Исследовательская работа на тему «Исследование бактерий, живущих рядом с нами»

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №10 имени Героя Советского Союза А.М.Кузнецова»

р.п. Гидроторф, Балахнинский муниципальный округ, Нижегородская область

Научное общество учащихся

Биология

«Исследование бактерий, живущих рядом с нами»

Выполнил: Нуждин Ярослав,

ученик 5«В» класса

Руководитель: Шардыкова И.М.,

учитель биологии

р.п. Гидроторф

2024

Содержание

Введение ……………………………………………………………………………3

Глава I. Теоретическая часть……………………………………………………5

1.1 Что такое бактерии?.............................................................................................5

1. Разновидности бактерий……………………………………………………….7

2. Открытие бактериальной клетки……………………………………………..13

3. Строение и жизнедеятельность бактерий……………………………………14

4. Значение бактерий в биосфере и народном хозяйстве……………………...16

Глава II. Практическая часть………………………………………………….20

2.1 Эксперимент 1 Внешний вид бактерий……………………………………..20

2.2 Методика выращивания бактерий на питательных средах………………...20

2.3 Эксперимент 2 Выявление наличия бактерий на смартфоне………………21

2.4 Эксперимент 3 Выращивание молочной бактерии…………………………23

2.5 Анкетирование………………………………………………………………..24

Заключение………………………………………………………………………...25

Источники информации…………………………………………………………..26

Приложения………………………………………………………………………..27

Введение

Ежедневно человек соприкасается с миллиардами невидимых глазу существ: вирусами и бактериями. Часть из них полезна или безвредна, но большинство вызывает развитие опасных заболеваний: кишечных расстройств, инфекционных воспалений, простуд.

Микроорганизмы активизируются с наступлением теплого сезона: влажный воздух и высокая температура воздуха создают благоприятные условия для их быстрого размножения. Поэтому летом учащаются случаи респираторных заболеваний и инфекций желудочно‑кишечного тракта, дисбактериоза.

Дополнительным фактором риска является несоблюдение элементарных правил гигиены. В офисе и дома мы часто не думаем о том, что окружены микробами, которые, попадая в организм вместе с едой и питьем, могут спровоцировать болезнь.

Несмотря на их огромное разнообразие и на то, что они расселены практически везде на Земле – и на дне океана, и даже в нашем кишечнике, – у бактерий все же есть нечто общее. Все бактерии обладают приблизительно одинаковым размером (несколько микрометров).

Мне мама очень часто говорит, что нужно мыть руки с мылом после улицы, обязательно мыть фрукты и овощи перед едой. Она предупреждала, что ко мне в организм попадут микробы, и я могу заболеть. Мне стало интересно. Почему я могу заболеть? Что это за микробы? Чем они мне могут навредить? Откуда они берутся? Все ли микробы приносят вред человеку? Кто же эти микробы, и где они есть, если я их совсем не вижу.

Актуальность данной темы определяется тем, что в настоящее время уделяется большое внимание изучению микроорганизмов – бактерий и вирусов, их влиянию на организм человека.

Гипотеза – предполагаю, что в мире существуют не только вредные, но и полезные бактерии и их возможно вырастить дома.

Цель работы: исследование бактерий, живущих рядом и выращивание бактерий в домашних условиях.

Для достижения поставленной цели необходимо реализовать следующие задачи:

1.Выяснить особенности бактерий.

2.Выполнить эксперименты по выращиванию бактерий в домашних условиях.

3.Проанализировать информацию о бактериях.

Объект исследования - бактерии.

Предмет исследования – значение бактерий для человека.

Методы исследования:

1.Работа с научной литературой, поиск информации в Интернете

2. Наблюдение

3. Анкетирование

4. Статистическая обработка данных и выполнение диаграмм

5. Эксперимент

6.Анализ результатов

Практическая значимость работы заключается в том, что результаты наших исследований могут быть использованы на классных часах, уроках биологии и ОБЖ. Основные правила буклета «Энциклопедия Мойдодыра» помогут обеспечить профилактику различных бактериальных заболеваний.

Глава 1 Теоретическая часть

1. Что такое бактерии?

Наши далекие предки даже представить себе не могли, что мир, который их окружает, густо заселен целыми армиями невидимых живых существ. Лишь с изобретением микроскопа в XVII веке человечество узнало эту ошеломляющую новость. А ведь эти живые организмы появились на нашей планете несколько миллиардов лет назад! Мельчайшие живые существа играют на Земле свою неоценимую роль. Бактерии преобразовывают органические вещества в неорганические, очищая нашу планету от мусора, а полезные микроорганизмы, которые обитают в пищеварительном тракте, на коже и слизистых оболочках, участвуют в пищеварении, защищают нас от болезнетворных «сородичей» и даже синтезируют некоторые витамины. Вот уже несколько столетий ученые постоянно «подсматривают», что же творится в этом «параллельном мире». Открытия в области микробиологии позволили разработать правильные, научно обоснованные методы лечения болезней, а также меры, препятствующие широкому распространению микробов - друзей и врагов человека.

Все мы когда-то чем-то болели. И раньше я никак не мог понять, почему же люди заболевают?! Что такое происходит в нашем организме?! Я спрашивал маму, смотрел в интернете и понял, что мы часто заболеваем вследствие попадания в наш организм различных бактерий, мне стало интересно, что же это за организмы.

Итак, бактерии – это микроорганизмы, их можно рассмотреть только под микроскопом. Бактерия состоит только из одной клетки и имеет свойства, как животных, так и растений. Существует около 2500 видов бактерий, и живут они повсюду: во рту, в носу, в кишечнике всех живых существ, включая человека. Другие живут в опавших листьях, мёртвых деревьях, останках погибших животных. Бактерии живут повсюду. Форма их разнообразна: шарики, запятые, палочки, некоторые имеют жгутики.

Существуют бактерии «плохие и хорошие». «Плохие» бактерии, которые, попадая в организм, могут вызвать ту или иную болезнь, их называют болезнетворными, а болезнь — инфекционной. Болезнетворные микробы передаются от больного человека к здоровому различными путями: через воздух, через контакт с больным и предметами, которыми он пользовался, через продукты питания. Один больной человек может заразить многих здоровых людей, а те, в свою очередь, заражают других. Может случиться так, что за небольшой промежуток времени инфекционной болезнью заболеет много людей. Такое явление называют эпидемией.

Для предотвращения эпидемии, больного необходимо изолировать, выделив отдельное помещение, посуду, полотенце, проводить дезинфекцию, чаще проветривать помещение, использовать защитные маски.

Попадание болезнетворных микробов в организм человека не всегда вызывает инфекционное заболевание. Наш организм сопротивляется вредным микробам и может победить их. Говорят, что он обладает иммунитетом. Защитные силы организма повышаются, если человек занимается физкультурой, закаляется, соблюдает правила гигиены, ежедневно употребляет овощи и фрукты, не имеет вредных привычек, делает профилактические прививки от инфекционных болезней.

Болезнетворные микробы могут преодолеть защитные силы организма и тогда человек болеет. В большинстве случаев инфекционная болезнь начинается с повышения температуры тела, возникает слабость, может болеть голова, появляется насморк, кашель и т.п. В случае появления признаков заболевания нужно вызывать врача.

Во время чихания и кашля человек разбрызгивает около 40 тысяч маленьких капель, которые разлетаются на три и даже на пять метров. Капельки очень легкие, они могут долго находиться в воздухе. Люди, находящиеся рядом, вдыхают эти капельки вместе с миллионами микробов, которые в них. Капельки опускаются на различные предметы, пищу.

Представляете, сколько людей может заболеть от одного человека, если он чихнет, например, в классе или в автобусе?

Теперь поговорим о «хороших» бактериях. Хорошие бактерии живут во рту, на коже, в желудке и других органах. Большая часть из них чрезвычайно полезна (помогают перевариванию пищи, участвуют в синтезе некоторых витаминов и даже оберегает нас от своих болезнетворных собратьев). Интересно, что бактерии чутко реагируют на вкусовые пристрастия людей. У американцев, традиционно потребляющих высококалорийную пищу (фастфуды, гамбургеры), бактерии способны переваривать пищу с высоким содержанием жиров. А у некоторых японцев кишечные бактерии адаптированы на переваривание водорослей. Ещё почвенные бактерии повышают плодородие почвы. Некоторые бактерии используют при изготовлении лекарств. С помощью молочнокислых бактерий готовят кефир, творог, ряженку, йогурт.

1. Разновидности бактерий

Все бактерии имеют разную форму. Мне наиболее интересны бактерии, живущие в организме человека. Я выяснил, что они бывают «плохие» и «хорошие».

Появление бактерий в организме

Только что родившийся малыш имеет стерильный кишечник.

После его первого вздоха в организм попадает множество микроорганизмов, с которыми ранее он не был знаком. При первом прикладывании малыша к груди мать передает с молоком полезные бактерии, которые помогут нормализовать микрофлору кишечника. Не зря врачи настаивают на том, чтобы мать сразу после рождения своего ребенка покормила его грудью. Также они рекомендуют продлить такое кормление как можно дольше.

«Хорошие» бактерии подразделяются на:

1. Лактобактерии

Обеспечивают контроль в наших внутренностях. Лактобактерии, живут в пищеварительном тракте человека с доисторических времен, делают большое и важное дело. Как чеснок вампиров, они отпугивают болезнетворные бактерии, не давая им поселиться в нашем животе и привести кишечник в расстройство. Соленые огурцы и помидоры, квашеная капуста укрепят силы этих бактерий.

2. «Защитник пуза» Helicobacter pylori

Останавливают приступы голода. Это еще одни живущие в пищеварительном тракте бактерии, развиваются с нашего детства и помогают поддерживать здоровый вес на протяжении всей жизни, контролируя гормоны, отвечающие за чувство голода! Нужно съедать по 1 яблоку каждый день. Эти фрукты вырабатывают в желудке молочную кислоту, в которой не выживает большинство вредных бактерий.

3. «Микроб – обжор» Bifidobacterium animalis

Бифидобактерия была впервые выделена в 1899 году из здорового грудного младенца учёным Тисье из института Пастера во Франции. Это анаэробная грамположительная неспорообразующая палочка, которую изначально назвали Bacillus bifidus communis. Название означает разветвляющуюся морфологию бактерии: на латыни «бифидус» значит «разделённый на две части». Позже бактерию отнесли к виду Lactobacillus as L. Bifidus. В 60-е годы прошлого столетия её оценили как отдельный вид и классифицировали как Bifidobacterium. Кроме вышеперечисленных особенностей, основные фенотипические характеристики Bifidobacterium – это производство молочной и уксусной кислот как основных продуктов использования глюкозы. (Приложение 6) Бифидобактерии широко используют в еде, медицине, в корме для животных. В этих видах продуктов жизнеспособные бактерии принимаются, чтобы улучшить кишечную микрофлору, которая, в свою очередь, улучшает кишечную среду и способствует здоровью кишечника с целью предупредить болезни или инфекции кишечного тракта. Бифидобактерии были впервые применены в еде в Германии в давние времена (Майер, 1948), и активно стали использоваться в Японии в начале 80-х (Ишибаши, 1993). Позже они получили распространение в Европе и сейчас используются во всём мире (Тамиме и др., 1995). Самый известный образец применения бифидобактерий в еде – это йогурт с бифидобактериями. Другой популярный продукт – бифидобактериальное молоко, молоко без ферментов с добавлением бифидобактерий. Главная идея добавления бифидобактерий в эти продукты – это поддержка жизнеспособных бифидобактерий. Однако, чтобы поддерживать желаемый уровень жизнеспособных бактерий в йогурте или молоке до истечения срока годности продуктов, нужен высокий уровень технических знаний. Например, бифидобактерии не образуются в молоке в нормальных условиях, нужен специальный материал для роста. К тому же, бифидобактерии строго анаэробны и чувствительны к кислороду. Требуются специальные технологии производства, чтобы исключить воздействие кислорода. Технологии производства лиофилизированной пудры достигли прогресса, и изготовление пудры, содержащей жизнеспособные клетки 10¹⁰ к 10¹¹ на грамм сбывают в качестве пищевых добавок. Качественная лиофилизированная пудра может храниться при комнатной температуре в течение одного года. Она может быть использована во многих продуктах в различных видах, в виде порошка, капсул или таблеток. Живет в кисломолочных продуктах. Бактерии населяют содержимое бутылок с кефиром, простоквашей, ряженкой - и прочими подобными продуктами. И эти продукты становятся, очень полезными.

Во всем мире много внимания уделяют этим микроорганизмам:

-снимается документальное видео, в которых рассказывают о вреде и пользе бактерий;

-обучающее и развивающее видео для детей;

-создаются интерактивные и компьютерные игры.

«Плохие» бактерии это:

1. «Головочес» Pseudomonas aeruginosa

Любит душ, горячие ванны и бассейны. Живущая в теплой воде бактерия Pseudomonas aeruginosa забирается под кожу черепа через поры волосяных фолликулов, вызывая инфекцию, сопровождаемую зудом и болью в пораженных участках. Чтобы избежать заражения данной инфекцией необходимо надевать резиновые шапочки при купании в бассейне. Так же для поддержания здоровой кожи головы необходимо правильно питаться, употреблять больше белка и жирных кислот.

1. «Благородный негодяй» - кишечная палочка (Escherichia coli)

Хорошая и плохая бактерия.

Большинство штаммов E. coli являются безвредными, однако серотип О157: Н7 может вызывать тяжёлые пищевые отравления у людей и животных. Безвредные штаммы являются частью нормальной флоры кишечника человека и животных. Кишечная палочка приносит пользу организму хозяина, например, предотвращая развитие патогенных микроорганизмов в кишечнике. Эта бактерия считается причиной десятков тысяч инфекционных заболеваний ежегодно. Но она доставляет нам проблемы, только когда находит способ покинуть толстую кишку. В норме она вполне себе полезна для жизни и обеспечивает организм витамином К, который поддерживает здоровье сердца.

1. «Нарывающийся»

Одна из самых устойчивых бактерий –

метициллин. Его знают больше под названием «золотистый стафилококк» (Staphylococcus aureus), способен вызвать не одно, а несколько инфекционных заболеваний.

Штаммы этой бактерии могут жить в верхних отделах дыхательных путей, в открытых ранах и мочевыводящих каналах каждого третьего жителя Земли. Для человека с сильным иммунитетом это не представляет опасности. Бактерия поедает молодость нашей кожи. Чаще всего прыщи вызваны этой бактерией, которая живет на коже большинства людей. Прыщи —это, конечно, малоприятно, но, проникнув через поврежденную кожу внутрь тела, эта бактерия может вызвать более серьезные заболевания: пневмонию и менингит. Микроб способен вырабатывать устойчивость к антибиотикам различных групп и антисептикам. Хорошо выживает в неблагоприятной среде: не теряет активности при высушивании, 12 часов может находиться под прямыми солнечными лучами, в течение 10 минут выдерживает температуру 100 °С, не погибает в этиловом спирте и перекиси водорода. Но золотистый стафилококк уязвим перед обычной зелёнкой (раствором бриллиантового зелёного). Её можно использовать для подсушивания кожных проявлений стафилококковой инфекции, затем обрабатывать их антибактериальным препаратом. Золотистый стафилококк в норме может годами жить на коже и слизистых оболочках, в кишечнике человека, не причиняя вреда. Так, бактерия постоянно обитает в носоглотке примерно у 20% людей, эпизодически — у 60%.

Но в стрессовых ситуациях — при снижении иммунитета, после травмы или операции — золотистый стафилококк способен вызвать стафилококковую инфекцию.

Факторы риска развития стафилококковой инфекции:

стресс; неправильное питание; гиповитаминоз (дефицит витаминов); авитаминоз (полное отсутствие одного или нескольких витаминов); приём гормональных препаратов, антибиотиков; дисбактериоз кишечника; несоблюдение правил личной гигиены. (Приложение 5)

1. Вредные бактерии для человека – это также патогены под названием палочка брюшного тифа Эберта - Гафки (Salmonella typhi).

Они являются возбудителями острой

инфекции кишечника и брюшного тифа.Такие виды бактерий, вредных для человека, опасны тем, что вырабатывают токсические вещества, которые крайне опасны для жизни. При протекании болезни происходит интоксикация организма, очень сильная лихорадка, высыпания на теле, увеличивается печень и селезенка. Бактерия очень стойка к разным внешним воздействиям. Хорошо живет в воде, на овощах, фруктах и прекрасно размножается в продуктах из молока.

1. К самым опасным бактериям относится также бактерия Clostridium tetan.

Она вырабатывает яд под названием «столбнячный экзотоксин». Люди, которые заражаются этим патогеном, испытывают страшные боли, судороги и очень тяжело умирают. Болезнь называется столбняк. Несмотря на то что вакцину создали ещё в 1890 году, каждый год на Земле от неё умирает 60 тысяч человек.

1. И ещё одна бактерия, которая способна привести к смерти человека, - это туберкулезная палочка (Mycobactérium tuberculósis)

вид микобактерий, выделен 24 марта 1882

года Робертом Кохом. Она вызывает туберкулез, который устойчив к воздействию лекарств. При несвоевременном обращении за помощью человек может умереть.

1. Открытие бактериальной клетки

Изучением бактерий занимается раздел микробиологии бактериология.

Бактерии были одними из первых живых организмов на Земле, появившись около 3,5 млрд лет назад.

Бактерии (др. греч. — палочка) — царство микроорганизмов, чаще всего одноклеточных. В настоящее время описано около десяти тысяч видов бактерий и предполагается, что их существует свыше миллиона.

Впервые бактерий увидел в оптический микроскоп и описал в 1676 году голландский натуралист Антони ван Левенгук. Как и всех микроскопических существ, он назвал их «анималькули».

Название «бактерии» ввёл в употребление Христиан Эренберг в 1828. Луи Пастер в 1850-е положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.

До 19 века микробиология представляла собрание разрозненных фактов. Основоположниками микробиологии как науки были выдающиеся ученые 19 века французский химик Л. Пастер (1822—1895) и русский ботаник Ценковский Л. С. (1822—1887 г. г.). В 1862 году Пастер блестяще доказал, что микроорганизмы не возникают самопроизволь­но. Он доказал, что заразные болезни вызываются различны­ми микробами. Пастером были приготовлены вакцины против бешенства и сибирской язвы. Ценковский Л. С. показал на близость бактерий с сине-зелеными водорослями.

Разработка методов выращивания микробов на различных твердых пита­тельных средах связана с именем немецкого врача Р. Коха (1843—1910 г.), который открыл бациллу сибирской язвы, холерный вибрион и туберкулёзную палочку. После работ Л. Пастера и Р. Коха микро­биология разбилась на ряд более узких специальностей. Вы­деляются общая, сельскохозяйственная, техническая, ветери­нарная и медицинская микробиология.

Советские микробиологи много сделали по выработке мер профилактики инфекционных заболеваний. Много сдела­но в области изучения вопросов общей микробиологии и в применении микроорганизмов в промышленности и в сельском хозяйстве. Микробы широко и пользуются для получения спирта, ацетона, лимонной кислоты, дрожжей, для полу­чения антибиотиков. В сельском хозяйстве используются бак­териальные удобрения, повышающие урожай сельскохозяйственных культур.

1. Строение и жизнедеятельность бактерий

Бактерии – это мельчайшие прокариотические организмы, имеющие клеточное строение. Размеры клеток – микроскопические- от 0,1 до 10—30 мкм. По форме и особенностям объединения клеток различают несколько морфологических групп бактерий: шаровидные (кокки), прямые палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спирально изогнутые (спириллы) и др. Кокки, сцепленные попарно, получили название диплококки, соединенные в виде цепочки — стрептококки, в виде гроздей — стафилококки и др. Реже встречаются нитчатые формы.

Строение клетки. Клеточная стенка придает бактериальной клетке определенную форму, защищает ее содержимое от воздействия неблагоприятных условий среды и выполняет ряд других функций. Основу клеточной стенки бактерий (как и всех прокариот) составляет особое вещество — муреин (полисахарид в соединении с несколькими аминокислотами). Многие виды бактерий окружены слизистой капсулой, которая служит дополнительной защитой для клеток. Способ расположения жгутиков является одним из характерных признаков при классификации подвижных форм бактерий. Плазматическая мембрана по структуре и функциям не отличается от мембраны эукариотической клетки. У некоторых бактерий плазмалемма способна образовывать впячивания внутрь цитоплазмы, называемые мезосомами. На складчатых мембранах мезосом находятся 7 окислительно-восстановительных ферментов, а у фотосинтезирующих бактерий — и соответствующие пигменты (в том числе бактериохлорофилл), благодаря чему мезосомы способны выполнять функции митохондрий, хлоропластов и других органелл, а также участвовать в фиксации азота. В цитоплазме имеется около 20 тыс. рибосом и одна крупная кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, длина которой в 700 или тысячу раз превышает длину самой клетки. Кроме того, у большинства видов бактерий в цитоплазме имеются еще и мелкие кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Мембранные структуры (органеллы), характерные для эукариотических клеток, у бактерий отсутствуют. Запасные вещества бактериальной клетки — это полисахариды (крахмал, гликоген), жиры, полифосфаты, сера.

Питание бактерий. По типу питания бактерии делят на две группы: автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные бактерии синтезируют органические вещества из неорганических. В зависимости от того, какую энергию используют автотрофы для синтеза органических веществ, различают фото- (зеленые и пурпурные серобактерии) и хемосинтезирующие бактерии (нитрифицирующие, железобактерии, бесцветные серобактерии и др.). Гетеротрофные бактерии питаются готовыми органическими веществами отмерших остатков: (сапротрофы) или живых растений, животных и человека (симбионты). К сапротрофам относятся бактерии гниения и брожения. Первые расщепляют азотсодержащие соединения, вторые — углеродосодержащие. В обоих случаях выделяется энергия, необходимая для их жизнедеятельности.

Размножение. Бактерии размножаются путем простого бинарного деления клетки. Этому предшествует самоудвоение (репликация) молекулы ДНК. Почкование встречается как исключение. При образовании спор в бактериальной клетке уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность, протопласт сжимается и покрывается очень плотной оболочкой. Споры обеспечивают возможность переносить неблагоприятные условия. Они выдерживают длительное высыхание, нагревание свыше 100°С и охлаждение почти до абсолютного нуля. В обычном же состоянии бактерии неустойчивы при высушивании, воздействии прямых солнечных лучей, повышении температуры до 65—80°С и т. д. В благоприятных условиях споры набухают, образуя новую клетку бактерий. Несмотря на постоянную гибель бактерий (поедание их простейшими, действие высоких и низких времен благодаря способности к быстрому размножению (клетка может делиться через каждые 20—-30 мин), образованию спор, чрезвычайно устойчивых к факторам температур и других неблагоприятных факторов), эти примитивные организмы сохранились с древнейших внешней среды, и их повсеместному распространению.

1. Значение бактерий в биосфере и народном хозяйстве.

Роль бактерий в биосфере велика. Благодаря их жизнедеятельности происходит разложение и минерализация органических веществ отмерших растений и животных. Образовавшиеся при этом простые неорганические соединения (аммиак, сероводород, углекислый газ и др.) вовлекаются в общий круговорот веществ, без которого была бы невозможна жизнь на Земле. Бактерии вместе с грибами и лишайниками разрушают горные породы, участвуя тем самым в начальных стадиях почвообразовательных процессов. Особую роль в природе играют бактерии, способные связывать свободный молекулярный азот, недоступный для высших растений. К этой группе относятся свободноживущий азотобактер и клубеньковые бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых растений. Проникая через корневой волосок в корень, они вызывают сильное разрастание клеток корня, имеющее форму клубеньков. На первых порах бактерии живут за счет растения, а затем начинают фиксировать азот с последующим образованием аммиака, а из него — нитритов и нитратов. Образовавшихся азотистых веществ достаточно и для бактерий, и для растений. Кроме того, часть нитритов и нитратов выделяется в почву, повышая ее плодородие. Количество фиксируемого азота клубеньковыми бактериями может достигать 450—550 кг/га в год.

Бактерии играют положительную роль в хозяйственной деятельности человека. Молочнокислые бактерии используются в приготовлении разнообразных молочных продуктов (сметаны, простокваши, масла, сыра и др.). Они же способствуют консервированию продуктов. Бактерии широко используются в современной биотехнологии для промышленного получения молочной, масляной, уксусной и пропионовой кислот, ацетона, бутилового спирта и т. д. В процессе их жизнедеятельности образуются биологически активные вещества — антибиотики, витамины, аминокислоты. Наконец, бактерии являются объектом для исследований в области генетики, биохимии, биофизики, космической биологии и др.

Отрицательная роль принадлежит болезнетворным, или патогенным, бактериям. Они способны проникать в ткани растений, животных и человека и выделять при этом вещества, угнетающие защитные силы организма. Такие болезнетворные бактерии, как возбудитель чумы, туляремии, сибирской язвы, пневмококки в организме животных и человека устойчивы против фагоцитоза и антител. Известен целый ряд других болезней человека бактериального происхождения, которые передаются воздушно-капельным путем (бактериальная пневмония, туберкулез, коклюш), через пищу и воду (брюшной тиф, дизентерия, бруцеллез, холера). Бактерии могут поражать и растения, вызывая у них так называемые бактериозы (пятнистость, увядание, ожоги, мокрые гнили, опухоли и др.). Бактериозы довольно часто встречаются у картофеля, томатов, капусты, огурцов, свеклы, бобовых культур, плодовых деревьев. Сапротрофные бактерии вызывают порчу продуктов питания. При этом наряду с выделением углекислого газа, аммиака и энергии, избыток которой вызывает нагревание субстрата (например, навоза, влажного сена и зерна) вплоть до его самовоспламенения, происходит образование и ядовитых веществ.

В организме человека живут лактобактерии и бифидобактерии. Они появляются в нашем организме с первых младенческих лет и остаются в нем навсегда, дополняя друг друга и решая серьезные проблемы. Лактобактерии и бифидобактерии вступают в сложные реакции с другими микроорганизмами, с легкостью подавляют гнилостные и патогенные микробы. В результате образуется молочная кислота, перекись водорода – это природные внутренние антибиотики. Таким образом, лактобактерии поднимают, восстанавливают защитные силы организма и укрепляют иммунитет. Полезные функции лактобактерий впервые заметил русский ученый Илья Ильич Мечников. Идея использовать кисломолочные продукты для нормализации биохимических процессов в кишечнике и питания организма в целом, принадлежит ему.

Бактерии вызывают порчу продуктов питания. Поэтому для предотвращения порчи пищевых продуктов человек создает условия, при которых бактерии в значительной мере теряют способность к быстрому размножению, а иногда и погибают. Широко распространенными методами борьбы с бактериями являются: высушивание плодов, грибов, мяса, рыбы, зерна; их охлаждение и замораживание в холодильниках и ледниках; маринование продуктов в уксусной кислоте; засолка. При засолке огурцов, помидоров, грибов, квашении капусты за счет деятельности молочнокислых бактерий создается кислая среда, угнетающая развитие бактерий. На этом основано консервирование продуктов питания. Для уничтожения 9 бактерий и сохранения продуктов применяется метод пастеризации—нагревание до 65°С в течение 10—20 мин и метод стерилизации — кипячение. Высокая температура вызывает гибель всех бактериальных клеток. Помимо этого, в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве для дезинфекции, т. е. для уничтожения патогенных бактерий, используются йод, перекись водорода, борная кислота, марганцовокислый калий, спирт, формалин и другие неорганические и органические вещества.

Изучив различные источники, я убедился, что все материалы подтверждают гипотезу моей работы о том, что бактерии могут быть как вредными для человека, так и полезными.

Глава 2 Практическая часть

2.1 Эксперимент 1 Внешний вид бактерий

Решили посмотреть как выглядят бактерии полости рта. Использовали способ NAKANISCHI (Способ прижизненной окраски)

При этом способе чистое предметное стекло обливают насыщенным водным раствором метиленовой сини, высушивают и обтирают сухой тряпочкой, пока налет краски не примет голубой оттенок.

На покровном стекле приготовили бактериальный мазок полости рта. Взятый налет с зубов, поместили в каплю воды и аккуратно растерли на стекле, после чего не высохший до конца препарат накладывали на предметное стекло с красителем. Препарат рассмотрели под цифровым микроскопом. Мы увидели, что бактерий очень много и они быстро двигаются, постепенно окрашиваясь в синий цвет.

Фото1 Фото2 Препарат мазка полости рта

Вывод: В полости рта человека очень много бактерий, которые образуются из-за остатков пищи. А значит надо чаще чистить зубы и полоскать рот.

2.2 Методика выращивания бактерий на питательных средах

В крупных исследовательских лабораториях бактерии выращиваются в специальных аппаратах - термостатах. В домашних условиях решили использовать самую простую методику – вырастить бактерии в чашках Петри на питательном курином бульоне с добавлением агар-агара.

Чашки Петри представляют собой плоскодонную посуду с крышкой. Агар-агар - это порошок белого цвета, выделяемый из морских водорослей. Он используется в пищевой промышленности в качестве загустителя при приготовлении желе, мармелада, конфет. Его можно купить в продуктовом магазине. В домашних условиях был приготовлен крепкий бульон из мяса птицы без добавления соли, так как соль сдерживает размножение бактерий. С поверхности бульона нужно удалить жир.

Чашки Петри, которые приобрели, уже стерильны. Далее готовится питательная среда.

Бульон разогревается до кипения и в него добавляем агар-агар из расчёта 1/2 чайной ложки (1,2 г) на каждые 1/4 стакана (60 мл жидкости). Это количество подходит для одной чашки Петри. Раствор тщательно перемешиваем до исчезновения комочков. Горячий бульон разливаем в чашки Петри и накрываем их крышками. Необходимо подождать, когда застынет раствор и превратиться в плотное желе. Дом для бактерий готов!

2.3 Эксперимент 2 Выявление наличия бактерий на смартфоне

Нам понадобятся: Чашки Петри с питательной средой, стерильные ватные палочки, гель антисептик, ватный диск, смартфон.

Задачи эксперимента:

1. Выявить наличие бактерий на смартфоне.

2. Выявить наличие бактерий на смартфоне, протертом антисептическим гелем.

3. Выяснить влияет ли антисептик на рост бактерий.

Ход эксперимента:

Одну крышку чашки Петри мы обозначаем буквой «Г» (грязная), другую буквой «Ч» (чистая). Стерильной ватной палочкой я взял мазок с экрана смартфона и перенес его на питательную среду, обозначенную буквой «Г» (фото3, фото 4)

Фото3 Фото 4

Далее, ватным диском, смоченным антисептиком, я протер экран смартфона и стерильной ватной палочкой взял мазок, затем перенес его на питательную среду, обозначенную буквой «Г» (фото 5, фото 6, фото 7).

Фото 5 Фото 6 Фото 7

Обе чашки закрыл крышками и поставил в теплое место (у батареи).

Наблюдение за ростом бактерий велось в течение недели. Бактерии росли постепенно. На питательной среде появились колонии бактерий белого и желтого цвета, круглой формы. (фото 8, фото 9)

Фото 8 Фото 9

Результат эксперимента

№	Наблюдение	Вывод
1.	Многочисленные колонии бактерий в чашке Петри, обозначенной буквой «Г»	На грязном смартфоне имеются бактерии, возможно разных видов, так как бактерии разных цветов
2.	Колонии бактерий имеются в чашке Петри, обозначенной буквой «Ч», но их количество уменьшилось	На протертом антисептиком смартфоне часть бактерий уничтожена Остались лишь бактерии белого цвета и их количество незначительно, но уменьшилось. Бактерии желтого цвета уничтожены полностью. Антисептик помог уничтожить лишь один вид бактерий.

Завершение эксперимента

После завершения эксперимента бактерии необходимо уничтожить. Для этого в чашки Петри добавляем жидкость «Белизна» и выдерживаем их в течение 0.5 часа. От этого питательная среда с бактериями начинает разлагаться, все содержимое из чашек помещаем в мусорный пакет и выбрасываем. Чашки Петри промываются и стерилизуются кипячением.

2.4 Эксперимент 3 Выращивание молочной бактерии

Нам понадобятся: стеклянная банка, домашнее коровье молоко

Ход эксперимента:

Домашнее коровье молоко, налитое в стеклянную банку, поставили в теплое место (у батареи) и оставили на 3 дня. В молоке появились комочки и отслоилась прозрачная жидкость, оно стало издавать кислый запах. В народе говорят, что «молоко скисло».

Фото 10

Это происходит из-за того, что в молоке всегда находится небольшое количество кисломолочных бактерий. Теплая среда помогает им быстрее размножаться и молоко скисает. Чем дольше молоко стоит в тепле, тем больше в нем появляется кисломолочных бактерий. Молоко начинает процесс брожения и в нем появляется много молочной кислоты. (Фото 10)

Вывод: В стеклянной банке с молоком, при комнатной температуре, можно вырастить кисломолочную бактерию.

2.5 Анкетирование

С целью выявления, что знают ребята моего класса о бактериях, было проведено анкетирование (Приложение 1)

В результате обработки полученных данных пришли к выводам, что кисломолочные продукты пользуются популярностью, их любят мои одноклассники. Большинство их используют, потому что вкусно, в основном предпочитают йогурты. Но на вопрос читаете описание продукта или нет, большинство ребят не читают. Больше всего порадовало то, что ребята знают о существовании кисломолочных бактерий и о полезных привычках, которые помогают нам избежать размножения болезнетворных бактерий в нашем организме.

Заключение

В процессе нашего исследования, изучив различную литературу, мы выяснили, что мир бактерий очень разнообразен. Проанализировав эту информацию пришли к заключению, что бактерии бывают полезные и вредные. Эта информация известна детям и они с удовольствием употребляют в пищу продукты, содержащие полезные бактерии.

В результате исследования у нас получилось вырастить бактерии несколькими способами в домашних условиях. Выдвинутая в начале работы гипотеза подтвердилась. И в заключении хочется дать всем совет. Так как бактерии являются причиной очень многих болезней, то нужно укреплять иммунитет, а для этого необходимо:

• вести здоровый образ жизни

• следить за питанием

• соблюдать режим дня

• заниматься спортом

• не иметь вредных привычек.

Человек должен защитить себя от воздействия вредных микроорганизмов. Мы пришли к выводу о том, что необходимо объединить наши знания, и вместе составить правила здорового образа жизни, которые помогут сохранить наше здоровье. Мы решили издать Энциклопедию Мойдодыра и поделиться своими знаниями. (Приложение 2)

Источники информации Список литературы

1. Бакулина Н.А., Краева Э.Л. Микробиология. – М.,2014.

2. Вайткене Л.Д. Биология, М.: Издательство АСТ, 2017.

3. Гальперштейн Л.Я. Моя первая энциклопедия, 2014.

4. Гусев В.М., Минеева Л.А. Микробиология, Издательство Московского университета, 1985.

5. Ликум А. Всё обо всём, 2013.

6. Речиц Л.В. Санитарная биология, Учебное издание, Гомель, Высшая школа, 2009.

7. Самсонов С.К. В союзе с микробами, М, 1990.

8. Сергеев Б.Ф., Я познаю мир: Биология, М.: Издательство АСТ, 2004.

Интернет-ресурсы

1. https://farmamir.ru/2011/11/vidy-bakterij-xoroshie-i-ploxie-2/

2. https://gemotest.ru/info/spravochnik/zabolevaniya/zolotistyy-stafilokokk/?ysclid=lsbpsr2rtc685304321

3. https://microflora.ru/zarubezhnye-stati/perevedennye/bakterii-i-ikh-znachenie-dlia-zdorovia-kishechnika-cheloveka?ysclid=lsbqgi6kl9709784338

4. https://www.gastroscan.ru/

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Helicobacter_pylori

6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Bifidobacterium_animalis_subsp._lactis_BB-12

Приложение 1

Результаты анкетирования

1. Используете ли Вы кисломолочные продукты в пищу?

а) да-25 б) нет-1

2. Почему используете кисломолочные продукты в пищу?

а) вкусно -17 б) полезно-8 в) доступно-1

3.Какие кисломолочные продукты Вы предпочитаете?

а) йогурт-15 б) ряженка-6 в) сыр-3 е) кефир-2

1. Знаете ли Вы о существовании полезных бактерий в кисломолочных продуктах?

а) да -16 б) нет-10

5.Читаете ли вы описание покупаемых продуктов?

а) да -2 б) нет-24

6. Выберите правильные варианты ответов:

Болезнетворные бактерии являются причинами многих заболеваний. Чтобы не допустить размножение бактерий в нашем организме, необходимо:

а) следить за питанием б) мыть руки с мылом в) грызть ногти

г) заниматься спортом д) иметь вредные привычки е) мыть овощи и фрукты ж) чистить зубы

Все ответили правильно.

Приложение 2 Энциклопедия Мойдодыра

Правила личной гигиены

• Каждое утро необходимо мыть руки, лицо, шею, уши, чистить зубы.

• Перед сном обязательно мыть ноги.

• Все тело необходимо мыть не реже одного раза в неделю.

• Голову нужно мыть не реже одного раза в неделю, расчесывать своей чистой расческой.

• Аккуратно подстригать ногти (на пальцах рук – 1 раз в неделю, на пальцах ног –1 раз в 2 недели).

• Мыть руки перед едой, после посещения туалета, улицы.

Гигиена одежды

Одежда должна быть:

• чистая, постиранная;

• без дырок;

• удобная для разных видов занятий;

• подходящая по размеру;

• глаженная.

Каждый человек должен выглядеть опрятно. Одежда также, должна соответствовать временам года.

Гигиена пищи

Чтобы защитить   себя  от  опасных  заболеваний,  вызванных бактериями,  соблюдайте  правила гигиены:

• не ешьте  руками;

• мойте руки перед едой;

• не пейте  воду из крана;

• укрывайте   пищу и воду от насекомых;

• мойте  любые фрукты и овощи;

• не оставляйте на кухне   пищевые отходы;

• скоропортящиеся продукты   храните в холодильнике;

• не  употребляйте   в пищу испорченные   продукты.

Гигиена   воды

Вода играет важнейшую роль в жизни всего живого.

• Вода должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь запаха.

• Нельзя использовать для питья воду из открытых источников: рек, озер, родников. Она может содержать болезнетворные бактерии, яйца гельминтов.

• Воду нужно кипятить или употреблять фильтрованную.

Как проводить уборку в доме

Существуют три вида уборки: ежедневная, еженедельная, генеральная.

• Ежедневную уборку надо делать так:

проветривать комнату и постель, протирать пыль, не оставлять пищу открытой, сразу мыть посуду: и за собой, и за любимым щенком или котёнком.

• Еженедельная уборка: чистят ковры, протирают батареи, подоконники, свой стол, освежают растения, мыть пол с моющим средством.  

• Ежегодную уборку надо делать так: обтирают стены и потолки, из шкафов вынимают вещи, протирают тряпкой полки и шкафы, моют посуду с мылом, перетирают книги тряпкой.

Как ухаживать за разделочной доской для продуктов

• Промывайте доску мыльной водой, после каждого использования ополаскивайте проточной водой и вытирайте насухо.

• Для дезинфекции ополаскивайте кипятком, а затем высушивайте.

• Храните доску в подвешенном или вертикальном состоянии.

• Имейте несколько разделочных досок: для сырых продуктов, зелени и отдельную для хлеба.

• Деревянные доски гигиеничнее остальных: они сами могут бороться с вредными бактериями.

Как ухаживать за губкой для мытья посуды.

Губка постоянно влажная, находится в тёплом месте. Она становится удобным местом для развития бактерий.

• Поэтому нужно: брать губку только чистыми руками;

• мыть и выжимать губку после использования;

• хранить  губку  в чистом проветриваемом  месте;

• не оставлять губку в раковине;  

• чаще менять губку (каждую неделю).

Как ухаживать за трубкой телефона

По статистике трубка телефона на втором месте среди самых грязных предметов в доме.

• Чтобы избавиться от микробов, протрём аппарат и провод дезинфицирующей салфеткой.

• Ватной палочкой, смоченной в спирте, очистим от грязи промежутки между кнопками,  дисплей.

• Теперь протрём телефон сухой мягкой тряпкой.

• Для чистки корпуса мобильных телефонов нужны специальные спиртовые салфетки.

• Если их нет, можно взять салфетки для протирания экранов и оптики.

Как ухаживать за ванной

Микробы прекрасно себя чувствуют там, где влажно и тепло, поэтому ванна для них - райское место. Самые опасные места - дно ванной вместе со стоком и кран. Как бороться с микробами?

• Мыть ванну до и после купания.

• Не реже одного раза в неделю ванну надо мыть с антибактериальным средством.

• Обрабатывать антибактериальным средством краны и шланги для душа.

Как ухаживать за занавеской для душа

• Лучше выбирать занавеску из ткани, так как за ней легче ухаживать.

• После каждого приёма душа занавеску надо  широко раздвинуть, чтобы она могла просохнуть и не стала местом обитания различных микроорганизмов. Хорошо проветривать ванную комнату.

• Не забывать стирать занавеску  раз в неделю с применением моющего средства. Раз в 3-4 месяца занавеску необходимо заменять.

Как ухаживать за стиральной машиной

• Перед стиркой проверяйте карманы, соблюдайте режим загрузки машины.

• Температура воды должна быть 80 градусов и более - это позволит убить микробов.

• В нижнем белье скопление бактерий - добавляйте во время стирки отбеливатель.

• После стирки оставляйте люк машины открытым, а ванночку для порошка и кондиционера - в чистоте.

• Правильно выбирайте стиральный порошок.

Как ухаживать за мусорной корзиной

• Мусор нужно выбрасывать каждый день. Если долго не выбрасывать мусор, то появится  плохой запах и будут размножаться бактерии.

• Раз в неделю обязательно промывайте мусорное ведро или корзину. Ёмкость для мусора промываем щёткой с добавлением моющего раствора.

• Ведро после мытья просушить. В сухое ведро обязательно вкладывать мусорный пакет.