Исследовательский проект на тему «Бактерия - древнейшая форма организмов»

Содержание

Введение

Мир бактерий очень необычен, интересен и загадочен, а главное, что он невидим невооруженным глазом. Невозможно найти место на земном шаре, где не было бы этих мельчайших живых существ. Бактерии обладают способностью выживать в различных условиях, при этом эти микроорганизмы могут уничтожить все живое на Земле.

Актуальность проекта заключается в том, что в настоящее время уделяется большое внимание изучению микроорганизмов – бактерий и вирусов. Над их изучением работают учёные со всего мира. Поэтому знание о таинственном мире микроорганизмов мы считаем актуальным.

Предмет: бактерии.

Объект: особенности жизнедеятельности и роль бактерий

Цель: изучение особенности строения и жизнедеятельности бактерий, влияние бактерий на человека и другие живые организмы.

Задачи:

изучить литературные источники по теме проекта;

изучить строение и жизнедеятельность бактерий;

определить значение бактерий в природе и жизни человека;

сделать продукт – презентацию.

Методы исследования: поиск, изучение, систематизация, анализ.

Практическая значимость состоит в том, что материалы данного проекта могут применяться на классных часах, уроках биологии и во внеурочной деятельности.

Глава 1. Бактерии – древнейшая форма организмов

История открытия микроорганизмов

Микробиология- это фундаментальная наука, изучающая микроорганизмы. Они могут относиться как к растительному, так и к животному миру. Не существует возможностей наблюдать их невооруженным глазом. Они могут иметь как растительное, так и животное происхождение. Микробиология тесно связана с биологией, химией, физикой. В последние десятилетия появилось такое её ответвление как биоинформатика, пользующаяся математическими методами.

Открыть микроорганизмы и увидеть их в микроскоп удалось лишь во второй половине XVII в. Это достижение принадлежит голландцу Антонио ван Левенгуку (1632-1723 гг.) Он был любознательным самоучкой, увлекавшимся разнообразной изобретательской деятельностью. Он сумел создать более качественные линзы и добиться масштабов увеличения сконструированного им микроскопа в 300 раз.  Это позволило ему увидеть микроорганизмы. Самого этого термина в тот момент не существовало. Но Левенгук был настолько поражён увиденным, что весь остаток жизни посвятил изучению этих «крохотных животных», как он их называл. О своих наблюдениях он докладывал Лондонскому королевскому научному обществу. В 1695 г. он издал обстоятельный труд об этом с подробными рисунками. Левенгука по праву можно считать основателем микробиологии как науки. 

1.2 Жизнедеятельность бактерий

Бактерии - древнейшая форма организмов.

Бактерии – просто устроенные микроскопические организмы, чаще всего одноклеточные. Бактерии являются прокариотическими организмами – их клетки не имеют ядра.

Известно около 2,5 тысяч видов. Бактерии – очень древние организмы. Они возникли около 3,5 млрд. лет назад. Большинство бактерий бесцветны. Только немногие окрашены в пурпурный или зелёный цвет.

По форме различают следующие группы  бактерий: шарообразные  –  кокки, палочко­видные – бациллы, изогнутые в виде запятой – вибрионы, спиралевидные  – спириллы. Часто бактерии образуют скопления виде длинных изогнутых цепочек или групп клеток (приложение 1, рисунок 1).

Среди бактерий встречаются подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков, расположенных на одном из концов тела или по всей поверхности клетки. Жгутик представляет собой тонкую нить, нижняя часть которой закреплена в цитоплазматической мембране и клеточной стенке.

Бактериальные клетки окруже­ны плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточные оболочки бактерий существенно отличаются от растений и животных. Снаружи оболочки у большинства бактерий имеется слизистая капсула, которая предохраняет клетку от высыхания. Под оболочкой находится цитоплазматическая мембрана. Всё пространство клетки заполнено цитоплазмой. Цитоплазма представляет собой вязкую жидкость, состоящую из воды и растворённых веществ. Как вы уже знаете, клетки бактерий не имеют ядра. Их ядерное вещество лежит в цитоплазме. В цитоплазме также располагаются органоиды, которые служат для образования белка. В одной бактериальной клетке находится несколько десятков тысяч таких органоидов (приложение 1, рисунок 2).

Как и все живые существа, бактерии питаются, дышат и выделяют из клеток те вещества, которые больше не могут использовать.

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Это гетеротрофы. Лишь некоторые из бактерий, например сине-зелёные, или цианобактерии, способны создавать органические вещества из неоргани­ческих. Это автотрофы. Они сыграли важную роль в накоплении кисло­рода в атмосфере Земли.

По способу питания бактерии делятся на две группы: сапротрофы (от греческого «сапрос» — гнилой и «трофе» — питание, пища), получающие органические веще­ства из отмерших организмов или выделений живых ор­ганизмов, и паразиты (от греческого «паразитос» — нахлебник),   питающиеся   органическими   веществами живых организмов. Паразитизм у бактерий распростра­нён очень широко. Существуют бактерии, паразитирую­щие в теле бактерий других видов. Среди бактерий – пара­зитов много болезнетворных, вызывающих различные заболевания у растений, животных и человека.

Обязательным процессом для бактерий является дыхание. Для дыхания некоторых видов бактерий необходим кислород. Однако известны и такие виды, для которых присутствие кислорода губительно. Они обитают на больших глубинах в океанах или глубоко под землёй в нефтяных и газовых месторождениях [1].

 Клетки бактерий очень маленькие и просто устроенные. Поэтому они размножаются быстрее всех живых организмов в мире. Если необходимые для жизни условия максимально благоприятны, каждая бактерия может превращаться в две такие же клетки каждые 20 – 30 мин.

При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток спо­собно образовать массу, которой можно было бы запол­нить все моря и океаны. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро поги­бает под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65 -100°С, под дейст­вием дезинфицирующих веществ.

Когда условия для жизни бактерий ухудшаются (становится слишком холодно или сухо либо расходуются все питательные вещества), некоторые бактерии переходят в особую форму существования. Вокруг ядерного вещества и небольшого количества прилегающей к нему цитоплазмы образуется очень толстая оболочка. Такую бактериальную клетку называют спо­рой. В состоянии споры бактерии не дышат и не питаются, но при этом могут оставаться жизнеспособными сотни лет. Споры разносятся ветром, водой и животными. Их много в воздухе и почве. При попадании таких спор в условия, благоприятные для жизни бактерий, они снова становятся обычными бактериальными клетками. Важно понимать, что споры бактерий - это приспособление к выжива­нию в неблагоприятных условиях, а не способ размножения. Из одной бактериальной клетки всегда получается одна спора, а из одной споры — всегда только одна бактериальная клетка.

Практически нет места на Земле, где бы ни встречались бактерии. Они находятся в почве, в воздухе, в воде, в помещениях, в мёртвых и живых организмах, в различных продуктах питания. Они живут во льдах Антарктиды при температуре –83°С и в горячих источниках, температура которых достигает +85-90 °С. Особенно много их в почве. В 1 г почвы могут содержать­ся сотни миллионов бактерий [2].

1.3Роль бактерий в природе и жизни человека

Бактерии - главные "уборщики" планеты

Благодаря этим микроорганизмам в природе происходят процессы гниения, т.е. преобразования всех органических остатков, как растительного, так и животного происхождения. Из года в год "переваривая" опавшую листву, микроорганизмы обогащают почву полезными веществами, образуя перегной и гумус. Это делает почву плодородной и создает благоприятные условия для развития новых растений, которые служат кормом животным. Именно бактерии обеспечивают круговорот веществ в природе. Если бы не они, то планета давно бы покрылась останками погибших животных и растений.

Очистка водоемов

На дне любого водоема присутствует ил, который также содержит много бактерий. Благодаря илу, происходит естественное очищение водоемов от различных веществ, которые попадают в реки из атмосферы и смываются талой и дождевой водой, а также остатков водорослей, отмирающих на зиму, продуктов жизнедеятельности всех водных обитателей.

Полезные ископаемые

Бактерии активно участвовали в образовании полезных ископаемых. Например, нефти и торфа. Ведь образование горючих полезных ископаемых связано с отмиранием и превращением растительных остатков.

Обогащение почвы азотом

Это одна из очень важных функций бактерий. Эти организмы способны усваивать азот из воздуха и обогащать им почву. Такие бактерии называют азотфиксирующими, они часто обитают на корнях бобовых растений (фасоль, горох). Если на один сезон на участке высадить бобовые культуры, то не будет необходимости вносить минеральные азотные удобрения (селитру) [3].

Болезнетворные бактерии

Существует множество микроорганизмов, которые вызывают болезни не только человека, но и диких растений и животных. Так, корневую гниль и образование опухолей, которые приводят к гибели растений, вызывают патогенные бактерии.

Споры сибирской язвы могут пролежать в почве очень долгое время. Это очень заразное заболевание, его вспышки уничтожают целые популяции диких животных. Еще одно очень заразное заболевание – чума. Например, в Америке она уничтожила множество луговых собачек. Вслед за ними практически вымерли хорьки, которые питались собачками [4].

Глава 2. Практическая часть

Мы провели анкетирование в 6б классе, чтобы выяснить насколько ребята владеют знаниями о таинственном мире микроорганизмов. Анкета состояла из 6 вопросов (приложение 2).

Нами были полученные следующие результаты (приложение 3):

Вопрос 1: Знаете ли, что такое бактерия? 19 человек – да, 3 человека – нет.

Вопрос 2: Знаете ли Вы, что бактерии могут вызвать различные заболевания человека? 20 человек – да, 2 человека – нет.

Вопрос 3: Как Вы думаете, все ли бактерии вредны для человека? 5 человек – да, 17 человек – нет.

Вопрос 4: Как Вы думаете, в организме человека живут бактерии? 20 человек – да, 2 человека – нет.

Вопрос 5: Человек использует бактерий в хозяйственной деятельности? 14 человек – да, 8 человек – нет.

Человек использует бактерий в медицине? 17 человек – да, 5 человек – нет.

На основе полученных результатов мы можем сделать вывод, что не все учащиеся обладают знаниями о бактериях и их влиянии на организм. Большая часть ребят не обладают знаниями о том, как бактерии влияют на организм человека, а также не знают их применения в промышленности. Исходя из полученных результатов, мы решили сделать презентацию, с целью знакомства ребят с микроорганизмами. На уроке биологии мы познакомим ребят с удивительным миром микроорганизмов.

Заключение

Бактерии – это одноклеточные микроорганизмы. Они могут быть опасными для живых организмов. Некоторые из них вызывают тяжелые болезни: тиф, холеру, сифилис, туберкулез, дифтерию и др. Люди стараются найти новые способы обезопасить себя от их пагубного влияния. Но существуют и полезные микроорганизмы: способствующие созреванию сливок, образованию нитратов для растений, разлагающие мертвую ткань и др. Живут бактерии в воде, почве, воздухе, на теле живых организмов и внутри них. Бактерии способны разлагать сложные вещества на простые, которые потом могут вновь использоваться растениями. Поэтому бактерии незаменимы в круговороте веществ, без них невозможны были бы многие важные процессы на Земле.

На основе полученных результатов мы можем сделать вывод, что не все учащиеся обладают знаниями о бактериях и их влиянии на организм. Большая часть ребят не обладают знаниями о том, как бактерии влияют на организм человека, а также не знают их применения в промышленности. Исходя из полученных результатов, мы решили сделать презентацию, с целью знакомства ребят с микроорганизмами. На уроке биологии мы познакомим ребят с удивительным миром микроорганизмов.

Список литературы

Биология 6 класс Пономарева Учебник Биология. 6 класс Авторы: Пономарева И.Н. и др. М.: 2008. - 240с

Овчарова Е. Н., Елина В. В. Биология (растения, грибы, бактерии, вирусы)

https://ru.wikipedia.org

http://tepka.ru/biologiya_5/11.html

Приложение 1

Рисунок 1. Виды бактерий

Строение бактерии

Рисунок 2. Строение бактерий

Приложение 2

Анкета

1.Знаете ли, что такое бактерия?

2.Знаете ли Вы, что бактерии могут вызвать различные заболевания человека?

3.Как Вы думаете, все ли бактерии вредны для человека?

4.Как Вы думаете, в организме человека живут бактерии?

5.Человек использует бактерий в хозяйственной деятельности?

6.Человек использует бактерий в медицине?

Приложение 3

Вопрос 1. Знаете вы ли, что такое бактерия?

Вопрос 2. Знаете ли Вы, что бактерии могут вызвать различные заболевания человека?

Вопрос 3. Как Вы думаете, все ли бактерии вредны для человека?

Вопрос 4. Как Вы думаете, в организме человека живут бактерии?

Вопрос 5. Человек использует бактерий в хозяйственной деятельности?