Доклад Болезнетворные бактерии 5 класс по биологии сообщение

По своей микробиологической сущности сенная палочка является крупной бактериальной клеткой, которая положительно окрашивается по Грамму, растет и размножается в присутствии кислорода. Она обитает в почве и обладает способностью образовывать споры. Это безопасный микроорганизм, не обладающий патогенными свойствами.

Врага нужно знать в лицо

Системы CRISPR-Cas являются уникальным примером адаптивного иммунитета бактерий. При проникновении в клетку ДНК фага специальные белки Cas встраивают фрагменты вирусной ДНК длиной 25—40 нуклеотидов в определенный участок генома бактерии (Barrangou et al., 2007). Такие фрагменты называются спейсерами (от англ. spacer – промежуток), участок, где происходит встраивание, – CRISPR-кассета (от англ. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), а сам процесс приобретения спейсеров – ​адаптацией.

Чтобы использовать спейсеры в борьбе с фаговой инфекцией, в клетке должен происходить еще один процесс, управляемый белками Cas, названный интерференцией. Суть его в том, что в ходе транскрипции CRISPR-кассеты образуется длинная молекула РНК, которая разрезается белками Cas на короткие фрагменты – защитные криспрРНК (крРНК), каждая из которых содержит один спейсер. Белки Cas вместе с молекулой крРНК образуют эффекторный комплекс, который сканирует всю ДНК клетки на наличие последовательностей, идентичных спейсеру (протоспейсеров). Найденные протоспейсеры расщепляются белками Cas (Westra et al., 2012; Jinek et al., 2012).

Системы CRISPR-Cas обнаружены у большинства прокариот – бактерий и архей. Хотя общий принцип действия всех известных систем CRISPR-Cas одинаков, механизмы их работы могут существенно отличаться в деталях. Наибольшие различия проявляются в строе­нии и функционировании эффекторного комплекса, в связи с чем системы CRISPR-Cas делят на несколько типов. На сегодняшний день описаны шесть типов таких неродственных друг другу систем (Makarova et al., 2015; Shmakov et al., 2015).

Наиболее изученной является система CRISPR-Cas I типа, которой обладает излюбленный объект молекулярно-биологических исследований – бактерия кишечная палочка (Esсherichia coli). Эффекторный комплекс в этой системе состоит из нескольких небольших белков Cas, каждый из которых отвечает за разные функции: разрезание длинной некодирующей CRISPR РНК, связывание коротких крРНК, поиск, а затем разрезание ДНК-мишени.

В системах II типа эффекторный комплекс образован единственным большим белком Cas9, который в одиночку справляется со всеми задачами. Именно простота и относительная компактность таких систем послужили основой для разработки технологии редактирования ДНК. Согласно этому методу, в клетки эукариот (например, человека) доставляют бактериальный белок Сas9 и крРНК, которую называют гидовой (гРНК). Вместо спейсера вирусного происхождения такая гРНК содержит целевую последовательность, соответствующую интересному для исследователя участку генома, например, где есть мутация, вызывающая какую-то болезнь. Получить же гРНК «на любой вкус» совсем несложно.

Эффекторный комплекс Cas9-гРНК вносит двуцепочечный разрыв в последовательность ДНК, точно соответствующую «гидовой» РНК. Если вместе с Cas9 и гРНК внести в клетку и последовательность ДНК, не содержащую мутацию, то место разрыва будет восстановлено по матрице «правильной» копии! Таким образом, используя разные гРНК, можно исправлять нежелательные мутации или вводить направленные изменения в гены-мишени. Высокая точность программируемого узнавания мишеней комплексом Cas9-гРНК и простота метода привели к лавинообразному росту работ по редактированию геномов клеток животных и растений (Jiang & Marraffini, 2015).

Читайте также:  Как сбить высокую температуру у ребенка в домашних условиях быстро

Использование человеком

Жизнедеятельность некоторых микроорганизмов активно используется человеком. Отдельные разновидности могут вырабатывать мощные антибиотики (например, тетрациклин) — вещества, которые убивают либо подавляют развитие патогенных микроорганизмов.

Бактерии часто используются человеком для различных целей:

  • создание новых лекарств;
  • изготовление сыров, йогуртов, ряженки, уксуса, вина.
  • создание органических веществ;
  • приготовление продуктов;
  • бродильные бактерии используются для силосования кормов, закваске огурцов, капусты.

Способность микроорганизмов перерабатывать органические соединения, делая из них сначала перегной, а после неорганические составы, сделало их незаменимыми в круговороте веществ и почвообразовании.

Бактерии играют роль санитаров, очищая канализационные стоки, расщепляя органические соединения и делая из них безвредные экологически чистые неорганические вещества. Такое свойство активно применяется в очистных сооружениях.

Биологическая роль

Сенная палочка играет важную роль в жизнедеятельности животных и человека. Она выполняет целый ряд функций:

  1. Пищеварительная — бактерия, попадая в живой организм вместе с растительной пищей, продуцирует в кишечнике ферменты, которые расщепляют пищевые ингредиенты: протеазы ферментируют белки, амилазы – полисахариды.
  2. Антагонистическая – подавление роста болезнетворных микробов в кишке и профилактика острых кишечных инфекций. Споры сенной палочки в толстом кишечнике превращаются в активные формы, которые вырабатывают органические кислоты. Они изменяют рН среды, тем самым, подавляя рост патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
  3. Защитная – сенная палочка защищает растения от плесневых грибков и других вредных микроорганизмов.
  4. Сенная палочка является низшим звеном длинной пищевой цепочки, включающей простейших, рыб, человека.
  5. Бактерия насыщает живой организм сахарами и незаменимыми аминокислотами, которые образуются в ходе целого ряда химических реакций, протекающих под воздействием ферментов сенной палочки.
  6. Витаминообразующая — участие бактерии вместе с другими представителями микрофлоры кишечника в синтезе витаминов группы В.
  7. Омолаживающая – сенные бациллы выделяют оксид азота, который поступает в клетки и ускоряет обмен веществ в тканях.
  8. Иммуномодулирующая – укрепление иммунитета и повышение неспецифической резистентности организма человека.
  9. Противомикробная — бактерии подавляют размножение и вызывают гибель возбудителей гнойной инфекции.
  10. Bacillus subtilis оказывает позитивное влияние на течение раневого процесса: она изменяет рН среды в кислую сторону, подавляет размножение патогенных микробов, расщепляет гной и продукты распада, очищает и обеззараживает рану, в результате чего она быстрее заживает.

цикл развития сенной палочки

Биологическая роль

продуцирует ряд биологически активных веществ, эффективно уничтожающих бактериальные, вирусные и грибковые клетки. Причем устойчивость к данным противомикробным средствам возникает крайне редко. Они обладают избирательным действием, вызывая гибель условных и безусловных патогенов. Антимикробные вещества являются нейтральными по отношению к аутохтонной полезной микрофлоре. Бактерии стимулируют иммунитет путем активации клеток макрофагального звена, выброса цитокинов в кровь, секреции витаминов и аминокислот. Лимфоциты, активизируясь, вырабатывают IgG и IgA. В кишечнике ускоряется рост и размножение «полезных» микроорганизмов – лактобактерий и бифидобактерий. Протеолитические ферменты, синтезируемые прямо в кишке, улучшают процессы пищеварения и всасывания образовавшихся питательных веществ.

Читайте также:  Лептоспироз у коров: что делать, как лечить

Все эти механизмы действия сенной палочки в организме человека делают обоснованным ее применение для:

  • Лечения кишечных инфекций и дисбактериоза,
  • Профилактики респираторных инфекций,
  • Коррекции пищеварительных расстройств различного генеза.

не вызывает побочных эффектов, являясь довольно эффективным и практически безопасным микроорганизмом.

Не смотря на такое многообразие положительных свойств сенной палочки, существуют и негативные моменты для человека, из-за которых некоторые ученые относят бактерию к группе условно-патогенных.

Биологическая роль
  1. Бактерия при инфицировании роговицы и склеры приводит к развитию тяжелого воспаления.
  2. Сенная палочка вызывает порчу некоторых пищевых продуктов и отравление у людей, употребивших их.
  3. Bacillus subtilis — причина аллергических реакций, протекающих по типу крапивницы.
  4. Бацилла, расщепляя компоненты пищи, усугубляет течение кишечного гельминтоза. Паразиты получают достаточное количество питательных веществ и активизируют процессы своей жизнедеятельности.

Сенная палочка не вызывает смертельно опасных заболеваний у человека. Она относится к транзиторной микрофлоре кишечника. Спустя месяц после поступления в организм, она самостоятельно выводится. Авторитетные американские ученые отнесли Bacillus subtilis в категорию безопасных организмов. Но не смотря на это, нельзя допускать появления бациллы в рыбных, мясных и растительных консервах. Если в них оказались жизнеспособные споры, значит при благоприятной температуре начнут размножаться микроорганизмы. Этот процесс можно заметить визуально — по наличию серого налета, неприятного запаха и консистенции продукта. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо соблюдать все технологии и нормативы приготовления консервов.

Популярные темы сообщений

  • Тропические растения

    Тропики занимают наибольшую часть «зеленой» территории суши на планете. Климатические условия здесь практически постоянные в течение всего года. Температурный режим без резких колебаний. Раст

  • Щелочные металлы

    Щелочные металлы представляют собой группу неорганических веществ, которая состоит из 6 элементов – литий, натрий, калий, цезий, рубидий, которые встречаются в природе, и франций, искусственн

  • Растения степи

    Степь представляется многим неким пустынным пространством, внушающим удручающую атмосферу. Но, на самом деле, она бывает не менее прекрасной, нежели леса либо цветущие поля

  • Земноводные

    Земноводные, или же амфибии причисляются к самым простейшим наземным хребетным. Они располагаются на переходной ступени между наземными и водными хребетными животными

  • Созвездие Льва

    Человечество издавна пытало интерес к ночному небосводу и его космическим телам (звездам и галактикам). Пытливые умы не имели возможности подняться ввысь и рассмотреть эти странные рисунки на

  • Черные дыры

    Конечно, во Вселенной существует огромное количество разных, интересных, загадочных, а также и необъяснимых вещей. И такими же являются и черные дыры. Оказывается, у черных дыр нет поверхност

  1. Какие полезные, а какие неполезные бактерии для человека
  2. Какие бывают вредные бактерии
  3. Вредные бактерии для человека
  4. Фторопласт вреден ли для человека

Только цифры

  • 1,6 млрд долл. было потрачено с 2005 по 2015 г. на разработку основанных на микробио­ме методов лечения различных заболеваний.
  • 1013–1015 таково количест­во микробов, живущих в кишечнике.
  • 70% микроорганизмов, населяющих наше тело, живёт в толстой кишке.
  • 1–3 кг – столько весят микробы, живущие в нашем теле (масса микробов составляет 1–3% веса человека).
  • 30 тыс. видов бактерий населяют ­организм человека.
  • За 20–25 лет микроорганизмы в теле человека заменяются не менее 5–6 раз.

Значение вредных бактерий в жизни человека

Вредоносные представители микромира окружают человека постоянно. Их можно встретить в:

  • почве;
  • воде;
  • продуктах питания;
  • воздухе.

Попадая в организм человека, они вызывают различные заболевания. Самый распространенный способ инфицирования – по воздуху, при контакте с заболевшим. Но вредные организмы могут привести к заражению и другими путями, например, через грязные руки или испорченные продукты.

При этом часть бактерий, проживающих в желудочно-кишечном тракте человека, при определенных условиях может превратиться из обычного сожителя во врага. К таким относится кишечная палочка. В обстоятельствах, при которых снижается иммунитет, происходит резкий рост условно патогенных организмов и начинает развиваться то или иное заболевание. Помимо обитания в теле человека, вредные микроорганизмы встречаются в воздушной среде. Она не является питательной для них и пребывание в ней длится не долго, в основном в присутствии источника заражения –больного человека.

Много опасных простейших содержится в почвенном покрове, туда они попадают от зараженных людей и животных. Так же патогенные организмы попадают в воду, увеличивают их количество сточные воды различных предприятий, животноводческие хозяйства. Некоторые представители вредных бактерий могут долгое время находиться в воде, представляя опасность заражения. Например, холера и туберкулёз могут стать результатом инфицирования ими. Способов проникновения вредных бактерий много, за множество столетий их существования на Земле они усовершенствовали механизм защиты и увеличили стойкость к действию неприятных для них факторов.

КЛЕВЕР - портал о хорошем самочувствии