Задание №24 — Организмы бактерий, грибов и лишайников
ПОЛЕЗНЫЕ БАКТЕРИИ
Термин «анаэробы» ввёл в науку французский учёный Л. Пастер, открывший в 1861 г. бактерии маслянокислого брожения. У анаэробов расщепление органических веществ идёт без участия кислорода. Бескислородное окисление происходит в клетках молочнокислых и многих других бактерий. Именно так они получают энергию для своих жизненных процессов. Такие бактерии очень распространены в природе. Каждый день, съедая творог или сметану, выпивая кефир или йогурт, мы сталкиваемся с молочнокислыми бактериями, – они участвуют в образовании молочнокислых продуктов.
В 1 см3 парного молока находится больше 3 миллиардов бактерий. При скисании молока коров получается йогурт. В нём можно найти бактерию под названием «болгарская палочка», которая и совершила превращение молока в кислый молочный продукт.
Болгарская палочка – вид молочнокислой бактерии, известный во всём мире; она превращает молоко во вкусный и полезный йогурт. Всемирную славу этой бактерии принёс русский учёный И.И. Мечников. Он заинтересовался причиной необычного долголетия в некоторых деревнях Болгарии. Мечников выяснил, что основным продуктом питания долгожителей был йогурт. Учёному удалось выделить из продукта молочнокислую бактерию, а затем он использовал её для создания особой простокваши. Он показал, что достаточно добавить в свежее молоко немного этих бактерий, и через несколько часов в тёплом помещении из молока получится простокваша.
Болгарская палочка сбраживает лактозу молока, т.е. расщепляет молекулу молочного сахара на молекулы молочной кислоты. Молочнокислые бактерии для своей работы могут использовать не только сахар молока, но и многие другие сахара, содержащиеся в овощах и фруктах. Бактерии свежую капусту превращают в квашеную, яблоки – в мочёные, а огурцы – в солёные. В любом случае из сахара образуется молочная кислота, а энергия распада молекул сахара обеспечивает жизнедеятельность бактерий. Процесс расщепления сахара без участия кислорода относят к реакциям брожения. Расщепление веществ при участии кислорода более эффективно, так как выделяется гораздо больше энергии, чем при брожении. Поскольку энергия реакций бескислородного окисления заметно меньше, чем кислородного, бактериям приходится перерабатывать бóльшие количества веществ и выделять много продуктов обмена веществ.
Болгарскую палочку относят к факультативным (необязательным) анаэробам. Это означает, что они могут использовать и кислород для окисления углеводов.
Используя содержание текста «Полезные бактерии» и знания из школьного курса биологии, ответьте на вопросы.
1) Какие условия необходимы для получения простокваши?
2) Откуда берётся энергия для жизнедеятельности молочнокислых бактерий?
3) Почему молочнокислой бактерии для получения такого же количества энергии необходимо переработать больше веществ, чем обыкновенной амёбе?
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
Для ответа на вопросы воспользуемся информацией из текста и знаниями курса биологии.
1) Условия для получения простокваши. В тексте указано, что для превращения свежего молока в простоквашу необходимо выполнить два условия: во-первых, добавить в молоко закваску, содержащую молочнокислые бактерии (например, болгарскую палочку), и, во-вторых, поместить смесь в тёплое место на несколько часов. Тепло необходимо для активного размножения и жизнедеятельности бактерий.
2) Источник энергии для бактерий. Согласно тексту, молочнокислые бактерии получают энергию в процессе брожения. Они расщепляют органические вещества (сахара, такие как лактоза) до молочной кислоты. Энергия, которая выделяется при распаде молекул сахара, и обеспечивает их жизнедеятельность.
3) Сравнение эффективности получения энергии. В тексте отмечается, что расщепление веществ без участия кислорода (брожение) менее эффективно, чем кислородное окисление. Обыкновенная амёба является аэробом и использует кислород для дыхания, что позволяет ей извлекать из одной молекулы органического вещества гораздо больше энергии. Поскольку при бескислородном окислении энергии выделяется значительно меньше, молочнокислым бактериям приходится перерабатывать гораздо большие объёмы веществ, чтобы покрыть свои энергетические потребности.
Ответ: 1) Наличие молочнокислых бактерий (закваски) и тёплое помещение (тепло). 2) Энергия выделяется в процессе брожения при расщеплении сахаров (например, лактозы) до молочной кислоты. 3) Потому что молочнокислые бактерии используют бескислородное расщепление (брожение), которое энергетически менее эффективно, чем кислородное дыхание (которое свойственно амёбе).