Ural Departamentul de Stat de Medicina Academia de Microbiologie, Virusologie si Imunologie Litus NV Sergeev A.G. Grigoryeva Yu.V. Ishutinova V.G.
Litusov N.V. Sergeev A.G. Grigoryeva Yu.V. Ishutinova V.G.
Recomandările metodologice oferă date despre ecologia microorganismelor, distribuția lor în mediul extern și în corpul uman.
Recomandările metodice sunt destinate elevilor din instituțiile de învățământ superior și secundar care studiază în următoarele specialități:
medicină, medicină preventivă, pediatrie, stomatologie, farmacie.
Acest termen a fost propus în 1866 de către E. Haeckel. Ecologia microorganismelor analizează numai anumite părți ale sistemelor ecologice holistice. Unitatea de bază în ecologie este ecosistemul. Acesta include atât componente biologice, cât și componente abiotice. Componentele biotice constituie comunitatea de organisme sau biocenoză. Prin componente abiotice trebuie înțelese condițiile fizice și chimice ale ecosistemului în care trăiesc organismele. Mărimea ecosistemelor microbiene este foarte diversă. Acesta poate fi, de exemplu, un iaz, un lac sau sistemul radicular al unui copac. Posibile și atât de mici ecosisteme, cum ar fi cavitatea orală sau locul intestinului.
În cadrul ecosistemului pentru fiecare specie, poate fi descris habitat.
Spre deosebire de termenul conceptul de „habitat“ de „nișă ecologică“ nu reflectă locul în spațiu, și funcția unei specii sau populații în comunitatea de organisme. O nișă ecologică caracterizează "profesia" speciei. Se poate presupune că fiecare tip (sau populație) îndeplinește o funcție specifică, care se datorează lui (ei) are nevoie de alimente, mobilitate, metode de reproducere, caracteristici biochimice, structurale în afara toleranței (toleranță) la condițiile de mediu. Poate sau nu poate să existe o anumită funcție într-un anumit ecosistem depinde de totalitatea proprietăților sale. Gradul de adaptabilitate a speciilor la schimbările în condițiile de mediu se numește valență de mediu. specii de valență ecologice ale microorganismelor este numită și capacitatea sa de a coloniza mediului, caracterizat prin anumite modificari ale factorilor de mediu.
Datorită varietății de mecanisme de utilizare a surselor de energie și a energiei, precum și o adaptare pronunțată la influențele externe, microorganismele pot trăi acolo unde alte forme de viață sunt imposibile.
Habitatele naturale ale majorității microorganismelor sunt apă, sol și aer. Numărul de microorganisme care trăiesc pe plante și în organismele umane și animale este mult mai mic. Răspândirea largă a microorganismelor este asociată cu ușurința circulației lor prin aer și apă; în special, suprafața și partea inferioară a corpurilor de apă dulce și a apei sărate, precum și câteva centimetri din stratul superior al solului, sunt abundente cu microorganisme care distrug substanțele organice. Un număr mai mic de microorganisme colonizează suprafața plantelor, a pielii și părului și, de asemenea, unele cavități interne ale animalelor (tractul gastrointestinal, tractul respirator superior). În habitate microorganismele formează microcenoze. Fiecare comunitate microbiană într-o cenoză specifică formează microorganisme autohtone specifice (de la autori greci - propriul lor, chthon - țara), de obicei găsite în ele. În biocenoze naturale (sol, apă, aer) numai acele microorganisme favorizate de mediul înconjurător supraviețuiesc și se înmulțesc; creșterea lor încetează de îndată ce se schimbă condițiile de mediu. În condiții favorabile dau naștere unor noi clone de microorganisme.
Microorganismele ca parteneri simbiotici De la acele vremuri imemoriale, au existat relații complexe între microorganisme, cu organisme superioare ale regnului vegetal și animal, pe de o parte, și mediul înconjurător, pe de altă parte.
Coabitarea strânsă a două organisme diferite, inclusiv a unui microorganism cu macroorganism, se numește simbioză. Participanții la simbioză sunt numiți simbionți. Simioza este caracterizată de diferite tipuri de relații biotice în raport cu celulele gazdei și reciproc.
Mutualism - este o formă de coabitare, atunci când ambele gazdă și symbiot organismului obține un beneficiu reciproc. Cu coabitarea reciprocă creează condiții favorabile pentru ambii parteneri, adică este o simbioză reciproc avantajoasă. Bacteriile produc multe tipuri de vitamine B6, B12 si vitamina K. Un exemplu de mutualism este coabitarea planta cu Rhizobium care hrănesc materiale din sucuri vegetale (de exemplu, leguminoase - mazăre, măzăriche), și plante, la rândul lor, utilizează compuși azotați, sintetizate de bacterii de noduli, care sunt agenți de fixare a azotului.
Commensalismul este o formă de conviețuire atunci când unul dintre simbioți (în acest caz un microb) locuiește în detrimentul proprietarului, se bucură de protecția lui, dar nu face nici un rău proprietarului. Cu ajutorul comensalismului, parteneriatul poate fi benefic pentru unul dintre organisme fără a exercita efecte dăunătoare asupra celuilalt. Microbii comuniali (stafilococi, streptococi) locuiesc în piele și în membranele mucoase ale oamenilor și animalelor ca microfloră normală. Cu toate acestea, ar trebui recunoscut faptul că în acest caz comensalismul este un concept relativ relativ, deoarece printre reprezentanții microflorei patogene condiționale există aceia care, în anumite condiții, pot provoca boli grave.
Parazitismul este o formă de conviețuire atunci când microorganismele paraziți se hrănesc cu componente ale țesuturilor gazdă, în timp ce le fac rău, provocând o boală infecțioasă și nu pot exista fără ea.
Astfel de microorganisme sunt numite patogene. În consecință, mediul parazitului este organismul gazdă, la care parazitul se adaptează în procesul de evoluție. Acest mediu afectează în mod direct paraziți în același mod în care paraziți afectează gazda. Mediul în sensul obișnuit afectează deja acești paraziți, indirect, prin corpul gazdei.
Multe microorganisme, care intră în corpul uman, nu se afectează reciproc în nici un fel, adică nu există nici o interacțiune între ele, această situație se numește neutralism. Cu neutralismul, partenerii (microorganismul și macroorganismul) nu pot exercita o influență reciprocă.
Antagonismul este acțiunea opusă, opoziția reciprocă dintre organe, medicamente, microorganisme. Antagonismul microorganismelor este o relație complexă atunci când, în dezvoltarea comună a populațiilor, bacteriile din aceeași specie sau din aceeași specie opresc dezvoltarea altora și, uneori, le distrug complet. Antagonismul microorganismelor este folosit pe scară largă pentru prevenirea și tratarea diferitelor boli, în special a bolilor gastro-intestinale.
De exemplu, multe tulpini de Escherichia coli sunt capabile să suprime dezvoltarea și să distrugă streptococi, stafilococi, salmonella.
Relația antagonistă dintre microorganisme este de mare interes practic. Antagonismul microbilor în sol a fost observat de L. Pasteur (1870), II. Mechnikov (1905) a observat un antagonism între acidul lactic și bacteriile putrefactive. Meritul II. Mechnikov este că a pus bazele doctrinei antagonismului microorganismelor, care a devenit acum o doctrină a antibioticelor.
Sinergismul este aceleași procese fiziologice ale diferitelor asociații microbiene, ca rezultat al unei creșteri a produselor finale.
Satelitul este stimularea creșterii unui microorganism prin produsele activității vitale a altui, care apoi devine partenerul său.
Printre diverșii reprezentanți ai lumii microorganismelor s-au dezvoltat diferite forme de relații simbiotice. O relație reciproc avantajoasă sa dezvoltat între bacteriile aerobe care trăiesc în sol, în colon și în alte substraturi. Bacteriile aerobe folosesc oxigenul prezent în sol, creând astfel condiții favorabile pentru dezvoltarea anaerobelor. La rândul lor, anaerobii descompun celuloza, formând acizi organici, care sunt o sursă de energie pentru bacteriile aerobe.
Dintre numeroasele microorganisme care trăiesc în natură, doar o mică parte a bolii este patogenă. În cursul evoluției vechi de secole a unor specii de microbi au adaptat la extracția resurselor de hrană ale naturii neînsuflețite, în ziua de azi rămâne liber de viață, alte adaptat treptat la coabitarea cu animale sau plante și datorită nutrienților lor de a lua.
În evoluția adaptării la paraziții gazda a fost linia de specializare, în special prin dobândirea capacității de a parazita în anumite țesuturi, de exemplu, agenți cauzatori ai bruceloza parazitate în placenta, Salmonella - în mucoasa intestinală.
În acest caz vorbim despre tropismul paraziților, adică capacitatea de a afecta în mod selectiv în primul rând aceste sau alte organe și țesuturi.
Relațiile spațiale dintre symbionți pot fi, de asemenea, diferite. Dacă un simbiot este în afara celulelor altui, atunci vorbește despre ectosimmioză și, dacă în interiorul celulelor - despre endosimmioză. Cel mai mare dintre simbioți se numește gazdă.
În bolile infecțioase, interacțiunea dintre diferite tipuri de microorganisme determină dezvoltarea așa numitelor infecții asociate. Infecțiile asociate sunt cauzate de doi sau mai mulți agenți patogeni. Asociația Microorganismelor este o comunitate de diferite tipuri existente în condiții naturale sau create artificial.
Microflora solului Solul constă din substanțe anorganice și compuși organici formați ca urmare a decesului și descompunerii organismelor vii. Organismele vii din sol constituie împreună o biocenoză a solului. Organismele vii conținute în sol (inclusiv microorganismele) formează faza de viață a solului. Aceasta include macroorganisme și microorganisme, atât de origine animală cât și vegetală.
Macroorganismele fazei vii a solului includ:
- macrofauna (rozătoare, insecte, acarieni, gasteropode, centipede, păianjeni și anelide);
- macroflora (rădăcini de plante).
Microorganismele din faza vie a solului includ:
- microfauna (nematozi, protozoare, rotifere);
- microflora (alge, ciuperci, bacterii).
Microorganismele din sol sunt împărțite în două tipuri:
- microorganisme autohtone (microorganisme rezidente, microflora reziduală), adică microbi care sunt inerenți numai într-un anumit tip de sol;
- alcooloni microorganici (microflori tranzitorii), adică acele microorganisme care în mod normal nu apar în sol.
Microorganismele din sol și dezvoltat în pelicule coloidale apoase acoperirea particulelor solide, în special în capilar și apă gravitațional umplerea porilor dintre particulele minerale și sol care conțin substanțe organice și anorganice dizolvate.
În sol trăiesc:
1. Alge (verde, verde-albastru și diatomee). Ele sunt predominante peste tot, în special în straturile de suprafață ale solului.
Cel mai important factor de mediu care reglementează răspândirea algelor este umiditatea, deși acestea sunt capabile să reziste perioade lungi de secetă. Diversitatea morfologică a algelor este foarte mare, dar toate au o dimensiune microscopică, sunt asemănătoare cu firele și constau dintr-o singură celulă. Cele mai numeroase sunt algele verzi-verzi și verzi.
Numărul lor pe gram de sol poate ajunge la 100.000.
2. Ciuperci. Acestea pot fi împărțite în trei grupe: drojdie și drojdie, mucegaiuri, inclusiv ciuperci filamentoase, bazidiomiacete.
Drojdie și ciupercile asemănătoare drojdiilor nu sunt distribuite pe scară largă în solurile obișnuite și, prin urmare, rolul și semnificația lor în viața solului nu sunt mari.
Formele și bazidiomiacetele sunt mai abundente în soluri, în special bazidiomicitele din solurile forestiere, în cazul cărora provoacă formarea de miocorize. Ciupercile pot trăi în condiții de anaerobioză parțială, dar aerobioza stimulează dezvoltarea lor.
Numărul de ciuperci în stratul de suprafață a solului de la 8 mii la 1 milion.
pe 1 g, și biomasă - de la 1000 la 1500 kg / ha. Cel mai favorabil mediu de reacție pentru ciuperci este acid (pH 4,0).
3. Bacterii (bacterii care formează spori, spirochete, micobacterii, pseudomonase, bacterii de fixare a azotului și nitrificatoare, arhebacterii). În solurile cultivate, bacteriile sunt superioare tuturor celorlalte grupe de microorganisme, atât în număr cât și în varietate. Numărul de bacterii din 1 g de sol variază de la 300 mii la un milion și chiar până la 4 miliarde. În sol fertil, biomasa totală a bacteriilor atinge 500 kg / ha sau mai mult.
Bacteriile sunt împărțite în heterotrofe și autotrofe. Heterotrofii folosesc energie și carbon, conținute în substanțe organice complexe. Autotrofii folosesc energia eliberată în timpul oxidării substanțelor minerale, extragerea carbonului din dioxidul de carbon și azotul - din compușii minerali. Majoritatea bacteriilor din sol aparțin heterotrofurilor, adică necesită o substanță organică gata pentru existența lor.
În ceea ce privește oxigenul, microorganismele din sol sunt împărțite în aerobi (necesită oxigen liber pentru existența lor) și anaerobe (nu necesită oxigen liber pentru existența lor).
Cele mai importante din sol sunt bacteriile de fixare a azotului care pot absorbi azot molecular (Azotobacter, Nitrobacter, Mycobacterium și altele) și bastoane care formează spori din genurile Bacillus și Clostridium.
Microorganismele solului participă la procesele de formare a solului, auto-purificare a solului, circulație în natura azotului, carbonului și a altor elemente. În sol există toate condițiile pentru dezvoltarea microorganismelor: o cantitate suficientă de substanțe organice și minerale pentru nutriția lor, umiditatea adecvată și reacția mediului, protecția de lumina directă a soarelui, oxigenul.
Cu o creștere a cantității de materie organică în sol, de regulă, numărul de microorganisme crește. Substanța organică este mediul nutritiv pentru majoritatea bacteriilor din sol. Stocul total de materie organică din sol ajunge la 400 t per 1 ha, din care o mare parte este în (30 cm) sol strat de suprafață. Principalul constituent al substanțelor organice ale solului este resturile animalelor și țesuturilor vegetale. Microorganismele vii de greutate la 1 hectar de sol (fecundat) depășește 5,6 m. Cele mai bogate microorganisme cernoziom, serozems sol castan și sol tratate special. Numărul de bacterii din 1 g de astfel de sol uneori ajunge la câteva zeci de miliarde. Microflora este slabă în solurile de nisip, munți și vegetație defavorizate. Dar chiar și în nisipurile deșertului, numărul de bacterii ajunge la 10-100 mii în 1 g.
Numărul de microorganisme din sol crește în direcția de la nord la sud, iar în primăvară numărul acestora crește semnificativ, atingând un maxim până la începutul verii, toamna; iarna - scade drastic.
bacteriile tipice de sol includ Bacillus subtilis, Bacillus mycoides, Bacillus mesentericus, Bacillus megatherium, precum bacterii termofile și alte microorganisme, uneori constituind 80-90% din totalul microflorei din sol.
Poluarea și auto-curățare a solului, zonele rezidențiale contaminate cu gunoi solide și lichide, secreții de oameni și animale, carcasele lor, reziduuri vegetale, menajere și ape uzate industriale.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: