Biyolojide OGE'ye hazırlık. Bakteriler ve virüsler: teori ve pratik

Şu anda Dünya'da 2,5 milyondan fazla canlı organizma türü tanımlanmıştır. Bununla birlikte, birçok mikroorganizma, böcek vb. türü dikkate alınmadığından, Dünya üzerindeki türlerin gerçek sayısı birkaç kat daha fazladır. Ayrıca mevcut tür kompozisyonunun, yaşamın Dünya'daki varlığı sırasındaki tür çeşitliliğinin yalnızca %5'i kadar olduğuna inanılmaktadır.
Canlı organizmaların bu çeşitliliğini organize etmek için sistematik, sınıflandırma ve taksonomiden yararlanılır.

Taksonomi - Mevcut ve soyu tükenmiş organizmaların tanımlanması, belirlenmesi ve taksonlara göre sınıflandırılmasıyla ilgilenen bir biyoloji dalı.
sınıflandırma - tüm canlı organizmalar kümesinin belirli bir hiyerarşik olarak alt gruplar sistemine - taksonlara göre dağılımı.
Taksonomi - Sınıflandırmanın teorik temellerini geliştiren bir taksonomi bölümü. Takson, insan tarafından yapay olarak tanımlanan, şu ya da bu derecede akrabalık derecesine sahip ve aynı zamanda şu ya da bu düzeyde belirli bir taksonomik kategoriye atanabilecek kadar izole edilmiş bir organizmalar grubudur.

Modern sınıflandırmada taksonların aşağıdaki hiyerarşisi vardır:

  • krallık;
  • bölüm (hayvan taksonomisini yazın);
  • Sınıf;
  • düzen (hayvanların taksonomisindeki sıra);
  • aile;

Ek olarak, ara taksonlar da ayırt edilir: süper ve alt krallıklar, üst ve alt bölümler, üst ve alt sınıflar vb.

Canlı organizmaların taksonomisi sürekli değişmekte ve güncellenmektedir. Şu anda şöyle görünüyor:

  • Hücresel olmayan formlar
    • Krallık Virüsleri
  • Hücresel formlar
    • Prokaryota Krallığı:
      • krallık Bakteriler ( Bakteriler, Bakteriobionta),
      • krallık Arkebakteriler ( Arkebakteriler, Arkebakteriobionta),
      • krallık Prokaryotik algler
        • bölüm Mavi-yeşil algler veya Cyanea ( Siyanobionta);
        • bölüm Proklorofit algleri veya Proklorofitler ( Proklorofit).
    • Süper Krallık Ökaryotları (Eycariota)
      • Bitkiler Krallığı ( Vegetabilia, Phitobiota veya Plantae):
        • Bagryanka alt krallığı ( Rodobionta);
        • alt krallık Gerçek algler ( Phycobionta);
        • alt krallık Daha yüksek bitkiler ( Embriyobiyota);
      • Mantar Krallığı Mantarlar, Mycobionta, Mycetalia veya Mycota):
        • alt krallık Alt mantarlar (tek hücreli) ( Miksobionta);
        • alt krallık Yüksek mantarlar (çok hücreli) ( Mikobiyota);
      • hayvan Krallığı ( Animalia, Zoobionta)
        • alt krallık Protozoa veya Tek Hücreli ( Protozoa, Protozoobionta);
        • alt krallık Çok Hücreli ( Metazoa, Metazoobionta).

Bir dizi bilim adamı, üç alt krallığı içeren Prokaryotların süper krallığında Drobyanka'nın bir krallığını seçiyor: Bakteriler, Arkebakteriler ve Siyanobakteriler.

Virüsler, bakteriler, mantarlar, likenler

Virüs krallığı

Virüsler iki biçimde bulunur: dinlenmede(hücre dışı), canlı sistemler olarak özellikleri ortaya çıkmadığında ve hücre içi virüsler çoğaldığında. Basit virüsler (örneğin tütün mozaik virüsü) bir nükleik asit molekülünden ve bir protein kabuğundan oluşur. kapsid.

Kapsid proteinleri ve nükleik asitin yanı sıra bazı daha karmaşık virüsler (grip, herpes vb.) bir lipoprotein membranı, karbonhidratlar ve bir dizi enzim içerebilir. Proteinler nükleik asitleri korur ve virüslerin enzimatik ve antijenik özelliklerini belirler. Kapsidin şekli çubuk şeklinde, filamentli, küresel vb. olabilir.

Virüste bulunan nükleik asite bağlı olarak RNA içeren ve DNA içeren virüsler ayırt edilir. Nükleik asit, genellikle kapsid proteinlerinin yapısı hakkında genetik bilgi içerir. Tek veya çift sarmallı DNA, tek veya çift sarmallı RNA şeklinde doğrusal veya dairesel olabilir.

AIDS'e (edinilmiş bağışıklık yetersizliği sendromu) neden olan virüs, vücudun bağışıklığını sağlayan kan hücrelerine saldırır. Sonuç olarak bir AIDS hastası herhangi bir enfeksiyondan ölebilir. AIDS virüsleri cinsel ilişki sırasında, enjeksiyon veya operasyonlar sırasında sterilizasyon şartlarına uyulmadığı takdirde insan vücuduna girebilmektedir. AIDS'in önlenmesi gündelik seksten kaçınmak, prezervatif kullanmak ve tek kullanımlık şırınga kullanmaktan oluşur.

bakteri

Tüm prokaryotlar aynı krallık Drobyanka'ya aittir. Bakteriler ve mavi-yeşil algler içerir.

Bakterilerin yapısı ve aktivitesi.

Prokaryotik hücrelerin çekirdeği yoktur, DNA'nın sitoplazmada bulunduğu bölgeye nükleoid denir, tek DNA molekülü halka şeklinde kapalıdır ve proteinlerle bağlantısı yoktur, hücreler ökaryotik hücrelerden daha küçüktür, hücre duvarı şunları içerir: bir glikopeptid - murein, hücre duvarının üstünde koruyucu bir işlev gören bir mukoza tabakası bulunur, membran organelleri yoktur (kloroplastlar, mitokondri, endoplazmik retikulum, Golgi kompleksi), işlevleri plazma zarının istilaları ile gerçekleştirilir (mezozomlar), ribozomlar küçüktür, mikrotübüller yoktur, bu nedenle sitoplazma hareketsizdir, merkezcil ve iğ yoktur, kirpikler ve flagella özel bir yapıya sahiptir. Hücre bölünmesi daralma ile gerçekleştirilir (mitoz veya mayoz yoktur). Bunun öncesinde DNA replikasyonu gerçekleşir, daha sonra iki kopya birbirinden ayrılır ve büyüyen hücre zarı tarafından taşınır.

Üç bakteri grubu vardır: arkebakteriler, öbakteriler ve siyanobakteriler.

Arkebakteriler- eski bakteriler (metan üreten vb., toplamda yaklaşık 40 tür bilinmektedir). Prokaryotlarla ortak yapısal özelliklere sahiptirler, ancak bazı fizyolojik ve biyokimyasal özellikler bakımından öbakterilerden önemli ölçüde farklılık gösterirler. Öbakteriler- gerçek bakteriler, evrimsel açıdan daha sonraki bir form. Siyanobakteriler (siyanobakteriler, mavi-yeşil algler)- yüksek bitkiler ve algler gibi moleküler oksijen salınımıyla fotosentez yapan fototrofik prokaryotik organizmalar.

Hücrelerin şekline bağlı olarak aşağıdaki bakteri grupları ayırt edilir: küresel - kok, Çubuk şekilli - basil, kemerli - vibriolar, sarmal - spirilla ve spiroketler. Birçok bakteri flagella veya hücre kasılması nedeniyle bağımsız hareket etme yeteneğine sahiptir. Bakteriler tek hücreli organizmalardır. Bazıları koloni oluşturma yeteneğine sahiptir ancak içlerindeki hücreler birbirlerinden bağımsız olarak var olurlar.

Olumsuz koşullar altında bazı bakteriler, sitoplazmanın bir kısmı ile bir DNA molekülünün etrafında yoğun bir kabuk oluşması nedeniyle spor oluşturma yeteneğine sahiptir. Bakteri sporları bitkilerde ve mantarlarda olduğu gibi üremeye değil, vücudu olumsuz koşulların (kuraklık, sıcaklık vb.) etkilerinden korumaya hizmet eder.

Oksijenle ilgili olarak bakteriler ikiye ayrılır: aeroblar(mutlaka oksijen gerektiren), anaeroblar(oksijen varlığında ölmek) ve isteğe bağlı formlar.

Bakteriler beslenme şekillerine göre ikiye ayrılır. ototrofik(Karbon kaynağı olarak karbondioksit kullanılır) ve heterotrofik(organik maddeler kullanın). Ototroflar sırasıyla ikiye ayrılır: fototroflar(güneş ışığından enerji kullanın) ve kemotroflar(inorganik maddelerin oksidasyon enerjisini kullanın). Fototroflar şunları içerir: siyanobakteriler(mavi-yeşil algler) bitkiler gibi fotosentez yapan, oksijen salan ve yeşil ve mor bakteriler Oksijen açığa çıkarmadan fotosentez yapanlar. Kemotroflar inorganik maddeleri oksitler ( nitrifikasyon bakterileri, nitrojen sabitleyici bakteriler, demir bakterileri, kükürt bakterileri vb.).

Bakterilerin üremesi.

Bakteriler eşeysiz olarak çoğalır - hücre bölünmesi(prokaryotlarda mitoz ve mayoz yoktur) daralma veya septa yardımıyla, tomurcuklanarak daha az sıklıkla. Bu işlemlerden önce dairesel DNA molekülünün ikiye katlanması gelir.

Ayrıca bakteriler cinsel bir süreçle de karakterize edilir. birleşme. İki hücre arasında oluşturulan özel bir kanal aracılığıyla konjugasyon sırasında, bir hücrenin DNA parçası başka bir hücreye aktarılır, yani her iki hücrenin DNA'sında bulunan kalıtsal bilgiler değişir. Bakteri sayısı artmadığı için doğruluk adına “cinsel üreme” değil “cinsel süreç” kavramı kullanılmaktadır.

Bakterilerin doğadaki rolü ve insanlar için önemi

Bakteriler çok çeşitli metabolizmaları sayesinde çok çeşitli çevresel koşullarda var olabilir: su, hava, toprak, canlı organizmalar. Petrol, kömür, turba, doğalgazın oluşumunda, toprak oluşumunda, doğadaki azot, fosfor, kükürt ve diğer elementlerin döngülerinde bakterilerin rolü büyüktür. Saprotrofik bakteriler bitki ve hayvanların organik kalıntılarının ayrışmasına ve bunların CO 2, H 2 O, H 2 S, NH 3 ve diğer inorganik maddelere mineralizasyonuna katılır. Mantarlarla birlikte ayrıştırıcılardır. Nodül bakterileri(azot sabitleme) baklagil bitkileri ile bir simbiyoz oluşturur ve atmosferik nitrojenin bitkilerin kullanabileceği mineral bileşiklere sabitlenmesine katılır. Bitkilerin kendileri bu yeteneğe sahip değildir.

İnsanlar bakterileri mikrobiyolojik sentezlerde, kanalizasyon arıtma tesislerinde, bir dizi ilaç (streptomisin) üretmek için, günlük yaşamda ve gıda endüstrisinde (fermente süt ürünleri üretimi, şarap yapımı) kullanır.

krallık mantarları

Mantarların genel özellikleri. Mantarlar, yaklaşık 100 bin türden oluşan özel bir krallığa ayrılmıştır.

Mantarlar ve bitkiler arasındaki farklar:

  • heterotrofik beslenme şekli
  • besin glikojeninin depolanması
  • hücre duvarlarında kitin bulunması

Mantarlar ve hayvanlar arasındaki farklar:

  • sınırsız büyüme
  • gıdanın emme yoluyla emilmesi
  • sporları kullanarak üreme
  • hücre duvarının varlığı
  • aktif olarak hareket etme yeteneğinin eksikliği
  • Mantarların yapısı tek hücreli formlardan karmaşık başlık formlarına kadar çeşitlilik gösterir.

Likenler

Likenlerin yapısı. Likenlerin 20 binden fazla türü vardır. Bunlar bir mantar ve bir algden oluşan simbiyotik organizmalardır. Ayrıca likenler morfolojik ve fizyolojik açıdan bütünleyici bir organizmadır. Likenin gövdesi, aralarında alglerin (yeşil veya mavi-yeşil) bulunduğu iç içe geçmiş mantar hiphalarından oluşur. Algler organik maddeleri sentezler ve mantarlar su ve mineral tuzlarını emer. Vücut yapısına bağlı olarak ( tahalli ) üç grup liken vardır: ölçek , veya kortikal(thallus, alt tabaka ile sıkı bir şekilde birleşen plak veya kabuk görünümüne sahiptir); yaprak şeklinde (alt tabakaya hif demetleri ile tutturulmuş plakalar şeklinde); gür (gövdeler veya şeritler şeklinde, genellikle dallanmış ve alt tabaka ile yalnızca tabanda kaynaşmış). Likenler son derece yavaş büyürler; yılda yalnızca birkaç milimetre.

Likenlerin çoğaltılması cinsel olarak (mantar bileşeni nedeniyle) veya aseksüel olarak (spor oluşumu veya thallus parçalarının kırılması) gerçekleştirilir.
Likenlerin anlamı. Likenler "ikili" doğaları nedeniyle çok dayanıklıdır. Bu, hem ototrofik hem de heterotrofik beslenme olasılığının yanı sıra vücudun ciddi şekilde susuz kaldığı askıya alınmış bir animasyon durumuna düşme yeteneği ile açıklanmaktadır. Bu durumda likenler, çeşitli olumsuz çevresel faktörlerin (şiddetli aşırı ısınma veya hipotermi, neredeyse tamamen nem yokluğu vb.) etkilerini tolere edebilir. Biyolojik özellikler likenlerin en elverişsiz habitatları kolonileştirmesine olanak tanır. Genellikle belirli bir arazi alanına yerleşmenin, kayaları yok etmenin ve daha sonra diğer organizmalar tarafından kolonileştirilen birincil toprak katmanını oluşturmanın öncüleridirler.
Aynı zamanda likenler, çeşitli kimyasalların neden olduğu çevre kirliliğine karşı da oldukça hassastır ve bu da onların gıda olarak kullanılmasına olanak sağlar. biyoindikatörlerÇevre koşulları.
Likenler ilaç, turnusol, tanen ve boya elde etmek için kullanılır. Ren geyiği yosunu (ren geyiği yosunu) ren geyiğinin ana besinidir. Bazı insanlar likenleri yiyecek olarak yerler. Likenlerin büyümesi çok yavaş olduğundan onu korumak için önlemler gereklidir: geyik otlatmanın düzenlenmesi, araçların düzenli hareketi vb.

Goop'un Gwyneth Paltrow'un yaşam tarzı kaynağı hakkında yazdığı şey şu anda sağlıklı yaşam tarzı dünyasındaki en imkansız şey, o zaman tam olarak doğru olmadığını düşündünüz. Sırf şimdi daha da tuhaf bir şey hakkında konuşacağımız için. En ilginç olanı Goop'un "yeni probiyotikler" işine dahil olmamasıdır. Ve işin içine yalnızca bilim giriyor.

WordsSideKick.com'a göre son deneyler, çocuk dışkısından izole edilen bakteri türlerinin, farelerde ve insan bağırsağını taklit eden bir ortamda kısa zincirli yağ asitlerinin (SCFA) üretimini destekleyebileceğini gösterdi.

SCFA moleküllerinin, bir hatırlatma olarak, fermantasyon süreci sırasında bağırsaklarda belirli türde mikroorganizmalar tarafından üretilen bir alt küme olduğunu hatırlatalım. Çok sayıda araştırmaya göre, bunların bağırsak sağlığının korunması ve çeşitli hastalıklara karşı korunma ile ilişkilendirilmesi gerekmektedir.

Wake Forest Tıp Fakültesi'nde moleküler tıp uzmanı olan araştırmanın baş yazarı Hariom Yadav, Scientific Reports dergisinde "Kısa zincirli yağ asitleri normal bağırsak fonksiyonunun önemli bir bileşenidir" diye yazdı. - Diyabet, obezite, otoimmün bozukluklar ve kanser hastalarında genellikle daha düşük miktarda kısa zincirli yağ asitleri bulunur. Bunları artırmak, normal bir bağırsak ortamının korunmasında, hatta eski haline getirilmesinde ve sağlığın iyileştirilmesinde faydalı olabilir."

Araştırmacılar, dışkı mikrobiyota transplantasyonunun (veya "dışkı nakli"), mikrobiyal çeşitlilikteki dengesizlikleri gidererek çeşitli bağırsak bozukluklarını tedavi edebileceğini öne sürüyor. Bilim insanları, bebeklerin bağırsak mikrobiyomunun genel olarak mikroplardan arınmış olması gibi basit bir nedenden dolayı bebek mikroplarını kullanmaya karar verdiklerini açıklıyor. Ayrıca, çalışmanın yazarları şakayla karışık şunu da ekliyorlar çünkü bu materyal her zaman bol miktarda bulunuyor.

Deneyler sırasında, 34 "adaydan" elde edilen beş tür Lactobacillus ve beş tür Enterococcus olmak üzere 10 bakteri türü izole edildi. Daha sonra 10 bakterili probiyotik karışımının farklı dozlarını fareler üzerinde test ettiler; burada düşük dozların bile sağlıklı bir mikrobiyal dengeyi koruduğunu ve SCFA üretimini artırdığını buldular.

Yadav, "Bulgularımız, insan kaynaklı probiyotiklerin bağırsak mikrobiyomu dengesizliği ve bağırsaktaki kısa zincirli yağ asidi eksikliği ile ilişkili hastalıkları tedavi etmek için kullanılabileceğini gösteriyor" yorumunu yaptı. Ancak sıra dışı probiyotiklerin mağaza raflarına çıkmasından önce çok daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulacak. Ama bu iyi bir şey gibi görünüyor.


Aşılama

Evrim ve vitalizm sorunlarına ilişkin hararetli tartışmaları hatırlayarak, insanların teorik biyolojiye olan ilgisinin, tıp alanındaki yoğun çalışmalar ve vücuttaki fonksiyonel bozukluklar üzerine yapılan ısrarlı çalışmalar sonucunda ortaya çıktığını unutmamalıyız. Biyoloji bilimi teorik olarak ne kadar hızlı gelişirse gelişsin, günlük pratiğin ihtiyaçlarından ne kadar uzaklaşırsa uzaklaşsın, er ya da geç tıbbın ihtiyaçlarına geri dönmek zorunda kaldı.
Teorik bilimin başarılarının tanıtılması uygulamanın hızlı bir şekilde ilerlemesine izin verdiğinden, teorinin incelenmesi hiçbir şekilde soyut ve gerekçesiz bir şey değildir. Ve uygulamalı bilim tamamen ampirik olarak gelişebilse de, teori olmadan bu gelişme çok daha yavaş ve daha belirsizdir.
Örnek olarak bulaşıcı hastalıklarla ilgili çalışmaların tarihini düşünün. 19. yüzyılın başlarına kadar. Gezegenimizde zaman zaman ortaya çıkan veba salgınları veya diğer bulaşıcı hastalıklar sırasında doktorlar aslında tamamen çaresiz kaldı. Çiçek hastalığı insanlığın muzdarip olduğu hastalıklardan biridir. Trajik olan şey, bunun gerçek bir doğal afet gibi yayılmasıydı, hastalananların üçte biri öldü ve hayatta kalanlar hayatlarının geri kalanında şekilsiz kaldı: üvez kaplı yüzleri sevdiklerini bile yabancılaştırdı.
Ancak geçmişteki hastalığın bir sonraki salgında bağışıklık sağladığı gözlendi. Bu nedenle birçok kişi hastalıktan kaçınmanın değil, ona katlanmanın, ancak yaşamı tehdit etmeyecek ve hastanın şeklini bozmayacak çok zayıf bir biçimde olmanın daha uygun olduğunu düşünüyordu. Bu durumda kişi tekrarlayan hastalıklara karşı garanti altına alınmış olacaktır. Türkiye ve Çin gibi ülkelerde uzun süredir çiçek hastalığının hafif bir formuna sahip hastalardan alınan püstüllerin içeriğini insanlara bulaştırmaya çalışıyorlar. Bazen hastalık çok şiddetli olduğundan risk büyüktü. 18. yüzyılın başında. İngiltere'de de benzer aşılar yapıldı ancak daha fazla fayda mı yoksa zarar mı sağladığını söylemek zor. İngiliz Edward Jenner (1749-1823) tıp mesleğini icra ederken, halk hekimliğinde bilinen inek çiçeği hastalığının koruyucu özelliklerini inceledi: buna sahip olan insanlar hem inek çiçeğine hem de insandaki çiçek hastalığına karşı bağışıklık kazandı. Uzun ve dikkatli gözlemlerden sonra, 14 Mayıs 1796'da Jenner, sığır çiçeği hastası bir kadından alınan materyali kullanarak ilk kez sekiz yaşındaki bir erkek çocuğa sığır çiçeği aşısı yaptı. Aşıya hastalık eşlik etti. Ve iki ay sonra, çocuğa çiçek hastalığı hastasının püstüllerinden irin bulaştı ve sağlıklı kaldı. Jenner, bu deneyi birçok kez tekrarladıktan sonra 1798 yılında çalışmasının sonuçlarını yayınladı. Yeni yönteme aşılama (Latin aşı - sığır çiçeğinden) adını vermeyi önerdi.
Çiçek hastalığı korkusu o kadar büyüktü ki Jenner'ın yöntemi coşkuyla kabul edildi ve en muhafazakarların direnci hızla kırıldı. Aşılama Avrupa'ya yayıldı ve hastalık geriledi. Tıbbın çok gelişmiş olduğu ülkelerde artık doktorlar çiçek hastalığıyla mücadelede kendilerini çaresiz hissetmiyorlardı. İnsanlık tarihinde bu, tehlikeli bir hastalığa karşı hızlı ve radikal bir zaferin ilk örneğiydi.
Ancak daha fazla başarı ancak teorinin geliştirilmesiyle sağlanabilirdi. O zamanlar bulaşıcı hastalıkların etkenlerini kimse bilmiyordu, hafif formların aşı amaçlı kullanımına güvenilmiyordu. Biyologlar, hastalığın hafif formlarının kendi "varyantlarını" nasıl "üreteceklerini" öğrenme göreviyle karşı karşıyaydı, ancak bu, Jenner'ın zamanında bilinenden çok daha fazlasını bilmeyi gerektiriyordu.

hastalığın mikrop teorisi

Bakteriyoloji

İnsanları patojen mikroplardan tamamen izole etmenin mümkün olacağını ummak imkansızdır. Er ya da geç bir kişi enfeksiyon riski altındadır. Hasta nasıl tedavi edilir? Elbette vücudun mikroplarla savaşmak için kendine has bazı yolları vardır: Sonuçta, bildiğiniz gibi, bazen bir hasta yardım almadan bile iyileşir. Seçkin Rus biyolog Ilya Ilyich Mechnikov (1845–1916), vücudun böylesine "antibakteriyel mücadelesine" bir örnek göstermeyi başardı. Lökositlerin, hayvanların ve insanların vücuduna giren patojenik ajanlara karşı koruma işlevini yerine getirdiğini gösterdi: kan damarlarını terk ediyorlar ve beyaz kan hücrelerinin bakterilerle gerçek savaşının ortaya çıktığı enfeksiyon bölgesine koşuyorlar. Mechnikov, vücutta koruyucu rol oynayan hücreleri fagosit olarak adlandırdı.
Ayrıca birçok hastalıktan iyileşmeye, gözle görülür bir değişiklik tespit edilmese de, bağışıklık (bağışıklık) gelişimi eşlik eder. Bu, hastalıktan kurtulan bir kişinin vücudunun, istilacı mikropları öldürme veya etkisiz hale getirme yeteneğine sahip antikorlar üretmesi gerçeğiyle oldukça mantıklı bir şekilde açıklanabilir. Bu fikir aynı zamanda aşının etkisini de açıklıyor; Aşılanan kişinin vücudunda hem inek çiçeği mikrobuna hem de ona çok benzeyen çiçek hastalığı mikrobuna karşı aktif antikorlar oluşur. Artık zafer garantilendi, ama hastalığın kendisine değil, ona neden olan mikroplara karşı.
Pasteur, evcil hayvan sürülerini yok eden ölümcül bir hastalık olan şarbonla mücadelenin yollarını özetledi. Hastalığa neden olan etkeni buldu ve bunun özel bir bakteri türüne ait olduğunu kanıtladı. Pasteur, bakterilerin hastalığa neden olma (patojenlik) yeteneklerini yok etmek için bir preparatı ısıttı. Zayıflatılmış (zayıflamış) bakterilerin hayvanın vücuduna girmesi, orijinal patojenik bakterilere direnebilecek antikorların oluşmasına yol açmıştır.
1881'de Pasteur son derece aydınlatıcı bir deney gerçekleştirdi. Deney için, bir kısmına zayıflatılmış şarbon bakterisi enjekte edilmiş, diğer kısmına ise aşılanmamış kalan bir koyun sürüsü alındı. Bir süre sonra tüm koyunlara patojenik suşlar bulaştı. Aşılanan koyunlarda herhangi bir hastalık belirtisi görülmedi; aşılanmamış koyunlar şarbona yakalandı ve öldü.
Pasteur, tavuk kolerasıyla ve özellikle önemli olan, enfekte vahşi veya evcil hayvanlardan insanlara bulaşan en korkunç hastalıklardan biri olan kuduz (veya hidrofobi) ile savaşmak için benzer yöntemler kullandı.
Pasteur'ün mikrop teorisinin başarısı bakterilere olan ilgiyi yeniden canlandırdı. Alman botanikçi Ferdinand Julius Kohn (1828–1898) bitki hücrelerini mikroskop altında inceledi. Örneğin bitki ve hayvan hücrelerinin protoplazmalarının temelde aynı olduğunu gösterdi. 19. yüzyılın 60'lı yıllarında bakteri çalışmalarına yöneldi. Cohn'un en büyük başarısı bakterilerin bitkisel doğasını ortaya çıkarmaktı. Bakterileri protozoalardan açıkça ayıran ilk kişi oydu ve bakterileri cins ve türe göre sistematize etmeye çalıştı. Bu, Cohn'u modern bakteriyolojinin kurucusu olarak görmemizi sağlar.
Cohn, genç Alman doktor Robert Koch'un (1843–1910) yeteneğini fark eden ilk kişiydi. 1876'da Koch, şarbona neden olan bakteriyi izole etti ve onu yetiştirmeyi öğrendi. Koch'un çalışmalarına aşina olan Kohn'un desteği, büyük mikrobiyoloğun hayatında önemli bir rol oynadı. Koch, bakterileri test tüplerine dökülen bir sıvı yerine katı bir ortam olan jelatin (daha sonra bunun yerini deniz yosunundan elde edilen agar aldı) üzerinde yetiştirdi. Bu teknik gelişme birçok faydayı da beraberinde getirdi. Sıvı bir ortamda farklı türdeki bakteriler kolayca karışır ve hangisinin belirli bir hastalığa neden olduğunu belirlemek zordur. Kültürün katı bir besiyerine smear olarak uygulanması durumunda, tekrar tekrar bölünen tek tek bakteriler, konumlarına sıkı bir şekilde sabitlenmiş yeni hücre kolonileri oluşturur. Orijinal kültür farklı bakteri türlerinin bir karışımından oluşsa bile, her koloni saf bir hücre kültürüdür ve bu da patojenik mikropların türünün doğru bir şekilde belirlenmesini mümkün kılar. Koch başlangıçta ortamı düz bir cam parçasına döktü, ancak asistanı Julius Richard Petri (1852–1921) bardağı, biri kapak görevi gören iki düz, sığ cam tabakla değiştirdi. Petri kapları bakteriyolojide hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Saf mikrobiyal kültürleri izole etmek için geliştirilen yöntemi kullanan Koch ve meslektaşları, tüberküloz da dahil olmak üzere birçok hastalığın etkenlerini izole etti (1882).

Haşarat

Beslenme faktörleri

Geçen yüzyılın son üçte birlik kısmında, mikrop teorisi çoğu doktorun zihnine hakim oldu, ancak farklı bir görüşe sahip olanlar da vardı. Pasteur'ün teorisinin en ünlü muhalifi olan Alman patolog Virchow, hastalıkların dış etkenlerden ziyade vücudun kendisindeki bir bozukluktan kaynaklandığına inanıyordu. Virchow'un değeri, Berlin belediyesinde ve ulusal yasama organlarında onlarca yıldır çalışarak, hijyen alanında içme suyunun arıtılması ve atık suyun dezenfeksiyonu için etkili bir sistemin oluşturulması gibi önemli gelişmeler elde etmesiydi. Başka bir bilim adamı Pettenkofer bu alanda çok şey yaptı. O ve Virchow, modern sosyal hijyenin (insan toplumunda hastalıkların önlenmesine yönelik çalışma) kurucuları olarak düşünülebilir.
Salgın hastalıkların yayılmasını önlemek için alınan bu tür önlemler elbette mikropların doğrudan etkisinden daha az önemli değildi.
Elbette Hipokrat'ın öğütlediği temizlik meselesi, mikropların rolünün herkes tarafından anlaşılmasına rağmen önemini korudu. Hipokrat'ın tam ve çeşitli beslenmenin gerekliliğine ilişkin tavsiyeleri de geçerliliğini korudu ve bu tavsiyelerin yalnızca genel sağlığın korunması açısından değil, aynı zamanda belirli hastalıkların önlenmesi için özel bir yöntem olarak da önemi ortaya çıktı. Yetersiz beslenmenin hastalığın nedeni olabileceği fikri "eski moda" olarak kabul edildi (bilim adamları mikroplara takıntılıydı) ama oldukça güçlü kanıtlarla destekleniyordu.
Keşif Çağı'nda, yapay soğuğun kullanımı henüz bilinmediğinden, insanlar gemilerde uzun aylar geçirdiler ve yalnızca iyi korunabilen yiyecekleri yediler. Denizcilerin korkunç belası iskorbüttü. İskoç doktor James Lind (1716-1794), hastalıkların yalnızca gemilerde değil, aynı zamanda kuşatılmış şehirlerde ve hapishanelerde, yani yemeğin monoton olduğu her yerde bulunduğuna dikkat çekti. Belki de hastalık diyette herhangi bir ürünün bulunmamasından kaynaklanmaktadır? Lind, iskorbüt hastalığından muzdarip denizcilerin beslenmesini çeşitlendirmeye çalıştı ve kısa sürede turunçgillerin iyileştirici etkisini keşfetti. Büyük İngiliz denizci James Cook (1728-1779), 18. yüzyılın 70'lerinde Pasifik seferlerinin mürettebatının diyetine turunçgilleri ekledi. Sonuç olarak, iskorbüt nedeniyle yalnızca bir kişi öldü. 1795 yılında Fransa ile savaş sırasında İngiliz Donanması denizcilerine limon suyu verilmeye başlandı ve tek bir iskorbüt vakası bile görülmedi.
Ancak, gerekli teorik gerekçelerin yokluğunda, bu tür tamamen ampirik başarılar çok yavaş bir şekilde uygulamaya konuldu. 19. yüzyılda Beslenme alanında proteinin rolünün belirlenmesiyle ilgili önemli keşifler. Diyette bulunan bazı "tam" proteinlerin yaşamı destekleyebildiği, jelatin gibi "düşük" proteinlerin ise bunu yapamadığı bulundu. Ancak protein molekülünün doğası daha iyi bilindiğinde bir açıklama geldi. 1820'de karmaşık bir jelatin molekülünün asitle işlenmesinden sonra, ondan glisin adı verilen basit bir molekül izole edildi. Glisin amino asitler sınıfına aittir. İlk başta, tıpkı basit şeker olan glikozun, nişastanın oluşturulduğu yapı taşı olduğu gibi, proteinler için bir yapı taşı görevi gördüğü varsayılıyordu. Ancak 19. yüzyılın sonlarında. Bu teorinin tutarsızlığı açıkça ortaya çıktı. Çok çeşitli proteinlerden başka basit moleküller elde edildi - hepsi yalnızca ayrıntılarda farklılık göstererek amino asitler sınıfına aitti. Protein molekülünün bir taneden değil, bir dizi amino asitten oluştuğu ortaya çıktı. 1900 yılına gelindiğinde düzinelerce farklı amino asit “yapı taşı” biliniyordu. Artık proteinlerin içerdikleri amino asit oranlarının farklı olması artık inanılmaz gelmiyordu. Belirli bir proteinin, vücudun yaşamında önemli bir rol oynayan bir veya daha fazla amino asitten yoksun olabileceğini gösteren ilk bilim adamı, İngiliz biyokimyacı Frederick Gowland Hopkins (1861–1947) oldu. 1903 yılında yeni bir amino asit olan triptofan keşfetti ve bunun tanımlanması için yöntemler geliştirdi. Mısırdan izole edilen bir protein olan Zein, negatif reaksiyon verdi ve bu nedenle triptofan içermiyordu. Diyetteki tek protein olduğu için vücudun hayati fonksiyonlarını sağlamadığı için eksik bir protein olduğu ortaya çıktı. Ancak küçük bir triptofan ilavesi bile deney hayvanlarının ömrünü uzatmayı mümkün kıldı.
20. yüzyılın ilk on yılında yapılan daha sonraki deneyler, bazı amino asitlerin memeli vücudunda genellikle dokularda bulunan maddelerden sentezlendiğini açıkça gösterdi. Ancak bazı amino asitlerin yiyeceklerden gelmesi gerekir. Bu "temel" amino asitlerden bir veya daha fazlasının yokluğu proteini eksik hale getirir, hastalığa ve bazen ölüme yol açar. Ek besin faktörleri kavramı bu şekilde tanıtıldı - hayvanların ve insanların vücudunda sentezlenemeyen ve normal yaşam fonksiyonlarını sağlamak için gıdaya dahil edilmesi gereken bileşikler.
Açıkçası amino asitler beslenme uzmanları için ciddi bir tıbbi sorun değildir. Amino asit eksikliği genellikle yalnızca yapay ve monoton beslenmeyle ortaya çıkar. Doğal gıdalar çok zengin olmasa da vücuda yeterli çeşitlilikte amino asit sağlar.
İskorbüt gibi bir hastalık limon suyuyla tedavi edildiğinden, limon suyunun vücuda bazı eksik besin faktörlerini sağladığını varsaymak mantıklıdır. Bir amino asit olması muhtemel değildir. Aslında, XIX yüzyılın bilinen tüm biyologları. Limon suyunun bileşenleri birlikte veya ayrı ayrı alındığında iskorbütü iyileştiremez. Bu besin faktörünün, yalnızca çok küçük miktarlarda ihtiyaç duyulan ve gıdanın alışılagelmiş bileşenlerinden kimyasal olarak farklı bir madde olması gerekiyordu.
Gizemli maddeyi keşfetmenin o kadar da zor olmadığı ortaya çıktı. Yaşam için gerekli olan amino asitler doktrininin geliştirilmesinden sonra, vücudun yalnızca çok küçük miktarlarda ihtiyaç duyduğu daha ince beslenme faktörleri belirlendi, ancak bu, iskorbüt hastalığının araştırılması sürecinde gerçekleşmedi.

Vitaminler

1886'da Hollandalı doktor Christian Eijkman (1858–1930), beriberi hastalığıyla mücadele etmek için Java'ya gönderildi. Bu hastalığın yetersiz beslenmenin bir sonucu olarak ortaya çıktığını düşünmek için nedenler vardı. Japon denizciler beriberi hastalığından büyük acı çektiler ve ancak 19. yüzyılın 80'lerinde neredeyse yalnızca pirinç ve balıktan oluşan diyetlerine süt ve et dahil edildiğinde hastalanmayı bıraktılar. Ancak Pasteur'ün mikrop teorisine hayran kalan Eickman, beriberinin bakteriyel bir hastalık olduğuna ikna olmuştu. Tavuklara mikrop bulaştırmayı umarak yanında getirdi. Fakat bütün girişimleri başarısızlıkla sonuçlandı. Ancak 1896'da tavuklar birdenbire beriberiye benzer bir hastalığa yakalandı. Hastalığın koşullarını öğrenen bilim adamı, hastalığın ortaya çıkmasından hemen önce tavukların hastanenin yiyecek deposundan cilalı pirinçle beslendiğini keşfetti. Aynı yiyeceğe geçtiklerinde iyileşme başladı. Eijkman yavaş yavaş bu hastalığın beslenmedeki basit değişikliklerle ortaya çıkabileceğine ve tedavi edilebileceğine ikna oldu.
İlk başta bilim adamı, elde edilen verilerin gerçek önemini takdir etmedi. Pirinç tanelerinin, tahılın kabuğunda bulunan bir şey tarafından nötralize edilen bir tür toksin içerdiğini ve pirinç soyulduğunda kabuk çıkarıldığından, nötrleştirilmemiş toksinlerin cilalı pirinçte kaldığını öne sürdü. Peki, çok küçük miktarlarda ihtiyaç duyulan bir tür besin faktörünün olduğunu varsaymak çok daha kolayken, neden iki bilinmeyen maddenin, bir toksinin ve bir antitoksinin varlığına dair bir hipotez yaratalım ki? Bu görüş Hopkins ve Amerikalı biyokimyacı Casimir Funk (1884 doğumlu) tarafından da paylaşıldı. Sadece beriberinin değil, aynı zamanda iskorbüt, pellagra ve raşitizm gibi hastalıkların da yiyeceklerde belirli maddelerin az miktarda bulunmamasıyla açıklanabileceğini öne sürdüler.
Hâlâ bu maddelerin amin sınıfına ait olduğu izlenimi altında olan Funk, 1912'de bunlara vitaminler (yaşamın aminleri) adını vermeyi önerdi. İsim bugüne kadar korunmuş ve korunmuştur, ancak o zamandan beri aminlerle hiçbir ilgilerinin olmadığı anlaşılmıştır.
Hopkins-Funk vitamin hipotezi tamamen formüle edildi ve 20. yüzyılın ilk üçte biri. makul bir diyet ve beslenme rejimi reçete edilerek çeşitli hastalıkların tedavi edilebileceğini gösterdi. Örneğin, Amerikalı doktor Joseph Goldberger (1874–1929), Amerika Birleşik Devletleri'nin güney eyaletlerinde yaygın olan pellagra hastalığının mikrobiyal kökenli olmadığını keşfetti (1915). Aslında bazı vitaminlerin eksikliğinden kaynaklanıyordu ve hastaların diyetine süt eklendiğinde ortadan kayboluyordu. Başlangıçta vitaminler hakkında bilinen tek şey, bazı hastalıkları önleyebilecekleri ve tedavi edebilecekleriydi. 1913'te Amerikalı biyokimyacı Elmer Vernon McCollum (d. 1879), vitaminlerin alfabedeki harflerle adlandırılmasını önerdi; Böylece A, B, C ve D vitaminleri ortaya çıktı ve ardından bunlara E ve K vitaminleri eklendi.B vitamini içeren gıdaların aslında birden fazla semptom kompleksini etkileyebilecek birden fazla faktör içerdiği ortaya çıktı. Biyologlar B1, B2 vb. vitaminlerden bahsetmeye başladı.
Beriberi'ye B1 vitamini eksikliğinin, pellagraya da B2 vitamini eksikliğinin neden olduğu ortaya çıktı. C vitamini eksikliği iskorbüt hastalığına yol açtı (narenciye suyunda az miktarda C vitamini bulunması, Lind'in iskorbüt hastalığını iyileştirmesine olanak tanıyan iyileştirici etkisini açıklıyor), D vitamini eksikliği raşitizme yol açtı. A vitamini eksikliği görmeyi etkileyerek gece körlüğüne neden oluyordu. B12 vitamini eksikliği malign anemiye neden oldu. Bunlar vitamin eksikliğinden kaynaklanan başlıca hastalıklardır. Vitaminler hakkında bilgi birikimi arttıkça tüm bu hastalıklar ciddi bir tıbbi sorun olmaktan çıktı. Zaten 20. yüzyılın 30'lu yıllarında vitaminleri saf haliyle izole etmeye ve sentezlerini gerçekleştirmeye başladılar.



Bakterilerin morfolojisi, prokaryotik hücrenin yapısı.

Prokaryotik hücrelerde çekirdek ile sitoplazma arasında net bir sınır yoktur ve nükleer membran yoktur. Bu hücrelerdeki DNA, ökaryotik kromozomlara benzer yapılar oluşturmaz. Bu nedenle prokaryotlarda mitoz ve mayoz süreçleri gerçekleşmez. Çoğu prokaryot, zarlarla sınırlanmış hücre içi organeller oluşturmaz. Ayrıca prokaryotik hücrelerde mitokondri veya kloroplast yoktur.

bakteri Kural olarak tek hücreli organizmalardır, hücreleri oldukça basit bir şekle sahiptir, bazen kavisli bir top veya silindirdir. Bakteriler öncelikle iki eşit hücreye bölünerek çoğalırlar.

küresel bakteri arandı kok ve küresel, elipsoidal, fasulye şeklinde ve mızrak şeklinde olabilir.

Bölünme sonrasında hücrelerin birbirlerine göre konumlarına bağlı olarak koklar çeşitli formlara ayrılır. Bölünmeden sonra hücreler ayrışır ve tek tek yerleşirse, bu tür formlara denir. monokoklar. Bazen koklar bölünürken bir salkım üzüme benzeyen kümeler oluşturur. Benzer formlar stafilokok. Aynı düzlemde bölündükten sonra bağlı çiftler halinde kalan koklara denir. diplokoklar ve farklı zincir uzunluklarındaki jeneratörler streptokoklar. Karşılıklı iki dik düzlemde hücre bölünmesinden sonra ortaya çıkan dört kok kombinasyonu, tetrakoklar. Bazı koklar birbirine dik üç düzleme bölünür ve bu da sardalye adı verilen tuhaf kübik şekilli kümelerin oluşmasına yol açar.

Çoğu bakteri var silindirik, veya çubuk şeklinde, şekil. Spor oluşturan çubuk şeklindeki bakterilere denir basil ve spor oluşturmamak - bakteri.

Çubuk şeklindeki bakteriler şekil, boyut, uzunluk ve çap bakımından, hücre uçlarının şekli ve ayrıca göreceli konumları bakımından farklılık gösterir. Düz uçlu silindirik veya yuvarlak veya sivri uçlu oval olabilirler. Bakteriler ayrıca hafif kavisli olabilir, filamentli ve dallanmış formlar bulunur (örneğin mikobakteriler ve aktinomisetler).

Bölünmeden sonra tek tek hücrelerin göreceli düzenine bağlı olarak, çubuk şeklindeki bakteriler çubuklara (hücrelerin tekli düzeni), diplobakterilere veya diplobasillere (hücrelerin çift düzeni), streptobakterilere veya streptobasillere (değişen uzunluklarda zincirler oluşturur) ayrılır. Buruşuk veya spiral şekilli bakteriler sıklıkla bulunur. Bu grup, uzun kavisli (4 ila 6 dönüş arası) çubuklar şeklindeki spirillayı (Latin spira - kıvrılmadan) ve bir spiralin yalnızca 1/4'ü olan vibrioları (Latin vibrio - ben büküm) içerir. , virgüle benzer.

Su kütlelerinde yaşayan bakterilerin ipliksi formları bilinmektedir. Listelenenlere ek olarak, protoplazmik hücrenin yüzeyinde etik büyümeler taşıyan çok hücreli bakteriler vardır - prostheca, üçgen ve yıldız şeklindeki bakterilerin yanı sıra kapalı ve açık halka ve solucan şeklindeki bakteriler şekline sahip olanlar.

Bakteri hücreleri çok küçüktür. Mikrometre cinsinden ölçülür, ince yapı detayları ise nanometre cinsinden ölçülür. Kokların çapı genellikle yaklaşık 0,5-1,5 mikrondur. Bakterilerin çubuk şeklindeki (silindirik) formlarının genişliği çoğu durumda 0,5 ila 1 mikron arasında değişir ve uzunluğu birkaç mikrometredir (2-10). Küçük çubuklar 0,2-0,4 genişliğe ve 0,7-1,5 mikron uzunluğa sahiptir. Bakteriler arasında uzunluğu onlarca hatta yüzlerce mikrometreye ulaşan gerçek devler de olabilir. Bakterilerin şekilleri ve boyutları, kültürün yaşına, ortamın bileşimine ve ozmotik özelliklerine, sıcaklığa ve diğer faktörlere bağlı olarak önemli ölçüde değişiklik gösterir.

Üç ana bakteri formundan koklar boyut olarak en stabil olanıdır; çubuk şeklindeki bakteriler daha değişkendir ve hücre uzunluğu özellikle önemli ölçüde değişir.

Katı bir besin ortamının yüzeyine yerleştirilen bir bakteri hücresi büyür ve bölünerek bir bakteri kolonisi oluşturur. Birkaç saatlik büyümenin ardından koloni, çıplak gözle görülebilecek kadar çok sayıda hücreden oluşur. Kolonilerin kıvamı sümüksü veya macun kıvamında olabilir ve bazı durumlarda pigmentlidirler. Bazen kolonilerin görünümü o kadar karakteristiktir ki, mikroorganizmaların fazla zorluk çekmeden tanımlanmasını mümkün kılar.

Bakteri fizyolojisinin temelleri.

Mikroorganizmalar kimyasal bileşimleri bakımından diğer canlı hücrelerden çok az farklılık gösterir.

    Su% 75-85'i oluşturur, içinde kimyasallar çözülür.

    Kuru madde %15-25, organik ve mineral bileşikleri içerir

Bakterilerin beslenmesi. Besinler bakteri hücresine çeşitli yollarla girer ve maddelerin konsantrasyonuna, moleküllerin boyutuna, ortamın pH'ına, membran geçirgenliğine vb. bağlıdır. Yemek türüne göre Mikroorganizmalar ikiye ayrılır:

    ototroflar - karbon içeren tüm maddeleri CO2'den sentezler;

    heterotroflar – organik maddeleri karbon kaynağı olarak kullanırlar;

    saprofitler - ölü organizmalardan gelen organik maddelerle beslenirler;

Bakterilerin solunumu. Solunum veya biyolojik oksidasyon, bir ATP molekülünün oluşumuyla meydana gelen redoks reaksiyonlarına dayanır. Moleküler oksijene göre bakteriler üç ana gruba ayrılabilir:

    zorunlu aeroblar - yalnızca oksijen varlığında büyüyebilirler;

    zorunlu anaeroblar - onlar için toksik olan oksijensiz bir ortamda büyürler;

    Fakültatif anaeroblar: Oksijenli veya oksijensiz büyüyebilirler.

Bakterilerin büyümesi ve çoğalması.Çoğu prokaryot ikili bölünme yoluyla, daha az yaygın olarak ise tomurcuklanma ve parçalanma yoluyla çoğalır. Bakteriler genellikle yüksek üreme oranıyla karakterize edilir. Çeşitli bakterilerde hücre bölünmesinin süresi oldukça büyük farklılıklar gösterir: E. coli için 20 dakikadan Mycobacterium tuberculosis için 14 saate kadar. Katı besin ortamlarında bakteriler koloni adı verilen hücre kümeleri oluşturur.

Bakteriyel enzimler. Enzimler mikroorganizmaların metabolizmasında önemli bir rol oynar. Ayırt etmek:

    endoenzimler - hücrelerin sitoplazmasında lokalizedir;

    ekzoenzimler - çevreye salınır.

Saldırganlık enzimleri doku ve hücreleri yok ederek mikropların ve toksinlerinin enfekte dokuda geniş çapta yayılmasına neden olur. Bakterilerin biyokimyasal özellikleri enzimlerin bileşimi ile belirlenir:

    sakkarolitik – karbonhidratların parçalanması;

    proteolitik – proteinlerin parçalanması,

    lipolitik – yağların parçalanması,

ve mikroorganizmaların tanımlanmasında önemli bir teşhis özelliğidir.

Birçok patojenik mikroorganizma için optimal sıcaklık 37°C ve pH 7,2-7,4'tür.

Su. Bakteriler için suyun önemi. Su, bakteri kütlesinin yaklaşık %80'ini oluşturur. Canlı organizmalarda meydana gelen tüm kimyasal reaksiyonlar su ortamında gerçekleştiğinden, bakterilerin büyümesi ve gelişmesi zorunlu olarak suyun varlığına bağlıdır. Mikroorganizmaların normal büyümesi ve gelişmesi için ortamda suyun varlığı gereklidir.

Bakteriler için alt tabakadaki su içeriğinin %20'den fazla olması gerekir. Su erişilebilir bir formda olmalıdır: 2 ila 60 ° C sıcaklık aralığında sıvı fazda; bu aralığa biyokinetik bölge denir. Su kimyasal olarak çok kararlı olmasına rağmen, iyonizasyon ürünleri - H+ ve OH" iyonları hücrenin neredeyse tüm bileşenlerinin (proteinler, nükleik asitler, lipitler, vb.) özellikleri üzerinde çok büyük bir etkiye sahiptir. Dolayısıyla katalitik aktivite, Enzimlerin miktarı büyük ölçüde H+ ve OH iyonlarının konsantrasyonuna bağlıdır."

Fermantasyon, bakterilerin enerji elde etmesinin ana yoludur.

Fermantasyon, ATP oluşumuyla sonuçlanan metabolik bir süreçtir ve elektron donörleri ve alıcıları, fermantasyonun kendisi sırasında oluşan ürünlerdir.

Fermantasyon, oksijen kullanılmadan meydana gelen, başta karbonhidratlar olmak üzere organik maddelerin enzimatik parçalanması işlemidir. Vücudun yaşamı için bir enerji kaynağı görevi görür ve maddelerin döngüsünde ve doğada büyük rol oynar. Etil alkol, gliserin ve diğer teknik ve gıda ürünlerinin üretiminde mikroorganizmaların neden olduğu bazı fermantasyon türleri (alkolik, laktik asit, bütirik asit, asetik asit) kullanılmaktadır.

Alkolik fermantasyon(maya ve bazı bakteri türleri tarafından gerçekleştirilir), bu sırada piruvat etanol ve karbondioksite parçalanır. Bir molekül glikoz, iki molekül alkol (etanol) ve iki molekül karbondioksit ile sonuçlanır. Bu tür fermantasyon, ekmek üretiminde, bira yapımında, şarap yapımında ve damıtmada çok önemlidir.

Laktik asit fermantasyonu Piruvatın laktik asite indirgendiği laktik asit bakterileri ve diğer organizmalar tarafından gerçekleştirilir. Süt fermente edildiğinde, laktik asit bakterileri laktozu laktik aside dönüştürerek sütü fermente süt ürünlerine (yoğurt, kesilmiş süt vb.) dönüştürür; Laktik asit bu ürünlere ekşi bir tat verir.

Laktik asit fermantasyonu, enerji ihtiyacının solunumla sağlanandan daha fazla olduğu ve kanın oksijen dağıtmaya zamanı olmadığı durumlarda hayvanların kaslarında da meydana gelir.

Yorucu egzersiz sırasında kaslardaki yanma hissi, laktik asit üretimi ve anaerobik glikolize geçişle ilişkilidir; çünkü oksijen, aerobik glikoliz yoluyla vücudun oksijeni yenilemesinden daha hızlı bir şekilde karbondioksite dönüştürülür; ve egzersiz sonrası kas ağrısı, kas liflerinin mikrotravmasından kaynaklanır. Vücut, oksijen eksikliği olduğunda ATP üretmek için bu daha az verimli ancak daha hızlı yönteme geçer. Karaciğer daha sonra fazla laktattan kurtulur ve onu tekrar önemli glikolitik ara ürün piruvata dönüştürür.

Asetik asit fermantasyonu birçok bakteri tarafından gerçekleştirilir. Sirke (asetik asit) bakteriyel fermantasyonun doğrudan bir sonucudur. Yiyecekleri salamura ederken asetik asit, yiyecekleri patojenik ve çürüyen bakterilerden korur.

Bütirik asit fermantasyon bütirik asit oluşumuna yol açar; etken maddeleri Clostridium cinsinin bazı anaerobik bakterileridir.

Bakterilerin üremesi.

Bazı bakterilerin cinsel bir süreci yoktur ve yalnızca eşit ikili enine bölünme veya tomurcuklanma yoluyla çoğalırlar. Tek hücreli siyanobakterilerin bir grubu için, çoklu fisyon (4 ila 1024 yeni hücrenin oluşumuna yol açan bir dizi hızlı ardışık ikili fisyon) tarif edilmiştir. Evrim ve değişen çevreye uyum için gerekli olan genotipin esnekliğini sağlamak için başka mekanizmalara da sahiptirler.

Bölünme sırasında çoğu gram-pozitif bakteri ve filamentli siyanobakteri, mezozomların katılımıyla çevreden merkeze doğru enine bir septum sentezler. Gram-negatif bakteriler daralma ile bölünür: bölünme bölgesinde, CPM'nin ve hücre duvarının içe doğru giderek artan bir eğriliği bulunur. Tomurcuklanma sırasında bir böbrek oluşur ve ana hücrenin kutuplarından birinde büyür, ana hücre yaşlanma belirtileri gösterir ve genellikle 4'ten fazla yavru hücre üretemez. Tomurcuklanma farklı bakteri gruplarında meydana gelir ve muhtemelen evrim sürecinde birkaç kez ortaya çıkmıştır.

Diğer bakterilerde üremenin yanı sıra cinsel süreç de gözlenir, ancak en ilkel biçimde. Bakterilerin cinsel süreci, ökaryotların cinsel sürecinden farklıdır; bakteriler gamet oluşturmaz ve hücre füzyonu gerçekleşmez. Prokaryotlarda rekombinasyonun mekanizması. Ancak cinsel sürecin en önemli olayı olan genetik materyal alışverişi bu durumda da gerçekleşir. Buna genetik rekombinasyon denir. Donör hücresinin DNA'sının bir kısmı (çok nadiren DNA'nın tamamı), DNA'sı genetik olarak donörünkinden farklı olan alıcı hücreye aktarılır. Bu durumda aktarılan DNA, alıcının DNA'sının bir kısmının yerini alır. DNA değişimi, DNA ipliklerini parçalayan ve yeniden birleştiren enzimleri içerir. Bu, her iki ana hücrenin genlerini içeren DNA üretir. Bu DNA'ya rekombinant denir. Yavrular veya rekombinantlar, gen değişimlerinden dolayı özelliklerde belirgin farklılıklar sergiler. Bu karakter çeşitliliği evrim için çok önemlidir ve cinsel sürecin temel avantajıdır.

Rekombinantların elde edilmesi için bilinen 3 yöntem vardır. Bunlar keşfedilme sırasına göre dönüşüm, konjugasyon ve transdüksiyondur.

Bakterilerin kökeni.

Bakteriler, arkelerle birlikte, yaklaşık 3,9-3,5 milyar yıl önce ortaya çıkan, Dünya üzerindeki ilk canlı organizmalar arasındaydı. Bu gruplar arasındaki evrimsel ilişkiler henüz tam olarak incelenmemiştir; en az üç ana hipotez vardır: N. Pace, bunların protobakterilerin ortak bir atasına sahip olduklarını öne sürer; Zavarzin, arkeleri, öbakterilerin evriminin çıkmaz bir dalı olarak görür. ekstrem habitatlarda ustalaştı; son olarak üçüncü hipoteze göre arkeler, bakterilerin köken aldığı ilk canlı organizmalardır.

Ökaryotlar çok daha sonra, yani yaklaşık 1,9-1,3 milyar yıl önce, bakteri hücrelerindeki simbiyogenezin bir sonucu olarak ortaya çıktı. Bakterilerin evrimi, belirgin bir fizyolojik ve biyokimyasal önyargı ile karakterize edilir: yaşam formlarının göreceli yoksulluğu ve ilkel yapısı nedeniyle, şu anda bilinen neredeyse tüm biyokimyasal süreçlerde ustalaşmışlardır. Prokaryotik biyosfer halihazırda maddeyi dönüştürmenin mevcut tüm yollarına sahipti. Buna nüfuz eden ökaryotlar, işleyişinin yalnızca niceliksel yönlerini değiştirdi, ancak niteliksel yönlerini değiştirmedi; element döngüsünün birçok aşamasında bakteriler hala tekel konumunu koruyor.

En eski bakterilerden bazıları siyanobakterilerdir. 3,5 milyar yıl önce oluşan kayalarda hayati aktivitelerinin ürünleri bulundu - stromatolit; siyanobakterilerin varlığının tartışılmaz kanıtı 2,2-2,0 milyar yıl öncesine dayanıyor. Onlar sayesinde, 2 milyar yıl önce aerobik solunumun başlaması için yeterli konsantrasyonlara ulaşan atmosferde oksijen birikmeye başladı. Zorunlu aerobik Metallogenium'un karakteristik oluşumları bu zamana kadar uzanır.

Atmosferdeki oksijenin ortaya çıkışı (oksijen felaketi) anaerobik bakterilere ciddi bir darbe indirdi. Ya ölürler ya da yerel olarak korunan oksijensiz bölgelere taşınırlar. Bu dönemde bakterilerin genel tür çeşitliliği azalır.

Cinsel sürecin yokluğundan dolayı bakterilerin evriminin ökaryotlardan tamamen farklı bir mekanizma izlediği varsayılmaktadır. Sürekli yatay gen aktarımı, evrimsel bağlantıların resminde belirsizliklere yol açar; evrim son derece yavaş ilerler (ve belki de ökaryotların ortaya çıkışıyla tamamen durmuştur), ancak değişen koşullar altında, sabit bir ortak genetiğe sahip hücreler arasında genlerin hızlı bir şekilde yeniden dağıtılması söz konusudur. havuz.

Bakterilerin sistematiği.

Bakterilerin doğadaki ve insan yaşamındaki rolü.

Bakteriler Dünya üzerinde önemli bir rol oynamaktadır. Doğadaki maddelerin döngüsünde aktif rol alırlar. Tüm organik bileşikler ve inorganik olanların önemli bir kısmı bakterilerin yardımıyla önemli değişikliklere uğrar. Doğadaki bu rol küresel öneme sahiptir. Dünya'da tüm organizmalardan daha önce ortaya çıkan (3,5 milyar yıldan fazla bir süre önce), Dünyanın canlı kabuğunu yarattılar ve metabolizmalarının ürünlerini madde döngüsüne dahil ederek canlı ve ölü organik maddeleri aktif olarak işlemeye devam ediyorlar. Doğadaki maddelerin döngüsü, Dünya'daki yaşamın varlığının temelini oluşturur.

Tüm bitki ve hayvan kalıntılarının çürümesi ve humus ve humus oluşumu da esas olarak bakteriler tarafından üretilir. Bakteriler doğada güçlü bir biyotik faktördür.

Bakterilerin toprak oluşturma çalışmaları büyük önem taşımaktadır. Gezegenimizdeki ilk toprak bakteriler tarafından yaratıldı. Ancak çağımızda toprağın durumu ve kalitesi toprak bakterilerinin işleyişine bağlıdır. Baklagil bitkilerinin nitrojen sabitleyici nodül bakterileri olarak adlandırılan simbiyotikler toprak verimliliği için özellikle önemlidir. Toprağı değerli nitrojen bileşikleriyle doyururlar.

Bakteriler kirli atık suyu organik maddeleri parçalayıp zararsız inorganik maddelere dönüştürerek arındırır. Bakterilerin bu özelliği atık su arıtma tesislerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çoğu durumda bakteriler insanlara zararlı olabilir. Böylece saprotrofik bakteriler gıda ürünlerini bozar. Ürünleri bozulmadan korumak için özel işlemlere (kaynatma, sterilizasyon, dondurma, kurutma, kimyasal temizleme vb.) tabi tutulur. Bu yapılmazsa gıda zehirlenmesi meydana gelebilir.

Bakteriler arasında insanlarda, hayvanlarda veya bitkilerde hastalıklara neden olan birçok hastalık yapıcı (patojenik) tür bulunmaktadır. Tifo ateşine Salmonella bakterisi, dizanteriye ise Shigella bakterisi neden olur. Patojenik bakteriler, hasta bir kişinin hapşırırken, öksürürken ve hatta normal konuşma sırasında (difteri, boğmaca) tükürüğünün damlacıkları ile havaya taşınır. Bazı hastalığa neden olan bakteriler kurumaya karşı çok dirençlidir ve tozda uzun süre kalırlar (tüberküloz basili). Gazlı kangren ve tetanozun etken maddeleri olan Clostridium cinsinin bakterileri toz ve toprakta yaşar. Bazı bakteriyel hastalıklar hasta bir kişiyle fiziksel temas yoluyla bulaşır (zührevi hastalık, cüzzam). Çoğu zaman, patojenik bakteriler insanlara sözde vektörler yoluyla bulaşır. Örneğin kanalizasyonda gezinen sinekler, binlerce patojenik bakteriyi pençelerinde toplar ve daha sonra bunları insanların tükettiği ürünlere bırakır.

Başlangıç ​​​​olarak, bağışıklığın ne olduğunu ve bunun insan kanının durumuyla nasıl ilişkili olduğunu anlamaya değer. Bunun için “İNSANLAR KANLARINI NASIL ÖLDÜRÜYOR… KANINIZI MI ÖLDÜRÜYORSUNUZ?” yazımızı dikkatle okumanızı öneririz. (kan ve bağışıklık arasındaki bağlantı hakkında, doktorların sessiz kaldığı bir konu):

Daha sonra, hastalıkların bulaşıcı teorisiyle ilgili sırların perdesini kaldıran bu videoyu izleyin. Ebola virüsü vs.'den bahsediyor. Bulaşıcı hastalıklara yakalanmamak için sağlıklı bir yaşam tarzı sürmenin yeterli olduğunu anlayacaksınız. Birinden enfeksiyon kapmaktan korkmak için hiçbir neden yok. En korkunç virüsler ve bakteriler bile sağlıklı bir vücutta ve parlak bir ruhta yaşamaz.

Bakteriler, iç çevremizi toksinlerden temizlemek için doğanın insana verdiği hizmetkarlardır.

Birincil hastalık vücudun doğal bir temizliğidir.

Vücudumuz iç ortamı temizlemek için mikroorganizmaları kullanabilir. Sanki temizlik işini kendisi yapamıyorken mikropları kiralıyormuş gibi. Profesör A.V.'nin hipotezinden de yaklaşık olarak aynı sonuç çıkarılabilir. A.N. Chuprun'un 1991 yılında "Çiğ gıda diyeti nedir ve nasıl çiğ gıda uzmanı (naturist) olunur" adlı kitabında bahsettiği Rusakova.

Tüm hastalıklarımızın temel nedeni vücuttaki cüruflardır. Bu durumda bir kişi bir tür enfeksiyona yakalanırsa, interferon üretiminin azaldığı, savunmaların kasıtlı olarak kapatıldığı ve hastalığın gelişmesine izin verildiği fark edildi. Bir hastalık sırasında vücudumuz, bakterilerin vücuttaki tüm toksinleri yok edebilmesi için bağışıklık sistemini kasıtlı olarak kapatır. Ancak bakterilerin Dünya'daki amacını anlamıyoruz. Bakteri kaslarımızla, kalbimizle, gözlerimizle, beynimizle değil, yalnızca dokularımızdaki toksinlerle ilgilenir. Vücudumuzda ne kadar çok atık ve toksin biriktirirsek o kadar çok bakteri çekeriz.

Bir diğer ilginç gerçek ise bakterilerin hâlâ canlı olan bir şeye asla dokunmamasıdır. Dev sekoya ağaçları, özsuyundaki çok az bakteriyle 2000 yıla kadar yaşıyor. Sekoya kökleri binlerce yıldır toprakta olmasına rağmen bakteriler onlara dokunmuyor. Ancak ağaç ölür ölmez bakteriler ağacı tekrar toprağa döndürme çalışmalarına başlarlar. Bakteriler neyin yaşadığını, neyin öldüğünü bilir ve yalnızca ölü maddeyle ilgilenirler.

Bakteriler insanlarda hastalığa neden olabilir mi?
Evet ve hayır.
Evet, eğer insan vücudu toksinlerle doluysa.
Vücudun içi temiz değilse hayır.
Bu nedenle çoğunlukla haşlanmış yemek yiyenler daha kolay hastalanırlar. Hastalanmak istemiyorsanız kolonunuzu temiz tutun.

İnsanlarda bakterilerin temizleme işlemi şematik olarak aşağıdaki gibi gösterilebilir.

Kaynatılmış gıdaların bozulmuş moleküllerinin vücutta biriken yabancı kalıntıları, bazı mikroorganizmalar için üreme alanıdır ve ayrıca bağışıklık sisteminin işleyişine önemli bir engel oluşturur. Lokal bağışıklığın ek bir zayıflamasıyla, örneğin soğutma durumunda veya büyük bir viral enfeksiyon sırasında, insan vücudunun bir yerinde, her yerde bulunan bazı mikroorganizmaların çoğalması için uygun koşullar yaratılır.

Mikropların biriken yabancı kalıntıları, örneğin burun akıntısı, öksürük, cilt belirtileri vb. sırasında akıntı şeklinde vücudumuzun kendi başına çıkarabileceği diğer maddelere yoğun bir şekilde işlediği yerde bir iltihaplanma odağı oluşur. Bu çalışmanın tamamlanmasından sonra, zaten temizlenmiş bir organizmadaki bağışıklık sistemi, aktivitesini geri kazandırır ve görev yapan mikroflorayı baskılar. Bu, normal bir organizmanın iç ortamın kirli durumuna karşı birincil doğal koruyucu ve uyarlanabilir tepkisidir.

Bu temizleme reaksiyonuna "hastalık" kelimesi denir, çünkü tezahürleri bir kişi için nahoş ve genellikle acı vericidir. Bu tür inflamatuar hastalıklara özel isimler, daha önce de belirtildiği gibi, inflamasyon odağının oluştuğu yerin adına göre verilmektedir. Oradaki mikroorganizmalar da farklı olabilir ama bu süreçlerin özü aynıdır: Vücudun iç ortamı temizlenir.

Bu hastalıkların birçok ortak belirtisi vardır. Genellikle sıcaklık yükselir, vücudun iltihaplı bölgesinde ağrı oluşur, iştah azalır, halsizlik ortaya çıkar, daha sonra cilt olayları veya diğer boşaltım süreçleri ortaya çıkabilir - burun akıntısı, öksürük .... Bütün bu belirtiler organizmanın yenilgisi anlamına gelmez, aksine onun arınmayı muzaffer bir şekilde tamamlamasını sağlayan rasyonel, bilge davranışı anlamına gelir. Vücut için böyle bir prosedür aynı zamanda "bal değildir", ancak daha az kötüyü seçer. Kirletici maddelerden hızlı ve minimum hasarla kurtulmak onun için daha önemlidir. Doğa bilgedir, işini iyi bilir.

Örneğin bu zararsız birincil temizlik hastalıkları için antibiyotik veya başka ilaçlar kullanıldığında rahatsız edici semptomlar azalır, burun akıntısı veya öksürük durur, ateş düşer ve durumun iyileştiği izlenimi ortaya çıkar. Dıştan bakıldığında bu, bir kişiye yardım etmek, sağlığı iyileştirmek gibi görünüyor, bu nedenle bu hala geleneksel olarak bu gibi durumlarda yapılıyor. Ancak bu, kendini kandırmaktır, daha doğrusu durumun yanlış anlaşılmasıdır. Bu zararlıdır, çünkü vücudun işleyişine böyle bir müdahalenin sonucu olarak temizleme süreci durur veya uzun süreli, kronik bir biçime dönüşür. Ancak asıl görev - iç çevrenin doğal saflığını yeniden sağlamak - yerine getirilmedi.

Dahası, bu tür "tedavilerin" her biri, vücudun kirliliğe karşı duyarlılığını köreltir ve onu birincil temizlik reaksiyonlarından mahrum bırakır. Böyle bir organizma tamamen anormal koşullardadır, yüksek düzeyde iç kirlilikle var olmaya mahkumdur ve bu, yaşam süreçlerini büyük ölçüde bozar ve ardından daha ciddi bozukluklara, ikincil ve üçüncül hastalıkların ortaya çıkmasına yol açar.

Bu tür "iyileşmiş" insanlar yavaş yavaş, kalıtsal ve edinilmiş özelliklerdeki farklılıklar nedeniyle kendilerini çeşitli hastalıklar şeklinde gösteren patolojik süreçler geliştirir: alerjiler, diyabet, hipertansiyon, kalp yetmezliği vb. açık neden” beklenmedik kalp krizi veya felç. Kanserin, iç ortamın büyük ölçüde kirlenmesi nedeniyle vücudun işleyişindeki birçok bozulma nedeniyle de ortaya çıktığına dair bir görüş var.

Vücudun temiz bir iç çevreyi sürdürme yeteneği, insan sağlığının genel göstergelerinden biri olarak hizmet edebilir. Tıp ne zaman vücudun "cürufunu" ve çeşitli kirlilik türlerine karşı duyarlılığını güvenilir bir şekilde ölçebilecek; kendini temizleme yeteneği, o zaman Akademisyen N.M.'nin belirttiği parametrenin doğrudan ölçümüne yaklaşmak mümkün olacaktır. Amosov "sağlık miktarı" adını verdi. Daha sonra çeşitli ilaçların vücut üzerindeki etkilerinin sonuçlarını objektif olarak değerlendirmek ve kullanımlarının tavsiye edilebilirliğine makul bir şekilde karar vermek mümkün olacaktır.

Ne yazık ki ilaç kullanan doktorlar her zaman uzun vadeli sonuçları önemsemiyor. Hoş olmayan semptomlarda anlık bir azalma elde etmek, bir "tedavi etkisi" elde etmek onlar için daha önemlidir. Doktorların konumu anlaşılabilir: Genellikle, tekrar tekrar ilaç kullanımı nedeniyle vücudu çok hasar gören ve doğal temizleme reaksiyonları çarpık, şiddetli bir biçimde ilerleyecek kadar ağır bir şekilde tıkanan hastalarla uğraşmak zorunda kalırlar. Doktorlar, çoğu durumda bu tür tedavilerin vücudun doğal koruyucu tepkilerini daha da bozmasına, tepkiselliğini azaltmasına ve "sağlık miktarını" azaltmasına rağmen, tedbirli davranarak ilaçları yeniden kullanmaya zorlanıyor.

ÖNEMLİ! UN BAĞIŞIKLIĞI NASIL ETKİLER? EKMEK YEMEK NEDEN ZARARLIDIR!

Hakkında başka bir faydalı video BAĞIRSAK MİKROFLORASININ VE BAĞIŞIKLIK NASIL YENİLENİR:

ÖNEMLİ BİLGİ!TEMEL ALGORİTMA VE HERHANGİ BİR HASTALIKTA TEDAVİ YÖNTEMLERİ:

Hastalığın nedenlerini ve mekanizmalarını daha iyi anlamak için aşağıdaki makaleleri mutlaka inceleyin:

*KANIN OKSİDASYONU ORGANİZMA HASTALIKLARINA NEDEN OLUR! KAN ASİTLENMESİ SAĞLIĞI NEDEN TEHDİT EDER?VÜCUTUN ASİT-BAZ DENGESİ (asit-baz dengesi) İNSAN SAĞLIĞININ FİZİKSEL TEMELİDİR!

* DİKKAT! BESLENME ALANINDAKİ ÇOK YILLIK EN BÜYÜK ARAŞTIRMANIN SONUÇLARI, ÖLÜMCÜL HASTALIKLAR İLE HAYVANSAL KÖKENLİ “GIDA” TÜKETİMİ (herhangi bir et ve süt ürünleri) ARASINDA DOĞRUDAN BİR İLİŞKİ KANITLIYOR!

* KRONİK HASTALIKLAR NASIL ORTAYA ÇIKAR. VÜCUTTAKİ ORGANLARIN NE KADAR FARKLI ORGANLAR BİRBİRİYLE İLİŞKİLİDİR (neyin neyi etkilediği). Hastalıklarınızın nedenini nasıl bulabilirsiniz? A.T.'nin videolarından bir seçki. Ogulov:

* MUKUSUZ BESLENME SAĞLIĞA VE UZUN ÖMRÜNE GİDEN YOLDUR!

ÖNEMLİ YAZI! LENF'İN BELİRTİLMESİNE İZİN VERMEYİN! Meyan kökü en iyi lenf uyarıcıdır, lenfatik sistemi temizlemek ve yenilemek için yaratılmış bir bitkidir!

NEFES VE GRİBİ ETKİLİ DOĞAL YÖNTEMLERLE İYİLEŞTİRİYORUZ! VE ÖNLEME, NASIL SAĞLIKLI KALINIR!