Біологія. Повторне видання. 6 клас. Костіков (2020)

Тема 2. Одноклітинні організми. Перехід до багатоклітинності

Вивчаючи цю тему, ви дізнаєтеся про:

світи мікроскопічних організмів;
будову і життя бактерій, одноклітинних твариноподібних організмів та водоростей;
небезпеку й користь тих, кого без збільшувальних приладів ми не бачимо

§ 11. Бактерії — найменші одноклітинні організми

Ви довідаєтеся, що таке бактерії, у чому полягають особливості їхньої будови, як вони розмножуються, скільки бактерій нас оточує.

У навколишньому світі ми бачимо чимало різних живих організмів — рослин, тварин, грибів. Але, хоча в це важко повірити, нас оточує значно різноманітніший світ живих істот, яких ми взагалі не бачимо. Ці організми присутні в кожній грудочці землі, у кожній краплині води, вони мешкають на нашій шкірі й потрапляють до нашого тіла під час кожного вдиху. Їх знайдено на суходолі та в океанах, у гарячих джерелах і в льодових пустелях, у нафтових родовищах та у надсолоних озерах — і у величезній кількості. Ці організми — бактерії.

Уперше бактерій побачив Антоні ван Левенгук під час дослідження природної води та зубного нальоту в оптичний мікроскоп. Проте засновником науки про бактерії — мікробіології — вважають французького вченого Луї Пастера (1822-1895), який розробив методи дослідження бактерій і з’ясував, що ці організми є причиною низки хвороб (сибірської виразки, холери тощо) та деяких явищ (зокрема, бродіння). Він також розробив перші методи боротьби з бактеріями.

Клітини бактерій дуже дрібні. Так, розмір бактеріальної клітини зазвичай становить від 0,5 до 2 мкм. Це у 10-100 разів менше, ніж середні розміри клітини рослин чи тварин.

Малі габарити надають бактеріям чимало переваг: вони здатні швидко поглинати багато речовин усією поверхнею, швидко ділитися, хутко поширюватися (наприклад, тваринами або навіть вітром), легко проникати до великих організмів. Проте дрібні розміри мають також і недоліки — малі клітини легко стають здобиччю більших за розміром істот.

Клітини бактерій за формою можуть бути кулястими (їх називають кока), паличкоподібними (бацили), зігнутими (вібріони) або спіральними (спірили). Клітини бактерій бувають окремими або з’єднаними в пари, четвірки або численніші групи (мал. 29).

Мал. 29. Основні форми клітин бактерій

Клітина бактерій укрита клітинною мембраною, має цитоплазму з органелами та носія спадкової інформації — молекулу ДНК. Бактерії не мають ядра, тож ДНК розташовується безпосередньо в цитоплазмі (мал. 30).

Мал. 30. Будова клітини бактерії

Через відсутність ядра клітини бактерій отримали назву прокаріотичні (від грецького «про» — до, перед та «каріон» — ядро).

У більшості бактерій клітинна мембрана, подібно до клітини рослин, оточена міцною клітинною оболонкою; але у деяких її немає. З органел у бактеріальній клітині наявні лише рибосоми. А мітохондрії, хлоропласти, вакуолі з клітинним соком узагалі відсутні. Деякі бактерії здатні до активного руху за допомогою джгутиків або шляхом червоподібного вигинання. Як бачимо, бактерії мають найпростішу будову.

Незважаючи на простоту будови, клітини бактерій живляться — поглинають із зовнішнього середовища речовини, синтезують із них власні органічні речовини (за рахунок яких ростуть), виділяють шкідливі продукти життєдіяльності у зовнішнє середовище, виробляють потрібну хімічну енергію, подвоюють ДНК і розмножуються.

Джгутики — це органели, що забезпечують рух одноклітинних організмів.

Прокаріоти (доядерні організми) — це організми, клітини яких не мають ядра.

Розмноження бактерій відбувається шляхом поділу клітини навпіл. Проміжок часу між поділами у них може бути дуже коротким. Наприклад, бактерія кишкова паличка за сприятливих умов здатна ділитися кожні 20 хв. За таких темпів розмноження маса нащадків лише однієї материнської клітини могла б перевищити масу всієї нашої планети за дві доби. Та цього не трапляється, адже сприятливі умови виникають лише тоді, коли водночас збігається чимало факторів: наявність відповідної вологи, температури, поживних речовин, доступу до джерел енергії; відсутність тих, хто сам живиться цими бактеріями або заважає їхньому розвитку іншими шляхами.

За несприятливих умов бактерії здатні переходити у стан анабіозу — тимчасового припинення життєдіяльності організму. Для витримування несприятливих умов чимало бактерій здатні утворювати особливі клітини, що спочивають.

Кількість бактерій навколо нас величезна, хоча й коливається у широких межах. У таблиці 2 наведено приблизні оцінки кількості бактерій навколо нас.

Таблиця 2

Середовище	Орієнтовна кількість клітин бактерій
Родючі ґрунти	3-6 млн в 1 г
Бідні ґрунти	0,5-1 млн в 1 г
Питна водопровідна вода	до 50 в 1 мл
Чиста природна вода	до 100 в 1 мл
Брудна вода*	100 тис. в 1 мл
Повітря над морем	10-1000 в 1 м³
Повітря у провітреному приміщенні	3-5 тис. в 1 м³
Повітря в непровітреному приміщенні*	300 тис. — 1 млн в 1 м³
Прибрана підлога	500 на 1 см²
Поверхня парти або стола	20-3000 на 1 см²

* Залежно від ступеня і характеру, забруднення може перевищувати вказаний рівень більш ніж у 100 разів.

ВИСНОВКИ

1. Бактерії є найменшими живими — здебільшого одноклітинними — організмами.
2. Бактерії належать до прокаріотів — їхні клітини не мають ядра та багатьох органел.
3. Бактерії здатні до швидкого росту й розмноження.
4. Бактерії поширені скрізь.

ТЕРМІНИ Й ПОНЯТТЯ, ЯКІ ПОТРІБНО ЗАСВОЇТИ

Бактерії, джгутики, прокаріоти, анабіоз.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Чим клітини бактерій принципово відрізняються від клітин рослин та тварин?
2. Чому бактеріальну клітину називають прокаріотичною?
3. Які процеси, властиві бактеріальній клітині, свідчать про те, що бактерії є живими організмами?

ЗАВДАННЯ

Від школярів надійшла низка запитань:

1. «Яким є максимальний період життя бактерії?»

2. «Чому бактерії — невидимі?»

3. «Чи є таке місце, де немає бактерій?»

4. «Чи вмирає бактерія, якщо її залити водою?»

5. «Скільки бактерій ми вдихаємо за один вдих?»

Спробуйте самостійно відповісти на ці запитання. Перевірте, наскільки ваші відповіді збігаються з варіантами, наведеними нижче.

Відповіді на запитання школярів

1. Клітина бактерії живе від поділу до поділу: за сприятливих умов — лише кілька десятків хвилин. Проте у стані анабіозу бактерії можуть перебувати необмежено довго.

2. Через свої мікроскопічні розміри.

3. Такого місця немає. Бактерії відсутні хіба в деяких лабораторіях, де за допомогою спеціальних засобів забезпечено режим стерильності.

4. Ні, не вмирає. Зазвичай буває навпаки, адже саме брак вологи найчастіше стримує ріст бактерій.

5. Під час розрахунку треба брати до уваги таке: по-перше, кількість бактерій в одиниці повітря залежить від того, наскільки воно чисте; по-друге, об’єм повітря, яке вдихає людина за один раз, у середньому становить близько 0,5 л. Результати розрахунку: приблизно від 1-2 клітин у добре провітреному приміщенні до 150-500 клітин у приміщенні зі спертим та затхлим повітрям.

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ

Бактерії найменші та найбільші

Зміст