Сообщение на тему микроорганизмы санитары природы
Обновлено: 30.06.2024
Все живое нашей планеты между собой тесно связано и зависит друг от друга. Жизнь живых организмов планеты не бесконечна, со временем все живое умирает. Умершие растения, животных, людей и всю органику на нашей земле перерабатывают микроорганизмы. Если бы их не было, то планета превратилась бы в огромное скопление отмерших организмов. Поэтому именно бактерии и называют санитарами планеты. Что это за санитары и как происходит переработка органики?
Бактерии-санитары
Остатки растений и животных перерабатывает группа микроорганизмов, называемых сапрофитами, именно они санитары на нашей земле. Для них остатки являются основным источником питания. Эта группа имеет гетеротрофный способ питания, то есть для их жизнедеятельности необходимы готовые органические вещества, которыми и являются умершие живые организмы.
Бактерии-санитары разлагают останки на всей планете: в почве, воде, участвуют в круговороте азота, углерода, серы, кислорода и преобразуют органические вещества в минералы, которые необходимы для роста и развития растений.
Многие из них требовательны к составу перерабатываемого материала, в качестве источников питания им необходимы углеводы, белки и другие соединения. Отдельные группы нуждаются в витаминах. Существуют и всеядные формы, которые способны разлагать любые останки. Некоторые из них приносят пользу, находясь во внешней среде, но, попадая в наш организм, могут вызывать различные заболевания.
Человек использует бактерии-санитары для очистки водоемов, сточных вод, продуктов жизнедеятельности домашних животных, в медицинских целях.
Как происходит переработка останков?
Белки ─ это составляющие всех живых организмов. Бактерии, поселяющиеся на умерших растениях и животных, начинают разрушать белок, вызывая тем самым гниение. Конечным продуктом гниения является перегной, который в дальнейшем используется растениями для питания.
Процесс расщепления белка свойственен многим бактериям гниения. Одни из них проводят поверхностное его расщепление, другие более глубокое. Под влиянием ферментов, которые выделяют микроорганизмы, происходит гидролиз белка в два этапа:
- пептоны и полипептиды ─ это первичные продукты распада, они имеют малый молекулярный вес;
- после они расщепляются до аминокислот.
В результате расщепления аминокислот образуется сероводород, индол, аммиак, меркаптаны и др. В процессе расщепления органические вещества вступают в реакцию с кислородом, в результате чего образуются минералы.
Почему возникает неприятный запах при гниении?
Если разложение органических веществ проходит без участия кислорода, будет неполное окисление, в результате чего и получается неприятный запах, который улавливает наше обоняние.
Оптимальной температурой, при которой происходит интенсивный процесс гниения, считается 25-35 градусов. При более низких температурах процесс не останавливается, а лишь проходит менее интенсивно.
Если в природе сапрофиты вносят неоценимый вклад в очищение планеты от мертвой органики, то, находясь на продуктах, своей деятельностью они приводят к их порче.
В природе все настолько продумано и взаимосвязано, что если бы не было бактерий-санитаров планеты, то и жизнь на Земле была бы невозможна. Но есть множество вещей, выбрасываемых человеком, например, стеклянные бутылки, пластик, на переработку которых уходят сотни лет. Получается, человек своей деятельностью сознательно превращает планету в одну большую свалку.
Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.
Микроорганизмы - это группа настолько маленьких живых организмов, что они не видны человеческим зрением. Их размер меньше 1 миллиметра, а, порою, намного меньше. Хотя встречаются в этой группе и относительно большие организмы, их даже можно рассмотреть при должном усердии. Изучением их всех занимается наука микробиология.
Представители микроорганизмов
В природе существуют десятки тысяч видов микроорганизмов, и это только те, о которых мы знаем. Они являются довольно разнообразными. Некоторые различаются средой обитания, другие - образом или условиями существования, третьи - строением. Так, практически все они одноклеточные, но встречаются среди них и многоклеточные, хоть и редко.
Все микроорганизмы можно поделить на 2 группы: безъядерные (прокариоты) и обладающие клеточным ядром (эукариоты).
Прокариоты - это одноклеточные живые организмы, не имеющие клеточного ядра. Иногда их называют доядерными, а в 20-ых веках именовали монерами, но сейчас этот термин не используется. Представителями прокариотов являются всего 2 домена живых организмов: бактерии и археи. Полагают, что существуют миллионы видов микроорганизмов, относящихся к этим доменам. Но найти то, что не видишь невооружённым взглядом, довольно сложно, поэтому на сегодняшний день известно около десятка-другого тысяч видов.
Микроорганизмы, относящиеся к домену Эукариоты, могут быть как многоклеточными, так и одноклеточными. Главная их особенность - наличие ядра в клетке, поэтому их также называют ядерными. К слову, практически все живые организмы, имеющиеся в природе, относятся к Эукариотам. Исключением являются бактерии, археи, и вирусы.
Микроорганизмы, обладающие клеточным ядром, не очень многочисленны. Их объединяются в одну группу - протисты, хотя входят туда не все ядерные микроскопические организмы.
Бактерии: описание и типы
Бактерии - это домен микроорганизмов (чаще всего одноклеточных), не имеющих ядра. В природе их существует огромное количество видов, сотни тысяч, и даже миллионы, вероятно.
Дело в том, что они настолько малы, что их довольно трудно находить, и уж тем более изучать. Описано лишь около десяти тысяч видов бактерий. Ну а их количество, понятное дело, даже не поддаётся исчислению. Но можно сказать, что практически все из них выполняют некую роль в природе, и обладают некими уникальными свойствами. И исходя из этих знаний, делят бактерий на различные типы, классы, семейства и рода.
Археи: описание и типы
Археи представляют собой домен одноклеточных живых организмов, не имеющих ядра и мембранных органелл. Исходя из особенностей видов этих микроорганизмов, делят их на 8 типов (6 основных и 2 предполагаемых). А каждый из типов, в свою очередь, делится на один или несколько классов архей, обладающих уникальными свойствами. Классы включают в себя семейства и роды архей.
Протисты: описание и типы
Протистами называют группу живых организмов, относящихся к домену Эукариоты (их клетки имеют ядро), и не входящих в состав животных, растений, грибов и хромистов. Создана она по "остаточному принципу". И, соответственно, включает в себя различные живые организмы, сильно отличающиеся друг от друга.
Роль микроорганизмов в природе
Микроскопические организмы встречаются практически везде, где имеется вода. Оптимальной температурой для них является 0-50 °C (сильно приблизительно), хотя могут они существовать и при более экстремальных температурах. Рекордно высокая температура для них, как и для всех живых существ, составляет 122 °C. Только стоит понимать, что такую температуру выдержит вовсе не каждый представитель данной группы живых существ. Каждый из видов обладает своими особенностями.
Основная роль микроорганизмов в природе заключается в осуществлении обмена веществ. А поскольку обитают они практически повсеместно, то роль эта очень велика. В большинстве случаев они являются редуцентами, то есть, перерабатывают остатки живых существ. Но иногда выполняют роль продуцентов, производя органические вещества из неорганических. А в силу того, что могут эти существа обитать там, где не выживут другие живые организмы, иногда они являются единственными продуцентами экосистем.
Для человека микроорганизмы могут являться как полезными, так и не очень. Например, благодаря им осуществляет самоочищение воды в различных водоёмах. А ещё они принимают участие в круговороте различных элементов: железа, фосфора, серы и других. Это явная польза, если и не прямая, то как минимум косвенная. Но также существует множество видов организмов, приносящих вред. Некоторые, к примеру, загрязняют водоёмы (если вспомнить, что другие их виды занимаются очищением, это можно счесть забавным). А некоторые вызывают порчу продуктов. А есть даже вредители, которые действуют не опосредованно, а прямо. Речь о патогенных микроорганизмах, или условно-патогенных. Они вызывают инфекционные заболевания.
Заключение
Таким образом, микроорганизмы представляют собой невидимые человеческим зрением живые организмы, обитающие практически везде (поскольку вода находится также практически везде), осуществляющие в природе важные функции, и приносящие человеку как вред, так и пользу.
Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.
Темы исследований
Оформление работы
Наш баннер
Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.
Код баннера:
Исследовательские работы и проекты
Роль микроорганизмов в природе и для человека
1.3. Роль микроорганизмов в природе и для человека
Микроорганизмы являются важным звеном в круговороте веществ в природе, разлагают растительные и животные остатки, очищают загрязненные органикой водоемы. Без них не могла бы существовать жизнь на земле.
Они распространены везде: в почве, воде, воздухе, организмах животных и растений, откуда они попадают на предметы, одежду, на руки, в пищу, в рот, кишечник [3]. Как и всякие живые существа, микроорганизмы питаются, и размножаются.
У них нет специальных органов пищеварения. Пита-тельные вещества проникают в микроорганизмы через оболочку клетки. Поэтому для развития микроорганизмов хорошей питательной средой являются продукты, содержащие много воды: молоко, бульоны, мясо, рыба и т. д.
Для размножения микробов, кроме питательной среды, необходима благоприятная температура (37—40°). При наличии питательной среды и соответствующей температуры микробы могут очень быстро размножаться путем деления или почкования (дрожжи). Примерно через полчаса количество микробов удваивается, через час увеличивается в 4 раза, через два часа — в 16 раз и т.д.
Учеными доказано, что микроорганизмы бывают: полезные и вредные [8].
Для собственных микроорганизмов наш человеческий организм является обычным родным "при-ютом" с самой нормальной для них средой обитания, поэтому "наши" микробы для нас - это совершенно не чужеродная форма жизни, так в организме одного взрослого человека проживает до 100 триллионов одноклеточных существ.
Факт, что мы состоим преимущественно из разных бактерий, может вызвать тревогу, однако, большинство бактерий действуют нам на благо, и без них мы просто не выжили бы. Это бактериально-человеческое взаимодействие по большей части является симбиотическим (взаимовыгодным).
В обмен на продовольствие и питание, бактерии помогают нам с пищеварением, образованием витаминов итспособствуют укреплению нашей иммунной системы. Кроме того, они защищают нас от патогенных инфекции.
Тысячелетиями человек использовал молочные бактерии для создания многих молочных продуктов. Человек размножает некоторые виды бактерий, потому что нуждается в них, и использует.
Благодаря деятельности микроорганизмов квасится капуста, маринуются овощи, готовится тесто, простокваша, кефир, сыр, масло. Бактерии необходимы в процессе брожения при производстве творога, уксуса, вина. Если в молоко добавить разные бактерии получатся, сыр, простокваша, кефир, йогурт, творог.
Бифидобактерии, лактобактерии и кишечные палочки - первые жители нашего кишечника, и начинают его заселять сразу после рождения ребенка. Полезные микробы участвуют в пищеварении, помогают вырабатывать и усваивать витамины группы В, защищают от аллергии, поднимают иммунитет и устойчивость к инфекциям.
Самый простой и приятный способ борьбы с дисбактериозом – это принимать кисломолочные продукты, содержащие жи-вые бифидо- и лактобактерии. К таким продуктам относятся: кефир, йогурт, ацидофилин и другие.
Без молочнокислых бактерий не было бы и силоса, идущего на корм скоту.
Известно, что если долго хранить вино, оно постепенно превращается в уксус. Это превращение вызывают попавшие в вино уксуснокислые бактерии. С их помощью получают уксус.
Токсичные вещества, содержащиеся в отходах, при этом обезвреживаются, вдобавок вырабатывается немалое количество топлива. Точно так же бактерии очищают сточные воды, а некоторые участвуют в образовании полезных ископаемых.
Почвенные бактерии превращают перегной в минеральные вещества, которые поглощают корни растений.
Всем живым организмам, чтобы создавать белки, необходим азот. Нас окружают настоящие океаны атмосферного азота. Но ни растения, ни животные, ни грибы усваивать азот прямо из воздуха не способны. Зато это умеют делать особые азотфиксирующие бактерии.
Различные бактерии помогают человеку изготавливать шелк, производить кофе, табак. Оказывается, если ввести в организм бактерии ген какого-либо нужного человеку белка - например, ген инсулина. Тогда бактерия начнет его вырабатывать.
Их главное оружие против более развитых существ – это токсины (яды). С помощью подобных веществ они отравляют клетки организмов, на которых паразитируют, а иногда они встраиваются в клетки человека, и уничтожают их.
В результате их жизнедеятельности возникают эпидемии заразных заболеваний человека и животных (чума, холера, оспа и др.) от которых ежегодно в странах Америки и Англии умирают сотни тысяч людей. Болезнетворные бактерии подстерегают человека повсюду.
Для жизнедеятельности микроорганизмов хорошей средой является налет на зубах, остатки пищи между ними. Обильное развитие микробов во рту ведет к быстрому размножению пищевых остатков, при этом накапливаются химические продукты этого распада, которые разрушают эмаль зубов, и приводят к развитию кариеса. Поэтому так важно систематически чистить зубы, полоскать рот после каждого приема пищи.
Но самое большое количество микроорганизмов обитает в толстом кишечнике. Поэтому надо обязательно соблюдать правила личной гигиены, мыть руки перед едой и после прогулки, а также после посещения туалета.
Живя в организме человека, микроорганизмы должны беречь своего хозяина, а не вредить ему, а чтоб это было именно так, необходимо соблюдать правила личной гигиены.
Большинство живых организмов на планете не способны к самостоятельному производству органического вещества, необходимого для их жизнедеятельности, а значит, должны использовать уже существующую органику, применяя для этого специальные ферменты.
Автотрофы и гетеротрофы
В первую очередь стоит сказать, что первичными производителями органических элементов, то есть таких, которые содержат углерод, является большое количество растений, использующих для этого процесс фотосинтеза. Такой способ питания называется автотрофным.
Другим способом производства органических веществ является хемосинтез, при котором с помощью сложных окислительно-восстановительных реакций органическое вещество производится из серы, парафинов, белков и даже водорода. Такой способ питания распространен среди колоний микроорганизмов, обитающих на больших глубинах.
Именно органическими веществами, выработанными другими организмами в процессе фотосинтеза и хемосинтеза, питаются организмы, использующие гетеротрофное питание. Таким образом, гетеротрофы занимают более высокое положение в пищевой цепи, но в то же время имеют зависимость от других организмов.
Гетеротрофы: сапрофиты, осмотрофы и биотрофы
Среди живых организмов распространены различные стратегии питания. Автотрофное питание присуще высокоорганизованным многоклеточным организмам, в то время как грибы и простейшие в ходе эволюции отдали предпочтение гетеротрофному питанию.
Гетеротрофное питание включает в себя несколько основных стратегий получения энергии из уже готовой органической материи.
Например, способ, которым грибы и некоторые бактерии получают энергию из окружающей среды, называется осмотрофия, то есть получение питательных веществ непосредственно через стенку клетки. Для этого у грибов существует набор различных ферментов, которыми вещество предварительно расщепляется в среде, окружающей стенки гриба.
Верхние ступени пищевой цепи занимают биотрофы, к которым относятся животные, питающиеся растениями, и животные, питающиеся другими животными, то есть хищники.
Большое значение для экосистемы всей планеты имеют также бактерии сапротрофы - так в современной биологии называются организмы, известные прежде как сапрофиты.
Аммонификация как фундамент пищевой пирамиды
Чтобы понять, что такое оборот органического вещества в природе и какую роль в этом сложном процессе играют микроорганизмы, стоит ответить на вопрос о том, какие бактерии считают санитарами планеты.
Как ни странно это прозвучит, но одним из самых важных процессов на планете является аммонификация, то есть гниение. Это довольно сложный с химической точки зрения процесс, занимающий длительное время.
За осуществление этого процесса отвечают микроорганизмы, питающиеся органической материей, а значит, любым веществом, содержащим белок. Важность этого процесса с биологической точки зрения обеспечила широчайшее распространение аммонифицирующих бактерий, которые в огромном количестве встречаются в воде, почве, пище и живых организмах. Как только бактерия попадает в достаточном количестве на подходящий субстрат, то процесс гниения запускается.
Вот какие бактерии считают санитарами планеты:
- спорообразующие бактерии рода бациллы;
- клостридии;
- энтеробактерии.
Эти микроорганизмы запускают процесс наиболее глубокого разложения белков на различные азотистые и безазотистые соединения, которые, попадая в воду, воздух и почву, служат питанием для растений, которые в свою очередь вновь используют их для производства органических соединений, то есть роста и размножения.
Определившись с тем, какие бактерии считают санитарами планеты, стоит сосредоточиться на пользе, приносимой ими экосистемам. При этом нужно указать и на возможный вред для экономической и хозяйственной деятельности.
Почему бактерии сапротрофы считают санитарами природы
Одним из самых распространенных химических элементов в природе является азот, который необходим для роста растений и живых организмов. Во время своего роста и развития растения потребляют большое количество свободного азота из почвы, воздуха и воды. При этом азот связывается и становится недоступен для дальнейшего использования.
После смерти организма этот азот оказывается в состоянии, в котором он не может принести пользу другим растениям. Именно на этом этапе в дело вступают бактерии, главной особенностью которых является гетеротрофное питание. Медленно, но эффективно они расщепляют все входящие в состав органической материи вещества на самые простые элементы, которые, таким образом, возвращаются в оборот природы.
От сапрофитов не только польза
Выяснив, какие бактерии считают санитарами планеты, можно также назвать и бактерии сапротрофы, которые могут принести человеку вред. Хотя в кишечной микрофлоре человека и содержится некоторое количество гнилостных бактерий, их чрезмерное размножение может нанести человеку вред.
К наиболее вредоносным сапротрофам относятся эскерикия, клостридиум и стрептококки.
Кроме того, некоторые виды бактерий вызывают преждевременную порчу пищевых продуктов, нанося этим большой экономический вред.
Читайте также: