Шпаргалка по дисциплине"Микробиология"

Ультрафиолетовые лучи губительны для бактерий, но если последние адсорбированы на частицах пыли или других веществ, то становятся надежно защищенными от действия ультрафиолетового облучения. 

Количество микробов в воздухе колеблется в больших диапазонах – от нескольких экземпляров до многих десятков тысяч в 1м3. В холодных климатических районах и над морскими просторами  воздух содержит лишь несколько клеток в больших объемах воздуха, в воздухе городов количество бактерий несоизмеримо больше. Хвойные леса вырабатывают огромное количество фитонцидов, обладающих бактерицидными свойствами.

С порывами ветра микроорганизмы могут разноситься на большие высоты над уровнем суши и моря.

Воздух более загрязнен вблизи земной поверхности.

В воздухе микроорганизмов тем больше, чем больше плотность населения. Весьма богат микробами воздух в закрытых помещениях, особенно в кинотеатрах, вокзалах, школах, в животноводческих помещениях и др. В них часто находят в 1 м3 от 5 до 300 тыс. бактерий.

 В зависимости от времени  года в воздухе меняются состав  и количество микрофлоры. Если  принять общее количество микробов  зимой за 1, то весной оно будет  составлять 1,7, летом – 2, осенью – 1,2.

Микрофлора воздуха состоит в основном из бактерий, обитающих в почве, на растениях и живых организмах. В воздухе часто встречаются пигментные сапрофитные бактерии (микрококки, различные сарцины). Эти бактерии выработкой пигментов надежно защищены от действия ультрафиолетовых лучей.  

Споровые бактерии Вacillus subtilis, В. megaterim, В. cereus, В. mesentericus, В. mycoides попадают в воздух из почвы.

Рseudomonas glaucum, Mucor mucedo,  Micrococcus roseus, Micr. candicans, Staphylococcus citreus, Staph. albus, актиномицеты, плесневые, дрожжевые грибы и др. довольно часто входят в состав бактериоценоза воздуха.

При чихании, кашле, разговоре, через воздух, вместе с аэрозолем и каплями слизи и мокроты, могут передаваться возбудители воздушно-капельных бактериальных и вирусных инфекционных заболеваний. При их быстром распространении велика вероятность эпидемий и пандемий.

 

64. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы морских водных  экосистем.

Микроорганизмы – существенная часть любой экосистемы,  выполняющая  функции синтеза нового органического вещества в процессе первичной продукции и деструкции органических веществ.

Морские воды являются специфической средой обитания микроорганизмов, что связано с характерным солевым составом воды, низкими температурами, высоким давлением, малыми концентрациями органических веществ.

Общая численность микроорганизмов, их горизонтальное и вертикальное распределение в открытых районах океана колеблется от нескольких тысяч до сотен тысяч в 1 см3, а на больших глубинах снижается до сотен и десятков в 1 см3.

Прибрежные воды характеризуются более высоким числом бактерий, что обусловлено в свою очередь более высокой концентрацией растворенного органического вещества, общими гидрологическими процессами, в частности, приливно-отливными явлениями.

Физиологические группы морских микроорганизмов:

*Галофилы. В морской воде развиваются  преимущественно виды, адаптировавшиеся  к высокой концентрации соли, способные размножаться при концентрации  соли в среде от 2 до 30 %.

*Психрофильные (холодолюбивые) и мезофильные (холодовыносливые) бактерии. Соотношение между психрофильными и мезофильными формами в водной среде складывается в пользу первых, что обусловлено постоянно низкой температурой водных масс морей и океанов.

* Барофилы - микроорганизмы, живущие  в глубоких морских впадинах и на больших глубинах, они способны выносить большое гидростатическое давление (до 50 МПа). Большинство из них относятся к родам Pseudomonas, Micrococcus и Bacillus.

*Продуценты – автотрофные микроорганизмы, к которым можно отнести цианобактерии, оксигенные и аноксигенные фототрофные бактерии, а также микроводоросли.

*Деструкторы, в число которых  входят большинство гетеротрофных  бактерий и грибы.

*Завершающим звеном в трофических  цепях водных экосистем являются  редуценты – простейшие организмы и некоторые бактерии.

Автотрофные микроорганизмы усваивают азот из неорганических соединений, растворенных в воде. Гетеротрофы по отношению к источнику азота проявляют избирательность. Паразиты используют органические азотсодержащие вещества клеток хозяина.

1. Гетеротрофные микроорганизмы  играют главенствующую роль в  водных экосистемах, осуществляют  важнейшие процессы – круговорот  органического вещества и процессы  реминерализации ОВ, благодаря чему  биогенные соединения вновь становятся  доступными для первичных продуцентов.

-Азотфиксаторы – Azotobacter, Clostridium;

-Нитрификаторы – Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus, Nitrospira – в основном строго  морские виды бактерий. Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus, Nitrosovibrio – встречаются и в морских и в пресных водоемах.

-Денитрификаторы – представлены  в основном бактериями рода Pseudomonas, широко распространенными в окружающей  среде, а также довольно широким  спектром гетеротрофных бактерий.

-Аммонификаторы – бактерии, обладающие  протеолитической активностью родов Bacillus, Proteus, Pseudomonas, Clostridium.

-К диссимиляционным и ассимиляционным  сульфатредукторам относят бактерии  родов, имеющих приставку Desulfo-. Они  обитают, как правило, в бескислородных  осадках пресных и морских водоемов, например бактерии родов Desulfotomaculum, Desulfovibrio, Desulfococcus и другие.

-Способностью окисления восстановленных  соединений серы обладают бактерии  родов Thiobacillus, Thiomicrospira и Sulfolobus.

2. Продуценты – цианобактерии, оксигенные и аноксигенные фототрофные бактерии, а также микроводоросли.

Среди автотрофных бактерий, обитающих в морях, встречаются бактерии родов Chromatium, Thiocystis, Chlorobium, Prosthecochloris, Chloroflexus, Erythrobacter, цианобактерии родов Cyanotbece, Xenococcus, Spirulina и другие.

В морской воде количество микроорганизмов меньше, чем в пресной, но все же отличается разнообразием видов. В морской воде были обнаружены бактерии, относящиеся к различным родам – кокки (роды Micrococcus и Sarcina), споровые и неспороносные, подвижные и неподвижные палочки (роды Pseudomonas, Achromobacter, Flavobacterium, Bacillus, Cytophaga, Cоrinebacterium, Vibrio), а также дрожжи, актиномицеты и некоторые грибы.

Широко распространены также, особенно в прибрежных районах, бактерии родов Mycobacterium и Rhodococcus.

Некоторые микроорганизмы, обнаруженные в морской воде, попадают в нее с речными стоками и приспосабливаются к новой среде обитания. Это относится к актиномицетам и микобактериям, широко распространенным в почвах и некоторым другим видам микроорганизмов.

 

65. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы солоноватых водных  экосистем.

Микроорганизмы – существенная часть любой экосистемы,  выполняющая  функции синтеза нового органического вещества в процессе первичной продукции и деструкции органических веществ.

Фьорды и заливы – крупные акватории, в которые с одной стороны поступают значительные водные массы из прибрежных рек и ручьев, а с другой – водные массы прилегающего моря. Воды заливов характеризуются меньшей соленостью, чем морские, более высокими температурными режимами, значительным содержанием органических веществ.

Особая структура бактериоценоза фиорда складывается в результате:

*перемешивания пресных водных  масс, несущих, как правил, загрязнения  с прибрежных районов и более чистых водных масс морской воды

*насыщения поверхностных вод  растворенной органикой

*происходит интенсивное выпадение  в осадок мелкодисперсной взвеси, которые содержат гамму *адсорбированных  органических молекул и ряда  ионов минеральных элементов

создается новая химическая ситуация в верхних слоях донных осадков залива, что оказывает воздействие на бентосные сообщества.

Залив, в который впадают реки и ручьи, является сложным гидрохимическим объектом. Благодаря материковому стоку, особенно в весенний период, здесь происходит взаимодействие и смешение двух водных масс – речной и морской, обладающих различными гидрохимическими и гидрологическими характеристиками. В процессе трансформации пресных вод суши изменяется их плотность, солёность и другие параметры.

В зоне контакта суши и моря, рек и моря происходит интенсивный круговорот солевого состава,  биогенных веществ и микроэлементов. 

В районах загрязнения залива прибрежными стоками наблюдается уменьшение биоразнообразия фауны и флоры и понижение продуктивности биоценозов.

Загрязнение влияет на структуру бактериоценоза. В условиях загрязнения в состав микробоценоза добавляются аллохтонные бактерии, в числе которых большой доли достигают условно-патогенные микроорганизмы. Увеличивается биоразнообразие.

Отклик бактериальных сообществ на антропогенное загрязнение выражается в смене обычно доминирующих в воде гр+ бактерий на гр- м/о. 

 

66. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы пресноводных экосистем.

Микроорганизмы – существенная часть любой экосистемы,  выполняющая  функции синтеза нового органического вещества в процессе первичной продукции и деструкции органических веществ.

Численность микроорганизмов в природных пресных водах зависит от их происхождения. Водосбор реки происходит из различных источников, естественных, таких как болота, озера, ручьи, мелкие притоки, подземные горизонтально залегающие источники, и искусственных – прудов, водохранилищ. Значительную долю воды и загрязнений привносят атмосферные осадки.

Осадки

Дождевая вода бедна микроорганизмами и обогащается ими, захватывая и, увлекая из воздуха мельчайшие частицы пыли.

Снег практически свободен от бактерий и все же в 1 мл только что выпавшего и растопленного снега даже в самые сильные морозы насчитывается от нескольких десятков до нескольких сотен бактерий.

Микрофлора града различна и колеблется от нескольких тысяч до десятков клеток в 1 мл, причем микроорганизмы обнаруживаются как внутри градин, так и на их поверхности.

Количество микроорганизмов во льду зависит от качества воды, из которой он образовался. Так, в 1 мл растопленного льда естественных водоемов, особенно в черте города, содержатся десятки тысяч микроорганизмов, а во льду, приготовленном из дистиллированной воды, лишь единицы.

Подземные воды весьма бедны микроорганизмами, что объясняется адсорбцией микроорганизмов на частицах почвы при прохождении воды через грунт. В них содержатся единицы сапрофитных бактерий в 1 мл. Смешиваясь с грязными потоками воды во время дождя, ключевые источники могут содержать до нескольких тысяч бактерий в 1 мл. В водах артезианских скважин число микроорганизмов обычно не превышает десятка в 1 мл, но и они попадают в воду при прохождении ее через трубы, сама же артезианская вода свободна от бактерий.

В реках вода проточная и содержит больше бактерий, водорослей, зоопланктона и зообентоса, а также речного гумуса и минеральных взвешенных веществ, чем морская. Количество питательных веществ является главным фактором, способствующим развитию микроорганизмов и разнообразию физиологических групп. Численность бактерий в равнинных участках рек обычно колеблется от сотен тысяч до миллионов в 1 мл, претерпевает значительные сезонные колебания, обнаруживая максимум во время пика паводка.

Озера представляют собой водоемы со стоячей водой. Озера принято делить на эвтрофные, мезотрофные (от 2 до 4 млн),  олиготрофные (от 500 тыс. до 1,5 млн) и дистрофные (общее содержание бактерий в среднем 150 тыс. клеток в 1 мл), характеризующиеся различной интенсивностью жизненных процессов в водоеме, зависящей в основном от поступления в водную массу биогенных элементов.

Микробное население болот чрезвычайно бедно, что объясняется высокой кислотностью воды, ее крайне слабой минерализацией из-за отсутствия контакта с грунтом, который обычно покрыт растительностью. Болотная вода насыщена метаном, что обуславливает развитие специфических метанобразующих микроорганизмов.

В воде искусственных водоемов содержание бактерий в несколько раз больше, чем в воде рек, т.е. составляет несколько млн. в 1 мл воды. Количество микроорганизмов в иле водохранилищ колеблется от 0,5 до 2,5 млн. клеток в 1 г сырой массы.

В толще воды содержатся сильно разбавленные питательные вещества и много растворенного кислорода, поэтому здесь развиваются, в основном, нитрифицирующие бактерии и олигокарбофильные микроорганизмы, нуждающиеся в низких концентрациях органического вещества.

В глубинных и придонных слоях воды обычно наблюдается завышенное содержание бактерий независимо от распределения их в толще воды по причине обилия питательных веществ.

Наиболее типичными и постоянными водными микроорганизмами являются олигокарбофилы, флуоресцирующие, пигментные и лишенные пигмента формы. Наиболее часто в пресной воде обнаруживаются бактерии родов Pseudomonas, Micrococcus, Spirillum, Sarcina, Cladotrix, Sphaerotilus. Анаэробных видов в чистой воде, как правило, нет. Встречаются и типичные водные грибы из родов Мucor и Fusarium, а также актиномицеты. Кроме них, как в олиготрофных, так и в эвтрофных водоемах встречаются бактерии рода Mycobacterium и Bacillus.