Тема: Різноманіття мікроорганізмів.

Мета: ознайомитися з різними представниками бактерій, вірусів, мікроорганізмами рослинного та тваринного походження, визначити їхню форму.

Матеріали та реактиви: свіжий зубний наліт; настій гороху; водорості з проб води р. Дніпро (мікроцистіса); найпростіші у мулі; спирт.

Обладнання: мікроскоп, піпетка, препарувальна голка, пінцет, скляна паличка, предметні і покривні скельця.

Світ мікроорганізмів включає різноманітні форми, розміри яких виміряються тисячними частками міліметра (мікрометрами). Більшість з них одноклітинні, але зустрічаються і багатоклітинні, у яких відсутня диференціація на органи та тканини.

Природним середовищем існування мікроорганізмів є ґрунт, вода, організм людини, тварин, рослин.

Побачити такі організми можна лише за допомогою мікроскопа.

Бактерії – це один з перших мікроскопічних організмів, що виникли мільярди років тому. Вони мають різну форму: кулясту (коки), паличкоподібну (бактерії, бацили), звиту (вібріони, спірили, спірохети) (рис. 34, 35). У деяких є джгутики, за допомогою яких вони пересуваються. Зустрічаються нитчасті форми бактерій.

Бактеріальна клітина має цитоплазму, клітинну стінку, цитоплазматичну мембрану. Відокремленого мембраною ядра у неї немає. Роль ядра виконує нуклеоїд, що містить ДНК.

Рис. 34. Бактерії сінної палички:

1 – окрема бактерія та її поділ;

2 – рухома форма з джгутиками;

3 – ланцюжок бактерій зі джгутиками;

4 – утворення спор у клітинах;

5 – зооглея сінної палички

Рис. 35. Форми бактерій:

шароподібні: 1 – мікрококи;

2 – стрептококи; 3 – диплококи та тетракоки;

4 – стафілококи; 5 – сарцини;

паличкоподібні: 6 – палички без спор;

7 – палички зі спорами;

звивисті: 8 – вібріони;

9 – спірили; 10 – спірохети

Бактерії живляться готовими органічними речовинами, які розкладаються з одержанням енергії для свого існування. Деякі з них використовують енергію, що утворюється в результаті окиснення мінеральних речовин. Лише невелика група бактерій (зелені та пурпурні) має хлорофіл і здатна синтезувати органічну речовину, поглинаючі сонячну енергію. Запасними речовинами можуть бути глікоген, жир, волютин та ін. Клітинна стінка бактерій включає аміноцукри, амінокислоти, ліпопротеїди та не містить целюлозу і хітин.

Багато бактерій виділяють навколо себе слиз. Скупчення таких бактерій називають зооглеї. Розмножуються бактерії поділом. За несприятливих умов бактерії здатні в своїх клітинах утворювати спори. Бактерії зі спорами називаються бацилами. Спороутворення у бактерій не є нестатевим розмноженням, а – це лише тимчасова форма існування. Спори можуть тривалий час зберігати життєздатність. Типового статевого процесу у бактерій немає.

Одні групи бактерій – аероби – вимагають для свого існування наявності кисню, інші – анаероби – розвиваються без кисню, він для них шкідливий. Є проміжні в цьому відношенні форми бактерій – факультативні аероби, які можуть розвиватися як при наявності, так і у відсутності кисню.

Бактерії обумовлюють процеси гниття, нітрифікації, денітрифікації, бродіння тощо. Багато з них корисні, але чимало і шкідливих. Особливо небезпечні патогенні бактерії, що викликають захворювання людини, тварин, рослин. До корисних бактерій відносяться азотфіксуючі, молочнокислі, оцтовокислі та багато інших.

Бактерії, що живляться за рахунок мертвої органічної речовини, називаються сапрофітами, а ті, що за рахунок живих організмів – паразитами.

Бактерії розподіляють на чотири класи: типові бактерії (Eubacteria), міксобактерії (Myxobacteria), спірохети (Spirochaetae) та актиноміцети або променисті грибки (Actinomycetes).

Віруси – це неклітинні форми життя, які містять тільки один тип нуклеїнових кислот: або молекулу РНК – рибовіруси, або молекулу ДНК – дезоксивіруси (≈ 10³ нуклеотидів або пар нуклеотидів). Нуклеїнові кислоти у вірусній частинці існують у різних формах: одноланцюгова або лінійна молекула, дволанцюгова кільцева або лінійна молекула, чи окремі фрагменти молекули нуклеїнової кислоти (рис. 36).

Рис. 36. Форми вібріонів:

1 – вірус оспи; 2 – вірус герпеса; 3 – аденовірус; 5 – гепаднавірус; 6 – параміксовірус; 7 – вірус грипа; 8 – коронавірус; 9 – аренавірус; 10 – ретровірус; 11 – реовірус; 12 – пікорнавірус; 13 – вірус сказа; 14 – тогавірус; 15 – буньявірус

Молекули нуклеїнових кислот знаходяться у білковій оболонці – капсиді. Віруси бактерій називаються бактеріофагами.

Мікроорганізми рослинного походження – це водорості: прокаріотичні – синьозелені (ціанобактерії) одноклітинні та багатоклітинні форми – осциляторія, спіруліна та еукаріотичні одноклітинні – зелені водорості (хламідомонада, хлорела). Форма їх існування в природі – у вигляді поєднаних в колонії капсулами та слизом клітин, які знаходяться у водоймищах, ґрунті. Розмножуються вони нестатевим шляхом бінарного, множинного поділу або брунькуванням. Завдяки пігментам для них характерне здійснення процесу фотосинтезу з виділенням кисню у навколишнє середовище.

Мікроорганізми тваринного походження – це найпростіші (Protozoa), одноклітинні еукаріоти, які мешкають у воді, ґрунті, а багато з них паразитують в хребетних та безхребетних організмах. У більшості з них клітина диференційована на передню та задню частини, є ротовий отвір, одне або два ядра. Розмножуються вони нестатевим шляхом клітинного поділу або статевим шляхом кон’югації клітин.