Лекция №8 влияние факторов внешней среды на микроорганизмы

Размножение бактерий.

Начинается
с репликации (удвоения) генома, а затем
происходит деление.

У бактерий вегетативная
репликация – информация передается от
родительской клетки к дочерней.

У
бактерий репликация саморегулируемая
– геноме есть гены, ответственные за
репликацию.

Репликация
носит полуконсервативный характер –
дочерние клетки получают равномерно
распределяющийся генетический материал
(одна нитка ДНК материнская, вторая –
новосинтезированная).

Репликация
начинается с определенной точки, от
которой происходит раскручивание ДНК,
образуется репликационная вилка,
синтезируется SSBбелок,
который препятствует повторному
скручиванию нитей. Процесс осуществляется
ДНК полимеразой, которая способна
присоединять комплиментарные нуклеотиды
к свободному 3″ концу.

Синтез
комплиментарных участков запускается
заправкой праймером. Это участок РНК,
комплиментарен матричной ДНК и у праймера
имеется свободный 3″ конец. Заправка
праймером запускает синтез ДНК, на
матрице строятся фрагменты Оказаки,
которые сшиваются в единую нить
ДНК-лигазами. В бактериальной клетке
образуются 2 идентичные нити ДНК, которые
растаскиваются по полюсам клетки и
после репликации запускается деление
бактерий.

Деление
начинается с удлинения цитоплазматической
мембраны, формируется межклеточная
перегородка по экватору, по которому
бактерия бинарно делится и образуются
2 идентичные дочерние клетки.

Показатели
роста и размножения бактерий:

Увеличение
размеров клетки

Концентрация
бактерий – число клеток в 1 мл

Плотность
бактерий – масса бактерий в мг на мл

Время
генерации – время, за которое число
клеток удваивается.

Врачи подчеркивают важность изучения влияния факторов внешней среды на микроорганизмы, так как это знание имеет ключевое значение для медицины и экологии. Они отмечают, что температура, влажность, pH и наличие различных химических веществ могут существенно изменять жизнедеятельность микробов. Например, повышение температуры может способствовать размножению патогенных бактерий, что увеличивает риск инфекционных заболеваний. Врачам важно понимать, как эти факторы влияют на устойчивость микроорганизмов к антибиотикам и другим антимикробным средствам. Кроме того, изменения в окружающей среде могут приводить к возникновению новых штаммов, что ставит перед медициной новые вызовы. Таким образом, комплексное изучение этих аспектов помогает врачам разрабатывать более эффективные стратегии профилактики и лечения инфекций, а также улучшать санитарные условия в обществе.

Тема: Действие факторов внешней среды на микроорганизмы

Особенности строения и метаболизма метаногенов

Все известные метанообразующие анаэробы подразделяют на 3 группы, дифференцируя их по форме и размеру:

1. Виды, имеющие форму палочек длиной 307 мкм. Палочки могут быть прямыми или изогнутыми. Характерно образование нитей, большей частью лишенных подвижности.
2. Клетки неправильной сферической формы размером от 0,5 до 10 мкм. Могут быть как одиночными, так и сгруппированными попарно или в скопления. Неподвижные и подвижные.
3. Крупные неподвижные бактерии сферической формы. Размер клетки колеблется от 1,5 до 2,5 мкм.

Метанообразующие бактерии, относящиеся к анаэробам, не способны взаимодействовать со сложными химическими соединениями. Поэтому они существуют в тесном контакте с кислотообразующими микроорганизмами, получая энергию из преобразования их продуктов жизнедеятельности, которыми являются жирные кислоты.

Получение метана возможно двумя путями:

• восстановление метильной СН3-группы уксусной кислоты или метилового спирта;
• взаимодействие углекислого газа и водорода.

В случае вовлечения в реакции более сложных кислот восстановительный механизм СН3-группы сохраняется, а процесс описывается следующей схемой:

• этанол окисляется до уксусной кислоты + СН4;
• СН3-группа уксусной кислоты восстанавливается до СН4.

Микроорганизмы – кем или чем они являются?

Изучением бактерий, вирусов и водорослей, их строения занимается микробиология, которая сформировалась во второй половине 19 века как наука о возбудителях болезней, то есть как раздел медицины. Основы этой науки заложили известные ученые того времени – Паскаль, Мечников, Кох, Эрлих и другие. Последующие полтора столетия наука стремительно развивалась, от основного течения отделились в самостоятельные отрасли биотехнология и генная инженерия.

Микроорганизмами (или микробами) считают все живые организмы, которые не фиксируются невооруженным глазом, то есть попросту являются невидимыми. Современная наука разделяет микроорганизмы на три домена (области, уровня):

• вирусы;
• простейшие и грибы;
• истинные бактерии, хламидии, микоплазмы, спирохеты, риккетсии, актиномицеты.

Лекция №8 вызвала живой интерес среди студентов и специалистов в области микробиологии. Многие отметили, что обсуждение влияния факторов внешней среды на микроорганизмы открывает новые горизонты для понимания их адаптации и выживания. Участники особенно выделили примеры, иллюстрирующие, как температура, pH и наличие питательных веществ могут кардинально изменять поведение микробов. Некоторые слушатели поделились своими наблюдениями из практики, когда изменения в окружающей среде приводили к неожиданным результатам в лабораторных экспериментах. Обсуждение также затронуло важность этих знаний для медицины и экологии, что подчеркивает актуальность темы. В целом, лекция стала отличной площадкой для обмена мнениями и идеями, вдохновив многих на дальнейшие исследования.

Влияния факторов внешней среды на микроорганизмы Основы химиотерапии инфекционных заболев

Пути созревания

Как говорилось ранее развитие простейших осуществляется путем деления.

Оно бывает:

• простым;
• почкованием;
• конъюгацией, половым путем;

Простой путь

При первом методе бактерии могут плодиться равновеликим поперечным делением. Материнские клетки после удваивания нитей ДНК и органелл образуют две части, а именно дочерние клетки. Генетический код сформирован аналогично материнскому.

Они как бы клонируют сами себя. В течение суток из одной клеточки выходит 70 поколений. Если предположить, что все они могли жить, масса составила более 5 тонн. Конечно такое невозможно в природе.

Общая микробиология (Бадлеева М.В.) – 8 лекция

Вегетативный этап

Или проще почкование обозначается тем, что существа выращивают на одном из полюсов вторую почку, то есть себя. При ответвлении наступает разрыв нитей ДНК. Именно гетероцисты участвуют в процессе. К такому методу прибегают цианобактерии и колониальные породы.

Таким образом прокариоты могут вырастить до 4 почек, после чего наступает старение и гибель. Кокковые колонии отделяясь свободно идут в рост.

Многоклеточная стадия

Одноклеточная фаза способна делать все функции организма, на это не влияют соседствующие рядом микроорганизмы. Одноклеточные образовывают клеточные агрегаты, они скрепляются слизью.

Часто появляется скопление бацилл в одну ветвь. Так микобактерии развивают цисты, получается своеобразный обмен. Явление служит пред посылом к многоклеточному формированию. К ним относятся цианобактерии, актиномицеты.

Каким требованиям должны отвечать особи:

1. агрегированностью клеток;
2. разделением свойств между ними;
3. установка должного контакта между особями;

У нитчатых особей структура описана в клеточной стенке, создает взаимосвязь между индивидуумами. Обмен у бактерий происходит веществами и энергией. Некоторые нитчатые помимо вегетативных особей содержат дифференциальные гетероцисты или акинеты.

Вопрос-ответ

Какие факторы внешней среды влияют на микроорганизмы?

К физическим факторам, оказывающим выраженное действие на микроорганизмы, принадлежат: температура, осмотическое и гидростатическое давление, ионизирующая радиация, УФ-излучение, ультразвук, механическое воздействие и т. Д.

Как окружающая среда влияет на микроорганизмы?

Факторы окружающей среды оказывают влияние на жизнедеятельность, рост, размножение и гибель микроорганизмов. Факторы, влияющие на микроорганизмы, подразделяются на физические, химические и биологические. Действие этих факторов может быть различным в зависимости от их природы и особенностей микроорганизмов.

Какие факторы окружающей среды влияют на рост микроорганизмов?

Тепло, влажность, уровень pH и уровень кислорода — четыре основных физических и химических фактора, влияющих на рост микробов. В большинстве зданий тепло и влажность являются самыми большими общими проблемами.

Какие факторы окружающей среды губительны для бактерий?

Прямой солнечный луч губит микроорганизмы, в том числе и болезнетворные. Губительны ультрафиолетовые лучи солнца и специальных ламп БУВ, используемых для дезинфекции воды, воздуха, помещений. Химические вещества. Многие химические соединения губительно действуют на микроорганизмы и используются для их уничтожения.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите основные факторы внешней среды, такие как температура, pH, влажность и наличие питательных веществ, так как они существенно влияют на рост и развитие микроорганизмов. Понимание этих факторов поможет вам лучше контролировать условия для культивирования микроорганизмов в лабораторных условиях.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на взаимодействие микроорганизмов с окружающей средой. Например, изучите, как различные микроорганизмы адаптируются к экстремальным условиям, таким как высокая соленость или низкие температуры, что может быть полезно для применения в биотехнологии и экологии.

СОВЕТ №3

Проводите эксперименты по изменению условий внешней среды и наблюдайте за реакцией микроорганизмов. Это поможет вам лучше понять их физиологию и механизмы адаптации, а также даст практические навыки в работе с микробиологическими культурами.

СОВЕТ №4

Не забывайте о важности микробиологических исследований для экологии и медицины. Изучение влияния внешней среды на микроорганизмы может помочь в разработке новых методов борьбы с инфекциями и в создании устойчивых к неблагоприятным условиям культур для сельского хозяйства.