Организмы, не имеющие оформленного ядра, выделяют в особое царство. К ним относят бактерий и цианобактерий (их также называют цианеи, сине-зеленые водоросли). Клетки бактерий меньше по размеру, чем клетки эукариот (ядерных организмов). Характерной особенностью клеток прокариот (доядерных) является отсутствие мембранных органоидов: ЭПС, митохондрий, пластид, вакуолей. Все процессы, протекающие на мембранах, у прокариот проходят на складках наружной мембраны. Единственная хромосома бактерий имеет форму кольца и располагается непосредственно в цитоплазме.
Клетки могут иметь форму шара (кокки), палочек (бациллы), запятой (вибрионы), спирали (спирохеты), зачастую снабжены жгутиками, служащими для передвижения. (Если клетки соединены по две, их называют диплококки, цепочкой – стрептококки, гроздью – стафилококки). Клетки бактерий не способны менять форму, за исключением спирохет. Снаружи может располагаться слизистая капсула, во много раз превышающая размеры самой клетки.
Бактерии способны переносить неблагоприятные условия, образуя споры. Устойчивость спор некоторых бактерий поражает воображение. Так, споры бактерии, вызывающей ботулизм, переносят длительное кипячение, поэтому гарантию их уничтожения при консервировании дает только обработка в заводских условиях при повышенном давлении (температура кипения воды повышается). Споры сибирской язвы в почве сохраняют жизнеспособность сотни лет, поэтому скотомогильники представляют серьезную угрозу в случае их размывания водой или земляных работ.
По способу питания большинство бактерий гетеротрофы, лишь немногие хемосинтезирующие бактерии питаются автотрофно, используя энергию, выделяющуюся при окислении химических элементов (серы, железа). Цианобактерии осуществляют фотосинтез.
Среди гетеротрофов имеются сапрофиты, использующие органические вещества или мертвые организмы, и паразиты, развивающиеся в клетках живых организмов. Часть бактерий может развиваться только при отсутствии кислорода – анаэробы (ботулизм), другим кислород необходим.
С помощью сапрофитных бактерий происходит квашение капусты и силосование кормов, сквашивание молока, спиртовое брожение и образование уксуса. Кишечная палочка, обитающая в кишечнике человека, сдерживает размножение нежелательной микрофлоры. Кроме того, кишечная палочка используется как индикатор загрязнений при проведении санитарно-эпидемиологических исследований.
Многие паразитические бактерии являются возбудителями заболеваний человека и животных. Холерный вибрион вызывает тяжелое желудочно-кишечное заболевание – холеру, приводящее к обезвоживанию организма, при отсутствии надлежащего лечения зачастую со смертельным исходом. Заражение происходит чаще через воду или фрукты. Для предотвращения заражения необходимо обязательное кипячение питьевой воды, тщательное мытье овощей и фруктов (в случае опасности заражения, с окачиванием кипятком), мытье рук, качественное мытье посуды, борьба с мухами.
Особую опасность представляет туберкулез, вызываемый палочкой Коха, т.к. за последние годы появились разновидности, устойчивые к антибиотикам. Туберкулез поражает чаще легкие (старое название – чахотка). Туберкулез передается воздушно-капельным путем, но более опасно пользование посудой после лиц, больных туберкулезом. Заболевание может не развиваться в течение многих лет, сдерживаемое иммунитетом. Но при недоедании, систематическом переутомлении, проживании в сыром помещении возникает кровохаркание, затем следует распад легочной ткани. Профилактика туберкулеза: обеспечить доступ в помещения солнечного света, не допускать чрезмерной влажности воздуха; занятия на свежем воздухе физическим трудом и физкультурой, достаточное питание, соблюдение режима труда и отдыха, не допускать длительных нервных стрессов, состояния отчаяния. Посуда больных туберкулезом моется и хранится отдельно.
Бледная спирохета является возбудителем сифилиса – венерического заболевания, передающегося половым путем, но нередко и бытовое заражение. Сифилис может развиваться в течение ряда лет, приводя к поражениям кожи, нервной системы, скелета (характерный провалившийся нос на поздних стадиях). Бледная спирохета сохраняется во влажной среде, например на влажных простынях, полотенцах. Профилактика: категорический отказ от случайных половых связей, не пользоваться чужой немытой посудой и предметами личной гигиены, не спать на чужом постельном белье.
20. Строение и биологические особенности водорослей
