Связанные понятия
Бакте́рии (лат. Bacteria) — домен прокариотических микроорганизмов. Бактерии обычно достигают нескольких микрометров в длину, их клетки могут иметь разнообразную форму: от шарообразной до палочковидной и спиралевидной. Бактерии — одна из первых форм жизни на Земле и встречаются почти во всех земных местообитаниях. Они населяют почву, пресные и морские водоёмы, кислые горячие источники, радиоактивные отходы и глубинные слои земной коры. Бактерии часто являются симбионтами и паразитами растений и животных...
Патоге́н (греч. παθογένεια; от πάθος «страдание» + γενετική «порождающий») — любой микроорганизм (включая грибы, вирусы, бактерии, и проч.), а также особый белок — прион, способный вызывать патологическое состояние (болезнь) другого живого существа. В более общем случае под патогеном понимают любой фактор внешней среды, способный вызвать повреждение каких-либо систем организма или развитие каких-либо заболеваний. Патогенными микроорганизмами называются паразитирующие микроорганизмы (особенно бактерии...
Микрофлора — совокупность разных типов микроорганизмов, населяющих какую-либо среду обитания. Микрофлора водоёмов, воздуха, горных пород, почвы очень разнообразна, микрофлора рубца жвачных, поровых растворов разных видов почв и т. п. более специфична и включает микроорганизмы, находящиеся в тесных пищевых связях.
Органи́зм (позднелат. organismus от позднелат. organizo — «устраиваю», «сообщаю стройный вид», от др.-греч. ὄργανον — «орудие») — живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи, в том числе обменом веществ, самоподдерживанием своего строения и организации, способностью воспроизводить их при размножении, сохраняя наследственные признаки.
Анаэробы —
организмы , получающие энергию при отсутствии доступа кислорода путём субстратного фосфорилирования, конечные продукты неполного окисления субстрата при этом могут быть окислены с получением большего количества энергии в виде АТФ в присутствии конечного акцептора протонов организмами, осуществляющими окислительное фосфорилирование.
Упоминания в литературе
5. Выделительная и деструктивная – не менее важные функции живых организмов. Можно сформулировать закон, согласно которому ни один организм не может существовать в среде своих выделений (метаболитов) и трупов предков. Если бы не процессы разложения органических веществ до минеральных, то организмы погибли бы от отравления своими выделениями и от «трупных ядов» своих предков. Именно благодаря огромному биоразнообразию живого вещества эта функция сбалансирована, а там где внедряются монокультуры (агроценозы) эта часть пространства характеризуется крайней неустойчивостью. В силу этого природа отвергает монокультуру. Вот почему сохранение биогеоценозов в первозданном виде является жизненнонеобходимой задачей человека, который, вторгаясь в сообщества (промысел, охота, вырубка леса и т. д.), сдвигает их равновесие не в лучшую сторону. Ясно, что среда освобождается от метаболитов за счет действия других факторов – температур, химических агентов. Часть вымывается из почвы и речным стоком уносится в океан. Однако роль живого вещества в этом процессе первостепенна. Можно полагать, что агрессивное воздействие алкоголя на организм животных и человека объясняется тем, что на заре становления живого единственными элементами выделения
микроорганизмов , существующих в анаэробных процессах, был спирт (эффект брожения). Поэтому данные отходы жизнедеятельности первичных организмов не могли в процессе эволюции стать еще одним (необходимым) источником энергии для нашего организма. Следовательно, он (алкоголь) для живых систем является ядом. Кроме вышеупомянутых функций живого вещества следует охарактеризовать еще одну – это скорость его растекания по планете. Что имеется в виду?
Все эти гены дают
микроорганизмам не только огромный потенциал для производства молекул, посредством которых микробиом может взаимодействовать с нами, но и предоставляют впечатляющие возможности вариаций. Кишечная микробиота каждого человека уникальна, состав штаммов и видов составляющих микроорганизмов широко варьирует. То, какие микроорганизмы обитают в каждом конкретном пищеварительном тракте, зависит от многих факторов, в том числе от ваших генов, от микробиоты матери, которую человек в какой-то степени заимствует при рождении, от микроорганизмов, имеющихся у других членов семьи, входящих в контакт с ребенком, от диеты, от работы головного мозга и состояния сознания конкретного человека.
Микроорганизмы (бактерии, в том числе актиномицеты, грибы, водоросли, простейшие) очень активно используют почву в качестве среды обитания. Наиболее многочисленной и разнообразной группой являются бактерии. К концу ХХ в. было описано около 50 родов и 250 видов почвенных бактерий. Особое значение для почвообразования имеют истинные бактерии, актиномицеты и миксобактерии. Их численность в почве огромна и может колебаться в зависимости от условий на несколько порядков, например для бактерий эти величины изменяются в пределах 106– 1010 кл/г почвы. Особенность микробных сообществ почв – их очаговость или микрозональность. Несмотря на свой космополитизм, микроорганизмы сильно зависят от почвенных условий: количества и качества органического вещества, плотности, порозности, влагоемкости, механического состава. По данным Е. Н. Мишустина, численность микробного населения возрастает с севера на юг и резко увеличивается содержание бацилл и актиномицетов. В том же направлении усиливается биохимическая активность одних и тех же организмов; интенсивнее протекают в почве южных регионов мобилизационные процессы.
Дисбактериоз (dysbacteriosis) – это состояния, при которых нарушается нормальный микробный состав кишечника. В норме в желудочно-кишечном тракте имеется множество бактерий, которые выполняют самые разнообразные полезные функции. Представители так называемой нормальной микрофлоры, обычно обитающие в кишечнике, верхних дыхательных путях и на коже человека, благодаря выраженной антагонистической активности предохраняют эти органы от проникновения и быстрого размножения патогенных и условно-патогенных
микроорганизмов , выполняют также и ряд других функций. При этом у разных видов бактерий свои задачи, а многие из них при чрезмерном размножении способны вызывать расстройства пищеварения. Однако у здорового человека этого не происходит. Численность популяции каждого вида микробов, живущих в кишечнике, регулируется дарвиновскими законами: чрезмерно размножившиеся не находят себе пищи, и лишние умирают, либо другие микробы создают им невыносимые условия для жизни.
Каждая крупная группа кишечных бактерий содержит множество различных родов, и каждый из этих родов может оказывать на организм разное влияние. Две наиболее распространенные группы
микроорганизмов в кишечнике, на которые приходится более 90 % популяции всех кишечных бактерий, – Firmicutes и Bacteroidetes. Бактерии группы Firmicutes известны как «любительницы жира», поскольку доказано, что у бактерий этой группы больше ферментов для расщепления сложных углеводов, то есть они гораздо более эффективны в извлечении энергии (калорий) из продуктов питания. Кроме того, относительно недавно выяснилось, что они играют важную роль в повышении абсорбции жиров{24}. Согласно результатам исследований, у людей, страдающих от излишнего веса, более высокий уровень содержания бактерий Firmicutes в микрофлоре кишечника, чем у худощавых, у которых преобладают бактерии группы Bacteroidetes{25}. Фактически относительное соотношение двух этих групп бактерий, Firmicutes к Bacteroidetes (или F/B-соотношение), – критически важный показатель для определения здоровья и риска возникновения заболеваний. Более того, как стало недавно известно, более высокий уровень содержания бактерий Firmicutes фактически приводит к активации генов, повышающих риск развития ожирения, диабета и даже заболеваний сердечно-сосудистой системы{26}. Только задумайтесь: изменение соотношения этих бактерий способно повлиять на экспрессию вашей ДНК!
Связанные понятия (продолжение)
Простéйшие (лат. Protozoa, от др.-греч. πρῶτος — первый и ζῷα, формы множественного числа от др.-греч. ζῷον — живое существо) — полифилетическая группа, царство одноклеточных или колониальных эукариот, которые имеют гетеротрофный тип питания. В русскоязычной литературе, как правило, используется термин гетеротрофные протисты, представителями гетеротрофных протистов являются фораминиферы и инфузории.
Подробнее: Простейшие
Аэро́бы (от греч. αηρ — воздух и βιοζ — жизнь) — организмы, которые нуждаются в свободном молекулярном кислороде для процессов синтеза энергии, в отличие от анаэробов. К аэробам относятся подавляющее большинство животных, все растения, а также значительная часть микроорганизмов.
Штамм (от нем. Stamm, буквально — «ствол», «род») — чистая культура вирусов, бактерий, других микроорганизмов или культура клеток, изолированная в определённое время и в определённом месте. Поскольку многие микроорганизмы размножаются бинарным делением (простое деление клетки, свойственное бактериям) или митозом (эукариотические микроорганизмы, такие, как грибы, водоросли), без участия полового процесса, по существу, виды у таких микроорганизмов состоят из клональных линий, генетически и морфологически...
Продуце́нты (от лат. producens — «создающий») — организмы, способные производить органические вещества из неорганических, то есть все автотрофы. Это в основном зелёные растения (синтезируют органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза), однако некоторые виды бактерий-хемотрофов способны на чисто химический синтез органики без солнечного света.
Ви́рус (лат. virus — яд) — неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри живых клеток. Вирусы поражают все типы организмов, от растений и животных до бактерий и архей (вирусы бактерий обычно называют бактериофагами). Обнаружены также вирусы, способные реплицироваться только в присутствии других вирусов (вирусы-сателлиты).
Подробнее: Вирусы
Бациллы (лат. Bacillus) — обширный (около 217 видов) род грамположительных палочковидных бактерий, образующих внутриклеточные споры. Большинство бацилл — почвенные редуценты. Некоторые бациллы вызывают болезни животных и человека, например сибирскую язву, токсикоинфекции (Bacillus cereus). Типовой вид — сенная палочка (Bacillus subtilis)typus.
Гетеротро́фы (др.-греч. ἕτερος — «иной», «различный» и τροφή — «пища») — организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических путём фотосинтеза или хемосинтеза. Для синтеза необходимых для своей жизнедеятельности органических веществ им требуются экзогенные органические вещества, то есть произведённые другими организмами. В процессе пищеварения пищеварительные ферменты расщепляют полимеры органических веществ на мономеры. В сообществах гетеротрофы — это консументы...
Кишечная палочка (лат. Escherichia coli) — вид грамотрицательных палочковидных бактерий, широко распространённых в нижней части кишечника теплокровных животных. Большинство штаммов E. coli являются безвредными, однако серотип O157:H7 может вызывать тяжёлые пищевые отравления у людей и животных. Безвредные штаммы являются частью нормальной флоры кишечника человека и животных. Кишечная палочка приносит пользу организму хозяина, например, синтезируя витамин K, а также предотвращая развитие патогенных...
Микробиом — совокупность разнообразия генов микробиоты (микрофлоры) различных экологических ниш. Методами молекулярной биологии изучаются такие объекты, как "микробиом кишечника", "микробиом ротовой полости и пародонта", "микробиом репродуктивной системы", "вагинальный микробиом", и другие его разновидности.
Клостри́дии (лат. Clostridium) — род грамположительных, облигатно анаэробных бактерий, способных продуцировать эндоспоры.
Токси́н (др.-греч. τοξικός «ядовитый») — яд биологического происхождения. Наука о ядах биологического происхождения — токсинология.
Хлорелла (от греч. χλωρός, «зелёный» и лат. ella — уменьшительный суффикс) — род одноклеточных зелёных водорослей, относимый к отделу Chlorophyta. Имеет сферическую форму, от 2 до 10 мкм в диаметре, не имеют жгутиков. Хлоропласты хлореллы содержат хлорофилл-а и хлорофилл-б. Для процесса фотосинтеза хлорелле требуются только вода, диоксид углерода, свет, а также небольшое количество минералов для размножения.
Биоплёнка — множество (конгломерат) микроорганизмов, расположенных на какой-либо поверхности, клетки которых прикреплены друг к другу. Обычно клетки погружены в выделяемое ими внеклеточное полимерное вещество (внеклеточный матрикс) — слизь. Развитие биоплёнки, а иногда и саму биоплёнку также называют биообрастанием. Термин «биоплёнка» определяется по-разному, но в целом можно сказать, что биоплёнка — обладающее пространственной и метаболической структурой сообщество (колония) микроорганизмов, расположенных...
Биоремедиация — комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферы с использованием метаболического потенциала биологических объектов — растений, грибов, насекомых, червей и других организмов.
Проти́сты (др.-греч. πρώτιστος «самый первый, первейший») — парафилетическая группа, к которой относят все эукариотические организмы, не входящие в состав животных, грибов и растений. Название введено Эрнстом Геккелем в 1866 году, однако в современном понимании его впервые использовал в 1969 году Роберт Уиттекер, автор «системы пяти царств». Традиционно протистов подразделяют на простейших (Protozoa), водоросли (Algae) и грибоподобные организмы; все эти группы имеют полифилетическую природу и не...
Актиномицеты (устар. лучистые грибки) (от актино- + мицеты) — порядок бактерий, имеющих способность к формированию на некоторых стадиях развития ветвящегося мицелия, которая проявляется у них в оптимальных для существования условиях. Некоторые исследователи, подчёркивая бактериальную природу актиномицетов, называют их аналог грибного мицелия тонкими нитями; их диаметр 0,4—1,5 мкм. Актиномицеты имеют кислотоустойчивый (англ. acid fast) тип клеточной стенки, которая окрашивается по Граму как грамположительная...
Гние́ние (аммонификация) — процесс разложения азотсодержащих органических соединений (белков, аминокислот) в результате их ферментативного гидролиза под действием аммонифицирующих микроорганизмов с образованием токсичных для человека конечных продуктов — аммиака, сероводорода, а также первичных и вторичных аминов при неполной минерализации продуктов разложения...
В структуре наземных биоценозов значительную роль играет почвенная микрофлора. Микроорганизмы способствуют разложению мертвых органических веществ до минеральных, т. е. участвуют в процессе, без которого нормальное существование биоценозов было бы невозможным.
Подробнее: Почвенные микроорганизмы
Культивирование
клеток представляет собой процесс, посредством которого in vitro отдельные клетки (или единственная клетка) прокариот и эукариот выращиваются в контролируемых условиях. На практике термин «культура клеток» относится в основном к выращиванию клеток, относящихся к одной ткани, полученных от многоклеточных эукариот, чаще всего животных. Историческое развитие технологии и методик выращивания культур клеток неразрывно связаны с выращиванием тканевых культур и целых органов.
Хемосинтез — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений. Подобный вариант получения энергии используется только бактериями или археями. Это явление было открыто в 1889 году русским учёным С. Н. Виноградским. Микроорганизмы, способные к хемосинтезу, Виноградский называл аноргоксиданты. Название хемосинтез ввёл немецкий химик и ботаник Вильгельм Пфеффер в 1897 году.
Биодеградация (биологический распад, биоразложение) — разрушение сложных веществ, материалов, продуктов в результате деятельности живых организмов; чаще всего при упоминании биодеградации подразумевается действие микроорганизмов, грибов, водорослей. Однако, в строгом смысле, размерами биологических организмов термин не определяется.
Факультативные анаэробы — организмы, энергетические циклы которых проходят по анаэробному пути, но способные существовать при доступе кислорода, в отличие от облигатных анаэробов, для которых кислород губителен.
Подробнее: Факультативный анаэроб
Азотфикса́ция , или азотофиксация, — фиксация молекулярного атмосферного азота, диазотрофия. Процесс восстановления молекулы азота и включения её в состав своей биомассы прокариотными микроорганизмами. Важнейший источник азота в биологическом круговороте. В наземных экосистемах азотфиксаторы локализуются в основном в почве.
Абиоти́ческий фа́ктор (др.-греч. α — отрицание, βίος — жизнь) — совокупность прямых или косвенных воздействий неорганической среды на живые организмы; подразделяется на физический (климат, орография), химический (состав атмосферы, воды, почвы). Приспособление растений и животных к жаре, холоду, атмосферному давлению, подводной глубине, зимняя или летняя спячка некоторых животных и прочее связано с абиотическими факторами.
Подробнее: Абиотические факторы
Цианобакте́рии , или синезелёные во́доросли, или циане́и (лат. Cyanobacteria, от греч. κυανός — сине-зелёный) — отдел крупных грамотрицательных бактерий, способных к фотосинтезу, сопровождающемуся выделением кислорода.
Актинобактерии (лат. Actinobacteria, от актино- + bacteria бактерии) — тип грамположительных бактерий с высоким содержанием гуанина и цитозина, который включает как одноимённый класс, так и 5 других классов. Могут быть наземными, либо водными обитателями. Актинобактерии — доминантный тип бактерий. Было предложено классифицировать актинобактерии по РНК, либо по анализу глутаминсинтетазы.
Патоге́нность (от др.-греч. πάθος — страдание, болезнь и γένεσις — возникновение, первоисточник) — способность быть причиной (порождать) патологии (болезни, отклонения от нормы).
Питательная среда — однокомпонентный или многокомпонентный субстрат, применяемый для культивирования микроорганизмов или культур клеток высших организмов.
Симбио́з (греч. συμ-βίωσις — «совместная жизнь» от συμ- — совместно + βίος — жизнь) — форма тесных взаимоотношений между организмами разных видов, при которой хотя бы один из них получает для себя пользу.
Ксенобиотик и (от греч. ξένος — чуждый и βίος — жизнь) — условная категория для обозначения чужеродных для живых организмов химических веществ, естественно не входящих в биотический круговорот. Как правило, повышение концентрации ксенобиотиков в окружающей среде прямо или косвенно связано с хозяйственной деятельностью человека. К ним в ряде случаев относят: пестициды, некоторые моющие средства (детергенты), радионуклиды, синтетические красители, полиароматические углеводороды и др. Попадая в окружающую...
Грамположительные бактерии (обозначаются Грам (+)) — бактерии, которые, в отличие от грамотрицательных бактерий, сохраняют окраску, не обесцвечиваются при промывке при использовании окраски микроорганизмов по методу Грама.
Однокле́точные органи́змы — парафилетическая группа живых организмов, тело которых состоит из одной клетки (в противоположность многоклеточным). Среди одноклеточных есть и прокариоты, и эукариоты. К ним относятся все археи, бактерии и большая часть протист, а также некоторые растения и грибы. Иногда термин «одноклеточные» ошибочно используется как синоним протист (лат. Protista).
Кле́тка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов и вироидов — форм жизни, не имеющих клеточного строения). Обладает собственным обменом веществ, способна к самовоспроизведению. Организм, состоящий из одной клетки, называется одноклеточным (многие простейшие и бактерии). Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, называется цитологией. Также принято говорить о биологии клетки, или клеточной биологии...
Фототрофы (др.-греч. φῶς, φωτός = свет, τροϕή = питание) — это организмы, которые используют свет для получения энергии. Они используют энергию света для поддержания различных метаболических процессов. Существует распространенное заблуждение, что фототрофы должны обязательно фотосинтезировать. Многие, хотя далеко не все, действительно фотосинтезируют: они используют энергию света, чтобы преобразовывать углекислый газ в органический материал, который служит для построения их тела, или в качестве источника...
Клеточная стенка — оболочка клетки, расположенная снаружи от цитоплазматической мембраны и выполняющая структурные, защитные и транспортные функции. Обнаруживается у большинства бактерий, архей, грибов и растений. Животные и многие простейшие не имеют клеточной стенки.
Гамма-протеобактерии (лат. Gammaproteobacteria) — класс грамотрицательных бактерий типа протеобактерий, в который входят некоторые группы, важные в медицинском, экологическом и научном плане. Сюда же относят чрезвычайно большое количество патогенных микроорганизмов.
Автотро́фы (др.-греч. αὐτός — сам + τροφή — пища) — организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивая пищей гетеротрофов. Следует отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удаётся. Например, одноклеточная водоросль эвглена зелёная на свету является автотрофом, а в темноте...
Серобактерии (Тиобактерии) — весьма разнородная группа прокариотов, окисляющих восстановленные соединения серы.
Метод Грама — метод окраски микроорганизмов для исследования, позволяющий дифференцировать бактерии по биохимическим свойствам их клеточной стенки. Предложен в 1884 году датским врачом Гансом Кристианом Грамом.
Хемотро́фы — организмы, получающие энергию в результате хемосинтеза — окислительно-восстановительных реакций, в которых они окисляют химические соединения, богатые энергией (как неорганические — например, молекулярный водород, серу, так и органические — углеводы, жиры, белки, парафины и более простые органические соединения), в отличие от фототрофов, получающих энергию в результате фотосинтеза. Исключением служат «не-редокс» механизмы, когда протонный электрохимический градиент (PMF, proton motive...
Споры бактерий — тельца круглой или овальной формы, которые образуются внутри некоторых бактерий в определенные стадии их существования или при ухудшении условий окружающей среды. Споры бактерий устойчивы к различным физическим и химическим воздействиям и сохраняются в течение многих лет, не утрачивая свойства прорастать в вегетативную форму, что имеет значение в эпидемиологии ряда заболеваний. Известен случай, когда удалось оживить бактериальные споры возрастом около 30 миллионов лет.
Миксотро́фы (от др.-греч. μῖξις — смешение и τροφή — пища, питание) — организмы, способные использовать различные источники углерода и доноры электронов. Миксотрофы могут быть одновременно фототрофами и хемотрофами, литотрофами и органотрофами. Миксотрофами являются представители как прокариот, так и эукариот.Примером организма с миксотрофным получением углерода и энергии является бактерия Paracoccus pantotrophus из семейства Rhodobacteraceae — хемооргано-гетеротроф, также способная существовать...
Амёбы (лат. Amoeba, от др.-греч. ἀμοιβή — превращение) — род микроскопических одноклеточных простейших из семейства Amoebidae. У амёб неправильная, всё время меняющаяся форма. Передвигается при помощи ложноножек (псевдоподий), постоянно возникающих и исчезающих.
Бактериальное заражение (бактериальная инвазия) — процесс передачи патогенных бактерий одним лицом другому, либо заражение бактериями через контакт с внешней средой.
Упоминания в литературе (продолжение)
В последнее время список известных азотофиксаторов, как свободноживущих, так и симбиотических, значительно расширился. Среди азотофиксирующих
микроорганизмов особый интерес представляют организмы, сочетающие в одной клетке фотосинтез и способность к усвоению молекулярного азота, – наиболее «совершенные» автотрофы. К ним относятся фотосинтезирующие (фототрофные) бактерии, которые все садоводы применяли в виде ЭМ-препаратов, но не задумывались об их роли.
Обычно под иммунитетом понимается способность сопротивляться чему-либо, например быть нечувствительным к действию инфекции. Количество разных
микроорганизмов , в том числе и болезнетворных, находящихся внутри человека, настолько велико, что единственным разумным объяснением, почему они, попав в организм, так медленно размножаются, является наличие у здоровых клеток способности защищаться. Иными словами, живые клетки недоступны не только для инфекции, но и для любых других клеток. Поврежденная клетка себя не защищает, является питательной средой для бактерий и должна быть как можно скорее утилизирована клетками иммунной системы организма. Особенно опасно скопление не утилизированных поврежденных клеток, попав в которые болезнетворные бактерии размножаются значительно быстрее. Сегодня существует множество данных, свидетельствующих, что носителей различных бактерий и вирусов (гепатита, туберкулеза, герпеса, гриппа и многих других) во много раз больше, чем заболевших. Но как только иммунитет снижается и образуется питательная среда из не утилизированных погибших клеток, клетки инфекции начинают размножаться и распространяться. Для того чтобы противостоять этому процессу, иммунная система организма с помощью «армии» иммунных клеток «прочесывает» ткани, выискивая поврежденные клетки своего организма и утилизируя их. Поэтому под иммунитетом организма мы понимаем его способность поддерживать минимальное количество собственных поврежденных клеток в условиях нагрузки и действия повреждающих клетки факторов.
Плодородие почвы обеспечивается не только наличием в ней неорганических и органических веществ, но и различными видами
микроорганизмов , которые обусловливают качественный состав почвы. Наиболее богаты микроорганизмами верхние слои почвы. Так, на глубине 5–15 см их содержится 1 000 000 в 1 мм3, но с увеличением глубины их число снижается, и на глубине 1,5 м и более можно встретить лишь единичные особи. Плотность микрофлоры особенно высока в черноземных, каштановых почвах, а также в хорошо удобряемых сероземах. Всего лишь 1 г плодородной почвы содержит несколько миллионов бактерий большинства известных к настоящему времени видов, миллион спор грибов, полсотни тысяч водорослей и четверть сотни тысяч простейших. Микрофлора плодородной почвы представлена микробными популяциями водорослей, актиномицетов, нитрифицирующих, денитрифицирующих, целлюлозоразлагающих бактерий, пигментных микробов, грибов, простейших, серобактерий, азотофиксирующих бактерий. Вместе с растениями и животными они составляют сложные и многообразные биогеноценозы, плотность и состав которых, а также функциональная активность и другие важные характеристики зависят прежде всего от типа и структуры почвы, от ее физико-химических показателей, в том числе от влажности и интенсивности инсоляции.
Розеноу исследовал метод, с помощью которого в человеческом теле можно было контролировать
микроорганизмы . Его основной принцип заключался в том, что в каждом теле обитают миллионы бактерий, адаптированных к своей окружающей среде. Отходы их жизнедеятельности способствуют развитию многих возрастных дегенеративных заболеваний. Перекись, введенная внутрь, обогащает ткани кислородом и тем самым борется с инфекцией, убивая микроорганизмы, вызывающие болезнь.
Позднее российский ученый П. А. Шаблин [14] на основе анабиотических
микроорганизмов байкальской экосистемы создал аналогичный российский ЭМ-препарат «Байкал ЭМ-1». По многочисленным научным (литературным) данным, он не уступает японскому препарату. «Байкал ЭМ-1» – концентрат в жидком виде, в котором присутствует более 80 штаммов анабиотических (полезных) микроорганизмов. Особенностью ЭМ-препарата является то, что он включает устойчивую ассоциацию как аэробных, так и анаэробных микроорганизмов. В состав ЭМ-технологии, как и в японском препарате, входят фотосинтезирующие, азотофиксирующие, молочнокислые бактерии, дрожжи, актиномицеты, ферментирующие грибы и продукты их жизнедеятельности. Перечисленные микроорганизмы вырабатывают разнообразные физиологически активные вещества – ферменты, аминокислоты, витамины, биофунгициды и др., оказывающие положительное влияние на рост и развитие растений, на защиту растений от болезней и вредителей, в итоге происходит регенерация (восстановление) продуктивной силы почвы.
Используя материал памятника как субстрат,
микроорганизмы растут на нем, питаются, размножаются, выделяют продукты обмена веществ. В качестве питательных веществ они могут использовать вещества органической природы (в том числе, остатки старой плесени или слизистой бактериальной пленки), пыль (как музейную, так и привносимую извне), следы рук, реставрационные полимерные материалы и т. п. Более того, многие грибы и бактерии могут получать необходимые им углерод и энергию из органических веществ, содержащихся в минеральных материалах.
Наибольший вклад в изучение взаимосвязей между здоровьем человека и микрофлорой, населяющей кишечник, внес великий российский ученый, нобелевский лауреат И. И. Мечников. Еще в 1907 году он предположил, что многие заболевания возникают в результате действия на клетки и ткани организма токсинов и продуктов обмена веществ, которые производятся микробами, обитающими в пищеварительном тракте. Отсюда он сделал закономерный вывод: продолжительность жизни может быть больше, а скорость старения при этом меньше, если в организм будет поступать больше молочнокислых бактерий, которые «выместят» патогенные
микроорганизмы , в результате чего всасывание в кровь ядов, ими производимых, прекратится.
Но это еще не все. На нас и внутри нас проживают разнообразные и многочисленные
микроорганизмы – «постоянные обитатели», комменсалы, – совокупность которых называют микрофлорой (может быть, лучше было бы их назвать микрофауной). Так, в нашем кишечнике содержится огромное количество микроорганизмов, которые приобрели способность жить там постоянно, не причиняя нам никакого вреда, а, наоборот, чаще всего помогая нашему организму нормально функционировать. «Постоянные обитатели» весьма ревностно относятся к «пришельцам» и, как правило, побеждают их, отвоевывая для себя «место под солнцем» (для «постоянных обитателей» наш кишечник равносилен солнцу, без которого они жить не могут). Здесь действует принцип «микробы против микробов». На нашей коже также существуют «постоянные обитатели», они, например, способны успешно бороться с таким грозным микробом, как возбудитель сибирской язвы. Прижившиеся у нас в верхних дыхательных путях пневмококки успешно справляются с вирусами гриппа. Еще одни ворота для инфекции – влагалище у женщин. Нормальная флора влагалища содержит около шести разных видов бактерий, поддерживающих среду, неблагоприятную для проживания других бактерий. В частности, там «прописан» постоянный обитатель по имени палочка Додерлейна, который занимается глубоким самоочищением влагалища от микробов-«пришельцев».
Но научное подтверждение полезности кисломолочных напитков, в том числе и йогурта, было получено гораздо позднее. Честь этого открытия принадлежит нашему соотечественнику И. И. Мечникову. Разрабатывая в начале XX в. теорию о связи процессов старения с пищеварением, он обратил внимание на то, что в Болгарии очень много долгожителей. Проанализировав рацион питания болгарских крестьян, он пришел к выводу, что значительное место в нем занимают кисломолочные йогуртоподобные продукты. Ученый предположил также, что причиной многих заболеваний может быть воздействие на ткани организма разнообразных токсинов, продуцируемых
микроорганизмами , обитающими в пищеварительном тракте или попадающими в организм извне. Позднее эта теория получила развитие. Современные ученые изучили роль флоры кишечника и установили, что входящие в ее состав полезные бактерии выполняют ряд важных функций:
Эволюционные предшественники нервных клеток – одноклеточные организмы, как прокариоты, так и эукариоты, со времени своего появления жили группами – колониями.
Микроорганизмы одного биологического вида, находясь рядом, всегда образуют между собой связи. Количество связей у каждого организма и их назначение различаются у разных биологических видов и внутри видов у колоний с разной численностью организмов. Уже у прокариот существует распознавание «своего» и «чужого» через систему рецепторов при контактах для передачи генетического материала. В таком распознавании участвуют молекулярные комплексы внутри микроорганизмов[1].
Микробиота – это почвенные
микроорганизмы , составляющие основное звено детритной пищевой цепи, которые представляют собой как бы промежуточное звено между растительными остатками и почвенными животными. Сюда относятся прежде всего цианофиты, грибы и простейшие. Они живут в почвенных порах, заполненных гравитационной или капиллярной водой, причем часть жизни могут находиться в адсорбированном состоянии на поверхности частиц в тонких прослойках пленочной влаги. Многие из них обитают и в обычных водоемах. Вместе с тем почвенные формы обычно мельче пресноводных и отличаются способностью значительное время находиться в инцистированном состоянии, пережидая неблагоприятные периоды.
С помощью системы иммунитета формируются и закрепляются генетически реактивность организма к одним видам
микроорганизмов , к взаимодействию с которыми он не приспособлен, и отсутствие реакции тканей и органов к другим видам. Возникают видовая и индивидуальная формы иммунитета. Обе формы могут быть абсолютными, когда организм и микроб не взаимодействуют непосредственно ни при каких условиях (например, человек не заболевает собачьей чумкой), или относительными, когда взаимодействие между ними может произойти при определенных условиях, ослабляющих иммунитет организма: переохлаждении, голоде, перегрузке и т. п. Функция иммунной системы заключается в том, чтобы компенсировать недостаточность неспецифических форм защиты организма от антигенов в тех случаях, когда фагоциты не могут уничтожить антиген, если он имеет специфические защитные механизмы. Так, например, некоторые бактерии и вирусы могут размножаться внутри поглотившего их макрофага. Более того, на них в этом состоянии не действуют лекарственные препараты, например, антибиотики. Поэтому иммунная система отличается большой сложностью, дублированием функций отдельных элементов, включает клеточные и гуморальные элементы, предназначенные для точного опознания, а затем и уничтожения микробов и продуктов их жизнедеятельности. Система является саморегулирующейся, реагируя не только на количество микробов, включая последовательно свои элементы, повышая чувствительность неспецифических уровней защитной реакции и прекращая иммунную реакцию в нужный момент. Таким образом, формирование в ходе эволюции и всемерное совершенствование специальной противобелковой обороны играют огромную роль в охране здоровья организма.
Составляющие окружающей среды, специфические для данного вида живого организма, обеспечивающие его развитие и воспроизводство характеризуют экологическую нишу этого вида. Такой нишей могут быть океан, опушка леса, капля воды. Совокупность неорганической основы, климатических условий (экотоп) и живых организмов (биоценоз) представляет экосистему (рис. 2). В экотоп входят климат, вода, почва, элементы ландшафта, воздух. Биоценоз составляют живые организмы, (зооценоз), растения (фитоценоз) и
микроорганизмы (микробиоценоз). Для полноты компонентов составляющих экотоп, необходимо включить солнечное излучение, электромагнитный и акустический фон, а также, космическое излучение. Биоценоз и экотоп эволюционируют, воздействуя друг на друга через систему связей. Эти связи показаны стрелками, и механизм этого взаимодействия и представляет предмет экологии.
Способность спирулины расти в высокотемпературной и щелочной среде помогает ей обитать и распространяться в любых водоемах, которые она занимает. В отличие от других
микроорганизмов , известных под названиями «бактерии» и «микробы», спирулина является одним из самых чистых, естественно стерильных продуктов, найденных в природе.
Использование типичных кишечных организмов в качестве индикаторов фекального загрязнения (а не самих патогенных агентов) является общепризнанным принципом мониторинга и оценки микробиологической безопасности водоснабжения. В идеале обнаружение таких индикаторных бактерий должно означать возможное присутствие всех сопутствующих такому загрязнению патогенных агентов. Индикаторные
микроорганизмы должны легко выделяться из воды, идентифицироваться и количественно определяться. При этом они должны дольше выживать и в водной среде, чем патогенные агенты, и должны быть более устойчивы к обеззараживающему действию хлора, чем патогенные. Практически какой-либо один организм не может отвечать всем этим критериям, хотя многие из них имеют место в случае колиформных организмов, особенно Е. соli – важного индикатора загрязнения воды фекалиями человека и животных. Другие организмы, удовлетворяющие некоторым из этих требований, хотя и не в такой степени, как колиформные организмы, также могут в некоторых случаях использоваться в качестве дополнительных показателей фекального загрязнения.
БИОХИ́МИЯ, наука, изучающая химический состав живых организмов и химические процессы, лежащие в основе их жизнедеятельности. Исследование веществ органического происхождения, а также таких процессов, как брожение или пищеварение, началось давно, но как самостоятельная наука биохимия сложилась лишь к нач. 20 в. К этому времени были накоплены сведения о строении и биологической роли белков, жиров и углеводов, возникли представления о принципиальном сходстве химических превращений в клетках всех живых существ. Вместе с тем были выяснены характерные особенности обмена веществ у животных, растений и
микроорганизмов .
Первые проблемы начинаются еще на уровне взаимодействия с бактериями. Если можно сказать, что антитела наиболее активны против
микроорганизмов , свободно находящихся в крови или тканях, то иммунный ответ, реализуемый клеточными механизмами, имеет дело с микроорганизмами, проникшими в клетки. Какой из механизмов окажется эффективным, во многом зависит от поведения микроорганизма. При этом иммунная система высокоэффективна в распознавании чужеродных субстанций, но совершенно беспомощна в определении степени опасности, которую они могут представлять для организма. Отсюда – нежелательные побочные эффекты, например избыточный иммунный ответ против чужеродной, но не болезнетворной структуры, такой, как пыльца растений или банальная домашняя пыль. Выражается этот избыточный ответ в разнообразных аллергических реакциях.
Так как большинство бактерий во всех природных экосистемах существуют в биопленках, сообщества
микроорганизмов отличаются особым характером взаимодействия. В частности, они могут быть особо устойчивы к защитной реакции макроорганизма, резистентны к антибиотикам и выносливы в стрессовых для микроорганизмов ситуациях – повышение температуры, кислотности, обезвоживания (Rotstein I., Simon J. H., 2006).
Даже сейчас между биологами не утихают дебаты о том, происходит ли все разнообразие жизни на нашей планете от одного-единственного «универсального органического звена» – или же все разнообразие окружающего животного и растительного мира пошло разными путями еще в водах первичного океана. В последнее время чаша весов в этих спорах все больше склоняется к мнению о наличии нескольких общих предков, ведь в противном случае живые существа быстро израсходовали бы все свои жизненные ресурсы, в итоге отравив себя продуктами собственной жизнедеятельности. Замкнутость циклов может быть обеспечена только сообществом из нескольких разных видов
микроорганизмов , разделивших между собой биохимические функции. Таким образом, земная преджизнь, плескавшаяся в водах первичного океана, скорее всего была сообществом из множества простейших систем, в которых происходил активный обмен наследственным материалом между организмами.
На связь между колебаниями активности Солнца и различными проявлениями жизнедеятельности у обитателей Земли указывал ещё выдающийся шведский физико-химик, автор теории электролитической диссоциации, лауреат Нобелевской премии по химии С. Аррениус. Российский физик Ф.Н. Шведов установил зависимость роста деревьев от активности Солнца [46]. Казанский врач-бактериолог С.Т. Вельховер обнаружил изменения окрашиваемости и болезнетворности некоторых
микроорганизмов при солнечных вспышках [12]. Однако основоположником гелиобиологии считается советский учёный А.Л. Чижевский [50–54]. В его работах показано что изменения солнечной активности влияют на скорость роста годичных древесных колец, урожайность зерновых, размножение и миграцию насекомых, рыб, животных, возникновение и обострение ряда заболеваний у человека и живых особей.
Нарушение нормального функционирования органов и систем, составляющих человеческий организм, приводит к тому, что защитные силы его ослабевают, и человек становится уязвим для патогенных
микроорганизмов и вирусов, атакующих его как снаружи, так и изнутри. Острые и хронические болезни заставляют многих людей прибегать к использованию химических лекарственных препаратов, часть компонентов которых представляет собой вредные для человеческого организма вещества. Скапливаясь в его тканях, они со временем приводят к еще большему нарушению работы всех органов. Здоровье человека ухудшается, он снова принимает лекарства – таким образом, получается замкнутый круг…
Полисапробная зона характеризуется сильным загрязнением воды, отсутствием кислорода, восстановительными процессами. Окислительные процессы отсутствуют. Флора и фауна крайне бедны. Происходит интенсивное размножение
микроорганизмов , их число измеряется многими сотнями тысяч и миллионами в 1 мл.
У метаболизма имеются две составляющие, две его стороны. С одной из них происходит расщепление попадающих в организм веществ. Это – необходимый процесс, поскольку не всё то, что попадает в организм, может быть использовано им для построения собственных тканей. А к тому же, такое расщепление помогает защититься от многих опасных веществ и
микроорганизмов .
12) при декарбоксилировании аминокислот (RCOOHNH2 + CO2) образуются амины, количественное содержание которых является признаком свежести рыбы или испорченности. Азотистые небелковые соединения всегда имеются в тканях рыбы как продукты постоянного превращения (метаболизма) белков. Одни белки распадаются, другие видоизменяются, третьи синтезируются, и при этом выделяются отдельные фрагменты белков, содержащие азот и получившие названия экстрактивных веществ. Они извлекаются (экстрагируются) теплой водой из тканей рыбы. Содержание их невелико – 1,5–3,9 % от массы рыбы разных видов (в мясе акул некоторых видов – до 10 %). Однако они существенным образом влияют на органолептические характеристики (вкус, запах) рыбы, способствуют ферментативной активности пищеварительных соков организма человека при потреблении рыбы, но одновременно как низкомолекулярные соединения являются объектом питания
микроорганизмов и, таким образом, уменьшают срок годности рыбной продукции.
Отмирая,
микроорганизмы и низшие растения создают в почве запас органического вещества, который могут использовать растения более высокоорганизованные, в том числе и высшие. Для того чтобы на Земле возник почвенный покров, необходимо наличие почвообразующих пород, климатических воздействий, растительных и животных организмов. Эти факторы перераспределяются в зависимости от условий почвообразования, к которым следует отнести географическое положение, особенности рельефа, геологическую эпоху, деятельность человека.
Физиологическое единство ствола и корней растения, бесчисленных канальцев с их избирательным поглощением веществ из раствора жидкостей или смесей газов, их способность улавливать свет, звук при прохождении через вещество, поднимать воду от корней до самых верхушек деревьев являются не только объединением, но и изумительным взаимодействием с почвой и ее компонентами. Земля с содержащимися в ней резервами воды, минеральными солями,
микроорганизмами питает, строит, формирует растения. Растения минерализуют, формируют и питают Землю. И это означает, что все, что живет на Земле (микроорганизмы, растения, животные, человек), получает энергию Жизни только от растительной пищи в ее естественном, натуральном виде.
Бледные трепонемы малоустойчивы к различным внешним воздействиям. Оптимальной температурой для их существования является 37°C. При 40–42°C вне человеческого организма они погибают в течение 3–6 ч, а при 55°C – за 15 мин. В цельной крови или сыворотке при 4°C
микроорганизмы сохраняют жизнеспособность не менее 24 ч, что имеет значение при переливании крови. Бледная трепонема устойчива к низким температурам. Понижение температуры в пределах —7°C не оказывает большого действия на жизнеспособность возбудителя сифилиса; в замороженном состоянии при – 18°C он в течение года не теряет своей заразительности для кроликов.
В 2010 году в журнале Food Microbiology был опубликован сравнительный анализ микробного состава на поверхности салата, который произрастает на обычных и органических фермах в Испании59. Оказалось, что по разнообразию и количеству
микроорганизмов салат с органических ферм отличается от салата с обычных ферм: в среднем в нем больше энтеробактерий (группа, в которую попадают кишечная палочка, сальмонелла, шигелла и даже чумная палочка Yersinia pestis), псевдомонад и некоторых других бактерий. В еще одной работе, опубликованной в Canadian Journal of Microbiology, было показано повышенное разнообразие микробов в листьях базилика, выращенного органическими методами60. Авторы обращают внимание на то, что листья базилика часто употребляются сырыми, без мытья и готовки, чтобы не помять хрупкое растение, а значит, могут нести риск пищевых отравлений.
Учитывая, что я не задаюсь целью создать медицинский трактат, не стану углубляться в подробную классификацию, которая, естественно, гораздо сложнее. Существуют антибиотики широкого спектра, действующие на многие группы возбудителей болезней. Чем шире этот спектр, тем спокойнее врач-аллопат – ведь лечебное действие формально оказывается максимальным. Но таким же максимальным оно станет и для сапрофитных (необходимых нам) бактерий кишечника. В итоге антибиотик резко нарушает в кишечнике соотношение «полезных» и «вредных»
микроорганизмов , что приводит к бурному росту, в частности, грибковой инфекции. Оговоримся сразу, что действительно бывают ситуации, когда некогда рассуждать о побочных действиях антибактериальных препаратов и их необходимо применить (кстати, лучше в таком случае делать инъекции, а не глотать таблетки).
Витамины, минералы и микроэлементы – это незаменимые компоненты пищи, регулирующие процессы обмена веществ и необходимые организму в минимальных количествах. Первопроходцем в изучении витаминов был наш соотечественник Н.И. Лукин. Он впервые в опытах на животных обнаружил в пище наличие веществ, которые по своим свойствам, биологической ценности отличаются от белков, жиров, углеводов и минеральных веществ. Витамины почти не синтезируются организмом и поступают с пищей. Только некоторые витамины могут образовываться в кишечнике в результате жизнедеятельности обитающих в нем
микроорганизмов .