Основы микробиологии
Содержание
бактериальный
клетка микроорганизм симбиотический
1. Охарактеризуйте
строение бактериальной клетки. Зарисуйте органеллы клетки
2. Охарактеризуйте механизмы
поступления питательных веществ к клетку
. Опишите биохимическую структуру
микроорганизмов
. Каков генетический материал
бактерий. Зарисуйте ядерные структуры
. Перечислите и охарактеризуйте виды
симбиотических отношений микроорганизмов
Список литературы
1. Охарактеризуйте строение
бактериальной клетки. Зарисуйте органеллы клетки
К бактериям относятся микроскопические
растительные организмы. Большинство их - одноклеточные организмы, не содержащие
хлорофилла и размножающиеся делением.
По форме бактерии бывают шаровидными,
палочковидными и извитыми. Шаровидные бактерии называют кокками. Они могут быть
одиночными (кокки, микрококки), соединенными попарно (диплококки), группами по
четыре (тетракокки), связанными в цепочку (стрептококки), пакетиками (сарцины)
и иметь вид бесформенных скоплений шариков (стафилококки). Диаметр шаровидных
бактерий колеблется от 0,5 до 1 мкм.
Палочковидные бактерии бывают двух видов:
бактерии и бациллы. Основным признаком, отличающим эти формы, является
способность к спорообразованию. Бациллы образуют споры, в то время как бактерии
не обладают этой способностью. Палочковидные бактерии также могут быть
соединены попарно или в цепочку. Толщина этих бактерий 0,2-2,0, длина - 1-7
мкм.
Извитые бактерии имеют изогнутую форму и по
числу завитков делятся на вибрионы, имеющие форму запятой (возбудитель холеры),
спириллы с двумя - тремя завитками и спирохеты с многочисленными завитками.
Размеры этих бактерий те же, что и палочковидных.
Бактериальная клетка (состоит из клеточной
оболочки и содержимого цитоплазмы (протоплазмы).
Схема строения бактериальной клетки: 1 -
клеточная оболочка; 2 - цитоплазма; 3 - цитоплазматическая мембрана; 4 -
ядерное вещество; 5 - рибосомы; 6 - жировые капельки; 7 - мезосома; 8 -
капсула; 9 - гранулы полисахарида; 10 - жгутики.
Клеточная оболочка определяет форму клетки и
предохраняет ее от внешних воздействии. Она обладает полупроницаемостью, т. е.
сквозь нее проходят одни вещества (низкомолекулярные) и не проходят другие
(высокомолекулярные соединения). Она играет важную роль в обмене веществ между
клеткой и окружающей средой. По новейшим данным, в ней происходит множество
химических реакций, вплоть до синтеза полисахаридов и, возможно, белков.
При помощи электронной микроскопии стало
возможным более детальное изучение строения оболочки. Ее каркас образован
полимером муреином, в котором отлагаются другие вещества.
На различии в составе клеточной оболочки
основывается их отношение к окраске по Граму - важный отличительный признак. У
грамположительных бактерий муреиновый скелет однослойный, содержит
липопротеиды, полисахариды и фосфаты. Грамотрицательные бактерии имеют
многослойный муреиновый скелет, содержат мало белка, а полисахариды или
отсутствуют, или их мало.
Наружный слой цитоплазмы, прилегающий к
клеточной оболочке, называется цитоплазматической мембраной. Она трехслойная,
содержит липиды и белки, а также большое количество различных ферментов,
участвующих в обмене веществ.
Цитоплазматическая мембрана выполняет роль
осмотического барьера. Она контролирует поступление веществ в клетку и
выведение их наружу. Предполагают, что белковые мостики в липидном слое служат
порами для движения тока веществ. Регулируется это движение ферментами,
локализованными внутри или на поверхности мембраны. В цитоплазматической
мембране происходит, по-видимому, синтез веществ клеточной оболочки и
ферментов.
Цитоплазма, заполняющая всю полость клетки, -
живое вещество в полужидком состоянии. Ее главная составная часть - белок. В
ней находятся также запасные питательные вещества в виде жиров и жироподобных
веществ.
В цитоплазме находятся рибосомы и мезосомы. В
рибосомах происходит синтез белков. В одной клетке содержится 5-50 тыс.
рибосом. В них сосредоточено 80-85 % всей РНК клетки. В мезосомах
сконцентрированы окислительно-восстановительные ферменты. Тут происходят
окислительно-восстановительные процессы, в результате которых клетка получает
необходимую энергию.
У бактерий отсутствует оформленное ядро. Ядерное
вещество, состоящее из ДНК и РНК, локализовано в хроматиновых тельцах.
У некоторых бактерий клеточная оболочка способна
ослизняться, в результате чего клетка покрывается слизистой капсулой. При
сильном ослизнении клетки склеиваются в сплошную слизистую массу зооглея.
Вследствие малых размеров бактерии подвержены
броуновскому движению. Собственное движение бактерий осуществляется при помощи
жгутиков, состоящих из нескольких волокон, закругленных спирально вокруг осевой
нити и прикрепляющихся при помощи особых дисков под цитоплазматической
мембраной. Жгутики очень тонкие, так что не видны в оптический микроскоп без
специальной окраски, но по длине во много раз превышают длину клетки.
По числу и расположению жгутиков бактерии
делятся на монотрихи (с одним жгутиком), лофотрихи (с пучком жгутиков на конце)
и перитрихи (жгутики покрывают всю поверхность клетки).
Скорость движения бактерий зависит от возраста и
условий. Молодые клетки более подвижны, чем старые. При благоприятных условиях
клетка проходит за 1 с расстояние, равное ее длине.
Размножение и спорообразование у бактерий
Бактерии размножаются делением клетки пополам.
Шаровидные бактерии делятся по диаметру, палочковидные и извитые - поперек, а
спирохеты - вдоль клетки. Скорость размножения зависит от условий - состава
питательной среды, температуры и др. При благоприятных условиях бактерии
размножаются через 20-30 мин.
При неблагоприятных условиях бациллы образуют
споры. При этом протоплазма клетки теряет воду (от 85 до 40%), собирается в
центре или у конца клетки и покрывается двухслойной оболочкой, пропитанной
смолистыми и жировыми веществами, придающими им особую стойкость к действию
температур, ядовитых веществ и т. д. В состоянии споры бактерия не нуждается ни
в воде, ни в пище. Жизненные функции сведены к минимуму. В этом состоянии
бактерии погибают только при температуре 120°С после 20 мин нагревания, а в
высушенном состоянии - при 150-170°С в течение 1-2 ч. Споры сохраняют
жизнеспособность сотни лет. При наступлении благоприятных условий они
прорастают, причем из каждой споры образуется одна клетка.
. Охарактеризуйте механизмы поступления питательных
веществ к клетку
Процесс поступления веществ в клетку называется
эндоцитозом. Различают пиноцитоз и фагоцитоз.
Фагоцитоз (греч. фаго - пожирать) - поглощение
клеткой твердых органических веществ . Оказавшись около клетки, твердая частица
окружается выростами мембраны, или под ней образуется впячивание мембраны. В
результате частица оказывается заключенной в мембранный пузырек внутри клетки.
Такой пузырек называют фагосомой. Термин "фагоцитоз" был предложен
И.И. Мечниковым в 1882 г. Фагоцитоз свойствен простейшим, кишечнополостным,
лейкоцитам, а также клеткам капилляров костного мозга, селезенки, печени,
надпочечников.
Второй способ поступления веществ в клетку
называют пиноцитозом (греч. пино - пью) - это процесс поглощения клеткой мелких
капель жидкости с растворенными в ней высокомолекулярными веществами.
Осуществляется путем захвата этих капель выростами цитоплазмы. Захваченные
капли погружаются в цитоплазму и там усваиваются. Явление пиноцитоза
свойственно животным клеткам и одноклеточным простейшим.
Еще один способ поступления веществ в клетку -
осмос - прохождение воды через избирательно проницаемую мембрану клетки. Вода
переходит из менее концентрированного раствора в более концентрированный.
Вещества могут также проходить через мембрану путем диффузии - так
транспортируются вещества, способные растворяться в липидах (простые и сложные
эфиры, жирные кислоты и т.д.). Путем диффузии по градиенту концентрации по
специальным каналам мембраны идут некоторые ионы (например, ион калия выходит
из клетки).
Кроме того, транспорт веществ через мембрану
осуществляет натрий-калиевый насос: он перемещает ионы натрия из клетки и ионы
калия в клетку против градиента концентраций с затратой энергии АТФ.
Фагоцитоз, пиноцитоз и натрий-калиевый насос -
это примеры активного транспорта, а осмос и диффузия - пассивного транспорт
. Опишите биохимическую структуру
микроорганизмов
Клетка - универсальная единица живой материи. По
химическому составу существенных отличий прокариотических и эукариотических
клеток нет.
Химические элементы, входящие в состав живой
материи, можно разделить на три основные группы.
. Биогенные химические элементы (С, О, N, H). На
их долю приходится 95% сухого остатка, в т.ч. 50%- C, 20%- O, 15%- N, 10%- H).
. Макроэлементы- P, S,Cl, K, Mg, Ca, Na. На них
приходится около 5 %.
. Микроэлементы- Fe, Cu, I, Co, Mo и др. На них
приходятся доли процента, однако они имеют важное значение в обменных
процессах.
Химические элементы входят в состав различных
веществ - воды, белков, липидов, нейтральных жиров, углеводов, нуклеиновых
кислот. Синтез соединений контролируется генами. Многие вещества бактериальная
клетка может получать извне - из окружающей среды или организма хозяина.
Вода составляет от 70 до 90 % биомассы.
Содержание воды больше у капсульных бактерий, меньше всего - в спорах.
Белки встречаются во всех структурных элементах
клетки. Белки могут быть более простые (протеины) и сложные (протеиды), в
чистом виде или в комплексе с липидами, сахарами. Выделяют структурные
(структурообразующие) и функциональные (регуляторные) белки, к последним
относятся ферменты.
В состав белков входят как обычные для
эукариотов аминокислоты, так и оригинальные - диаминопимелиновая, D-аланин,
D-глютанин, входящие в состав пептидогликанов и капсул некоторых бактерий. Только
в спорах находится дипиколиновая кислота, с которой связана высокая
резистентность спор. Жгутики построены из белка флагеллина, обладающего
сократительной способностью и выраженными антигенными свойствами. Пили
(ворсинки) содержат особый белок - пилин.
Пептидную природы имеют капсулы представителей
рода Bacillus, возбудителя чумы, поверхностные антигены ряда бактерий, в том
числе стафилококков и стрептококков. Белок А - специфический белок S.aureus -
фактор, обусловлавливающий ряд свойств этого возбудителя. Белок М -
специфический белок гемолитических стрептококков серогруппы А, позволяющий
дифференцировать серовары (около 100), что имеет эпидемиологическое значение.
Ряд белков содержит наружная мембрана
грамотрицательных бактерий, из которых 3 - 4 мажорных (основных) и более 10-
второстепенных, выполняющих различные функции. Среди мажорных белков - порины,
образующие диффузные поры, через которые в клетку могут проникать мелкие
гидрофильные молекулы.
Белки входят в состав пептидогликана-
биополимера, составляющего основу бактериальной клеточной стенки. Он состоит из
остова (чередующиеся молекулы двух аминосахаров) и двух наборов пептидных
цепочек - боковых и поперечных. Наличие двух типов связей- гликозидных (между
аминосахарами) и пептидных, которые соединяют субъединицы пептидогликанов,
придают этому гетерополимеру структуру молекулярной сети. Пептидогликан-
наиболее устойчивое соединение, которое образует ригидную мешковидную
макромолекулу, определяющую постоянную форму бактерий и ряд их свойств.
. Пептидогликан содержит родо- и
видоспецифические антгенные детерминанты.
. Он запускает классический и альтернативный
пути активации системы комплемента.
. Пептидогликан тормозит фагоцитарную активность
и миграцию макрофагов.
. Он способен инициировать развитие
гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ).
. Пептидогликан обладает противоопухолевым
действием.
. Он оказывает пирогенное действие, т.е.
вызывает лихорадку.
Из соединений белков с небелковыми компонентами
наибольшее значение имеют липопротеиды, гликопротеиды и нуклеопротеиды.
Удивительное таинство жизни - синтез белка
осуществляется в рибосомах. Существует два основных типа рибосом - 70S (S-
константа седиментации, единица Сведберга) и 80S. Рибосомы первого типа
встречаются только у прокариотов. Антибиотики не действуют на синтез белка в
рибосомах типа 80S, распространенных у эукариотов.
Липиды (главным образом форфолипиды) содержатся
в цитоплазматической мембране (липидный бислой), в также в наружной мембране
грамотрицательных бактерий. Есть микроорганизмы, содержащие большое количество
липидов (до 40% сухого остатка)- микобактерии. В состав липидов входят
различные жирные кислоты, весьма специфичные для разных групп микроорганизмов.
Их определение имеет в ряде случаев диагностическое значение, например у
анаэробов, микобактерий.
У микобактерий туберкулеза в составе липидов
имеется ряд кислотоустойчивых жирных кислот - фтионовая, миколовая и др.
Высокое содержание липидов и их состав определяют многие свойства микобактерий
туберкулеза:
устойчивость к кислотам, щелочам и спиртам;
трудная окрашиваемость красителями (используют
специальные методы окраски, чаще- по Цилю- Нильсену);
устойчивость возбудителя к солнечной радиации и
дезосредствам;
патогенность.
Тейхоевые кислоты встречаются в клеточных стенках
грамположительных бактерий. Представляют собой водорастворимые линейные
полимеры, содержащие остатки глицерина или рибола, связанные фосфодиэфирными
связыми. С тейхоевыми кислотами связаны главные поверхностные антигены ряда
грамположительных бактерий.
Углеводы встречаются чаще в виде полисахаридов,
кторые могут быть экзо- и эндоклеточными. Среди экзоклеточных полисахаридов
выделяют каркасные (входят в состав капсул) и истинно экзополисахариды (выходят
во внешнюю среду). Среди бактериальных полисахаридов многие находят медицинское
применение. Декстраны - полисахариды с большой молекулярной массой, по виду
напоминают слизь. 6% раствор- кровезаменитель полиглюкин. Декстрановый гель
сефадекс используется в колоночной хроматографии как молекулярное сито. Эндоклеточные
полисахариды - запасные питательные вещества клетки (крахмал, гликоген и др.).
Липополисахарид (ЛПС) - один из основных
компонентов клеточной стенки грамотрицательных бактерий, это соединение липида
с полисахаридом. ЛПС состоит из комплекса:
.Липид А.
. Терминальная сахаридная цепочка (О -
специфическая боковая цепь).
Синонимы ЛПС - эндотоксин, О - антиген.
ЛПС выполняет две основные функции - определяет
антигенную специфичность и является одним из основных факторов патогенности.
Это - эндотоксин, токсические свойства которого проявляются преимущественно при
разрушении бактериальных клеток. Его токсичность определяется липидом А. ЛПС
запускает синтез более 20 биологически активных веществ, определяющих патогенез
эндотоксикоза, обладает пирогенным действием.
Нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК. Рибонуклеиновые
кислоты (РНК) находятся главным образом в рибосомах (р-РНК- 80- 85%),
т(транспортные)- РНК- 10%, м(матричные)- РНК- 1- 2%, главным образом в
одноцепочечной форме. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) может находиться в
ядерном аппарате (хромосомная ДНК) или в цитоплазме в специализированных
образованиях - плазмидах - плазмидная (внехромосомная) ДНК. Микроорганизмы
отличаются по структуре нуклеиновых кислот, содержанию азотистых оснований.
Генетический код состоит всего из четырех букв (оснований) - А (аденин), Т
(тимин), Г (гуанин) и Ц (цитозин). Наиболее часто для характеристики
микроорганизмов используют как таксономический признак процентное соотношение
Г/Ц, которое существенно отличается у различных групп микроорганизмов.
Микроорганизмы синтезируют различные ферменты -
специфические белковые катализаторы. У бактерий обнаружены ферменты 6 основных
классов.
. Оксидоредуктазы - катализируют окислительно-
восстановительные реакции.
. Трансферазы - осуществляют реакции переноса
групп атомов.
. Гидролазы - осущесвляют гидролитическое
расщепление различных соединений.
. Лиазы - катализируют реакции отщепления от
субстрата химической группы негидролитическим путем с образованием двойной
связи или присоединения химической группы к двойным связям.
. Лигазы или синтетазы - обеспечивают соединение
двух молекул, сопряженное с расщеплением пирофосфатной связи в молекуле АТФ или
аналогичного трифосфата.
. Изомеразы - определяют пространственное
расположение групп элементов.
В соответствии с механизмами генетического
контроля у бактерий выделяют три группы ферментов:
конститутивные, синтез которых происходит
постоянно;
индуцибельные, синтез которых индуцируется
наличием субстрата;
репрессибельные, синтез которых подавляется
избытком продукта реакции.
Ферменты бактерий делят на экзо- и эндоферменты.
Экзоферменты выделяются во внешнюю среду, осуществляют процессы расщепления
высокомолекулярных органических соединений. Способность к образованию
экзоферментов во многом определяет инвазивность бактерий- способность проникать
через слизистые, соединительнотканные и другие тканевые барьеры.
Примеры: гиалуронидаза расщепляет гиалуроновую
кислоту, входящую в состав межклеточного вещества, что повышает проницаемость
тканей (клостридии, стрептококки, стафилококки и многие другие микроорганизмы);
нейраминидаза облегчает преодоление слоя слизи, проникновение внутрь клеток и
распространение в межклеточном пространстве (холерный вибрион, дифтерийная
палочка, вирус гриппа и многие другие). К этой же группе относятся энзимы,
разлагающие антибиотики.
В бактериологии для дифференциации
микроорганизмов по биохимическим свойствам основное значение часто имеют
конечные продукты и результаты действия ферментов. В соответствии с этим
существует микробиологическая (рабочая) классификация ферментов.
.Сахаролитические.
.Протеолитические.
.Аутолитические.
.Окислительно - восстановительные.
.Ферменты патогенности (вирулентности).
Ферментный состав клетки определяется геномом и
является достаточно постоянным признаком. Знание биохимических свойств
микроорганизмов позволяет идентифицировать их по набору ферментов. Основные
продукты ферментирования углеводов и белков- кислота, газ, индол, сероводород,
хотя реальный спектр для различных микроорганизмов намного более обширный.
Основные ферменты вирулентности - гиалуронидаза,
плазмокоагулаза, лецитиназа, нейраминидаза, ДНК-аза. Определение ферментов
патогенности имеет значение при идентификации ряда микроорганизмов и выявления
их роли в патологии.
Ряд ферментов микроорганизмов широко
используется в медицине и биологии для получения различных веществ
(аутолитические, протеолитические), в генной инженерии (рестриктазы, лигазы).
. Каков генетический материал бактерий.
Зарисуйте ядерные структуры
В наши дни приоритетным направлением
естествознания можно считать молекулярную биологию. Она тесно связана с
микробиологией и в известном смысле является её детищем, так как в качестве
основных моделей использует бактерии и вирусы, а одно из основных направлений
молекулярной биологии - молекулярная генетика - долгое время являлась не чем
иным, как генетикой бактерий и бактериофагов. Изучение генетики бактерий имеет
также и несомненный прикладной интерес, например в плане установления
механизмов передачи патогенных свойств и устойчивости к лекарственным
препаратам. Бактерии - удобная модель для генетических исследований. Их
отличает: относительная простота строения генома, позволяющая выявлять мутанты
с частотой 10-9 и ниже; гаплоидность, исключающая явление доминантности;
половая дифференциация в виде донорских и реципиентных клеток; наличие
обособленных, и интегрированных фрагментов ДНК (плазмид, транспозонов и т.д.);
лёгкость культивирования и возможность получения популяций, содержащих
миллиарды микробных тел. Как и у других организмов, совокупность генов
бактериальной клетки - геном - определяет её свойства и признаки (генотип).
Фенотип бактериальной клетки - результат взаимодействий между бактерией и
окружающей средой - также контролирует геном (так как сами признаки
закодированы в бактериальных генах).
Генетический материал бактерий.
Ядерные структуры бактерий имеют характерное строение, отличающее их от ядер
эукарио-тических клеток; их образуют так называемые хроматиновые тельца, или
нуклеоиды, лишённые оболочки и включающие в себя почти всю ДНК бактерии.
Ядерные структуры можно наблюдать в фазово-контрастный микроскоп, где они
выглядят как менее плотные участки цитоплазмы. Для их выявления в фиксированных
мазках предложена реакция Фёльгена-Россенбёка. В растущих бактериальных клетках
нуклеоиды активно делятся, их количество иногда достигает 2-4.
Прокариотический геном.
У бактерий обычно имеется одна замкнутая кольцевидная хромосома, содержащая до
4000 отдельных генов, необходимых для поддержания жизнедеятельности и
размножения бактерий, то есть бактериальная клетка гаплоидна, а удвоение
хромосомы обычно сопровождается её делением. Некоторые виды (например, Brucella
melitensis) стабильно содержат две кольцевые хромосомы, другие (Leptospira
interrogans) - одну кольцевую хромосому и одну большую плазмиду, третьи - одну
линейную хромосому (Streptomyces ambofaciens), то есть обладают сложными
геномами. Бактериальная хромосома содержит до 5*106 пар оснований. Для
сравнения: геном человека составляет 2,9*109пар оснований. Длина бактериальной
хромосомы в развёрнутом состоянии составляет около 1 мм (Escherichia coli).
Некоторые бактерии содержат внехромосомные молекулы ДНК (плазмиды) и мобильные
элементы (либо плазмидные, либо хромосомные).
5. Перечислите и охарактеризуйте виды
симбиотических отношений микроорганизмов
Нейтрализм
(лат. neutralis - не принадлежащий ни тому, ни другому)- взаимоотношения, при
которых микроорганизмы, развиваясь в составе одного ценоза, не оказывают друг
на друга непосредственного влияния. Косвенная взаимозависимость организмов при
этом неизбежна, поскольку они являются элементами одного сообщества.
Конкуренция
(лат. сопсиггеге-сталкиваться) - взаимоотношения между организмами одного или
разных видов, соревнующихся за одни и те же ресурсы внешней среды при
недостатке последних. Конкуренция может быть пассивной-потребление ресурсов
внешней среды, необходимых обоим организмам или активной-подавление одного
другим в результате образования определенных продуктов обмена. В микробиологии
понятие конкуренции обычно распространяют лишь на взаимоотношения между
микроорганизмами, хотя возможны конкурентные отношения между микро- и
макроорганизмами, например почвенные микроорганизмы конкурируют с высшими
растениями за элементы минерального питания.
Синтрофия
(греч. syn-вместе, trophe-пища, питание)-способность двух или более видов
бактерий осуществлять такой процесс, который ни один из них не может
осуществлять по отдельности. Синтрофия является частным случаем симбиотических
взаимоотношений между бактериями.
Симбиоз
(греч. symbiosis-совместная жизнь)-различные формы совместного существования
разноименных организмов, составляющих симбиотическую систему. В этих системах
один из партнеров или оба, в определенной степени возлагают на другого (или
друг на друга) задачу регуляции своих отношений с внешней средой. Основой для
возникновения симбиоза могут быть трофические, пространственные и другие типы
взаимоотношений. Один из партнеров системы или оба вместе приобретают
возможность выигрыша в борьбе за существование.
Симбиоз бывает факультативным, когда каждый из
организмов при отсутствии партнера может жить самостоятельно, и облигатным,
когда один из организмов (или оба) оказывается в такой зависимости от другого,
что самостоятельное существование невозможно. По характеру взаимоотношений
между партнерами выделяют несколько типов симбиоза: комменсализм, паразитизм и
мутуализм.
Комменсализм
(лат. com-с, вместе и mensa-стол, трапеза), т. е. сотрапезничество, форма
симбиоза, при которой один из партнеров системы (комменсал) возлагает на
другого (хозяин) регуляцию своих отношений с внешней средой, но не вступает с
ним в тесные отношения. Основой для комменсальных отношений могут быть общее
пространство, cyбстрат, кров, пища. Присутствие комменсала для хозяина остается
обычно безразличным, т. е. понятие комменсализм сейчас понимается шире, чем
сотрапезничество.
Паразитизм
(греч. parasitоs-нахлебник)-форма антагонистических взаимоотношений двух
различных организмов, при которой один из них (паразит) использует другого
(хозяина) в качестве среды обитания (среда 1-го порядка) или источника пищи,
возлагая на него регуляцию своих отношений с внешней средой (среда 2-го
порядка). Наблюдается различная степень специализации паразитов (приуроченность
к различным органам и тканям) и специфичность паразитов (приуроченность
определенного вида паразита к определенным видам хозяина). Считают, что узкая
специфичность указывает на давнее происхождение системы. В процессе эволюции
паразитической системы наблюдается тенденция к сглаживанию антагонистических
отношений между партнерами. Однако даже в самых стабильных системах паразит -
хозяин отношения между партнерами построены по принципу неустойчивого
равновесия, нарушения которого могут привести к распаду системы и гибели одного
или обоих партнеров. Паразиты принимают участие в регуляции численности
популяций хозяев, а иногда определяют направленность микроэволюционных
процессов. Паразиты подразделяются на облигатные (обязательные) и
факультативные (необязательные).
Мутуализм
(лат. mutuus-взаимный) - форма симбиоза, при которой отношения между партнерами
характеризуются взаимовыгодностью и ни один из них не может существовать без
другого.
Хищничество
- такое отношение двух групп организмов, при котором одна использует другую в
пищу. Примером может служить род Clostridium (патогенные виды), который сначала
своими токсинами приводит к гибели животное, а затем использует труп в качестве
источника питания.
Антагонизм (rp.
antagonisma-спор, борьба) - термин, применяемый к таким взаимоотношениям между
микроорганизмами, когда один вид задерживает или полностью подавляет рост
другого. Если угнетение взаимно, говорят об аменсализме (лат. а - удаление,
отказ и mensa - стол, кушание).
В конкурентной борьбе организмы могут следовать
r-стратегии (r-показатель скорости логарифмического роста популяции в
нелимитирующей среде) или К - стратегии (К-показатель верхнего предела
численности популяции). При обилии пищи r-стратегии быстро размножаются и
получают преимущество, но в неблагоприятных условиях быстро отмирают.
К-стратегии расходуют больше ресурсов на поддержание жизнеспособности,
размножаются медленнее, но зато лучше сохраняются в неблагоприятных условиях. В
зависимости от условий получают преимущество организмы, следующие той или иной
стратегии, причем имеют значение изменения среды как в пространстве, так и во
времени.
Взаимосвязь между микроорганизмами проявляется и
при различных инфекционных болезнях животных и человека. Так, гемофильные
бактерии проявляют свое патогенное действие в организме в сообществе с
различными сапрофитами - стафилококками, кишечной палочкой, что используется в
лабораторной диагностике. Тяжесть течения злокачественного отека зависит от
присутствия совместно с патогенными клостридиями сапрофитов. Наиболее широко
используется человеком антогонистические взаимоотношения между микроорганизмами
(антибиотики, пробиотики).
Жизнь организма в сообществе зависит не только
от абиотических условий, но и от того, в какие взаимоотношения он вступает с
другими организмами.
Список литературы
1.Бухарин О.В. "Персистенция
патогенных бактерий", 1999.
. Галактионов В.Г.
"Иммунология", 1998.
. Пономарева О.А., Симонова Е.В.
Роль нормальной микрофлоры в поддержании здоровья человека. - Сибирский
медицинский журнал, 2008, № 8, С 20-24
. Шендеров Б.А. Нормальная
микрофлора и ее роль в поддержании здоровья человека. - Российский журнал
гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии, 1998, №1, С 61-66