बैक्टीरिया अनुसंधान परियोजना. "बैक्टीरिया" विषय पर जीवविज्ञान परियोजना। लघु अध्ययन

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बैक्टीरिया और उद्योग

बैक्टीरिया द्वारा उत्प्रेरित होने वाली विभिन्न प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाओं को देखते हुए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि प्राचीन काल से कुछ मामलों में, विनिर्माण में उनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है। प्रोकैरियोट्स कवक, मुख्य रूप से खमीर के साथ ऐसे सूक्ष्म मानव सहायकों की महिमा साझा करते हैं, जो अल्कोहलिक किण्वन की अधिकांश प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं, उदाहरण के लिए, वाइन और बीयर के उत्पादन में। अब जब बैक्टीरिया में उपयोगी जीन डालना संभव हो गया है, जिससे वे इंसुलिन जैसे मूल्यवान पदार्थों को संश्लेषित कर पाते हैं, तो इन जीवित प्रयोगशालाओं के औद्योगिक अनुप्रयोग को एक नया शक्तिशाली प्रोत्साहन मिला है।

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बैक्टीरिया कई बीमारियों के कारक होते हैं। ऐसे बैक्टीरिया को रोगजनक कहा जाता है। बैक्टीरिया पौधों, जानवरों और मनुष्यों में बीमारियाँ पैदा कर सकते हैं। मनुष्यों में, बैक्टीरिया टॉन्सिलिटिस, टाइफाइड, हैजा, पेचिश, टेटनस, तपेदिक और अन्य जैसी कुल मिलाकर लगभग 200 बीमारियाँ पैदा करते हैं।

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खाद्य उद्योग

वर्तमान में, इस उद्योग द्वारा बैक्टीरिया का उपयोग मुख्य रूप से पनीर, अन्य किण्वित दूध उत्पादों और सिरका के उत्पादन के लिए किया जाता है। यहां की मुख्य रासायनिक प्रतिक्रियाएं एसिड का निर्माण हैं। इस प्रकार, सिरका का उत्पादन करते समय, जीनस एसिटोबैक्टर के बैक्टीरिया साइडर या अन्य तरल पदार्थों में निहित एथिल अल्कोहल को एसिटिक एसिड में ऑक्सीकरण करते हैं। इसी तरह की प्रक्रियाएं तब होती हैं जब साउरक्राट सॉकरक्राट होता है: अवायवीय बैक्टीरिया इस पौधे की पत्तियों में मौजूद शर्करा को लैक्टिक एसिड, साथ ही एसिटिक एसिड और विभिन्न अल्कोहल में किण्वित करता है।

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अनुभव (भोजन पर बैक्टीरिया के प्रभाव की पहचान)

• हमने तीन डिब्बे लिये। 2 जार में कच्चा दूध डाला गया और तीसरे जार में उबला हुआ दूध डाला गया. हमने एक जार को कच्चे दूध से और एक को उबले दूध से ढक दिया। 3 दिनों तक निरीक्षण किया गया। परिणाम निम्नवत थे। बिना ढक्कन वाले जार में कच्चा दूध खट्टा होता है। अन्य दो डिब्बों में एक अप्रिय गंध दिखाई दी, जो बिना उबाले दूध में अधिक तीव्र थी।
• प्रयोग के परिणामों का विश्लेषण करते हुए, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि सड़न बैक्टीरिया ने दूध को खराब कर दिया, और लैक्टिक एसिड किण्वन बैक्टीरिया ने इसे दही वाले दूध में बदल दिया, जिसे खाया जा सकता है।

पोपोवा वेरोनिका

प्रोजेक्ट मैनेजर:

एलिज़ारोवा गैलिना इवानोव्ना

संस्थान:

जीकेओयू वोल्गोग्राड सेनेटोरियम बोर्डिंग स्कूल "नादेज़्दा"

प्रस्तुत में जीव विज्ञान अनुसंधान परियोजना "बैक्टीरिया"ग्रेड 5 के लिए, लेखक बैक्टीरिया के प्रकार, मानव शरीर पर उनके प्रभाव का अध्ययन करता है, और सहपाठियों का एक सर्वेक्षण भी करता है। कार्य में बैक्टीरिया के बारे में पृष्ठभूमि सामग्री और लेखक द्वारा किए गए व्यावहारिक प्रयोगों का विवरण शामिल है।

पर काम करने की प्रक्रिया में "बैक्टीरिया" विषय पर जीव विज्ञान में अनुसंधान परियोजना 5वीं कक्षा के छात्रों को मानव शरीर में रहने वाले बैक्टीरिया और घर पर बैक्टीरिया के प्रजनन पर शोध करने का लक्ष्य दिया गया था।

प्रस्तावित में जीव विज्ञान परियोजना "बैक्टीरिया"ग्रेड 5 में, लेखक ने मानव स्वास्थ्य पर बैक्टीरिया के प्रभाव की ख़ासियत पर सैद्धांतिक डेटा प्रस्तुत किया, और घर पर बैक्टीरिया के प्रजनन पर व्यावहारिक प्रयोग भी किए।

जीव विज्ञान "बैक्टीरिया" पर इस परियोजना की कुछ सामग्रियों का उपयोग कक्षा 3 और 4 के साथ-साथ स्कूल में कक्षा 6 और 7 में पाठ के लिए अतिरिक्त सामग्री के रूप में किया जा सकता है।

परिचय
1. बैक्टीरिया के प्रकार.
1.1 लैक्टोबैसिली।
1.2 पेट रक्षक।
1.3 सिर खुजलाने वाला।
1.4 फटना।
2. प्रश्नावली.
3. घर पर जीवाणुओं के प्रसार पर प्रयोग।
निष्कर्ष
साहित्य

परिचय

समुद्र में, 11 किमी की गहराई पर; वायुमंडल में 41 किमी की ऊंचाई पर; पृथ्वी की पपड़ी की गहराई में कई किलोमीटर की गहराई पर - बैक्टीरिया हर जगह पाए गए। परमाणु रिएक्टरों को ठंडा करने वाले पानी में बैक्टीरिया पनपते हैं; मनुष्यों के लिए घातक से 10 हजार गुना अधिक विकिरण खुराक प्राप्त करने के बाद भी व्यवहार्य बने रहें।

कार्य:

• जानिए बैक्टीरिया क्या होते हैं.
• घर पर जीवाणुओं की वृद्धि पर प्रयोग करें।
• बैक्टीरिया के बारे में जानकारी का विश्लेषण करें.

अध्ययन का उद्देश्य - बैक्टीरिया.

अध्ययन का विषय - मनुष्यों के लिए बैक्टीरिया का महत्व।

काम करने के तरीके:

• प्रयोगों
• टिप्पणियों
• प्रासंगिक साहित्य का विश्लेषण

प्रासंगिकता: बैक्टीरिया की दुनिया हमारे जीवन का हिस्सा है।

जीवित जगत में बैक्टीरिया बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। बैक्टीरिया पृथ्वी पर प्रकट होने वाली पहली प्रजातियों में से एक थे (वे लगभग 4 ट्रिलियन साल पहले दिखाई दिए थे), और इस बात की बहुत अधिक संभावना है कि वे हम मनुष्यों से भी अधिक जीवित रहेंगे।

उनकी विशाल विविधता और इस तथ्य के बावजूद कि वे पृथ्वी पर लगभग हर जगह पाए जाते हैं - समुद्र तल पर और यहां तक ​​कि हमारी आंतों में भी - बैक्टीरिया में अभी भी कुछ समानता है। सभी बैक्टीरिया लगभग एक ही आकार (कई माइक्रोमीटर) के होते हैं।

अनुसंधान परियोजना "बैक्टीरिया: मित्र या शत्रु?" लेखक: 5वीं कक्षा के छात्र पर्टसेवा वी. सबनिना एस. डोरोखोवा ए. लापशिनोवा एक वर्ष

अपघटन एवं विघटन के जीवाणु 1. जीवाणु प्रकृति में पदार्थों के चक्र की एक कड़ी हैं। वे जटिल पदार्थों को सरल पदार्थों में तोड़ देते हैं, जिनका उपयोग पौधों द्वारा किया जाता है। 2. बैक्टीरिया हमारे ग्रह के अर्दली हैं। मृत पौधों और जानवरों की लाशों के कार्बनिक पदार्थों को खाकर वे उन्हें ह्यूमस में बदल देते हैं। 3. कुछ बैक्टीरिया खाद्य पदार्थों को पोषण के लिए अनुपयुक्त बना देते हैं। 4. ऐसे बैक्टीरिया होते हैं जो मछली पकड़ने के जाल, पांडुलिपियां और किताबें, ढेर में रखी घास आदि को खराब कर देते हैं।

मृदा जीवाणु 1. ऐसे जीवाणु होते हैं जो ह्यूमस को खनिजों में परिवर्तित करते हैं। 2. कुछ मृदा जीवाणु हवा से नाइट्रोजन अवशोषित करते हैं। 3. ये नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले (गांठदार) जीवाणु हैं। 4. वे नाइट्रोजन यौगिक बनाते हैं जिनका उपयोग पौधे करते हैं।

संक्रामक रोगों से बचाव के उपाय 1. जल स्रोतों एवं खाद्य उत्पादों पर सख्त चिकित्सीय नियंत्रण। 2. पानी को विशेष निपटान टैंकों में शुद्ध किया जाता है, फिल्टर से गुजारा जाता है, क्लोरीनयुक्त किया जाता है और ओजोनीकृत किया जाता है। 3. मरीजों को ऐसी दवाएं मिलती हैं जो रोगजनक बैक्टीरिया को मार देती हैं 4. परिसर को कीटाणुरहित कर दिया जाता है। 5. टीकाकरण का प्रयोग बीमारियों से बचाव के लिए किया जाता है।

निष्कर्ष 1. बैक्टीरिया प्रकृति और मानव जीवन में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं। 2. विघटन और सड़न के जीवाणु, मृदा जीवाणु और रोगजनक जीवाणु होते हैं। 2. बैक्टीरिया लाभकारी और हानिकारक दोनों हो सकते हैं। 3. बैक्टीरिया इंसानों के लिए दोस्त और दुश्मन दोनों हैं।

बैक्टीरिया वर्तमान में पृथ्वी पर मौजूद जीवों का सबसे पुराना समूह है। पहला बैक्टीरिया संभवतः 3.5 अरब वर्ष से भी पहले प्रकट हुआ था और लगभग एक अरब वर्षों तक वे हमारे ग्रह पर एकमात्र जीवित प्राणी थे। चूँकि ये जीवित प्रकृति के पहले प्रतिनिधि थे, इसलिए उनके शरीर की संरचना आदिम थी।

समय के साथ, उनकी संरचना अधिक जटिल हो गई, लेकिन आज तक बैक्टीरिया को सबसे आदिम एकल-कोशिका वाला जीव माना जाता है। यह दिलचस्प है कि कुछ बैक्टीरिया अभी भी अपने प्राचीन पूर्वजों की आदिम विशेषताओं को बरकरार रखते हैं। यह गर्म सल्फर झरनों और जलाशयों के तल पर एनोक्सिक मिट्टी में रहने वाले जीवाणुओं में देखा जाता है।

अधिकांश जीवाणु रंगहीन होते हैं। केवल कुछ ही बैंगनी या हरे हैं। लेकिन कई जीवाणुओं की कॉलोनियों का रंग चमकीला होता है, जो पर्यावरण में किसी रंगीन पदार्थ के निकलने या कोशिकाओं के रंजकता के कारण होता है।

बैक्टीरिया की दुनिया के खोजकर्ता 17वीं सदी के डच प्रकृतिवादी एंटनी लीउवेनहॉक थे, जिन्होंने सबसे पहले एक आदर्श आवर्धक माइक्रोस्कोप बनाया जो वस्तुओं को 160-270 गुना तक बढ़ा देता है।

बैक्टीरिया को प्रोकैरियोट्स के रूप में वर्गीकृत किया गया है और उन्हें एक अलग साम्राज्य - बैक्टीरिया में वर्गीकृत किया गया है।

शरीर के आकार

बैक्टीरिया असंख्य और विविध जीव हैं। वे आकार में भिन्न-भिन्न होते हैं।

जीवाणु का नाम	बैक्टीरिया का आकार	बैक्टीरिया छवि
कोक्सी		गेंद के आकार का
रोग-कीट		छड़ के आकार का
विब्रियो		अल्पविराम के आकार का
कुंडलित कीटाणु		कुंडली
और.स्त्रेप्तोकोच्ची		कोक्सी की चेन
Staphylococcus		कोक्सी के समूह
डिप्लोकोकस		एक म्यूकस कैप्सूल में बंद दो गोल बैक्टीरिया

परिवहन के तरीके

जीवाणुओं में गतिशील और गतिहीन रूप होते हैं। मोटेल लहर जैसे संकुचन के कारण या फ्लैगेल्ला (मुड़े हुए पेचदार धागे) की मदद से चलते हैं, जिसमें फ्लैगेलिन नामक एक विशेष प्रोटीन होता है। वहाँ एक या अधिक कशाभिकाएँ हो सकती हैं। कुछ जीवाणुओं में वे कोशिका के एक सिरे पर स्थित होते हैं, अन्य में - दो सिरे पर या पूरी सतह पर।

लेकिन गति कई अन्य जीवाणुओं में भी अंतर्निहित होती है जिनमें फ्लैगेल्ला की कमी होती है। इस प्रकार, बाहर से बलगम से ढके बैक्टीरिया सरकने में सक्षम होते हैं।

कुछ जलीय और मिट्टी के जीवाणुओं में फ्लैगेल्ला की कमी होती है और उनके साइटोप्लाज्म में गैस रिक्तिकाएं होती हैं। एक कोशिका में 40-60 रिक्तिकाएँ हो सकती हैं। उनमें से प्रत्येक गैस (संभवतः नाइट्रोजन) से भरा है। रिक्तिकाओं में गैस की मात्रा को नियंत्रित करके, जलीय बैक्टीरिया पानी के स्तंभ में डूब सकते हैं या इसकी सतह पर आ सकते हैं, और मिट्टी के बैक्टीरिया मिट्टी की केशिकाओं में जा सकते हैं।

प्राकृतिक वास

अपने संगठन की सरलता और स्पष्टता के कारण, बैक्टीरिया प्रकृति में व्यापक रूप से फैले हुए हैं। बैक्टीरिया हर जगह पाए जाते हैं: सबसे शुद्ध झरने के पानी की एक बूंद में, मिट्टी के दानों में, हवा में, चट्टानों पर, ध्रुवीय बर्फ में, रेगिस्तानी रेत में, समुद्र तल पर, बड़ी गहराई से निकाले गए तेल में और यहां तक ​​कि में भी। गर्म झरनों का पानी जिसका तापमान लगभग 80ºC होता है। वे पौधों, फलों, विभिन्न जानवरों और मनुष्यों में आंतों, मौखिक गुहा, अंगों और शरीर की सतह पर रहते हैं।

बैक्टीरिया सबसे छोटे और सबसे अधिक संख्या में जीवित प्राणी हैं। अपने छोटे आकार के कारण, वे आसानी से किसी भी दरार, दरार या छिद्र में घुस जाते हैं। बहुत साहसी और विभिन्न जीवन स्थितियों के लिए अनुकूलित। वे अपनी व्यवहार्यता खोए बिना सूखने, अत्यधिक ठंड और 90ºC तक गर्म होने को सहन करते हैं।

पृथ्वी पर व्यावहारिक रूप से ऐसी कोई जगह नहीं है जहाँ बैक्टीरिया नहीं पाए जाते हैं, लेकिन अलग-अलग मात्रा में। जीवाणुओं की रहने की स्थितियाँ विविध होती हैं। उनमें से कुछ को वायुमंडलीय ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, दूसरों को इसकी आवश्यकता नहीं होती है और वे ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में रहने में सक्षम होते हैं।

हवा में: बैक्टीरिया ऊपरी वायुमंडल में 30 किमी तक बढ़ जाते हैं। और अधिक।

विशेषकर मिट्टी में इनकी संख्या बहुत अधिक होती है। 1 ग्राम मिट्टी में करोड़ों बैक्टीरिया हो सकते हैं।

पानी में: खुले जलाशयों में पानी की सतही परतों में। लाभकारी जलीय जीवाणु कार्बनिक अवशेषों को खनिज बनाते हैं।

जीवित जीवों में: रोगजनक बैक्टीरिया बाहरी वातावरण से शरीर में प्रवेश करते हैं, लेकिन केवल अनुकूल परिस्थितियों में ही बीमारियों का कारण बनते हैं। सहजीवी पाचन अंगों में रहते हैं, भोजन को तोड़ने और अवशोषित करने और विटामिन को संश्लेषित करने में मदद करते हैं।

बाहरी संरचना

जीवाणु कोशिका एक विशेष घने खोल से ढकी होती है - एक कोशिका भित्ति, जो सुरक्षात्मक और सहायक कार्य करती है, और जीवाणु को एक स्थायी, विशिष्ट आकार भी देती है। जीवाणु की कोशिका भित्ति पौधे की कोशिका की दीवार के समान होती है। यह पारगम्य है: इसके माध्यम से, पोषक तत्व स्वतंत्र रूप से कोशिका में प्रवेश करते हैं, और चयापचय उत्पाद पर्यावरण में बाहर निकलते हैं। अक्सर, बैक्टीरिया कोशिका दीवार के ऊपर बलगम की एक अतिरिक्त सुरक्षात्मक परत - एक कैप्सूल - का उत्पादन करते हैं। कैप्सूल की मोटाई कोशिका के व्यास से कई गुना अधिक हो सकती है, लेकिन यह बहुत छोटी भी हो सकती है। कैप्सूल कोशिका का एक अनिवार्य हिस्सा नहीं है, यह उन स्थितियों के आधार पर बनता है जिनमें बैक्टीरिया खुद को पाते हैं। यह बैक्टीरिया को सूखने से बचाता है।

कुछ जीवाणुओं की सतह पर लंबी कशाभिका (एक, दो या अनेक) या छोटी पतली विल्ली होती हैं। कशाभिका की लंबाई जीवाणु के शरीर के आकार से कई गुना अधिक हो सकती है। बैक्टीरिया फ्लैगेल्ला और विली की मदद से चलते हैं।

आंतरिक संरचना

जीवाणु कोशिका के अंदर घना, स्थिर कोशिका द्रव्य होता है। इसमें एक स्तरित संरचना होती है, कोई रिक्तिकाएं नहीं होती हैं, इसलिए विभिन्न प्रोटीन (एंजाइम) और आरक्षित पोषक तत्व साइटोप्लाज्म के पदार्थ में ही स्थित होते हैं। जीवाणु कोशिकाओं में केन्द्रक नहीं होता है। वंशानुगत जानकारी रखने वाला एक पदार्थ उनकी कोशिका के मध्य भाग में केंद्रित होता है। बैक्टीरिया, - न्यूक्लिक एसिड - डीएनए। लेकिन यह पदार्थ नाभिक में नहीं बनता है।

जीवाणु कोशिका का आंतरिक संगठन जटिल होता है और इसकी अपनी विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। साइटोप्लाज्म कोशिका भित्ति से साइटोप्लाज्मिक झिल्ली द्वारा अलग होता है। साइटोप्लाज्म में एक मुख्य पदार्थ, या मैट्रिक्स, राइबोसोम और छोटी संख्या में झिल्ली संरचनाएं होती हैं जो विभिन्न प्रकार के कार्य करती हैं (माइटोकॉन्ड्रिया, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गोल्गी तंत्र के एनालॉग)। जीवाणु कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में अक्सर विभिन्न आकृतियों और आकारों के कण होते हैं। दाने ऐसे यौगिकों से बने हो सकते हैं जो ऊर्जा और कार्बन के स्रोत के रूप में काम करते हैं। वसा की बूंदें जीवाणु कोशिका में भी पाई जाती हैं।

कोशिका के मध्य भाग में, परमाणु पदार्थ स्थानीयकृत होता है - डीएनए, जो एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से सीमांकित नहीं होता है। यह नाभिक का एक एनालॉग है - एक न्यूक्लियॉइड। न्यूक्लियॉइड में कोई झिल्ली, न्यूक्लियोलस या गुणसूत्रों का एक सेट नहीं होता है।

खाने के तरीके

जीवाणुओं के भोजन के तरीके अलग-अलग होते हैं। इनमें स्वपोषी और विषमपोषी हैं। ऑटोट्रॉफ़ ऐसे जीव हैं जो अपने पोषण के लिए स्वतंत्र रूप से कार्बनिक पदार्थों का उत्पादन करने में सक्षम हैं।

पौधों को नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है, लेकिन वे स्वयं हवा से नाइट्रोजन को अवशोषित नहीं कर सकते। कुछ बैक्टीरिया हवा में नाइट्रोजन अणुओं को अन्य अणुओं के साथ मिलाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप ऐसे पदार्थ बनते हैं जो पौधों के लिए उपलब्ध होते हैं।

ये बैक्टीरिया नई जड़ों की कोशिकाओं में बस जाते हैं, जिससे जड़ों पर गाढ़ेपन का निर्माण होता है, जिसे नोड्यूल कहा जाता है। ऐसी गांठें फलियां परिवार के पौधों और कुछ अन्य पौधों की जड़ों पर बनती हैं।

जड़ें बैक्टीरिया को कार्बोहाइड्रेट प्रदान करती हैं, और बैक्टीरिया जड़ों को नाइट्रोजन युक्त पदार्थ प्रदान करते हैं जिन्हें पौधे द्वारा अवशोषित किया जा सकता है। उनका सहवास परस्पर लाभकारी है।

पौधों की जड़ें बहुत सारे कार्बनिक पदार्थ (शर्करा, अमीनो एसिड और अन्य) स्रावित करती हैं जिन पर बैक्टीरिया फ़ीड करते हैं। इसलिए, विशेष रूप से कई बैक्टीरिया जड़ों के आसपास की मिट्टी की परत में बस जाते हैं। ये जीवाणु मृत पौधों के अवशेषों को पौधों के लिए उपलब्ध पदार्थों में बदल देते हैं। मिट्टी की इस परत को राइजोस्फीयर कहा जाता है।

जड़ ऊतक में नोड्यूल बैक्टीरिया के प्रवेश के बारे में कई परिकल्पनाएँ हैं:

• एपिडर्मल और कॉर्टेक्स ऊतक को नुकसान के माध्यम से;
• जड़ बालों के माध्यम से;
• केवल युवा कोशिका झिल्ली के माध्यम से;
• पेक्टिनोलिटिक एंजाइमों का उत्पादन करने वाले साथी बैक्टीरिया के लिए धन्यवाद;
• पौधे की जड़ के स्राव में हमेशा मौजूद ट्रिप्टोफैन से बी-इंडोलेएसिटिक एसिड के संश्लेषण की उत्तेजना के कारण।

जड़ ऊतक में नोड्यूल बैक्टीरिया के प्रवेश की प्रक्रिया में दो चरण होते हैं:

• जड़ के बालों का संक्रमण;
• नोड्यूल गठन की प्रक्रिया.

ज्यादातर मामलों में, हमलावर कोशिका सक्रिय रूप से बढ़ती है, तथाकथित संक्रमण धागे बनाती है और, ऐसे धागे के रूप में, पौधे के ऊतकों में चली जाती है। संक्रमण धागे से निकलने वाले नोड्यूल बैक्टीरिया मेजबान ऊतक में बढ़ते रहते हैं।

नोड्यूल बैक्टीरिया की तेजी से बढ़ती कोशिकाओं से भरी पादप कोशिकाएं तेजी से विभाजित होने लगती हैं। एक फलीदार पौधे की जड़ के साथ एक युवा नोड्यूल का कनेक्शन संवहनी-रेशेदार बंडलों के कारण होता है। कामकाज की अवधि के दौरान, नोड्यूल आमतौर पर घने होते हैं। जब तक इष्टतम गतिविधि होती है, तब तक नोड्यूल गुलाबी रंग प्राप्त कर लेते हैं (लेहीमोग्लोबिन वर्णक के लिए धन्यवाद)। केवल वे जीवाणु जिनमें लेगहीमोग्लोबिन होता है, नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने में सक्षम होते हैं।

नोड्यूल बैक्टीरिया प्रति हेक्टेयर मिट्टी में दसियों और सैकड़ों किलोग्राम नाइट्रोजन उर्वरक बनाते हैं।

उपापचय

बैक्टीरिया अपने चयापचय में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। कुछ के लिए यह ऑक्सीजन की भागीदारी के साथ होता है, दूसरों के लिए - इसके बिना।

अधिकांश बैक्टीरिया तैयार कार्बनिक पदार्थों पर भोजन करते हैं। उनमें से केवल कुछ (नीला-हरा, या साइनोबैक्टीरिया) अकार्बनिक से कार्बनिक पदार्थ बनाने में सक्षम हैं। उन्होंने पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन के संचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

बैक्टीरिया बाहर से पदार्थों को अवशोषित करते हैं, उनके अणुओं को टुकड़ों में तोड़ देते हैं, इन भागों से उनके खोल को इकट्ठा करते हैं और उनकी सामग्री को फिर से भरते हैं (इसी तरह वे बढ़ते हैं), और अनावश्यक अणुओं को बाहर फेंक देते हैं। जीवाणु का खोल और झिल्ली उसे केवल आवश्यक पदार्थों को अवशोषित करने की अनुमति देता है।

यदि किसी जीवाणु का खोल और झिल्ली पूरी तरह से अभेद्य हो, तो कोई भी पदार्थ कोशिका में प्रवेश नहीं करेगा। यदि वे सभी पदार्थों के लिए पारगम्य होते, तो कोशिका की सामग्री उस माध्यम के साथ मिल जाती - वह घोल जिसमें जीवाणु रहता है। जीवित रहने के लिए, बैक्टीरिया को एक ऐसे आवरण की आवश्यकता होती है जो आवश्यक पदार्थों को तो गुजरने देता है, लेकिन अनावश्यक पदार्थों को नहीं।

जीवाणु अपने निकट स्थित पोषक तत्वों को अवशोषित कर लेता है। आगे क्या होता है? यदि यह स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकता है (फ्लैगेलम को हिलाकर या बलगम को पीछे धकेलकर), तो यह तब तक चलता रहता है जब तक कि इसे आवश्यक पदार्थ नहीं मिल जाते।

यदि यह गति नहीं कर सकता है, तो यह तब तक प्रतीक्षा करता है जब तक कि विसरण (एक पदार्थ के अणुओं की दूसरे पदार्थ के अणुओं की मोटाई में घुसने की क्षमता) आवश्यक अणुओं को इसमें न ला दे।

बैक्टीरिया, सूक्ष्मजीवों के अन्य समूहों के साथ मिलकर, विशाल रासायनिक कार्य करते हैं। विभिन्न यौगिकों को परिवर्तित करके, वे अपने जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा और पोषक तत्व प्राप्त करते हैं। बैक्टीरिया में चयापचय प्रक्रियाएं, ऊर्जा प्राप्त करने के तरीके और उनके शरीर के निर्माण के लिए सामग्री की आवश्यकता विविध होती है।

अन्य बैक्टीरिया अकार्बनिक यौगिकों की कीमत पर शरीर में कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण के लिए आवश्यक कार्बन की अपनी सभी जरूरतों को पूरा करते हैं। इन्हें स्वपोषी कहा जाता है। ऑटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने में सक्षम हैं। उनमें से हैं:

chemosynthesis

दीप्तिमान ऊर्जा का उपयोग सबसे महत्वपूर्ण है, लेकिन कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थ बनाने का एकमात्र तरीका नहीं है। यह ज्ञात है कि बैक्टीरिया ऐसे संश्लेषण के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में सूर्य के प्रकाश का नहीं, बल्कि कुछ अकार्बनिक यौगिकों - हाइड्रोजन सल्फाइड, सल्फर, अमोनिया, हाइड्रोजन, नाइट्रिक एसिड, लौह यौगिकों के ऑक्सीकरण के दौरान जीवों की कोशिकाओं में होने वाले रासायनिक बंधों की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। लोहा और मैंगनीज. वे इस रासायनिक ऊर्जा से बने कार्बनिक पदार्थ का उपयोग अपने शरीर की कोशिकाओं के निर्माण के लिए करते हैं। इसलिए, इस प्रक्रिया को केमोसिंथेसिस कहा जाता है।

केमोसिंथेटिक सूक्ष्मजीवों का सबसे महत्वपूर्ण समूह नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया हैं। ये बैक्टीरिया मिट्टी में रहते हैं और कार्बनिक अवशेषों के क्षय के दौरान बनने वाले अमोनिया को नाइट्रिक एसिड में ऑक्सीकृत कर देते हैं। उत्तरार्द्ध मिट्टी के खनिज यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करता है, नाइट्रिक एसिड के लवण में बदल जाता है। यह प्रक्रिया दो चरणों में होती है.

लौह जीवाणु लौह लौह को ऑक्साइड लौह में परिवर्तित कर देते हैं। परिणामी लौह हाइड्रॉक्साइड जम जाता है और तथाकथित दलदली लौह अयस्क बनाता है।

कुछ सूक्ष्मजीव आणविक हाइड्रोजन के ऑक्सीकरण के कारण मौजूद होते हैं, जिससे पोषण की एक स्वपोषी विधि उपलब्ध होती है।

हाइड्रोजन बैक्टीरिया की एक विशिष्ट विशेषता कार्बनिक यौगिकों और हाइड्रोजन की अनुपस्थिति के साथ हेटरोट्रॉफ़िक जीवन शैली में स्विच करने की क्षमता है।

इस प्रकार, कीमोऑटोट्रॉफ़ विशिष्ट ऑटोट्रॉफ़ हैं, क्योंकि वे स्वतंत्र रूप से अकार्बनिक पदार्थों से आवश्यक कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित करते हैं, और उन्हें हेटरोट्रॉफ़ की तरह अन्य जीवों से तैयार नहीं लेते हैं। केमोऑटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया ऊर्जा स्रोत के रूप में प्रकाश से अपनी पूर्ण स्वतंत्रता में फोटोट्रॉफ़िक पौधों से भिन्न होते हैं।

जीवाणु प्रकाश संश्लेषण

कुछ वर्णक युक्त सल्फर बैक्टीरिया (बैंगनी, हरा), जिनमें विशिष्ट वर्णक - बैक्टीरियोक्लोरोफिल होते हैं, सौर ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं, जिसकी मदद से उनके शरीर में हाइड्रोजन सल्फाइड टूट जाता है और संबंधित यौगिकों को बहाल करने के लिए हाइड्रोजन परमाणुओं को छोड़ता है। इस प्रक्रिया में प्रकाश संश्लेषण के साथ बहुत कुछ समानता है और केवल इसमें अंतर है कि बैंगनी और हरे बैक्टीरिया में हाइड्रोजन दाता हाइड्रोजन सल्फाइड (कभी-कभी कार्बोक्जिलिक एसिड) होता है, और हरे पौधों में यह पानी होता है। इन दोनों में अवशोषित सौर किरणों की ऊर्जा के कारण हाइड्रोजन का पृथक्करण और स्थानांतरण होता है।

यह जीवाणु प्रकाश संश्लेषण, जो ऑक्सीजन की रिहाई के बिना होता है, फोटोरिडक्शन कहलाता है। कार्बन डाइऑक्साइड का फोटोरिडक्शन पानी से नहीं, बल्कि हाइड्रोजन सल्फाइड से हाइड्रोजन के स्थानांतरण से जुड़ा है:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

ग्रहों के पैमाने पर रसायन संश्लेषण और जीवाणु प्रकाश संश्लेषण का जैविक महत्व अपेक्षाकृत छोटा है। प्रकृति में सल्फर चक्रण की प्रक्रिया में केवल केमोसिंथेटिक बैक्टीरिया ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सल्फ्यूरिक एसिड लवण के रूप में हरे पौधों द्वारा अवशोषित, सल्फर कम हो जाता है और प्रोटीन अणुओं का हिस्सा बन जाता है। इसके अलावा, जब मृत पौधे और जानवरों के अवशेष पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया द्वारा नष्ट हो जाते हैं, तो सल्फर हाइड्रोजन सल्फाइड के रूप में निकलता है, जिसे सल्फर बैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीकरण करके सल्फर (या सल्फ्यूरिक एसिड) मुक्त कर दिया जाता है, जिससे मिट्टी में सल्फाइट्स बन जाते हैं जो पौधों के लिए सुलभ होते हैं। नाइट्रोजन और सल्फर चक्र में कीमो- और फोटोऑटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया आवश्यक हैं।

sporulation

जीवाणु कोशिका के अंदर बीजाणु बनते हैं। स्पोरुलेशन की प्रक्रिया के दौरान, जीवाणु कोशिका कई जैव रासायनिक प्रक्रियाओं से गुजरती है। इसमें मुक्त जल की मात्रा कम हो जाती है तथा एंजाइमिक सक्रियता कम हो जाती है। यह प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों (उच्च तापमान, उच्च नमक सांद्रता, सुखाने, आदि) के प्रति बीजाणुओं के प्रतिरोध को सुनिश्चित करता है। स्पोरुलेशन बैक्टीरिया के केवल एक छोटे समूह की विशेषता है।

बैक्टीरिया के जीवन चक्र में बीजाणु एक वैकल्पिक चरण हैं। स्पोरुलेशन केवल पोषक तत्वों की कमी या चयापचय उत्पादों के संचय से शुरू होता है। बीजाणुओं के रूप में बैक्टीरिया लंबे समय तक निष्क्रिय रह सकते हैं। जीवाणु बीजाणु लंबे समय तक उबलने और बहुत लंबे समय तक जमने का सामना कर सकते हैं। जब अनुकूल परिस्थितियाँ आती हैं, तो बीजाणु अंकुरित होता है और व्यवहार्य हो जाता है। जीवाणु बीजाणु प्रतिकूल परिस्थितियों में जीवित रहने के लिए एक अनुकूलन हैं।

प्रजनन

बैक्टीरिया एक कोशिका को दो भागों में विभाजित करके प्रजनन करते हैं। एक निश्चित आकार तक पहुँचने पर, जीवाणु दो समान जीवाणुओं में विभाजित हो जाता है। फिर उनमें से प्रत्येक भोजन करना शुरू करता है, बढ़ता है, विभाजित होता है, इत्यादि।

कोशिका विस्तार के बाद, एक अनुप्रस्थ सेप्टम धीरे-धीरे बनता है, और फिर बेटी कोशिकाएं अलग हो जाती हैं; कई जीवाणुओं में, कुछ शर्तों के तहत, कोशिकाएँ विभाजित होने के बाद विशिष्ट समूहों में जुड़ी रहती हैं। इस मामले में, विभाजन तल की दिशा और विभाजनों की संख्या के आधार पर, विभिन्न आकृतियाँ उत्पन्न होती हैं। बैक्टीरिया में मुकुलन द्वारा प्रजनन एक अपवाद के रूप में होता है।

अनुकूल परिस्थितियों में, कई जीवाणुओं में कोशिका विभाजन हर 20-30 मिनट में होता है। इतनी तेजी से प्रजनन के साथ, 5 दिनों में एक जीवाणु की संतान एक ऐसा द्रव्यमान बना सकती है जो सभी समुद्रों और महासागरों को भर सकता है। एक साधारण गणना से पता चलता है कि प्रति दिन 72 पीढ़ियाँ (720,000,000,000,000,000,000 कोशिकाएँ) बन सकती हैं। यदि वजन में बदला जाए तो - 4720 टन। हालाँकि, प्रकृति में ऐसा नहीं होता है, क्योंकि अधिकांश बैक्टीरिया सूरज की रोशनी, सूखने, भोजन की कमी, 65-100ºC तक गर्म होने, प्रजातियों के बीच संघर्ष आदि के परिणामस्वरूप जल्दी मर जाते हैं।

जीवाणु (1), पर्याप्त भोजन अवशोषित करके, आकार में बढ़ जाता है (2) और प्रजनन (कोशिका विभाजन) के लिए तैयारी करना शुरू कर देता है। इसका डीएनए (जीवाणु में डीएनए अणु एक रिंग में बंद होता है) दोगुना हो जाता है (जीवाणु इस अणु की एक प्रति तैयार करता है)। दोनों डीएनए अणु (3,4) स्वयं को जीवाणु की दीवार से जुड़ा हुआ पाते हैं और, जैसे-जैसे जीवाणु लंबा होता है, अलग हो जाते हैं (5,6)। पहले न्यूक्लियोटाइड विभाजित होता है, फिर साइटोप्लाज्म।

दो डीएनए अणुओं के विचलन के बाद, जीवाणु पर एक संकुचन दिखाई देता है, जो धीरे-धीरे जीवाणु के शरीर को दो भागों में विभाजित करता है, जिनमें से प्रत्येक में एक डीएनए अणु (7) होता है।

ऐसा होता है (बैसिलस सबटिलिस में) कि दो बैक्टीरिया आपस में चिपक जाते हैं और उनके बीच एक पुल बन जाता है (1,2)।

जंपर डीएनए को एक बैक्टीरिया से दूसरे बैक्टीरिया तक पहुंचाता है (3)। एक बार एक जीवाणु में, डीएनए अणु आपस में जुड़ जाते हैं, कुछ स्थानों पर एक साथ चिपक जाते हैं (4), और फिर वर्गों का आदान-प्रदान करते हैं (5)।

प्रकृति में जीवाणुओं की भूमिका

चक्र

प्रकृति में पदार्थों के सामान्य चक्र में बैक्टीरिया सबसे महत्वपूर्ण कड़ी हैं। पौधे मिट्टी में कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और खनिज लवणों से जटिल कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं। ये पदार्थ मृत कवक, पौधों और जानवरों की लाशों के साथ मिट्टी में लौट आते हैं। बैक्टीरिया जटिल पदार्थों को सरल पदार्थों में तोड़ देते हैं, जिनका उपयोग पौधों द्वारा किया जाता है।

बैक्टीरिया मृत पौधों और जानवरों की लाशों, जीवित जीवों के उत्सर्जन और विभिन्न अपशिष्टों के जटिल कार्बनिक पदार्थों को नष्ट कर देते हैं। इन कार्बनिक पदार्थों को खाकर, क्षय के सैप्रोफाइटिक बैक्टीरिया उन्हें ह्यूमस में बदल देते हैं। ये हमारे ग्रह के एक प्रकार के आदेश हैं। इस प्रकार, बैक्टीरिया प्रकृति में पदार्थों के चक्र में सक्रिय रूप से भाग लेते हैं।

मृदा निर्माण

चूँकि बैक्टीरिया लगभग हर जगह वितरित होते हैं और बड़ी संख्या में पाए जाते हैं, वे बड़े पैमाने पर प्रकृति में होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं को निर्धारित करते हैं। शरद ऋतु में, पेड़ों और झाड़ियों की पत्तियाँ झड़ जाती हैं, घास की ज़मीन के ऊपर की शाखाएँ मर जाती हैं, पुरानी शाखाएँ गिर जाती हैं, और समय-समय पर पुराने पेड़ों की टहनियाँ गिर जाती हैं। यह सब धीरे-धीरे ह्यूमस में बदल जाता है। 1 सेमी3 में. वन मिट्टी की सतह परत में कई प्रजातियों के लाखों सैप्रोफाइटिक मिट्टी के जीवाणु होते हैं। ये जीवाणु ह्यूमस को विभिन्न खनिजों में परिवर्तित करते हैं जिन्हें पौधों की जड़ों द्वारा मिट्टी से अवशोषित किया जा सकता है।

कुछ मिट्टी के जीवाणु हवा से नाइट्रोजन को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं, और इसका उपयोग महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में करते हैं। ये नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले जीवाणु स्वतंत्र रूप से रहते हैं या फलीदार पौधों की जड़ों में बस जाते हैं। फलियों की जड़ों में प्रवेश करके, ये जीवाणु जड़ कोशिकाओं की वृद्धि और उन पर गांठों के निर्माण का कारण बनते हैं।

ये जीवाणु नाइट्रोजन यौगिक उत्पन्न करते हैं जिनका उपयोग पौधे करते हैं। बैक्टीरिया पौधों से कार्बोहाइड्रेट और खनिज लवण प्राप्त करते हैं। इस प्रकार, फलियां पौधे और नोड्यूल बैक्टीरिया के बीच घनिष्ठ संबंध है, जो एक और दूसरे जीव दोनों के लिए फायदेमंद है। इस घटना को सहजीवन कहा जाता है।

नोड्यूल बैक्टीरिया के साथ सहजीवन के लिए धन्यवाद, फलीदार पौधे मिट्टी को नाइट्रोजन से समृद्ध करते हैं, जिससे उपज बढ़ाने में मदद मिलती है।

प्रकृति में वितरण

सूक्ष्मजीव सर्वव्यापी हैं। एकमात्र अपवाद सक्रिय ज्वालामुखी के क्रेटर और विस्फोटित परमाणु बमों के केंद्र वाले छोटे क्षेत्र हैं। न तो अंटार्कटिका का कम तापमान, न ही गीजर की उबलती धाराएं, न ही नमक पूलों में संतृप्त नमक के घोल, न ही पर्वत चोटियों का मजबूत सूर्यातप, और न ही परमाणु रिएक्टरों का कठोर विकिरण माइक्रोफ्लोरा के अस्तित्व और विकास में हस्तक्षेप करता है। सभी जीवित प्राणी लगातार सूक्ष्मजीवों के साथ बातचीत करते हैं, अक्सर न केवल उनके भंडार होते हैं, बल्कि उनके वितरक भी होते हैं। सूक्ष्मजीव हमारे ग्रह के मूल निवासी हैं, जो सक्रिय रूप से सबसे अविश्वसनीय प्राकृतिक सब्सट्रेट्स की खोज करते हैं।

मृदा माइक्रोफ्लोरा

मिट्टी में बैक्टीरिया की संख्या बहुत बड़ी है - प्रति ग्राम सैकड़ों लाखों और अरबों व्यक्ति। पानी और हवा की तुलना में मिट्टी में इनकी संख्या बहुत अधिक है। मिट्टी में जीवाणुओं की कुल संख्या बदल जाती है। जीवाणुओं की संख्या मिट्टी के प्रकार, उनकी स्थिति और परतों की गहराई पर निर्भर करती है।

मिट्टी के कणों की सतह पर, सूक्ष्मजीव छोटे सूक्ष्म उपनिवेशों (प्रत्येक में 20-100 कोशिकाएँ) में स्थित होते हैं। वे अक्सर कार्बनिक पदार्थों के थक्कों की मोटाई में, जीवित और मरते हुए पौधों की जड़ों पर, पतली केशिकाओं में और अंदर की गांठों में विकसित होते हैं।

मिट्टी का माइक्रोफ्लोरा बहुत विविध है। यहां बैक्टीरिया के विभिन्न शारीरिक समूह हैं: सड़न पैदा करने वाले बैक्टीरिया, नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया, नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया, सल्फर बैक्टीरिया आदि। इनमें एरोबेस और एनारोबेस, बीजाणु और गैर-बीजाणु रूप हैं। माइक्रोफ्लोरा मिट्टी के निर्माण में कारकों में से एक है।

मिट्टी में सूक्ष्मजीवों के विकास का क्षेत्र जीवित पौधों की जड़ों से सटा हुआ क्षेत्र है। इसे राइजोस्फीयर कहा जाता है, और इसमें निहित सूक्ष्मजीवों की समग्रता को राइजोस्फीयर माइक्रोफ्लोरा कहा जाता है।

जलाशयों का माइक्रोफ्लोरा

जल एक प्राकृतिक वातावरण है जहाँ सूक्ष्मजीव बड़ी संख्या में विकसित होते हैं। उनमें से अधिकांश मिट्टी से पानी में प्रवेश करते हैं। एक कारक जो पानी में बैक्टीरिया की संख्या और उसमें पोषक तत्वों की उपस्थिति निर्धारित करता है। सबसे साफ पानी आर्टीशियन कुओं और झरनों का है। खुले जलाशय और नदियाँ बैक्टीरिया से भरपूर होती हैं। बैक्टीरिया की सबसे बड़ी संख्या पानी की सतही परतों में, किनारे के करीब पाई जाती है। जैसे-जैसे आप किनारे से दूर जाते हैं और गहराई में बढ़ते हैं, बैक्टीरिया की संख्या कम होती जाती है।

स्वच्छ पानी में प्रति मिलीलीटर 100-200 बैक्टीरिया होते हैं, और प्रदूषित पानी में 100-300 हजार या उससे अधिक होते हैं। निचली कीचड़ में कई बैक्टीरिया होते हैं, खासकर सतह परत में, जहां बैक्टीरिया एक फिल्म बनाते हैं। इस फिल्म में बहुत अधिक मात्रा में सल्फर और आयरन बैक्टीरिया होते हैं, जो हाइड्रोजन सल्फाइड को सल्फ्यूरिक एसिड में ऑक्सीकृत कर देते हैं और इस तरह मछलियों को मरने से रोकते हैं। गाद में अधिक बीजाणु-युक्त रूप होते हैं, जबकि पानी में गैर-बीजाणु-युक्त रूप प्रबल होते हैं।

प्रजातियों की संरचना के संदर्भ में, पानी का माइक्रोफ्लोरा मिट्टी के माइक्रोफ्लोरा के समान है, लेकिन इसके विशिष्ट रूप भी हैं। पानी में मिलने वाले विभिन्न अपशिष्टों को नष्ट करके, सूक्ष्मजीव धीरे-धीरे पानी की तथाकथित जैविक शुद्धि करते हैं।

वायु माइक्रोफ्लोरा

हवा का माइक्रोफ्लोरा मिट्टी और पानी के माइक्रोफ्लोरा की तुलना में कम है। बैक्टीरिया धूल के साथ हवा में उगते हैं, कुछ समय तक वहां रह सकते हैं, और फिर पृथ्वी की सतह पर बस जाते हैं और पोषण की कमी से या पराबैंगनी किरणों के प्रभाव में मर जाते हैं। हवा में सूक्ष्मजीवों की संख्या भौगोलिक क्षेत्र, भूभाग, वर्ष का समय, धूल प्रदूषण आदि पर निर्भर करती है। धूल का प्रत्येक कण सूक्ष्मजीवों का वाहक होता है। अधिकांश बैक्टीरिया औद्योगिक उद्यमों के ऊपर की हवा में हैं। ग्रामीण क्षेत्रों में हवा स्वच्छ है। सबसे स्वच्छ हवा जंगलों, पहाड़ों और बर्फीले क्षेत्रों पर है। हवा की ऊपरी परतों में कम रोगाणु होते हैं। वायु माइक्रोफ़्लोरा में कई रंगद्रव्य और बीजाणु-असर वाले बैक्टीरिया होते हैं, जो पराबैंगनी किरणों के प्रति दूसरों की तुलना में अधिक प्रतिरोधी होते हैं।

मानव शरीर का माइक्रोफ्लोरा

मानव शरीर, यहां तक ​​​​कि पूरी तरह से स्वस्थ भी, हमेशा माइक्रोफ्लोरा का वाहक होता है। जब मानव शरीर हवा और मिट्टी के संपर्क में आता है, तो रोगजनक (टेटनस बेसिली, गैस गैंग्रीन, आदि) सहित विभिन्न सूक्ष्मजीव कपड़ों और त्वचा पर बस जाते हैं। मानव शरीर के सबसे अधिक उजागर हिस्से दूषित होते हैं। हाथों पर ई. कोलाई और स्टेफिलोकोसी पाए जाते हैं। मौखिक गुहा में 100 से अधिक प्रकार के रोगाणु होते हैं। अपने तापमान, आर्द्रता और पोषक तत्वों के अवशेषों के साथ मुंह सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए एक उत्कृष्ट वातावरण है।

पेट में अम्लीय प्रतिक्रिया होती है, इसलिए इसमें मौजूद अधिकांश सूक्ष्मजीव मर जाते हैं। छोटी आंत से शुरू होकर, प्रतिक्रिया क्षारीय हो जाती है, यानी। रोगाणुओं के लिए अनुकूल. बड़ी आंत में माइक्रोफ़्लोरा बहुत विविध है। प्रत्येक वयस्क प्रतिदिन लगभग 18 बिलियन बैक्टीरिया मलमूत्र में उत्सर्जित करता है, अर्थात्। विश्व के लोगों से अधिक व्यक्ति।

आंतरिक अंग जो बाहरी वातावरण (मस्तिष्क, हृदय, यकृत, मूत्राशय, आदि) से जुड़े नहीं होते हैं, आमतौर पर रोगाणुओं से मुक्त होते हैं। इन अंगों में सूक्ष्मजीव केवल बीमारी के दौरान ही प्रवेश करते हैं।

पदार्थों के चक्र में बैक्टीरिया

सामान्य रूप से सूक्ष्मजीव और विशेष रूप से बैक्टीरिया पृथ्वी पर पदार्थों के जैविक रूप से महत्वपूर्ण चक्रों में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं, रासायनिक परिवर्तन करते हैं जो पौधों या जानवरों के लिए पूरी तरह से दुर्गम हैं। तत्वों के चक्र के विभिन्न चरण विभिन्न प्रकार के जीवों द्वारा संचालित होते हैं। जीवों के प्रत्येक व्यक्तिगत समूह का अस्तित्व अन्य समूहों द्वारा किए गए तत्वों के रासायनिक परिवर्तन पर निर्भर करता है।

नाइट्रोजन चक्र

नाइट्रोजन यौगिकों का चक्रीय परिवर्तन विभिन्न पोषण संबंधी आवश्यकताओं वाले जीवमंडल के जीवों को नाइट्रोजन के आवश्यक रूपों की आपूर्ति में प्राथमिक भूमिका निभाता है। कुल नाइट्रोजन स्थिरीकरण का 90% से अधिक कुछ बैक्टीरिया की चयापचय गतिविधि के कारण होता है।

कार्बन चक्र

आणविक ऑक्सीजन की कमी के साथ कार्बनिक कार्बन के कार्बन डाइऑक्साइड में जैविक परिवर्तन के लिए विभिन्न सूक्ष्मजीवों की संयुक्त चयापचय गतिविधि की आवश्यकता होती है। अनेक एरोबिक जीवाणु कार्बनिक पदार्थों का पूर्ण ऑक्सीकरण करते हैं। एरोबिक स्थितियों के तहत, कार्बनिक यौगिक शुरू में किण्वन द्वारा टूट जाते हैं, और यदि अकार्बनिक हाइड्रोजन स्वीकर्ता (नाइट्रेट, सल्फेट, या सीओ 2) मौजूद होते हैं, तो किण्वन के कार्बनिक अंतिम उत्पादों को अवायवीय श्वसन द्वारा आगे ऑक्सीकरण किया जाता है।

सल्फर चक्र

जीवित जीवों को सल्फर मुख्य रूप से घुलनशील सल्फेट्स या कम कार्बनिक सल्फर यौगिकों के रूप में उपलब्ध होता है।

लौह चक्र

कुछ मीठे जल निकायों में कम लौह लवण की उच्च सांद्रता होती है। ऐसे स्थानों में, एक विशिष्ट जीवाणु माइक्रोफ्लोरा विकसित होता है - लौह बैक्टीरिया, जो कम लौह को ऑक्सीकरण करता है। वे दलदली लौह अयस्कों और लौह लवणों से भरपूर जल स्रोतों के निर्माण में भाग लेते हैं।

बैक्टीरिया सबसे प्राचीन जीव हैं, जो लगभग 3.5 अरब साल पहले आर्कियन में दिखाई दिए थे। लगभग 2.5 अरब वर्षों तक वे पृथ्वी पर हावी रहे, जीवमंडल का निर्माण किया और ऑक्सीजन वातावरण के निर्माण में भाग लिया।

बैक्टीरिया सबसे सरल रूप से संरचित जीवित जीवों में से एक हैं (वायरस को छोड़कर)। ऐसा माना जाता है कि वे पृथ्वी पर प्रकट होने वाले पहले जीव थे।