Mengapa banyak bakteri? Bakteri menguntungkan dan berbahaya

Saat ini, kawan, ketika Anda membaca baris-baris ini, Anda mendapat manfaat dari kerja bakteri. Mulai dari oksigen yang kita hirup hingga nutrisi yang diambil perut dari makanan kita, kita punya bakteri yang patut kita syukuri karena bisa berkembang di planet ini. Di dalam tubuh kita terdapat sekitar sepuluh kali lebih banyak mikroorganisme, termasuk bakteri, dibandingkan sel kita sendiri. Pada dasarnya, kita lebih merupakan mikroba daripada manusia.

Baru-baru ini kita mulai memahami sedikit tentang organisme mikroskopis dan dampaknya terhadap planet dan kesehatan kita, namun sejarah menunjukkan bahwa berabad-abad yang lalu nenek moyang kita telah memanfaatkan kekuatan bakteri untuk memfermentasi makanan dan minuman (siapapun yang pernah mendengar tentang roti dan roti). bir?).

Pada abad ke-17, kita mulai mempelajari bakteri langsung di tubuh kita yang berhubungan erat dengan kita - di mulut. Keingintahuan Antoni van Leeuwenhoek berujung pada ditemukannya bakteri ketika ia memeriksa plak di sela-sela giginya sendiri. Van Leeuwenhoek menjadi puitis tentang bakteri tersebut, menggambarkan koloni bakteri di giginya sebagai “zat putih kecil, seperti adonan yang mengeras.” Menempatkan sampel di bawah mikroskop, van Leeuwenhoek melihat mikroorganisme tersebut bergerak. Jadi mereka masih hidup!

Anda harus tahu bahwa bakteri telah memainkan peran penting di Bumi, menjadi kunci terciptanya udara untuk bernapas dan kekayaan biologis dari planet yang kita sebut rumah.

Pada artikel ini, kami akan memberi Anda gambaran umum tentang mikroorganisme kecil namun sangat berpengaruh ini. Kita akan melihat sisi baik, sisi buruk, dan sisi aneh bakteri dalam membentuk sejarah manusia dan lingkungan. Pertama, mari kita lihat perbedaan bakteri dengan jenis kehidupan lainnya.

Dasar-Dasar Bakteri

Nah, jika bakteri tidak terlihat dengan mata telanjang, bagaimana kita bisa mengetahui banyak tentang bakteri?

Para ilmuwan telah mengembangkan mikroskop yang canggih untuk mengamati bakteri - yang ukurannya berkisar dari satu hingga beberapa mikron (sepersejuta meter) - dan mencari tahu hubungannya dengan bentuk kehidupan lain, tumbuhan, hewan, virus, dan jamur.

Seperti yang Anda ketahui, sel adalah bahan penyusun kehidupan, mulai dari jaringan tubuh kita hingga pohon yang tumbuh di luar jendela kita. Manusia, hewan, dan tumbuhan memiliki sel dengan informasi genetik yang terkandung dalam membran yang disebut nukleus. Jenis sel ini, disebut sel eukariotik, mempunyai organel khusus, yang masing-masing mempunyai tugas unik untuk membantu fungsi sel.

Namun bakteri tidak memiliki inti, dan materi genetiknya (DNA) mengapung bebas di dalam sel. Sel mikroskopis ini tidak memiliki organel dan memiliki metode reproduksi dan transfer materi genetik lainnya. Bakteri dianggap sebagai sel prokariotik.

Apakah bakteri bertahan hidup di lingkungan dengan atau tanpa oksigen?

Bentuknya: batang (bacillus), lingkaran (cocci) atau spiral (spirillum)

Apakah bakteri tersebut gram negatif atau gram positif, yaitu apakah bakteri mempunyai membran pelindung luar yang mencegah pewarnaan pada bagian dalam sel?

Cara bakteri bergerak dan menjelajahi lingkungannya (banyak bakteri memiliki flagela, struktur kecil seperti cambuk yang memungkinkan mereka bergerak di lingkungannya)

Mikrobiologi - studi tentang semua jenis mikroba, termasuk bakteri, archaea, jamur, virus, dan protozoa - membedakan bakteri dari mikroba sejenisnya.

Prokariota mirip bakteri, yang sekarang diklasifikasikan sebagai archaea, pernah menyatu dengan bakteri, namun seiring para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang mereka, mereka memberi kategori tersendiri pada bakteri dan archaea.

Nutrisi mikroba (dan racun)

Seperti halnya manusia, hewan, dan tumbuhan, bakteri membutuhkan makanan untuk bertahan hidup.

Beberapa bakteri—autotrof—menggunakan sumber daya dasar seperti sinar matahari, air, dan bahan kimia lingkungan untuk menghasilkan makanan (bayangkan cyanobacteria, yang telah mengubah sinar matahari menjadi oksigen selama 2,5 juta tahun). Bakteri lain disebut heterotrof oleh para ilmuwan karena mereka mendapatkan energinya dari bahan organik yang ada sebagai makanan (misalnya, daun-daun mati di lantai hutan).

Kenyataannya adalah apa yang terasa lezat bagi bakteri akan terasa menjijikkan bagi kita. Mereka telah berevolusi untuk menyerap semua jenis produk, mulai dari tumpahan minyak dan produk sampingan nuklir hingga kotoran manusia dan produk pembusukan.

Namun ketertarikan bakteri terhadap sumber makanan tertentu dapat memberikan manfaat bagi masyarakat. Misalnya, pakar seni di Italia beralih ke bakteri yang dapat memakan lapisan garam dan lem berlebih, sehingga mengurangi daya tahan karya seni yang tak ternilai harganya. Kemampuan bakteri dalam mengolah bahan organik juga sangat bermanfaat bagi bumi, baik di tanah maupun di air.

Dari pengalaman sehari-hari, Anda pasti menyadari bau yang disebabkan oleh bakteri saat mereka mengonsumsi isi tempat sampah, mencerna sisa makanan, dan mengeluarkan produk sampingan berupa gas. Namun, ini belum semuanya. Anda juga dapat menyalahkan bakteri sebagai penyebab momen canggung saat Anda buang angin sendiri.

Satu keluarga besar

Bakteri tumbuh dan membentuk koloni jika diberi kesempatan. Jika kondisi makanan dan lingkungan mendukung, mereka berkembang biak dan membentuk gumpalan lengket yang disebut biofilm untuk bertahan hidup di permukaan mulai dari batu hingga gigi mulut Anda.

Biofilm mempunyai pro dan kontra. Di satu sisi saling menguntungkan terhadap benda-benda alam (mutualisme). Di sisi lain, mereka bisa menjadi ancaman yang serius. Misalnya, dokter yang merawat pasien dengan implan dan perangkat medis mempunyai kekhawatiran serius mengenai biofilm karena biofilm menyediakan ruang bagi bakteri. Setelah terkolonisasi, biofilm dapat menghasilkan produk sampingan yang beracun—dan terkadang berakibat fatal—bagi manusia.

Seperti halnya manusia di kota, sel-sel dalam biofilm berkomunikasi satu sama lain, bertukar informasi tentang makanan dan potensi bahaya. Namun alih-alih menelepon tetangga, bakteri malah mengirim catatan menggunakan bahan kimia.

Selain itu, bakteri tidak takut untuk hidup sendiri. Beberapa spesies telah mengembangkan cara menarik untuk bertahan hidup di lingkungan yang keras. Ketika tidak ada lagi makanan dan kondisi menjadi tidak tertahankan, bakteri mempertahankan diri dengan menciptakan cangkang keras, endospora, yang membuat sel berada dalam keadaan dormansi dan menjaga materi genetik bakteri.

Para ilmuwan menemukan bakteri dalam kapsul waktu yang disimpan selama 100 bahkan 250 juta tahun. Hal ini menunjukkan bahwa bakteri dapat melakukan penyimpanan sendiri dalam waktu yang lama.

Sekarang kita tahu peluang apa yang diberikan koloni kepada bakteri, mari kita cari tahu bagaimana mereka mencapainya – melalui pembelahan dan reproduksi.

Reproduksi bakteri

Bagaimana bakteri membuat koloni? Seperti bentuk kehidupan lain di Bumi, bakteri perlu menggandakan diri agar dapat bertahan hidup. Organisme lain melakukan ini melalui reproduksi seksual, tetapi tidak dengan bakteri. Namun pertama-tama, mari kita bahas mengapa keberagaman itu baik.

Kehidupan mengalami seleksi alam, atau kekuatan selektif dari lingkungan tertentu memungkinkan satu jenis untuk berkembang dan bereproduksi lebih banyak daripada yang lain. Anda mungkin ingat bahwa gen adalah mesin yang memerintahkan sel apa yang harus dilakukan dan menentukan warna rambut dan mata Anda nantinya. Anda mendapatkan gen dari orang tua Anda. Reproduksi seksual menghasilkan mutasi, atau perubahan acak pada DNA, yang menciptakan keragaman. Semakin banyak keragaman genetik, semakin besar peluang suatu organisme mampu beradaptasi terhadap kendala lingkungan.

Bagi bakteri, reproduksi tidak bergantung pada bertemunya mikroba yang tepat; mereka hanya menyalin DNA mereka sendiri dan membelah menjadi dua sel yang identik. Proses ini, yang disebut pembelahan biner, terjadi ketika satu bakteri membelah menjadi dua, menyalin DNA dan meneruskannya ke kedua bagian sel yang terbelah.

Karena sel yang dihasilkan pada akhirnya akan identik dengan sel asal sel tersebut, metode perbanyakan ini bukanlah yang terbaik untuk menciptakan kumpulan gen yang beragam. Bagaimana bakteri memperoleh gen baru?

Ternyata bakteri menggunakan trik cerdik: transfer gen horizontal, atau pertukaran materi genetik tanpa bereproduksi. Ada beberapa cara yang digunakan bakteri untuk melakukan hal ini. Salah satu metodenya melibatkan pengumpulan materi genetik dari lingkungan luar sel - dari mikroba dan bakteri lain (melalui molekul yang disebut plasmid). Cara lainnya adalah virus, yang menggunakan bakteri sebagai rumah. Ketika virus menginfeksi bakteri baru, mereka meninggalkan materi genetik dari bakteri sebelumnya pada bakteri baru.

Pertukaran materi genetik memberi bakteri fleksibilitas untuk beradaptasi, dan mereka beradaptasi jika mereka merasakan perubahan lingkungan yang menimbulkan stres, seperti kekurangan makanan atau perubahan kimia.

Memahami bagaimana bakteri beradaptasi sangat penting untuk melawannya dan menciptakan antibiotik untuk pengobatan. Bakteri dapat bertukar materi genetik begitu sering sehingga terkadang pengobatan yang sebelumnya berhasil tidak lagi berhasil.

Tidak ada gunung yang tinggi, tidak ada kedalaman yang dalam

Jika Anda menanyakan pertanyaan “di mana bakterinya?”, akan lebih mudah untuk bertanya “di mana tidak ada bakterinya?”

Bakteri ditemukan hampir di semua tempat di bumi. Mustahil untuk membayangkan jumlah bakteri di planet ini pada suatu waktu, namun beberapa perkiraan menyebutkan jumlah mereka (bakteri dan archaea bersama-sama) mencapai 5 oktiliun – angka dengan 27 angka nol.

Mengklasifikasikan spesies bakteri sangatlah sulit karena alasan yang jelas. Saat ini terdapat sekitar 30.000 spesies yang teridentifikasi secara resmi, namun basis pengetahuan terus berkembang, dan ada pendapat bahwa kita hanyalah puncak gunung es dari semua jenis bakteri.

Faktanya adalah bakteri sudah ada sejak lama. Mereka menghasilkan beberapa fosil tertua, berumur 3,5 miliar tahun. Penelitian ilmiah menunjukkan bahwa cyanobacteria mulai menciptakan oksigen sekitar 2,3-2,5 miliar tahun yang lalu di lautan dunia, memenuhi atmosfer bumi dengan oksigen yang kita hirup hingga hari ini.

Bakteri dapat bertahan hidup di udara, air, tanah, es, panas, di tumbuhan, di usus, di kulit - di mana saja.

Beberapa bakteri bersifat ekstremofil, artinya mereka dapat bertahan dalam kondisi ekstrem yang sangat panas atau dingin, atau kekurangan nutrisi dan bahan kimia yang biasanya kita kaitkan dengan kehidupan. Para peneliti menemukan bakteri tersebut di Palung Mariana, titik terdalam di bumi di dasar Samudera Pasifik, dekat ventilasi hidrotermal di air dan es. Ada juga bakteri yang menyukai suhu tinggi, seperti bakteri yang mewarnai kolam opalescent di Taman Nasional Yellowstone.

Buruk (bagi kami)

Meskipun bakteri memberikan kontribusi penting bagi kesehatan manusia dan planet, mereka juga memiliki sisi gelap. Beberapa bakteri dapat bersifat patogen, artinya menyebabkan penyakit.

Sepanjang sejarah manusia, bakteri tertentu (dapat dimengerti) mendapat reputasi buruk, menyebabkan kepanikan dan histeria. Ambil contoh wabah. Bakteri penyebab wabah, Yersinia pestis, tidak hanya membunuh lebih dari 100 juta orang, namun mungkin berkontribusi pada runtuhnya Kekaisaran Romawi. Sebelum munculnya antibiotik, obat yang membantu melawan infeksi bakteri, sangat sulit untuk dihentikan.

Bahkan saat ini, bakteri patogen ini sangat membuat kita takut. Berkat berkembangnya resistensi terhadap antibiotik, bakteri penyebab penyakit antraks, pneumonia, meningitis, kolera, salmonellosis, tonsilitis dan penyakit lain yang masih ada di dekat kita selalu menimbulkan bahaya bagi kita.

Hal ini terutama berlaku untuk Staphylococcus aureus, bakteri yang menyebabkan infeksi Staph. “Kuman super” ini menyebabkan banyak masalah di klinik, karena pasien sangat sering tertular infeksi ini saat memasang implan medis dan kateter.

Kita telah membicarakan tentang seleksi alam dan bagaimana beberapa bakteri menghasilkan berbagai gen yang membantu mereka menghadapi kondisi lingkungan. Jika Anda mengalami infeksi dan beberapa bakteri di tubuh Anda berbeda dari yang lain, antibiotik dapat mempengaruhi sebagian besar populasi bakteri. Namun bakteri yang bertahan akan mengembangkan resistensi terhadap obat tersebut dan tetap menunggu kesempatan berikutnya. Oleh karena itu, dokter menyarankan untuk menyelesaikan pengobatan antibiotik sampai akhir, dan secara umum menggunakannya sejarang mungkin, hanya sebagai upaya terakhir.

Senjata biologis adalah aspek menakutkan lainnya dalam pembicaraan ini. Bakteri dapat digunakan sebagai senjata dalam beberapa kasus, khususnya antraks pernah digunakan pada suatu waktu. Selain itu, tidak hanya manusia yang menderita bakteri. Spesies terpisah, Halomonas titanicae, telah menunjukkan minat terhadap kapal laut Titanic yang tenggelam, menggerogoti logam kapal bersejarah tersebut.

Tentu saja, bakteri tidak hanya menyebabkan bahaya.

Bakteri heroik

Mari kita jelajahi sisi baik bakteri. Bagaimanapun, mikroba ini memberi kita makanan lezat seperti keju, bir, adonan penghuni pertama, dan elemen fermentasi lainnya. Mereka juga meningkatkan kesehatan manusia dan digunakan dalam pengobatan.

Bakteri individu dapat disyukuri karena telah membentuk evolusi manusia. Ilmu pengetahuan semakin banyak mengumpulkan data tentang mikroflora – mikroorganisme yang hidup di tubuh kita, terutama di sistem pencernaan dan usus. Penelitian menunjukkan bahwa bakteri, materi genetik baru, dan keragaman yang dibawanya ke dalam tubuh kita memungkinkan manusia beradaptasi dengan sumber makanan baru yang belum pernah dieksploitasi sebelumnya.

Mari kita lihat seperti ini: dengan melapisi permukaan lambung dan usus, bakteri “bekerja” untuk Anda. Saat Anda makan, bakteri dan mikroba lain membantu Anda memecah dan mengekstrak nutrisi dari makanan Anda, terutama karbohidrat. Semakin beragam bakteri yang kita konsumsi, semakin banyak pula keragaman yang diperoleh tubuh kita.

Meskipun pengetahuan kita tentang mikroba sangat terbatas, ada alasan untuk percaya bahwa tidak adanya mikroba dan bakteri tertentu dalam tubuh mungkin berhubungan dengan kesehatan manusia, metabolisme, dan kerentanan terhadap alergen. Studi pendahuluan pada tikus menunjukkan bahwa penyakit metabolik seperti obesitas berhubungan dengan mikrobiota yang beragam dan sehat, dibandingkan dengan mentalitas “kalori masuk, kalori keluar” yang selama ini kita miliki.

Kemungkinan masuknya mikroba dan bakteri tertentu ke dalam tubuh manusia yang mungkin memberikan manfaat tertentu saat ini sedang dieksplorasi secara aktif, namun pada saat artikel ini ditulis, rekomendasi umum mengenai penggunaannya belum ditetapkan.

Selain itu, bakteri juga berperan penting dalam perkembangan pemikiran ilmiah dan pengobatan manusia. Bakteri memainkan peran utama dalam pengembangan postulat Koch pada tahun 1884, yang mengarah pada pemahaman umum bahwa penyakit disebabkan oleh jenis mikroba tertentu.

Para peneliti yang mempelajari bakteri secara tidak sengaja menemukan penisilin, antibiotik yang menyelamatkan banyak nyawa. Juga, baru-baru ini, sehubungan dengan ini, cara mudah untuk mengedit genom organisme ditemukan, yang dapat merevolusi pengobatan.

Faktanya, kami baru mulai memahami bagaimana memanfaatkan hidup bersama dengan teman-teman kecil ini. Selain itu, tidak jelas siapa pemilik sebenarnya bumi: manusia atau mikroba.

Kebanyakan orang memandang berbagai organisme bakteri semata-mata sebagai partikel berbahaya yang dapat memicu berkembangnya berbagai kondisi patologis. Meski demikian, menurut para ilmuwan, dunia organisme ini sangat beragam. Ada bakteri yang benar-benar berbahaya yang membahayakan tubuh kita, tetapi ada juga bakteri yang berguna - bakteri yang memastikan berfungsinya organ dan sistem kita secara normal. Mari kita coba memahami sedikit konsep-konsep ini dan mempertimbangkan masing-masing jenis organisme tersebut. Mari kita bicara tentang bakteri di alam yang berbahaya dan bermanfaat bagi manusia.

Bakteri bermanfaat

Para ilmuwan mengatakan bahwa bakteri menjadi penghuni pertama planet besar kita, dan berkat merekalah kehidupan sekarang ada di Bumi. Selama jutaan tahun, organisme ini secara bertahap beradaptasi dengan kondisi keberadaan yang terus berubah, mengubah penampilan dan habitatnya. Bakteri mampu beradaptasi dengan ruang di sekitarnya dan mampu mengembangkan metode pendukung kehidupan yang baru dan unik, termasuk berbagai reaksi biokimia - katalisis, fotosintesis, dan bahkan respirasi yang tampaknya sederhana. Kini bakteri hidup berdampingan dengan organisme manusia, dan kerja sama tersebut ditandai dengan keselarasan, karena organisme tersebut mampu memberikan manfaat yang nyata.

Setelah si kecil lahir, bakteri segera mulai masuk ke dalam tubuhnya. Mereka menembus saluran pernafasan bersama udara, masuk ke dalam tubuh bersama ASI, dll. Seluruh tubuh menjadi jenuh dengan berbagai bakteri.

Tidak mungkin menghitung jumlahnya secara akurat, namun beberapa ilmuwan dengan berani mengatakan bahwa jumlah sel-sel tersebut di dalam tubuh sebanding dengan jumlah semua sel. Saluran pencernaan sendiri merupakan rumah bagi empat ratus jenis bakteri hidup. Dipercaya bahwa suatu varietas tertentu hanya dapat tumbuh di tempat tertentu. Dengan demikian, bakteri asam laktat mampu tumbuh dan berkembang biak di usus, ada pula yang tumbuh optimal di rongga mulut, dan ada pula yang hanya hidup di kulit.

Selama bertahun-tahun hidup berdampingan, manusia dan partikel-partikel tersebut mampu menciptakan kembali kondisi kerja sama yang optimal bagi kedua kelompok, yang dapat digambarkan sebagai simbiosis yang bermanfaat. Pada saat yang sama, bakteri dan tubuh kita menggabungkan kemampuannya, sementara masing-masing pihak tetap berada dalam kegelapan.

Bakteri mampu mengumpulkan partikel dari berbagai sel di permukaannya, itulah sebabnya sistem kekebalan tidak menganggapnya bermusuhan dan tidak menyerangnya. Namun, setelah organ dan sistem terkena virus berbahaya, bakteri menguntungkan bangkit untuk bertahan dan menghalangi jalur patogen. Bila ada di saluran pencernaan, zat tersebut juga membawa manfaat nyata. Mereka mengolah sisa makanan, melepaskan sejumlah besar panas. Hal ini, pada gilirannya, ditularkan ke organ-organ terdekat, dan ditransfer ke seluruh tubuh.

Kekurangan bakteri menguntungkan dalam tubuh atau perubahan jumlahnya menyebabkan berkembangnya berbagai kondisi patologis. Situasi ini dapat terjadi saat mengonsumsi antibiotik, yang secara efektif menghancurkan bakteri berbahaya dan menguntungkan. Untuk memperbaiki jumlah bakteri menguntungkan, sediaan khusus - probiotik - dapat dikonsumsi.

Bakteri berbahaya

Namun perlu diingat bahwa tidak semua bakteri berteman dengan manusia. Diantaranya juga banyak varietas berbahaya yang hanya dapat menimbulkan kerugian. Organisme seperti itu, setelah masuk ke dalam tubuh kita, menjadi penyebab berkembangnya berbagai penyakit bakteri. Diantaranya berbagai penyakit flu, beberapa jenis radang paru-paru, serta sifilis, tetanus dan penyakit lainnya, bahkan yang mematikan. Ada juga penyakit jenis ini yang ditularkan melalui tetesan udara. Ini berbahaya TBC, batuk rejan, dll.

Sejumlah besar penyakit yang disebabkan oleh bakteri berbahaya berkembang karena konsumsi makanan yang tidak berkualitas tinggi, sayuran dan buah-buahan yang tidak dicuci dan diolah, air mentah, dan daging yang kurang matang. Anda dapat melindungi diri dari penyakit tersebut dengan mengikuti aturan dan regulasi kebersihan. Contoh penyakit berbahaya tersebut adalah disentri, demam tifoid, dll.

Manifestasi penyakit yang berkembang akibat serangan bakteri adalah akibat pengaruh patologis racun yang dihasilkan organisme tersebut atau yang terbentuk dengan latar belakang kehancurannya. Tubuh manusia mampu menghilangkannya berkat pertahanan alaminya, yang didasarkan pada proses fagositosis bakteri oleh sel darah putih, serta pada sistem kekebalan tubuh yang mensintesis antibodi. Yang terakhir mengikat protein dan karbohidrat asing, dan kemudian menghilangkannya dari aliran darah.

Selain itu, bakteri berbahaya dapat dimusnahkan dengan menggunakan obat-obatan alami dan sintetis, yang paling terkenal adalah penisilin. Semua obat jenis ini adalah antibiotik; obat ini berbeda-beda tergantung pada bahan aktif dan cara kerjanya. Beberapa dari mereka mampu menghancurkan membran sel bakteri, sementara yang lain menghentikan proses vitalnya.

Jadi, di alam banyak sekali terdapat bakteri yang dapat membawa manfaat dan kerugian bagi manusia. Untungnya, tingkat perkembangan kedokteran saat ini memungkinkan untuk mengatasi sebagian besar organisme patologis semacam ini.

Seseorang sering kali memperlakukan tubuhnya dengan relatif sembrono. Ya, banyak orang yang mengetahui di mana letak jantung, ginjal, usus, dll. Beberapa memiliki pengetahuan lebih dalam tentang struktur tubuh manusia. Namun hanya sedikit orang yang berani memandang dirinya tidak hanya sebagai pribadi, namun sebagai mekanisme biologis yang bekerja menurut hukum tertentu dan menjalani kehidupan biologisnya sendiri yang kompleks dan multidimensi. Misalnya, tidak semua orang memahami dengan jelas betapa berharganya hidup berdampingan secara biologis dengan protozoa dan betapa buruknya ancaman bakteri.

Bakteri yang tanpanya manusia tidak dapat bertahan hidup

Tubuh manusia dihuni oleh sejumlah besar bakteri, yang tanpanya seseorang tidak dapat bertahan hidup. Berat total – dari 1,5 hingga 2,5 kg. Simbiosis stabil yang bermanfaat telah terbentuk:

di saluran pencernaan;
pada kulit;
di nasofaring dan rongga mulut.

Prinsip dasar cara kerja bakteri di dalam tubuh adalah menciptakan lingkungan di jaringan organ di mana mikroba berbahaya tidak dapat bertahan hidup. Oleh karena itu, ketika mikroba patogen memasuki kulit, nasofaring atau saluran pencernaan, mereka mati begitu saja, karena lingkungan yang telah dibentuk oleh mikroba menguntungkan pada jaringan organ-organ ini mematikan bagi prokariota yang mematikan (berbahaya).

Ini adalah gambaran umum pengaruh bakteri menguntungkan, tetapi pengaruh lokal mikroba memiliki karakteristik tergantung pada organ tempat interaksi simbiosis tersebut terjadi.

Saluran pencernaan

Bakteri yang menghuni saluran pencernaan manusia melakukan beberapa fungsi sekaligus, sehingga seseorang memiliki kesempatan untuk bertahan hidup sebagai organisme biologis:

Mikroba menciptakan lingkungan di usus yang bersifat antagonis terhadap mikroba patogen. Peran mikroorganisme menguntungkan ini disebabkan oleh fakta bahwa mereka menciptakan lingkungan asam di usus, dan mikroba patogen tidak hidup dengan baik di lingkungan asam.
Bakteri menguntungkan yang sama mencerna makanan nabati yang masuk ke usus. Enzim yang disintesis oleh tubuh manusia tidak mampu mencerna sel tumbuhan yang mengandung selulosa, dan bakteri tanpa hambatan memakan sel tersebut, sehingga memainkan peran penting lainnya.
Bakteri menguntungkan juga mensintesis vitamin golongan B dan K yang diperlukan manusia. Peran vitamin golongan K adalah untuk menjamin metabolisme pada tulang dan jaringan ikat. Peran vitamin B bersifat global. Senyawa organik dengan berat molekul rendah ini terlibat dalam sejumlah besar proses: mulai dari pelepasan energi dari karbohidrat hingga sintesis antibodi dan pengaturan sistem saraf. Terlepas dari kenyataan bahwa vitamin B terdapat dalam banyak makanan, berkat sintesisnya oleh mikroflora usus, tubuh menerima jumlah vitamin yang diperlukan untuk kehidupan normal manusia.

Bagian utama dari mikroflora usus yang bermanfaat adalah bakteri asam laktat. Walaupun bakteri ini mempunyai nama yang berbeda, mereka mempunyai efek yang sama pada tubuh. Bakteri asam laktat memfermentasi gula alami, menghasilkan pembentukan produk yang disebut asam laktat.

Mikroorganisme asam laktat yang paling populer saat ini adalah mikroorganisme yang diiklankan sebagai agen probiotik utama dalam produk sehat.

Bifidobakteri– mikroorganisme asam laktat berfilamen yang menutupi permukaan usus dan mencegah mikroba berbahaya menempel dan berkembang biak di dindingnya. Berat total bifidobacteria asam laktat dibandingkan dengan bakteri simbion lainnya adalah sekitar 80%.
Laktobacilli– batang asam laktat gram positif, peran utamanya tidak hanya dalam pencernaan makanan nabati dan penciptaan lingkungan antagonis, tetapi juga merangsang sintesis antibodi. Ini adalah mikroorganisme yang memiliki dampak besar pada sistem kekebalan tubuh manusia.

Data-lazy-type="image" data-src="https://probakterii.ru/wp-content/uploads/2015/08/bakterii-v-produktah.png" alt=" bakteri asam laktat" width="400" height="250" srcset="" data-srcset="https://probakterii.ru/wp-content/uploads/2015/08/bakterii-v-produktah..png 300w" sizes="(max-width: 400px) 100vw, 400px">!}

Selain prokariota asam laktat yang bermanfaat, ada juga prokariota yang berbahaya secara kondisional di saluran pencernaan -. Meskipun mereka juga dapat memberikan efek menguntungkan, misalnya bakteri E. coli juga mensintesis vitamin K, namun bila jumlahnya di saluran pencernaan meningkat, efeknya menjadi berbahaya: E. coli meracuni tubuh dengan racun.

Berat total E. coli yang ada dalam tubuh manusia sangat kecil dibandingkan dengan dua kilogram mikroorganisme bermanfaat.

Bakteri pada kulit, mulut dan nasofaring

Mikroorganisme yang menghuni kulit manusia berperan sebagai perisai biologis alami; mereka juga tidak membiarkan bakteri berbahaya mengembangkan aktivitas aktif pada kulit dan dengan demikian menimbulkan efek toksik pada seluruh tubuh.

Bakteri utama yang mengontrol keamanan kulit, mulut dan nasofaring adalah:

mikrokokus;
streptokokus;
stafilokokus.

Streptococci dan staphylococci memiliki perwakilan berbahaya (patogen) dalam genusnya yang dapat meracuni tubuh.

Penyebab penyakit

Sebuah pertanyaan logis muncul: jika seseorang dilindungi dari semua sisi oleh perisai biologis, lalu mengapa orang masih sakit, mengapa perisai ini tidak berfungsi?

Daya tahan tubuh terhadap agen patogen sangat bergantung pada sistem kekebalan tubuh. Oleh karena itu, penting untuk memastikan bahwa sistem kekebalan tubuh cukup aktif.

Keadaan penting kedua adalah karakteristik dari agen berbahaya itu sendiri dan cara pengaruhnya terhadap tubuh.

Oleh karena itu, sejak lama penyakit tifus menjadi ancaman mematikan bagi manusia.

Tifus merupakan nama kolektif untuk beberapa penyakit mematikan yang memakan banyak korban jiwa hingga ditemukan cara pengobatannya.

Ciri-ciri umum yang menjadi ciri semua jenis penyakit tifus:

seseorang menurunkan berat badan dengan cepat;
dengan latar belakang keracunan dan penurunan berat badan, demam parah dimulai;
Semua manifestasi menyakitkan ini menyebabkan gangguan saraf yang parah dan orang tersebut meninggal.

Meski gejalanya umum, penyebab penyakit tifus berbeda-beda setiap waktunya.

Bakteri penyebab penyakit

Ada sejumlah besar rickettsiae di usus kutu. Namun, kemungkinan infeksi tidak bergantung pada berapa banyak kutu yang berada di dekat seseorang, tetapi seberapa aktif orang tersebut mulai melawan kutu. Menggaruk kutu pada diri sendiri merupakan penyebab utama terjadinya infeksi tipes. Dari usus yang hancur itulah kutu rickettsia memasuki luka di kulit dan kemudian masuk ke aliran darah manusia.

Gejala utama penyakit tifus:

demam (suhu tubuh di atas 40ºС);
sakit punggung;
ruam merah muda di perut;
kesadaran pasien terhambat hingga hampir koma.

Pengobatan tifus, serta pengobatan infeksi bakteri apa pun, didasarkan pada antibiotik. Untuk mengobati tipes jenis ini digunakan antibiotik golongan tetrasiklin.

Jenis tifus mengerikan lainnya - dapat dikembalikan Penyakit ini dibawa oleh kutu dan kutu. Tapi agen penyebabnya adalah bakteri spirochete borrelia. Infeksi terjadi selama gigitan kutu.

Gejala utama infeksi:

muntah;
limpa dan hati membesar;
gangguan mental dan halusinasi dimulai.

Gejala yang sama terjadi jika pembawanya adalah kutu.

Pengobatannya adalah antibiotik golongan penisilin dan kloramfenikol, serta obat arsenik.

Demam tifoid. Agen penyebabnya adalah basil bakteri patogen dari genus Salmonella. Tipes jenis ini hanya berbahaya bagi manusia; hewan tidak menderita demam tifoid. Patogen masuk ke perut dengan makanan. Gejala utama:

munculnya bakteri dalam urin (bakteremia);
gejala umum keracunan (pucat, sakit kepala, irama jantung tidak teratur);
perut kembung;
delusi, halusinasi dan gangguan jiwa lainnya.

Pengobatan juga dilakukan dengan antibiotik golongan kloramfenikol dan penisilin serta disertai dengan terapi restoratif.

Selain patogen tipus, manusia terancam oleh sejumlah mikroba patogen lainnya, yang deteksinya tepat waktu, serta penentuan gejala infeksi, identifikasi dan pengobatannya, dapat merenggut nyawa seseorang.

Wabah yang sama merupakan penyakit dengan angka kematian yang tinggi, penyebabnya adalah wabah basil. Gejalanya meliputi penurunan berat badan, demam, dan dehidrasi. Seseorang meninggal karena dehidrasi.

Pembawa basil wabah dapat berupa hewan pengerat, hewan peliharaan, dan serangga.

Pengobatan wabah dilakukan dengan menggunakan antibiotik dari kelompok streptomisin. Pencegahan dan penguatan tubuh secara umum memegang peranan penting.

Banyak jenis bakteri yang bermanfaat dan berhasil dimanfaatkan oleh manusia.

Pertama, bakteri menguntungkan banyak digunakan dalam industri makanan.

Dalam produksi keju, kefir, dan krim, susu perlu dikoagulasi, yang terjadi di bawah pengaruh asam laktat. Asam laktat diproduksi oleh bakteri asam laktat yang merupakan bagian dari kultur starter dan memakan gula yang terkandung dalam susu. Asam laktat sendiri meningkatkan penyerapan zat besi, kalsium, dan fosfor. Unsur-unsur bermanfaat ini membantu kita melawan penyakit menular.

Saat membuat keju, keju ditekan menjadi beberapa bagian (kepala). Kepala keju dikirim ke ruang pemasakan, tempat aktivitas berbagai bakteri asam laktat dan asam propionat yang menyusun keju dimulai. Sebagai hasil dari aktivitas mereka, keju “matang” - memperoleh rasa, bau, pola dan warna yang khas.

Untuk memproduksi kefir digunakan starter yang mengandung basil asam laktat dan streptokokus asam laktat.

Yogurt adalah produk susu fermentasi yang enak dan menyehatkan. Susu untuk produksi yogurt harus berkualitas sangat tinggi. Yoghurt harus mengandung sedikit bakteri berbahaya yang dapat mengganggu perkembangan bakteri menguntungkan dalam yogurt. Bakteri yogurt mengubah susu menjadi yogurt dan memberinya rasa yang khas.

Beras. 14. Lactobacilli – bakteri asam laktat.

Bakteri asam laktat dan yoghurt yang masuk ke tubuh manusia bersama makanan membantu melawan tidak hanya bakteri berbahaya di usus, tetapi juga virus penyebab pilek dan infeksi lainnya. Dalam proses aktivitas hidupnya, bakteri menguntungkan ini menciptakan lingkungan yang asam (akibat produk metabolisme yang dikeluarkan) sehingga hanya mikroba yang sangat beradaptasi dengan kondisi sulit, seperti E. coli, yang dapat bertahan hidup di dekatnya.

Aktivitas bakteri menguntungkan digunakan dalam fermentasi kubis dan sayuran lainnya.

Kedua, bakteri digunakan untuk pelindian bijih dalam ekstraksi tembaga, seng, nikel, uranium dan logam lainnya dari bijih alami. Pencucian adalah ekstraksi mineral dari bijih yang tidak kaya akan mineral dengan menggunakan bakteri, ketika metode ekstraksi lain (misalnya peleburan bijih) tidak efektif dan mahal. Pencucian dilakukan oleh bakteri aerob.

Ketiga, bakteri aerobik yang bermanfaat digunakan untuk memurnikan air limbah dari kota dan perusahaan industri dari residu organik.

Tujuan utama dari pengolahan biologis tersebut adalah netralisasi zat organik yang kompleks dan tidak larut dalam air limbah, yang tidak dapat dihilangkan dengan pengolahan mekanis, dan penguraiannya menjadi unsur-unsur sederhana yang larut dalam air.

Keempat, bakteri digunakan dalam produksi sutra dan pengolahan kulit, dll. Bahan baku produksi sutra buatan diproduksi oleh bakteri transgenik khusus. Bakteri asam laktat teknis digunakan dalam industri penyamakan untuk pengembangan dan penghancuran (pengolahan bahan baku dari senyawa padat), dalam industri tekstil, sebagai bahan pembantu untuk pewarnaan dan pencetakan.

Kelima, bakteri digunakan untuk mengendalikan hama pertanian. Tanaman pertanian diolah dengan sediaan khusus yang mengandung jenis bakteri tertentu. Hama serangga, memakan bagian tanaman yang diolah dengan sediaan biologis, menelan spora bakteri bersama makanan. Hal ini menyebabkan kematian hama.

Keenam, bakteri digunakan untuk memproduksi berbagai obat (misalnya interferon) yang membunuh virus dan mendukung kekebalan (pertahanan) manusia.

Dan terakhir, bakteri berbahaya juga memiliki khasiat yang bermanfaat.

Bakteri pembusuk (bakteri koprofitik) memusnahkan bangkai hewan yang mati, daun-daun pohon dan semak yang tumbang ke tanah, serta batang-batang pohon yang mati itu sendiri. Bakteri ini adalah sejenis bakteri yang menjaga planet kita. Mereka memakan bahan organik dan mengubahnya menjadi humus - lapisan tanah yang subur.

Bakteri tanah hidup di dalam tanah dan juga memberikan banyak manfaat di alam. Garam mineral yang dihasilkan oleh bakteri tanah kemudian diserap dari dalam tanah oleh akar tanaman. Satu sentimeter kubik lapisan permukaan tanah hutan mengandung ratusan juta bakteri tanah.

Beras. 15. Clostridia adalah bakteri tanah.

Bakteri juga hidup di tanah dan menyerap nitrogen dari udara, kemudian menumpuknya di dalam tubuh mereka. Nitrogen ini kemudian diubah menjadi protein. Setelah sel bakteri mati, protein tersebut diubah menjadi senyawa nitrogen (nitrat), yang berfungsi sebagai pupuk dan diserap dengan baik oleh tanaman.

Kesimpulan.

Bakteri adalah kelompok mikroorganisme besar yang telah dipelajari dengan baik. Bakteri ditemukan di mana-mana dan orang-orang selalu menjumpainya dalam kehidupan mereka. Bakteri bisa bermanfaat bagi manusia, atau bisa menjadi sumber penyakit berbahaya.

Mempelajari sifat-sifat bakteri, memerangi manifestasi berbahaya dan memanfaatkan sifat-sifat bermanfaat dalam aktivitas kehidupan bakteri adalah salah satu tugas utama manusia.

Siswa kelas 6 B _________________________________ / Yaroslav Shchipanov /

Literatur.

1. Berkinblit M.B., Glagolev S.M., Maleeva Yu.V., Biologi: Buku teks untuk kelas 6. – M.: Binom. Laboratorium Pengetahuan, 2008.

2. Ivchenko, T. V. Buku teks elektronik “Biologi: kelas 6. Organisme hidup.” // Biologi di sekolah. - 2007.

3. Pasechnik V.V. Biologi. kelas 6 Bakteri, Jamur, Tumbuhan: Buku Ajar. untuk pendidikan umum buku pelajaran pendirian, - edisi ke-4, stereotip. – M.: Bustard, 2000.

4. Smelova, V.G. Mikroskop digital dalam pelajaran biologi // Rumah Penerbitan Biologi “Pertama September”. - 2012. - No.1.

Bakteri berbahaya dan menguntungkan

Bakteri adalah mikroorganisme yang membentuk dunia besar yang tidak terlihat di sekitar dan di dalam diri kita. Karena efek berbahaya yang ditimbulkannya, obat ini terkenal, sedangkan efek menguntungkan yang ditimbulkannya jarang dibicarakan. Artikel ini memberikan gambaran umum tentang beberapa bakteri jahat dan baik.

“Pada paruh pertama masa geologis, nenek moyang kita adalah bakteri. Sebagian besar makhluk hidup masih berupa bakteri, dan masing-masing dari triliunan sel kita merupakan koloni bakteri." - Richard Dawkins.

Bakteri- organisme hidup paling purba di Bumi ada di mana-mana. Tubuh manusia, udara yang kita hirup, permukaan yang kita sentuh, makanan yang kita makan, tumbuhan di sekitar kita, lingkungan kita, dll. - semua ini dihuni oleh bakteri.

Sekitar 99% bakteri ini bermanfaat, sedangkan sisanya mempunyai reputasi buruk. Faktanya, beberapa bakteri sangat penting untuk perkembangan organisme hidup lainnya. Mereka bisa hidup sendiri atau bersimbiosis dengan hewan dan tumbuhan.

Daftar bakteri berbahaya dan menguntungkan berikut ini mencakup beberapa bakteri menguntungkan dan mematikan yang paling terkenal.

Bakteri bermanfaat

Bakteri asam laktat/Batang Dederlein

Ciri: gram positif, berbentuk batang.

Habitat: Varietas bakteri asam laktat terdapat dalam susu dan produk susu, makanan fermentasi, dan juga merupakan bagian dari mikroflora mulut, usus, dan vagina. Spesies yang paling dominan adalah L. acidophilus, L. reuteri, L. plantarum, dll.

Keuntungan: Bakteri asam laktat dikenal karena kemampuannya menggunakan laktosa dan menghasilkan asam laktat sebagai produk sampingan. Kemampuan memfermentasi laktosa ini menjadikan bakteri asam laktat sebagai bahan penting dalam pembuatan makanan fermentasi. Mereka juga merupakan bagian integral dari proses pengasinan, karena asam laktat dapat berfungsi sebagai pengawet. Melalui apa yang disebut fermentasi, yogurt diperoleh dari susu. Strain tertentu bahkan digunakan untuk memproduksi yoghurt dalam skala industri. Pada mamalia, bakteri asam laktat membantu memecah laktosa selama proses pencernaan. Lingkungan asam yang dihasilkan mencegah pertumbuhan bakteri lain di jaringan tubuh. Oleh karena itu, bakteri asam laktat merupakan komponen penting dalam sediaan probiotik.

Bifidobakteri

Ciri: gram positif, bercabang, berbentuk batang.

Habitat: Bifidobacteria hadir di saluran pencernaan manusia.

Keuntungan: Seperti bakteri asam laktat, bifidobacteria juga menghasilkan asam laktat. Selain itu, mereka menghasilkan asam asetat. Asam ini menghambat pertumbuhan bakteri patogen dengan mengendalikan tingkat pH di usus. Bakteri B. longum, salah satu spesies bifidobacteria, membantu memecah polimer tanaman yang sulit dicerna. Bakteri B. longum dan B. infantis membantu mencegah diare, kandidiasis, bahkan infeksi jamur pada bayi dan anak-anak. Karena khasiatnya yang bermanfaat ini, mereka juga sering dimasukkan dalam sediaan probiotik yang dijual di apotek.

Escherichia coli (E.coli)

Ciri:

Habitat: E. coli merupakan bagian dari mikroflora normal usus besar dan kecil.

Keuntungan: E. coli membantu memecah monosakarida yang tidak tercerna, sehingga membantu pencernaan. Bakteri ini menghasilkan vitamin K dan biotin, yang penting untuk berbagai proses seluler.

Catatan: Strain E. coli tertentu dapat menyebabkan efek toksik yang serius, diare, anemia, dan gagal ginjal.

Streptomycetes

Ciri: gram positif, berserabut.

Habitat: Bakteri ini terdapat di tanah, air, dan bahan organik yang membusuk.

Keuntungan: Streptomycetes tertentu (Streptomyces spp.) berperan penting dalam ekologi tanah dengan menguraikan bahan organik yang ada di dalamnya. Untuk alasan ini, mereka sedang dipelajari sebagai agen bioremediasi. S. aureofaciens, S. rimosus, S. griseus, S. erythraeus dan S. venezuelae adalah spesies penting secara komersial yang digunakan untuk memproduksi senyawa antibakteri dan antijamur.

Bakteri Mikoriza/Benjolan

Ciri:

Habitat: Mikoriza terdapat di dalam tanah, bersimbiosis dengan bintil akar tanaman polong-polongan.

Keuntungan: Bakteri Rhizobium etli, Bradyrhizobium spp., Azorhizobium spp. dan banyak varietas lain yang berguna untuk mengikat nitrogen di atmosfer, termasuk amonia. Proses ini membuat zat ini tersedia bagi tanaman. Tanaman tidak memiliki kemampuan untuk menggunakan nitrogen di atmosfer dan bergantung pada bakteri pengikat nitrogen yang ada di dalam tanah.

Sianobakteri

Ciri: gram negatif, berbentuk batang.

Habitat: Cyanobacteria pada dasarnya adalah bakteri akuatik, tetapi mereka juga ditemukan di bebatuan dan tanah.

Keuntungan: Cyanobacteria, juga dikenal sebagai ganggang biru-hijau, merupakan sekelompok bakteri yang sangat penting bagi lingkungan. Mereka memperbaiki nitrogen di lingkungan perairan. Kemampuan kalsifikasi dan dekalsifikasinya menjadikannya penting untuk menjaga keseimbangan ekosistem terumbu karang.

Bakteri berbahaya

mikobakteri

Ciri: bukan gram positif atau gram negatif (karena kandungan lipidnya yang tinggi), berbentuk batang.

Penyakit: Mycobacteria merupakan patogen yang memiliki waktu penggandaan yang lama. M. tuberkulosis dan M. leprae, varietasnya yang paling berbahaya, masing-masing merupakan agen penyebab tuberkulosis dan kusta. M. ulkus menyebabkan bintil-bintil yang mengalami ulserasi dan non-ulserasi pada kulit. M. bovis dapat menyebabkan tuberkulosis pada ternak.

basil tetanus

Ciri:

Habitat: Spora basil tetanus ditemukan di tanah, di kulit, dan di saluran pencernaan.

Penyakit: Basil tetanus adalah agen penyebab tetanus. Ia memasuki tubuh melalui luka, berkembang biak di sana dan melepaskan racun, khususnya tetanospasmin (juga dikenal sebagai toksin spasmogenik) dan tetanolysin. Hal ini menyebabkan kejang otot dan gagal napas.

Tongkat wabah

Ciri: gram negatif, berbentuk batang.

Habitat: Basil pes hanya dapat bertahan hidup di tubuh inangnya, khususnya di tubuh hewan pengerat (kutu) dan mamalia.

Penyakit: Basil wabah menyebabkan penyakit pes dan wabah pneumonia. Infeksi kulit yang disebabkan oleh bakteri ini berbentuk pes, ditandai dengan rasa tidak enak badan, demam, menggigil bahkan kram. Infeksi paru-paru akibat penyakit pes menyebabkan pneumonia pes, yang menyebabkan batuk, kesulitan bernapas, dan demam. Menurut WHO, antara 1.000 dan 3.000 kasus wabah terjadi di seluruh dunia setiap tahunnya. Patogen wabah dikenali dan dipelajari sebagai senjata biologis yang potensial.

Helicobacter pylori

Ciri: gram negatif, berbentuk batang.

Habitat: Helicobacter pylori menjajah mukosa lambung manusia.

Penyakit: Bakteri ini merupakan penyebab utama penyakit maag dan tukak lambung. Ini menghasilkan sitotoksin dan amonia yang merusak epitel lambung, menyebabkan sakit perut, mual, muntah dan kembung. Helicobacter pylori terdapat pada separuh populasi dunia, namun sebagian besar orang tidak menunjukkan gejala apa pun, dan hanya sedikit yang menderita maag dan maag.

basil antraks

Ciri: gram positif, berbentuk batang.

Habitat: Basil antraks tersebar luas di tanah.

Penyakit: Infeksi antraks menyebabkan penyakit fatal yang disebut antraks. Infeksi terjadi akibat menghirup endospora basil antraks. Antraks terutama terjadi pada domba, kambing, sapi, dll. Namun, dalam kasus yang jarang terjadi, terjadi penularan bakteri dari ternak ke manusia. Gejala penyakit antraks yang paling umum adalah maag, demam, sakit kepala, sakit perut, mual, diare, dll.

Kita dikelilingi oleh bakteri, ada yang berbahaya, ada pula yang bermanfaat. Dan itu tergantung pada seberapa efektif kita hidup berdampingan dengan organisme hidup kecil ini. Kita harus mengambil manfaat dari bakteri menguntungkan dengan menghindari penggunaan antibiotik yang berlebihan dan tidak tepat, dan menghindari bakteri berbahaya dengan mengambil tindakan pencegahan yang tepat, seperti kebersihan pribadi yang baik dan pemeriksaan kesehatan rutin.