Изучение микробов. На страже здоровья людей и природы, или Как ученые исследуют бактерии? Значение бактерий в биосфере и народном хозяйстве

Работу выполнил обучающийся 4 «в» класса Пешнин Владислав Константинович

Мы часто слышим: «Мойте руки перед едой! Не грызите ногти! Ешьте только чистые фрукты и овощи!» Почему? Мне стало интересно, что произойдет, если не соблюдать все эти правила? На этот вопрос мама ответила коротко: «Можешь заболеть».

Что же может быть причиной болезни? Оказывается, болезнь могут вызвать микробы, которые находятся на грязных руках, под ногтями, на немытых фруктах. Они окружают нас повсюду – в воздухе, в воде, в почве. Эти крошечные существа живут не только на нашей коже, но и внутри нас. Кто же они такие – микробы, которые играют такую важную роль в нашей жизни, но остаются невидимыми для нас? Я решил взять тему для исследования «Микробы вокруг нас».

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

средней общеобразовательной школы

с углубленным изучением отдельных предметов

Пгт Нагорск Кировской области

Конкурс

исследовательских работ и проектов

младших школьников

« Я познаю природу»

Исследовательская работа

«Микробы вокруг нас»

Работу выполнил обучающийся 4 «в» класса

Пешнин Владислав Константинович

Руководитель – учитель начальных классов

МКОУ СОШ с УИОП пгт Нагорск

Пономарева Татьяна Валерьевна

(89195107179)

Нагорск, 2013 год

Стр.

Введение 3

1.Обзор литературы 4

2. Методы исследований 5

3. Результаты исследований 5

4.Заключение 9

Библиографический список 10

Приложение 11

Введение

Мы часто слышим: «Мойте руки перед едой! Не грызите ногти! Ешьте только чистые фрукты и овощи!» Почему? Мне стало интересно, что произойдет, если не соблюдать все эти правила? На этот вопрос мама ответила коротко: «Можешь заболеть».

Что же может быть причиной болезни? Оказывается, болезнь могут вызвать микробы, которые находятся на грязных руках, под ногтями, на немытых фруктах. Они окружают нас повсюду – в воздухе, в воде, в почве. Эти крошечные существа живут не только на нашей коже, но и внутри нас. Кто же они такие – микробы, которые играют такую важную роль в нашей жизни, но остаются невидимыми для нас? Я решил взять тему для исследования «Микробы вокруг нас».

Целями исследования:

1. Познакомиться с микробами, их местами обитания.

2. Узнать, какое влияние микробы оказывают на жизнь человека.

В своей работе я поставил следующие задачи:

1. Изучить доступную литературу, рассказывающую о микробах.

2. Проанализировать полученную информацию.

3. Узнать, как можно защититься от болезнетворных бактерий.

4. Рассмотреть действие микробов дома (в молоке).

Мы предположили, что е сли мы познакомимся с микробами, то эти знания помогут нам оценить пользу и вред их.

Методика: анализ литературы, информационных ресурсов, проведение опытов.

1.Обзор литературы

МИКРО́Б, микроба, муж. (от греч. mikros - маленький и bios - жизнь). Мельчайший организм животного и растительного происхождения, различимый лишь в микроскоп.

Микробы - это мельчайшие живые существа. К ним относятся самые различные по своей природе одноклеточные организмы. Размеры микробов так малы, что их измеряют тысячными и даже миллионными долями миллиметра. Микробы можно рассмотреть только с помощью микроскопа (рис. 2). Микробы, невидимые даже при помощи микроскопа, называют вирусами.

Пища должна приготовляться только из доброкачественных продуктов соблюдаются санитарно-гигиенические требования, пища, приготовленная из доброкачественных продуктов, может стать источником заражения и вызвать желудочно-кишечное заболевание. Это объясняется тем, что при невыполнении требований гигиены и санитарии на продукты или в готовую пищу могут попадать болезнетворные микробами

Впервые микроорганизмы были открыты более 250 лет назад, в XVII веке, когда появилась возможность наблюдать их при помощи оптических приборов - луп, дававших увеличение в 160-200 раз. Крупный вклад в науку о микробах внес известный французский ученый Луи Пастер (1822 - 1895 гг.). Одним из основоположников мировой и отечественной микробиологии был Илья Ильич Мечников (1845 -1916 гг.).

Микробы могут иметь разнообразную форму, состоят они из одной клетки, исключение составляют только некоторые грибки. Одни микроорганизмы неподвижны, у других имеются реснички или жгутики, при помощи которых они передвигаются.

Микробы широко распространены в природе. Так, например, в одном грамме загрязненной воды могут быть десятки миллионов микробов, в одном грамме унавоженной почвы - миллиарды и т. д.

В окружающей нас среде - воздухе, почве, воде - находится множество микроорганизмов, откуда они попадают на предметы, одежду, на руки, в пищу.

Как и всякие живые существа, микроорганизмы питаются и размножаются. У микробов нет специальных органов пищеварения. Питательные вещества проникают в микроорганизмы через оболочку клетки. Поэтому для развития микробов 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.

В неблагоприятных условиях микроорганизмы быстро погибают. Большинство микробов не может существовать без доступа воздуха, из которого они поглощают необходимый им для дыхания кислород. Эти микробы называются аэробными.

Имеются микробы, которые, наоборот, не могут жить и развиваться при свободном доступе воздуха. Такие микробы называются анаэробными.

Микроорганизмы делятся на несколько групп: бактерии, дрожжи, плесневые грибки, вирусы.

Кроме болезнетворных микробов есть и полезные – бифидобактерии, лактобактерии, бактероиды и кишечные палочки. Эти микробы являются первыми жителями нашего кишечника и начинают его заселять сразу после рождения ребёнка. Полезные микробы участвуют в пищеварении, помогают вырабатывать и усваивать витамины группы В, защищают от аллергии, поднимают иммунитет и устойчивость к инфекциям. А ещё они защищают человека от его врагов – вредных микробов. Как только по какой-нибудь причине снижается количество полезных микробов (например, приём антибиотиков), сразу «власть» переходит к вредным микробам, и в кишечнике развивается дисбактериоз.

Самый простой и приятный способ борьбы с дисбактериозом – это принимать кисло-молочные продукты, содержащие живые бифидо- и лактобактерии. К таким продуктам относятся: кефир, йогурт, ацидофилин и другие.

Способы защиты от вредных микробов

Люди болеют. Они должны знать, почему они болеют, что они сами могут сделать, чтобы не заболеть или облегчить себе самочувствие во время болезни, ускорить процесс выздоровления.

Прежде всего, соблюдать правила гигиены. Мыть руки перед едой, после посещения туалета, вернувшись с прогулки. Не брать в рот посторонние предметы: ручки, карандаши, линейки, палки на улице, травинки. Всегда мойте перед едой фрукты, даже если они кажутся чистыми. Не пейте некипяченую воду из-под крана или из речки. Там тоже полно микробов.

Переносчиками различных инфекций могут быть мухи, тараканы, мыши, крысы. Нужно тщательно следить, чтобы они не поселились в вашем жилище. На улице и в лесу встречаются клещи, переносящие энцефалит, а также животные, больные бешенством. Опасайтесь их укусов.

Очень много микробов обитает в общественных местах, на поручнях в транспорте, дверных ручках. В помещениях излюбленные места скопления бактерий - это рабочие столы, телефоны, клавиатура компьютеров, а также туалеты. Здесь вы можете подхватить конъюнктивит, ангину, насморк, кишечные и кожные инфекции.

Страшные и ужасные микробы окружают нас. Их миллионы, и их нельзя увидеть без микроскопа. Для успешной борьбы с микробами необходимо вести здоровый образ жизни и соблюдать некоторые правила.

Вы моете руки не меньше десяти раз каждый день. И делаете это автоматически, понимая, что эта мера предосторожности от воздействия болезнетворных микроорганизмов необходима. Это понимание прививается с раннего детства, как необходимый элемент культуры ежедневного быта. Благодаря такому воспитанию и каждый человек, и всё общество защищают себя от эпидемий дизентерии, холеры и т.д.

Итак, несмотря на миллиарды окружающих нас недружественных микробов, быть здоровым очень просто! А отсюда вывод – болезнь можно победить.

Изучив, полученную информацию, мы узнали новое об окружающих нас микробах. (ПРИЛОЖЕНИЕ 1)

2. Методы исследований

Исследование проводили дома. (ПРИЛОЖЕНИЕ 2.)

1. Мама купила свежее коровье молоко.
2. Часть молока вскипятили.
3. Мы разлили его по стаканам и подписали (указали: дату и время начала опыта, кипяченое или пастеризованное, место проведения)
4. Поставили несколько стаканов на стол, остальные в холодильник.

3. Результаты исследований

Я решил увидеть действие микроорганизмов дома. Из источников я узнал, что молоко - лакомая пища для бактерий. В благоприятных условиях одна молочно-кислая бактерия за сорок восемь часов может дать поколение в 500 млн. себе подобных. Если хотят сохранить молоко свежим, то бурный процесс размножения молочно-кислых бактерий тормозят пастеризацией или кипячением, а еще молочно-кислые бактерии медленнее размножаются на холоде. Проверим эти утверждения. А еще посмотрим, как влияют бактерии,

Исследование. Наблюдение за молоком

1. Сегодня 15 декабря 2012 года я начал наблюдать за молоком. Поставил в холодильник два стакана с молоком в одном стакане кипяченое, в другом пастеризованное. На стол я тоже поставил два стакана с молоком кипяченое и пастеризованное.

Делаем выводы : дольше хранится кипяченое молоко в холодильнике. Быстрее скисло пастеризованное молоко. Мы увидели, как действуют молочные микроорганизмы.

Заключение

Я считаю, что цель работы достигнута, задачи выполнены. Итак, огромный микромир всегда нас окружает, влияет на нашу жизнь, и в наших руках сделать такое сотрудничество очень плодотворным и полезным для человечества.

Не всех микроорганизмов нужно бояться. Человек научился с некоторыми из них дружить и извлекать пользу для себя. Например, дрожжи. С их помощью пекут вкусный хлеб и ароматные булочки. Бактерии участвуют в производстве кефира, йогурта, сыра и других молочно-кислых продуктов. Вино, пиво и квас тоже не получатся без микроорганизмов. А ещё они производят антибиотики, витамины и много всяких полезных препаратов.

Итак, несмотря на миллиарды окружающих нас недружественных микробов, быть здоровым очень просто!

*Просто надо заниматься закаливанием организма.

*Заниматься физкультурой и спортом.

*Правильно питаться.

*Соблюдать правила гигиены всегда и везде.

*Вести здоровый образ жизни.

*Быть оптимистом по жизни.

Используемая литература

1. Большая детская иллюстрированная энциклопедия. Москва. Эгмонт Россия ЛТД. 2001

2. Материал из Википедии - свободной энциклопедии

3.А.А.Плешаков. Окружающий мир, учебник для 3 класса. М.:

Просвещение,2009.

4.А.А. Плешаков От земли до неба: атлас – определитель для начальной

Школы. М.: Просвещение,2000.

Приложение

Для изучения различных свойств микробов в микробиологии разработан метод искусственного выращивания их на специальных средах. Микроорганизмы в природных условиях обычно находятся в виде сообществ различных видов. Точное изучение отдельных видов возможно только при выделении их в чистых культурах, т. е. в культурах, содержащих лишь один вид микробов.

Пастер впервые разработал специальные методы исследования микробов. Он ввел методы стерилизации, без которых невозможно выделение чистых культур, получение на искусственных питательных средах культур бактерий, экспериментальное заражение животных и др. Пастер получал культуры бактерий при помощи последовательных разведений взвеси микробов в стерильной питательной среде из пробирки в пробирку, пока в последней не останется одна клетка. Этот несовершенный метод в руках Пастера давал хорошие результаты даже при приготовлении вакцин.

Дальнейшее усовершенствование методов бактериологического исследования принадлежит крупнейшему немецкому ученому Р. Коху (1843-1910). Он для выделения чистых культур применил твердые искусственные питательные среды, из которых особенно удачными оказались агаровые среды. Методика, разработанная Кохом, позволила в течение двух десятков лет открыть возбудителей большинства важнейших заболеваний человека, вызываемых бактериями.

В настоящее время пользуются естественными и искусственными средами, жидкими и плотными. К естественным средам относятся: обезжиренное молоко, неохмеленное сусло, отвары гороха, кусочки картофеля и др. Искусственных сред очень много. Для гетеротрофных бактерий пользуются средами с пептоном. Пептон - продукт неполного расщепления животных белков. Такова пептонная вода (1 г пептона, 0,5 г поваренной соли на 100 мл воды). В мясопептонном бульоне (МПБ) то же количество пептона и соли прибавляется к мясному бульону, из которого осаждены белковые вещества. Эти жидкие среды можно сделать плотными, если прибавить к ним 1-3% пищевого агара. Агар - полисахарид, добываемый из морских водорослей. Ценность его в том, что агаровая среда застывает в виде прозрачного студня и не разжижается, если нагревать его не до кипения. Для более требовательных микробов, особенно болезнетворных, прибавляют к этим простым средам глюкозу, кровь, сыворотку ее, витамины и пр. Среды должны иметь определенную реакцию (рН), должны быть стерильны. Посевы выращиваются при определенной температуре. Для получения чистой культуры из исследуемого материала делают несколько, обычно три, последовательных разведений в пробирках с расплавленной и остуженной до 40° агаровой средой. После тщательного размешивания (путем вращения пробирки ладонями) содержимое каждой пробирки выливают в чашки Петри. Через несколько часов или дней на плоской поверхности агара в чашках появляются колонии. Предполагается, что колония развивается из одной микробной клетки. Из колоний выбирают наиболее изолированные и типичные и отсевают в пробирки на косой агар, на котором и вырастает чистая культура. Можно высевать материал непосредственно на поверхность агаровой среды, налитой и застывшей в чашке Петри. Во многих случаях получаются хорошие колонии при посеве петлей на поверхности агара в одной чашке. Материал берется петлей и ею проводят по поверхности агара штрихи в продольном и поперечном направлении. В последних штрихах обычно получают достаточно отдельных колоний. С. Н. Виноградский предложил метод элективных культур для выделения и изучения физиологии почвенных микробов. Для получения таких культур применяются среды, состав которых удовлетворяет потребность в питательных веществах одной какой-либо группы микроорганизмов. На таких средах развиваются не все микробы, а лишь те, для жизнедеятельности которых эти среды окажутся благоприятными. Другие микробы или совсем не будут расти, или растут очень слабо. При повторном посеве последние микробы будут вытеснены первыми.

Так, при изучении процесса нитрификации Виноградский отказался от применения пептонных сред и применил синтетическую среду, которая содержала аммонийную соль как единственный источник азота и не содержала никаких источников углерода. Состав среды:

(NH 4) 2 SО 4 - 0,2%; K 2 HPO 4 - 0,l%; MgSО 4 ·7H 2 О - 0,05%; NaCl - 0,2%; FeSО 4 - 0,4%; CaC0 3 - 0,1%

на 100 мл воды. На этой среде впервые были получены нитрифицирующие бактерии.

Для выделения чистой культуры С. Н. Виноградский предложил твердую синтетическую среду. Путем смешивания жидкого стекла и соляной кислоты получаются пластинки прозрачного кремнекислого студня. Кремнекислые пластинки пропитываются соответствующей жидкой питательной средой.

Виноградский считает, что природные почвенные микробы отличаются от культурных форм, которые он называл тепличными, одомашненными организмами. Поэтому он рекомендует изучать самопроизвольные спонтанные культуры, полученные на пластинках кремнекислого геля путем непосредственного посева на них мелких комочков естественной почвы. Гель очень легко пропитывается всевозможными растворимыми питательными веществами, которые так же легко используются организмами, как и из жидкой среды. Этот метод культивирования применяется для выделения видов со специфическими функциями, но может применяться и к обычным бактериям. Так, азотобактер выделяется на кремневом геле, пропитанном слабым раствором бензоата натрия или лактата кальция и минеральными солями. Если засевать чашки мельчайшими комочками почвы, разложенными на геле в определенном порядке, то можно не только определить рост специфических культур в почве, но и одновременно судить о числе соответствующих форм микробов.

С. Н. Виноградский также разработал микроскопический метод определения числа бактерий в почве при помощи непосредственного их подсчета. Для этого готовят микроскопические препараты из определенного по весу или объему количества почвенной суспензии. Мазки окрашивают карболовым эритрозином. При отмывании мазка водой коллоиды почвы обесцвечиваются, а бактерии остаются окрашенными в красный цвет, и делается их подсчет. Этот метод показал, что число бактерий в грамме почвы исчисляется не сотнями тысяч, а сотнями миллионов

Виноградский своими работами заложил прочные основы микробиологии почвы. Он по праву считается основателем почвенной микробиологии.

Очень плодотворным оказался метод качественного учета микроорганизмов в почве, предложенный крупным советским ученым Н. Г. Холодным и названный им методом обрастания стекла. В почве делается ножом разрез, одну из стенок срезают наиболее ровно. Обезжиренное предметное стекло плотно прикладывают к этой стенке и закапывают его землей на несколько дней или недель. За это время происходит обрастание стекла микроорганизмами почвы, находящимися в соприкосновении с ним. Затем стекло откапывается, окрашивается карболовым эритрозином. Этот метод дает возможность непосредственно под микроскопом наблюдать естественное расположение микробов в почве, их форму и размеры, группировки и количественное их соотношение - то, что Н. Г. Холодный называет естественным ландшафтом почвенной микрофлоры.

Б. В. Перфильев и Д. Р. Габе разработали совершенно новый метод капиллярной микроскопии. Материал из ила или почвы набирается в стеклянные капилляры с плоскими стенками и прямоугольными просветами канала капилляров. Эти капилляры прикрепляются к стеклянным держателям для взятия проб в иле. Для взятия проб из почвы капилляры помещаются в особый металлический пробойник. В таких плоских капиллярах очень удобно микроскопировать в сухие и иммерсионные объективы целые микробные пейзажи ила или почвы, наблюдать развитие микробов. В таких капиллярах под микроскопом ученые находили участки, где имелась только одна клетка, которая извлекалась из капилляра и изучалась далее. При помощи этого метода они открыли мною новых микробов, особых хищных колониальных бактерий.

Определение вида микробов. Для этого определяют морфологические, культуральные и физиологические признаки выделенного вида. Для изучения морфологии микроба определяют форму клеток, их сочетания, наличие спор, жгутиков, включений. Во многих случаях имеет значение отношение к окраске по Граму и некоторые специальные окраски, например окраска туберкулезной палочки. Но необходимо отметить, что морфологические признаки у микробов довольно однообразны, по ним часто нельзя отличить один вид от другого. Решающее значение имеют культуральные признаки (характер роста на питательных средах) и различные физиологические признаки.

Из культуральных признаков различают: характер роста на жидких средах, например на мясопептонном бульоне (общая муть, пленка, осадок на дне и пр.); характер роста колоний и чистых культур на плотных средах, агаровых и др. В колониях различают особенности поверхности колоний (гладкая, шероховатая, выпуклая, бугристая), краев ее (ровные, зубчатые и др.), цвет, размеры колоний; характер роста на косом агаре, картофеле, желатине и других плотных средах.

Из физиологических признаков наиболее важно отметить следующие:

1. Отношение бактерий к различным источникам углерода: к гексозам (глюкоза, левулеза, галактоза и др.), дисахаридам (сахароза, мальтоза, лактоза), пентозам (арабиноза, ксилоза), многоатомным спиртам (маннит, дульцит, глицерин), органическим кислотам. При этом отмечают образование кислоты и газа.

2. Отношение к источникам азота (пептон, аспарагин, аммиачные и азотнокислые соли, разные аминокислоты). Определяют образование аммиака, сероводорода, индола, нитритов и др. Эти признаки определяют на жидких средах (пептонной воде) или на синтетических средах, к которым добавляют указанные источники углерода и азота.

3. Отношение к кислороду. Наиболее простой способ - посев уколом в высокий столбик агара в пробирке. Аэробы развиваются в верхней части укола, факультативные анаэробы - в средней и по всей части укола, а строгие анаэробы растут в нижней части. Есть и другие специальные способы.

4. Рост на молоке (свертывание, пептонизация, отсутствие изменений) и на желатине (разжижение и характер этого разжижения).

Для некоторых видов делают еще другие исследования. Ключ к определению видов на основании найденных признаков культуры дают специальные определители бактерий, например Красильникова или Бердже.

Получив достаточно информации о мире микроорганизмов, мне стало интересно на них посмотреть, и увидеть, на конкретных примерах, как они работают (Приложение 3 ).

Полезное применение микроорганизмов на примере дрожжей.

Замесила две порции теста: одна порция дрожжевого, другая без добавления дрожжей и испекла булочки.

через 20 минут дрожжевое тесто стало подниматься, т.е. началась работа микроорганизмов, а обычное тесто осталось без изменения. Пирожки из дрожжевого теста получилась пышными, мягкими и вкусными, а булочки из теста без добавления дрожжей получились тяжелые и плоские.

Вывод: дрожжи вырабатывают углекислый газ, в результате этого тесто «растет» поднимается, становится пышным.

Наблюдение за молоком (опыт взят из моего прошлогоднего проекта!).

Я поставила два стакана с молоком в холодильник, и два стакана оставила на сутки на батарее (по одному стакану с пастеризованным и кипяченым молоком).

пастеризованное молоко на батарее скисло на второй день, на третий день скисло кипяченое молоко на батарее, затем на седьмой день скисло пастеризованное молоко в холодильнике, на девятый день скисло кипяченое молоко в холодильнике! (Таблица 1).

Приложение 3. Таблица 1

Наблюдение за молоком
(Опыт 2)

Вывод: бактерии гниения испортили молоко, а бактерии молочнокислого брожения превратили его в простоквашу, которую можно употреблять в пищу. В холодильнике дольше хранится кипяченое молоко, а быстрее скисает пастеризованное.

Я увидела, как действуют молочные микроорганизмы.

Получение сметаны из сливок.

Взяла сливки и поставила их в теплое место.

через день получила сметану, даже не взбивая.

Вывод: сливки быстро скисают в теплом месте в открытой емкости.

Таким образом, я убедилась, что «полезные» микроорганизмы помогают сделать многие продукты вкусными и полезными!

Определение микроорганизмов при наличии консервантов в питательной среде.

Таблица 2

Определение микроорганизмов
при наличии консервантов в питательной среде
(Опыт 4)

Дата (период появления микро-организмов)	Маркированная проба с питательной средой (описание)
	1	2		1		2
	Бульон «Knor» (синий)	«Живой» бульон (синий)		Бульон «Knor» (красный), палец		«Живой» бульон (красный), палец
08.01.2017 – 10.01.2017 (2 дня)	помутнение бульона
08.01.2017 – 11.01.2017 (3 дня)	появился неприятный запах
08.01.2017 – 12.01.2017 (4 дня)	появилась пена		появился незначительный осадок	появились пятна плесени	появился осадок
08.01.2017 – 13.01.2017 (4 дня)	-		-	пятна плесени увеличились в диаметре
08.01.2017 – 16.01.2017 (7 дней)	-		количество осадка увеличилось	пятна плесени продолжают расти	увеличение осадка в два раза

через два дня жидкость в сосудах помутнела, через 3 дня стала издавать неприятный запах. Я обратила внимание на то, что на четвертый день во всех образцах с «живым» бульоном появился осадок, причем в образце с опущенным пальцем осадка оказалось больше.

В пробирках с бульоном из кубика изменения начали происходить на поверхностной пленке каждого из образцов, но в образце с опущенным пальцем на поверхности начала образовываться плесень.

Получается, что микроорганизмы присутствуют во всех четырех пробах, но в разном количестве (это еще раз подтверждает тот факт, что на наших руках обитают бактерии), однако в пробирках с опущенным пальцем процесс размножения микроорганизмов происходит в несколько раз быстрее.

После этого я взяла несколько капель жидкости из пробирок и попыталась рассмотреть их под микроскопом, насколько это оказалось возможным. В образцах с «живым» и «неживым» бульоном были обнаружены разные виды микроорганизмов.

Вывод: во всех образцах подтвердился факт наличия в жидкости микроорганизмов. Странным мне показался факт размножения микроорганизмов в среде с консервантом. Ведь считается, что в таких условиях микроорганизмы не должны выживать, консервант их должен убивать. Объяснить такое поведение микроорганизмов я могу лишь истечением срока годности бульонного кубика, ведь врачи не рекомендуют употреблять продукты питания после истечения срока годности!

Определение благоприятных условий для развития и размножения бактерий.

Взяла два кусочка хлеба и поместила их в плотно закрытые полиэтиленовые пакеты. Один положила в холодильник, другой – в теплое место, на подоконник, где всегда солнышко.

через три дня я заметила, что на пакете, с опытным образцом, который находился в тепле, выступили капли воды, а еще через день стали образовываться пятна плесени (Таблица 3 ).

Таблица 3

Наблюдение за хлебом
(Опыт 5)

Вывод: на корочке хлеба появилась плесень – мукор . Микроорганизмы вызывают порчу продуктов! Плесень может развиваться только в теплом и влажном месте, особенно богатом питательными веществами, а сухость воздуха и низкая температура являются главными препятствиями для развития плесени.

Следовательно, с большой долей вероятности можно предположить, что и «плохие» микроорганизмы предпочитают развиваться в теплой влажной среде.

Наличие микроорганизмов на немытых и мытых руках.

В две чистые чашки положила питательную среду: вымытый клубень картофеля очистила, разрезала пополам, и вымочила 2-3 ч. в растворе соды (1 ч.л./500 мл. воды), затем сварила его и разрезала на лом-тики. Прикоснулась немытыми руками к одному пласту картофеля, а затем мытыми к другому. Закрыла чашки крышками, и поставила в темное теплое место на 4 дня.

через четыре дня на ломтике картофеля, к которому прикасалась грязными руками, вы-росли бактерии (Таблица 4 ).

Таблица 4

Наличие микроорганизмов на немытых и мытых руках
(Опыт 6)

Вывод: микроорганизмы не любят чистоту, мыло их убивает!

Наличие микроорганизмов на предметах.

Взяла ватной палочкой пробу с перил лестничной клетки своего подъезда. Образец поместила в пробирку с питательной средой («живой» бульон), и убрала в теплое, темное место.

через один день произошло изменение цвета, что говорит о присутствии вредных бактерий, а через три дня выпал белый творожистый осадок - колонии бактерий (Таблица 5 ).

Таблица 5

Наличие микроорганизмов на предметах
(Опыт 7)

Вывод: на предметах вокруг нас очень много различных микроорганизмов, не всегда полезных, поэтому необходимо мыть руки!

Проделанные опыты подтверждают факт существования вокруг нас огромного количества различных микроорганизмов, которые, к сожалению, не всегда бывают «хорошими».

Первоначально разглядывание маленьких живых существ в микроскоп было своего рода забавой для пытливых умов. Прошло немало времени, прежде чем исследование бактерий было поставлено на научную основу. Благодаря этому ученые смогли связать наличие живых микроорганизмов с возникновением болезней и эпидемий.

В наши дни развитие науки вообще и медицины в частности уже невозможно представить без микробиологии. Серьезные научные исследования проводят в лабораториях на специальном оборудовании, но повторить некоторые опыты можно и в домашних условиях.

О существовании бактерий сейчас известно каждому ученику начальной школы, но так было далеко не всегда. Впервые увидеть бактерии смог ученый из Нидерландов Антони ван Левенгук в 1674 г. Чтобы провести исследование и изучение бактерий, ему пришлось самостоятельно разработать и создать первый в истории человечества микроскоп.

Немного позже, в 1828 году, появилось название «бактерия» (от греч. «маленькая палочка»). Слово ввел в обиход немецкий ученый Христиан Эренберг.

Еще позже француз Луи Пастер и немец Роберт Кох, продолжая работу по изучению микроорганизмов, связали возникновение болезней с наличием в организме человека или животного бактерий. За создание бактериологической теории возникновения болезней Роберт Кох в 1905 году был награжден Нобелевской премией.

В XIX веке мир уже понимал, какую опасность таят патогенные бактерии, но организованно бороться с ними люди научились не сразу. Только в 1910 году Рафаэль Эрлих создал первый антибиотик.

Зачем нужны исследования микробов

Исследование живых микроорганизмов необходимо для обнаружения и идентификации возбудителя болезни в организме человека, животного или в окружающей среде. Микробиологическая лаборатория изучает патогенные бактерии, устанавливает их вид и проверяет на устойчивость к антимикробным препаратам.

Микробиологическое исследование необходимо не только для установления точного диагноза (анализы крови, мочи, кала, слизи), но и для определения безопасности для человека окружающей среды. Например, санитарно-эпидемиологическая служба в обязательном порядке исследует продукты, предназначенные для реализации населению.

Отбор проб для исследования

Чтобы получить представление о состоянии человека, животного или окружающей среды, нужны образцы материала (пробы), с которыми и будет работать лаборатория. Для людей и животных это будут различные анализы (кровь, моча, кал) или мазки (слизь), а для исследования продуктов или среды используют небольшое количество самого продукта (мясо, молоко и молочные продукты) или среды.

Пробы для каждого вида исследований берут по определенной методике, но есть несколько общих правил. Нужно использовать стерильную посуду и, по возможности, проводить отбор проб в асептических (обеззараженных) условиях. В лабораторию пробы доставляют как можно быстрее, при необходимости в холодильных боксах. Соблюдение этих условий особенно необходимо в медицине.

Некоторые образцы могут быть опасными для здоровья, поэтому особенно важно правильно оформить сопроводительную документацию.

Методы исследования микроорганизмов

Итак, пробы взяты и доставлены в лабораторию. Думаете, теперь достаточно заглянуть в микроскоп чтобы разобраться что к чему? На самом деле все гораздо сложнее. Есть несколько основных методов определения живых бактерий.

Бактериологическим называют метод исследования бактерий (посев) в различных биологических образцах – материале от заболевшего человека или животного, образцах внешней среды, кормах, мясе, молоке и т.д.

Микроскопия, т.е. изучение под микроскопом лабораторного образца, дает возможность определить общее число микроорганизмов, их форму, размер и строение (их морфологию).

Но нельзя просто сунуть под микроскоп пробирку с молоком или мочой. Чтобы изучить живые (нефиксированные) бактерии, используют препараты, подготовленные одним из двух методов:

1. Метод «раздавленной капли». На предметное стекло наносят каплю материала и накрывают покровным. Жидкость должна быть распределена по всей поверхности, но не выступать за границу покровного стекла.
2. Метод «висячей капли» используют для живых микроорганизмов при возможности роста колонии. При таком способе можно наблюдать за объектом несколько дней. На покровное стекло капают исследуемый материал, быстро переворачивают каплей вниз и аккуратно укладывают на подготовленное предметное стекло с лункой посередине. Края лунки заранее смазывают вазелином для полной изоляции образца. Затем стекла переворачивают еще раз и получают свободно висящую каплю.

Для исследования патологического (опасного для здоровья) материала используют мазки-отпечатки (из органов, тканей) или тонкие мазки из другого материала. Пробы высушивают, фиксируют (чаще всего пронося образец над горелкой) и окрашивают.

Микроскопия осадка

При некоторых методах исследования изучают не только сам лабораторный материал, но и выпадающий осадок. Этот метод применяют при проведении анализа мочи.

Общий анализ мочи нужен для диагностирования и контроля многих заболеваний. Морфологическое исследование осадка мочи проводят следующим образом: в пробирку наливают 10-12 мл мочи, помещают в центрифугу (скорость 1500-2000 об/мин) на 10-15 мин. Оставшуюся мочу сливают, а осадок перемешивают.

При проведении микроскопии осадка мочи определяют наличие в нем элементов клетки – эритроцитов, лейкоцитов, цилиндров, солей и клеток эпителия.

Выращивание культур микроорганизмов

Культурой бактерий называют совокупность микробов одного вида. Чтобы вырастить культуры бактерий, проводят посев материала на питательную среду. Например, дифтерийную палочку открыли и вырастили в чистой культуре уже 100 лет назад.

Для различных видов бактерий есть определенные комфортные условия (питание, температура, влажность и т.д.), в которых хорошо размножаются основные бактерии, но гораздо хуже посторонние микробы.

Засеянные лабораторные чашки и пробирки отправляют в термостат, где и выдерживают при необходимой температуре один-два дня, а иногда (туберкулез) и до трех-четырех недель. Затем проводят сравнение морфологии с известными признаками бактерий, описанными в классификационных схемах или определителях микробов.

Можно ли вырастить бактерии в домашних условиях

Детям будет любопытно попробовать вырастить собственные колонии бактерий в домашних условиях. Кроме того, такой опыт поможет им на уроках биологии в школе.

Бактерии есть повсюду, на всех поверхностях, в воде, воздухе, почве. Проще всего в домашних условиях использовать микроорганизмы, живущие на кухонных поверхностях или в туалете. Для этого нужна чашка Петри, питательная среда (агар-агар или мясной бульон) и ватный тампон.

Чашку Петри нужно тщательно вымыть, поместить в нее небольшое количество агар-агара или несколько капель мясного бульона. Ватным тампоном протрите любую поверхность на выбор и окуните тампон в питательную среду. Плотно накройте чашку Петри и поставьте в теплое место, где и оставьте ее на 2 – 3 дня. Каждый день наблюдайте за происходящим, можно делать рисунки или фотографии. Покажите детям, что интересные научные опыты можно ставить и в домашних условиях!

Пастеризация молока

Это тоже интересный опыт, который можно провести в домашних условиях, только направленный на уничтожение бактерий.

Французу Луи Пастеру мир обязан появлением молока длительного хранения (пастеризованного). Этот ученый разработал процесс для уничтожения микроорганизмов, находящихся в жидкости. Правда, Пастер обрабатывал вино и пиво, а не молоко.

Пастеризация молока заключается в нагревании его до температуры, близкой к точке кипения, и выдерживания в таких условиях. При пастеризации молока, в отличие от кипячения, не изменяются его вкус, запах и консистенция. Это простой и дешевый способ обеззараживания молока. Кроме того, все кисломолочные продукты теперь тоже изготавливают из предварительно пастеризованного молока.

На обычной кухне можно без труда провести пастеризацию молока. Для этого емкость с молоком ставят на паровую баню (в кастрюлю с горячей водой) и при постоянном помешивании доводят до температуры 63 — 65⁰С. Через полчаса емкость с молоком переносят в холодную воду, чтобы быстрее снизить температуру.

Носители бактерий

Кроме безобидных микроорганизмов, живущих рядом с нами, бывают и затаившиеся враги. Микробы, о которых мы не знаем, как бомба с часовым механизмом, живут в нашем теле и могут «взорваться» в любую минуту.

Болезнетворные бактерии и организм человека какое-то время находятся в равновесии, нарушить которое может усиление или ослабление иммунитета. В первом случае защитная система организма побеждает болезнь, носительство как процесс прекращается. В противном случае ослабление иммунитета приводит к заболеванию.

Виды носительства:

1. Здоровое носительство. Болезнетворные бактерии существуют в клетках внешне здорового человека. Как правило, этот процесс длится недолго и сопровождается небольшим количеством патогенных бактерий – чаще всего дифтерийной палочки, возбудителей скарлатины и дизентерии.
2. Инкубационное носительство наблюдается при всех инфекционных болезнях, но не всегда означает, что возбудитель выделяется в окружающую среду.
3. Острым носительство называют в том случае, когда выделение болезнетворных микробов продолжается от нескольких дней до нескольких недель после того, как человек перенес заболевание. Если процесс длится дольше установленного срока, носительство считается хроническим.

Носительство можно определить только методами лабораторного исследования, выделяя болезнетворные микроорганизмы из мочи, крови, слизи, фекалий. Лечат носителей в стационаре при помощи антибиотиков и вакцинами.

Дифтерийная палочка

Одним из возбудителей, передаваемых носителем, является дифтерийная палочка. Этот микроб имеет множество форм, но хорошо определяется с помощью окрашивания анилиновым красителем.

Дифтерийная палочка

Дифтерийные бактерии растут при свободном доступе кислорода и температуре от 15 до 40⁰С. Хорошо размножаются в среде, содержащей кровь. То есть в организме человека есть все необходимые условия для роста дифтерийных палочек.

Распространяется дифтерийная бактерия также воздушно-капельным путем и представляет большую угрозу для здоровья. При дифтерии возникает острое воспаление верхних дыхательных путей и отравление организма токсинами, выделяемыми дифтерийной палочкой. Это последнее обстоятельство приводит к серьезным поражениям сердечно-сосудистой и нервной системы.

Для проведения бактериоскопии с помощью сухих ватных тампонов берут слизь и пленки из глотки. Анализ должен быть доставлен в лабораторию за три часа или быстрее. Если это невозможно, на месте проводят посев в чашку Петри и уже его отправляют на исследование. Результат появляется через 24 или 48 часов.

Процесс носительства дифтерийной палочки поддерживает циркуляцию заболевания и сохраняет угрозу эпидемии. Основным способом сдерживать рост дифтерийных возбудителей остается активная иммунизация.

Мир бактерий огромен и удивителен. Исследуя микроорганизмы, мы получаем возможность раскрыть многие тайны природы, позаботиться о своем здоровье и сохранить чистоту окружающей среды.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Аннотация

Васянкина Нина

Кулебакский район, р.п. Гремячево, МБОУ Гремячевская СОШ, 7 б «Удивительные бактерии».

Руководитель: Древс Светлана Андреевна, учитель биологии. МБОУ Гремячевская школа №1

Цель научной работы: изучение особенности строения и жизнедеятельности бактерий, определение их положительного и отрицательного воздействия на жизнедеятельность человека, провести лабораторную работу по обнаружению бактерий.

Метод проведения: реферативно-исследовательская с проведением практической работы. Основные результаты исследования: подробно изучила строение и жизнедеятельность бактерий; определила значение бактерий в биосфере и народном хозяйстве; провела практическую работу по обнаружению молочнокислых бактерий, бактерий гниения, изучила их свойства; узнала интересные факты о бактериях.

Введение……………………………………………………………………………….4

Основная часть:

Открытие бактериальной клетки…………………………………….........................5

Строение и жизнедеятельность бактерий………………………………………….....7

Значение бактерий в биосфере и народном хозяйстве…………………………..….10

Практическая работа «Обнаружение молочнокислых бактерий, изучение их свойств»………………………………………………………………………………..13

Интересные факты о бактериях………………………………………………………16

Вывод…………………………………………………………………………………..17

Заключение…………………………………………………………………………….19

Список литературы…………………………………………………………………....20

Введение

Выбранная тема работы «Удивительные бактерии)» актуальна, так как в настоящее время уделяется большое внимание изучению микроорганизмов - бактерий и вирусов, их влияние на организм человека. Учёные всего мира работают над созданием лекарств против многих инфекционных болезней.

Работая по данной теме, я поставила перед собой следующую цель : изучение особенности строения и жизнедеятельности бактерий, определение их положительного и отрицательного воздействия на жизнедеятельность человека.

Для выполнения данной цели, я ставлю перед собой следующие задачи:

подробно изучить строение и жизнедеятельность бактерий;

определить значение бактерий в биосфере и народном хозяйстве;

провести практическую работу по обнаружению молочнокислых бактерий, бактерий гниения, изучить их свойства;

узнать интересные факты о бактериях.

II. Основная часть

1. Открытие бактериальной клетки.

Изучением бактерий занимается раздел микробиологии бактериология. Бактерии наряду были одними из первых живых организмов на Земле, появившись около 3,5 млрд. лет назад.

Бактерии (др. греч. — палочка) — царство микроорганизмов, чаще всего одноклеточных. В настоящее время описано около десяти тысяч видов бактерий и предполагается, что их существует свыше миллиона.

Впервые бактерий увидел в оптический микроскоп и описал в 1676 году голландский натуралист Антони ван Левенгук. Как и всех микроскопических существ, он назвал их «анималькули».

Название «бактерии» ввёл в употребление Христиан Эренберг в 1828. Луи Пастер в 1850-е положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.

До 19 века микробиология представляла собрание разрозненных фактов. Основоположниками микробиологии как науки были выдающиеся ученые 19 века французский химик Л. Пастер (1822—1895) и русский ботаник Ценковский Л. С. (1822—1887 г. г.). В 1862 году Пастер блестяще доказал, что микроорганизмы не возникают самопроизволь-но. Он доказал, что заразные болезни вызываются различны-ми микробами. Пастером были приготовлены вакцины против бешенства и сибирской язвы. Ценковский Л. С. показал на близость бактерий с сине-зелеными водорослями.

Разработка методов выращивания микробов на различных твердых пита-тельных средах связана с именем немецкого врача Р. Коха (1843—1910 г.), который открыл бациллу сибирской язвы, холерный вибрион и туберкулёзную палочку. После работ Л. Пастера и Р. Коха микро-биология разбилась на ряд более узких специальностей. Вы-деляются общая, сельскохозяйственная, техническая, ветери-нарная и медицинская микробиология.

Большую роль в развитии общей и почвенной микро-биологии сыграли работы С. Н. Виноградского и В. Л. Омелянского. С. Н. Виноградским был установлен факт усвоения углекислоты бесхлорофильными микроорганизмами, т. е. спо-собность строить свое тело всецело за счет усвоения неорга-нических веществ. Он доказал существование анаэробных азотфиксирующих бактерий; положил начало изучению мик-роорганизмов, населяющих почву. В. Л. Омелянский вскрыл микробиологическую приро-ду процесса анаэробного разложения клетчатки. Из исследователей в области медицинской микробио-логии следует отметить Д. К.Заболотного, известного своими работами по изучению возбудителей холеры и чумы.

Советские микробиологи много сделали по выработке мер профилактики инфекционных заболеваний. Много сдела-но в области изучения вопросов общей микробиологии и в применении микроорганизмов в промышленности и в сельском хозяйстве. Микробы широко и пользуются для получения спирта, ацетона, лимонной кислоты, дрожжей, для полу-чения антибиотиков. В сельском хозяйстве используются бак-териальные удобрения, повышающие урожай сельскохозяйственных культур.

Основная часть

2. Строение и жизнедеятельность бактерий.

Бактерии - это мельчайшие прокариотические организмы, имеющие клеточное строение. По причине микроскопических размеров клеток от 0,1 до 10—30 мкм бактерии

По форме и особенностям объединения клеток различают несколько морфологических групп бактерий: шаровидные (кокки), прямые палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спирально изогнутые (спириллы) и др. Кокки, сцепленные попарно, получили название диплококки, соединенные в виде цепочки — стрептококки, в виде гроздей — стафилококки и др. Реже встречаются нитчатые формы.

Строение клетки. Клеточная стенка придает бактериальной клетке определенную форму, защищает ее содержимое от воздействия неблагоприятных условий среды и выполняет ряд других функций. Основу клеточной стенки бактерий (как и всех прокариот) составляет особое вещество — муреин (полисахарид в соединении с несколькими аминокислотами). Многие виды бактерий окружены слизистой капсулой, которая служит дополнительной защитой для клеток.

Способ расположения жгутиков является одним из характерных признаков при классификации подвижных форм бактерий.

Плазматическая мембрана по структуре и функциям не отличается от мембраны эукариотической клетки. У некоторых бактерий плазмалемма способна образовывать впячивания внутрь цитоплазмы, называемые мезосомами. На складчатых мембранах мезосом находятся окислительно-восстановительные ферменты, а у фотосинтезирующих бактерий — и соответствующие пигменты (в том числе бактериохлорофилл), благодаря чему мезосомы способны выполнять функции митохондрий, хлоропластов и других органелл, а также участвовать в фиксации азота.

В цитоплазме имеется около 20 тыс. рибосом и одна крупная кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, длина которой в 700 или тысячу раз превышает длину самой клетки. Кроме того, у большинства видов бактерий в цитоплазме имеются еще и мелкие кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Мембранные структуры (органеллы), характерные для эукариотических клеток, у бактерий отсутствуют.

У ряда водных и почвенных бактерий, лишенных жгутиков, в цитоплазме имеются газовые вакуоли. Регулируя количество газа в вакуолях, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на ее поверхность, а почвенные — передвигаться в капиллярах почвы. Запасные вещества бактериальной клетки — это полисахариды (крахмал, гликоген), жиры, полифосфаты, сера.

Формы бактериальной клетки.

Шаровидные виды - кокки . В форме спирали - спириллы. Палочковидныебактерии - бациллы .

Питание бактерий.

По типу питания бактерии делят на две группы: автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные бактерии синтезируют органические вещества из неорганических. В зависимости от того, какую энергию используют автотрофы для синтеза органических веществ, различают фото- (зеленые и пурпурные серобактерии) и хемосинтезирующие бактерии (нитрифицирующие, железобактерии, бесцветные серобактерии и др.). Гетеротрофные бактерии питаются готовыми органическими веществами отмерших остатков: (сапротрофы) или живых растений, животных и человека (симбионты).

К сапротрофам относятся бактерии гниения и брожения. Первые расщепляют азотсодержащие соединения, вторые — углеродосодержащие. В обоих случаях выделяется энергия, необходимая для их жизнедеятельности.

Размножение. Бактерии размножаются путем простого бинарного деления клетки. Этому предшествует самоудвоение (репликация) молекулы ДНК. Почкование встречается как исключение.

При образовании спор в бактериальной клетке уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность, протопласт сжимается и покрывается очень плотной оболочкой. Споры обеспечивают возможность переносить неблагоприятные условия. Они выдерживают длительное высыхание, нагревание свыше 100°С и охлаждение почти до абсолютного нуля. В обычном же состоянии бактерии неустойчивы при высушивании, воздействии прямых солнечных лучей, повышении температуры до 65—80°С и т. д; В благоприятных условиях споры набухают, образуя новую клетку бактерий.

Несмотря на постоянную гибель бактерий (поедание их простейшими, действие высоких и низких температур и других неблагоприятных факторов), эти примитивные организмы сохранились с древнейших времен благодаря способности к быстрому размножению (клетка может делиться через каждые 20—-30 мин), образованию спор, чрезвычайно устойчивых к факторам внешней среды, и их повсеместному распространению.

Цианобактерии.

Мы познакомимся с бактериями - «травами». Чуть-чуть влаги, воздуха и солнца - вот почти всё, что им нужно для жизни. Да и выглядят эти бактерии не совсем обычно. Настолько необычно, что учёные долгое время считали их …водорослями! Но исследования показали, что у этих «водорослей» нет ядра, и стало быть, их нужно относить к бактериям - прокариотам. Из-за сине-зелёного цвета их назвали цианобактериями (cyanus по гречески «голубой»).

Цианобактерии обитают в самых различных местах. Представьте себе бесплодную скалу. Изо дня в день они «отгрызают» от камня мельчайшие крупинки. Камень покрывается трещинками, в которые могут запустить корни растения, и со временем рассыпаются на песчинки. А начало этому положили цианобактерии.

У вас «зацвёл» аквариум? В нём появились тёмно-зелёные хлопья или налёт на стенках? Тревожный знак! В аквариуме появились цианобактерии. Некоторые цианобактерии выделяют в воду ядовитые для рыб вещества. Процессы фотосинтеза у цианобактерий и эукариотных организмов осуществляются сходным образом. Основным запасным углеводом у них является гликоген.

3. Значение бактерий в биосфере и народном хозяйстве.

Роль бактерий в биосфере велика. Благодаря их жизнедеятельности происходит разложение и минерализация органических веществ отмерших растений и животных. Образовавшиеся при этом простые неорганические соединения (аммиак, сероводород, углекислый газ и др.) вовлекаются в общий круговорот веществ, без которого была бы невозможна жизнь на Земле. Бактерии вместе с грибами и лишайниками разрушают горные породы, участвуя тем самым в начальных стадиях почвообразовательных процессов.

Особую роль в природе играют бактерии, способные связывать свободный молекулярный азот, недоступный для высших растений. К этой группе относятся свободноживущий азотобактер и клубеньковые бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых растений. Проникая через корневой волосок в корень, они вызывают сильное разрастание клеток корня, имеющее форму клубеньков. На первых порах бактерии живут за счет растения, а затем начинают фиксировать азот с последующим образованием аммиака, а из него — нитритов и нитратов. Образовавшихся азотистых веществ достаточно и для бактерий, и для растений. Кроме того, часть нитритов и нитратов выделяется в почву, повышая ее плодородие. Количество фиксируемого азота клубеньковыми бактериями может достигать 450—550 кг/га в год.

Бактерии играют положительную роль в хозяйственной деятельности человека. Молочнокислые бактерии используются в приготовлении разнообразных молочных продуктов (сметаны, простокваши, масла, сыра и др.). Они же способствуют консервированию продуктов. Бактерии широко используются в современной биотехнологии для промышленного получения молочной, масляной, уксусной и пропионовой кислот, ацетона, бутилового спирта и т. д. В процессе их жизнедеятельности образуются биологически активные вещества — антибиотики, витамины, аминокислоты. Наконец, бактерии являются объектом для исследований в области генетики, биохимии, биофизики, космической биологии и др.

Отрицательная роль принадлежит болезнетворным, или патогенным, бактериям. Они способны проникать в ткани растений, животных и человека и выделять при этом вещества, угнетающие защитные силы организма. Такие болезнетворные бактерии, как возбудитель чумы, туляремии, сибирской язвы, пневмококки в организме животных и человека устойчивы против фагоцитоза и антител. Известен целый ряд других болезней человека бактериального происхождения, которые передаются воздушно-капельным путем (бактериальная пневмония, туберкулез, коклюш), через пищу и воду (брюшной тиф, дизентерия, бруцеллез, холера), при половом контакте (гонорея, сифилис и др.).

Бактерии могут поражать и растения, вызывая у них так называемые бактериозы (пятнистость, увядание, ожоги, мокрые гнили, опухоли и др.). Бактериозы довольно часто встречаются у картофеля, томатов, капусты, огурцов, свеклы, бобовых культур, плодовых деревьев.

Сапротрофные бактерии вызывают порчу продуктов питания. При этом наряду с выделением углекислого газа, аммиака и энергии, избыток которой вызывает нагревание субстрата (например, навоза, влажного сена и зерна) вплоть до его самовоспламенения, происходит образование и ядовитых веществ. Поэтому для предотвращения порчи пищевых продуктов человек создает условия, при которых бактерии в значительной мере теряют способность к быстрому размножению, а иногда и погибают.

В организме человека живут лактобактерии и бифидобактерии. Они появляются в нашем организме с первых младенческих лет и остаются в нем навсегда, дополняя друг друга и решая серьезные проблемы. Лактобактерии и бифидобактерии вступают в сложные реакции с другими микроорганизмами, с легкостью подавляют гнилостные и патогенные микробы. В результате образуется молочная кислота, перекись водорода - это природные внутренние антибиотики. Таким образом, лактобактерии поднимают, восстанавливают защитные силы организма и укрепляют иммунитет.

Полезные функции лактобактерий впервые заметил русский ученый Илья Ильич Мечников. Идея использовать кисломолочные продукты для нормализации биохимических процессов в кишечнике и питания организма в целом, принадлежит ему.

Бактерии вызывают порчу продуктов питания. Поэтому для предотвращения порчи пищевых продуктов человек создает условия, при которых бактерии в значительной мере теряют способность к быстрому размножению, а иногда и погибают. Широко распространенными методами борьбы с бактериями являются: высушивание плодов, грибов, мяса, рыбы, зерна; их охлаждение и замораживание в холодильниках и ледниках; маринование продуктов в уксусной кислоте; засолка. При засолке огурцов, помидоров, грибов, квашении капусты за счет деятельности молочнокислых бактерий создается кислая среда, угнетающая развитие бактерий. На этом основано консервирование продуктов питания. Для уничтожения бактерий и сохранения продуктов применяется метод пастеризации —нагревание до 65°С в течение 10—20 мин и метод стерилизации — кипячение. Высокая температура вызывает гибель всех бактериальных клеток. Помимо этого в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве для дезинфекции, т. е. для уничтожения патогенных бактерий, используются йод, перекись водорода, борная кислота, марганцовокислый калий, спирт, формалин и другие неорганические и органические вещества.

Изучив различные источники, я убедилась, что все материалы подтверждают гипотезу моего проекта о том, что бактерии могут быть как вредными для человека, так и полезными.

Практическая работа

Мини - исследование

Получив информацию о том, что бактерии бывают вредными и полезными, мне стало интересно на них посмотреть. Для этого я решила провести эксперимент.

Описание эксперимента.

Для того, чтобы создать питательную среду для размножения бактерий, я взяла кастрюлю, поставила ее на плиту и довела воду до кипения. Добавила в воду бульонный кубик и ложку сахара. Прокипятила эту смесь в течение нескольких минут. Сняла кастрюльку с огня и дала ей остыть. Бульон я принесла в класс. В каждый из приготовленных ранее сосудов налила одинаковое коли-чество бульона. Затем в один из сосудов кашлянула, в другой сунула свой палец, а третий сосуд не трогала.

Наклейкой «Не пить!» на каждом сосуде предупредила всех, что идет эксперимент. Обернула сосуды пластиковой пленкой и поставила их в теплое место так, чтобы они никому не мешали.

Через некоторое время проверила, что происходит с бульоном. Жидкость в сосудах помутнела и стала издавать неприятный запах, что является подтверждением того, что в ней находятся бактерии.

После этого я взяла несколько капель жидкости и попыталась рассмотреть бактерии с помощью увеличительного прибора - лупы. Но это не привело к положительному результату - бактерий я не увидела. Тогда я решила прибегнуть к помощи другого прибора - светового микроскопа.

При двухсоткратном увеличении мне удалось рассмотреть бактерии во всех ёмкостях. Я обратила внимание на то, что больше всего бактерий было в сосуде, в который я опускала палец. Это ещё раз подтверждает тот факт, что на наших руках обитают бактерии. А меньше всего бактерий было в третьем сосуде. Хочется отметить, что меня удивило небольшое количество бактерий во всех ёмкостях, хотя они находились в тёплом месте несколько недель. Я думаю, что это связано с наличием в бульонном кубике консервантов (веществ, которые позволяют продуктам не портиться долгое время).

«Обнаружение кисломолочных бактерий, и изучение их свойств»

Впервые о пользе кисломолочных продуктов заговорили в начале ХХ века, когда Илья Мечников (русский биолог, лауреат Нобелевской премии) рассказал миру о благоприятных свойствах этого продукта. В ходе своих исследований Мечников выяснил, что в нашем желудочно-кишечном тракте, как и в кисломолочных продуктах, содержатся живые микроорганизмы. Они то и помогают желудку успешно функционировать.

Цель: обнаружить молочнокислые бактерии, изучить их свойства.

Оборудование и материалы : микроскоп,предметные стёкла, покровные стёкла, пробирки, кефир, простокваша, гнилой картофель, спирт, метиловая синька.

Ход работы.

Исследую кисломолочные продукты. Для этого необходимо приготовить мазки простокваши, ке-фира. На воздушно сухой мазок наливаю спирт и выдерживаю 1—2минуты.

Окрашиваю метиленовой синькой. Пре-параты рассматриваю с иммерсионным объективом. В маз-ке из простокваши будут видны диплококки, в кефире—палочки и дрожжи.

Опыт 1. Порча молока гнилостными микробами. В пробирку с молоком прибавляю несколько капель жидкости из гнилого картофеля и оставляю в теплом месте на 10—12 часов. В результате развития гнилостных бактерий белок молока начнет растворяться и через 1—2 дня полностью растворится с выделением дурно пахнущих газов.

Опыт 2. Предохранение молока от порчи молочнокис-лыми бактериями. В пробирку с молоком вношу гнилостные и молочно-кислые бактерии. В качестве источника молочнокислых бак-терии можно взять 1—2 мл кефира. Развитие молочнокислых бактерий обеспечивает образование в молоке молочной кис-лоты, которая подавляет развитие гнилостных бактерий. В пробирке получается нормальный сгусток молока.

Вывод: Кисломолочные продукты содержат три основных вида полезных бактерий: бифидобактерии, лактобактерии и энтеробактерии. Когда мы здоровы, в состав микрофлоры кишечника входят пробиотические молочнокислые бактерии. Это именно благодаря их работе всем прочим микроорганизмам, проживающим в нашем желудочно-кишечном тракте, удается не только мирно сосуществовать друг с другом, но и эффективно работать нам на пользу.

Проведение опроса

После того, как я познакомилась с информацией о бактериях и провела собственное мини - исследование, мне стало интересно узнать, насколько ребята, которые учатся вместе со мной, владеют этой информацией.

С этой целью вместе с классным руководителем мы составили опрос-анкету. Были опрошены 24 учащихся нашего класса.

В опрос были включены вопросы о бактериях и их значении в жизни человека (см. Приложение)

Проанализировав результаты, я узнала, что:

знают о существовании бактерий - 100% учащихся;

знают, что бактерии могут вызывать различные заболевания человека - 100 % учащихся;

95, 8 % учащихся знают, что не все бактерии вредны для человека;

100 % , т.е. все ученики знают, что в организме человека живут бактерии, 75 % считают, что они помогают переваривать пищу и восстанавливают защитные силы организма;

многие ребята знают, что человек использует бактерии в хозяйственной деятельности.

Интересные факты о бактериях.

Ученые открыли структуру упаковки светочувствительных молекул зеленых бактерий, помогающую организмам чрезвычайно эффективно перерабатывать солнечный свет в химическую энергию, необходимую им для жизни. Открытие может в будущем привести к созданию нового поколения солнечных батарей, считают авторы исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Зеленые бактерии, ставшие предметом исследования ученых, используют энергию света для переработки соединений серы или железа, подобно тому, как растения используют солнечный свет в фотосинтезе. При этом организмы вынуждены довольствоваться очень ограниченным количеством солнечного света, так как живут они в водах горячих гидротермальных источников или в морях на глубине более 100 метров.

Японские специалисты создали первый в мире микродвигатель, который приводится в действие бактериями. Его главный вращающийся компонент имеет диаметр 20 миллионных метра.

Бактерия и бацилла - это одно и то же. Первое слово - греческого происхождения, а второе - латинского.

Существуют бактерии, которые помогают чистить зубы. Ученые из шведского Каролинского института скрестили эти бактерии с обычными йогуртовыми и теперь пытаются сделать трансгенный йогурт, который позволит нам не чистить зубы.

Общий вес бактерий, живущих в организме человека, составляет 2 килограмма.

Во рту человека около 40 000 бактерий. Во время поцелуя от одного человека другому передается 278 различных культур бактерий. К счастью, 95 процентов из них не представляют опасности.

Вывод

Роль прокариот в природе и жизни человека огромна. Бактерии, обитая практически во всех средах, часто определяют различные процессы, происходящие в природе. Первыми обитателями Земли были бактерии. Первые бактерии возникли на земле более 3 миллиардов лет назад.

Благодаря воздействию бактерий внешний облик и химический состав оболочек Земли изменился, и благодаря этому стало возможно появление других форм жизни (например, растений). Благодаря бактериям стала развиваться живая оболочка Земли - биосфера. Бактерии, вышедшие на сушу раньше растений, участвовали в почвообразовании и создали условия для выхода растений на сушу. В настоящее время роль бактерий также очень велика.

1. Почвенные бактерии - бактерии гниения. Они перерабатывают мертвое органическое вещество. Если бы не было этих бактерий, то поверхность земли покрылась бы толстым слоем останков погибших организмов. Круговорот веществ в природе обеспечивают именно эти бактерии. Разлагают мертвые останки до минеральных солей, которые усваиваются растениями.

2. Азотфиксирующие бактерии. Поселяются на корнях бобовых культур (гороха, люцерны) и усваивают азот из воздуха, тем самым обогащают почву этим элементом, необходимым для роста растений.

3. Молочнокислые - используют для приготовления сметаны, кефира, ряженки, сыра, квашеной капусты, а также для производства силоса.

4. Кишечная палочка - спутник человека. Обитает в кишечнике, помогает расщеплять молочный сахар и вырабатывать витамины.

5. Болезнетворные бактерии - являются возбудителями многих заболеваний таких как: туберкулез, чума, дизентерия, столбняк.

6. Любуясь голубыми язычками пламени на вашей газовой плите, вспомните о мельчайших тружениках, которые сделали для вас природный газ. Это метанобактерии , они перерабатывают донные остатки, в результате чего образуется болотный газ - метан, который мы используем в быту.

7. Биотехнология, генная инженерия - отрасль современной биологии, где без бактерий тоже не обойтись. Встраивая нужные гены в ядерное вещество бактерий, ученые заставляют производить их инсулин - препарат, применяемый при лечении сахарного диабета.

Заключение

Выносим вердикт - бактерии жить, т.к. без нее многие процессы остановятся, и нарушается экологическое равновесие.

Ах, эта среда обитания!Все связанны между собойОбменом, цепями питания, Составом, структурой, судьбой…

В чащобах, и в грядах, и в весях, Где дышит и движется жизнь,Да будет всегда равновесие!Его потревожить страшись!

Список литературы.

А.Г. Еленевский, М. А.Биология. Растения, грибы, бактерии. Дрофа, 2001 г

Биология 6 класс. Поурочные планы по учебнику И.Н.Пономарёрой. Автор -составитель Г.В. Чередникова. Волгоград. «Учитель» 2008г. Стр.144-146

Биология 10-11 класс. Поурочные планы по учеб В.И.Сивоглазова. Автор -составитель Т.В.Зарудняя. Волгоград. «Учитель» 2008г. Стр.70-71

Общая биология. 9 класс.В.Б. Захаров, А.Г. Мустафин, Москва. Просвещение 2003г.стр. 44 - 46.

otherreferat s.allbest.ru›Биология и естествознание›00000073.html

ru.wikipedia.org›wiki/Бактерии

krugosvet.ru›enc/nauka_i_tehnika…BAKTERII .html

bigpi.biysk.ru›encicl/articles/00/1000056/…

slovari.yandex.ru›БСЭ›Бактерии

bril2002.narod.ru›b11.html

vokrugsveta.ru›Телеграф›pulse/501

mikroby-parazity.ru›index.php…

Приложение

Разнообразие бактерий