Роль бактерий в природе и жизни человека
Роль бактерий в природе. Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе, так как они разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и т. п. Вы уже знаете, что эти бактерии называют сапротрофами. Они играют роль своеобразных санитаров нашей планеты. Без этих бактерий земля вскоре покрылась бы трупами и отмершими растениями. Бактерии разрушают мёртвые остатки растений и животных до неорганических веществ, которые хорошо усваиваются корнями растений. При участии бактерий осуществляется круговорот многих элементов: углерода, азота, фосфора, железа. Благодаря круговороту одни и те же элементы многократно используются организмами в течение миллионов лет.
Почвенные бактерии превращают перегной в минеральные вещества, которые затем используются растениями. Многие почвенные бактерии улучшают структуру почвы и придают ей пористость.
Почвенные бактерии
Некоторые почвенные бактерии способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Эти азотфиксирующие бактерии живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений. Проникнув в корни растений, они вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков. Поэтому эти бактерии называют клубеньковыми.
Клубеньковые бактерии
Клубеньковые бактерии выделяют азотные соединения, которые используют растения. От растений бактерии получают углеводы и минеральные соли. Таким образом, между бобовым растением и клубеньковыми бактериями существует тесная связь, полезная как одному, так и другому организму.
Клубеньки на корнях люпина
Это явление называется симбиоз. Учёные установили, что чем больше в почве бактерий, тем выше её плодородие.
Бактерии-автотрофы (цианобактерии, серобактерии и др.) создают органические вещества из неорганических.
Цианобактерии в процессе фотосинтеза выделяют в атмосферу кислород, которым дышат живые организмы. Этот процесс имел особо важное значение на начальных этапах развития жизни на нашей планете.
Образование нефти и природного газа также происходило при участии определённых группы бактерий.
Образование нефти
Роль бактерий в жизни человека. Велика роль бактерий в жизни человека. Они широко используются для получения ряда пищевых продуктов. Например, уксуснокислые бактерии применяют для получения столового уксуса, молочнокислые бактерии — для получения сметаны, квашения капусты, засолки огурцов. Эти бактерии при брожении превращают сахар в молочную кислоту, которая угнетает жизнедеятельность гнилостных бактерий.
Бактерии используют в текстильной промышленности при вымачивании льна, для обработки кожи. Они применяются при производстве антибиотиков, витаминов и других важных для человека веществ.
Однако некоторые виды бактерий наносят человеку вред. Болезнетворные бактерии, попадая в организм человека, отравляют его продуктами своей жизнедеятельности. Это становится причиной развития таких заболеваний, как тиф, холера, чума, дифтерия, столбняк, сифилис, туберкулёз, менингит и др. Бактерии вызывают и такое широко распространённое заболевание, как кариес зубов. Они являются причиной пищевых отравлений, ангины, бронхита и других воспалительных процессов.
Болезнетворные бактерии
Одними из этих болезней человек может заразиться при общении с больным через мельчайшие капельки слюны при разговоре, кашле и чихании, другими — при употреблении пищи или воды, в которую попали болезнетворные бактерии, а также при контакте с животными — переносчиками болезнетворных бактерий. Антисанитарные условия, грязь, большая скученность людей, несоблюдение правил личной гигиены создают благоприятные условия для быстрого размножения и распространения болезнетворных бактерий. Это может вызвать эпидемию, т. е. массовое заболевание людей.
Чуму — одно из самых тяжёлых заболеваний — вызывают чумные палочки. Опустошительные эпидемии чумы в древности были самым страшным бедствием.
Распространение чумной палочки
Для предотвращения бактериальных заболеваний человека установлен строгий врачебный контроль за источниками воды и пищевыми продуктами. Так, на водопроводных станциях воду очищают в специальных отстойниках, пропускают её через фильтры, обеззараживают (хлорируют, озонируют). Для уничтожения бактерий в помещении, где находится больной, проводят дезинфекцию, т. е. опрыскивание или окуривание химическими веществами, вызывающими гибель бактерий.
Солнечный свет также губителен для многих бактерий, например, для бактерий, вызывающих туберкулёз. Для профилактики заболеваний, вызываемых бактериями, применяют предохранительные прививки.
Признаки отравления продуктами, в которых размножилась бактерия — возбудитель ботулизма, могут проявиться через 12—24 ч после их потребления. Её яд в первую очередь действует на нервную систему и мускулатуру, вызывая потерю голоса и сознания, нарушения зрения, процессов пищеварения и дыхания. Если человеку своевременно не ввести особую сыворотку и препараты, поглощающие ядовитые вещества, может наступить смерть.
Чтобы полностью избавиться от бактерий в пищевых продуктах, предназначенных для длительного хранения, осуществляют их стерилизацию.
Стерилизация — процесс полного уничтожения микроорганизмов и их спор. Распространённый метод стерилизации — действие высоких температур (+100 °С и выше). Для стерилизации также используют ультрафиолетовые лучи, ультразвук, определённые химические вещества и т. д.
Для продления срока хранения некоторых продуктов, например, молока, их нагревают до 60—70 °C. Эта технология была предложена в середине XIX в. французским микробиологом Луи Пастером и поэтому получила название пастеризация.
Бактериальные болезни растений и животных наносят огромный ущерб хозяйству. Так, от бактериального рака томата может погибнуть 70—90% урожая. Большой вред приносят гнилостные бактерии. Они портят продукты питания: фрукты, овощи, мясо, колбасные изделия, рыбу.
Если гнилостные бактерии попадают в молоко, то уже через несколько часов оно приобретает неприятный запах и горький вкус. Чтобы продукты не портились, их хранят в замороженном, консервированном, сухом виде, создавая неблагоприятные условия для жизни бактерий.
Некоторые виды бактерий разрушают деревянные постройки, шпалы, книги, ценные рукописи, рыболовные снасти, вызывают коррозию металлов. Эти бактерии также наносят большой вред.
Но в природе нет пока бактерий, которые могли бы разрушать такие вещества, как стекло, полиэтиленовые плёнки, пластмасса и др. Поэтому перед учёными всего мира остро стоит проблема поиска в природе или выведения таких бактерий, которые могли бы разрушать подобные отходы до неорганических веществ. Это позволило бы решить проблему утилизации пластиковых пакетов и бутылок естественным, экологически чистым способом, что, в свою очередь, значительно облегчило бы борьбу с загрязнением окружающей среды.
1. Выполните интерактивное упражнение.
2. Выполните интерактивное упражнение.
3. Выполните интерактивное упражнение.
4. Ответьте на вопросы теста.