Мир микробов
Среди огромного разнообразия живых существ, окружающих человека, есть существа, которые он узнал сравнительно недавно – около 300 лет назад. Это микробы – мельчайшие организмы, не видимые невооружённым глазом. С незапамятных времён человек сталкивался с различными проявлениями их жизнедеятельности. Он страдал от огромных бедствий, причиняемых болезнетворными микробами, использовал работу некоторых полезных микробов, но совершенно не представлял себе, что, кроме растений и животных, в окружающем его мире находятся мириады мельчайших существ, неустанно ведущих разрушительную и созидательную работу.
Только за последние десятилетия стала вырисовываться общая картина грандиозной деятельности в природе этих простых форм существования живой материи, их роль в геологических изменениях нашей планеты, их значение для медицины, сельского хозяйства, пищевой промышленности и других отраслей народного хозяйства. Ведущее значение в познании микробов и их роли в природе сыграли работы отечественных учёных‑микробиологов.
В этой книге мы познакомим читателя с тем, что представляют собой микробы, как они живут, как люди научились бороться с вредными микробами и заставили работать на себя полезных микробов и какова роль отечественной науки в разрешении всех этих важнейших для человеческой практики вопросов.
Как человек узнал о существовании микробов
Мы не видим микробов невооружённым глазом. Это зависит от самого устройства человеческого глаза. Человеческий глаз не может различать предметы, размеры которых меньше одной десятой миллиметра. Все, что меньше этой величины, оказывается недоступным самому острому человеческому глазу. А величина огромного большинства микробов измеряется не десятыми, а сотыми, тысячными и даже десятитысячными долями миллиметра. Немудрено, что микробы оставались невидимыми до того периода развития производительных сил человеческого общества, пока люди не овладели техникой приготовления увеличительных стёкол. Только изобретение оптических микроскопов позволило человеку заглянуть в неведомый до того мир величин.
Первым человеком, достоверно увидевшим микробы и сообщившим людям об их существовании, был Антон Левенгук, голландец, живший в конце XVII – начале XVIII века. Он не был профессиональным учёным; торговец сукнами, потом сторож судебной палаты, он в свободное от работы время увлекался изготовлением увеличительных стёкол и достиг совершенства в этом искусстве. Его стёкла, размером с булавочную головку, увеличивали до 200 раз. Левенгук отличался любознательностью и чрезвычайным упорством в своих научных изысканиях. Он рассматривал в свои увеличительные стёкла самые разнообразные тела, описывал и зарисовывал результаты своих наблюдений. Исследуя в свои лупы капли дождевой воды из бочки, загнившую настойку сена, он наблюдал огромное количество каких‑то мельчайших телец, оживленно двигавшихся в капле. «Я исследовал, – пишет Левенгук, – слизь, которая залегает между зубами человека, и увидел, к великому своему удивлению, что в слизи находились крошечные создания, отличавшиеся необычайной подвижностью». Главное же, что поразило его, – это несметное количество этих созданий. «Во всём Соединённом Королевстве (т. е. Голландии) не наберётся столько жителей, сколько находится живых зверьков в моём собственном рту», – писал Левенгук.
Все свои наблюдения Левенгук объединил в книге «Тайны природы, открытые при помощи микроскопа», которая была им опубликована на латинском языке в 1695 г. В сохранившихся до наших дней экземплярах этой книги имеются изображения и описания этих «зверюшек», в которых без труда можно узнать не только крупных, но и мельчайших из видимых в оптические микроскопы существ – бактерий.
Так впервые простым человеком, учёным‑самоучкой были открыты микробы, оказавшиеся впоследствии представителями наиболее распространённых на нашей планете живых существ.
Открытия Левенгука заинтересовали не только учёных, но и многих любознательных людей того времени. Пётр I был первым русским человеком, лично познакомившимся с работами знаменитого голландца. По описаниям очевидцев, Пётр в бытность свою в Голландии весной 1698 г. пригласил Левенгука на свою яхту и провёл 2 часа в рассматривании в увеличительные стёкла микроскопических объектов.
Пётр прекрасно понял значение микроскопа и микроскопических исследований для познания природы, и по его почину в 1724 г. в Петербурге механиком‑конструктором машин и станков Андреем Нартовым (1683–1756 гг.) был составлен проект организации мастерских при Академии Наук, которые должны были изготовлять и оптические инструменты.
В 1726 г. в мастерские был зачислен зеркальный мастер Иван Елисеевич Беляев, которому «жалованье определено по 4 рубли на месяц, да мундир на три года». Иван Беляев явился родоначальником знаменитой семьи замечательных русских мастеров‑оптиков, изготовлявших в России прекрасные микроскопы, ни в чем не уступавшие лучшим заграничным моделям. Этими микроскопами (рис. 1) пользовались и первые русские академики и многие русские люди, интересовавшиеся наукой. С беляевскими микроскопами работал и первый президент Российской Академии Наук Лаврентий Блюментрост и известный общественный деятель архиепископ Новгородский Феофан Прокопович. С такими же микроскопами, изготовленными сыном Ивана Елисеевича – Иваном Ивановичем Беляевым, впоследствии работал и корифей русской науки Михаил Васильевич Ломоносов.
Рис. 1. Микроскоп «солнечного» типа для проецирования микроскопических объектов на экран русского мастера И. Е. Беляева
Русская наука, созданная М. В. Ломоносовым (рис. 2), обязана ему также и широким внедрением микроскопа, как орудия научного исследования. Ломоносов был первым русским учёным, систематически применявшим микроскоп в своих научных работах. Впервые во всём мире он использовал микроскоп и для химических исследований. В течение всей своей жизни Ломоносов широко популяризировал в России сведения о микроскопе и микроскопических открытиях, посвящая им не только свои лекции и научные работы, но даже и поэтические произведения. В своём стихотворении «Письмо о пользе стекла» Ломоносов писал следующее о микроскопе:
Прибавив рост вещей, оно, коль нам потребно,
Являет трав разбор и знание врачебно.
Коль много микроскоп нам тайности открыл,
Невидимых частиц и тонких в теле жил!
Даже самим термином «микроскоп» вместо старинных «микроскопиум» и «микроскопия» мы обязаны гениальному русскому учёному.
Рис. 2. Михаил Васильевич Ломоносов
Замечательные русские мастера‑оптики XVIII века внесли много усовершенствований в конструкции современных им микроскопов, часто создавая новые, совершенно оригинальные модели, превосходившие по своим качествам заграничные.
По чертежам академика Эйлера в оптических мастерских Российской Академии Наук была построена впервые опытная модель усовершенствованного «ахроматического микроскопа», линзы которого не давали расплывчатых изображений, характерных для микроскопов того времени. В ахроматических линзах была уничтожена так называемая хроматическая аберрация, т. е. искажения, получающиеся в изображении предмета из‑за различия в преломлении линзами проходящих через них лучей разного цвета.
В постройке этого микроскопа, кроме И. И. Беляева, принимал участие и знаменитый русский изобретатель‑механик Иван Петрович Кулибин, приглашённый в 1769 г. в Петербург на должность руководителя академических мастерских (рис. 3).
Рис. 3. Иван Петрович Кулибин
Замечательный механик‑самоучка, часовщик из Нижнего Новгорода, без чьей‑либо помощи и совета, самостоятельно сконструировавший в 1764–1766 гг. телескоп, микроскоп и электрическую машину, И. П. Кулибин поднял работу оптической мастерской на большую высоту. За время своей более чем тридцатилетней работы в мастерских (до 1801 г.) он совместно с И. И. Беляевым и старшим мастером Василием Воробьёвым построил много отличных по тому времени микроскопов и других оптических инструментов.
Таким образом, уже в то далёкое время русские люди имели в своих руках первоклассные инструменты для наблюдений микроскопического мира, рассматривали микроскопические объекты и изучали их.
Правда, учёным того времени трудно было выявить роль микробов в жизни человека. Микроскописты той эпохи и не предполагали, что микробы являются возбудителями заразных болезней. Мало можно было узнать об их организации, а тем более об их деятельности при разглядывании капель гниющих настоев в несовершенные микроскопы. Даже через сто лет после открытия микробов известный учёный XVIII века Карл Линней не мог оценить значение микробов и неправильно объединил всех микробов в один биологический род, названный им «хаос». Он писал, что это «Таинственные… живые молекулы… разобраться в которых надлежит потомкам».
А пока по‑прежнему грозные эпидемии продолжали бушевать по всем странам. Моровая язва (как тогда называли чуму), оспа, холера уносили тысячи человеческих жизней.
Человечество страдало не только от вредных, болезнетворных микробов. На протяжении человеческой истории и безвредные микробы не раз служили источником народных волнений, вызванных невежеством и суеверием, которые поддерживались церковниками. Особенную роль в этом отношении сыграла в руках церковников совершенно безвредная бактерия, продукты обмена которой применяются сейчас даже для лечения некоторых заболеваний, – так называемая палочка чудесной крови. Эта палочка при своем развитии на средах, содержащих углеводы, выделяет красный пигмент, похожий на свежую кровь.
В старинных летописях можно найти указания на неожиданное появление кровавых пятен на хлебе, в особенности на церковном хлебе – гостиях, хранившихся в сырых церковных помещениях. Эти кровавые пятна и представляют собой культуру палочки чудесной крови, развившейся на поверхности влажного хлеба. Церковники объясняли это колдовством, злыми кознями ведьм. Тысячи невинных людей, заподозренных в волшебстве, сжигались на кострах. Так церковь использовала народные суеверия для расправы с неугодными ей людьми.
Такой же суеверный ужас возбуждала другая безобидная бактерия – так называемая светящаяся бактерия, обладавшая способностью выделять вещества, медленно разлагающиеся с выделением света. Рыбы, мясные туши, трупы и даже пот и моча живых людей, на которых развивалась эта безвредная бактерия, начинали излучать таинственный фосфорический свет, нагонявший страх на невежественных людей.
Одним из первых людей в мире, выдвинувших предположение о том, что микробы являются возбудителями заразных заболеваний, был талантливый русский врач‑учёный, развернувший свою замечательную деятельность в конце XVIII века, Данило Самойлович (1744–1805 гг.) (рис. 4). Принимая деятельное участие в борьбе со страшной эпидемией чумы, поразившей Москву в конце 1770 г., когда погибло около четверти населения города, Самойлович не соглашался с мнением большинства тогдашних врачей о незаразительности чумы и был убеждён, что она вызывается живым, микроскопически малым возбудителем. Он даже пытался разглядеть его в микроскоп и в своей работе о микроскопическом исследовании «яду язвенного», вышедшей из печати в Петербурге в 1792 г., писал: «яд язвенный… состоит из некоего особливого и совсем отменного существа, о коем никто прежде не знал и которое ныне исследовано мною через самоточнейшие микроскопические и иные наблюдения».
Рис. 4. Данило Самойлович Самойлович
Что это было за «отменное существо», нам трудно судить. Это не был, конечно, чумный микроб, которого Самойлович не мог видеть в свой несовершенный микроскоп, дававший увеличение в пределах 95–190 раз. Для истории науки важно, что именно русский врач одним из первых правильно подошёл к пониманию роли микробов в возникновении и передаче заразных болезней. В то время большинство западноевропейских учёных были еще очень далеки от подобных прогрессивных взглядов. Почти целое столетие прошло, пока гениальная догадка Данилы Самойловича превратилась в стройное учение о микробах, как возбудителях различных процессов, происходящих в природе.
С конца XVIII и в начале XIX веков стали развиваться биологические науки, улучшались конструкции микроскопов, описывались и систематизировались различные микробы. Но учёные были еще далеки от понимания роли этих мельчайших существ в природе. Это был период накопления знаний о строении микробов, о разнообразии их форм, об их распространении в природе, но не об их деятельности. Лишь в середине XIX века стало возможным разобраться в линнеевском «хаосе» и создать основы учения о микробах. Как и во всех других областях знания, видную роль здесь сыграли работы русских учёных Тереховского, Ловецкого, Горяинова, Ценковского и многих других. Особенно велико значение в развитии новой науки о микробах – микробиологии – русского учёного, приобрёвшего своими работами мировую известность, Л. С. Ценковского (1822–1887 гг.) (рис. 5). Его можно по праву назвать отцом и создателем русской научной микробиологии. Ценковский первый в России широко применил микроскопы не только в научной, но и в педагогической деятельности. Своими красочными и доходчивыми лекциями он привлекал молодежь к изучению этого нового, многообразного мира. Будучи убеждённым последователем дарвинизма, он впервые приложил к изучению микробов эволюционные взгляды и правильно установил место микробов среди остальных животных и растительных организмов.
Рис. 5. Лев Семенович Ценковский
Крупным вкладом в науку о микробах явились работы знаменитого учёного Луи Пастера (1822–1895) (рис. 6). В своих исследованиях Пастер первый указал на значение жизнедеятельности микробов в обмене веществ в природе. Им было доказано, что микробы – грибки, дрожжи и бактерии – являются возбудителями процессов гниения и брожения в природе. Кроме того, им было установлено, что разным микробам свойственны различные биохимические функции. Оказалось, что каждый вид брожения – спиртовое брожение виноградного сока, молочнокислое брожение молока, уксуснокислое брожение вина – вызывается особым микробом. Пастер показал также, что микробы не могут самозарождаться в гниющих жидкостях, как это думали учёные того времени, а происходят от других микробов.
Рис. 6. Луи Пастер
То, что Пастеру удалось доказать в отношении специфичности бродильных микробов, было сделано рядом учёных‑бактериологов в отношении микробов – возбудителей заразных болезней человека. Учёные установили, что каждое из изученных ими заразных заболеваний человека вызывается совершенно определённым микроорганизмом. Немецкий бактериолог Роберт Кох (1843–1910 гг.) доказал, что возбудителем сибирской язвы являются особые бациллы, которые были еще раньше находимы в крови павших от сибирской язвы животных. Кох открыл и описал туберкулёзную палочку – возбудителя туберкулёза – заболевания, которое многими в то время не признавалось заразной болезнью. Он доказал, что азиатская холера вызывается особым вибрионом. Учёные открыли возбудителей и других болезней.
Огромную роль в развитии труднейших вопросов микробиологии, касающихся природы защитных сил человека и животных, сыграл великий русский учёный Илья Ильич Мечников (1845–1916 гг.), создавший учение об иммунитете – невосприимчивости к заразным болезням.
В результате этих замечательных открытий микробиология стала подлинной наукой о строении и деятельности мельчайших живых существ, о природе невосприимчивости к заразным микробам и способах борьбы с ними.
В короткий срок (80–90‑е годы прошлого столетия) было открыто много новых микробов – возбудителей заразных заболеваний и различных процессов превращения веществ в природе. Уже казалось, что при каждом заразном заболевании человека, животных и растений могут быть выделены видимые под микроскопом микроорганизмы – возбудители этих заболеваний. Но странно, при некоторых заразных заболеваниях возбудитель их не мог быть обнаружен. Самые тщательные поиски микробов, вызывающих такие заболевания, как оспа, бешенство, корь, грипп, долго не приводили к положительным результатам. Пересматривались под микроскопом тысячи препаратов из тканей, органов и выделений больных и умерших. В сильнейшие микроскопы, с увеличением до 2000 раз, нельзя было увидеть ничего похожего на микроба.
Казалось, как и сто лет назад, человечество снова стоит перед неразрешимой тайной происхождения некоторых заразных болезней. Раскрытию этой тайны наука целиком обязана русским учёным.
Рис. 7. Николай Федорович Гамалея
В 1886 г. молодой русский врач, впоследствии почётный академик Академии Наук Союза ССР Н. Ф. Гамалея (1859–1949 гг.) (рис. 7) занимался изучением чумы рогатого скота – заразного заболевания, при котором также не удавалось выделить микроба. Гамалея пропустил кровь больного телёнка через фильтр, поры которого были так малы, что задерживали самых мельчайших из известных в то время бактерий. Профильтрованную, освобождённую от бактерий кровь он ввёл в вену здоровому телёнку. Телёнок заболел чумой. Таким образом, Гамалея впервые в мире доказал, что в крови больного чумой животного содержится какое‑то заразное начало, частицы которого настолько мелки, что невидимы в микроскоп и проходят через самые мельчайшие поры фильтров. К сожалению, Гамалея не продолжил этих исследований, и окончательное доказательство существования в природе мельчайших микробов, не видимых в оптические микроскопы и проходящих через фильтры, было сделано через шесть лет (в 1892 г.) другим русским учёным‑ботаником Д. И. Ивановским (1864–1920 гг.) (рис. 8).
Рис. 8. Дмитрий Иосифович Ивановский
Открытие Д. И. Ивановского было сделано при следующих обстоятельствах. В те годы в Крыму табачные плантации сильно страдали от так называемой мозаичной болезни табака. Изучив на месте это заболевание и не найдя под микроскопом видимых возбудителей, Ивановский отжал сок больного растения, пропустил его через фильтр и заразил профильтрованным соком другое здоровое растение. На табачных листьях вскоре появились характерные для заболевания мозаичные пятна (рис. 9). Предположив вначале, что вместе с соком в здоровое растение попал не живой возбудитель, а только его яд, Ивановский профильтровал сок этого заболевшего растения и заразил им третье, от третьего – четвёртое и т. д. Ивановский рассчитывал, что при последовательном переносе сока произойдёт разбавление яда и в конце концов сок окажется незаразным. На деле же оказалось наоборот, при каждом разведении болезнетворные свойства сока не ослабевали, а усиливались. В последнем растении сок оказался более заразительным, чем в первом. Из этого опыта Ивановский сделал совершенно правильный вывод: в больном растении происходит сильное размножение невидимого мельчайшего микроба.
Рис. 9. Табачные листья, поражённые вирусом табачной мозаики
Так были открыты мельчайшие, не видимые в оптический микроскоп микробы, не растущие на искусственных питательных средах и проходящие через такие поры фильтров, которые не пропускают даже самых мелких бактерий.
Эти мельчайшие микробы были названы фильтрующимися вирусами или просто вирусами .
Русский ботаник Д. И. Ивановский и явился основоположником нового раздела науки о микробах – так называемой вирусологии. Через пять лет после открытия Ивановского учёные описали первый фильтрующийся вирус, вызывающий заразное заболевание животных, – ящур. Изучением вирусов теперь занялись учёные всего мира, и за сравнительно короткий промежуток времени были найдены десятки различных вирусов – возбудителей заразных заболеваний человека, животных, растений и даже бактерий. В дальнейшем было установлено, что к этой группе микробов принадлежат возбудители оспы, бешенства, энцефалита, гриппа, кори, желтой лихорадки и еще целого ряда заболеваний человека. Основная масса заразных заболеваний растений также вызывается вирусами. Свойствами вируса обладает и бактериофаг – невидимый микроб, растворяющий бактерий.
Открытие новой группы микробов – фильтрующихся вирусов – имело огромное практическое и научное значение. Хотя вирусы казались исследователям невидимыми почти до 1940 г. – до широкого использования так называемого электронного микроскопа, дававшего увеличение в десятки тысяч раз, – их свойства были хорошо изучены. Учёные доказали, что вирусы имеют белковый состав. Было доказано, что они размножаются, изменяются под влиянием изменений условий жизни и передают свои свойства по наследству. Точнейшие измерения величины вирусов показали, что некоторые из них так малы, что их размеры не превышают размеров белковых молекул. Таким образом, было доказано, что вирусы, обладая всеми свойствами жизни, не имеют клеточного строения, как остальные микробы и простейшие. Наиболее элементарной формой существования живой материи оказалась не клетка, а комочки живого белка.
С открытием вирусов значительно расширились наши представления о жизни. От вируса энцефалита – крошечной частицы, диаметром в стотысячные доли миллиметра, до тридцатиметрового кита – все это различные формы существования жизни на нашей земле.
В этой книге авторы познакомят читателя с тем, что представляют собой микробы, как они живут, как люди научились бороться с вредными микробами и заставили работать на себя полезных микробов и какова роль мировой науки в разрешении всех этих важнейших для человеческой практики вопросов.
Русский ботаник Д. И. Ивановский и явился основоположником нового раздела науки о микробах - так называемой вирусологии. Через пять лет после открытия Ивановского учёные описали первый фильтрующийся вирус, вызывающий заразное заболевание животных, - ящур. Изучением вирусов теперь занялись учёные всего мира, и за сравнительно короткий промежуток времени были найдены десятки различных вирусов - возбудителей заразных заболеваний человека, животных, растений и даже бактерий. В дальнейшем было установлено, что к этой группе микробов принадлежат возбудители оспы, бешенства, энцефалита, гриппа, кори, желтой лихорадки и еще целого ряда заболеваний человека. Основная масса заразных заболеваний растений также вызывается вирусами. Свойствами вируса обладает и бактериофаг - невидимый микроб, растворяющий бактерий.
Открытие новой группы микробов - фильтрующихся вирусов - имело огромное практическое и научное значение. Хотя вирусы казались исследователям невидимыми почти до 1940 г. - до широкого использования так называемого электронного микроскопа, дававшего увеличение в десятки тысяч раз, - их свойства были хорошо изучены. Учёные доказали, что вирусы имеют белковый состав. Было доказано, что они размножаются, изменяются под влиянием изменений условий жизни и передают свои свойства по наследству. Точнейшие измерения величины вирусов показали, что некоторые из них так малы, что их размеры не превышают размеров белковых молекул. Таким образом, было доказано, что вирусы, обладая всеми свойствами жизни, не имеют клеточного строения, как остальные микробы и простейшие. Наиболее элементарной формой существования живой материи оказалась не клетка, а комочки живого белка.
С открытием вирусов значительно расширились наши представления о жизни. От вируса энцефалита - крошечной частицы, диаметром в стотысячные доли миллиметра, до тридцатиметрового кита - все это различные формы существования жизни на нашей земле.
| <<< Назад
|
Вперед >>>
|
МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
"ШКОЛА № 3 С УГЛУБЛЕННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ МАТЕМАТИКИ"
Тема: Мир "невидимок" вокруг нас, или Как поймать микроба?
Тип работы: исследовательская работа
Выполнили :
уч-ся 5 класса МАОУ «Школа № 3»
г. Ачинска Красноярского края
Руководитель :
учитель биологии МАОУ «Школа № 3» Горнаева Оксана Михайловна
АЧИНСК, 2015
Содержание
Краткая аннотация 3
Введение 4
Раздел I .
История открытий 6
Среда обитания 8
Какие бывают бактерии 8
Строение бактерий 10
Как они нас заражают 11
Раздел II .
2.1. Исследовательская работа 13
2.2. Опрос-наблюдение 14
Заключение 15
Литература 16
Краткая аннотация
Горнаева Виктория Сергеевна
Веретенникова Юлия Евгеньевна
г. Ачинск, МАОУ СОШ №3, 5 «А» класс
«Мир "невидимок" вокруг нас, или Как поймать микроба?»
руководитель: Горнаева Оксана Михайловна, учитель биологии
Цель научной работы: Исследовать микробы на наших руках до и после мытья рук.
Методы проведенных исследований: эксперимент, опрос-наблюдение.
Основные результаты научного исследования (научные, практические):
Узнать есть ли микробы у нас на руках;
Изменяется ли количество микробов после мытья рук.
Введение
Что такое микробы?! Откуда они взялись и как выглядят?! Мы слышим по телевизору и по радио, читаем в газетах и в Интернете, что бактерии и микробы это вредные организмы и живут они в окружающей нас среде - воздухе, почве, воде - откуда потом попадают на предметы, одежду, на руки, в пищу, в рот, кишечник.
Размеры микробов так малы, что их измеряют тысячными и даже миллионными долями миллиметра. Микробы можно рассмотреть только с помощью оптического или электронного микроскопа. Они могут вызывать различные заболевания, отравления. Поэтому необходимо соблюдать санитарно-гигиенические требования.
Микробов огромное количество, а какие живут в нас?! Как они различаются и существуют ли вообще?!
«В Нью-Йорке и Сан-Франциско, и одном сравнительно некрупном городе – 500-тысячном Тусоне, штат Аризона. В каждом из офисов ученые брали пробы с телефонных трубок, стульев, компьютерных мышей, клавиатур и рабочих столов, чтобы извлечь из этих проб ДНК и провести ее анализ. Фрагменты ДНК, уникальные для каждого вида микробов – нечто вроде «отпечатков пальцев», которые помогают рассортировать микроорганизмы лучше, чем разглядывание отдельных особей под микроскопом.
В общей сложности ученые насчитали в пробах 500 видов бактерий. Биоразнообразие этого сообщества почти не зависит от города, где были взяты пробы. Телефонные трубки и стулья загрязнены сильней, чем компьютерные мыши, клавиатуры и столы».
Гипотеза: Мы хотим убедиться в существовании бактерий на наших руках. И действительно ли нужно мыть руки, чтоб защититься от бактерий?
Актуальность: существуют ли бактерии на наших руках?
Проблематика: способы защиты от бактерий.
Цель исследования: увидеть колонии микроорганизмов выросших с скоба грязных и чистых рук.
Задачи:
найти информацию о микробах в энциклопедиях и Интернете;
вырастить бактериальные культуры, и изучить их под микроскопом;
доказать необходимость соблюдения правил гигиены;
обобщить полученные результаты, сделать выводы и выступить перед одноклассниками.
Раздел I .
История открытий
Увидеть микроба стало возможным после изобретения микроскопа. Первым, кто увидел и описал микроорганизмы, был голландский натуралист Антоний ван Левенгук (1632-1723), который сконструировал микроскоп, дававший увеличение до 300 раз. В микроскоп он рассматривал все, что попадалось под руку: воду из пруда, различные настои, кровь, зубной налет и многое другое. В просматриваемых объектах он обнаруживал мельчайшие существа, названные им живыми зверьками (анималькулями). Он установил шаровидные, палочковидные и извитые формы микробов. Книга «Тайны природы, открытые А. Левенгуком», опубликованная в 1695 г., привлекла внимание ученых многих стран к изучению микроорганизмов. Открытие Левенгука положило начало возникновению микробиологии. Однако исследования в течение многих десятилетий сводились лишь к описанию микроорганизмов.
Французский ученый-химик Луи Пастер (1822-1895) первый кто начал изучать бактерии и их свойства. Он доказал, что микробы являются причиной брожения и гниения, способны вызывать болезни.
Одним из основоположников микробиологии наряду с Пастором был немецкий ученый Роберт Кох (1843-1910). Им разработаны методы для изучения чистых культур микробов. Он выявил возбудителей тяжелейших заболеваний человека, связанных с бактериями, что позволило создать вакцину против них.
Велика заслуга в развитии микробиологии И. И. Мечникова (1845-1916). Он также выявил заболевания человека вызванные бактериями. Он организовал первую в России бактериологическую станцию. С именем Мечникова связано развитие нового направления в микробиологии - иммунологии - учения о невосприимчивости организма к инфекционным болезням (иммунитет).
Велики заслуги в становлении микробиологии Н. Ф. Гамалеи (1859-1949). Его научные работы посвящены изучению инфекции и иммунитета, изменчивости бактерий, профилактике сыпного тифа, холеры, туберкулеза и других болезней. Ввел в практику прививки против бешенства.
Г. Н. Габричевский (1860-1907) первым начал читать курс бактериологии в Московском университете. Выпустил учебник «Медицинская микробиология», в 1895 г. создал в Москве первый бактериологический институт. С первых дней работы института приступил к изготовлению противодифтерийной сыворотки, затем ввел ее во врачебную практику.
Основоположник русской микробиологии Л. С. Ценковский (1822-1887) впервые установил близость бактерий и сине-зеленых водорослей и описал явление симбиоза - взаимополезного сожительства, и многое другое.
Многим обязана микробиология русскому ученому Д. И. Ивановскому (1864-1920), создавшему новый раздел этой науки - вирусологию. В 1892 г. им был установлен возбудитель мозаичной болезни табака, получивший название фильтрующегося вируса.
Славную страницу в историю ветеринарной микробиологии внесли отечественные микробиологи Е. М. Земмер, И. И. Щукевич, И. М. Садовский, А. В. Дедюлин, А. Ф. Конев, А. А. Раевский и многие др. Крупнейшим вкладом в мировую науку явилось почти одновременное изготовление в 1891 г. русскими учеными X. И. Гельманом и О. И. Кальнингом маллеина для аллергической диагностики сапа.
Н. А. Михин (1872-1946) - один из основоположников ветеринарной микробиологии в нашей стране сделал множество открытий. Он является автором первого в стране учебника «Курс частной микробиологии для ветеринарных врачей и студентов».
Каждый из этих учёных не большими шагами приближался к огромным открытиям связанными с микробиологией. Благодаря им мы теперь знаем, как лечатся многие тяжелые заболевания людей и животных .
Среда обитания
Бактерии – самые первые живые существа, появившиеся на нашей планете. Их ископаемые остатки были обнаружены в осадочных породах Западной Австралии и Южной Африки возрастом 3,5 млрд. лет .
Микроорганизмы обитают почти повсеместно, где есть вода, включая горячие источники, дно мирового океана, а также глубоко внутри земной коры. Они являются важным звеном в обмене веществ в экосистемах.
Практически нет места на Земле, где бы ни встречались бактерии. Они живут во льдах Антарктиды при температуре -83"С и в горячих источниках (вулкане, или в пустыне), где температура достигает +85 или 90"С. Особенно много их в почве. В 1 грамме почве могут содержаться сотни миллионов бактерий. Число бактерий различно в воздухе проветренных и непроверенных помещений. Так, в классе после проветривания перед началом урока бактерий в 13 раз меньше, чем перед проветриванием.
1.3. Какие бывают бактерии
Бактерии бывают и полезные и вредные.
Многим животным бактерии просто необходимы для жизни. Например, пищей копытных животных, грызунов, как известно, служат растения. Основную массу любого растения составляет клетчатка (целлюлоза). Но, оказывается, переваривать клетчатку зверям помогают бактерии, живущие в особых отделах желудка и кишечника.
Мы знаем, что гнилостные бактерии портят пищевые продукты. Но этот вред, который они приносят человеку, - ничто по сравнению с пользой, которую они приносят природе в целом. Эти бактерии можно назвать «природными санитарами». Разлагая белки и аминокислоты, они поддерживают круговорот веществ в природе.
Бактерии помогают находить применение отходам животноводства. Из миллионов тонн жидкого навоза, накапливающегося на фермах, бактерии в специальных установках могут производить горючий «болотный газ» (метан). Токсичные вещества, содержащиеся в отходах, при этом обезвреживаются, вдобавок вырабатывается немалое количество топлива. Точно так же бактерии очищают сточные воды.
Всем живым организмам, чтобы создавать белки, необходим азот. Нас окружают настоящие океаны атмосферного азота. Но ни растения, ни животные, ни грибы усваивать азот прямо из воздуха не способны. Зато это умеют делать особые (азотфиксирующие) бактерии. Некоторые растения (например: бобовые, облепиха) на своих корнях образуют специальные «квартиры» (клубеньки) для таких бактерий. Поэтому люцерну, горох, люпин и другие бобовые часто высаживают на бедных или истощённых почвах, чтобы их бактерии «подкормили» почву азотом.
Простокваша, сыр, сметана, масло, кефир, квашеная капуста, маринованные овощи - всех этих продуктов не существовало бы, не будь молочнокислых бактерий. Человек использует их с древнейших времён. Кстати говоря, простокваша усваивается втрое быстрее молока - за час организм полностью переваривает 90% этого продукта. Без молочнокислых бактерий не было бы и силоса, идущего на корм скоту.
Известно, что если долго хранить вино, оно постепенно превращается в уксус. Об этом люди знали, вероятно, с тех пор, как научились делать вино. Но лишь в XIX в. Луи Пастер (см. ст. «Луи Пастер») установил, что это превращение вызывают попавшие в вино уксуснокислые бактерии. С их помощью получают уксус.
Различные бактерии помогают человеку изготавливать шёлк, производить кофе, табак.
Микроорганизмы оказывают положительное влияние на процессы разложения веществ не природного происхождения – ксенобиотиков, попадающих в почвы и водоемы и загрязняющих их.
Один из самых перспективных способов применения бактерий был открыт только к концу XX в. Оказывается, можно ввести в организм бактерии ген какого-либо нужного человеку белка (хотя и совершенно не нужного бактерии) - например, ген инсулина. Тогда бактерия начнёт его вырабатывать. Прикладная наука, которая делает возможным проведение подобных операций, называется генной инженерией. После долгого и трудного поиска учёным удалось наладить бактериальное «производство» этого вещества (инсулина), жизненно необходимого больным диабетом. В будущем, вероятно, станет возможно по заказу превращать бактерии в микроскопические «фабрики» по производству тех или иных белков.
Строение бактерий
Строение зависит от способа жизни и пропитания микроорганизма. Бактерии могут иметь палочковидную (бациллы), шаровидную (кокки) и спиралевидную (спириллы, вибрионы, спирохеты) форму. Реже встречаются формы звездно- и кольцеобразные, бактерии почкуются, имеют выросты и др.. Замечено, что при минимальном количестве питательных веществ в окружающей среде бактерии стремятся увеличить площадь поверхности. Они выращивают дополнительные образования. Ученые называют эти выросты «простек». Итак, после того как мы выяснили, какие бывают формы бактерий, стоит затронуть их внутреннее строение. Одноклеточные микроорганизмы обладают постоянным набором из трех структур. В каждой бактерии обязательно присутствует энергетическая структура (нуклеотид), органоиды, ответственные за синтез белка из аминокислот (рибосомы) и протопласт. От неблагоприятного внешнего воздействия клеточная мембрана защищена оболочкой, которая состоит из стенки, капсулы и чехла. У некоторых видов также встречаются поверхностные образования вроде ворсинок и жгутиков. Они призваны помочь бактерии перемещаться в пространстве, чтобы добывать пропитание .
Как они нас заражают
Заразные (инфекционные) болезни были известны еще в древности. Наиболее тяжёлые из них (чума, холера, оспа) часто принимали массовое распространение, вызывали повальный мор, вследствие чего цветущие города превращались в обширные кладбища.
Чума в VI веке унесла половину населения Римской империи (Юстинианова чума). В середине XIV века значительная часть населения Европы погибла от чумы. И в настоящее время в зависимых от Америки и Англии странах от чумы, холеры и оспы ежегодно гибнут сотни тысяч людей.
Кроме этих особо опасных инфекций, известно еще очень много других заразных болезней, которые могут вызывать эпидемии, - это дизентерия, брюшной тиф и паратифы, сыпной и возвратный тифы, бруцеллёз, малярия и др.
Болезни человека - это такое состояние организма, когда нарушается обычная жизнь и здоровье. Карл Маркс писал: «Что такое болезнь, как не стеснённая в своей свободе жизнь?».
Разберём теперь важнейшие условия, при которых заразный микроб получает доступ к восприимчивому организму - заражает его.
Многие заразные болезни переходят на здоровых людей после тесного и непосредственного соприкосновения с заражёнными участками кожи или слизистых оболочек больных.
Многие заразные возникают в результате переноса возбудителей с кожи больных на кожу здоровых людей. Таковы, например, многочисленные грибковые поражения кожи.
Другим способом заражения является перенос возбудителя в дыхательные пути через окружающий нас воздух. Возбудители многих заразных болезней выделяются больным организмом из поражённых дыхательных путей (нос, глотка, бронхи, лёгкие). Когда больной человек говорит, кашляет, чихает, он выбрасывает в окружающий воздух мельчайшие брызги - капельки заражённой мокроты или носовой слизи. Таким путём микробы-возбудители легко проникают вместе с заражённым воздухом в нос, глотку, в лёгкие здоровых людей, где и происходит дальнейшее развитие болезни. Такой «воздушный» или «капельный» путь движения заразных микробов наблюдается при заражении здоровых людей гриппом, скарлатиной, корью, дифтерией, коклюшем, оспой, свинкой.
Раздел II .
Исследовательская работа
Где же распространены бактерии? Везде и даже на наших руках содержатся бактерии. Давайте проверим. Для доказательства мы проведем опыт.
Эксперимент 1. Содержание микробов на немытых руках.
Цель: Содержатся ли на наших не мытых руках микробы?
Оборудование:
Объекты исследования : бактерии на руках.
Метод исследования: бактериологический посев
Методика опыта
1. Простерилизовать чашки Петри.
Эксперимент 2 . Содержание микробов на чистых руках.
Цель: Содержатся ли на наших вымытых руках микробы?
Оборудование: чашки Петри, клубень картофеля, фильтровальная бумага, 1% раствор соды.
Объекты исследования : бактерии на руках.
Метод исследования: бактериологический посев
Методика опыта
1 Простерилизовать чашки Петри.
2.Приготовить питательную среду: вымытый клубень картофеля очистите, разрежьте пополам и вымочите 2 -3 ч в 1-процентном растворе соды (чайную ложку соды растворить в 500 мл воды), затем сварить его и разрезать на ломтики, положить их на фильтровальную бумагу в чашки Петри.
3. Прикоснуться руками к пласту картофеля.
4. Закрыть чашку Петри крышкой и поставить в темное теплое место на 2-3 дня.
Результат:
Через два дня посмотрев, что у нас получилось при эксперименте 1 и 2, мы обнаружили: на картофелине, которую мы касались грязными руками, выросли бактерии, а на той, где касались чистыми руками – ничего не было.
Опрос-наблюдение
После проделанной исследовательской работы нас заинтересовал вопрос: « Как часто моют руки перед едой ученики». Для этого мы сначала опросили учащихся школы и узнали, нужно ли, по их мнению, мыть руки?
Во время перемен мы стали наблюдать у входа в столовую моют ли учащиеся руки.
Результат:
При опросе учащихся, «Знают ли они, что перед едой необходимо мыть руки», 97% учащихся ответили что знают, и понимают, зачем это необходимо.
Пронаблюдав же за школьниками у входа в столовую, мы выяснили, что руки перед едой моют около 5%.
Заключение
Из результатов нашей работы, следует, что необходимо тщательней и чаще мыть руки, чтоб не заболеть самому и не заразить окружающих различными микробами.
Наш вам совет, мойте руки и не ленитесь, не экономьте как вам кажется драгоценное для вас время и не испытывайте свой организм на сопротивляемость микробам.
Также мы вам предлагаем следующие советы: « Как не подхватить микроба»:
Обязательно мыть руки перед едой, после прогулки;
Не класть на грязный стол еду;
Пить, и есть только из своей посуды;
Пользоваться только своими средствами гигиены.
Соблюдая наши советы, вы будете здоровы!
Литература
Энциклопедический словарь юного биолога. Россия /Сост. Е.М. Аспиз. – М. : Педагогика,1986. – 27 с.
Ботаника: Энциклопедия/Касаткина Ю.Н. – М.: ООО Астрель,2003 -16с.
Емцев В.Т., Мишустин Е.Н., Микробиология: учебное пособие/ М.: Дрофа,2005 – 6с.
Энциклопедия. Тайны человека.Россия /Сост.Сергеев Б.Ф. – М.: ООО Астрель,2004 -317с.
http://www.geo.ru/nauka/kto-zhivet-v-klaviature
http://www.allvet.ru/knowledge_base/microbiology/istoriya-razvitiya-mikrobiologii.php
http://dic.academic.ru/dic.nsf/dic_fwords/21460/МИКРОБЫ
http://www.factroom.ru/facts/38011
ГОРОДСКАЯ МЕЖШКОЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
«ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ»
Секция «Биология»
Микробы вокруг нас
Выполнил: Савосин Даниил,
ученик 4-Г класса
МОУ школы № 102
Промышленного района
Научный руководитель:
Тершукова Е. И.
Самара 2010 г.
Мы часто слышим: «Мойте руки перед едой! Не грызите ногти! Ешьте только чистые фрукты и овощи!» Почему? Мне стало интересно, что произойдет, если не соблюдать все эти правила? На этот вопрос мама ответила коротко: «Можешь заболеть».
Что же может быть причиной болезни? Оказывается, болезнь могут вызвать микробы, которые находятся на грязных руках, под ногтями, на немытых фруктах. Они окружают нас повсюду – в воздухе, в воде, в почве. Эти крошечные существа живут не только на нашей коже, но и внутри нас. Кто же они такие – микробы, которые играют такую важную роль в нашей жизни, но остаются невидимыми для нас?
Цель работы:
1. Познакомиться с микробами, их местами обитания.
2. Узнать, какое влияние микробы оказывают на жизнь человека.
3. Рассказать ребятам о программах, которые учат беречь человека свое здоровье.
В своей работе я поставил себе следующие задачи:
1. Изучить доступную литературу, рассказывающую о микробах.
2. Проанализировать полученную информацию.
3. Узнать, как можно защититься от болезнетворных бактерий.
1.Основная часть.
Микробы, или ещё их называют микроорганизмами, – мельчайшие одноклеточные существа, видимые только в микроскоп при увеличении в 300-500 раз. Существует великое множество видов микробов, которые играют большую роль в круговороте веществ в природе. Наука, которая их изучает, называется микробиология. Ученые считают, что микроорганизмы играют незаменимую роль в обеспечении жизни всех растений и животных на земле, а полное исчезновение микробов вызовет гибель всей жизни на нашей планете за четыре дня.
1.1 Открытие микробов.
С давних времён человек, ещё не зная о существовании микробов, широко применял их для приготовления кумыса, простокваши и других кисломолочных продуктов, получения вина, пива, уксуса, кваса. Прозорливые умы высказывали смутные догадки о существовании каких-то мельчайших невидимых переносчиков болезней.
Антони ван Левенгук.
Первому приоткрыть завесу в неведомый ранее мир микроорганизмов посчастливилось Антони ван Левенгуку, жившему в 17 веке в Голландии. Еще в молодости он научился изготовлять увеличительные стекла и достиг в этом деле высокого мастерства. Его микроскоп увеличивал в 250-300 раз. Это позволило Левенгуку увидеть микробов. Долгие часы он рассматривал в микроскоп все, что попадалось на глаза: каплю дождевой воды, глаз мухи, кусочек мяса.
Левенгук был очень любознательным. Он первым подметил, как кровь движется в мельчайших кровеносных сосудах – капиллярах. Сама кровь – это не однородная жидкость, а живой поток, в котором движется великое множество мельчайших телец. Теперь их называют эритроцитами. Интересно, что известный писатель Джонатан Свифт написал книгу «Приключения Гулливера» после знакомства с опытами Левенгука.
Это открытие и положило начало науке микробиологии.
Что же увидел Левенгук, впервые взглянув в микроскоп? Он увидел множество живых существ, которые имели вид палочек, шариков (кокков), спиралей (спирилл), запятых (вибрионов) со всевозможными причудливыми жгутиками, отростками и ресничками. Многие из них быстро двигались.
1.2. Места обитания микробов.
С тех пор прошло почти три столетия. Микробиология расширила и уточнила факты, собранные голландским ученым. Микробиологи наших дней доказали, что нет ни одного уголка на земном шаре, где бы не встречались микроорганизмы. Их находят в глубинах мирового океана, в верхних слоях атмосферы, в почве, на всех окружающих нас предметах, в домах, на улице, в полярных льдах и жарких пустынях.
Ученые уже запускают микробов в космос, наблюдая за развитием микроорганизмов в условиях невесомости.
Б
актерия
сальмонелла
Оказалось, что кишечные бактерии сальмонеллы в космосе становятся менее активными, но после возвращения на Землю они изменили некоторые свои свойства, а активность «космических» микробов возросла в 150 раз по сравнению с активностью «нелетавших» собратьев.
А скоро российские ученые отправят к планете Марс модель метеорита, внутрь которого поселят микробов-путешественников. Смысл эксперимента в том, чтобы изучить, как будут чувствовать себя микроорганизмы в процессе длительного космического перелёта и после него. По предположению ученых микробы таким образом переселяются с планеты на планету.
Микробы в воздухе . При малейшем дуновении ветра поднимается в воздух масса пылинок, а вместе с ними и микробы. Воздушный океан для них – бесплодная пустыня: им там нечем питаться. Кроме того, для многих микробов лучи солнца смертельны. Обычно пребывание микробов в воздухе кратковременно. На маленьких пылинках, как на парашютиках, они оседают на землю. Для многих бактерий это основной путь распространения.
Бактерии, содержащиеся в воздухе.
Чем выше и дальше от земли, тем микробов меньше. Но даже на высоте тридцати тысяч метров над землей ученые обнаружили в воздухе микробов. Очень мало микробов над морем, вдали от берегов, высоко в горах. Участникам арктических экспедиций приходится работать по колено в ледяной воде, но обычно никто из них не заболевает простудными заболеваниями. Объясняется это тем, что воздух в полярной зоне почти свободен от микроорганизмов.
Жизнь микроорганизмов в воде. Микробы, как и все живые существа, на 60, а иногда и на 90 процентов состоят из воды. Все вещества могут проникать в клетку только в растворенном виде. Пока микробы в воздухе, они бездеятельны, только во влажной среде появляется активность. Любой водоём – лужица, озеро, океан – для микробов не только место жительства, но и источник питания.
Микробы встречаются и в замерзшей воде. Чем больше загрязнена вода, тем больше микроорганизмов будет во льду. Микробов находили даже в крупинках града. Градинки таяли на земле, а микробы согревались и оживали. Известно, что ядром для формирования капель и снежинок (конденсации) являются различные твердые частицы, в том числе и бактерии.
Ученые выяснили, что микроорганизмы, заключенные внутри кристаллов льда на глубине трех километров, в условиях вечной мерзлоты, могут оставаться жизнеспособными в течение более 100 тысяч лет. Лишь при очень низких температурах жизнедеятельность микробов прекращается. Но они не погибают и сохраняются в состоянии «скрытой жизни» долгие годы, ожидая благоприятных условий к возрождению. Полученные результаты подтверждают гипотезу, что на отдаленных ледяных планетах Солнечной системы может существовать жизнь.
Обычно микробы гибнут при температуре 60-70 градусов Цельсия, но есть и такие, что приспособились к жизни в кипятке. Такие бактерии были обнаружены в горячих гейзерах на Камчатке.
Высокая приспособляемость к различным условиям позволяют микробам быстро заселять все водоемы земного шара. Не боятся они и соли. Даже в кучах соли, добытых на озере Баскунчак и пролежавшей семь лет, были обнаружены микробы.
На земном шаре нет ни одного уголка, который был бы совершенно непригоден для жизни тех или иных микробов. И везде, где они находят благоприятные условия, они начинают быстро расти и размножаться.
Почвенные микробы. В одном грамме почвы содержится до миллиарда бактерий. Сейчас их изучено около 3000 видов. Некоторые из них превращают азот воздуха в азотное питание для растений. Другие микроорганизмы разлагают органические остатки до простых веществ, благодаря которым образуется почва, и к корням возвращается все то, что растения когда-то взяли из неё. Именно эта группа микробов производит перегной, многие из них активно очищают воду и почву от всяких остатков и отходов. Микроорганизмы этой группы перерабатывают вредные и ядовитые вещества в безвредные, часто при этом погибая.
Эти микробы никогда не вредят живому, напротив, их работа создаёт для здоровья растений, животных и человека наилучшие условия.
1.3. Питание микроорганизмов.
Большинство микробов питается белками, жирами и углеводами. Некоторые из них, попадая на продукты, разлагают их, в результате чего ухудшается внешний вид, вкус, запах продуктов. Микробы, живущие в воде, на поверхности и внутри живых организмов, берут питательные вещества из окружающей их среды.
Но есть среди бактерий и хищники. Наибольшей известностью пользуется микроб Bdellovibrio. Эта бактерия плавает при помощи жгутика, развивая потрясающую для микроба скорость – до 160 микрометров в секунду (в пересчете на человеческий масштаб это соответствует скорости 250-300 метров в секунду). Настигнув добычу – обычно это бактерия, значительно превосходящая по размерам самого хищника – Bdellovibrio прикрепляется к ней и растворяет её внешнюю оболочку.
Через проделанное отверстие хищник проникает внутрь жертвы и съедает все содержимое клетки, при этом микроб растет и делится. Через некоторое время из сморщенных опустевших оболочек жертвы вылезает уже не один хищный микроб, а целый выводок (численность потомства зависит от размера жертвы: из небольшой кишечной палочки выходит 3-6 особей, из более крупных микробов – вплоть до 80).
1.4.Микробы и человек.
Сотни видов бактерий постоянно обитают внутри человеческого организма, составляя нормальную или полезную микрофлору человека.
Только в желудочно-кишечном тракте насчитывается до 400 видов. Много их в полости рта и носа, в горле. Разрушение зубов – тоже результат вредного действия микробов. Микроорганизмы, живущие внутри человека, составляют около трёх килограммов веса взрослого человека. Кожа и слизистые оболочки прямо таки кишат микроорганизмами, большинство из них полезные, но есть и болезнетворные.
Полезные микробы – бифидобактерии, лактобактерии, бактероиды и кишечные палочки. Эти микробы являются первыми жителями нашего кишечника и начинают его заселять сразу после рождения ребёнка. Полезные микробы участвуют в пищеварении, помогают вырабатывать и усваивать витамины группы В, защищают от аллергии, поднимают иммунитет и устойчивость к инфекциям. А ещё они защищают человека от его врагов – вредных микробов. Как только по какой-нибудь причине снижается количество полезных микробов (например, приём антибиотиков), сразу «власть» переходит к вредным микробам, и в кишечнике развивается дисбактериоз.
Самый простой и приятный способ борьбы с дисбактериозом – это принимать кисло-молочные продукты, содержащие живые бифидо- и лактобактерии. К таким продуктам относятся: кефир, йогурт, ацидофилин и другие.
Недавно ученые доказали, что аппендикс, слепой отросток кишки, который удалён у значительного числа людей, всё же человеку необходим. Оказывается, аппендикс способствует производству и регулирует рост огромного числа полезных бактерий нормальной микрофлоры кишечника. Особенно это важно при серьёзных заболеваниях, таких как холера, дизентерия, когда уничтожается полезная микрофлора кишечника. Именно аппендикс «перезапускает» пищеварительную систему человека.
К сожалению, существует довольно много болезнетворных микробов . Они очень усложняют человеку жизнь, а иногда и отнимают её.
Кокки.
Например, на руке у мальчика царапина. Он поленился смазать её йодом или зеленкой, заклеить пластырем. В открытую ранку попали микробы. Через несколько дней на руке образуется гнойная рана. И только нож хирурга предотвратит опасные последствия.
В воздухе промышленных городов вместе с пылью носятся миллионы микроорганизмов. За сутки человек вдыхает около 10 000 литров воздуха. Большинство микробов мы поглощаем без вредных последствий. Но в воздухе, особенно в закрытых помещениях, могут быть возбудители гриппа, кори, туберкулёза, оспы. Многие заболевания передаются через воздух. А туберкулезная палочка легко переносит высушивание. Часто инфекция распространяется при кашле и чихании. Поэтому больным людям нужно лечиться дома или в больнице и не заражать окружающих.
Чем чище воздух вокруг человеческого жилья и в комнатах, тем меньше люди болеют. Большое значение в борьбе за чистоту воздуха имеют леса и парки. Деревья осаждают пыль и выделяют фитонциды, убивающие микробов.
Микробы приносят вред не только здоровью человека. По воздуху распространяются возбудители болезней животных и растений. Микроорганизмы вместе с пылью оседают на пищевые продукты, вызывают скисание молока, портят мясо, рыбу, масло.
1.5. Способы защиты от вредных микробов.
Люди болеют. Они должны знать, почему они болеют, что они сами могут сделать, чтобы не заболеть или облегчить себе самочувствие во время болезни, ускорить процесс выздоровления.
Прежде всего, соблюдать правила гигиены. Мыть руки перед едой, после посещения туалета, вернувшись с прогулки. Не брать в рот посторонние предметы: ручки, карандаши, линейки, палки на улице, травинки. Всегда мойте перед едой фрукты, даже если они кажутся чистыми. Не пейте некипяченую воду из-под крана или из речки. Там тоже полно микробов.
Переносчиками различных инфекций могут быть мухи, тараканы, мыши, крысы. Нужно тщательно следить, чтобы они не поселились в вашем жилище. На улице и в лесу встречаются клещи, переносящие энцефалит, а также животные, больные бешенством. Опасайтесь их укусов.
Очень много микробов обитает в общественных местах, на поручнях в транспорте, дверных ручках. В помещениях излюбленные места скопления бактерий - это рабочие столы, телефоны, клавиатура компьютеров, а также туалеты. Здесь вы можете подхватить конъюнктивит, ангину, насморк, кишечные и кожные инфекции.
Страшные и ужасные микробы окружают нас. Их миллионы, и их нельзя увидеть без микроскопа. Впору запаниковать, особенно если ты ребенок. Одна из фирм по производству игрушек решила показать детям виды микробов и выпустила серию плюшевых микробов, увеличенных в миллионы раз с подробным описанием заболеваний, ими вызываемых и рекомендациями, что нужно делать, чтобы не заболеть. И если у тебя есть подобная игрушка, страх просто уйдёт, слишком уж они забавны. А отсюда вывод – болезнь можно победить.
Интересный подход. И имеет место быть.
Но мы уже выросли и с игрушками возиться нам уже не солидно.
Для успешной борьбы с микробами необходимо вести здоровый образ жизни и соблюдать некоторые правила.
Вы моете руки не меньше десяти раз каждый день. И делаете это автоматически, понимая, что эта мера предосторожности от воздействия болезнетворных микроорганизмов необходима. Это понимание прививается с раннего детства, как необходимый элемент культуры ежедневного быта. Благодаря такому воспитанию и каждый человек, и всё общество защищают себя от эпидемий дизентерии, холеры и т.д.
Сегодня мало кто задумывается, что излюбленное место размножения вирусов, особенно респираторной (связанной с дыхательной системой) группы, являются эпителиальные (те, которые закрывают органы от внешних воздействий) клетки слизистых (защитных) оболочек ушей, горла, носа и его придаточных пазух. И ежедневное, особенно в период сезонных заболеваний ОРВИ, промывание носа может нас защитить от проникновения вирусов в организм.
Итак, несмотря на миллиарды окружающих нас недружественных микробов, быть здоровым очень просто!
Просто надо заниматься закаливанием организма.
Заниматься физкультурой и спортом.
Правильно питаться.
Соблюдать правила гигиены всегда и везде.
Вести здоровый образ жизни.
Быть оптимистом по жизни.
1.6. Полезные бактерии.
Не всех микроорганизмов нужно бояться. Человек научился с некоторыми из них дружить и извлекать пользу для себя. Например, дрожжи. С их помощью пекут вкусный хлеб и ароматные булочки. Бактерии участвуют в производстве кефира, йогурта, сыра и других молочно-кислых продуктов. Вино, пиво и квас тоже не получатся без микроорганизмов. А ещё они производят антибиотики, витамины и много всяких полезных препаратов.
С помощью микробов очищают сточные воды, уничтожают нефтяные пятна в водоемах, а в угольных шахтах бактерии очищают воздух от метана – взрывоопасного газа. И это ещё не все, на что способны эти крошечные существа. Ученые-микробиологи думают над тем, как заставить «работать» микробов лучше и активнее, изменяя их природные свойства, создаются новые виды микробов, которых не было в природе, но с полезными для человека свойствами. И я считаю, что будущее за наукой микробиологией.
2.Исследовательская часть.
Мне захотелось увидеть действие микроорганизмов дома. Из книг я узнал, что молоко - лакомая пища для бактерий. В благоприятных условиях одна молочно-кислая бактерия за сорок восемь часов может дать поколение в 500 млн. себе подобных. Если хотят сохранить молоко свежим, то бурный процесс размножения молочно-кислых бактерий тормозят пастеризацией или кипячением, а еще молочно-кислые бактерии медленнее размножаются на холоде. Проверим эти утверждения. А еще посмотрим, как влияют бактерии, содержащиеся в воздухе, на процесс размножения молочно-кислых бактерий.
Я купил в магазине молоко, взял восемь стаканчиков. В четыре налил пастеризованное молоко (к сожалению, сырое негде взять в городе), а в оставшиеся четыре – кипяченое. По одному стаканчику из каждой партии закрыл полиэтиленовой крышкой, будем считать, что ограничил доступ воздуха. Итак, на кухонном столе оставляем пару открытых стаканчиков с молоком (кипяченым и некипяченым) и пару закрытых. В холодильник помещаем тоже по паре стаканчиков.
Молоко пастеризованное в открытом стаканчике под действием молочно-кислых бактерий превратилось в простоквашу уже через 36 часов. Такое же молоко в закрытом стаканчике сквасилось через 40 часов, кипяченое молоко продержалось 48 часов, в закрытом виде – порядка 60 часов. Пастеризованное молоко в холодильнике в открытом стаканчике сохраняло относительную свежесть порядка 120 часов, а кипяченое - 150 часов. В закрытом стаканчике - пастеризованное молоко в холодильнике оставалось свежим 135 часов, а кипяченое - 165 часов. 
Эксперимент показал, что процесс размножения молочно-кислых бактерий особенно активен при температуре воздуха 25-27 градусов и при доступе бактерий, содержащихся в воздухе, снижение окружающей температуры значительно замедляет процесс жизнедеятельности молочно-кислых бактерий. А еще мама поделилась секретом, что хранит молоко очень долго свежим в замороженном состоянии.
Итак, огромный микромир всегда нас окружает, влияет на нашу жизнь, и в наших руках сделать такое сотрудничество очень плодотворным и полезным для человечества.
Используемая литература:
1.Большая детская иллюстрированная энциклопедия. Москва. Эгмонт Россия ЛТД. 2001
2. Большая иллюстрированная энциклопедия эрудита. Москва. Махаон. 2004
3. Зеленоградская молодёжная газета. №6(55) спецвыпуск, декабрь.2006
4. www.corporacioa.ru
5. www.vofka.com
Тема «Бактерии, живущие вокруг нас»
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………1
ИНФОРМАЦИЯ О РАЗНОВИДНОСТЯХ БАКТЕРИЙ……………………………………2-5
ОПЫТЫ ПО РАЗМНОЖЕНИЮ БАКТЕРИЙ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ……………..6
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………………..7
ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………………………...8
Введение: бактерии играют очень важную роль в мире живого. Бактерии были одними из первых, появившихся на Земле видов (они появились примерно 4 триллиона лет назад), и более чем вероятно, что они переживут и нас, людей. Несмотря на их огромное разнообразие и на то, что они расселены практически везде на Земле – и на дне океана, и даже в нашем кишечнике, – у бактерий все же есть нечто общее. Все бактерии обладают приблизительно одинаковым размером (несколько микрометров)
Цель: исследование бактерий, живущих в организме человека и размножение бактерий в домашних условиях.
Задачи:
Выяснить, что такое бактерии.
Проделать эксперименты по размножению бактерий в домашних условиях.
Проанализировать информацию о бактериях.
Объект исследования - бактерии.
Предмет исследования – значение бактерий для человека.
Методы работы: опыты, наблюдения, анализ соответствующей литературы.
Актуальность: мир бактерий - часть нашей жизни.
Однажды я своим родителям задала вопрос, почему люди болеют? Мама сказала, что это бактерии попадают в организм и человек болеет. И тогда я задумалась, а что такое бактерии, где они живут, как размножаются и чем опасны? И все ли бактерии вредны?
Гипотеза: я хочу предположить, что множество бактерий живет в организме человека, они бывают как полезные, так и вредные. А так же, что бактерии, возможно, размножить в домашних условиях.
А что же такое бактерии?
Микробы очень разнообразны. Наиболее известны из них бактерии. Итак, бактерии – это микроорганизмы, их можно рассмотреть только под микроскопом. Бактерия состоит только из одной клетки и имеет свойства, как животных, так и растений. Существует около 2000 видов бактерий, и живут они повсюду: во рту, в носу, в кишечнике всех живых существ, включая человека. Другие живут в опавших листьях, мёртвых деревьях, останках погибших животных. Бактерии живут повсюду.
Форма их разнообразна: шарики, запятые, палочки, некоторые имеют жгутики. Размножаются бактерии делением.
У каждого вида бактерий своя определенная форма.
Я решила более подробно изучить бактерии, которые живут в организме человека. Исследуя бактерии, я узнала, что они бывают хорошие и плохие. И я сейчас расскажу о некоторых видах.
1. Лактобактерии
О
беспечивает контроль в наших внутренностях
Лактобактерии, живут в пищеварительном тракте человека с доисторических времен, делают большое и важное дело. Как чеснок вампиров, они отпугивают болезнетворные бактерии, не давая им поселиться в нашем животе и привести кишечник в расстройство. Соленые огурцы и помидоры, квашеная капуста укрепят силы вышибал.
2. ЗАЩИТНИК ПУЗА
О
станавливают приступы голода в 3 часа дня
Это еще одни живущие в пищеварительном тракте бактерии, развиваются с нашего детства и помогают поддерживать здоровый вес на протяжении всей жизни, контролируя гормоны, отвечающие за чувство голода! Нужно съедать по 1 яблоку каждый день. Эти фрукты вырабатывают в желудке молочную кислоту, в которой не выживает большинство вредных бактерий.
3
. ГОЛОВОЧЕС
Любит душ, горячие ванны и бассейны
Живущая в теплой воде бактерия забирается под кожу черепа через поры волосяных фолликулов, вызывая инфекцию, сопровождаемую зудом и болью в пораженных участках.
Не хочешь надевать шапочку для купания каждый раз, когда принимаешь ванну? Отрази вторжение чесальщика бутербродом с курицей или лососем и яйцами.
4. Вредные бактерии
Вредные бактерии могут таиться в самых неожиданных местах. Они могут вызывать сыпь, очень любят жить на сенсорных панелях телефонов и планшетных компьютеров. Многие компании производят чехлы для телефонов и планшетников с антибактериальным покрытием, которое гарантированно останавливает размножение бактерий.
5. БЛАГОРОДНЫЙ НЕГОДЯЙ
Хорошая и плохая бактерия
Э
та бактерия считается причиной десятков тысяч инфекционных заболеваний ежегодно. Но она доставляет нам проблемы, только когда находит способ покинуть толстую кишку. В норме она вполне себе полезна для жизни и обеспечивает организм витамином К, который поддерживает здоровье сердца.
6. НАРЫВАЮЩИЙСЯ
П
оедает молодость нашей кожи
Чаще всего прыщи вызваны этой бактерией, которая живет на коже большинства людей. Прыщи -это, конечно, малоприятно, но, проникнув через поврежденную кожу внутрь тела, эта бактерия может вызвать более серьезные заболевания: пневмонию и менингит.
Природный антибиотик, токсичный для этих бактерий, содержится в человеческом поте. Поэтому хотя бы раз в неделю необходимо включать в тренировку высокоинтенсивные упражнения, и всегда пользоваться чистым полотенцем.
7
. МИКРОБ – ОБЖОРА
® Живет в кисломолочных продуктах
Бактерии населяют содержимое банок с йогуртом, бутылок с кефиром, простоквашей, ряженкой и прочими подобными продуктами. И эти продукты становятся, очень полезными.
Вот так выглядят некоторые бактерии под микроскопом в компьютерной обработке
Ресничные бактерии На коже человека В желудке
Причина пневмонии В кишечнике Плавающие бактерии
Изучая, бактерии я одновременно занялась творчеством, я их рисовала, лепила, раскрашивала, вышивала. Так я еще больше узнала об этих загадочных микроорганизмах. Мои одноклассники тоже заинтересовались этой темой и выполнили различные творческие работы.
Вот наши работы:
Во всем мире много внимания уделяют этим микроорганизмам:
Снимается документальное видео, в которых рассказывают о вреде и пользе бактерий;
Обучающее и развивающее видео для детей;
Создаются интерактивные и компьютерные игры.
Масяня и бактерии
Уроки осторожности
Интерактивная игра на полу (поймай бактерию) Интерактивная игра на стекле
(поймай бактерию)
Компьютерная игра «Побег из пробирки»
Изучая данную тему, я сделала вывод, что человек, служит пристанищем для множества самых разнообразных микроорганизмов и бактерий, большинство из них могут стать виновниками смертельно опасных заболеваний. Но некоторые из этих крошечных существ, приносят пользу организму.
Так какова роль полезных бактерий в нашем организме?
С помощью них в организм всасываются витамины.
Они подавляют активность гнилостных, вызывающих токсикацию организма.
Усиливают иммунитет.
Предупреждают проникновение болезнетворных бактерий через слизистую оболочку.
Нормализуют составь крови.
Способствуют улучшению обмена веществ.
И сейчас я хочу рассказать о кисломолочных продуктах, в которых размножаются полезные бактерии – обжоры, которые обеспечивают функции, пищеварения.
Я провела анкетирование среди учащихся 4А класса школы № 5, в котором приняло участие 30 человек. Оно содержало следующие вопросы:
1. Используете ли вы кисломолочные продукты в пищу?
-Да
-Нет
2. Если да, то почему?
-Вкусно
-Полезно
-Доступно
3. Какие кисломолочные продукты вы предпочитаете? Почему?
4. Читаете ли вы описание данного кисломолочного продукта на упаковке?
-Да
-Нет
5. Знаете ли вы о существовании полезных бактерий в кисломолочных продуктах?
-Да
-Нет
В результате анкетирования было выяснено, что кисломолочные продукты пользуются популярностью.
Почти все одноклассники используют в пищу кисломолочные продукты
Большинство используют, потому что вкусно
В основном предпочитаю йогурты
Но на вопрос читаете описание продукта или нет, большинство учащихся не читают.
Оказалось, что почти все не знают, о существовании полезных бактерий в кисломолочных продуктах.
Таким образом, выяснилось, что молочнокислые продукты нравятся моим одноклассникам. Наиболее популярными являются йогурты потому, что нравится их вкус.
Получается, что если в кисломолочных продуктах есть полезные бактерии, значит и такие продукты как йогурт, кефир, ряженка, творог полезные для здоровья.
И совсем не обязательно иметь микроскоп, чтобы увидеть бактерии. Попробуйте сами обнаружить их прямо у вас на кухне.
Для размножения бактерий в домашних условиях я провела несколько экспериментов:
1 эксперимент:
Я взяла сырое молоко. Поставила его в теплое место и оставила на несколько дней, оно изменило свой вид - в нем появятся комочки, сверху отслоилась прозрачная жидкость, молоко стало издавать кислый запах. Так и говорят, что "молоко скисло". Это произошло из-за того, что в молоке всегда есть немного бактерий определенного вида - молочнокислых. В теплой среде они начинают быстро размножаться. Взрослая особь бактерии делится на две совершенно одинаковые, которые тут же начинают расти, а когда вырастут до взрослого состояния, то опять делятся. Из одной бактерии получаются две, из этих двух - четыре, из четырех - восемь и т.д. И за несколько дней в нашем молоке их поселяются миллионы! Все они живут, двигаются, размножаются. В результате их деятельности в молоке начинается процесс брожения и в нем появляется много молочной кислоты. Что мы и наблюдаем.
2 эксперимент:
Можно ускорить процесс скисания молока. Для этого в свежее молоко можно добавить немного кислого молока, кусочек творога, или немного домашней сметаны. Кисломолочные бактерии, которые находятся в кислом молоке или в твороге, начнут размножаться и свежее молоко быстро скиснет.
Так же я решила проконтролировать изменения при процессе скисания молока. Для его проведения я решила воспользоваться специальной оборудованной цифровой лабораторией «Архимед», в которую входят регистратор данных, специальный датчик, соединительный провод и термос емкостью 1 литр и персональный компьютер.
Я нагрела 750 мл молока и остудила его до комнатной температуры. Залила молоко в термос. Погрузила в молоко электрод датчика и закрыла термос крышкой так, чтобы не повредить проходящий через пробку кабель электрода. На компьютер заранее установлена программа Мультилаб. И начала регистрировать данные. Показания отображались на экране в виде графика. Через 30 часов остановила регистрацию. С помощью графика видно, что с увеличением количества бактерий изменяется линия графика.
Заключение: итак, мое предположение подтвердилось. Множество бактерий живет в организме человека, они бывают как полезные, так и вредные. А так же, что бактерии, возможно, размножить в домашних условиях.
И я бы хотела дать всем совет. Так как бактерии являются причиной очень многих болезней и чтобы не допустить этого, нужно укреплять иммунитет, а для этого необходимо вести здоровый образ жизни, следить за питанием, соблюдать режим дня, заниматься спортом, и не иметь вредных .
Литература.
Большая книга ВОПРОСОВ и ОТВЕТОВ
«ЧТО? ЗАЧЕМ? ПОЧЕМУ?».
Компьютерная энциклопедия - УМНИКИ
«Изучаем Планету».
Сайт ФирмаМир - http://farmamir.ru/2011/11/vidy-bakterij-xoroshie-i-ploxie-2/ http://forexaw.com