Учебник для 5 класса

Биология

§ 12. Роль бактерий в природе и жизни человека

1. Какие бактерии называют сапротрофами?
2. Какие бактерии называют паразитами?
3. Что такое фотосинтез?
4. Какие примеры круговорота веществ в природе вы знаете?

Бактерии разложения и гниения. Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе (рис. 31). Растения создают сложные органические вещества из углекислого газа, воды и минеральных солей почвы. Эти вещества возвращаются в почву с отмершими грибами, растениями и трупами животных. Бактерии разлагают сложные вещества на простые, которые снова используют растения.

Рис. 31. Роль бактерий в круговороте веществ в природе

Бактерии разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и разные отбросы. Питаясь этими органическими веществами, сапротрофные бактерии гниения превращают их в перегной. Они — своеобразные санитары нашей планеты.

Почвенные бактерии. В 1 см³ поверхностного слоя лесной почвы содержатся сотни миллионов сапротрофных почвенных бактерий нескольких видов. Эти бактерии превращают перегной в различные минеральные вещества, которые могут быть поглощены из почвы корнями растений.

Некоторые почвенные бактерии способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Эти азотофиксирующие бактерии живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений. Проникнув в корни бобовых, эти бактерии вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков. Их называют клубеньковыми (рис. 32).

Рис. 32. Клубеньки на корнях люпина и их разрез под микроскопом

Эти бактерии выделяют азотные соединения, которые используют растения. От растений бактерии получают углеводы и минеральные соли. Таким образом, между бобовым растением и клубеньковыми бактериями существует тесная связь, полезная как одному, так и другому организму. Это явление называется симбиоз (от греческого слова «симбиозис» — совместная жизнь).

Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями бобовые растения обогащают почву азотом, способствуя повышению урожая.

Роль бактерий в хозяйственной деятельности человека. В пищевой промышленности используют молочнокислые бактерии (рис. 33). Питаясь сахаром, содержащимся в молоке, они образуют молочную кислоту. Под её действием молоко превращается в простоквашу, а сливки — в сметану. Квашение овощей, силосование кормов тоже происходит с помощью молочнокислых бактерий. Образовавшаяся молочная кислота предохраняет овощи и корма от порчи.

Рис. 33. Роль бактерий в хозяйственной деятельности человека

Некоторые бактерии делают продукты непригодными для питания. Поскольку бактерии не могут жить без воды и погибают в растворах соли и сахара, продукты сушат, солят, маринуют, засахаривают, консервируют. При консервировании плотно закрытые банки нагревают. При этом погибают не только бактерии, но и их споры. Поэтому консервы сохраняются долгое время.

Есть бактерии, которые портят рыболовные сети, редчайшие рукописи и книги в книгохранилищах. Для предохранения книг от порчи их окуривают сернистым газом. Бактерии портят сено в стогах, если оно недостаточно хорошо высушено.

Болезнетворные бактерии. Некоторые виды бактерий-паразитов проникают в организм человека и поселяются там, вызывая заболевания. В теле человека болезнетворные бактерии питаются, быстро размножаются и отравляют организм продуктами своей жизнедеятельности. Бактерии вызывают тиф, холеру, дифтерию, столбняк, туберкулёз, ангину, менингит, сап, сибирскую язву, бруцеллёз и другие болезни (рис. 34).

Одними из этих болезней человек может заразиться при общении с больным через мельчайшие капельки слюны при разговоре, кашле и чихании, другими — при употреблении пищи или воды, в которую попали болезнетворные бактерии. Антисанитарные условия, грязь, большая скученность людей, несоблюдение правил личной гигиены создают благоприятные условия для быстрого размножения и распространения болезнетворных бактерий. Это может вызвать эпидемию, то есть массовое заболевание людей.

Рис. 34. Бактерии — возбудители туберкулёза (слева) и сибирской язвы (справа)

Чуму — одно из самых тяжёлых заболеваний — вызывают чумные палочки. Опустошительные эпидемии чумы в древности были самым страшным бедствием. Например, в VI в. чума проникла с Востока в Центральную Европу. Свирепствуя там, болезнь истребляла в крупных городах тысячи человек в день. История человеческого общества знает немало эпидемий, подобных этой (рис. 35).

Рис. 35. Изображение европейского города во время эпидемии чумы (Н. Пуссен. «Чума в Асдаде», 1630)

У животных бактерии вызывают такие болезни, как сап, сибирская язва, бруцеллёз. Этими болезнями может заразиться и человек, поэтому, например, в районах, где скот болеет бруцеллёзом, нельзя употреблять в пищу сырое молоко.

Поражают бактерии и растения, вызывая пятнистость листьев, увядание, гниение стеблей и т. д. (рис. 36).

Рис. 36. Растения, поражённые болезнетворными бактериями

В настоящее время проводят специальные мероприятия для предупреждения заразных заболеваний. Установлен строгий врачебный контроль за источниками воды и пищевыми продуктами. На водопроводных станциях воду очищают в специальных отстойниках, пропуская её через фильтры, хлорируют, озонируют.

Больные получают лекарства, которые убивают болезнетворных бактерий. Для уничтожения бактерий в помещении, где находится заразный больной, проводят дезинфекцию, то есть опрыскивание или окуривание химическими веществами, вызывающими гибель бактерий. Солнечный свет также губителен для многих бактерий, например для бактерий туберкулёза. Для предупреждения заразных заболеваний применяют предохранительные прививки.

Новые понятия

Клубеньковые, или азотофиксирующие, бактерии. Симбиоз. Болезнетворные бактерии. Эпидемия

Вопросы

1. В чём значение бактерий в природе?
2. Что вы знаете о клубеньковых бактериях?
3. Как человек использует молочнокислые бактерии?
4. Как можно защитить продукты питания от бактерий?
5. Как бактерии попадают в организм человека и какой вред они наносят?
6. Какие болезни, вызываемые бактериями, вам известны?
7. Какие условия способствуют распространению болезнетворных бактерий?
8. Какие меры применяют для борьбы с заболеваниями, вызываемыми бактериями?

Подумайте

Почему без деятельности бактерий жизнь на Земле была бы невозможна?

Знаете ли вы, что...

Микробиологический метод борьбы с насекомыми-вредителями основан на использовании бактерий — возбудителей болезней насекомых. Безвредность этих бактерий для растений и человека позволяет применять этот метод при выращивании сельскохозяйственных растений. В сельском хозяйстве в качестве удобрения используется препарат нитрогин. В 1 г такого удобрения содержится более 2 млрд клеток азотофиксирующих бактерий. За один вегетационный период эти бактерии могут накопить около 100 кг азота на 1 га, улучшая плодородие почвы.

Задания

Выясните, какие бактериальные препараты продаются в специализированных магазинах вашего населённого пункта. Сделайте тонкие срезы корней бобовых растений (клевер, горох, люпин, люцерна и др.) в разные периоды их жизни. Рассмотрите их под большим увеличением микроскопа. Зарисуйте увиденное в тетради. Сделайте вывод.

Краткое содержание главы

Бактерии — простейшие доядерные одноклеточные организмы.

Большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами, и лишь некоторые из них способны создавать органические вещества из неорганических. По способу питания бактерии, питающиеся готовыми органическими веществами, делят на две группы: сапротро-фы, получающие органические вещества из отмерших организмов или выделений живых организмов, и паразиты, питающиеся органическими веществами живых организмов. Паразитизм у бактерий распространён очень широко.

Бактерии гниения и почвенные бактерии разрушают сложные органические вещества, превращая их в более простые минеральные. Таким образом, бактерии участвуют в круговороте веществ в природе.

Человек использует бактерии в промышленности, сельском хозяйстве, для получения лекарств, очистки сточных вод и т. д. Среди бактерий есть болезнетворные.

Бактериальными являются такие заболевания, как пневмония, ангина, тиф, холера, дифтерия, дизентерия, менингит и др.