Экология микроорганизмов. (Лекция 5)

Содержание

Слайд 2

ЭКОЛОГИЯ - НАУКА О МЕСТЕ ОБИТАНИЯ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ И ИХ ВЗАИМООТНОШЕНИЯХ

ЭКОЛОГИЯ - НАУКА О МЕСТЕ ОБИТАНИЯ
ЖИВЫХ СУЩЕСТВ И ИХ ВЗАИМООТНОШЕНИЯХ

С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ

ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ ИЗУЧАЕТ
МЕСТО ОБИТАНИЯ МИКРОБОВ И ИХ
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

ОСНОВНЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ ЭКОЛОГИИ
МИКРООРГАНИЗМОВ ЯВЛЯЕТСЯ
КОНЦЕПЦИЯ О ДОМИНИРОВАНИИ МИКРОБОВ В
СОЗДАНИИ БИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ И
ПОСЛЕДУЮЩЕМ ПОДДЕРЖАНИИ ЕЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО БАЛАНСА

Слайд 3

КОНЦЕПЦИЯ МИКРОБНОЙ ДОМИНАНТЫ МИКРООРГАНИЗМЫ - ЕДИНСТВЕННЫЕ ЖИВЫЕ ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ В ПЕРИОД

КОНЦЕПЦИЯ МИКРОБНОЙ ДОМИНАНТЫ

МИКРООРГАНИЗМЫ - ЕДИНСТВЕННЫЕ ЖИВЫЕ
ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ В ПЕРИОД МЕЖДУ


4 – 5 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД

МИКРОБЫ ПОВСЕМЕСТНО РАСПРОСТРАНЕНЫ
В БИОСФЕРЕ

БИОМАССА МИКРОБОВ ПРЕОБЛАДАЕТ НАД
БИОМАССОЙ ЖИВОТНЫХ И РАСТЕНИЙ

Слайд 4

МИКРООРГАНИЗМЫ СПОСОБНЫ САМОСТОЯТЕЛЬНО НАКАПЛИВАТЬ НОВУЮ БИОМАССУ И ОСУЩЕСТВЛЯТЬ ПОЛНЫЙ ЦИКЛ КРУГОВОРОТА

МИКРООРГАНИЗМЫ СПОСОБНЫ
САМОСТОЯТЕЛЬНО НАКАПЛИВАТЬ НОВУЮ
БИОМАССУ И ОСУЩЕСТВЛЯТЬ
ПОЛНЫЙ ЦИКЛ КРУГОВОРОТА

АЗОТА,
УГЛЕРОДА И НЕКОТОРЫХ ДР. ЭЛЕМЕНТОВ,
ПОДДЕРЖИВАТЬ
РАДИАЦИОННЫЙ (ТЕПЛОВОЙ) БАЛАНС ЗЕМЛИ

МИКРОБЫ СПОСОБНЫ ТРАНСФОРМИРОВАТЬ
ЛЮБЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ И НЕОРГАНИЧЕСКИЕ
ВЕЩЕСТВА И ВКЛЮЧАТЬ ХИМИЧЕСКИЕ
ЭЛЕМЕНТЫ И ЭНЕРГИЮ В ЦИКЛЫ
КРУГОВОРОТА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Слайд 5

ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ 1. ЗАЩИТА МИКРОБНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ И БИОЦЕНОЗОВ, ПРИНИМАЮЩИХ УЧАСТИЕ

ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ

1. ЗАЩИТА МИКРОБНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ И
БИОЦЕНОЗОВ,
ПРИНИМАЮЩИХ УЧАСТИЕ В

ПОДДЕРЖАНИИ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО БАЛАНСА
(АЗОТФИКСИРУЮЩИХ, АММОНИФИЦИРУЮЩИХ,
НИТРИФИЦИРУЮЩИХ И ДР.),
ОТ НЕБЛАГОПРИЯТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

2. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ МИКРОБНОЙ ДЕГРАДАЦИИ
ЖИВОЙ И НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ И
РАЗЛИЧНЫХ АНТРОПОГЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
(НАПРИМЕР, ПРОФИЛАКТИКА БОЛЕЗНЕЙ ЛЮДЕЙ,
ЖИВОТНЫХ, РАСТЕНИЙ, СОХРАНЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ТОВАРОВ,
ПРОМЫШЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ДР.)

Слайд 6

3. МИКРОБНЫЙ СИНТЕЗ НЕОБХОДИМЫХ ЧЕЛОВЕЧЕСКОМУ ОБЩЕСТВУ МАТЕРИАЛОВ И ВЕЩЕСТВ (НАПРИМЕР, СИНТЕЗ

3. МИКРОБНЫЙ СИНТЕЗ НЕОБХОДИМЫХ
ЧЕЛОВЕЧЕСКОМУ
ОБЩЕСТВУ МАТЕРИАЛОВ И ВЕЩЕСТВ
(НАПРИМЕР, СИНТЕЗ

МИКРОБНОГО БЕЛКА)

4. ЗАЩИТА БИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ ОТ ИСКУССТВЕННЫХ
МУТАНТОВ И ЗАНОСА ЖИЗНИ ИЗ КОСМОСА И
ВЫНОСА ЖИЗНИ С ЗЕМЛИ В КОСМОС

5. КОЛЛЕКЦИОНИРОВАНИЕ КУЛЬТУР
МИКРООРГАНИЗМОВ
В ЦЕЛЯХ СОХРАНЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ФОНДА

Слайд 7

АЭРОМИКРОБИОЛОГИЯ АГРОМИКРОБИОЛОГИЯ БИОГЕОХИМИЯ БИОРЕМЕДИАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОБНОГО СОСТАВА АЭРОЗОЛЕЙ, МИКРОБНОГО ДВИЖЕНИЯ В

АЭРОМИКРОБИОЛОГИЯ

АГРОМИКРОБИОЛОГИЯ

БИОГЕОХИМИЯ

БИОРЕМЕДИАЦИЯ

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОБНОГО
СОСТАВА АЭРОЗОЛЕЙ,
МИКРОБНОГО ДВИЖЕНИЯ В
АЭРОЗОЛЯХ

БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ,
ФИКСАЦИЯ АЗОТА, ЦИКЛ

АЗОТА

УГЛЕРОДНЫЕ И МИНЕРАЛЬНЫЕ
ЦИКЛЫ, КОНТРОЛЬ ПОТЕРИ И
ФИКСАЦИИ АЗОТА

ДЕГРАДАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ
КОНТАМИНАНТОВ,
ИММОБИЛИЗАЦИЯ И УДАЛЕНИЕ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ
КОНТАМИНАНТОВ ВОДЫ И ПОЧВЫ

ОТРАСЛИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ

Слайд 8

БИОТЕХНОЛОГИЯ СИНТЕЗ КАЧЕСТВО ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЕ РЕСУРСОВ КАЧЕСТВО ВОДЫ ОБНАРУЖЕНИЕ ПАТОГЕНОВ

БИОТЕХНОЛОГИЯ

СИНТЕЗ

КАЧЕСТВО
ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

ВОССТАНОВЛЕНИЕ
РЕСУРСОВ

КАЧЕСТВО ВОДЫ

ОБНАРУЖЕНИЕ ПАТОГЕНОВ И
ДР.МИКРОБОВ В

ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЕ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОБНОЙ
АКТИВНОСТИ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ,
ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ и др.

ОБНАРУЖЕНИЕ ПАТОГЕНОВ В
ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ И ИХ
ЭЛИМИНАЦИЯ

СИНТЕЗ СПИРТОВ,
ПРОТЕИНОВ И ДРУГИХ
ПРОДУКТОВ

ВОССТАНОВЛЕНИЕ МАСЕЛ,
МЕТАЛЛОВ, БИОДЕГРАДАЦИЯ
ОТХОДОВ, РЕДУКЦИЯ ПАТОГЕНОВ

ДЕТЕКЦИЯ ПАТОГЕНОВ И ДР.ВИДОВ
МИКРОБОВ, ЭЛИМИНАЦИЯ
ПАТОГЕНОВ

Слайд 9

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ ПОПУЛЯЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ – СОВОКУПНОСТЬ ОСОБЕЙ ОДНОГО ВИДА,

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ

ПОПУЛЯЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ –
СОВОКУПНОСТЬ ОСОБЕЙ ОДНОГО ВИДА,
ОТНОСИТЕЛЬНО

ДЛИТЕЛЬНО
ОБИТАЮЩИХ НА ОПРЕДЕЛЕННОЙ
ТЕРРИТОРИИ (В БИОТОПЕ).

БИОТОП - МЕСТО ОБИТАНИЯ ПОПУЛЯЦИИ,
ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЕСЯ ОТНОСИТЕЛЬНО
ОДНОРОДНЫМИ УСЛОВИЯМИ.

Слайд 10

БИОЦЕНОЗ - СОВОКУПНОСТЬ ПОПУЛЯЦИЙ, ОБИТАЮЩИХ В ТОМ ИЛИ ИНОМ БИОТОПЕ. ЭКОСИСТЕМА

БИОЦЕНОЗ - СОВОКУПНОСТЬ ПОПУЛЯЦИЙ,
ОБИТАЮЩИХ В ТОМ ИЛИ ИНОМ БИОТОПЕ.

ЭКОСИСТЕМА

- БИОГЕОЦЕНОЗ –
БИОЦЕНОЗ, ОБИТАЮЩИЙ В ТОМ ИЛИ ИНОМ
БИОТОПЕ.

БИОСФЕРА - СОВОКУПНОСТЬ ВСЕХ ЭКОСИСТЕМ.

МИКРОБИОЦЕНОЗ
МИКРОБНОЕ СООБЩЕСТВО, АССОЦИАЦИЯ) –
СОВОКУПНОСТЬ ПОПУЛЯЦИЙ
РАЗНЫХ ВИДОВ МИКРООРГАНИЗМОВ,
ОБИТАЮЩИХ В ОПРЕДЕЛЕННОМ БИОТОПЕ
(НАПРИМЕР, В ВОДОЕМЕ).

Слайд 11

ВАЖНЫЙ РАЗДЕЛ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ – ИЗУЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ -

ВАЖНЫЙ РАЗДЕЛ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ
МИКРОБИОЛОГИИ – ИЗУЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ
СВЯЗЕЙ

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ - СВЯЗИ,
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ

МЕЖДУ
БИОГЕННЫМИ И АБИОГЕННЫМИ ФАКТОРАМИ,
ВХОДЯЩИМИ В СОСТАВ ЭКОСИСТЕМЫ
ИЛИ БИОСФЕРЫ

ВНУТРИВИДОВЫЕ

МЕЖВИДОВЫЕ

СВЯЗИ МЕЖДУ
ПОПУЛЯЦИЯМИ И
ФИЗИЧЕСКИМИ И
ХИМИЧЕСКИМИ
ФАКТОРАМИ

Слайд 12

СИМБИОЗ ПОПУЛЯЦИЯ 1 ПОПУЛЯЦИЯ 2 ПОЛЬЗА ПОЛЬЗА ПОПУЛЯЦИЯ 1 ПОПУЛЯЦИЯ 2

СИМБИОЗ

ПОПУЛЯЦИЯ 1

ПОПУЛЯЦИЯ 2

ПОЛЬЗА

ПОЛЬЗА

ПОПУЛЯЦИЯ 1

ПОПУЛЯЦИЯ 2

Слайд 13

МУТУАЛИЗМ ПОПУЛЯЦИЯ 1 ПОПУЛЯЦИЯ 2 ПОЛЬЗА ПОЛЬЗА ПОПУЛЯЦИЯ 1 ПОПУЛЯЦИЯ 2

МУТУАЛИЗМ

ПОПУЛЯЦИЯ 1

ПОПУЛЯЦИЯ 2

ПОЛЬЗА

ПОЛЬЗА

ПОПУЛЯЦИЯ 1

ПОПУЛЯЦИЯ 2

Слайд 14

АНТАГОНИЗМ ПОПУЛЯЦИЯ 1 ПОПУЛЯЦИЯ 2 УГНЕТЕНИЕ УГНЕТЕНИЕ ПОПУЛЯЦИЯ 1 ПОПУЛЯЦИЯ 2

АНТАГОНИЗМ

ПОПУЛЯЦИЯ 1

ПОПУЛЯЦИЯ 2

УГНЕТЕНИЕ

УГНЕТЕНИЕ

ПОПУЛЯЦИЯ 1

ПОПУЛЯЦИЯ 2

Слайд 15

КОММЕНСАЛИЗМ ПОПУЛЯЦИЯ 1 ПОПУЛЯЦИЯ 2 ПОЛЬЗА ПОПУЛЯЦИЯ 1 ПОПУЛЯЦИЯ 2

КОММЕНСАЛИЗМ

ПОПУЛЯЦИЯ 1

ПОПУЛЯЦИЯ 2

ПОЛЬЗА

ПОПУЛЯЦИЯ 1

ПОПУЛЯЦИЯ 2

Слайд 16

НЕЙТРАЛИЗМ ПОПУЛЯЦИЯ 1 ПОПУЛЯЦИЯ 2 ПОПУЛЯЦИЯ 1 ПОПУЛЯЦИЯ 2

НЕЙТРАЛИЗМ

ПОПУЛЯЦИЯ 1

ПОПУЛЯЦИЯ 2

ПОПУЛЯЦИЯ 1

ПОПУЛЯЦИЯ 2

Слайд 17

ПАРАЗИТИЗМ ОРГАНИЗМ - ХОЗЯИН ПАРАЗИТ

ПАРАЗИТИЗМ

ОРГАНИЗМ - ХОЗЯИН

ПАРАЗИТ

Слайд 18

АБИОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ТЕМПЕРАТУРА КИСЛОРОД рН СРЕДЫ ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

АБИОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ
НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
ВЛАЖНОСТЬ

ТЕМПЕРАТУРА

КИСЛОРОД

рН СРЕДЫ

ИОНИЗИРУЮЩЕЕ
ИЗЛУЧЕНИЕ
Слайд 19

МЕЗОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ – ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ОПТИМУМ В ПРЕДЕЛАХ ОТ 30 ДО 40°С

МЕЗОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ –
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ОПТИМУМ В
ПРЕДЕЛАХ ОТ 30 ДО 40°С
МАКСИМАЛЬНАЯ

ТЕМПЕРАТУРА
45-50°С
МИНИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА
5 - 10°С
Слайд 20

ПСИХРОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ, РАСТУТ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ НИЖЕ 20°С ОПТИМУМ - НИЖЕ 15°С,

ПСИХРОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ,
РАСТУТ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ НИЖЕ 20°С
ОПТИМУМ - НИЖЕ 15°С,


МИНИМУМ - В ОБЛАСТИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУР
МОЖНО ВЫДЕЛИТЬ В ЧИСТУЮ КУЛЬТУРУ ИЗ ОКЕАНИЧЕСКИХ ВОД
ПРЕДСТАВИТЕЛИ РОДОВ PSEUDOMONAS, FLAVOBACTERIUM, ACHROMOBACTER, ALCALIGENES
Слайд 21

ТЕРМОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ – ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 50°С И ВЫШЕ ОБЫЧНЫЕ ТЕРМОФИЛЫ ОПТИМУМ

ТЕРМОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ –
ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 50°С И ВЫШЕ
ОБЫЧНЫЕ ТЕРМОФИЛЫ
ОПТИМУМ РОСТА


55 ДО 65°С,
АКТИВНО РАЗВИВАЮТСЯ В КОМПОСТЕ, В САМОРАЗОГРЕВАЮЩИХСЯ СКОПЛЕНИЯХ ТОРФА И УГЛЯ, В СИСТЕМАХ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГОРЯЧЕЙ ВОДОЙ
Слайд 22

ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ТЕРМОФИЛЫ ОКОЛО 90°С И ДАЖЕ ВЫШЕ, И НЕ РАСТУЩИЕ ПРИ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ТЕРМОФИЛЫ
ОКОЛО 90°С И ДАЖЕ ВЫШЕ,
И НЕ РАСТУЩИЕ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ

НИЖЕ 60-65°С
ГИПЕРТЕРМОФИЛЫ-
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ МАКСИМУМ ВЫШЕ 100°С
НЕКОТОРЫЕ ИЗ НИХ СПОСОБНЫ РАСТИ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 115-120°С
ОБИТАЮТ В НАЗЕМНЫХ И МОРСКИХ ГОРЯЧИХ ИСТОЧНИКАХ И В ГЛУБОКОВОДНЫХ МОРСКИХ ГИДРОТЕРМАХ
Слайд 23

THERMUS AQUATICUS ОБИТАЕТ В ГОРЯЧИХ ИСТОЧНИКАХ ЙЕЛЛОУСТОНСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА (США) И

THERMUS AQUATICUS ОБИТАЕТ В ГОРЯЧИХ ИСТОЧНИКАХ ЙЕЛЛОУСТОНСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА (США) И

ДРУГИХ ПОДОБНЫХ РЕГИОНАХ, ГЕЙЗЕРАХ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ ВЫШЕ 55 °C. ПРОДУЦЕНТ ТАГ ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ОПТИМУМ РОСТА – 70-72°С
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ МИНИМУМ - 40°С
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ МАКСИМУМ - 79°С

Слайд 24

Слайд 25

Отношение микроорганизмов к солености воды ПРЕСНОВОДНЫЕ (НЕГАЛОФИЛЬНЫЕ) -РАСТУТ НА СРЕДАХ С

Отношение микроорганизмов к солености воды

ПРЕСНОВОДНЫЕ (НЕГАЛОФИЛЬНЫЕ) -РАСТУТ НА СРЕДАХ С СОДЕРЖАНИЕМ

СОЛЕЙ МЕНЕЕ 0.01%, ИХ РОСТ ТОРМОЗИТСЯ ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ NACL – 3%
УМЕРЕННЫЕ ГАЛОФИЛЫ РАСТУТ В ДИАПАЗОНЕ СОЛЕНОСТИ ОТ 3 ДО 15% (ОПТИМУМ ОКОЛО 10%)
ЭКСТЕРМАЛЬНЫЕ ГАЛОФИЛЫ РАЗВИВАЮТСЯ ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ NACL ОТ 12-15% ВПЛОТЬ ДО НАСЫЩЕННЫХ РАСТВОРОВ СОЛИ – 30%, ОПТИМУМ РОСТА – 10-20% NACL