производится в основном бактериями. Бактерии – мощный биотический фактор в природе.
Огромное значение имеет почвообразовательная работа бактерий . Первая почва на нашей планете была создана бактериями. Однако и в наше время состояние и качество почвы зависят от функционирования почвенных бактерий. Особенно важны для плодородия почвы так называемые азотфиксирующие клубеньковые бактерии- симбионты бобовых растений. Они насыщают почву ценными азотными соединениями.
Бактерии очищают грязные сточные воды , расщепляя органические вещества и превращая их в безвредные неорганические. Это свойство бактерий широко используется в работе очистных сооружений.
Во многих случаях бактерии могут быть и вредны для человека . Так, сапротрофные бактерии портят пищевые продукты. Чтобы уберечь продукты от порчи, их подвергают специальной обработке (кипячение, стерилизация, замораживание, высушивание, химическая очистка и т. д.). Если этого не делать, могут произойти пищевые отравления.
Среди бактерий имеется много болезнетворных (патогенных) видов , вызывающих заболевания у людей, животных или растений. Тяжелое заболевание брюшной тиф вызывает бактерия сальмонелла , дизентерию – бактерия шигелла . Болезнетворные бактерии разносятся по воздуху с капельками слюны больного человека при чихании, кашле и даже при обычном разговоре (дифтерия, коклюш). Некоторые болезнетворные бактерии очень устойчивы к высыханию и долго сохраняются в пыли(туберкулезная палочка) . В пыли и почве живут бактерии рода клостридиум – возбудители газовой гангрены и столбняка. Некоторые бактериальные заболевания передаются при физическом контакте с больным человеком (венерические болезни, проказа). Часто болезнетворные бактерии передаются человеку с помощью так называемых переносчиков. Например, мухи, ползая по нечистотам, собирают на своих лапках тысячи болезнетворных бактерий, а затем оставляют их на продуктах, потребляемых человеком.
Бактерии - великие преобразователи биомассы. Мёртвые организмы как растительного, так и животного происхождения подвергаются усердной обработке бактериями, которые превращают мёртвые клетки организмов в почву и удобрения, таким образом поддерживая «круговорот биомассы» в природе. Например, листва, которая опадает с деревьев осенью, подвергается воздействию бактерий и к следующей весне превращается в плодородный перегной. На этой плодородной почве и растёт то самое дерево, которое осенью сбросило листву.
Бактерии - поглотители азота. Только бактериям под силу ассимилировать азот, который затем поступает в качестве удобрения в почву. Специальные ферменты, содержащиеся в бактериях, помогают им «усваивать» атмосферный азот и смешивать его с другими минералами. Так происходит жизненно важный процесс для всех растений на Земле - фиксация азота.
Бактерии - поставщики кислорода и углекислого газа. Количество кислорода в атмосфере планеты - важнейший показатель, необходимый для существования всех живых существ. Бактерии постоянно пополняют атмосферу Земли кислородом, поэтому без бактерий мы с вами, скорее всего, давно бы задохнулись.
Бактерии - создатели полезных ископаемых. Многие полезные ископаемые создаются веками и тысячелетиями из биомассы при участии воздуха, воды, почв и бактерий. Поэтому роль бактерий как творцов полезных ископаемых также очень велика.
Бактерии - шеф-повара молочных продуктов. Молочнокислые бактерии необходимы для свёртывания молока, из которого люди делают кефир, сыр и йогурт. Без молочнокислых бактерий мы бы никогда не смогли получить все эти замечательные продукты.
Бактерии - помощники фермера. Специальн ые бактерии помогают в сельском хозяйстве бороться с насекомыми-вредителями и сорняками. Для повышения урожайности человек использует также специальные бактериальные удобрения.
Бактерии - не только друзья и помощники. Многие бактерии переносят опасные заболевания, такие как холера, туберкулёз или сифилис. В мире существует даже специальное бактериологическое оружие массового поражения, способное вызвать эпидемию.

Когда-то врачи не знали, что туберкулёз вызывается бактериями, потому не умели его лечить. Но в 1882 году немецкий учёный Роберт Кох выделил и описал возбудителя туберкулёза. Бациллу туберкулёза стали называть палочкой Коха, или туберкулёзной палочкой. Постепенно разработали и методы лечения этого тяжёлого заболевания. Роберт Кох также открыл бациллу – возбудителя сибирской язвы и изучил цикл её развития.
Болезни могут быть связаны и с проникновением бактерий в раны. В глубоких ранах, загрязненных почвой, развиваются бактерии, вызывающие газовую гангрену и столбняк. Эти заболевания очень опасны и часто заканчиваются смертельным исходом. Поверхностные раны и ожоги легко инфицируются стафилококками и стрептококками, которые вызывают гнойные воспаления.
Открытие болезнетворных бактерий позволило найти средства борьбы со многими болезнями. Однако бактерии быстро приспосабливаются к лекарствам, и ученым приходится разрабатывать все новые и все более сильно действующие препараты.
Деятельность некоторых бактерий используется человеком в производстве лекарств, разнообразных органических веществ, новых пищевых продуктов. Специальные виды бактерий вырабатывают сильные антибиотики (стрептомицин, тетрациклин и т. п.) – вещества, убивающие или подавляющие развитие болезнетворных организмов.
Брожение известно людям с незапамятных времен. Тысячелетиями они использовали молочнокислое брожение при изготовлении различных молочных продуктов, сыров; спиртовое брожение – при изготовлении вина, пивоварении, квашении капусты, приготовлении уксуса. При этом не подозревали, что брожение – результат жизнедеятельности бактерий.
и т.д.................

Всем известно, что бактерии - самые древние жители планеты Земля. Они появились, согласно научным данным, от трех до четырех миллиардов лет назад. И долгое время были единственными и полноправными хозяевами Земли. Можно сказать, что с бактерий все началось. Грубо говоря, родословная всех ведется от них. Так что роль бактерий в жизни человека и природе (ее формировании) весьма значительна.

Ода бактериям

Их строение весьма примитивно - в большинстве своем это одноклеточные организмы, которые, очевидно, мало изменились за такое весьма продолжительное время. Они неприхотливы и могут выживать в экстремальных для других организмов условиях (нагревание до 90 градусов, замораживание, разреженная атмосфера, глубочайший океан). Живут они повсюду - в воде, почве, под землей, в воздухе, внутри других живых организмов. А в одном грамме почвы, например, могут быть обнаружены сотни миллионов бактерий. Поистине почти идеальные создания, существующие рядом с нами. Велика роль бактерий в жизни человека и природе.

Создатели кислорода

Знаете ли вы, что, скорее всего, без существования этих мелких организмов мы бы просто задохнулись. Потому что они (в основном цианобактерии, способные в результате фотосинтеза выделять кислород) в силу своей многочисленности производят огромное количество кислорода, поступающего в атмосферу. Особенно это становится актуальным в связи с вырубкой стратегически важных для всей Земли лесов. А некоторые другие бактерии выделяют углекислый газ, который необходим для дыхания растений. Но роль бактерий в жизни человека и природе не сводится только к этому. Есть еще несколько «видов деятельности», за которые бактериям можно смело давать

Санитары

В природе одна из функций бактерий - санитарная. Они поедают отмершие клетки и организмы, утилизируя ненужное. Получается, что бактерии для всего живого на планете работают своеобразными дворниками. В науке это явление называется сапротрофией.

Круговорот веществ

А еще одна важная роль - участие в в планетарном масштабе. В природе все вещества переходят от организма к организму. Иногда они находятся в атмосфере, иногда - в почве, поддерживая масштабный круговорот. Без бактерий эти составляющие могли бы концентрироваться где-нибудь в одном месте, а великие циклы прервались бы. Подобное происходит, например, с таким веществом, как азот.

Молочнокислая продукция

Молоко - издавна известный людям продукт. Но длительное его хранение стало возможным только в последнее время с изобретением методов консервации и холодильных установок. А со времен зарождения скотоводства человек неосознанно использовал бактерии для сквашивания молока и производства кисломолочных продуктов более длительного хранения, чем само молоко. Так, например, кефир в сухом виде мог храниться месяцами и использоваться в качестве сытной пищи при длительных переходах через пустынные местности. В этом плане неоценима роль бактерий в жизни человека. Ведь если этим организмам «предложить» молоко, они смогут произвести из него массу вкусных и незаменимых продуктов питания. Среди них: йогурт, простокваша, ряженка, сметана, творог, сыр. Кефир, конечно, делается в основном грибками, но и без участия бактерий здесь дело не обходится.

Великие повара

Но «пищеобразующая» роль бактерий в жизни человека не сводится только лишь к кисломолочным продуктам. Есть еще много привычных уже нам продуктов, которые производятся при помощи данных организмов. Это квашеная капуста, соленые (бочковые) огурцы, любимые многими соления и другие продукты.

Лучшие в мире "соседи"

Бактерии - самое многочисленное царство животных организмов в природе. Они живут везде - вокруг нас, на нас, даже - внутри нас! И они являются весьма полезными "соседями" для человека. Так, например, бифидобактерии укрепляют наш иммунитет, повышая сопротивляемость организма многим болезням, помогают пищеварению и делают еще массу нужных вещей. Таким образом, роль бактерий в жизни человека как хороших "соседей" столь же неоценима.

Производство нужных веществ

Ученые смогли так поработать с бактериями, что они в результате стали выделять нужные для человека вещества. Часто этими веществами являются лекарства. Так что лечебная роль бактерий в жизни человека также велика. Некоторые современные лекарства произведены ими или основаны на их действии.

Роль бактерий в промышленности

Бактерии - великие биохимики! В современной промышленности широко используется это их свойство. Так, например, в последние десятилетия производство биогаза в некоторых странах достигает серьезных масштабов.

Отрицательная и положительная роль бактерий

Но эти микроскопические одноклеточные могут быть не только помощниками человека и сосуществовать с ним в полном согласии и мире. Самая большая опасность, которую они таят в себе, - это инфекционные Поселяясь внутри нас, отравляя ткани нашего организма, они, безусловно, являются вредными, иногда смертельными для человека. Среди самых известных опасных болезней, вызываемых бактериями, - чума, холера. Менее опасны ангина и воспаление легких, например. Таким образом, некоторые бактерии могут представлять существенную опасность для человека, если они болезнетворные. Поэтому ученые и врачи всех времен и народов стараются «держать под контролем» эти вредоносные микроорганизмы.

Порча продуктов бактериями

Если мясо протухшее, а суп прокисший, наверняка, это «дело рук» бактерий! Они там заводятся и фактически «съедают» эти продукты до нас. После чего для человека эти блюда уже не представляют пищевой ценности. Остается только выбросить!

Итоги

При ответе на вопрос, какую роль играют бактерии в жизни человека, можно выделить и положительные, и отрицательные моменты. Однако, очевидно, что положительных свойств бактерий гораздо больше, чем негативных. Все дело в разумном контроле человека над этим многочисленным царством.

Миллиарды невидимых живых организмов окружают человека круглосуточно. Несмотря на то что ни почувствовать, ни рассмотреть мы их не можем, эти маленькие вездесущие организмы активно влияют на нашу жизнь. Какое воздействие оказывают микроорганизмы на все население планеты? И насколько велико конкретно для человечества?

От доисторических времен до наших дней

Появившись на поверхности планеты миллиарды лет назад, бактерии готовили благоприятные условия для зарождения более сложных организмов. , растений и животных должны от души поблагодарить маленьких трудяг за возможность радоваться жизни.

Но и сейчас, когда биология утверждает, что процесс эволюции завершен, несметные полчища бактерий существенно влияют на строение и классификацию всех экологических систем. Благодаря их распространению в любой точке земного шара и животные, и грибы, и растения круглосуточно взаимодействует с ними.

Иногда неосведомленность об особенностях строения бактериальной клетки может сослужить плохую службу. Ведь микробы способны разрушать живые организмы, вызывая опасные заболевания. Причем поражают они и деревья, и грибы, и даже крошечные вирусы.

С точки зрения биологии ситуация кардинально изменится, если суметь подружиться с микроорганизмами. Человечество с помощью бактерий и грибов способно обеспечить себя пищей, лекарствами, чистым воздухом. Сложно провести классификацию всех областей жизнедеятельности человека, где задействованы бактерии. Ведь вездесущие малютки благодаря нехитрому строению клетки смогли внести свою лепту во все сферы жизни общества.

Вездесущие трудоголики

Самые распространенные функции бактерий, их значение и влияние на все виды хозяйственной деятельности человека стоит рассмотреть подробнее.

Положительное значение:

1. Формирование залежей полезных ископаемых. Длительный процесс, который проходит тысячелетиями. Из воды, воздуха, минеральных веществ при непосредственном участии бактериальной клетки создаются ресурсы планеты, без которых человечество не смогло бы выжить.
2. Пополнение земной атмосферы кислородом. Земные обитатели дышат кислородом. Для этот микроэлемент жизненно необходим. Ученые считают, что именно бактериальные клетки произвели первичный кислород. По одной из теорий, главным поставщиком кислорода стала бактерия Methylomirabilis oxyfera, которая живет на дне водоемов.
3. Создание плодородного слоя почвы. Нельзя недооценивать значение микроорганизмов в сельском хозяйстве. Маленькие труженики перерабатывают останки растений, грибов, животных и превращают их в первоклассные удобрения. Благодаря «малышам» наша планета за миллионы лет не превратилась в непригодную для жизни человека свалку. Они обеспечивают круговорот веществ в природе и имеют важное значение в обеспечении все живых организмов пищей.
4. Фиксация азота. Только бактериальным клеткам под силу обеспечить растения азотными удобрениями. Особенное значение имеет азотный обмен для грибов. Для тех, кто изучал биологию, не секрет, что особенности строения растений и грибов не позволяют им самостоятельно усваивать атмосферный азот. А вот после «переработки» его бактериями они с удовольствием питаются азотсодержащими продуктами.
5. Производство продуктов питания. Изготовление кефира, йогуртов, сметаны, засолка грибов, выпечка булочек не обходятся без бактерий. Их распространение в пищевой промышленности набирает обороты.
6. Использование в медицине. Врачи успешно используют в своей практике препараты на основе бактерий. переоценить сложно. Их помощь весьма ценна в борьбе с инфекциями и в восстановлении здоровья человека.

Биология предостерегает человека, что бактерии могут подарить как благо, так и разрушение. Не стоит забывать, что микробы являются возбудителями опасных болезней, разрушающих первоначальное строение живых клеток. Классификация бактериальных заболеваний:

• пищевые отравления;
• туберкулез;
• холера;
• сифилис;
• дифтерия.

Кроме того, человечество изобретает все новые виды бактериального оружия. Его действие основано на применении болезнетворных бактерий и вирусов, вызывающих массовые эпидемии. Чтобы минимизировать угрозу для жизни мирного населения, правительства многих стран разрабатывают специальные памятки, классификацию средств защиты и обустраивают специальные укрытия. По классификации международного права применение бактериального оружия отнесено к тягчайшим преступлениям против человечества. К сожалению, отрицательное значение от применения такого страшного оружия не останавливает человека от его производства.

Борьба невидимок

Иммунная система людей имеет сложное строение. Она постоянно отражает внешние атаки вирусов и микробов, спасая их жизнь и здоровье. Иммунитет постоянно совершенствуется, распознавая все новые виды угроз и проводя их классификацию.

Оказывается, что бактериальные клетки точно так же борются с угрозой заражения вирусов. Строение такой своеобразной «иммунной системы» чем-то напоминает иммунитет, которым располагают более сложные виды живых организмов. Они запоминают генную кодировку вирусов, с которыми довелось столкнуться в природе. Это помогает провести классификацию потенциальных врагов и обезопасить себя от их вторжения.

Молекулярная биология занимается изучением строения «иммунитета» бактериальной клетки. Ученые были немало удивлены, обнаружив у таких крошек систему защиты от вирусов. Несмотря на кажущуюся простоту, бактерии способны быстро эволюционировать.

В свою очередь, вирусы тоже не теряют бдительности. Биология обнаружила в природе наличие бактериофагов. Это вирусы, которые питаются микробами, «пожирая» их до основания.

В природе бактериофаги играют роль санитаров. Они защищают человека от инфекций, контролируют рост и размножение болезнетворных видов бактерий.

Фармацевты быстро поняли значение вирусов в борьбе с болезнями. Используя их лечебную пользу, фармацевтическая промышленность стала выпускать антибактериальные виды лекарств.

Классификация заболеваний внутренних органов, при которых используют бактериофаги:

• желудочно-кишечный тракт;
• ротовая полость;
• носовые пазухи;
• верхние дыхательные пути;
• холецистит;
• мочеполовая система.

Помимо того что вирусы успешно борются с заболеваниями, они еще довольно плодотворно справляются с их профилактикой. Лекарственные препараты на основе вирусов все чаще в своей медицинской практике применяют врачи. И немудрено, ведь строение бактерии позволяет им приобрести стойкий иммунитет к существующим антибиотикам, а вот бактериофагам противостоять они не научились. Поэтому фармацевты, проанализировав действие бактериофагов, прогнозируют, что производство препаратов на основе вирусов для борьбы с различными видами болезнетворных клеток займет лидирующую позицию в фармацевтической промышленности.

По-разному люди реагируют на слово «бактерии». У кого-то оно ассоциируется с нарушением баланса и жутким дисбактериозом, а у кого-то с вкусными кисломолочными продуктами. От чего такое разное отношение к бактериям? Ведь бактерии наши постоянные попутчики. В теле человека около 500 видов бактерий. Непрерывно размножаясь, их количество в организме взрослого человека достигает сотни триллионов. Возможно, не все знают, что бактерии бывают как полезные (дружественные), так и вредоносные. И у тех, и у других своя миссия в человеческом организме. Какова же роль бактерий в жизни человека?

Польза бактерий

Пища, которую мы употребляем, переваривается не без помощи бактерий. С их же помощью мы . Полезные бактерии борются с вредными бактериями в организме, тем самым защищая нас от разных инфекционных болезней.

Во рту бактерии выполняют защитную роль. Помогают избавиться от кровоточивости десен, пародонтоза, ангины.

Благодаря бактериям создаётся кислотно-щелочная среда, при нарушении которой в женском организме начинаются . Для поддержания этой среды необходимо придерживаться основных гигиенических правил.

На фармацевтических заводах для производства антибиотиков применяют некоторые группы бактерий. Из них получают лекарства стрептомицин, грамицидин. Используют для производства текстиля, пластмасс, красок, кожи.

Зная о способности бактерий создавать брожение, их применяют для получения продуктов питания (кефир, сметана, йогурты, сыр, простокваша и другие).

Бактерии гниения образуют перегной. А потом под воздействием бактерий в почве происходит превращение в минеральные вещества перегноя.

Так же бактерии помогают при решении экологических проблем. В очистных сооружениях бактерии расщепляют вредные вещества. А проанализировав подвиды бактерий в воде, определяют степень загрязнения водоёма.

Однако роль бактерий в жизни человека не всегда бывает полезной.

Вредность бактерий

В вредные бактерии вызывают : дифтерию, сибирскую язву, чуму, холеру, ботулизм, ангину, дизентерию и прочие. От больного человека к здоровому бактерии могут попадать вместе с воздухом, едой, водой, при телесном контакте.

Под воздействием гнилостных бактерий портятся продукты: мясо, рыба, колбасные изделия, овощи, фрукты. Так же эти бактерии портят вкус и запах молока, масла. Если же не простерилизовать продукты длительного хранения, то они поражаются бактериями. При нарушении правил консервирования появляется палочка ботулизма, вызывая отравление у человека.

Для борьбы с вредными бактериями в организме человека применяют универсальные антибактериальные препараты широкого. Эти препараты, убивая вредные микроорганизмы, убивают и полезные.

Неоднозначна роль бактерий в жизни человека: они и полезные, и вредные для человеческого организма. Но все жизненно необходимы для человека.

Здоровье

Жизнь, царящая вокруг нас, устроена таким образом, что все в ней взаимосвязано. И исключение из общей цепочки одного звена, повлечет за собой изменения в других составляющих. На эту тему снято множество фантастических фильмов, написано немало книг и научных трудов. Поэтому, когда общее и природы называют огромным, значительным и неоценимым, то это не просто громкие эпитеты. А раз существование простейших так важно, то стоит ознакомиться с их влиянием самым подробным образом.

Для начала следует понять, с кем приходится иметь дело. Ведь и враги, и друзья часто настолько малы, что разглядеть их без микроскопа не представляется возможным. Строение бактерий достаточно простое:

• оболочка, нередко покрытая слоем слизи (для дальнейшего образования защитной капсулы);
• клеточная мембрана;
• неподвижная цитоплазма с рибосомами, различными включениями и молекулой ДНК, замкнутой в кольцо.

Иногда присутствуют жгутики, отвечающие за движение. Несмотря на такое несложное строение, бактерии считаются одной их старейших форм жизни на Земле. Поражает и то, что видов у этих мельчайших микроорганизмов насчитывается достаточно много, чтобы оказывать влияние не только на человека.

Микроорганизмы, которые мы «приручили»

Внутри организма или на коже живет множество бактерий. Некоторые из них успешно помогают в пищеварении и выработке витаминов, служат защитой от других микроорганизмов, которые пытаются проникнуть извне с «недружественными» намерениями. К числу таких полезных для человека представителей царства прокариот относят кишечную палочку.

Без активного вмешательства бактерий кушать сыры, йогурты, пить кефир, ряженку и другие кисломолочные продукты было бы невозможно. Их значение в медицине просто неоценимо, ведь некоторые их виды позволяют получать сильные антибиотики (тетрациклин, стрептомицин и ряд других). В обеих этих областях стоит отметить и заслугу грибов. Получение пенициллина стало настоящим прорывом в медицине. А любители сыра получили возможность наслаждаться сортами рокфор и камамбер.

Больший вред, чем польза?

Наверное, чтобы уравновесить значение , природа позаботилась о том, чтобы достаточное число представителей простейших организмов портило продукты и вызывало тяжелейшие заболевания или расстройства. Причем строение позволяет им максимально долго выживать даже при самых изощренных способах обработки продуктов и предметов обихода человека.

Сальмонеллез, дизентерия, ботулизм, туберкулез, венерические заболевания – далеко не полный список «неприятностей», которые сулит нам соседство с бактериями.

Опасаться стоит и других микроорганизмов. Так, например, вред для здоровья от жизнедеятельности некоторых грибов может быть не менее значительным.

Ничто не проходит бесследно

В природе ничего не происходит просто так, и если микроорганизм получает питательные вещества из земли или растения, то он что-то отдает взамен или участвует в цепочке последовательных действий, которые играют важную роль для сохранения жизни. Так в глобальном масштабе?

1. Создание плодородного слоя почвы. не единственные, кто трудится над этой задачей. Не обходится без помощи грибов. Строение и тех и других позволяет разлагать различные органические вещества, поступающие в землю, чтобы преобразовать их, в том числе и для собственного потребления. Человек тоже вносит свою лепту. Он активно рыхлит и удобряет почву, помогая не только культурным растениям, но и поддерживая тем самым жизнедеятельность грибов и бактерий.
2. Переработка азота. Растениям крайне необходим этот элемент, но усваивать его из воздуха они не могут. Клубеньковые бактерии имеют строение, пригодное для выполнения этой работы, они получают взамен нужные для себя питательные вещества.
3. Санитарная функция. Бактерии способны очищать водоемы, впрочем, как и запускать обратный процесс.
4. Участие в круговороте веществ в природе.

Подводя итог в разговоре о значении бактерий и других простейших микроорганизмов, нужно отметить, что однозначной оценки «хорошо» или «плохо» быть не может. Для человека и природы крайне важно, чтобы был соблюден определенный баланс, а развитие науки и собственных знаний поможет в его сохранении.