XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Бактерии прекрасные и ужасные (Mycobacterium magna atque terribili)

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Овчинников А.С. 1

---

1МБОУ "Лицей имени А.Г.Баженова"

Мозгунова С.А. 1

---

1МБОУ "Лицей имени А.Г.Баженова"

Работа в формате PDF

1.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

С недавних пор я стал задумываться над тем, почему моя мама просит меня есть йогурт? Всегда говорит: «Он очень полезный, там столько бактерий для твоего животика!» По телевидению идёт реклама про какие-то бифидобактерии и их пользе. А когда я прихожу с улицы, мама опять мне про них напоминает: «Помой руки, а то ужасные бактерии попадут в твой живот и ты заболеешь!»

Изучение бактерий я начал в прошлом году. И на тот момент я уже знал, что бактерии есть везде – и в окружающем нас мире, и в человеческом организме. А дальше мне захотелось узнать какие приносят пользу, а какие – вред. Именно поэтому я решил провести данную работу.

Гипотеза исследования: предположим, что бактерии могут быть опасными и полезными.

Объект исследования: вред и польза бактерий.

Предмет исследования: значение бактерий для человека.

Цель работы: исследование пользы и вреда бактерий для человека.

Для осуществления данной цели были поставлены следующие задачи:

• С помощью научной литературы, изучить информацию о бактериях;

• Провести опыты по определению бактерий, живущих в организме человека и окружающей среде;

• Рассмотреть бактерии с позиции вреда и пользы;

• По итогам исследования сделать выводы.

Методы, используемые в работе:

• анализ научно-познавательной литературы;

• поиск информации в Интернете;

• изучение и обобщение собранных материалов;

• интервью;

• опыты;

• наблюдение;

• анкетирование;

• фотографирование.

Практическая значимость состоит в возможности использования материалов исследовательской работы при проведении уроков окружающего мира, курсов внеурочной деятельности, классных часов.

1.Теоретическая часть

1.1 Тайны невидимого мира

Невооруженным глазом бактерии увидеть невозможно из-за их малого размера. Именно поэтому мы не замечаем, как много бактерий на всех окружающих нас предметах. Даже самый чистый стол или тщательно вымытая посуда всегда покрыта множеством бактерий.

Много бактерий живет в воде, воздухе, еде, внутри и снаружи живых организмов. Некоторые бактерии не боятся тяжелых условий окружающей среды. Они, например, могут жить в морозилке или близко к жерлу вулкана.

Внутри человека, как и внутри прочих млекопитающих, живет невообразимо большое количество бактерий. В наших телах их в 10 раз больше, чем всех клеток организма вместе взятых.

Бактерии – одноклеточные организмы, не имеющие клеточного ядра. Это самая древняя группа организмов. Первые бактерии появились более 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на нашей планете. Поскольку это были первые представители живой природы, их тело имело примитивное строение.

Первооткрывателем мира бактерий был Антоний Левенгук(1632-1723). – голландский естествоиспытатель 17 века, впервые создавший совершенную лупу-микроскоп, увеличивающую предметы в 160-270 раз.

Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой – клеточной стенкой, которая выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму.

1.2Разнообразие бактерий

Бактерии –разнообразные по форме организмы. Бактерии различаются способами передвижения. Есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков. Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других – на двух или по всей поверхности.

Практически нет места на Земле, где не встречались бы бактерии, но в разных количествах. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

В воздухе: бактерии поднимаются в верхние слои атмосферы до 30 км. и больше.

Особенно много их в почве. В 1 г. почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоёмов. Полезные водные бактерии минерализуют органические остатки.

В живых организмах: болезнетворные бактерии попадают в организм из внешней среды, но лишь в благоприятных условиях вызываю заболевания. Симбиотические живут в органах пищеварения, помогая расщеплять и усваивать пищу, синтезируют витамины.

Вывод: бактерии – самые маленькие, самые древние, самые многочисленные и наиболее приспособленные живые организмы нашей планеты. Эти невидимые микроорганизмы могут приносить как пользу, так и вред для человека. Они могут нанести серьёзный ущерб здоровью, а также принести колоссальную пользу.

2. Практическая часть

2.1 Чудеса начинаются или обнаружение бактерий в окружающей среде и моём организме

Одним из научных центров по изучению бактерий, является «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова», кафедра фундаментальной медицины и гигиены.

Так я перешёл ко второму этапу исследования и отправился на поиски бактерий. Совместно со студентами первого курса, обучающихся по специальности «Лечебное дело», я изучал бактерии, находящиеся в окружающей среде.

Для нас было интересно узнать, живут ли бактерии в почве и воздухе аудиторий.

Чтобы вырастить бактерии и посмотреть их, необходимо создать им питательную среду. Питательная среда для бактерий – это специальное вещество, называется агар. Его специально готовят и помещают в чашки Петри. Это небольшие плоские чашки из стекла или прозрачного пластика. У чашек Петри есть две части, верхняя и нижняя, они вставляются друг в друга, что служит для защиты культуры микроорганизмов от воздуха и прочих потенциальных источников заражения, а также сдерживает газы, выделяемые микроорганизмами в ходе фазы роста. Когда питательная среда была готова (она походит на твердое желе), мы приступили к исследованию бактерий окружающей среды.

Мы собрали почву из детских песочниц города, из разных мест. Смешали ее в пакетике и с помощью ватной палочки поместили в питательную среду, поставили в специальный шкаф. Через несколько дней получили бактерии (см. Приложение А, фото 1, 2).

Далее с помощью специального маркера, я посчитал колонии бактерий. Насчитал 117 колоний, обозначается (КОЕ). КОЕ (колониеобразующие единицы) – это показатель количества жизнеспособных микроорганизмов(см. Приложение А, фото 3).

Таким же образом, приготовив питательную среду и поместив ее в чашку Петри, мы собрали воздух в аудитории, просто подержали чашку открытой (см. Приложение Б, фото 4, 5).

Далее я исследовал бактерии, которые живут в организме человека. Конкретно - на своих грязных руках и зубном налете.

Взяв ватную палочку, немного смочив ее в воде, я провел ею по своим рукам и поводил опять же по питательной среде в чаше Петри (см. Приложение В, фото 6, 7). Потом поместил ее в специальный шкаф (Термостат), где они размножились (см.Приложение В, фото 8). Результаты представленные на фото 9 - с моих грязных рук.

Далее под руководством преподавателя мы решили посмотреть их под микроскопом. Для того что бы посмотреть материал с выращенными бактериями, необходимы следующие действия: прогреть стекло над спиртовкой; капнуть специальный контрастный раствор на него; прогреть петлю, которой мы будем брать питательную среду с бактериями из чашки Петри. И помещаем стеклышко под микроскоп (см. Приложение Г, фото 10-15).

Таким же образом мы провели исследование налета на зубах (см. Приложение Г, фото 16).

Вывод: бактерии находятся и в окружающей среде и в организме человека.

2.2 Вред или польза? Завораживающая красота наводящая ужас!

Моё исследование походило к концу, но это мне только казалось. До истины так и не удалось дойти. С одной стороны бактерии полезны, с другой – вредны. Вопросов оставалось очень много.

Исследование заинтересовало моих одноклассников. На уроке изобразительного искусства я предложил нарисовать бактерии. Но не просто так изобразить как они их представляют. А именно показать их вредными и полезными.

Посмотрев на рисунки моих одноклассников я решил, что необходимо спросить ребят про бактерии, узнать, что они знают об этом невидимом мире. Таким образом, нами была разработана анкета, состоящая из 5 вопросов (см. Приложение Д). Выборка составила 30 человек. Поскольку мне необходимо было узнать знания ребят о пользе и вреде бактерий, поэтому вопросы были открытые, где необходимо было вписать свой ответ.

Нами был получены следующие результаты:

Возраст ребят, принимающих участие в опросе составил 8 - 9лет.

Отвечая на вопрос «Что ты знаешь о бактериях?», ответы расположились следующим образом:

40 % ребят ответили, что бактерии – это вредные микробы, 24 % ответили, что бактерии – это микроорганизмы, 36 % - бактерии живые и опасные (см. Приложение Е).

Таким образом, ребята имеют знания о бактериях в обобщенном виде. Они знают, что есть вредные бактерии, и что они опасны.

Следующий вопрос я задал ребятам о том где можно встретить бактерии. Ребята ответили, что можно столкнуться с ними на улице, в воде, на животном. То есть ребята знают, что бактерии живут везде.

Отвечая на четвертый вопрос ребята ответили, все по разному! Вопрос был следующим «Что ты можешь сказать о значении бактерий для жизни людей?». Кто- то написал, что бактерии нужны людям, бактерии нас защищают, некоторые бывают опасными. В общем у меня сложилась картина: знания ребят разные, но в принципе они имеют представления о значении некоторых бактерий.

Таким образом, я немного систематизировал свои знания и вот, что у меня получилось.

Вредные или патогенные бактерии. К патогенным обычно относят виды, которые паразитируют на других организмах. Но в некоторых случаях вредными для человека могут стать безопасные и даже полезные бактерии, например при ослаблении иммунитета продукты жизнедеятельности обычно невероятно полезной кишечной палочки могут привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта: отравления, диарея и пр.: Salmonella typhi, Столбнячная палочка (Clostridium tetani), Микобактерии (Mycobacteriumtuberculosis, Mycobacteriumleprae и др.)

Вывод:Вредные бактерии приносят огромный вред человеку. Некоторые микроорганизмы приводят человека к смерти.

Полезные бактерии. Подавляющее большинство из бактерий – это существа, живущие в симбиотических или мутуалистических связях с организмами-донорами (внутри которых живут): Кишечная палочка (лат. Escherichiacoli), Молочнокислые бактерии (Lactococcuslactis, Lactobacillusacidophilus и др.), Бифидобактерии.

Вывод: большинство людей уверены, что от микробов – одинвред. Но это не так, есть много полезных микробов. Вкусный йогурт, мягкий ноздреватый хлеб — мы бы не попробовали их, если бы не наши друзья-микроорганизмы.

Для полноты картины, я решил сходить в аптеку. У фармацевтов я спрашивал, как бороться с вредными бактериями, а как приумножить полезные?

Вот, что удалось мне узнать. Оказывается, что полезные бактерии представлены бифидобактериями и лактобактериями. Бифидобактерии и лактобактерии – основные представители полезной микрофлоры организма человека. Они составляют основу микрофлоры кишечника. При уменьшении количества лакто- и бифидобактерий снижаются защитные силы организма и падает иммунитет.

Бактерии и в природе и в жизни человека играют большую роль. Одни из них вредны для организмов (растений, животных, человека), потому что вызывают заболевания. Но способность бактерий активно защищать организм человека и животных делает их незаменимыми.

В конце исследования я вспомнил про йогурт, который очень полезен и содержит большое количество бактерий. В интернете я нашел много рецептов по приготовлению йогуртов. Выбрал самый простой: заквасить молоко уже готовым йогуртом и оставить в теплом месте. Через два дня я получил настоящий йогурт. Вот они живые бактерии, без которых невозможна жизнь на земле!

Заключение

Мечтая открыть новые миры, люди совершают рискованные экспедиции в потаенные уголки земного шара и космоса. Однако совсем рядом, обитают чудесные создания природы – бактерии. Я с увлечением исследовал этот мир:

1. Я изучал понятие «бактерии», и рассматривал картинки в увеличенном виде, показывающих строение бактериальной клетки.

2. Совместно со студентами «Хакасского государственного университета им. Н.Ф. Катанова» я изучал бактерии, находящиеся в окружающей среде. Были взяты пробы почвы и воздуха. Моей целью было посмотреть результат в чашках Петри и посчитать колонии бактерий. Так же на этом этапе я узнал, что такое агар (питательная среда), чашки Петри, колонии. Далее я провел самостоятельное исследование бактерий, которые находятся в организме человека. А именно на моих грязных руках и на зубном налете.

3. Исследовал представления ребят своего класса о бактериях и их значении для человека, с помощью рисунков и анкетного опроса.

4. Познакомился с бактериями лекарственной формы, которые есть в аптеке.

5. Проанализировал информацию о полезных и вредных бактериях. Узнал, что некоторые микроорганизмы приводят человека к смерти. Узнал о живучести бактерий в космическом пространстве. Выяснил, что большинство продуктов питания содержат полезные бактерии.

Проведенное мною исследование подтвердило предположение о том, что бактерии могут быть опасными и полезными. Человек играет в природе могущественную роль. От его действий зависит будущее всех организмов населяющих нашу прекрасную планету. Но как должен человек относиться к бактериям? Наше исследование доказало, что при грамотном использовании этого прекрасного невидимого мира, человек может извлечь колоссальную пользу для своего организма и окружающей среды. А вот как относится к бактериям, каждый решает для себя сам!

Библиографический список

1. Микробиология: учебник / Под ред. Зверева В.В. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. - 384 c.

2. Беляев, С.А. Микробиология: Учебное пособие / С.А. Беляев. - СПб.: Лань П, 2016. - 496 c.

3. Белясова, Н.А. Микробиология: Учебник / Н.А. Белясова. - Мн.: Вышэйшая шк., 2012. - 443 c.

4. Белясова, Н.А. Микробиология / Н.А. Белясова. - Минск: Вышэйшая школа, 2012. - 442 c.

5. Блинов, Л.Н. Санитарная микробиология: Учебное пособие/ Л.Н. Блинов, М.С. Гутенев, И.Л. Перфилова и др. - СПб.: Лань КПТ, 2016. – 240c.

6. Борисов, Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология / Л.Б. Борисов. - М.: МИА, 2005. - 736 c.

7. [Электронный ресурс]. – URL: http://www.biblioclub.ru(Дата обращение 19.01.2019).

11. [Электронный ресурс]. – URL: http://www.biblioclub.ru(Дата обращение 10.11.2018).

Приложение

Приложение А

Бактерии, полученные при исследовании почвы

Фото 1. Результат исследования почвы

Фото 2. Результат исследования почвы

Фото 3. Подсчёт колоний бактерий

Приложение Б

Бактерии, находящиеся в воздухе аудиторий

Фото 4. Воздух аудиторий (жёлтый агар)

Фото 5. Воздух аудиторий (красный агар)

Приложение В

Исследование бактерий в организме человека

Фото 6. Сбор бактерий с рук Фото 7. Помещение бактерий в питательную среду

Фото 8. Помещение бактерий в термостат Фото 9. Бактерии, полученные с рук

Приложение Г

Исследование бактерийпод микроскопом

Фото 10. Этап 1 Фото 11. Этап 2

Фото 12. Этап 3 Фото 13. Этап 4.

Фото 14. Этап 5.

Фото 15. Этап 6 Фото 16. Бактерии с зубного налёта

Приложение Д

Анкета

Польза или вред бактерий

Ребята, мы проводим исследование значения бактерий для человека. Ваше мнение очень важно для нас. Поэтому внимательно читайте вопрос и впишите ответ. Ответ должен быть кратким и понятным.

1. Сколько тебе лет

_______________

2. Что ты знаешь о бактериях?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Где можно встретиться с бактериями?

_____________________________________________________________________

4. Что ты можешь сказать о значении бактерий для жизни людей?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Нарисуй бактерию так, как ты её представляешь

Спасибо за участие!

Приложение Е

Знания ребят о бактериях