mikrobilogia (1125730), страница 13

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 13)

Смысл этой гипотезы заключается в том, что прирепликации по оси матрицы ДНК происходит смена матриц с одной нити ДНК надругую. Сначала репликация идет по одной матрице, но вследствие поврежденияучастка на пути репликации данной матрицы дальнейшая репликация молекулыДНК может идти по другой ДНК — неповрежденной. Подтверждением этойгипотезы служит тот факт, что под влиянием мутагенов частота рекомбинаций уфагов повышается.!!47.

Рекомбинация у эукариот. Половой и парасексуальный процессы.Цитоплазматическая наследственность.*!48. Участие микроорганизмов в биогеохимических циклах. Взаимосвязьциклов. Роль физиологических групп микроорганизмов в катализе этаповциклов.

Ведущая роль цикла углерода. Продукция деструкция в циклеорганического углерода. Связь с циклом неорганического углерода. Связь сциклом кислорода. Цикл азота и специфические группы организмов,участвующие в нем. Цикл серы, серобактерии и сульфидогены. Цикл железа.Самоочищение водотоков. Очистные сооружения и микробные сообщества вних. Морская микробиология.*Основные функции микроорг. в природных местообитаниях:W• минерализация, т.е.

разрушение, органических субстратов до СО2, NH3, H2, CH4,H2O;!• поставка пит. веществ (в виде метаболитов, полисахаридов) для другиххемогетеротрофных микроорг.;!• обеспечение питания для простейших, нематод, почвенных насекомых, т.е.участие в пищевых цепях;!• модификация сложных соединений, становящихся доступными для другихорганизмов;!• перевод соединений в растворимую или газообразную форму;!• выделение соединений, подавляющих активность других микроорг. илиограничивающих выживание и функционирование растений и животных.!Морская микробиология.

В морских местообитаниях присутствует большоеколичество вирусов и высокое содержание архей. Приблизительно 1/3пикопланктона (клетки размером менее 2 мкм) составляют археи, традиционноприписываемые к экстремальным местообитаниям. В морях отмечен сверхвысокийуровень ультрамикробактерий (нанобактерий), в основном рода Sphingomonas,которые могут проходить через мембранный фильтр с размером отверстий 0,2 мкм.Они обладают поразительной устойчивостью к голоданию и так малы, что непоедаются даже нанофлагеллятами. !Применение живых организмов для очистки воды, почвы и воздуха от различныхзагрязнений основано на их способности к биодеградации (биоразрушению).

Этоширокое понятие включает три более узких процесса:!• трансформацию, или незначительные изменения молекулы;!• фрагментацию, или разложение сложной молекулы на более простыесоединения;!• минерализацию, или превращение сложного в-ва в самые простые. !В наст. время в процессах очистки применяют в основном естественноскладывающиеся микробные сообщества. Пока механизмы этих процессов малоизучены и поэтому массовое применение биоремедиации, т.е. использованиябиологических систем для очистки окружающей среды от загрязнений, весьмаогарничено. !!49. Сообщества микроорганизмов.

Трофические связи в сообществах.Анаэробное сообщество как модель трофических связей. Межвидовойперенос водорода. Синтрофия. Первичные анаэробы. Вторичные анаэробы.*Трофические связи — субстрат может быть расщеплен до простых веществгруппой микроорг., а не отдельными ее членами, которые в виде чистых культурэтот субстрат вообще не могут использовать из-за энергетических барьеров.Пример тесных связей — анаэробное сообщество, разлагающее полимерныемолекулы, в частности, микробиота рубца. Полимеры расщепляютсявнеклеточными ферментами брожильщиков I стадии. На II стадии бродильщики —облигатные восстановители Н+ — обычно проводят эндэргонические реакции,используя жирные кислоты с более чем двумя атомами углерода и спирты сбольше чем одним атомом углерода, с образованием ацетата и Н2.

Такие реакциитребуют обязательно отвода Н2. При метаногенном расщеплении эту операциюосуществляют метаногены. Расщепление идет в три стадии. При вбросе большогоколичества орг. в-ва в анаэробную метаногенную систему снижается рН иметаногены «выключаются». Происходит разбалансировка системы, что приводитк ацидозу у жвачных животных. Таким образом, для нормальногофункционирования анаэробного пищевой цепи неохоим межвидовой переносводорода от микроорганизма к микроорганизма.

Выделенный при брожении Н2могут удалять метаногены, ацетогены, сульфатредукторы. При таких условияхвозникает синтрофия — полная взаимосвзять микроорганизмов друг от друга впищевых потребностях. !!50. Экология микроорганизмов. *Микроорганизмы – существенная часть любой экосистемы, выполняющая функциисинтеза нового органического вещества в процессе первичной продукции идеструкции органических веществ.!Функции микроорганизмов в природных сообществах:W1) Минерализация – полное разрушение органических веществ до самых простыхнеорганических веществ – СО2, Н2О, Н2S, CH4, NH4 и др.;!2) Питание для других организмов сообщества – «мортмасса».!3) Пища для крупных микроорганизмов, простейших.

Роль жертвы.!4) Модификация сложных соединений или газообразную форму.!5) Подавление/стимулирование активности или ограничение роста ижизнедеятельности других организмов сообщества.!В природных сообществах:W• Микроорганизмы никогда не находятся в оптимальных условиях.!• Пищевые ресурсы в систему поступают медленно.!• Бактерии используют 1 % от своих возможностей жизнедеятельности.!Между собой микроорганизмы строят различные взаимоотношения:!1. Конкуренция. Микроорганизмы вырабатывают антибиотики и другиеагрессивные вещества, подавляя жизнедеятельность конкурирующей биоты.!2. Кооперация.

Кооперативные взаимоотношения возникают при накоплениисубстрата. Для анаэробов кооперативные взаимоотношения более обязательны,чем для аэробов, поскольку анаэробные бактерии часто испытывают энергетические барьеры при потреблении питательных субстратов.!3. Симбиозы. Обусловлены не только пищевой зависимостью, но и изменениямиусловий внешней среды (микориза, ризосфера, эндо- и экзосимбиозы спростейшими и пр.)!4. Паразитизм. Возбудители инфекционных болезней человека и животных,риккетсии и хламидии (облигатные паразиты); фитопатогенные бактерииAgrobacterium; хищники грамотрицательных бактерий Bdellovibrio и зеленыхводорослей Campylobacter.!!51.

Формирование состава атмосферы. Парниковые газы. Метаногенез.Бактериальный газовый фильтр.*Почвенные микробы оказывают положительное влияние на атмоферу, разрушаятакие воздушные «загрязнители», как метан, водород, СО, бензол, трихлорэтилен,формальдегид. Почвенные микроорг. оказывают большое влияние на глобальноесодержание разных газов. Относительно стабильные газы — СО2, NO, N2O иметан. Эти газы называют парниковыми газами, так как они отражают тепловыелучи, не позволяя теплу уходить от поверхности Земли, и вызывают глобальноепотепление.

Метан может потребляться метанотрофами, обитающими в почве иводе. Критическим фактором, влияющим на потребление метана почвой, являетсяконцентрация иона аммония. При увеличении содержания аммония в почве из-засельскохозяйственной деятельности или вследствие загрязнения потреблениеметана снижается. Таким образом почвенные и водные метанотрофы могутрассматриваться как своеобразный бактериальный газовый фильтр. !!52. Водная микробиология. Озеро как модель водной экосистемы. Циклывеществ в водоемах.*Водные микроорганизмы осуществляют в водоемах замкнутые циклы основныхэлементов, поскольку в микробных сообществах представлены и первичныепродуценты орг. в-ва (фотоавтотрофы, прокариоты-хемоавтотрофы), и консументы(простейшие), и деструкторы (большинство гетеротрофных прокариот и грибов).Водные микроорганизмы присутствуют в планктоне и бентосе, прикрепляясь кплавающим частицам и обитая в донных осадках.

Простейшие представленыфораминиферами и радиоляриями. Среди водорослей преобладают диатомеи.Отдельные виды микроскопических грибов из оомицетов и хитридиевыхприспособились к жизни в пресноводных и морских водоемах. Некоторыехитридиевые паразитируют на диатомовых водорослях. Другой важной группойнитчатый грибов являются гифомицеты из группы грибов Инголда. Эти грибыспособны образовывать под водой четырехлучевые споры. В олиготрофных ибедных органическим веществом водых присутствуют скользящие и простековыемикроорг., способные прикрепляться к доступному субстрату, обрастать его,образуя хлопья.

!В аэробной зоне водоема расположено множество экологических ниш.!В поверхностной зоне преобладают микроорганизмы, способные находиться вовзвешенном состоянии: клетки, имеющие жгутики, простеки, прикрепленныедиски, газовые вакуоли, или организмы малых размеров. Доминирующимиформами здесь являются олиготрофы и простекобактерии родов Hyphomicrobium,Planctomyces, Blastobacter, Caulobacter. Спириллы относятся к типичнопланктонным бактериям. Из способов метаболизма преобладают фототрофия,метилотрофия и нитрификация.!Вся толща водной массы в зависимости от градиентов факторов поделена на рядподзон: подзона фотосинтеза, подзоны продукции биомассы гетеротрофных ихемолитотрофных микроорганизмов, подзона деструкции орг. в-ва, подзонатермоклина.

В водоемах с повышенной соленостью наблюдается заметнаяпервичная продукция орг. в-ва за счет хемосинтеза. Основная масса орг. в-варазлагается в аэробной водной толще и не достигает дна. Миксобактерии спосбнылизировать живые клетки цианобактерий и зеленых водорослей. Биополимерымортмассы микроорг., фитопланктона и высших растений и животных разлагаютразличные миксобактерии. !В поверхностном слое ила обитают прикрепленные или скользящиемикроорганизмы. Это микроаэрофильные организмы различных родов,факультативно анаэробные цитофаги и бациллы, нитчатые бактерии,железобактерии, зеленые нитчатые бактерии. Анаэробный распад вприповерхностном слое донных осадков осуществляют клостридии иэнтеробактерии. Нижние слои ила составляют сульфатредукторы и метаногены,завершающие анаэробную деструкцию упавших на дно растительных и животныхостатков. !!53. Геологическая микробиология.

Характеристики

Список файлов учебной работы