Презентация на тему "Прокариоты и факторы внешней среды."

Содержание

• 
  Слайд 1

  Прокариоты и факторы внешней среды.

  Выполнила студентка 3 курса Химико – биологического факультета 32 группы : Овсянникова Наталья Геннадьевна

• 
  Слайд 2
  

  Влияние физических факторов на жизнедеятельность микроорганизмов. Влияние химических факторов на жизнедеятельность микроорганизмов. Ассоциативные взаимоотношения микроорганизмов. 4. Конкурентные взаимоотношения микроорганизмов. 5. Антибиотики.

• 
  Слайд 3
  

  В отличии от эукариот, прокариотыобладают практически безграничными способностями к расселению на нашей планете. Микроорганизмы обильно населяют: Почву Воду Воздух Организмы растений ,животных и человека. В каждой микрозоне прокариоты формируютсложнейшие микробоценозы. Структура и функции во многом зависят от совокупности действующих факторов среды. Определенные факторы могут стимулироватьразвитие микроорганизмов, действовать угнетающе либо вызывать гибель микробной популяции.

• 
  Слайд 4
  

  К числу физических факторов, оказывающих воздействие на микроорганизмы, относятся:- Температура.- Влажность среды- Лучистая энергия.- Свет - Электромагнитные волны- Ультразвук.

  1. Влияние физических факторов на жизнедеятельность микроорганизмов.

• 
  Слайд 5

  Влажность.

  Развитие прокариот в первую очередь определяется условиями влажности. Именно наличие влаги обусловливаетуровень процессов метаболизма. . Споры сибирской язвы в сухом состоянии выживают до 10 лет. Различные группы прокариот характеризуются разной потребностью к условиям влажности и по – разному реагируют на высушивание. Высушивание бактерий приводит к обезвоживанию цитоплазмы клетки, почти полному прекращению процессов метаболизма и в конечном итоге к переходу микробной клетки в состояние анабиоза . Однако и в условиях глубокого иссушения бактерии сохраняют жизнеспособность Микобактерии туберкулеза сохраняют жизнеспособность в высохшей мокроте больного более 10 месяцев

• 
  Слайд 6

  Температура.

  Это один из важнейших факторов внешней среды. Всемикроорганизмы могут развиваться только в определенных пределах температуры. Прокариоты не имеют физиологического механизма, регулирующего температуру клетки, и, следовательно их жизнедеятельность непосредственно зависит о температуры окружающей среды

• 
  Слайд 7

  Температурный диапазон:

  Минимальная температура, ниже которой прекращается рост и развитие бактерий Оптимальная температура, соответствующая наивысшей скорости роста микроба. Максимальная температура, выше которой скорость роста бактерий практически снижается до нуля На основании этого выделяют три группы прокариот: Психрофилы Мезофилы Термофилы

• 
  Слайд 8
  

  Психрофилы (люблю холод),представлены бактериями, развивающимися при низких температурах от - 5 до 20-35°С. Среди них выделяют подгруппу облигатных психрофилов, не способных расти при температуре выше 20 °С.Механизм действия низкой температуры на микробную клетку заключается в затормаживании в ней процессов метаболизма, прекращении роста и размножения и переходе микроба в состояние анабиоза.

  Мезофилы(средний). К ним относят подавляющее большинство прокариот, для которых температурный диапазон лежит в пределах 10 – 47°С, при оптимальных температурах 30-40 °С. В эту группу входят многие патогенные бактерии, вызывающие заболевания теплокровных животных и человека, имеющие температурный оптимум около 37 °С. Термофилы( тепло, жар) составляют достаточно обширную и разнообразную группу бактерий, растущих в температурном пределе от 10 до 55-60 °С. Среди них имеются факультативные термофилы, развивающиеся как при температуре 55-60 °С, так и при 10 - 20 °С, но не способные к росту при температуре ниже 40 °С. Сравнительно недавно обнаружены экстремальные термофилы, температурный оптимум которых лежит выше 70 °С. В отличии от низких температур, высокие оказывают более губительное действие на микробную клетку.

• 
  Слайд 9

  Лучистая энергия.

  Действие различного вида излучений на прокариоты зависит от энергии и от дозы облечения. 1. Инфракрасное излучение ( д. в от 760 нм до 400 мкм) из-за малого значения энергии не способно вызывать какие либо существенные фотохимические изменения в живых клетках. 2. Рентгеновские лучи (д. в волн менее 10 нм) заключают в себе столь огромную энергию, что поглощение их сопровождается фотохимическими изменениями, что приводит к развитию мутаций либо гибели клетки. 3. Видимый свет ( д.в от 380до 760 нм) оказывает благоприятное влияние только на развитие специализированной группы фотосинтезирующих бактерий и цианобактерий. 4. Ультрафиолетовые лучи с д.в 253.,7 н.м. Поглощение их сопровождается прекращением деления микробной клетки и гибели микроорганизма.

• 
  Слайд 10

  Электромагнитные волны.

  Электромагнитные волны имеют различную длину и частоту колебаний. Чем короче электромагнитная волна, тем выше частота ее колебаний. Короткие (от 10 до 50 м) и особенно ультракороткие (менее 10 м) электромагнитные волны влияют на микроорганизмы губительно.При прохождении через какую-либо среду эти волны образуют в ней переменные токи высокой и ультравысокой частот, которые нагревают эту среду, причем быстро и равномерно во всей ее массе. Вода в стакане под действием таких токов нагревается до кипения за 2-3 секунды.Токами ультравысокой частоты пользуются для стерилизации продуктов при их консервировании. Такой метод консервирования имеет важные преимущества, так как не влияет на качество готового продукта.

• 
  Слайд 11

  Ультразвук.

  К воздействию ультразвуковых волн особенно чувствительны бактерии, споры же их более выносливы. Эффективность ультразвука зависит от продолжительности его воздействия, частоты колебаний, химического состава, вязкости и реакции среды, а также от температуры среды. Механизм бактерицидного действия ультразвука заключается в необратимых физико – химических повреждениях всех клеточных структур.

• 
  Слайд 12

  Свет

  Прямой солнечный свет губителен для микроорганизмов, а рассеянный свет подавляет их развитие.Сапрофитные бактерии менее чувствительны к действию света, чем бактерии-паразиты (болезнетворные); туберкулезная, брюшнотифозная, сибиреязвенная бактерии в лучах солнечного света погибают быстро. Бактерицидное (убивающее бактерии) действие солнечного света обусловлено прежде всего наличием в нем ультрафиоле­товых лучей.

• 
  Слайд 13

  2. Влияние химических факторов на жизнедеятельность микроорганизмов.

  Химические факторы среды во многом определяют жизнедеятельность микроорганизмов. Среди химических факторов наибольшее значение имеют реакция среды. Кислород. Антисептики. рН=7. рН>7. рН‹7.

• 
  Слайд 14

  Реакция среды.

  Степень кислотности или щелочности среды оказывает сильное воздействие на микроорганизмы. Кислотность и щелочность здесь понимаются как концентрация водородных и гидроксильных ионов.Под влиянием реакции среды могут изменяться активность ферментов, характер обмена веществ клетки с окружающей средой, а также проницаемость клеточной оболочки для различных веществ. Разные микроорганизмы приспособлены к обитанию в средах с различной реакцией. Некоторые из них лучше развиваются в кислой среде, другие в нейтральной или слабощелочной. рН>7. рН‹7. рН=7.

• 
  Слайд 15

  По отношению к кислотности:

  Нейтрофилы. Диапазон оптимального значения рН составляет 6,5-7,5. К кислототолерантам относятся бактерии, накапливающие органические кислоты в процессе метаболизма (аммониофицирующие, азотобактерии). Ацидофилы. Диапазон оптимального значения рН составляет 2-3, обитают в воде кислых болот и озер, а так же в кислых низкоплодородных почвах ( Thermoplasma scidohila). Алкофильные бактерии. Диапазон оптимального значения рН составляет 9 и выше – щелочная среда ( холерный вибрион). Устойчивость прокариот к кислой и щелочной среде объясняется спецификой химизма их клеточных барьеров. Помимо этого, в процессе метаболизма они способны удалять из клетки ионы Н+ или ОН- , поддерживая внутриклеточное значение рН в нейтральном диапазоне.

• 
  Слайд 16

  Кислород.

  По отношению к молекулярному кислороду прокариоты подразделяются: Облигатные аэробы (нуждаются в кислороде). В их клетках большая часть молекулярного кислорода расходуется в процессе в дыхания в качестве конечного акцептора водорода(азотофиксирующие бактерии). Облигатные анаэробы, окисление веществ субстрата происходит без участия кислорода (маслянокислые бактерии). Среди прокариот известны микроорганизмы, способныерасти как в аэробных, так и анаэробных условиях и переключать свой энергетический метаболизм с одного способа получения энергии на другой. Такие микроорганизмы получили название факультативных аэробов или факультативных анаэробов (денитрифицирующие бактерии).

• 
  Слайд 17

  Антисептики.

  Химические соединения, оказывающие губительное действие на микроорганизмы, получили название антисептиков. Действие антисептика на бактерии может быть: Бактериостатическим, прекращает рост и размножение микробных клеток Бактерицидным, вызывает гибель бактерий Антисептики представлены различными органическими (этиловый и изопропиловый спирты, фенол и др.) и неорганическими соединениями (соли тяжелых металлов, окислители, такие как хлор, хлорная известь, хлорамин и др.).

• 
  Слайд 18

  3. Ассоциативные взаимоотношения микроорганизмов.

  Метабиоз- взаимоотношения, при которых один микроорганизм своей жизнедеятельностью создает условия для развития другого (аммонофицирующие бактерии). Симбиоз в узком смысле слова подразумевает тесные ассоциативные взаимоотношения микроорганизмов, стимулирующих и поддерживающих друг друга. Комменсализм, при котором взаимная польза совместно существующих микроорганизмов не выражена отчетливо, но они не причиняют вреда друг другу. Примером может служить нормальная микрофлора кишечника человека и животного. Сателлизм – разновидность ассоциативных взаимоотношений, предусматривающая стимуляцию одного микроорганизма другим.

• 
  Слайд 19

  4. Конкурентные взаимоотношения микроорганизмов. Антибиотики.

  Конкурентные взаимоотношения микроорганизмов проявляются в разной форме. Это прежде всего отношения антагонизма, при котором один микроорганизм своей жизнедеятельностью подавляет развитие другого. Эти отношения возникают в результате борьбы за вещества питательного субстрата, кислорода, за экологическую нишу. Разновидностью антагонистических отношений является антибиоз, в основе котороголежит выделение одним микроорганизмом вещества, токсичного для другого. Крайним проявлением конкурентных взаимоотношений микроорганизмов выступает паразитизм, когда один микроорганизм использует другой как источник питательного субстрата, что нередко сопровождается гибелью жертвы.

• 
  Слайд 20

  Антибиотики.

  Антибиотики – высокоактивные метаболиты микроорганизмов, избирательно подавляющие рост многих бактерий, единичных вирусов и некоторых опухолей. Продуцентами антибиотических веществ являются актиномицеты, плесневые грибы и бактерии. Механизм действия А. на микроорганизмы различен. Некоторые из них(пиницилины, цефалоспорины) подавляют синтез пептидогликана клеточной стенки бактерий. 2. Другие А. (грамицидин,нистатин,леворин) нарушают жизненноважные функциицитоплазматической мембраны. 3. Ряд А.(стрептомицин, левомицитин)выступают в роли ингибитора синтеза белков на рибосомах бактериальной клетки. 4. В последнее время созданы А. «резерва» (новобиомицитин,митоцин С), способные непосредственно подавлять репликацию ДНК и синтез РНК бактериальной клетки.

• 
  Слайд 21

  По характеру антимикробного эффекта выделяют:

  Антибиотики узкого спектра, например пеницилины, подавляют рост грамположительных кокков и бактерий, грамотрицательных кокков и спирохет, но не действуют на кислотоустойчивые и грамотрицательные бактерии, микоплазмы, риккетсии и простейших. Антибиотики широкого спектра действия , например тетрациклины,подавляют рост многих грамположительных, грамотрицательных и кислотоустойчивых бактерий, а также рост риккетсий, хламидий и микоплазм. До настоящего времени антибиотики в основном производят биологическим путем, выращивая активные штаммы продуцентов на питательной среде. Дальнейшая технология производства заключается в очистке и концентрировании препарата, а также обязательной проверке его на токсичность и активность к тест-микроба.

• 
  Слайд 22
  

  С внедрением антибиотиков в киническую практику, стали появляться резестентные формы бактерий. На сегодняшний день число антибилтикорезестентных микроорганизмов постоянно увеличивается. Это обуславливается мутациями в генах, кодирующих синтез белков веществ клеточной стенки, цитоплазматической мембраны и других структурных компонентов бактериальной клетки. На сегодняшний день антибиотики являются наиболее сильными по действию лекарственными препаратами.

• 
  Слайд 23
  

  Спасибо за внимание!!!