2. Бактерии – 19 групп – с описанием всех известных семейств, родов, видов.
ГРУППА 1 – фототрофные бактерии, анаэробы, фотосинтез без выделения кислорода. Обитают в почве и пресной воде, сточных водах;
ГРУППА 2 – скользящие бактерии;
ГРУППА 3 – бактерии, образующие слизистую оболочку;
ГРУППА 4 – стебельковые или почкующиеся бактерии;
ГРУППА 5 – семейство Spirochaetaceae (болезни у человека Treponema pollidum, Borrelia, Leptospira recurrentis (тиф)) грам-отрицательные, непатогенные, свободноживущие;
ГРУППА 6 – спиралевидные и изогнутые формы. Аэробы и анаэробы. Два рода патогенны для человека (Spirillum сampylobacter). p. Bdellovibrio – паразит бактерий;
ГРУППА 7 – аэробы, палочки, кокки. Род Pseudomonas – водные, патогенные для человека;
ГРУППА 8 – грам-отрицательные, факультативно-анаэробные палочки. Семейства Enterobacter, Vibrionaceae, 12 родов, многие патогенны: Salmonella, Klebsiella, Proteus, Vibrio cholerae, E. coli;
ГРУППА 9 – вызывают воспалительные процессы, палочки;
ГРУППА 10 – Neisseriaceae – кокки и коккобацилы, патогенные бактерии, грам-отрицательные;
ГРУППА 11 – грам-отрицательные анаэробные кокки, широко распространенные бактерии, обитают в ротовой полости, кишечнике, легких людей, p. Veillonellaceae;
ГРУППА 12 – грам-отрицательные, хемолитотрофные бактерии, патогенных нет. Широко распространены в природе, p. Sulfolobus, Thiobacillus;
ГРУППА 13 – метанобразующие бактерии, живут в болотах и очистительных сооружениях;
ГРУППА 14 – грам-положительные кокки. 3 семейства: Micrococcaceae, Streptococcaceae,Peptococcaceae. Многие стафилококки и стрептококки патогенны;
ГРУППА 15 – палочки и кокки, образующие споры: Bacillus, Clostridium. Патогенные: Cl.tetani, Cl.botulinum;
ГРУППА 16 – грам-положительные неспоровые палочки. Семейство Lactobacillaceae обитают в почве, кишечнике, молоке, на растениях. Вызывают кариес зубов, воспаления;
ГРУППА 17 – актиномицеты, много патогенных: коринобактерии, возбудители дифтерии, туберкулеза, хламидии;
ГРУППА 18 – риккетсии. 2 порядка. Патогенны;
ГРУППА 19 – микоплазмы. Нет клеточной стенки. Очень мелкие ревматизм сердца
Методы микробиологии
Первый этап микробиологических исследований – выделение микроорганизмов в чистую культуру и последующее культивирование (выращивание микроорганизмов на искусственной среде в лаборатории). Выделение и культивирование микроорганизмов требует соблюдения правил стерильности и тщательного подбора состава культуральных сред.
Для изучения морфологии микроорганизмов используют:
световую и электронную микроскопию;
различные методы приготовления прижизненных и фиксированных препаратов;
простые и сложные (дифференцированные) окраски структур бактериальной клетки;
физиологические, биохимические, генетические и другие особенности бактерий изучаются методами, характерными для этих ветвей биологической науки;
ДНК-гибридизация.
Данные о происхождении жизни на Земле
Гипотеза Опарина А. И. – предбиологический естественный отбор – коацерватные капли. Скорость ферментативной реакции в каплях выше, чем в гомогенных растворах.
Прибор Миллера (1972) – в разряде 6 000 В получали в течении недели при исходных продуктах Н2О + NH3 + CO2 = I этап – альдегиды, затем альдегиды + HCN и получали на II этапе аминокислоты и органические кислоты.
Согласно современным представлениям окончательное формирование земной коры произошло около 4,6 млрд. лет назад. Наши сведения об истории возникновения и развития жизни ограничены преимущественно последним периодом, длительность которого 600 млн. лет. Остальной временной период, составляющий примерно 90% всей истории существования Земли, фактически является чистой страницей в изучении возникновения жизни. Поэтому большой интерес представляют данные молекулярной палеонтологии, изучающей органические вещества древнейших осадочных отложений. Трудность в интерпретации полученных результатов. Биогенного или абиогенного происхождения органические остатки?
В этой связи интересны находки, сделанные в Южной Африке в осадочных породах, возраст которых 3 млрд. лет. В них найдены окаменелые остатки мельчайших структур, напоминающих современные бактерии. Эти палочковидные структуры (0,5 + 0,25мкм) получили название Eobacterium isolatum. При электронно-микроскопическом изучении обнаружена двухслойная клеточная стенка, подобная клеточной стенке у многих современных бактерий.
В породах, возраст которых также 3 млрд. лет, обнаружены строматолиты, своеобразные известковые образования, являющиеся продуктами жизнедеятельности древних фотосинтезирующих организмов – цианобактерий. Отсюда вывод, что впервые земная жизнь должна была возникнуть в промежутке 3–4,6 млрд. лет тому назад, схематическое изображение во времени отдельных этапов эволюции представлено на рисунке:
Цианобактериям мы обязаны появлению молекулярного кислорода в атмосфере Земли. Однако вначале весь кислород, выделяемый ими, поглощался земной корой, в которой происходили интенсивные окислительные процессы. По имеющимся геологическим данным, содержание О2 в атмосфере достигло 1% от его содержания в современном воздухе только в среднем протерозое, и к этому времени можно отнести возникновение первых аэробных прокариот.
В пользу этого свидетельствует обнаружение в отложениях, возраст которых около 2 млрд. лет, звездчатые образования, свойственные облигатно аэробной свободноживущей микоплазме – Metallogenium. Этот организм откладывает на поверхности клеток окислы железа. Он встречается в природе при равных концентрациях кислорода, но всегда в аэробных условиях.