702969
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
+Добавить материал
и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации для педагогов

Дистанционные курсы для педагогов - курсы профессиональной переподготовки от 1.410 руб.;
- курсы повышения квалификации от 430 руб.
Московские документы для аттестации

ВЫБРАТЬ КУРС СО СКИДКОЙ ДО 90%

ВНИМАНИЕ: Скидка действует ТОЛЬКО до конца апреля!

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности №038767 выдана ООО "Столичный учебный центр", г.Москва)

ИнфоурокБиологияКонспектыКонспект занятия "Заглянем внутрь микробной клетки"

Конспект занятия "Заглянем внутрь микробной клетки"

библиотека
материалов
Скачать материал целиком можно бесплатно по ссылке внизу страницы.

Тема №3. Заглянем внутрь микробной клетки


Сколько чудес таят в себе эти крохотные создания!

А. ван Левенгук


Сегодня мы рассмотрим как устроена микробная клетка. Начнем с самых верхних слоев и будем снимать, как шелуху с луковицы, один слой за другим.

Снаружи многие бактерии одеты в капсулу: она предохраняет бактерию от неблагоприятных воздействий, например от высыхания. Капсула является производной оболочки и образуется из ее наружного слизистого слоя. Этот слизистый футляр клетки иногда бывает больше, чем сама клетка. Капсула состоит из полисахаридов и мукопротеинов. Капсулу можно растворить, но бактерия останется живой и «отрастит» новую.

Следующий слой называется клеточной стенкой. Если первый слой состоит из «мертвого» вещества, то второй, так сказать, «живая кожа» бактерии. Она тоньше капсулы, плотная и упругая. При наблюдении ультратонких срезов бактериальных клеток в электронномhello_html_4e7828b7.png

микроскопе было Строение бактериальной клетки

установлено, что ширина клеточной стенки равна 10–20 нм. Специальными методами удалось изолировать отдельные стенки, изучить их строение и подвергнуть химическому анализу, который показал, что в них содержится большое количество белков и жиров.

Если удалить участок клеточной стенки и проделать отверстие в клетке, содержимое ее вытечет, а пустая клеточная стенка сохранит контуры бактерии, как скорлупа яйца. Именно благодаря второму слою бактерии всегда имею постоянную форму – палочек, шариков, спиралей. Бактерий, которые могли бы менять свои очертания так же, как амебы, не существует; амебоидное движение им не свойственно.

Таким образом, клеточная стенка выполняет защитную функцию, так же она определяет постоянную, характерную для различных бактерий форму.

Многие бактерии передвигаются с помощью жгутиков. Бактериальные жгутики – это тонкие, нитевидные, извитые образования, производные цитоплазмы, довольно длинные (часто длиннее самой клетки), но чрезвычайно тонкие – около 0,02-0,04 микрона. Располагаются они на поверхности клетки у разных видов по-разному: иногда окружают венчиком всю бактерию, иногда сосредотачиваются лишь на одном ее конце. Например, у холерного вибриона всего один-единственный жгутик. Жгутики - признак, помогающий различать бактерии.

Под клеточной стенкой лежит тонкая, эластичная клеточная мембрана. Ее увидели только в электронный микроскоп, но о том, что она существует, догадывались и раньше. Дело в том, что если бактерии поместить в так называемый гипертонический раствор с концентрацией солей, значительно большей, чем в бактериальной клетке, то жидкость будет уходить из клетки в среду (под действием осмотического давления). Клеточная стенка сохранит форму бактерии – круглую или овальную, но внутри нее буден виден съежившийся комочек протоплазмы – самого тела бактерии. Между этим комочком и оболочкой клетки образуются зазоры. Такое явление может произойти только в том случае, если протоплазма одета, кроме клеточной стенки, еще одной пленкой – клеточной мембраной. В противном же случае протоплазма вытекла бы вместе с водой через клеточную стенку.hello_html_dca2b20.png

Бактерия в гипертоническом растворе

Существование клеточной мембраны, ее отличие от клеточной стенки выявляется и в опытах с образованием протопластов.

Среди веществ, разрушающих клеточные стенки многих микробов, есть так называемый лизоцим. Это фермент, который в больших количествах содержится в свежих яйцах, слюне, слезах. Вероятно, поэтому ранки на слизистой оболочке век заживают быстро и очень редко дают нагноения. Все видели, как коты после ночных драк зализывают царапины – они используют целебные свойства слюны.

Лизоцим разрушает клеточную оболочку бактерии, но не повреждает ее мембрану. Такая «полураздетая» бактерия называется протопластом. В него сразу поступает вода; он становится круглым и совершенно непохожим на исходную бактерию. Если воды поступило много, то оболочка не выдерживает, и раздувшийся протопласт лопается. Однако если подобрать соответствующее давление, то протопласт продолжает жить, и живет довольно долго. При этом он производит все необходимые для жизни вещества и даже размножается. Через некоторое время он может «отрастить» себе новую клеточную оболочку, правда, лишь в том случае, если на клетке остались кусочки старой.

Роль цитоплазматической мембраны довольно разнообразна. Ее самая главная и важная функция – поддерживать в клетке определенное осмотическое давление. Сквозь мембрану в клетку поступают вещества, служащие ей источником питания, и выделяются наружу продукты химической активности клетки. Таким образом, цитоплазматическая мембрана играет как бы роль пограничной стражи, которая пропускает внутрь клетки или высылает за ее пределы «избранные» соединения, по-видимому, активно способствуя этому обмену. У простейших, чьи клетки лишены стенок, цитоплазматическая мембрана дает возможность организму изменять форму и вбирать в себя твердые частицы пищи, как при фагоцитозе. Такой же механизм наблюдается и у белых кровяных телец, которые обезвреживают болезнетворные микробы, «поглощая» их.

Под клеточной мембраной лежит протоплазма (живое вещество), состоящая из цитоплазмы и ядра (у бактерий чаще говорят об области ядра). Уже давно было известно, что в бактериях встречаются соединения, характерные для клеточных ядер, но «морфологически дифференцированного ядра», как говорят цитологи, выявить до сих пор не удавалось. Лишь благодаря изучению ультратонких срезов, а также с помощью некоторых других методов удалось доказать присутствие в цитоплазме телец, которые не только своим химическим составом, но и иными особенностями напоминают клеточные ядра. С другой стороны, некоторые свойства отличают их от ядер, известных нам по клеткам ряда микроорганизмов, животных и растений.

Ядро – важный жизненный центр клетки. В нем представлен своего рода «планирующий орган», управляющий ее деятельностью и обеспечивающий передачу наследственных особенностей от одной генерации другой. Далее мы увидим, что ответственность за эту операцию несут молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). У всех живых организмов молекулы ДНК имеют форму двойной спирали. Однако у бактерий ДНК имеет кольцевую форму.

В клетках дрожжей и других микроорганизмов, как и в клетках растений и животных, находятся также митохондрии – своего рода энергетические станции клеток. В них протекают процессы химического преобразования веществ, благодаря которым клетка приобретает основную часть необходимой ей энергии. Впрочем, уже точно установлено, что эти процессы происходят и в клетках бактерий, хотя в них митохондрии отсутствуют.

В цитоплазме микробов содержатся образования, называемые рибосомам и, которые являются центрами синтеза белка в клетке.

Таким образом, мы видим, что в клетке как основной единице живой природы царит строгий порядок и осуществляется целесообразное разделение труда.

В цитоплазме бактерий иногда встречаются и другие образования.

Серобактерии, например, вызывают некоторые изменения в сернистых соединениях и откладывают в своих клетках серу. Известны также бактерии, способ питания которых очень напоминает процесс питания зеленых растений, или фотосинтез. Они усваивают из атмосферы углекислый газ и синтезируют сложные органические соединения. Этот синтез требует участия какого-то источника энергии. В данном случае таким источником является солнечный свет. Поэтому весь процесс и называется фотосинтезом. В клетках зеленых частей растений (листьях) находятся хлоропласты, в которых происходит процесс фотосинтеза. Фотосинтезирующие бактерии содержат в своих клетках образования, исполняющие ту же функцию; они называются хроматофорами. Если величина хлоропластов у зеленых растений обычно не меньше 5 мкм (как и клеток дрожжей) и они хорошо видны в световом микроскопе, то хроматофоры бактерий в этих условиях невидимы, так как они почти в 100 раз меньше хлоропластов. Но тем не менее их удалось выделить из разрушенных клеток бактерий и наблюдать в микроскопе при увеличении в 70 000 раз.

Бациллы со спорами

Интересные образования находятся в цитоплазме некоторых бактерий – это споры. Споры – округлые блестящие тельца, лежащие внутри клетки, образуются у некоторых видов бактерий на определенной стадии развития, чаще при неблагоприятных внешних условиях, например при голодании. Бактерии, образующие споры, называются бациллами. Развитие споры в клетке протекает в течение полутора часов, редко в течение суток. Вначале в клетке возникает проспора (первичная спора), в нее переходит вся ДНК клетки. Затем она покрывается плотной оболочкой и становится зрелой спорой. Бацилла образует одну спору. hello_html_m2c80b09e.png

Таким образом, спорообразование есть приспособление к сохранению вида, выработавшееся в процессе эволюции. Это не процесс размножения, как у грибов. Спора (покоящаяся) при благоприятных условиях (влажность, тепло) прорастает, превращаясь опять в палочку. Споры очень устойчивы к внешним воздействиям. В почве они могут сохраняться десятки лет. Сенная палочка выдерживает температуру в 100°C 3 часа.

Такая устойчивость спор затрудняет борьбу с инфекциями, вызывающими болезни у людей и животных, со спорообразующими бактериями при консервировании пищевых продуктов.

Спорообразование – это стойкий видовой признак, однако при изменении некоторых внешних условий способность спорообразования может навсегда утратиться (аспорогенные расы).hello_html_m1c909315.png

Образование спор также идет в стареющих культурах. Его можно искусственно вызвать, долгое время не пересевая бактерий на свежую питательную среду.

Клостридии

Споры могут находиться в центре клетки, ближе к одному из концов клетки (субтерминально) или же на конце палочки (терминально). У некоторых спорообразующих видов диаметр споры превышает диаметр бактериальной клетки и клетка принимает форму веретена, поэтому такие бактерии называют клостридиями (closter - веретено). К ним принадлежат, например, клостридии маслянокислого брожения. У столбнячной палочки спора шире в поперечнике, расположена на самом конце палочки и придает ей форму булавки.

Некоторые бациллы вызывают заболевания человека, животных, например: палочка сибирской язвы, которая в организме больного спор не образует, палочка столбняка, возбудитель газовой гангрены.

Избавиться от спор можно двумя способами. Иногда их убивают, кипятя все то, что соприкасается с операционным полем, под давлением в две атмосферы. Это делается в особых приборах, где поддерживается высокое давление, - в автоклавах. Можно идти и другим путем – «перехитрить» спору, дать ей превратиться в бактерию, а затем убить обычным воздействием (ведь не все же можно поместить в автоклав: есть жидкости, которые не выдерживают не только кипячения под давлением, но и простого кипячения). Такой путь называется дробной стерилизацией. Раствор, в котором хотят убить споры, выдерживают около суток при 37°C: при этой температуре большая часть бактерий растете больше лучше всего. Затем раствор прогревают при температуре 80°C. Споры, которые не успели прорасти, остаются живыми, зато бактерии погибают. Эту процедуру проделывают еще один-два раза. В конце концов, спор, способных прорасти, уже не остается.

Такой же тактики придерживаются, когда стерилизуют, то есть обеспложивают, многие пищевые продукты, например молоко. Способ многократного нагревания в данном случае называется пастеризацией, по имени Луи Пастера.


Задания.


  1. Прочитайте текст.

  2. Посмотрите фильм «Невидимая жизнь. Введение в микробиологию. 2. Единство живых организмов» (http://vk.com/video-64449951_167240554).

  3. Составьте биологический словарь терминов, которые Вам встретились в тексте и фильме.

  4. Заполните таблицу:


Органоиды бактериальной клетки

Строение и функции

Капсула


Клеточная стенка


Жгутик


Клеточная мембрана


Протоплазма


Цитоплазма


Ядро


Рибосома


Митохондрия


Хроматофоры



  1. Как известно, грибы и некоторые растения (например, папоротники, мхи, плауны, хвощи) размножаются спорами. Как Вы считаете, чем отличаются их споры от спор бактерий?

  2. Определите правильность суждений (если Вы согласны, ставьте «+», если нет «-»).

Суждения

+/-

1

Одна из форм бактериальных клеток - вибрион


2

Если разрушить клеточную стенку, то при определенных условиях такие бактерии могут жить и размножаться


3

Спорообразование у бактерий – это способ размножения


4

Носитель наследственной информации бактерий – кольцевая молекула ДНК


5

В бактериях отсутствуют такие органоиды как митохондрии


6

Впервые описал бактерии Антонии Ван Левенгук


7

Клостридии – бактерии палочковидной формы


8

Хромотофоры – органоиды бактериальной клетки, в которых происходит фотосинтез


9

У бактерий нет морфологически дифференцированного ядра


10

Рибосомы - центры синтеза белка в бактериальной клетке



7


Краткое описание документа:

Сколько чудес таят в себе эти крохотные создания! (А. ван Левенгук)

Сегодня мы рассмотрим как устроена микробная клетка. Начнем с самых верхних слоев и будем снимать, как шелуху с луковицы, один слой за другим.

Снаружи многие бактерии одеты в капсулу: она предохраняет бактерию от неблагоприятных воздействий, например от высыхания....

Общая информация

Номер материала: ДA-000251

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Организация и руководство учебно-исследовательскими проектами учащихся по предмету «Биология» в рамках реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «ФГОС общего образования: формирование универсальных учебных действий на уроке биологии»
Курс профессиональной переподготовки «Биология: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности»
Курс повышения квалификации «Методические аспекты реализации элективного курса «Антропология и этнопсихология» в условиях реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «Нанотехнологии и наноматериалы в биологии. Нанобиотехнологическая продукция»
Курс повышения квалификации «Основы биоэтических знаний и их место в структуре компетенций ФГОС»
Курс «Общее садоводство: Древесные растения для садов средней полосы»
Курс «Общее садоводство:Травянистые растения для садов средней полосы»
Курс повышения квалификации «Гендерные особенности воспитания мальчиков и девочек в рамках образовательных организаций и семейного воспитания»
Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Организация производственно-технологической деятельности в области декоративного садоводства»
Курс повышения квалификации «Составление и использование педагогических тестов при обучении биологии»
Курс повышения квалификации «Инновационные технологии обучения биологии как основа реализации ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Организация и выполнение работ по производству продукции растениеводства»

Благодарность за вклад в развитие крупнейшей онлайн-библиотеки методических разработок для учителей

Опубликуйте минимум 3 материала, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную благодарность

Сертификат о создании сайта

Добавьте минимум пять материалов, чтобы получить сертификат о создании сайта

Грамота за использование ИКТ в работе педагога

Опубликуйте минимум 10 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Свидетельство о представлении обобщённого педагогического опыта на Всероссийском уровне

Опубликуйте минимум 15 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данное cвидетельство

Грамота за высокий профессионализм, проявленный в процессе создания и развития собственного учительского сайта в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 20 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Грамота за активное участие в работе над повышением качества образования совместно с проектом "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 25 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Почётная грамота за научно-просветительскую и образовательную деятельность в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 40 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную почётную грамоту

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.