Prilagajanje mikroorganizmov na temperaturne pogoje medija. Načini za prilagoditev bakterij na različne temperature se je izkazalo za predvidljivo prilagajanje mikroorganizmov v nove pogoje obstoja
Poleg genotipske, obstaja sprememba spreminjanja , ki se šteje kot odgovor na spremembo okoljskih pogojev in se upošteva, dokler faktor deluje, ki povzroča te spremembe. Sprememba spreminjanja (Ponovno se imenuje fenotipska variabilnost) Se manifestira na ravni fenotipa in ne vpliva na genotip.
Fenotipska variabilnost se manifestira v veliki večini posameznikov v populaciji, medtem ko je v mutacijski variabilnosti, sprememba genotipa se pojavi samo v posameznih celicah.
Sprememba je posledica plastičnosti metabolizma celic, ki vodi do fenotipske manifestacije "tihih" genov v posebnih pogojih. V to smer, spremembe spreminjanja potekajo v okviru nespremenjenega genotipa celice.
Obstaja več manifestacij sprememb sprememb. Najbolj znan prilagodljive spremembe , jaz. . Anketirane spremembe, koristne za telo in promocijsko preživetje v spremenjenih pogojih.
Vzroki prilagodljivih sprememb so v mehanizmih za uravnavanje genov. Primer je prilagoditev bakterijskih celic. E. coli.za laktozo kot nov substrat: inducibilni encimi začnejo sintetizirati, tj., Fenotipska manifestacija genov, "tiho" se pojavi v odsotnosti laktoze v mediju.
Številne najdene bakterije univerzalna adaptivna reakcijav odgovor na različne stresne učinke (visoke in nizke temperature, oster premik pH in drugi). V ta primer Adaptivna reakcija se manifestira v intenzivni sintezi majhne skupine podobnih beljakovin, ki so bile imenovane beljakovine toplote in pojav - sindrome toplotnega šoka . V stresnih učinkih na bakterijsko celico je sinteza običajnih beljakovin inhibirana, vendar je sinteza majhne skupine beljakovin, katerih funkcije so skladni s stresnimi učinki z zaščito najpomembnejših celičnih struktur, predvsem nukleoid in membranov. Prilagodljive spremembe naj bi razširili zmogljivost telesa za preživetje in reprodukcijo v širšem območju okoljskih pogojev. Nastale spremembe relativno stabilenlahko trajajo več generacij ali, nasprotno, zelo labile.
Vendar pa se vse spremembe ne morejo šteti za prilagodljive. Z intenzivnimi učinki številnih agentov nepotrebne spremembe naključne glede na njihov vpliv. Razlogi za pojav takšnih fenotipsko spremenjenih celic so povezani z napakami postopka prenosa, ki ga povzročajo ti agenti.
Vrednost prilagodljivih sprememb:
- prispevati določen prispevek k procesu razvoja;
- Razširite zmogljivost telesa za preživetje in reprodukcijo v širšem območju okoljskih pogojev. Dedne spremembe, ki nastanejo v skladu s temi pogoji, pobrana z naravnim izborom in na ta način je dosežen bolj aktiven razvoj novih okoljskih niš in učinkovitejša prilagodljivost jim dosežemo.
Zakaj se tako pogosto zgodi - si prizadevate, da popravite položaj stvari, ki so vam nezaželene, vendar dobite le kratkoročno predal, nato pa nas ponovno prehitete. Bedaki, prevaranti, poraženci. Brez denarja, brez sreče, ni ljubezni. Vse je grozno slabo ali noro žalostno.
Eden od razlogov za "zaprti krog" je, da zunanja resničnost odraža dogodke notranjega sveta. Za to obstajajo objekti: ljudje in situacije. Primerna je tudi lastni videz. Tudi pojavi narave so v skrajnem primeru.
Kako izgleda
»Zima se imenuje. Konec decembra in ni bilo snega, zato ni ": občutek nezadovoljstva?
»Kje lažeš, Gospod! Morate se veseliti! Odrežite v telefonu - ne vidiš nikogar! ": Človek je jezen, kajne?
"Pijače pečene pečene, in prometna pravila pozabila": najverjetneje, ljubosumen.
"Kamere je treba namestiti povsod - v vhodu, in v dvigalu, in pred apartmajem.": Izgleda, da se boji.
"Ne pomagam ničesar in ne bom pomagal, da je neuporaben, da se obravnava": tako obupno manifestira.
"Dobil bom lase, izgledal bom popolnoma drugačen in potem ...": Ampak potem se izkaže, da je treba prilagoditi ustnice, zmanjšati nos, povečati prsni koš itd.
Tako lahko razglasi notranji primanjkljaj, insuficienco. Ko gre za pomembne odločitve, je dober ton precej dober - razmišljati o ne le racionalni "za" in "proti", ampak tudi čustveno. To je, slišati - kako notri. V vsakdanjem življenju razmislite enkrat, in žal.
Kaj se dogaja
Smo "visi" naše stanje za nekoga ali nekaj v nečem. Ne posebej. Torej je naš ego zaščiten pred nečim zaskrbljujoče. Ko se zaščita uporablja brez fanatizma - nič strašnega, tako da prebavite notranje situacijo. Nenadoma bomo naročili v škatle ali v celotni hiši. Potem odkrijete, da misli "manjše na policah." Druga stvar je, ko zaščitni proces pridobi lestvico nesreče, in ste nenečni sami sebi, da se nenehno znebimo neznosnega (iz nekega razloga) občutkov, "distribucijo" na desno in levo. Ker zadnja stran Postopek je takšen: bolj notranja vsebina, ki jo zavržete, močnejši je vaš "I" je izčrpan. Vrnimo se na primer s čiščenjem. Poskus spopasti z notranjim kaosom, ki jemal čistost v stanovanju, se lahko spremeni v obsesivno ponovitev. Oseba spi, da spi, dokler ne premakne police za polico, soba za sobo, čevelj za čevlje, in tako - vsak dan. Zanj je le lažje.
Zakaj se ljudje izogibajo
Eden od težav s pretirano projekcijo - ne želijo biti, se uničimo sami. Znebiti se nevzdržnih občutkov, pustimo praznino v notranjosti. Vsaka čustvena pljuska vodi do ogromne izgube energije. Še ena težava - uničimo odnose z drugimi. Niti narava, niti vreme, niti lastnega videza niti telo ne bodo mogli prepirati. Toda ljudje so blizu in ne zelo - bodo poskušali zmanjšati komunikacijo na ne. Nihče ne želi biti ciljna posoda za nemočnost, negotovost, negotovost, hrepenenje ali jezo. (Čeprav ne bi škodovali razmišljati o vzrokih manifestacije takih negativnih trenutkov v njihovem življenju). Ko naredimo, da smo projekt, je naš odnos z ljubljenimi prvič postal napet, potem pa vse leti na Tartarara. Ostajamo sami.
Kako biti
Ustavite se za minuto in poglejte okoli, analizirajte svoje življenje - kot ste se izkazali za v teh okoliščinah in pogojih, ki vas ustvarijo in ustvarijo negativne čustvene reakcije, in zakaj se to zgodi. Praviloma v življenju dobimo samo tisto, kar si zaslužimo. Sami ustvarimo lastno resničnost. Medtem ko ne prepoznamo krivce vseh teh situacij, ki so vodile naš nezadovoljstvo, ne bomo mogli narediti korak k spreminjanju življenja na bolje. Ni vedno lahko priznati sebe, da ne drugi ljudje ustvarjajo težave z nami, kako smo se uporabljali za razmišljanje (ali naj mislimo tako udobno?), In mi smo sami! Kako se ponavadi znebimo problemov v življenju? Ne ustrezajo delu in ekipi - odpuščena, težave v družini - ločitev, s obsojanjem nas ali le neprijetnih ljudi z nami (spet pomislim, zakaj so nam neprijetne?) Poskušamo ne komunicirati. Mi sami pobegnejo od teh situacij, ki so nam dali, da bomo naredili določeno lekcijo, saj bo ta lekcija posredovana, položaj se ponovi le v novih pogojih, v katerih smo "pobegnili od problemov." Tam nas že čakajo z odprtimi rokami. Prišli smo na ta svet, da ne za stagnacijo, da zadovoljimo naše ego, udobne pogoje, ampak za razvoj. In ne glede na to, kako razvoj govora ne more biti, če ne delamo na sebi, ampak le izginejo iz dejstva, da nas prisili, da se spremenijo. To je lažje označiti drugo za njihove pomanjkljivosti, namesto da bi jih našli v sebi in da se zahtevajo na prvem mestu! "Spremenite se - svet se bo spremenil" - glavno pravilo, ki nas mora spremljati v življenju. Konec koncev, svet je ogledalo. Kar vidimo okoli, nato odražajo našo interno. Društvo, v katerem smo, okoliščine, življenjske razmere - vse to neposredno ali posredno nas kaže na položaj stvari v našem življenju.
Prav tako ne pozabite, da je vesolje v harmoniji. Zato se v nasprotju z "ravnotežjem" v našem življenju kažejo takšne razmere, ki so pozvane, da "poravnajo" ustvarjeno ravnovesje ravnotežja. Potrebno je, da se zavestno nehate pritoževati, da usode in preganjate težave. Ne pozabite, da se bodo kakršne koli težave in prikrajšane v prihodnosti izkazale za blagoslov. Odvisno od tega, kaj je vaš notranji svet napolnjen, se bo odzval od zunaj z določenimi spremembami. Če ste preobremenjeni z negativnimi čustvi, draženjem in zamere, potem ne pričakujte od okolja ljubezni in razumevanja, če živite v svojem srcu - oddajate svetlobo, zato ga bo odražal.
Ne bojte se spremeniti, začeti z majhnimi. Ne bojte se govoriti blizu ljudi, ki jih imate radi, dajo mimoidoči se nasmeh! Samo ljubezen, in ona vam bo odgovorila enako!
Verjemite, to je samo začetek velikega načina. Nemogoče je, da tukaj ne omenjamo zelo pomembne točke. Lahko dobite drugo past - čaka na rezultat. Seveda, je pomembno, da je spodbuda za vaše spremembe, če pa, ko ste končali naslednjo dobro stvar, bo počakal na trenuten odziv sveta, nato pa upoštevajte - ste zamenjali. Ne pozabite na pravo ravnotežja - nič ne bo minilo brez sledu, kajti vse bo nagrajeno ... naenkrat. Če se nič ne zgodi, to pomeni, da je bila motivacija sebična: "Torej bom naredil dobro, ampak za to" darilo "iz vesolja." In ni pomembno, kakšno kakovost "darilo" pričakujete v obliki materiala dobre ali duhovne. Pomembno je, da ga čakate sami! To je vaše prave motivacije, ki je nekaj, kar bo vesolje vodilo, ki vas opozarja na nagrado tega ali to dobro.
Kot pravi ljudje pravijo: "Živeti zase - za gladko, za družino - gori, za ljudi - sijaj." Takoj, ko je vaša motivacija za spremembo posledica želje, da bi izkoristili korist za vse, in ne samo za sebe ali zaprt krog, takoj ko se zavedate z del celote in plačate vso željo, da spremenite svoje življenje Za boljšega, do dobrega življenja, ki ni omejeno na njihov osamljeni MIRCORMA, od zdaj naprej ste lahko prepričani - ste na prava pot. To je že zelo visoka stopnja Ozaveščanje, zdaj pa je varno reči, da je izhod iz zloglasnega zaprtega kroga ni daleč.
Bakterije - Samia. starodavna skupina Organizmi od zdaj obstajajo na Zemlji. Prve bakterije so se pojavile, verjetno več kot 3,5 milijarde let in skoraj milijardo let so bila edina živa bitja na našem planetu. Ker so bili ti prvi predstavniki prosto živečih živali, je imelo njihovo telo primitivno strukturo.
Sčasoma je bila njihova struktura zapletena, vendar se tudi bakterije štejejo za najbolj primitivne enomorske organizme. Zanimivo je, da nekatere bakterije in zdaj zdaj ohranijo primitivne značilnosti svojih antičnih prednikov. To je opaziti pri bakterijah, ki živijo v virih vročega žvepla in brezkomerne utripa na dnu rezervoarjev.
Večina bakterij brezbarvna. Le nekaj poslikanih v vijolični ali v zelena barva. Toda kolonije mnogih bakterij imajo svetlo barvo, ki jo povzroča ločitev pobarvane snovi v okolje ali pigmentiranje celic.
Plošča sveta bakterij je bila Anthony Levenguk - nizozemski naravni hrbet 17. stoletja, ki je prvič ustvaril popoln povečevalni stekleni mikroskop, povečanje predmetov 160-270 krat.
Bakterije se nanašajo na prokarytams in izolirane v ločeno kraljestvo - bakterije.
Oblika telesa
Bakterije so številne in raznolike organizme. Razlikujejo se v obliki.
| Ime bakterij | Obliko baterije | Slika bakterij |
| Cockki. | Sharo-oblikovana | |
| Bacillus. |  | Chopkoid. |
| Vibrio. | Semicond. | |
| Spirillum. |  | Spiraloid. |
| Streptococci. |  | Cockkk Chain. |
| Staphilococci. |  | Breakdi Cockkn. |
| Diplococci. | Dve okrogli bakteriji, obdani v eni sluznici |
Metode gibanja
Med bakterijami obstajajo premičnine in fiksne oblike. Premični premiki zaradi valovnih kosov ali s pomočjo flagelas (zvitih vijačnih navojev), ki je sestavljen iz posebne bučke flagelin. Flagelas je lahko eden ali več. Nahaja se v nekaterih bakterijah na enem koncu celice, drugi - na dveh ali po vsem površini.
Toda gibanje je neločljivo povezano z mnogimi drugimi bakterijami, da ni okusov. Tako so bakterije, prekrite s sluzom zunaj, je sposobna drsnega gibanja.
Nekateri opremo za vodne in zemeljske bakterije v citoplazmih obstajajo plin vakuloole. Celica je lahko 40-60 vakuolov. Vsak od njih je napolnjen s plinom (domnevno - dušik). Prilagajanje količine plina v vakuolov, vodne bakterije se lahko potopijo v debelino vode ali dvigne na njegovo površino, in talne bakterije - premikanje v tal kapilar.
Habitat.
Zaradi enostavnosti organizacije in nezahtevnosti bakterij so v naravi zelo razširjena. Bakterije so bile najdene povsod: v kapljici celo najbolj čistega izvirske vode, v obdelovalnih zrnju, v zraku, na skalah, v polarnem snegu, pesek puščave, na dan oceana, v ogromnem globini olja in celo v vodah vročih izvirov s temperaturo okoli 80ºС. Živijo na rastlinah, plodih, v različnih živalih in pri ljudeh v črevesju, ustni votlini, na okončinah, na telesni površini.
Bakterije so najmanjša in najbolj številna živa bitja. Zahvaljujoč majhnim velikosti, zlahka prodrejo v razpoke, reže, pore. Zelo odporna in prilagojena različnim pogojem obstoja. Zavrtite sušenje, močno hladno, ogrevanje do 90 ° C, ne da bi izgubili sposobnost preživetja.
Praktično ni prostora na zemlji, kjer se bakterije ne bi srečale, ampak v različnih količinah. Živi pogoji bakterij so raznoliki. Eden od teh zahteva zrak kisika, drugi pa ga ne potrebujejo in lahko živijo v kisikovnem mediju.
V zraku: bakterije se dvigajo do zgornjega atmosfere do 30 km. in več.
Še posebej jih je veliko v tleh. V 1, lahko tla vsebujejo na stotine milijonov bakterij.
V vodi: v površinskih plasteh vode odprtih rezervoarjev. Uporabne vodne bakterije mineralizirajo organske ostanke.
V živih organizmih: patogene bakterije spadajo v telo iz zunanjega okolja, vendar le v ugodnih pogojih, ki povzročajo bolezen. Symbiotic živi v prebavni organi, pomagajo razdeliti in absorbirati hrano, vitamini sintetizirati.
Zunanja struktura.
Bakterijska celica je oblečena s posebnim gostom - celična stena, ki izvaja zaščitno in referenčno funkcijo, in daje bakterijam konstantno značilno za njeno obliko. Celična stena bakterij spominja na zelenjavo celično lupino. To prežema: skozi njena hranila svobodno preide v kletko, in presnovni izdelki vstopajo v okolje. Pogosto nad celično steno v bakterijah, dodatni zaščitni sloj sluzi - kapsula proizvaja. Debelina kapsule lahko večkrat poveča premer celice, vendar je morda zelo majhna. Kapsula ni obvezen del celice, ki se oblikuje glede na pogoje, v katerih bakterije padejo. Ščiti bakterijo od sušenja.
Na površini nekaterih bakterij so dolge flagele (ena, dve ali več) ali kratke tanke žile. Dolžina zastav lahko večkrat presega telesa bakterije. S pomočjo Flagele in Vigarja se bakterije premikajo.
Notranja struktura.
V bakterijski celici je debela fiksni citoplazma. Ima večplastno strukturo, ni vakuolov, zato so različne beljakovine (encimi) in rezervna hranila nameščena v snov citoplazme. Bakterijske celice nimajo jedra. V osrednjem delu svojih celic je koncentrirana snov, ki služi dedne informacije. Bakterije, - nukleinske kisline - DNA. Toda ta snov ni okrašena v jedru.
Notranja organizacija bakterijske celice je zapletena in ima svoje posebne značilnosti. Citoplazma se loči od celične stene citoplazmene membrane. V citoplazmi je osnovna snov ali matrika, ribosomi in majhno število membranskih konstrukcij, ki opravljajo različne funkcije (mitohondrijske analoge, endoplazmično omrežje, aparat Golgi). V citoplazma bakterijskih celic pogosto vsebujejo granule različnih oblik in velikosti. Granule lahko sestavljajo spojine, ki služijo kot vir energije in ogljika. V bakterijski celici so in maščobne kapljice.
V osrednjem delu celice je jedrska snov lokalizirana - DNA, ne degradirana iz citoplazme membrane. To je analog jedra - nukleoid. Nukle nima membrane, jedrskega goriva in niza kromosomov.
Metode prehrane
Bakterije so opazile različne načine prehrane. Med njimi so avtotrofični in heterotrofs. Avtotrophs so organizmi, ki lahko neodvisno oblikujejo organske snovi za njihovo moč.
Rastline potrebujejo dušik, vendar sami absorbirajo zračni dušik. Nekatere bakterije priključijo dušikovo molekulo, ki jo vsebuje zrak z drugimi molekulami, kar povzroči, da so snovi, ki so na voljo za rastline.
Te bakterije se naseljujejo v celicah mladih korenin, ki vodijo do oblikovanja na korenine odebeljivih, imenovanih ne-pomorska. Takšni gomolji se oblikujejo na koreninah rastlin družine stročnic in nekaterih drugih rastlin.
Korenine dajejo bakterije ogljikovih hidratov, korenine bakterij pa so takšne dušikove snovi, ki jih lahko asimilira rastlina. Njihovo sobivanje je obojestransko koristno.
Korenine rastlin dodelijo veliko organske snovi (sladkor, aminokisline in drugi), ki jih poganjajo bakterije. Zato se v sloju tal, ki obkroža korenine, se rešujejo zlasti številne bakterije. Te bakterije zavrnejo ostanke rastlin v snov, ki je na voljo za rastlino. Ta plast tal se imenuje rizosfera.
Obstaja več hipotez o penetraciji nodula bakterije v korenino tkanino:
- s poškodbami epidermalne in kravje tkanine;
- skozi korenine;
- samo s pomočjo mlade celične lupine;
- zahvaljujoč satelitim bakterijam, ki proizvajajo pektinolitične encime;
- zaradi stimulacije sinteze v indoliluksinske kisline iz triptofana, vedno obstoječega v korenski izpust rastlin.
Postopek uvajanja nodulalnih bakterij v koreninsko tkanino je sestavljen iz dveh faz:
- okužba korenskih dlak;
- proces oblikovanja gomolja.
V večini primerov uvedena celica, aktivno pomnoži, tvori tako imenovane nalezljive niti in je že v obliki takih niti, ki se premaknejo na tkivo rastline. Nodule bakterije, ki so prišli iz nalezljivega navoja, se še naprej pomnožijo v gostiteljsko tkanino.
Celice iz zelenjave, polnjenje s hitro množenjem celic, se začnejo deliti. Povezava mladega gomolja z korenom gamaše se izvaja zahvaljujoč vaskularnim vlaknasta žarki. Med delovanjem gomoljev je običajno gosto. Ob trenutku manifestacije optimalne dejavnosti mišice pridobijo rožnato barvo (zahvaljujoč pigmentu leggolobin). Samo tiste bakterije, ki vsebujejo legglobin, so sposobne za pritrditev dušika.
Bakterije gomoljev ustvarjajo na ducate in na stotine kilogramov dušikovih gnojil na hektarju tal.
Metabolizem
Bakterije se razlikujejo od vsake presnove. V nekaterih, gre za sodelovanje kisika, drugih - brez njegovega sodelovanja.
Večina bakterij se hrani na pripravljene organske snovi. Samo nekatere izmed njih (modro-zelene ali cianobakterije) lahko ustvarijo organske snovi iz anorganske. Igrali so pomembno vlogo pri kopičenju kisika v ozračju zemlje.
Bakterije absorbirajo snovi od zunaj, raztrgajo svoje molekule na kose, od teh delov pa zbirajo svojo lupino in dopolnjujejo svoje vsebine (tako rastejo), in nepotrebne molekule se izločijo. Shell in membrana bakterij omogoča, da absorbira le potrebne snovi.
Če so bile lupine in membranske bakterije popolnoma neprepustne, ne bi bile snovi v kletko. Če so bile prepustne za vse snovi, bi se vsebina celice mešala z medijem z raztopino, v kateri živi bakterija. Za preživetje bakterij je potrebna lupina, ki potrebne snovi, ki preskočijo in nepotrebno - ne.
Bakterije absorbirajo hranilne snovi v bližini. Kaj se torej zgodi? Če se lahko premika neodvisno (premikanje krogelu ali potiska nazaj sluzi), se premika, dokler se ne najdejo potrebnih snovi.
Če se ne more premakniti, čaka na difuzijo (sposobnost molekul snovi, da prodrejo v debelo molekul druge snovi), ne bo prinesla potrebnih molekul.
Bakterije skupaj z drugimi skupinami mikroorganizmov opravljajo ogromno kemično delo. Obračanje različnih spojin, dobijo energijo in hranila, ki so potrebne za njihovo živahno. Presnovni procesi, metode ekstrakcije energije in potrebe po materialih za izgradnjo snovi njihovega telesa v bakterijah so raznolike.
Druge bakterije Vse potrebe po ogljiku, ki so potrebne za sintetizacijo organskih snovi, zadovoljijo zaradi ne. organske spojine. Imenujejo se avtotrofe. Bakterije samodejnega pretoka lahko sintezijo organskih snovi iz anorganske. Med njimi se razlikujejo:
Kemosinteza
Uporaba sevalne energije je najpomembnejša, vendar ne edina pot Ustvarjanje organske snovi iz ogljikovega dioksida in vode. Znane bakterije, ki niso sončne svetlobe kot vir energije za takšno sintezo, vendar energijo kemijske vezise pojavljajo v organizmih v oksidaciji nekaterih anorganskih spojin - vodikov sulfid, žveplo, amoniak, vodik, dušikova kislina, kisle spojine železa in mangana. Organska snov, ki je nastala z uporabo te kemične energije, se uporablja za izgradnjo celic njihovega telesa. Zato se tak postopek imenuje kemosinteza.
Najpomembnejša skupina kemosintetičnih mikroorganizmov je bakterije nitrifikacije. Te bakterije živijo v tleh in izvedejo oksidacijo amoniaka, ki se oblikuje med vrtenjem organskih ostankov do dušikove kisline. Slednji, reagira z mineralnimi spojinami tal, se pretvori v soli dušikovih kislin. Ta postopek poteka v dveh fazah.
MAMMING Pretvarja Zakuzny železo v oksid. Oblikovan železni hidroksid se poravna in tvori tako imenovano železovo rudo.
Nekateri mikroorganizmi obstajajo zaradi oksidacije molekularnega vodika, s čimer se zagotovi metoda authrophIc moči.
Značilnost vodikovih bakterij je sposobnost preklopa na heterotrofični življenjski slog, medtem ko jim zagotavljajo organske spojine in odsotnost vodika.
Tako so kemoauautotroFri tipične avtotropke, saj so neodvisno sintetizirane anorganske snovi Zahtevane organske spojine in jih ne jemljite v končni obliki iz drugih organizmov kot heterotrofs. Od fototrofnih rastlin se kemovtotrofne bakterije razlikujejo po popolni neodvisnosti od svetlobe kot vira energije.
Bakterijska fotosinteza
Nekatere serobakterije, ki vsebujejo pigmente (vijolična, zelena), ki vsebujejo posebne pigmente - bakterioclorofil, lahko absorbirajo sončno energijo, s katerimi se vodikov sulfid v svojih organizmih razdeli in daje vodikovih atomah, da obnovijo ustrezne spojine. Ta proces ima veliko skupnega s fotosintezo in se odlikuje le zaradi dejstva, da je vijolične in zelene bakterije donator vodik vodikov sulfid (občasno - karboksilne kisline) in v zelenih rastlinah - voda. Za tiste in druge cepitve in prenos vodika zaradi energije absorbirane sončne svetlobe.
Takšna bakterijska fotosinteza, ki se pojavi brez sproščanja kisika, se imenuje fotoredukcijo. Fotografija ogljikovega dioksida je povezana s prenosom vodika, ki ni iz vode, ampak iz vodikovega sulfida:
6SO 2 + 12N 2 S + HV → C6H 12 O 6 + 12S \u003d 6N 2 O
Biološki pomen kemosinteze in bakterijske fotosinteze po planetu je relativno majhen. Samo kemosintetične bakterije igrajo pomembno vlogo v procesu cirkulacije žvepla v naravi. Absorbiranje zelenih rastlin v obliki soli žveplove kisline, žveplo je obnovljena in vključena v sestavo beljakovinskih molekul. Nato, v uničenju mrtvih vegetativnih in živalskih ostankov, žvepla s sulfidom, ki je oksidiran s sulfidnim sulfidom, ki je oksidiran z žveplovim žveplovim žveplom (ali žveplova kislina), brez sulfita v tleh. Kemija in fotoatropske bakterije so bistvenega pomena v ciklu dušika in žvepla.
Spostrje
Znotraj se oblikujejo spore bakterijskih celic. V procesu spostrjega se bakterijska celica podvrže številnim biokemičnim procesom. Zmanjšuje količino proste vode, je zmanjšana encimska aktivnost. To zagotavlja stabilnost spora za neugodne razmere zunanjega okolja (visoka temperatura, visoka koncentracija slane, sušenja itd.). Gobice so značilne samo majhna skupina bakterij.
Spori - ne obvezna faza življenjskega cikla bakterij. Formacija gobanja se začne le s pomanjkanjem hranilnih snovi ali kopičenja izdelkov izmenja. Bakterije v obliki argumenta lahko dolgo časa počivajo. Spore bakterij zdržijo dolgoročno vrejo in zelo dolgoročno industrializacijo. Ob pojavu ugodnih pogojev spora kali in postane uspešen. Konferenčne bakterije je naprava za preživetje v neugodnih razmerah.
Razmnoževanje
Bakterije se pomnožijo z delitev ene celice na dva. Ko je dosegla določeno velikost, je bakterija razdeljena na dve enaki bakteriji. Potem vsak od njih začne jesti, raste, je razdeljen in tako naprej.
Po podaljšanju celice se prečna particija postopoma oblikuje, nato pa se hčerinske celice razlikujejo; Mnoge bakterije določenih pogojev Celice po delitvi ostanejo povezane z značilnostmi. Hkrati, odvisno od smeri ravnine divizije in se pojavi število oddelkov različne oblike. Reprodukcija ubijanja najdemo v bakterijah kot izjemo.
Pod ugodnimi pogoji se prerazporedijo celice v številnih bakterijah vsakih 20-30 minut. S tako hitro razmnoževanjem, je potomstvo ene bakterije v 5 dneh, lahko tvori maso, ki lahko zapolni vsa morja in oceane. Preprost izračun kaže, da se 72 generacij (720.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000) lahko oblikuje čez dan. Če se prevedemo v težo - 4720 ton. Vendar pa to ne pride v naravi, saj večina bakterij hitro umre pod delovanjem sončne svetlobe, med sušenjem, slabostjo hrane, ogrevanje na 65-100 ° C, kot posledica boja med vrstami itd.
Bakterije (1), absorbirane hrane, povečanje velikosti (2) in se začne pripraviti na razmnoževanje (divizija celice). Njegova DNA (v bakterijah molekule DNK je v obroču zaprta) dvojice (bakterija proizvaja kopijo te molekule). Tako DNA (3,4) molekule so pritrjene na steno bakterije, bakterijska podaljšanje pa se razlikuje na stranke (5.6). Najprej deli nukleotid, nato citoplazmo.
Po razlika med dvema molekulama DNA na bakterijah se pojavi vleko, ki postopoma ločuje telo bakterije na dva dela, v vsakem od katerih je molekula DNA (7).
To se zgodi (v palici sena), dve bakteriji se ven, in skakalec nastane med njimi (1.2).
Na JUMPER DNA iz ene bakterije se prenese na drugo (3). V eni bakteriji, DNA molekule letijo, se držijo skupaj na nekaterih mestih (4), potem pa izmenjujejo področja (5).
Vloga bakterij v naravi
Ukrivljen
Bakterije so najpomembnejša povezava celotnega cikla snovi v naravi. Rastline ustvarjajo kompleksne organske snovi iz ogljikovega dioksida, vode in mineralnih tal. Te snovi se vrnejo v zemljo z ekstremnimi gobami, rastlinami in živalskimi trupi. Bakterije razpadejo kompleksne snovi na preprostih, ki ponovno uporabljajo rastline.
Bakterije uničijo kompleksne organske snovi mrtvih rastlin in živalskih trupel, dodeljenih živih organizmov in različnih smeti. Hranjenje s temi organskimi snovmi, soprofistične bakterije gniloče jih spremenijo v humus. To so nenavadne socitars našega planeta. Tako se bakterije aktivno vključijo v cikel snovi v naravi.
Tvorba tal
Ker se bakterije razdelijo skoraj povsod in jih najdemo velike količine, večinoma določajo različne procese, ki se pojavljajo v naravi. V padcu, listi dreves in grmičevja padejo, gredni iztrebki zelišč umrejo, padejo iz starih vej, ki padejo od časa do časa, debel starih dreves padajo. Vse to postopoma se spremeni v humus. V 1 cm 3. Površinska plast gozdnih tal je vsebovana na stotine milijonov saprophističnih talnih bakterij več vrst. Te bakterije se pretvorijo s humusom v različnih mineralih, ki jih je mogoče absorbirati iz korenin tal rastlin.
Nekatere bakterije tal lahko absorbirajo dušik iz zraka, ki jo uporabljajo v procesih ključne dejavnosti. Te bakterije brez dušika živijo neodvisno ali se naselijo v korenine rastlin za slačnice. Penetrate v korenine stročnic, te bakterije povzročajo rast korenskih celic in nastajanja nodula na njih.
Te bakterije izolirane dušikove spojine, ki uporabljajo rastline. Bakterije iz rastlin so pridobljeni ogljikovi hidrati in mineralne soli. Tako je tesen odnos med bakterijami za žarko in nodule, ki je koristen tako za enega in drugega organizma. Ta pojav se imenuje simbioza.
Zahvaljujoč simbiozi z nodule bakterije, stročnice obogatijo zemljo z dušikom, ki prispevajo k dvigu žetve.
Distribucija v naravi
Mikroorganizmi se razdelijo povsod. Izjema je le krater aktivnih vulkanov in majhnih mest v epicentru preganjanih atomskih bomb. Ni nizkih temperatur Antarktike, niti vrelišča gejzirjev, niti nasičene raztopine soli v morskih bazenih, niti močne insolacije gorskih vrhov ali trdega obsevanja atomski reaktorji Ne posegajte v obstoj in razvoj mikroflore. Vsa živa bitja nenehno sodelujejo z mikroorganizmi, ki so pogosto ne le s svojimi skladišči, temveč tudi distributerji. Mikroorganizmi so Aborigine našega planeta, ki aktivno obvladujejo najbolj neverjetne naravne podlage.
Mikroflora tla
Število bakterij v tleh je izjemno veliko več več sto milijonov in milijard posameznikov v 1 gram. V tleh so veliko večje kot v vodi in zraku. Skupno število bakterij v tleh. Število bakterij je odvisno od vrste tal, njihovih držav, globine plasti.
Na površini delcev tal so mikroorganizmi nahajajo majhne mikrokoleje (po 20-100 celic). Pogosto se razvijajo v debelini šopkov organskih snovi, na živih in umirajočih korenin rastlin, v tankih kapilarjih in znotraj grudic.
Tla mikroflora je zelo raznolika. Obstajajo različne fiziološke skupine bakterij: bakterije gnitja, nitrify, nitrofixing, serobakterije, itd med njimi so aerobi in anaerobi, spori in ne spori. Microflora je eden od dejavnikov tvorbe tal.
Območje razvoja mikroorganizmov v tleh je območje, ki meji na korenine živih rastlin. Imenuje se rizosfera in agregat mikroorganizmov, ki jih vsebujejo - v mikroflori v rizosferi.
Rezervoarji mikroflora
Voda je naravno okolje, kjer se mikroorganizmi razvijejo v velikem številu. Večina jih vstopi v vodo iz tal. Dejavnik, ki določa količino bakterij v vodi, prisotnost hranilnih snovi v njem. Najbolj čista je voda arteških vodnjakov in pomladi. Zelo bogat z bakterijami odprti rezervoarji, reke. Največje število bakterij se nahaja v površinskih plasti vode, bližje obale. Pri odstranjevanju iz obale in povečanje globine se število bakterij zmanjšuje.
Čista voda vsebuje 100-200 bakterij v 1 ml., In kontaminirano - 100-300 tisoč in več. Mnoge bakterije na spodnji ile, zlasti v površinskem sloju, kjer bakterije tvorijo film. V tem filmu je veliko seroidov in Ferrucksov, ki oksidirajo vodikov sulfid na žveplovo kislino in s tem preprečuje ribo ribištvu. V ilju več spopadnih oblik, medtem ko v vodi pretežno prevladujejo.
Glede na določeno sestavo vodne mikroflore je podobna tleh mikroflora, vendar obstajajo tudi posebne oblike. Uničevanje različnih smeti v vodi, mikroorganizmi postopoma izvajajo tako imenovano biološko čiščenje vode.
Microflora Air.
Zračna mikroflora je manj številna kot mikroflora na tleh in vodo. Bakterije se dvigajo v zrak s prahom, nekaj časa pa se lahko tam, in nato usedejo na površino zemlje in umre zaradi pomanjkanja prehrane ali pod delovanjem ultravijoličnih žarkov. Število mikroorganizmov v zraku je odvisno od geografska cona., teren, čas leta, onesnažen prah in drugi. Vsak prah je nosilec mikroorganizmov. Večina bakterij v zraku nad industrijskimi podjetji. Čistilec za zrak. Najbolj čist zrak po gozdovih, gorah, snežnih prostorih. Zgornje zrak vsebujejo manj mikrobov. V zraku mikroflora, veliko pigmentiranih in spostrdnih bakterij, ki so bolj odporni kot drugi, do ultravijoličnih žarkov.
Mikroflora človeškega telesa
Človeško telo, celo popolnoma zdravo, je vedno nosilec mikroflore. Ko se obrnete na telo osebe z zrakom in zemljo na oblačila in kožo, so vidne različne mikroorganizme, vključno s patogeni (tetanusnimi palicami, plinskimi garangeni itd.). Odprti deli človeškega telesa so najpogosteje onesnaženi. V rokah črevesnih palic se najdejo Staphylococcis. V ustni votlini je več kot 100 vrst mikrobov. Usta s svojo temperaturo, vlago, prehranskimi ostanki so odlično okolje za razvoj mikroorganizmov.
Želodec ima kisle reakcije, tako da večina mikroorganizmov v njem umira. Od subtilnega črevesa, reakcija postane alkalna, t.j. Ugodno za mikrobe. V debelih črevesja mikroflore je zelo raznolika. Vsak odrasli odraža vsak dan z iztrebkom približno 18 milijard bakterij, tj. Več posameznikov kot ljudje na svetu.
Notranji organi, ki niso povezani z zunanjim okoljem (možgani, srčni, jetri, mehur, itd), običajno brez mikrobov. V teh organih mikrobi padejo samo med boleznijo.
Bakterije v ciklus snovi
Mikroorganizmi na splošno in bakterije imajo zlasti veliko vlogo pri biološko pomembnih Cyphans snovi na zemlji, ki izvajajo kemične transformacije, ki so popolnoma nedostopne niti rastline ali živali. Različne faze cikla elementov izvajajo organizmi različnih vrst. Obstoj vsake posamezne skupine organizmov je odvisen od kemične transformacije elementov, ki jih izvajajo druge skupine.
Razpoka dušika
Ciklična transformacija dušikovih spojin ima ključno vlogo pri zagotavljanju potrebnih oblik dušika različnih potreb po hrani v biosfera organizma. Več kot 90% skupne fiksacije dušika je posledica presnovne aktivnosti nekaterih bakterij.
Ustvarite ogljik
Biološko pretvorbo organskega ogljika v ogljikov dioksid, ki jo spremlja znižanje molekularnega kisika, zahteva skupno presnovo različnih mikroorganizmov. Mnoge aerobne bakterije izvajajo popolno oksidacijo organskih snovi. V aerobnih razmerah se organske spojine sčeraj razdelijo z varčevanjem, in organski končni proizvodi fermentacije so dodatno posledica anaerobnega dihanja, če obstajajo anorganski sprejemniki vodika (nitrat, sulfat ali CO 2).
Krožno žveplo
Za žive organizme je žveplo na voljo predvsem v obliki topnih sulfatov ali zmanjšanih organskih žveplov spojin.
Ukrivljeno železo.
V nekaterih rezervoarjih sladkovod Vsebujejo visoke koncentracije zmanjšane železne soli. V takih mestih se razvija specifična bakterijska mikroflora - sodi, oksidantno zmanjšano železo. Sodelujejo pri oblikovanju železovih rudov in vodnih virov, ki so bogate z železnimi soli.
Bakterije so najbolj stari organizmi, ki so se pojavili pred približno 3,5 milijarde let v Archeyeju. Približno 2,5 milijarde let, prevladujejo na zemlji, ki so oblikovali biosfero, sodelovalo pri oblikovanju kisikovega atmosfere.
Bakterije so ena izmed najbolj preprosto urejenih živih organizmov (razen virusov). Menijo, da so prvi organizmi, ki so se pojavili na zemlji.
Biološka prilagajanje (iz latja. Prilagoditev - prilagajanje) - naprava mikroorganizma do zunanjih pogojev v procesu evolucije, vključno z morfofiziološkimi in vedenjskimi komponentami. Prilagoditev lahko zagotovi preživetje v posebnih habitatih, odpornosti na učinke abiotske in biološke narave, kot tudi uspeh konkurence z drugimi vrstami, populacijami, posamezniki. Vsaka vrsta ima lastno prilagoditveno sposobnost, omejena s fiziologijo (individualna prilagoditev).
Deazadaption je kakršna koli kršitev prilagajanja, prilagajanja telesa za vedno spreminjajoče se pogoje zunanjega ali notranjega okolja. Stanje dinamične nedoslednosti med živim organizmom in zunanjem okoljem, ki vodi k kršitvi fiziološkega delovanja, spremembo obnašanja obnašanja, razvoj patoloških procesov, popolna neskladja med organizmom in zunanjimi pogoji njegovega obstoja je nezdružljiva z življenjsko aktivnostjo. Za stopnjo domarakcije je značilna raven neorganizacije funkcionalnih sistemov telesa. Odvisno od narave delovanja se razlikujejo dve obliki domarapa: - Napatološki: vzdrževanje homeostaze je možno z okrepljenim, vendar "normalno" fiziološko delovanje; - Patološko: vzdrževanje homeostaze je možno le pri premikanju na patološko delovanje.
Prilagoditev vrst znotraj ene biocenoze je pogosto tesno povezana drug z drugim. Če prilagodljiv proces v vseh vrstah ni v ravnotežnem stanju, se lahko vsa biocenoza razvijejo (včasih z negativnimi posledicami) tudi v stabilnih okoljskih pogojih.
Glavna vsebina prilagajanja, v skladu s T. Pilatom, je notranji procesi v sistemu, ki zagotavlja ohranitev zunanjih funkcij glede na okolje. Če sistemska struktura zagotavlja normalno delovanje v teh okoljskih pogojih, je treba tak sistem šteti za prilagojeno tem pogojem. Na tej stopnji je vzpostavljen dinamičen ravnotežje.
Primeri prilagajanja: V sladkovodnem najpreprostejši osmotski koncentraciji protoplazme je višja od koncentracije okoliške vode. Ko se voda absorbira v njem, se pojavi stalna razsoljevanje. Skratka, hkrati, osmotsko ravnovesje ureja dejavnost pogodbenega vakuola, ki odstranjuje odvečno vodo iz telesa. Nekateri pa najpreprostejši, vendar se prilagodijo obstoj v bolj slan in celo morska voda. Hkrati se aktivnost pogodbenega vakuola upočasni in se lahko celo popolnoma ustavi, saj bi bila pod temi pogoji odstranitev vode iz telesa, da se dvigne v protoplazmo relativne koncentracije ionov in v povezavi S tem so motnje osmotskega ravnovesja. Tako se v tem primeru mehanizem prilagoditve zmanjša na neposredno fizikalno-kemično reakcijo protoplazme. V drugih primerih se zdi, da je mehanizem prilagajanja bolj zapleten in ga ne sme vedno nemudoma razčleniti osnovnih dejavnikov. Na primer, na primer prilagajanje živali v temperaturne pogoje (podaljšanje volne sesalcev pod vplivom mraza), na pojave sevalne energije (fototropizem rastlin); Spreminjanje barve kože hladnokrvnih, zaradi reakcije pigmentnih celic; Sezonski dimorfizem barvnih ptic in sesalcev; Spremenite njihovo barvanje, odvisno od podnebnih geografskih razmer itd. Vendar pa se lahko mehanizem prilagoditve na koncu zmanjša na fizikalno-kemijske reakcije protoplazme. Pojav prilagajanja so tesno povezani z razvojem mikroorganizmov in predstavljajo enega najpomembnejših dejavnikov aklimatizacije, boja za obstoj in mimikono.
Prilagoditev mikroorganizmov, nastanitev mikroorganizmov, jih orodja za okolje. Njihova struktura, fiziološke lastnosti in kemična sestava so odvisna od dednih lastnosti te vrste in učinke okolja. Slednja je sprememba mikroorganizma. Te spremembe so se nedavno obravnavale naključne in po učenju KONN-a (CONN CONN), ki so pomembne za glavne značilnosti mikroorganizma, ki so bile priznane kot neozdravljive. Vendar pa je sčasoma prvič, da je prvič, in potem vse bolj odločilno, poučevanje variabilnosti mikroorganizmov, kot biološki dejavnik, in trenutno spremembe v mikroorganizmih se ne štejejo več le naključne, vendar so priznane in globlje. Narava variabilnosti mikroorganizma je odvisna od dveh dejavnikov: od posameznih vrst Trajnost tega mikroorganizma in iz globine, obsega in sile vpliva na okolje. Nekatere vrste mikroorganizmov, kot so v skupini, odporne na kislino, difterijo in glivične oblike, so manj spremenjene in slabše prilagojene, medtem ko so črevesni-tifutrični, kapsularni, koking, anaerobne skupine lažje spreminjati. Prilagodljivost mikroorganizmov vpliva predvsem na njihov kisik in temperaturo okolja. Znano je, da se Anaeroba navadimo, da se prosti kisik in nazaj. Enako je treba povedati o odnosu do temperature okolice, pa tudi na reakcijo medija, na delovanje svetlobe in kemična sestava material hranil. Določiti je treba en pogoj za identifikacijo te prilagoditve: postopni vpliv novih dejavnikov. Počasnejši in postopoma obstajajo novi pogoji, lažje in popolnoma prilagaja mikroorganizma. Ta naprava gre v različnih smereh. Okoliške razmere prisilijo mikroorganizem, da postane manj zahtevna v svojih fizioloških funkcijah, jih omeji na minimum in prehod na fazo anabioze ("skriti mikrobizem"), za katerega je spore, ki se oblikujejo, in je obdana z neprepustnih sluznice, apnenca in kapsule vezivnega tkiva (kokti, cev. palice itd.); Ali mikroorganizmi podvrženi morfološkimi spremembami, ki izgubljajo cele organe in dele, ki so posebej občutljivi na običajne pogoje (na primer triposomi, ki se ukvarjajo z arzenom, izgubijo blophoblasts), in s tem dobimo nove dirke mikroorganizmov. Izobraževanje novih dirk z novimi lastnostmi se pojavi še posebej enostavno, ko se mikroorganizem sreča z novimi kemikalije V telesu, v katerem se je prosto pomnožil. Ko se škodljive snovi pojavijo v takem mediju, nekateri mikroorganizmi umrejo, in najbolj vztrajni posamezniki preživijo in dajejo tako imenovane "vztrajne" ali "trmaste" dirke (EnLLICH). Takšna vztrajnost je dokazana glede na različne kemične spojine in alkaloide (arzen, alkohol, kinin). - Prilagodljivost mikroorganizmov lahko gre v nasprotno smer - v smeri krepitve njihove sposobnosti preživetja in pridobivanja večje dejavnosti. Torej se začne malo virulentnega mikroorganizma pod vplivom slabitve telesa hitro pomnožiti in proizvajati toksine, ki jih ni imel druge izbire pred ali tam. Primer tukaj lahko služi številnim primerom tako imenovanih endogenih okužb, ko pnevmokokom pod vplivom hladnega povzroča pljučnico ali bact. Coli pod vplivom napake v prehrani povzročajo diesen-frotirno bolezen. Ta "aktivacija" mikroorganizma ni nič drugega kot prilagajanje novih pogojev. Pojavi prilagajanja so še posebej dobro preučevani in številni, kjer najdemo mikroorganizem z imunskim organizmom ali imunskim medijem. Poleg zgoraj navedenih kapsul, ki služijo kot mikrob z zaščitno plastjo na zunanjem okolju, se agresini začenjajo izdelati v mikroorganizmu, zaradi česar je malo dostopno fagocitom. Prilagodljivost mikroorganizmov je doslej, da se lahko odporne tudi v zvezi z imunskimi serumom. Bordeet (Bordet) leta 1895 je pokazal, kako se lahko Chelera Vibrion navadi na bakteriolitični serum. V bližini avtorjev se je izkazalo, da je priložnost, da obtožijo rugurgacijske mikroorganizme na dejstvo, da prenehajo biti vznemirjeni. Nasprotno pa se lahko nelepljivi mikroorganizmi pretvorijo v ogubacijo, na primer z izvajanjem živali skozi organizem in celo s preprostimi mesti iz medija v sredo. Obnova njegovih morfoloških in fizioloških značilnosti, mikroorganizmov, odvisno od tal, na katerih živijo, in odvisno od drugih mikroorganizmov, blizu njega, lahko pridobi lastnosti, ki so del soseda, in se spremenijo v tako imenovani "Paramicrob". Takšen mikroorganizem, kot je izkazal RoStow, lahko pridobi nove lastnosti, ki jih je pridobila od sobivanja s patogenim mikroorganizmom, in jih vzdržujejo že dolgo časa z dedovanjem. Na primer, Streptococcus, izoliran med meningitisom, ki ga je povzročila Weichselbaum Diplococcus, pridobi sposobnost, da daje meningitis. Izkazalo se je, kot da posnema drug vzrok. To posnemanje je izraženo ali v zmožnosti, da povzroči isto bolezen ali pri pridobivanju novih antigenskih lastnosti. Torej, beljakovin, ki živi v organizmu tipaličnega bolnika, začne agultubiti serum bolnika, čeprav ni vzročno sredstvo bolezni. Od vseh zgoraj navedenih dejstev je jasno, kaj velik pomen Imajo pojavi prilagajanja mikroorganizmov za patologijo in epidemiologijo.
Razvoj bakterij in njegovega zdravniškega pomena. Mikroorganizmi na Zemlji so nastali približno tri milijarde let pred nastankom osebe. Leta 1822 je E. Darvin predlagal teorijo evolucije, po 100 letih ruskega biokemika A.OPLER (1920) - The Teorija dogodka biološko življenje. V tem sistemu bakterije spadajo na zelo pomembno mesto. Prvi, obdan z membrano, samo-refleksijske oblike biološkega življenja (protobilacije), so ne morejo biti fotosinteze in prejeli energijo z izvajanjem preprostega, enojni abiogenega oksidativne reakcije. Trajalo je približno 1,0 milijarde let. Energija (elektrokemijska, termalna, fotokemična), oblikovana v teh reakcijah, se je ohranila v nekaterih molekulah in se uporablja za izvajanje primitivnih procesov. Nastajanje primarnih molekul in reakcij, označenih z začetkom izmenjalnih procesov-anabolizma in katabolizma. Prehod iz zaščite na prokariontsko celico se je pojavil v razponu od 2,5-3 milijarde let nazaj. V ozračju planeta ni bilo kisika in primarnih prokariotov so bili anaerobi. Avtotropska pot fiksacije CO 2 je bila osnova primarne produktivnosti na planetu. Sprememba atmosfere za rehabilitacijo kisika je prišla med srednjim in poznim previrkom (pred 2,8 milijardami leti). Za primerjavo, vsebnost kisika v ozračju planeta je pred 800 milijoni let, je bila približno 1%, 400 milijonov let - že 10%, in trenutno - 21%. Ko se je sestava sprememb atmosfere začela oblikovati izbirne fototrofične in heterotrofne anaerobe, kasneje pa so se pojavile aerobne bakterije.
Bakterije niso bile le primarne genske pogone, ampak predmet njihovega evolucijskega izboljšanja. Hitrost razvoja je količina mutacij na 100 aminokislin določene beljakovinske molekule za 100 milijonov let. Zelo se razlikuje. To je zgradilo koncept molekularne ure, ki izjavlja, da se mutacije postopoma akumulirajo v genom in linearno začasno obdobje evolucije tvori nov sekvenc za nadaljnje razlike vrste. Diagram, prikazan na sliki.3. Omogoča prikaz razvoja določenih skupin bakterij in približno vzpostaviti evolucijski čas, ko je bil eden ali drug tip (rod) razpršen iz splošnega prednika.
Stopnja evolucije je stalna in je odvisna od številnih dejavnikov - hitrosti presnovnih procesov, čas generacije, pretoka informacij in selektivni tlak. Na primer, razlika rodu Salmonella in rodu Escherichia coli iz splošnega prednika je prišla pred približno 100-140 milijoni let. Genom bakterij se je razvil kot več kot 50 milijard generacij, ki so nabirali mutacije in pridobivanje novih genetskih informacij s pomočjo horizontalnega prenosa genov brez znatnega prestrukturiranja genov prednikov. Med letom je genom Salmonella pridobil tuje genetske informacije o 16 KB / milijonu. let, in črevesne palice - 22 KB / Million Fly. Trenutno se njihovi genomi razlikujejo za 25%. Pomemben del genoma se pridobi s horizontalnim prenosom. Na splošno se genom bakterij razlikuje od 0,6 do 9,4 MB informacij (v povprečju od 3 do 5 MB). Nekatere bakterije imajo dva kromosoma (Leptospira Posrovar serovar icterohemorahgiae, brucellae melitensis). Progresivni razvoj bakterij se je zgodil v več medsebojnih smereh - presnovne, morfološke (strukturne molekularne) in okolje. V naravi obstaja velika raznolikost mikroorganizmov, iz katerih se trenutno ne znaša več kot 5-7%, bakterije, ki se gojijo v umetnih razmerah, približno 1%. To pomeni, da smo šele začenja prepoznati svet mikrobov.
Strategije zaporedja genoma. Vsak par temeljev genoma je en del informacij. Himophilus influenzae GEMOM na primer vsebuje 1 830 137, in gen Escherichia coli - 4,639,221 BITS informacij. Primerjalni vidiki sekvencioniranja bakterijskih genomov vam omogočajo, da določite prisotnost splošnih genov, regulativnih mehanizmov, vzpostaviti evolucijsko znotraj in medsebojne medsebojne in so osnova strukturne in evolucijske genomike. Matematična analiza Genomi mikroorganizmov so vključeni nova znanost - Bioinformatika. Predmet študij so sekvenci fragmentov ali polnimo genome bakterij z razvitimi računalniškimi programi in bazami podatkov o nukleinskih kislinah in beljakah.
Na podlagi analize strukture genomov (zaporedja) je bilo oblikovanih 36-40 velikih taksonov (oddelki). Člani vsakega od njih imajo skupni prednik, ki se na določeni fazi razlikujejo iz drugega predhodnika taksona. Nekateri oddelki vključujejo več. vrste znanih bakterij kot druge. To se običajno nanaša na tiste, ki so dobro gojene v laboratorijskih pogojih. Največje število. Vrste bakterij (od 40 do 80%) so opisane med taksono proteobakterij, aktinobakterij, gram-pozitivnih bakterij z nizko vsebnostjo G + C. Hkrati, v nekaterih oddelkih, kultivirani predstavniki bakterij niso znani. Opozoriti je treba, da lahko od 36-40 oddelkov Kraljevine bakterij, samo predstavniki 7 velikih taksonov povzročijo bolezni pri ljudeh. Specializacija in prilagajanje teh bakterij do organizma živali je privedla do oblikovanja genskih blokov, ki nadzorujejo faktorje patogenosti (patogeni otoki). Lahko se lokalizirajo v kromosomskem, plazmidu in morda v fagah bakterij. Vzpostavitev smeri in vrstnega reda razvoja mikroorganizmov, ki temeljijo na variabilnosti njihovih genomov, je obetavna smer molekularne epidemiologije.
Uporabljena biokemija in mikrobiologija, 2004, zvezek 40, št. 4, str. 387-397.
UDC: 576.8.098 / 577.1
Ekstracelični dejavniki prilagajanja bakterij do neugodnih okoljskih pogojev
© 2004 Yu. A. Nikolaev
Inštitut za mikrobiološko RAS, 117811, Moskva, E-pošta: [E-pošta, zaščitena] Prejet 17. novembra 2003
Informacije o zunajcelularnih spojinah bakterij, ki so vključene v njihovo prilagajanje neželenim razmeram medija, se upoštevajo: visoke in nizke temperature, inhibitne in baktericidne koncentracije strupenih snovi (oksidanti, fenoli, fenoli, težke kovine), antibiotiki, neželene vrednosti pH in slanosti. Opredeljene povezave kemijska vrsta To so različne vrste, ki jih predstavljajo beljakovine, ogljikovodike, organske kisline, nukleotide, aminokisline, lipopeptide, hlapne spojine. Večina teh spojin trenutno ni identificirana, njihove lastnosti pa se preučujejo pri uporabi Biotestes. Predlaga se, da se razmisli o zunajceličnih faktorjev prilagajanja (VFA) kot nova skupina biološko aktivnih snovi. V skladu z mehanizmom ukrepanja se lahko ekstracelični faktorji prilagajanja razdelijo na več skupin; Ščitniki (stabilizatorji); Signalne narave snovi, celične zaščitne mehanizme induktorji; Regulatorji niso induktorji (na primer, regulatorji adhezije); Antidote in nevtralizirajoče delovanje. Glavne smeri študije VFA so iskanje novih spojin (na podlagi bioteste), njihovih identifikacijskih in raziskovalnih mehanizmov. Ekstracelični faktorji prilagajanja lahko najdejo široko praktična uporaba v biotehnologiji, medicini, kmetijstvo varstvo okolja.
Prilagoditev bakterij do neugodnih okoljskih pogojev je tradicionalni in dobro preučen del biokemije in mikrobiologije. V skladu s prilagoditvijo (Lat. Aiarghahu - Prilagoditev) razumejo količino fizioloških, biokemičnih, morfoloških in vedenjskih reakcij organizma, katerih cilj je spreminjanje stopnje rasti, presnove, sposobnosti preživetja (preživetja) in gensko neločljivo povezana s telesom. Prilagoditev je namenjena preživetju določene populacije in celotnega pogleda kot celote. V učbenikih o mikrobiologiji, biokemiji in teoretični biologiji se prilagajanje neugodnih okoljskih pogojev šteje v poglavjih "fenothypip in genetske prilagoditve" in "regulacijo encimov in njihovo sintezno dejavnost". Posebni primeri Prilagoditve so raznolike in opisane v številnih pregledih in monografijah, predvsem s položaja biokemije in genetskega nadzora razvoja prilagodljivega odziva.
Na kratko se osredotočite na terminologijo, ker Tudi med strokovnjaki, ki delajo na tem področju, ni posebnega pomena enotnost. V literaturi v angleškem jeziku, običajno govorijo o prilagajanju kot razvoj stresnega odpora ali udarcev (kislina, temperatura, sol itd.), Razumevanje pod napetostnim tlakom, napetostjo, tlakom, z drugimi besedami - pomembna sprememba v nekem dejavniku - temperatura, tlak in t .p. "Shock"
pomeni udarec, šok, push, t.e. Ostre učinek na telo, kratkoročno v primerjavi z dolžino celičnega cikla in stopnjo konvencionalnih adaptivnih reakcij ter znatne intenzivnosti vpliva faktorja.
V domači biologiji obstajajo druga terminologija. Po Bolshaya. intrular slovar Ruski jezik "Stres je stanje napetosti telesa, zaščitna reakcija, ki jo povzroča delovanje neugodnega faktorja." Takšno razumevanje je skladno z določitvijo ustanovitelja stresologije mesta Selre, ki je razlagal stres kot nespecifičen odziv organa na zahtevo. V istem stavku se stres obravnava v številnih pregledih. Shock je "odziv telesa na močan zunanji učinek (kot njegovo stanje po takšnem vplivu), za katerega je značilna ostra kršitev regulacije življenjskih procesov." Tako je stres in šok stanje telesa, značilen adaptivni odziv na vpliv, različne odmerke, intenzivnost in čas.
Verjetno se dotaknite vprašanja o tem, koliko je stanje stresa naravno, skupno ali nenormalno. V tem primeru je treba določiti, da se predvideva. Stalna sprememba, razvoj - neodtujljive lastnosti bioloških sistemov.
Spremembe so vektor, enosmerna značaj in ciklična. V skladu s tem, pri razvoju katerega koli živega sistema, faza hitrega, optimalnega razvoja in faze depresivnega, ne optimalnega, je treba nadomestiti. Na podlagi tega je treba depresivno omejene države obravnavati kot naravno in celo celovito poravnavo življenja. V tem primeru, če vzamemo "norma" reprodukcijo mikroorganizmov, povečanje njihovega števila v fazi rasti mikrobne kulture, se stanje celic v fazi LAS šteje kot "stres novega medija" , ki zahteva prilagodljive prilagodljive reakcije. Po drugi strani pa izčrpanje oskrbe z električno energijo ali kritično povečanje gostote celic v razvijalnem kulturi povzroča "stres lakote", in stacionarne celice pa kažejo fiziološko prilagajanje kulture do ne optimalnih pogojev za rast. Takšno upoštevanje stresa kot običajnega in celo prispeva k razvoju stanja kulture (organizem), je treba plačati in kombinirati s ciklično naravo posameznega fizičnega sveta, v katerem obstajajo zemeljski organizmi, kjer je temperatura, osvetlitev, vlažnost, Tlak, koncentracije organskih in anorganskih spojin Ciklično spreminjajo, fizična napetostna polja, delovanje biotskih dejavnikov.
Ob upoštevanju cikličnost sprememb v okoljskih razmer je treba dodeliti v njih: a) spreminja novo za določeno stopnjo razvoja, vendar ponavljajoče se v razvojnem ciklu in vključeni v tolerančni coni te vrste; b) Izhod iz takega območja vpliva strpnosti, neugoden za rast in razvoj telesa, pogosto biocidni. Potem bomo pod prilagoditvijo kakršnim koli pogojem razumeli kombinacijo posebnih morfoloških, biokemičnih, fizioloških in vedenjskih reakcij telesa, ki se razvija v odgovor na te pogoje in prispevali k nadaljevanju delovanja telesa ali namenjeno izboljšanju sposobnosti preživetja ( Zmanjšanje umrljivosti) v ekstremnih pogojih. V slednjem primeru govorimo Ne o nadaljevanju metabolizma (mikrobna kultura) v posebnih neugodnih razmerah (prilagajanje telesa), vendar o ohranjanju prebivalstva za naslednji življenjski cikel v daljni prihodnosti, s smrtjo dela prebivalstva (običajno večja ) in začasno zaustavitev pri delovanju doživljanja celic.
V okviru razprave o problemu se bomo na kratko osredotočili na znake stresa v mikroorganizmih. Z njim je treba primerjati status telesa telesa, ki ga opazimo v običajnem, ki so bili sprejeti za optimalno (homeostaz), in stresa
počitek. Pomembna kršitev katere koli izmerjene ravni homeostasis je indikator in znak stresa. V mikroorganizmih, kazalniki zatiranega, stresnega stanja vključujejo: dobava beljakovin v zunajcelični prostor, izguba nizke molekulske mase spojine s celico zaradi povečanja prepustnosti citoplazmične membrane, poškodbe ribosomov, nukleinskih kislin, zmanjšanje stopnje porabe kisika, zmanjšana encimska aktivnost, kopičenje aktivne oblike Kisik in lipidni peroksidacijski izdelki, izgube del celic celičnih populacij, da tvorijo kolonije z rastjo na gostem minimalnih medijskih hranil (tj, zmanjšanje koncentracije so-naključne enote, kode), upočasnitev rasti, zaviranje vitalne dejavnosti , agregacija in adhezija. Obvezna značilnost stanja stresa je njena reverzibilnost, sposobnost, da se vrne na normalno delovanje z ustreznimi spremembami v mediju.
Med navedenimi funkcijami so najbolj značilne in najpogosteje uporabljene v praksi dva - zmanjšanje stopnje rasti in sposobnosti preživetja celic. Zastopajo jih najbolj neposredni in ustrezni kazalniki stanja stresa. Stopnja rasti je sestavni indikator mikroorganizmov. Za celice, ki rastejo z določeno, največjo hitrost za te pogoje (C. MAX), se bo zmanjšala na nekaj nižje vrednosti CMIN, ki označuje stanje stresa mikrobov. Vendar pa lahko kasnejša rast s to novo nizko stopnjo postane norma v novih pogojih. Nadaljnje poslabšanje pogojev lahko povzroči zmanjšanje C do 0 ali celo do celične smrti. Začetek smrti celic kaže izčrpanje adaptivnih virov posameznih celic. Vendar pa je za prebivalstvo, zmanjšanje števila celic proces reverzibilnosti in smrt določenega števila posameznih celic - z običajnim pojavom, kljub dejstvu, da drugi del celic ohranja sposobnost preživetja, ki se spreminja v počitek država. Tako je zmanjšanje stopnje rasti in koncentracija živih celic znakov stresa, vendar je prvi bolj označen stanje celic, in drugo - prebivalstvo. Večina dela, namenjenega prilagajanju bakterij do škodljivih učinkov, deluje natančno s tema dvema kazalniki.
Pregled je omejen, predvsem prilagajanje aktivno rastočih pridelkov neugodnih fizikalno-kemijskih pogojev medija, namenjenega ohranjanju aktivnega stanja celic, ko se ohrani strategija rasti in ohranja prebivalstvo pri spreminjanju strategij rasti
strategija izkušenj. Prilagoditev mikrobnih pridelkov na takšne pogoje kot izčrpavanje hranil, nove ugodne pogoje, sprememba virov energije, pogosto konjugiramo z ontogenezo pridelkov (to je tvorba in kalitev počivališča) ne bo upoštevana.
Trenutno mehanizmi za prilagajanje bakterij na visoke in nizke temperature, visoke koncentracije aktivnih oblik kisika, soli, neionskih snovi, visokega sevanja, hidrostatičnega tlaka, izčrpanja virov ogljika, energija in drugih virov izčrpnih virov ogljika, \\ t Trenutno se preiskuje energija in drugi viri. Poudarek je na intracelulatu
Oleleskin a.v. - 2009.
Zaitseva yu.v., Popova A.A., Khmel I.A. - 2014.