Болезнетворные бактерии как регулятор численности человеческих популяций

Курсовой проект - Экология

Другие курсовые по предмету Экология

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



Министерство образования Российской Федерации

Российский Государственный Гидрометеорологический университет

 

Кафедра прикладной экологии

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по ЭКОЛОГИИ

по теме: Болезнетворные бактерии как регулятор численности человеческих популяций

 

 

 

Выполнила

ст. гр. Э-231

Хуторная О.В.

 

Проверил

Крылов П.И.

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург, 2004

ОГЛАВЛЕНИЕ

бактерия эпидемия человеческий популяция

ВВЕДЕНИЕ

БАКТЕРИИ

Строение и размножение бактерий

Питание бактерий и их борьба с неблагоприятными условиями

Чистая культура

Человек и бактерии

Риккетсии

ВСЕ О БОЛЕЗНЯХ И ЭПИДЕМИЯХ

Бубонная чума

Европа

Россия

Сибирская язва

Заболеваемость по России

Холера

Крупнейшие эпидемии

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

 

На земном шаре не так уж много мест, где нет бактерий. Бактерии были найдены в почве на глубине 5 м, в пресной и соленой воде и даже во льдах ледников. Очень много бактерий в воздухе, в молоке, а также в организмах животных и растений, как живых, так и мертвых, и на их поверхности. Бактериальные клетки чрезвычайно малы - от менее чем.1 до 10 мкм в длину и от 0,2 до 1 мкм в ширину. В большинстве случаев это одноклеточные формы, но некоторые виды образуют цепочки из слабо связанных клеток. Бактериальные клетки бывают палочковидными, сферическими (кокки) или спиральными. Ввиду мелких размеров бактерий и общего сходства в строении разных видов при их классификации руководствуются обычно физиологическими или биохимическими свойствами, а не морфологическими признаками.

Диаминопимелиновая кислота - аминокислота, встречающаяся только у бактерий и у сине-зеленых водорослей.

Мурамовая кислота - одно из производных глюкозы.

Желатина - белковое вещество животного происхождения. Получается вывариванием костей, обрезков кожи, хрящей и т. п.

Автоклав - герметический сосуд (чугунный или стальной) с двойными стенками, работающий при повышенных температуре и давлении.

Мор - название смертельной болезни (эпидемии) на Руси.

Цель курсовой работы

Исследовать, что такое бактерия, ее строение, функции, способы размножения и борьбы с неблагоприятными условиями. Понять, какие болезни они вызывают и всегда ли так получается (всегда ли бактерии бывают вредными, может быть они могут помогать людям). Изучить эпидемии, вызванные бактериями и определить, сильно ли они повлияли на численность человеческих популяций.

Актуальность темы

Я считаю, что эта тема очень актуальна в наше время, т. к. эпидемии, были они вызваны бактериями или чем-то другим, будут всегда, пока живут люди. Взять хотя бы эпидемию нашего века - СПИД - она очень похожа на пандемии прошлых веков: оспа, чума, холера. Похожа тем, что раньше не знали, как избавиться от этой напасти, и сейчас тоже не знают. А надо всего лишь немного задуматься над своим поведением и не забывать об ошибках наших предков.

БАКТЕРИИ

 

Строение и размножение бактерий

 

Бактериальная клетка заключена в плотную жесткую оболочку, в состав которой входит диаминопимелиновая кислота и мурамовая кислота. Электронно-микроскопическое изучение показало, что бактериальная оболочка состоит из структурных единиц диаметром 50 - 140 нм, расположенных в виде правильных шестиугольников или прямоугольников (рис. 1). У большинства бактерий клеточная стенка окружена снаружи слизистой капсулой, состоящей из полисахаридов и образующей дополнительный защитный слой. Густая цитоплазма бактериальных клеток содержит гранулы гликогена, белков и жиров, но в ней нет ни митохондрий, ни эндоплазматической сети (рис. 2). Рибосомы свободно лежат в цитоплазме, они не связаны с мембранами. ДНК сосредоточена в особой ядерной зоне, не окруженной, однако, ядерной оболочкой. Кокки обычно имеют по одному ядру, а палочковидные бациллы - по два ядра на клетку и более.

Многие бактерии могут совершать плавательные движения в результате взмахов тонких выростов клетки, называемых жгутиками. Жгутики бактерий состоят из одной-единственной нити, тогда как жгутики высших организмов содержат 11 нитей, собранных в пучок, из них 2 расположены в центре, а 9 - по периферии. Большинство палочковидных и спиралевидных бактерий имеют жгутики, а у большинства шаровидных кокков жгутики отсутствуют. При помощи жгутиков некоторые бактерии могут за 1 ч покрывать расстояния, превышающие длину их тел в 2000 раз.

Обычно бактерии размножаются бесполым путем - делением клетки надвое. Деление клетки связано с митотическим процессом, сходным с митозом в клетках высших организмов. Однако удвоение хромосом и деление ядерной зоны не всегда происходят одновременно с делением остальной клетки; поэтому любая данная клетка может иметь от 1 до 4 ядерных зон и даже более. Клеточные деления происходят у бактерий с довольно высокой скоростью. Клетки некоторых видов при выращивании в аэрируемой культуральной среде определенного состава могут делиться каждые 20 мин. При такой скорости размножения одна бактериальная клетка при благоприятных условиях может дать начало 250 000 клеток за 6 часов. Эти расчеты, позволяют понять, почему относительно небольшое число патогенных бактерий, проникнув в человеческий организм, может быстро вызвать симптомы болезни. К счастью для всех остальных живых существ, бактерии не могут долго размножаться с такой скоростью, так как их ограничивает недостаток пищи или накопление продуктов распада.

Некоторые цитологические наблюдения и данные генетических исследований свидетельствуют о том, что изредка у бактерий может происходить процесс, напоминающий половое размножение. При этом две разные клетки сливаются и обмениваются генетическим материалом. Генетическая рекомбинация была обнаружена у всех достаточно хорошо изученных бактерий; вероятно, она происходит также и у других видов. У одного из наиболее тщательно изученных видов - кишечной палочки (Escherichia coli) - установлено наличие пола: некоторые клетки ведут себя как мужские и переносят генетическую информацию при прямом контакте с женскими клетками. Эта способность переносить гены регулируется фактором плодовитости (F+); последний может быть перенесен в женскую клетку, которая при этом превращается в мужскую.

Обычные вегетативные бактериальные клетки гаплоидны. При половом размножении хромосома из мужской клетки частично или целиком переходит в женскую, в результате чего образуется частично или полностью диплоидная клетка. Последующее расхождение хромосом приводит к образованию гаплоидных клеток дочернего поколения.

Питание бактерий и их борьба с неблагоприятными условиями

 

При неблагоприятных условиях, например при высыхании субстрата, многие бактерии переходят в состояние покоя. Клетка теряет воду, несколько сморщивается и остается в состоянии покоя до тех пор, пока снова не появится вода. Некоторые виды переживают периоды засухи, жары или холода в форме спор. Образование спор у бактерий - это не способ размножения, так как каждая клетка дает всего одну спору и общее число особей при этом не возрастает. При образовании споры клетка ссыхается, округляется в пределах имеющейся клеточной стенки и выделяет новую толстую стенку внутри старой. Как только условия вновь становятся подходящими для роста, спора поглощает воду, разрушает внутреннюю оболочку и превращается в типичную бактериальную клетку. Палочки сибирской язвы сохраняют жизнеспособность, оставаясь в виде спор в течение 30 лет.

Лишь немногие бактерии автотрофны и могут синтезировать необходимые для них органические соединения в результате реакций фотосинтеза или хемосинтеза, остальные питаются, как сапрофита или паразиты. Большая часть бактерий, подобно животным, аэробы и использует в процессе дыхания атмосферный кислород. Другие бактерии могут расти и размножаться в отсутствие свободного кислорода, получая энергию в процессе анаэробного расщепления углеводов или аминокислот и накапливая различные частично окисленные промежуточные продукты - спирт, глицерин или молочную кислоту. Некоторые из таких бактерий, называемые облигатными анаэробами, растут только в отсутствие кислорода, при наличии молекулярного кислорода они быстро погибают. Другие, называемые факультативными анаэробами, развиваются одинаково хорошо как в присутствии, так и в отсутствие кислорода.

Различные виды бактерий могут использовать в качестве источника энергии почти любые органические соединения - не только питательные вещества, как сахара, аминокислоты и жиры, но и продукты выделения, например мочевину и мочевую кислоту, содержащиеся в моче, и вещества, входящие в состав экскрементов. Один из видов бактерий может использовать в качестве питательного субстрата даже пенициллин, убивающий многие бактерии.

Ферментативное анаэробное расщепление углеводов называется брожением, а ферментативное анаэробное расщепление белков и аминокислот - гниением. Отвратительный запах разлагающихся пищевых продуктов и растительных или животных организмов обусловлен азот- и серосодержащими веществами, образующимися при гниении. Соединения, представляющие собой продукты жизнедеятельности бактерий одного типа, могут служить источником энергии для бактерий другого типа. Без бактерий все имеющиеся НА Земле атомы углерода и азота оказались бы связанными в телах погибших растений и животных, и жизнь прекратилась бы из-за недостатка сырья для синте