Почему бактерии разного цвета

Почему некоторые бактерии имеют зеленую или пурпурную окраску, тогда как.

большинство их – бесцветно?

Как это можно объяснить?

Объяснение этому факту, если в двух словах, будет такое. Многие бактерии действительно не имеют окраски, то есть бесцветны, потому что способ их питания –

большая их часть развиваются в темноте. Но есть исключения из правил.

Некоторые виды бактерий, так называемые зеленые и пурпурныке бактерии окрашены в зеленый цвет и различные оттенки розового. С чем это связано? Главным образом – со способом питания, а он в данном случае является

только он у них протекает немного по-другому.

Обе эти группы бактерий обитают в водной среде, в различных водоемах, по берегам, придавая им необычную окраску. Существуют целые озера с розовой водой, скопления зеленых бактерий тоже окрашивают воду в изумрудные цвета, еще их обнаруживают в горячих источниках. Для человека эти бактерии не опасны, в таких водоемах можно купаться.

У некоторых видов бактерий есть фотосинтетический пигмент, который распадается, когда бактерии гибнут. Одним из примеров организмов, имеющих такой пигмент, являются растения. Благодаря наличию этого пигмента растения способны поглощать свет и превращать его в химическую энергию. Эти пигменты в большинстве своем имеют зеленый цвет, именно поэтому листья зеленые.

Некоторые бактерии, живущие в воде или во льдах, могут обладать пигментами и других цветов: например, сине-зеленые – у цианобактерий, оранжево-коричневые – у морских цианобактерий, и даже фиолетовые – у пурпурных бактерий.

Когда эти пигменты повреждены или когда организм умирает, пигменты меняют цвет. Вот почему листья деревьев осенью преображаются: когда листья погибают, пигменты медленно распадаются.

Бактерии — общая характеристика. Классификация, строение, питание и роль бактерий в природе

Бактерии это самый древний организм на земле, а также самый простой в своем строении. Он состоит всего из одной клетки, которую можно увидеть и изучить только под микроскопом. Характерным признаком бактерий является отсутствие ядра, вот почему бактерии относят к прокариотам.

Некоторые виды образовывают небольшие группы клеток, такие скопления могут быть окружены капсулой (чехлом). Размер, форма и цвет бактерии сильно зависит от окружающей среды.

По форме бактерии различаются на: палочковидные (бациллы), сферические (кокки) и извитые (спириллы). Встречаются и видоизмененные – кубические, С-образные, звездчатые. Их размеры колеблются от 1 до 10мкм. Отдельные виды бактерий могут активно передвигаться при помощи жгутиков. Последние иногда превышают размер самой бактерии в два раза.

Для движения бактерии используют жгутики, количество которых бывает различное – один, пара, пучок жгутиков. Расположение жгутиков также бывает разным – с одной стороны клетки, по бокам или равномерно распределены по всей плоскости. Также одним из способов передвижения считается скольжение благодаря слизи, которой покрыт прокариот. У большинства внутри цитоплазмы есть вакуоли. Регулировка ёмкости газа в вакуолях помогает им двигаться в жидкости вверх или вниз, а также перемещаться по воздушных каналах почвы.

Ученые открыли более 10 тысяч разновидностей бактерий, но по предположениям научных исследователей в мире существует их более миллиона видов. Общая характеристика бактерий дает возможность определиться с их ролью в биосфере, а также изучить строение, виды и классификацию царства бактерий.

Места обитания

Простота строения и быстрота адаптации к окружающим условиям помогла бактериям распространиться в широком диапазоне нашей планеты. Они существуют везде: вода, почва, воздух, живые организмы – всё это максимально приемлемое место обитания для прокариотов.

Бактерии находили как на южном полюсе, так и в гейзерах. Они есть на океанском дне, а также в верхних слоях воздушной оболочки Земли. Бактерии живут везде, но их количество зависит от благоприятных условий. К примеру, большая численность видов бактерий проживает в открытых водоемах, а также почве.

Особенности строения

Клетка бактерии отличается не только тем, что в ней нет ядра, но и отсутствием митохондрий и пластид. ДНК данного прокариота находится в специальной ядерной зоне и имеет вид замкнутого в кольцо нуклеоида. У бактерии строение клетки состоит из клеточной стенки, капсулы, капсулоподобной оболочки, жгутиков, пили и цитоплазматичной мембраны. Внутреннее строение оформляют цитоплазма, гранулы, мезосомы, рибосомы, плазмиды, включения и нуклеоид.

Клеточная стенка бактерии выполняет функцию обороны и опоры. Вещества могут свободно протекать сквозь неё, благодаря проницаемости. Данная оболочка имеет в своем составе пектин и гемицеллюлозу. Некоторые бактерии выделяют особую слизь, которая может помочь защититься от пересыхания. Слизь формирует капсулу – полисахарид по химическому составу. В такой форме бактерия способна переносить даже очень большие температуры. Также она выполняет и другие функции, к примеру слипание с любыми поверхностями.

На поверхности клетки бактерии находятся тонкие белковые ворсинки – пили. Их может быть большая численность. Пили помогают клетке передавать генетический материал, а также обеспечивают слипание с другими клетками.

Под плоскостью стенки находится трехслойная цитоплазматичная мембрана. Она гарантирует транспорт веществ, а также имеет немалую роль в образовании спор.

Цитоплазма бактерий на 75 процентов произведена из воды. Состав цитоплазмы:

• Рыбосомы;
• мезосомы;
• аминокислоты;
• ферменты;
• пигменты;
• сахар;
• гранулы и включения;
• нуклеоид.

Обмен веществ у прокариотов возможен, как с участием кислорода, так и без его него. Большая их часть питаются уже готовыми питательными веществами органического происхождения. Очень мало видов способны сами синтезировать органические вещества из неорганических. Это сине-зеленые бактерии и цианобактерии, которые отыграли немалую роль в формировании атмосферы и насыщении её кислородом.

Размножение

В условиях, благоприятных для размножения, оно осуществляется почкованием или вегетативно. Бесполое размножение происходит в такой последовательности:

1. Клетка бактерии достигает максимального объема и содержит необходимый запас питательных веществ.
2. Клетка удлиняется, посередине появляется перегородка.
3. Внутри клетки происходит дележ нуклеотида.
4. ДНК основная и отделенная расходятся.
5. Клетка делится пополам.
6. Остаточное формирование дочерних клеток.

При таком способе размножения нету обмена генетической информацией, поэтому все дочерние клетки будут точной копией материнской.

Процесс размножения бактерий в неблагоприятных условиях более интересен. О способности полового размножения бактерий ученые узнали сравнительно недавно – в 1946 году. У бактерий нет разделения на женские и половые клетки. Но ДНК у них встречается разнополое. Две такие клетки при приближении друг к другу образовывают канал для передачи ДНК, происходит обмен участками – рекомбинация. Процесс довольно длительный, результатом которого являются две совершенно новые особи.

Большинство бактерий очень сложно увидеть под микроскопом, так как они не имеют своей окраски. Немногие разновидности имеют пурпурный или зеленый окрас, благодаря содержанию в них бактериохлорофилла и бактериопурпурина. Хотя если рассматривать некоторые колонии бактерий, становится ясно, что они выделяют окрашиваемые вещества в среду обитания и приобретают яркую окраску. Для того, чтобы подробней изучать прокариотов, их окрашивают.

Фотографии бактерий под микроскопом

Классификация

Классификация бактерий может быть основана на таких показателях, как:

• Форма
• способ передвижения;
• способ получения энергии;
• продукты жизнедеятельности;
• степень опасности.

По способу питания бывают бактерии автотрофы или гетеротрофы. Автотрофные бактерии пребывают в основном в почве. Гетеротрофы различают такие, как: симбионты, паразиты и сапрофиты.

Бактерии симбионты живут в содружестве с иными организмами.

Бактерии паразиты ничего не производят, поэтому питаются тем, что произвел организм хозяина, либо питается тканями другого организма.

Бактерии сапрофиты проживают на уже отмерших организмах, продуктах и органических отходах. Они способствуют процессам гниения и брожения.

Гниение очищает природу от трупов и других отходов органического происхождения. Без процесса гниения не было бы круговорота веществ в природе. Так в чем же состоит роль бактерий в круговороте веществ?

Бактерии гниения — это помощник в процессе расщепления белковых соединений, а также жиров и других соединений, содержащих в себе азот. Проведя сложную химическую реакцию, они разрывают связи между молекулами органических организмов и захватывают молекулы белка, аминокислот. Расщепляясь, молекулы высвобождают аммиак, сероводород и другие вредные вещества. Они ядовиты и могут вызывать отравление у людей и животных.

Бактерии гниения быстро размножаются в благоприятных для них условиях. Так как это не только полезные бактерии, но и вредные, то чтобы не допустить преждевременного гниения у продуктов, люди научились их обрабатывать: сушить, мариновать, солить, коптить. Все эти способы обработки убивают бактерии и не дают им размножаться.

Бактерии брожения при помощи ферментов способны расщеплять углеводы. Эту способность люди заметили еще в древние времена и используют такие бактерии для изготовления молочнокислых продуктов, уксусов, а также других продуктов питания до сих пор.

Кроме полезных, существуют также и патогенные бактерии. Их жизнедеятельность базируется на паразитизме в организме животных, растений и даже человека. Они вызывают серьезные инфекционные болезни, примером может служить туберкулез, сифилис, язву (сибирскую и язву желудка), дифтерию, чуму и многие другие не менее тяжелые заболевания.

Бактерии, трудясь в совокупности с другими организмами, делают очень важную химическую работу. Очень важно знать какие есть виды бактерий и какую пользу или вред приносят для природы.

Значение в природе и для человека

Выше уже отмечалось большое значение многих видов бактерий (при процессах гниения и различных типах брожения), т.е. выполнение санитарной роли на Земле.

Бактерии также играют огромную роль в круговороте углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора, серы, кальция и других элементов. Многие виды бактерий способствуют активной фиксации атмосферного азота и переводят его в органическую форму, способствуя повышению плодородия почв. Особо важное значение имеют те бактерии, которые разлагают целлюлозу, являющиеся основным источником углерода для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.

Сульфатредуцирующие бактерии участвуют в образовании нефти и сероводорода в лечебных грязях, почвах и морях. Так, насыщенный сероводородом слой воды в Черном море является результатом жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий. Деятельность этих бактерий в почвах приводит к образованию соды и содового засоления почвы. Сульфатредуцирующие бактерии переводят питательные вещества в почвах рисовых плантаций в такую форму, которая становится доступной для корней этой культуры. Эти бактерии могут вызывать коррозию металлических подземных и подводных сооружений.

Благодаря жизнедеятельности бактерий почва освобождается от многих продуктов и вредных организмов и насыщается ценными питательными веществами. Бактерицидные препараты успешно используются для борьбы с многими видами насекомых-вредителей (кукурузным мотыльком и др.).

Многие виды бактерий используются в различных отраслях промышленности для получения ацетона, этилового и бутилового спиртов, уксусной кислоты, ферментов, гормонов, витаминов, антибиотиков, белково-витаминных препаратов и т.д.

Без бактерий невозможны процессы при дублении кожи, сушке листьев табака, выработке шелка, каучука, обработке какао, кофе, мочении конопли, льна и других лубоволокнистых растений, квашении капусты, очистке сточных вод, выщелачивании металлов и т.д.

Чем можно объяснить тот факт, что некоторые бактерии имеют зелёную или пурпурную окраску, тогда как их большинство бесцветно?

Ответ или решение 1

Бактерии представляют собой уникальные организмы. Большинство из них не имеют цвета, что обусловлено их жизненной средой и особенностями питания.

Зависимость цвета бактерий от их способа питания

Как известно, бактерий отличаются почти ото всех прочих форм жизни своим клеточным строением. У них отсутствует в клетке ядро, что свидетельствует об их древности и примитивности по сравнению с другими организмами. Большинство из них обитают в водной среде. Это могут быть такие большие резервуары как моря, океаны, озера или даже жидкая среда внутри других организмов.

Питаются бактерии чаще всего гетеротрофным путем, т.е. могут усваивать только уже существующие органические вещества. Если бактерии придерживаются только гетеротрофного типа питания, то они не имеют цвета, поскольку красящие пигменты им в таком случае не требуются. Какие бактерии обитают внутри различных животных являются незаменимыми, поскольку участвует в процессе пищеварения и дробления сложных веществ. Без них животные, в том числе и человек, не могли бы усваивать пищу.

Однако существует и другой тип бактерий, которые могут употреблять как уже готовую органику, так и осуществлять фотосинтез. Цвет подобных бактерий в нормальных жизненных условиях зелёный, и они объединяются в группу цианобактерий.

Цианобактерии обитают в морях и океанах, хотя встречаются также и в небольших водоемах, а иногда на поверхности влажного грунта. Они имеют хлоропласты и могут выполнять фотосинтез, выбрасывая в атмосферу кислород.

Другие виды бактерий

В мире существует немало уникальных бактерий, которые питаются не гетеротрофно, но и не за счёт фотосинтеза. Их питание осуществляется, благодаря различным химическим реакциям. В связи с этим они имеют цвет того химического элемента, в коррозии которого задействованы. Подобный способ питания называется хемосинтезом. Его придерживаются, например:

• железобактерии;
• серобактерии;
• водородные бактерии.

Перечисленные типы придерживаются преимущественно колониального образа жизни. Наибольший интерес представляют серобактерии, получающие питательные вещества из подводных гейзеров на большой глубине.

Источники:

http://www.bolshoyvopros.ru/questions/2673641-pochemu-nekotorye-bakterii-imejut-zelenuju-ili-purpurnuju-okrasku-togda-kak.html
http://animals-world.ru/bakterii-obshhaya-xarakteristika/
http://vashurok.ru/questions/chem-mozhno-obyasnit-tot-fakt-chto-nekotorie-bakterii-imeyut-zelyonuyu-ili-purpurnuyu-okr