Отношение к молекулярному кислороду

Действие физических и хим причин на прокариоты

Выполнил студент группы.

Казань

Г.

Все имеющиеся мельчайшие организмы живут в непрерывном содействии с наружной средой, в какой они находятся и подвергаются различным воздействиям. В одних случаях они могут содействовать наилучшему развитию, в других подавлять их жизнедеятельность. Находясь в процессе развития в тесноватом содействии Отношение к молекулярному кислороду со средой, мельчайшие организмы не только лишь могут изменяться под её воздействием, но могут изменять среду в согласовании с особенностями воздействия, к примеру бактерии в процессе дыхания выделяют продукты обмена, которые в свою очередь изменяют хим состав среды,

потому изменяется реакция среды и содержание

разных хим веществ.

Изменчивость и стремительная смена поколений Отношение к молекулярному кислороду позволяет адаптироваться к различным условиям жизни, что содействует резвому закреплению новых признаков.

Для прокариот, как группы в целом свойственна способность существовать в еще большем спектре критерий наружной среды, чем для эукариотных организмов. Но есть и те, на которых деяния физических и хим причин гибельна. Посреди прокариот есть организмы Отношение к молекулярному кислороду, которые могут расти в подводных вулканических источниках (температура до 300°С), кислой (pH 1 и ниже) и щелочной (pH 11 и выше) среде, при давлении 1000 атм., больших концентрациях томных металлов, концентрации соли до 30%, больших уровнях радиации. При активности воды в спектре от 0,7 до 0,998 и не могут расти в аэрозолях и во льду Отношение к молекулярному кислороду.

Естественные сферы обитания большей части организмов — вода, почва и воздух. Число микробов, обитающих на растениях и в организмах животных, существенно меньше. Обширное распространение микробов связано с лёгкостью их распространения по воздуху и воде; а именно, поверхность и дно пресноводных и солёных водоёмов, также несколько см верхнего слоя земли Отношение к молекулярному кислороду изобилуют микробами, разрушающими органические вещества. Наименьшее количество микробов колонизирует поверхность и некие внутренние полости животных (к примеру, ЖКТ, верхние отделы дыхательных путей) и растений.

Физические причины

Температура

По отношению к температурным условиям мельчайшие организмы делят на термофильные, психрофильные и мезофильные.

Термофильные виды. Зона рационального роста равна 50-60°С, верхняя зона задержки роста Отношение к молекулярному кислороду - 75°С. Термофилы обитают в жарких источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна, сена.

Психрофильные виды (холодолюбивые) вырастают в спектре температур 0-10°С, наибольшая зона задержки роста 20-30°С. К ним относит большая часть сапрофитов, обитающих в почве, пресной и морской воде. Но есть некие виды, к примеру, иерсинии, психрофильные варианты клебсиелл, псевдомонад Отношение к молекулярному кислороду, вызывающие заболевания у человека.

Мезофильные виды лучше вырастают в границах 20-40°С; наибольшая 43-45°С, малая 15-20°С. В окружающей среде могут переживать, но обычно не плодятся. К ним относится большая часть патогенных и условно-патогенных микробов.

Высочайшая температура вызывает коагуляцию структурных белков и ферментов микробов. Большая часть вегетативных форм погибает при температуре 60°С Отношение к молекулярному кислороду в течение 30 мин, а при 80-100°С – через 1 мин. Споры микробов устойчивы к температуре 100°С, погибают при 130°С и поболее долговременной экспозиции (до 2 ч.).

Для сохранения жизнеспособности относительно благоприятны низкие температуры (к примеру, ниже 0°С), безобидные для большинства бактерий. Бактерии выживают при температуре ниже –100°С; споры микробов и вирусы Отношение к молекулярному кислороду годами сохраняются в водянистом азоте (до –250°С).

Но есть специальные бактерии которые способны жить в более низких и поболее больших температурах.




Воздействия аква среды

При относительной влажности среды ниже 30% жизнедеятельность большинства микробов прекращается. Время их отмирания при высушивании различно (к примеру, холерный вибрион – за 2 суток, а микобактерии – за Отношение к молекулярному кислороду 90 суток). Потому высушивание не употребляют как способ элиминации бактерий с субстратов. Особенной устойчивостью владеют споры микробов.

Воздействие концентрации смесей на рост микробов опосредовано конфигурацией активности воды как меры доступной для организма воды. И если содержание солей вне клеточки окажется выше их концентрации в клеточке, то вода будет выходить из клеточки. Подавление патогенных Отношение к молекулярному кислороду микробов хлористым натрием обычно начинается при его концентрации около 3%.

Когда клеточка находится в растворе, более концентрированном, чем ее внутреннее содержимое, она обычно теряет воду методом осмоса. Все же есть галофилы — организмы, которые приспособились к жизни при больших концентрациях соли, к примеру в Большенном Соленом озере в Америке, Мертвом Отношение к молекулярному кислороду море в Израиле и соляных топях. Примером галофила является Halobacterium.

Давление

Бактерии относительно не достаточно чувствительны к изменению гидростатического давления. Увеличение давления до некого предела не сказывается на скорости роста обыденных наземных микробов, но в конце концов начинает препятствовать нормальному росту и делению. Некие виды микробов выдерживают давление до 3 000 – 5 000 атм, а Отношение к молекулярному кислороду бактериальные споры - даже 20 000 атм. В критериях глубочайшего вакуума субстрат сохнет и жизнь невозможна.

Излучения

Солнечный свет гибельно действует на мельчайшие организмы, исключением являются фототрофные виды. Больший микробицидный эффект оказывает коротковолновые УФ-лучи. Энергию излучения употребляют для дезинфекции, также для стерилизации термолабильных материалов. УФ-лучи (сначала коротковолновые, т Отношение к молекулярному кислороду.е. с длиной волны 250-270 нм) действуют на нуклеиновые кислоты. Микробицидное действие основано на разрыве водородных связей и образовании в молекуле ДНК димеров тимидина, приводящем к возникновению нежизнеспособных мутантов. Применение Ультрафиолетового излучения для стерилизации ограничено его низкой проницаемостью и высочайшей поглотительной активностью воды и стекла. Рентгеновское и g-излучение в огромных дозах также Отношение к молекулярному кислороду вызывает смерть бактерий. Облучение вызывает образование свободных радикалов, разрушающих нуклеиновые кислоты и белки с следующей смертью микробных клеток. Используют для стерилизации бактериологических препаратов, изделий из пластмасс. Микроволновое излучение используют для резвой повторной стерилизации продолжительно хранящихся сред. Стерилизующий эффект достигается резвым подъемом температуры.

Хим причины

Способность ряда хим Отношение к молекулярному кислороду веществ подавлять жизнедеятельность микробов находится в зависимости от концентрации хим веществ и времени контакта с микроорганизмом, находится в зависимости от их электролитической диссоциации, другими словами концентрации Н-ионов в смесях и их окисляющего деяния. Чувствительность к кислотам различна у различных микробов. Так, показано, что если лучшая концентрация Н-ионов Отношение к молекулярному кислороду для CI. botulinum соответствует 7,6, то при доведении рН до 4,6 наступает смерть этих микробов. Самое низкое значение рН, при которой еще наблюдался рост, — это 4,8; при рН 4,7 могут прорастать только споры, а при рН 4,6 наступает прекращение роста вообщем.Антибактериальная активность едких щелочей находится в зависимости от степени диссоциации и концентрации ОН-ионов Отношение к молекулярному кислороду. Большей антибактериальной силой обладает КОН, потом следуют NaOH и другие щелочи. Так же как и в отношении кислот, бактерии владеют определенной щелочной устойчивостью.

Отношение к молекулярному кислороду

Кислород обширно всераспространен в природе, находясь как в связанном, так и свободном состоянии. В первом случае он заходит в состав молекул воды Отношение к молекулярному кислороду, органических и неорганических соединений. Во 2-м — находится в современной атмосфере в виде молекулярного кислорода (O2), большая толика которого составляет 21%. Кислород является неотклонимым хим компонентом хоть какой клеточки. Подавляющее большая часть организмов удовлетворяет свои потребности в этом элементе, используя обе формы кислорода. Остальной кислород в клеточку поставляли органические и неорганические Отношение к молекулярному кислороду составляющие питательной среды (глюкоза, фосфаты, нитраты, сульфаты и др.). Посреди прокариот есть значимые различия в отношении к молекулярному кислороду. По этому признаку они могут быть разбиты на несколько групп. Прокариоты, для роста которых O2 нужен, именуют облигатными (неотклонимыми) аэробами. К ним относится большая часть прокариотных организмов. Посреди облигатных аэробов обнаружены Отношение к молекулярному кислороду значительные различия в отношении к уровню молекулярного кислорода в среде. Некие представители этой группы не способны к росту при концентрации O2, равной атмосферной, но могут расти, если содержание O2 в окружающей среде будет существенно ниже (порядка 2%). Такие облигатно аэробные прокариоты получили заглавие микроаэрофилов.

Потребность прокариот в низкой концентрации O2 в Отношение к молекулярному кислороду окружающей среде связана с их метаболическими особенностями. Многие аэробные азотфиксирующие бактерии могут расти в среде с молекулярным азотом только при концентрации O2 ниже 2%, т. е. как микроаэрофилы, а в присутствии связанного азота, к примеру аммонийного, — на воздухе. Это разъясняется ингибирующим действием молекулярного кислорода на активность нитрогеназы — ферментного Отношение к молекулярному кислороду комплекса, ответственного за фиксацию N. Подобная картина найдена у многих водородокисляющих микробов. На среде с органическими соединениями в качестве источника энергии они отлично вырастают при атмосферном содержании O2. Если источником энергии является окисление молекулярного водорода, эти же бактерии для роста требуют низкой концентрации O2. Последнее связывают с инактивацией молекулярным кислородом гидрогеназы — фермента Отношение к молекулярному кислороду, катализирующего внедрение H2.

В конце концов, посреди облигатных аэробов есть значимые различия в стойкости к высочайшим уровням O2 в среде. 100%-ный молекулярный кислород подавляет рост всех облигатных аэробов. Многие аэробные бактерии могут сформировывать колонии на поверхности жесткой питательной среды в атмосфере, содержащей 40% O2, но рост их

прекращается, когда Отношение к молекулярному кислороду содержание СO2 в

атмосфере увеличивается до 50%.

Известны прокариоты, для метаболизма которых O2 не нужен, т. е. энерго и конструктивные процессы у их происходят без роли молекулярного кислорода. Такие организмы получили заглавие облигатных анаэробов. К ним относятся метанобразующие архебактерии, сульфатвосстанавливающие, маслянокислые и некие другие эубактерии. До сравнимо недавнешнего времени считали Отношение к молекулярному кислороду, что облигатные анаэробы могут получать энергию исключительно в процессе брожения. В текущее время понятно много облигатно анаэробных прокариот, которые произошли от аэробов в итоге вторичного приспособления к анаэробным условиям, приведшего к потере возможности использовать O2 в качестве конечного акцептора электронов в процессе дыхания. Такие облигатные анаэробы получают энергию в процессах анаэробного дыхания Отношение к молекулярному кислороду, т. е. переноса электронов по цепи переносчиков на CO2, SO2 – , фумарат и другие акцепторы.

В ряду облигатно анаэробных прокариот, не включающих O2 в метаболические реакции, существует широкий диапазон степени стойкости к молекулярному кислороду, находящемуся во наружной среде. Многие из облигатных анаэробов не выносят присутствия даже малозначительных количеств Отношение к молекулярному кислороду молекулярного кислорода в среде и стремительно гибнут. Такие организмы именуют серьезными анаэробами. К числу серьезных анаэробов относятся представители родов Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium и др. Маслянокислые бактерии, относятся также к группе облигатных анаэробов, но посреди их есть виды, равномерно (Clostridium tetani, С. carnis, С. tertium, С. sporogenes)

либо довольно высоко (C Отношение к молекулярному кислороду. perfringens, C. acetobutylicum) толерантные к O2. В конце концов, молочнокислые бактерии, владеющие метаболизмом только анаэробного типа, могут расти в присутствии воздуха и выделены в отдельную группу аэротолерантных анаэробов.

Хотя облигатно анаэробные бактерии в целом очень чувствительны к O2, они могут в природе находиться в аэробных зонах. Обширное распространение Отношение к молекулярному кислороду представителей рода Clostridium в местах с высочайшим парциальным давлением O2 разъясняется наличием у их эндоспор, не чувствительных к молекулярному кислороду. Но и многие не образующие спор строго анаэробные прокариоты обнаружены в природе в местах, где наблюдается активное развитие облигатных аэробов. Возможно, совместное развитие с облигатными аэробами, интенсивно потребляющими Отношение к молекулярному кислороду молекулярный кислород, приводящее к образованию зон с низкой концентрацией O2, делает способности для развития строго анаэробных видов.

Бактерии, не нуждающиеся в O2 (последний не участвует в осуществляемых ими метаболических реакциях), но способные расти в его присутствии, являются по типу осуществляемого ими метаболизма облигатными анаэробами, устойчивыми к O2 наружной среды. Примером таких Отношение к молекулярному кислороду организмов служат молочнокислые бактерии. Многие прокариоты, относящиеся к этой же группе, приспособились зависимо от наличия либо отсутствия O2 в среде переключаться с 1-го метаболического пути на другой, к примеру с дыхания на брожение и напротив. Такие организмы получили заглавие факультативных анаэробов, либо факультативных аэробов. Представителями этой Отношение к молекулярному кислороду физиологической группы прокариот являются энтеробактерии. В аэробных критериях они получают энергию в процессе дыхания. В анаэробных критериях источником энергии для их служат процессы брожения либо анаэробного дыхания.


otnositelnie-i-srednie-velichini.html
otnositelnie-pokazateli-variacii-metodi-rascheta-i-interpretaciya-znachenij.html
otnositelnie-protivopokazaniya-lekciya-1-10.html