L'importance des micro-organismes du sol et leur rôle. Bactéries du sol

Dans la nature, les espèces de plantes, d’animaux, de champignons et de micro-organismes ne sont pas réparties au hasard. Ils forment toujours certains complexes relativement permanents - des communautés naturelles. De tels complexes d'espèces interconnectées vivant sur un certain territoire avec des conditions de vie plus ou moins homogènes sont appelés.

Biocénose- un système naturel complexe composé de différents groupes des organismes qui diffèrent par le rôle qu'ils jouent dans le transfert d'énergie et de matière, par la place qu'ils occupent dans l'espace et dans le système alimentaire.

Dans la nature, on distingue diverses biocénoses : forêts, étangs, marécages, prairies, monticules de mousse, souches en décomposition, etc. Les plus petits font par nature partie des plus grands.

Biocénoses- pas de collections aléatoires de différents organismes. Dans le même conditions naturelles et avec une composition similaire d’espèces végétales et animales, des biocénoses similaires et naturellement répétitives apparaissent.

Membres communauté naturelle sont reliés par des relations alimentaires directes ou indirectes, se créent mutuellement un habitat et régulent mutuellement leur nombre.

Dans tous biocénose Il existe trois groupes d'organismes : les producteurs de matière organique (plantes vertes), ses consommateurs (herbivores, omnivores et carnivores) et les destructeurs (vers du sol, bactéries, moisissures). Les plantes individuelles ne vivent pas isolées, mais ensemble, formant des communautés végétales – des groupes de plantes interconnectées. différents types, longue durée grandissant dans la même zone et s’influençant mutuellement ainsi que sur l’environnement.

Des exemples de communautés végétales sont les forêts, les marécages et les prairies. Toutes les plantes de ces communautés sont adaptées à conditions spéciales la vie ensemble. Chaque communauté végétale est implantée sur un territoire homogène. Le sol de ce territoire, l'humidité, la lumière, la température et les autres conditions de vie sont différents de ceux d'une autre communauté. Le rôle des plantes dans la vie de la communauté naturelle est énorme. Les plantes vertes enrichissent l’air atmosphérique en oxygène, nécessaire à la respiration de la grande majorité des organismes. Au cours de ce processus, d'énormes masses de substances organiques se forment dans les plantes, qui sont ensuite utilisées comme nourriture par de nombreux habitants de la communauté naturelle.

Les plantes influencent le climat, aident à retenir l’humidité, éliminent la poussière de l’air, bloquent le vent, adoucissent le froid hivernal, réduisent la chaleur et retiennent la neige.

Les plantes abritent de nombreux animaux. Ainsi, les oiseaux se perchent dans les arbres, dans les fourrés d'herbes, utilisant des parties de plantes (branches, feuilles, tiges) comme Matériau de construction. La paruline construit un nid dans les fourrés de roseaux et le loriot construit un nid sur de fines branches d'arbres. Les scolytes vivent sous l'écorce des arbres et les larves de hannetons trouvent leur nourriture sur le système racinaire.

Les fourrés de plantes cachent les animaux des ennemis. L’importance des plantes dans la vie des animaux est si grande que leur existence sans plantes serait impossible.

Le rôle des plantes dans la formation du sol est important. Les débris végétaux morts (feuilles, tiges, troncs d'arbres) sont traités par les détritivores, des organismes qui se nourrissent de matière organique morte et forment le sol.

Les racines des plantes maintiennent le sol ensemble, le protégeant de la destruction. Afin de ne pas agrandir les ravins, il est recommandé de planter des arbres sur leurs pentes et falaises.

Question 1. Quelle est l'importance et le rôle écologique des procaryotes dans les biocénoses ?

Question 2. Comment les micro-organismes pathogènes affectent-ils l'état du macro-organisme (hôte) ?

Question 3. Décrire la structure d'une cellule bactérienne.

La taille d'une cellule bactérienne est généralement comprise entre 1 et 15 microns. La forme des cellules est très diverse : en forme de bâtonnet (bacilles), sphérique (cocci), en forme de spirale (spirille), en forme de virgule (vibrio). Une cellule procaryote est entourée d'une membrane de structure normale ; Une paroi cellulaire se forme à l'extérieur de la membrane qui, chez la plupart des bactéries, comprend une substance spéciale - la muréine. Au-dessus de la paroi cellulaire, de nombreuses bactéries sécrètent une capsule muqueuse qui leur sert à protection supplémentaire cellules. Dans la partie centrale de la cellule se trouve une molécule d'ADN circulaire, non délimitée du cytoplasme par une membrane. La zone de la cellule dans laquelle se trouve le matériel génétique est appelée le nucléoïde. Les cellules procaryotes ne possèdent pas d'organites membranaires. Leurs fonctions sont assurées par des invaginations de la membrane cellulaire. Toutes les cellules bactériennes contiennent des ribosomes, dont la structure est similaire à celle des ribosomes eucaryotes, mais de plus petite taille. Certaines bactéries possèdent des flagelles.

Question 4. Comment les bactéries se reproduisent-elles ?

Les bactéries se reproduisent simplement en se divisant en deux. Avant de se diviser, l'ADN circulaire est attaché à la membrane cellulaire. Après la reduplication, la cellule commence à croître en longueur (en raison, tout d'abord, de la partie médiane) et deux molécules d'ADN circulaires filles associées à la membrane se retrouvent à des extrémités différentes. La division se termine par la formation d'un septum intercellulaire. Les cellules filles peuvent se disperser ou rester associées, formant des colonies.

Question 5. Quelle est l'essence du processus de sporulation chez les bactéries ?

La plupart des procaryotes sont capables de produire des spores. Une spore est une cellule bactérienne dont le taux métabolique est fortement réduit et qui a formé une coque protectrice interne supplémentaire. La sporulation se produit dans des conditions défavorables (baisse de l'humidité, diminution ou augmentation de la température, exposition chimique). En avançant Conditions favorables les spores « germent » et donnent naissance à une nouvelle cellule bactérienne. Cela peut se produire même après des centaines, voire des milliers d’années. Les spores ont une énorme résistance aux influences extérieures et peuvent résister à d'énormes fluctuations de température, d'humidité et de pression. Lorsqu’elles sont à l’état de spores, les bactéries peuvent facilement se propager par le vent et d’autres moyens.

Microcénoses

(Heinis, 1936 ; Ramensky, 1937) - petites communautés, généralement situées dans les couches principales des biocénoses et sous l'influence des activités de formation de l'environnement des populations dominantes (Bykov, 1970 ; Truss, 1970). Ils sont divisés en : a) médiogènes, déterminés par l'environnement biocénotique (microcénoses épiphytes et saprophytes ; par exemple mousses et lichens), souvent inclus dans des consortiums ; b) biogénique, déterminé par la biologie de l'espèce dominante dans la microcénose - dominante, par exemple rhizomateuse ; c) exogènes, causés par des dommages à la couverture du sol (creusage des sangliers, chute d'une couche secondaire d'arbres), et parfois à l'écorce des arbres ; d) biomédiogénique (par exemple, microcénose d'une plante rhizomateuse sur un tronc d'arbre à loup en décomposition) ; e) bioexogène (par exemple, microcénose d'une plante rhizomateuse sur le site d'un incendie) ; f) les microcénoses endogènes du sol (couche édaphique du système), par exemple les myco- et microcénoses et les bactério-microcénoses. Toutes les microcénoses impliquent des micropopulations non seulement de dominants, mais aussi de plantes, d'animaux et d'autres coénotypes. En plus des microcénoses relativement stables, les microcénoses se retrouvent souvent dans les biocénoses - éléments de succession dans la formation des microcénoses ; par exemple, succession sur un arbre tombé ou une carcasse d'animal. Les microcénoses peuvent également être considérées dans leur intégralité, comme des microassociations ou des microcomplexes.

L'hypergenèse prépare la base, le substrat, qui dans certaines conditions peut se transformer en terre. Facteurs importants les formations du sol sont des organismes vivants, c'est avant tout un système : les micro-organismes du sol - les plantes qui fournissent de la litière, transformée en humus.

Les micro-organismes du sol sont un ensemble de différents groupes de micro-organismes pour lesquels environnement naturel l'habitat est le sol. Ils jouent un rôle important dans le cycle des substances naturelles, la formation du sol et la formation de la fertilité du sol ; ils peuvent se développer non seulement directement dans le sol, mais aussi dans les restes en décomposition d'origine végétale et animale. Dans le sol, il y a aussi des microbes pathogènes, des micro-organismes aquatiques et d'autres qui sont entrés accidentellement dans le sol (lors de la décomposition des cadavres, du tractus gastro-intestinal des animaux et des humains, avec de l'eau d'irrigation ou par d'autres moyens) et, en règle générale, meurent rapidement. dedans. Cependant, certains d'entre eux persistent longtemps dans le sol (par exemple, les bacilles charbonneux, les agents pathogènes du tétanos) et peuvent constituer une source d'infection pour les humains, les animaux et les plantes.

Par masse totale les micro-organismes du sol constituent la majorité des micro-organismes de notre planète : 1 g de chernozem en contient jusqu'à 10 9 (parfois plus) de micro-organismes vivants, ce qui se traduit en biomasse jusqu'à 10 t/ha. Ils sont représentés à la fois par des procaryotes (bactéries, actinomycètes, algues bleu-vert) et des eucaryotes (champignons, algues microscopiques, protozoaires). Grâce à l'utilisation méthodes modernes(microscopie électronique, capillaire et autres) découvrent chaque année de nombreux nouveaux représentants du microbiote du sol.

Les propriétés et fonctions des micro-organismes du sol sont variées. Parmi eux, il y a les hétérotrophes et les autotrophes, les aérobies et les anaérobies ; Les micro-organismes du sol diffèrent fortement en termes de pH optimal, de relation avec la température, de pression osmotique et de sources de substances organiques et inorganiques utilisées. Beaucoup d’entre eux, malgré des besoins différents et parfois directement opposés, se développent dans le même sol, constitué de nombreux microenvironnements très différents. L'évolution de leur nombre dépend également de la période de l'année : au printemps et en automne, il y a plus de micro-organismes, en hiver et en été, il y en a moins. Le biote des couches supérieures du sol est plus riche que celui des couches sous-jacentes ; Une abondance particulière de micro-organismes est caractéristique de la zone racinaire des plantes - la rhizosphère.

Le sol est éducation à la nature, constitué d'horizons génétiquement liés formés à la suite de la transformation des couches superficielles de la lithosphère sous l'influence de l'eau, de l'air et des organismes vivants. Le sol est constitué de parties solides, gazeuses et vivantes (faune et flore). Elle a de la fertilité.

Le principal signe du processus de formation du sol est la formation d’humus. L'humus est un groupe de composés de haut poids moléculaire dont la nature chimique n'a pas encore été établie avec précision. Il existe quatre groupes de composés : les acides humiques, les humines, les acides fulviques et les acides hématomélaniques. Rôle important Les micro-organismes du sol jouent un rôle dans la formation de l'humus. D'une part, les micro-organismes décomposent divers résidus, principalement origine végétale, formant les composants structurels des substances humiques. De plus, au cours de leur activité vitale, ils sécrètent eux-mêmes des substances qui sont des composants structurels de l'humus. Lorsque les micro-organismes meurent, ils sont libérés dans le sol un grand nombre de la matière organique, qui contribue de manière significative à la formation de l'humus.

Les organismes microscopiques du sol remplissent de nombreuses fonctions différentes. Par exemple, dans des conditions anaérobies, ils fermentent activement des composés organiques complexes, les convertissant en composés moléculaires simples facilement absorbés par les plantes. Les microbes antagonistes jouent un rôle important dans l’augmentation de la productivité des plantes et l’amélioration de la fertilité des sols. Il s'agit d'un groupe spécial de bactéries, champignons, levures et autres micro-organismes qui produisent divers produits biologiques. substances actives(BAS), principalement des substances antibiotiques qui suppriment la croissance et le développement de la microflore pathogène.

Les micro-organismes du sol forment une biocénose complexe dans laquelle leurs différents groupes entretiennent des relations complexes les uns avec les autres. Certains d’entre eux coexistent avec succès, tandis que d’autres sont antagonistes. L'objectif de la technologie EM est de créer conditions optimales pour le développement d'une microflore bénéfique conduisant à un sol plus sain, augmentant sa fertilité et la productivité des cultures cultivées.

Sur scène moderne le développement est l’objectif principal auquel est confronté éducation scolaire, y compris avant le biologique, - la préparation d'une personne cultivée, hautement instruite, d'une personnalité créative. La solution à ce problème mondial vise à faire revivre les traditions spirituelles et morales, à initier les étudiants à la culture créée au cours de l'histoire millénaire de l'humanité et à former un nouveau style de pensée - biocentrique, sans lequel il est impossible de préserver la vie dans le biosphère.

La biologie apporte une contribution significative à la formation chez les écoliers d'une image scientifique du monde, d'un mode de vie sain, de normes et règles d'hygiène et d'une culture environnementale ; en préparant les jeunes à travailler dans le domaine de la médecine, Agriculture, biotechnologie, gestion de l'environnement et conservation de la nature. (3.6)

Le contenu de l'éducation biologique comprend des connaissances sur le niveau d'organisation et l'évolution de la nature vivante ; biodiversité; métabolisme et conversion énergétique; la reproduction et le développement individuel des organismes, leurs liens avec l'environnement et leur adaptabilité à celui-ci ; sur l'organisme, sa nature biologique et son essence sociale ; normes sanitaires et hygiéniques et règles d'un mode de vie sain. (4.6)

La mise en œuvre de ces tâches s'effectue à travers des programmes et des enseignements pédagogiques et méthodologiques. Il existe actuellement plusieurs kits pédagogiques et méthodologiques en biologie. L'enseignant peut en choisir un en tenant compte des caractéristiques des régions, du niveau de formation des élèves et de la spécialisation de l'enseignement à l'école.

C'est le choix du programme qui détermine dans quel ordre et avec quelle profondeur les étudiants étudieront la matière.

Selon le programme de Sivoglazov V.I., Sukhova T.S., Kozlova T.A. dans le livre destiné aux enseignants « Biologie : modèles généraux », le thème « Activité biogéochimique des micro-organismes » n'est pas considéré comme une leçon indépendante dans une leçon distincte, mais est partie intégrante d'autres sujets. Par exemple, dans une leçon sur le thème « L'importance des procaryotes dans les biocénoses, leur rôle écologique », des questions telles que la participation des bactéries à tous les processus se produisant dans le monde organique sur Terre sont étudiées ; le rôle des bactéries dans le cycle des substances qui soutiennent la vie sur Terre, ainsi que la participation des bactéries au cycle éléments essentiels. Dans une leçon sur le thème « Le cycle des substances dans la nature », ainsi que d'autres questions, les activités de bactéries fixatrices d'azote, grâce à quoi l'azote atmosphérique est inclus dans le cycle, et l'activité des micro-organismes participant au cycle du carbone et du soufre est également prise en compte.

Examinons ces leçons plus en détail.

L'IMPORTANCE DES PROCARYOTES DANS LES BIOCOÉNOSES, LEUR RÔLE ÉCOLOGIQUE"

Points de référence de la leçon

Les bactéries en tant que formes de vie primitives qui vivent partout : dans l'eau, dans le sol, dans produits alimentaires, dans toutes les zones géographiques de la Terre

Participation des bactéries à tous les processus se produisant dans le monde organique sur Terre

Le rôle des bactéries dans le cycle des substances qui soutiennent la vie sur Terre

Participation des bactéries au cycle des éléments essentiels

Bactéries pathogènes, leur rôle dans faune et dans une société civilisée

Les bactéries et l'industrie alimentaire

Le rôle des bactéries en agriculture

Les cyanés (bleu-vert) sont les plus anciens organismes contenant de la chlorophylle.

Le rôle indicateur du cyanure (bleu-vert) comme indicateurs du degré de pollution des plans d'eau.

Tâches:

1. Caractériser tous les habitats possibles des procaryotes sur notre planète.

2. Justifier « l'ubiquité » des bactéries et du cyanure (bleu-vert) par les caractéristiques de leur structure, leurs processus physiologiques et leurs cycles de vie.

3. Développer les connaissances des élèves sur le rôle écologique important des procaryotes.

Répondez aux questions. Effectuez les tâches :

1. Quelle est la structure d’une cellule bactérienne ?

2. Décrire le processus sexuel des bactéries.

3. Sur la base de quelles caractéristiques inhérentes aux bleus-verts peuvent-ils être classés comme procaryotes ?

4. Remplissez un schéma révélant le rôle des bactéries dans la nature et dans la vie humaine.

Le rôle des bactéries dans la nature et dans la vie humaine

1..... 3..... 5.....

Jouer un rôle colossal dans la biosphère bactéries qui peuplaient l'hydrosphère, l'atmosphère dans la plus grande mesure - la lithosphère. La vitesse de leur reproduction et de leur activité vitale affecte le cycle des substances dans la biosphère.

Dispositions de base

1. Dans la biosphère, il existe un cycle constant d'éléments actifs passant d'un organisme à l'autre, dans la nature inanimée et de nouveau dans l'organisme. Le rôle principal dans ce processus est joué par les bactéries en décomposition.

2. Les procaryotes, en raison de leur capacité à se reproduire rapidement, présentent une énorme variabilité génétique et une énorme capacité d'adaptation. Selon la manière dont elles se nourrissent et utilisent l’énergie, on distingue plusieurs groupes de bactéries.

3. L'adaptation de chaque groupe de bactéries à des conditions environnementales particulières (spécialisation étroite de l'activité vitale) conduit au fait que certaines bactéries sont remplacées par d'autres dans le même environnement. Par exemple, dans le sol, des bactéries putréfactives décomposent les résidus organiques, libérant de l'ammoniac, que d'autres bactéries transforment en nitreux puis en acide nitrique. Le plus grand processus de la biosphère, réalisé par les bactéries, est la décomposition lors de la pourriture de tous les cadavres de tous les habitants de la Terre.

Référence

L'eau, dont 1 ml contient 10 bactéries, reste claire et non trouble.

Question à méditer . Pourquoi L. Pasteur a-t-il qualifié les bactéries de « grandes fossoyeuses de la nature » ?

Questions et tâches à répéter.

1. Sous l'influence de quels organismes se produit la décomposition complète de la matière organique des individus morts sur notre planète ?

2. Quelle influence facteurs environnementaux Peut-il aider à tuer les bactéries ?

3. Pourquoi la pollution des sols par les produits pétroliers aura-t-elle un impact fortement négatif sur l'état de l'ensemble de la biogéocénose ?

4. Pourquoi les bactéries appartiennent-elles au groupe : décomposeurs dans toute biogéocénose ?

5. Comment les bactéries pathogènes peuvent-elles affecter l'état du macroorganisme (hôte) ?

6. Dans quels cas une reproduction massive des bleus-verts peut-elle être observée dans les plans d'eau ? A quoi cela pourrait-il conduire ?

Informations pour les enseignants

Les bactéries et les cyanures (bleu-vert) sont partout. Les spores bactériennes volent jusqu'à une hauteur de 20 km, les bactéries anaérobies pénètrent dans la croûte terrestreà une profondeur de plus de 3 km.

Les spores de certaines bactéries restent viables à une température de 253°C. Il y a plus de 600 milliards d’individus dans un gramme de bactérie. Le nombre de bactéries dans un gramme de sol se mesure en centaines de millions.

Tâche supplémentaire

Rédigez un essai sur le sujet : « Une semaine sans bactéries sur Terre ».

Souviens-toi!

Disponibilité d'un noyau conçu

Quel est le rôle des bactéries dans la nature ?

Bactéries bénéfiques du tube digestif (escherichia coli)

Bactéries nodulaires des plantes

Procédés de fabrication (bactéries lactiques)

Bactéries pathogènes (causant des maladies) (bacille de Koch)

Traitement biologique boire de l'eau, au lieu de la chloration

Cycle de la matière et de l'énergie dans l'ensemble de la biosphère

Réviser les questions et les devoirs

1. Quelle est l'importance et le rôle écologique des procaryotes dans les biocénoses ?

2. Comment les micro-organismes pathogènes affectent-ils l'état du macro-organisme (hôte) ?

Parmi les bactéries, il existe de nombreuses espèces pathogènes qui provoquent des maladies chez l'homme. Pour la première fois, le médecin et chercheur allemand Robert Koch a pu prouver le rôle pathogène des bactéries. Il a découvert des bactéries responsables de nombreuses maladies. En 1882, Koch a isolé et décrit l'agent causal de la tuberculose, qui deviendra plus tard connu sous le nom de bacille de Koch. La peste est l’une des maladies bactériennes qui connaissent la croissance la plus rapide. Il ne faut que quelques heures entre les premiers signes de maladie et la mort. La gangrène gazeuse et le tétanos sont très dangereux. Leurs agents pathogènes sont des bactéries vivant dans le sol. L'infection se produit lorsque la terre pénètre dans des plaies profondes. Les plaies et brûlures superficielles sont souvent infectées par des staphylocoques et des streptocoques, provoquant une inflammation purulente. Par l’air, vous pouvez être infecté par un mal de gorge, la coqueluche, la diphtérie et la tuberculose. D'autres microbes pathogènes peuvent pénétrer dans l'organisme par l'eau brute, les fruits et légumes non lavés, vaisselle sale et les mains. Des maladies telles que le choléra, la fièvre typhoïde, la dysenterie s'accompagnent de dysfonctionnements intestinaux, de douleurs abdominales et de fièvre.

3. Décrire la structure d'une cellule bactérienne. Pourquoi pensez-vous que chez les bactéries, l’ADN ne forme pas de complexe avec les protéines ?

La cellule est entourée d’une membrane de structure normale, à l’extérieur de laquelle se trouve une paroi cellulaire. Dans la partie centrale du cytoplasme se trouve une molécule d'ADN circulaire, non délimitée par une membrane du reste du cytoplasme. La zone de la cellule contenant le matériel génétique est appelée le nucléoïde (du latin noyau - noyau et du grec eidos - espèce). En plus du « chromosome » circulaire principal, les bactéries contiennent généralement plusieurs petites molécules d’ADN sous la forme de petits anneaux peu disposés, appelés plasmides, impliqués dans l’échange de matériel génétique entre les bactéries. Les cellules bactériennes ne possèdent pas d'organites membranaires caractéristiques des eucaryotes ( réticulum endoplasmique, appareil de Golgi, mitochondries, plastes, lysosomes). Les fonctions de ces organites sont assurées par des invaginations de la membrane cellulaire. Les ribosomes sont des organites essentiels qui assurent la synthèse des protéines dans les cellules bactériennes. De nombreuses bactéries sécrètent du mucus au-dessus de la paroi cellulaire, formant une sorte de capsule qui protège en outre la bactérie des influences extérieures.

Les protéines histones, qui forment des complexes dans les cellules eucaryotes, remplissent principalement la fonction d'emballage pour un emplacement compact dans le noyau, et dans une cellule procaryote, il n'y a pas d'enveloppe nucléaire, les protéines ne sont donc pas nécessaires.

4. Comment les bactéries se reproduisent-elles ?

Les bactéries se reproduisent simplement en se divisant en deux. Après reduplication de l'ADN circulaire, la cellule s'allonge et un septum transversal s'y forme. Par la suite, les cellules filles se dispersent ou restent connectées en groupes.

5. Quelle est l'essence du processus de sporulation chez les bactéries ? Comparez les spores de plantes et de champignons. Quelles sont leurs similitudes et leurs différences fondamentales ?

De nombreux procaryotes sont capables de sporulation (Fig. 40). Les spores apparaissent généralement dans des conditions défavorables et sont des cellules dont le métabolisme est fortement réduit. Les spores sont recouvertes d'une coque protectrice, restent viables pendant des centaines, voire des milliers d'années et peuvent résister à des variations de température de –243 à 140 °C. Lorsque des conditions favorables sont réunies, les spores « germent » et donnent naissance à une nouvelle cellule bactérienne. Ainsi, la sporulation chez les procaryotes est une étape

cycle de vie qui fournit de l'expérience conditions défavorables environnement. De plus, à l’état de spores, les micro-organismes peuvent facilement se propager par le vent et d’autres moyens.

Pense! Souviens-toi!

1. Prédisez ce qui se passerait si toutes les bactéries sur Terre disparaissaient.

Les bactéries jouent un rôle important dans l’existence de la biosphère moderne. Beaucoup d'entre eux provoquent des processus de pourriture et de fermentation. Il existe des procaryotes qui vivent en symbiose avec d'autres organismes, par exemple bactéries nodulaires sur les racines plantes légumineuses. La stabilité des écosystèmes et le cycle mondial seront donc perturbés. éléments chimiques et les composés dans la nature, les processus de décomposition et d'autres processus importants des écosystèmes s'arrêteront.

2. Depuis combien de temps les gens utilisent-ils des micro-organismes ?

Les bactéries ont été observées pour la première fois au microscope et décrites en 1683 par le naturaliste néerlandais A. Leeuwenhoek. La taille des bactéries varie de 1 à 15 microns. Une cellule bactérienne individuelle ne peut être observée qu’avec un microscope assez sophistiqué, c’est pourquoi on l’appelle micro-organismes. Les micro-organismes sous forme de levains pour la fabrication de la bière et du vin étaient délibérément utilisés à Babylone (il y a 4 000 ans) et chez les Sumériens (il y a plus de 5 000 ans). Aujourd’hui, les gens utilisent des centaines de types de micro-organismes, et ce nombre ne cesse de croître. Mais un saut qualitatif dans leur utilisation s'est probablement produit il y a 20 à 30 ans, lorsque de nombreux mécanismes génétiques de régulation des processus biochimiques se produisant dans les micro-organismes ont été compris, et que leur génétique elle-même est devenue une science aussi rigoureuse que l'était auparavant la génétique des eucaryotes supérieurs. Toutes ces années, il y a eu non seulement une augmentation de nos connaissances sur les micro-organismes, mais également une amélioration de la technologie de leur utilisation à des fins pratiques. Tout cela a servi de base à la création de l'industrie microbiologique - une branche importante et indépendante de la production moderne.

3. Quelle est l'essence des processus de pasteurisation et de stérilisation en tant que mesure de lutte contre les bactéries ?

Pasteurisation - traitement thermique lait à des températures inférieures à son point d'ébullition, réalisée afin de neutraliser microbiologiquement le lait, d'inactiver les enzymes et de donner au lait un certain goût et une certaine odeur. La pasteurisation du lait affaiblit ou détruit certains défauts du goût et de l'odeur du lait et, en combinaison avec le refroidissement et le remplissage aseptique, elle élimine la contamination secondaire par des micro-organismes et empêche la détérioration du produit pendant le stockage. Une éventuelle contamination bactérienne lors du traitement technologique du lait est clairement visible. Les températures critiques pour la mort des micro-organismes pathogènes sont inférieures à celles des bactéries lactiques, notamment thermophiles ; les bactéries de la tuberculose sont les plus résistantes. Les températures de destruction des enzymes sont également différentes. Ainsi, la phosphatase est inactivée à 72-74 °C, la lipase native à 74-80 °C, la lipase bactérienne à 85-90 °C.

La stérilisation est un traitement thermique du lait à des températures supérieures à 100 °C. Dans ce cas, tous les types de micro-organismes végétatifs et leurs spores sont complètement détruits et les enzymes sont inactivées. Utilisé dans l'industrie laitière les types suivants stérilisation : stérilisation dans un récipient à une température de 115-120 °C avec un temps de maintien de 30 et 20 minutes ; traitement à ultra haute température (traitement UHT ou ultra pasteurisation) à une température inférieure à 140 °C avec un temps de maintien de 2 s.

Les antibiotiques sont des médicaments utilisés pour traiter les infections et les maladies bactériennes.

6. Organiser et mener des recherches sur les micro-organismes présents dans les produits naturels ( Choucroute, produits laitiers fermentés, kombucha, pâte levée).

Le lait est un liquide nutritif produit par les glandes mammaires des mammifères femelles ; il s'agit d'un système polydispersé à plusieurs composants dans lequel toutes les substances constitutives sont finement dispersées, ce qui confère au lait une consistance liquide ; il contient : de l'eau, des matières grasses laitières, des protéines, caséine, sucre du lait lactose, minéraux, vitamines, pigments, hormones, gaz (dioxyde de carbone, azote, oxygène, ammoniac) et autres composants. Pour l'expérience, vous devez prendre du lait frais pasteurisé et du lait rassis (à température ambiante pendant 24 heures).

Progrès:

1. Trempez l’anse microbiologique dans l’échantillon de lait frais et secouez-la légèrement.

2. Répartir le contenu de l'anse dans une boîte de Pétri (avec le milieu agar-agar préparé), et répartir l'échantillon sur toute la surface en stries.

3. Fermez le couvercle de la tasse.

4. Faites de même avec du lait rassis et une autre boîte de Pétri.

5. Placer tous les échantillons (plusieurs tasses peuvent être préparées) dans un thermostat à 350°C pendant trois jours.

6. Les boîtes doivent être inversées pour éviter que de la condensation ne se dépose sur les échantillons.

7. Après avoir incubé les bactéries, les gobelets peuvent être placés au réfrigérateur, préalablement attachés avec du ruban adhésif.

8. Préparez un échantillon de frottis.

9. Placez 1 à 2 gouttes sur une lame de verre

10. Chauffez l'anse, touchez légèrement la colonie bactérienne dans la boîte de Pétri

11. Transférez les cellules sur une lame de verre et remuez légèrement la goutte avec une anse.

12. Étalez les cellules en une fine pellicule.

13. Séchez le verre avec l'échantillon, vous pouvez le faire sur la flamme d'une lampe à alcool, très soigneusement - ne surchauffez pas !

14. Examiner le microéchantillon préparé au microscope

15. Faites un dessin.

16. Tirez des conclusions.