Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Экология организмов.doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
29.08.2019
Размер:
215.04 Кб
Скачать

4 Группы:

  • сапрофиты- извлекают пит вещ-ва из мертвого и разлагающегося орг материала. Секретируют ферменты в орг вещ-во, поэтому переваривание пищи идет вне организма, образующиеся растворимые продукты всасываются и ассимилируются внутри тела сапрофита. Выполняют роль редуцентов в трофических цепях.

  • Симбионты- клубньковые бактериии (Rhizobium) фиксируют азот и живут в клубеньках бобовых. Eisheriсhia coli- бактерия, обитающая в кишечнике человека, синтезирующая и поставляющая витамины групп В и К.

  • Паразиты- облигатные и факультативные, но в любом случае нуждаются в дополнительных ростовых вещ-х, тк сами их синтезировать не могут.

  • Миксотрофы- м/о со смешанным питанием, способные переходить от одного типа питания к другому. Например- Chlorilla vulgaris (зеленая водоросль)- растет на свету, способна к фотосинтезу, а в темноте питается гетеротрофно.

ОВ у м/о — метаболизм:

  • энергодающие реакции катоболизма- окисление в-в с получением энергии.

  • Анаболизм- синтез основных сложных в-в

  • амфиболизм- энергозависимые реакции, промежуточные, обеспечивающие перестройку одних в-в в другие.

М/о в соответствии с этими реакциями, а так же основными источниками энергии, углерода и донора электрона:

Источник С

Автотрофы (исп СО2 и др орг соединения)

Гетеротрофы (исп орг источники углерода) : галозойные- тв частицы пищи (простейшие), осмотрофные- растворенные вещ-ва (грибы, бактерии)

Источник энергии

Фототрофы- исп Е света

Фотоавтолитотрофы (зеленые, пурпурные серные бактерии, цианобактерии)

Фотоорганогетеротрофы (пурпурные и несерные бактерии)

Хемотрофы- химич Е, получаемую при окислении в-в

Хемолитоавтотрофы (нитрифицирующие и метаногенные бактерии)

Хемоорганогетеротрофы (большинство м/о)

Литотрофы- неогранич источник, в качестве окисляемого субстрата

Органотрофы- органич вещ-во

Источник донора электрона

В зависимости от исп окислителя м/о делят на:

  • Аэробы- О2 в качестве окислителя

  • Анаэробы- исп иные окислители

Не смотря на то, что положение многих м/о в системе живого мира до конца не выяснено, характерно 2 черты:

  • высокая скорость роста и размножения (простое деление клетки)

  • отсутствие сложного полового процесса

М/о обитают во всех средах, где на них оказывают влияние такие факторы как:

  • излучение

  • солнечная активность

  • температура-

  • кислотность

  • водная активность

  • наличие молекулярного О2

  • питательных в-в

Температура: по мере повышения температуры до определенных пределов, скорость химических реакций возрастает → скарость роста м/о увеличивается. При высоких t инактивируются и клетка гибнет. При низких t нарушаются процессы фотосинтеза и рост прекращается. Температурный интервал, в котором возможен рост м/о в природе очень широк и составляет от отрицательных значений до 100 градусов. По отношению к температуре:

            • психрофиллы- псевдоманады, вибрионы, дрожжи, некоторые водоросли. Относительно быстро размножаются при t=0, оптимум их жизнедеятельности составляет +15 градусов и ниже, а мах бывает не выше +20, при комнатной t быстро погибают. У них особый состав мембран, с пониженной точкой замерзания.

            • Психротрофы (факультативные психрофиллы)- вызывают порчу замороженных продуктов, способны расти при t=0, но их температурный оптимум +20-30 град.

            • Мезофилы- развиваются в диапазоне умеренных температур, широко распространены в почве, воде умеренных и тропических широт и в организмах животных.

            • Термофилы- растут при t> 40-45 град. Облигатные термофилы имеют оптимум 65-70 град. И минимум 40-42. факультативные термофилы мах= 60-65, минимум >20, м/о с оптимумом >70 град- экстремальные термофилы.

Термофилов в зависимости от усл биологии делят на 3 подгруппы:

            • организмы, которые в своем распространении не связаны с субстратами, имеющие высокие температуры.

            • Организмы, связ в своем развитии с саморазогревающимися орг субстратами- сено, торф.

            • Организмы, развивающиеся в горячих источниках, метаногенные бактерии и археи.

Механизмы, определяющие уст м/о к повышению температуры до конца не выясненны. Но это мб:

            • белки термофилов, более уст к нагреванию, в сравнение с соответтвующими белками мезофилов

            • транспортные РНК термофилов обладают повышенной термостабильностью

            • некоторые термофилы образуют термостабильную и термолобильную формы фермента, различающиеся уст к повышенным температурам.

            • Гомеовязкостная адаптация, чем выше температура, тем длиннее цепи, входящих в липиды цитоплазматических мембран жирных кислот, меньше содержание ненасыщенных кислот. При снижении температуры увеличивается содержание ненасыщенных кислот. Изменения состава кислот в липидах мембран в соответствии с температурой и называется- гомеовязкостной адаптацией- она соответствует идее Александрова и Брока о конформационной гибости белков и др макромолекул. Идея: для нормального функционирования молекул белков и аминокислот дб не слишком жесткими и не слишком лобильными. Липиды дб не слишком жидкими и не слишком твердыми- принцип семистабильности макромолекул. Однако, такие конформационные изменения макромолекул температурно зависимы, поэтому их семистабильное состояние возможно лишь в определенных пределах. Значительное изменение температуры нанесет ущерб биохимической полноценности макромолекул, поэтому в природе поддерживается корреляция между конформационной гибкостью макромолекул и усредненной температурой среды.

Кислотность: По отношению к оптимальным для роста значениям рН м/о:

  • ацидофильные- 0-5,5 (грибы и водоросли)

  • нейтрофилы- 5,5-8- большинство простейших и бактерий)

  • алкалофильные 8,5-11,5 (цианобактерии)

Иногда м/о не растут при неблагоприятных значениях рН. Для каждого м/о уст-ся свой максимум, оптимум и минимум рН. Однако, все м/о, даже растущие при экстемальных значениях рН имеют механизмы, для поддержания внутриклеточной кислотности на уровне близком к нормальным физиологическим величинам, те значения рН внутри клетки достаточно постоянно. Все м/о по отношению к кислотности делятся на группы с узким и широким диапазаном значений рН. Тем не менее в любом образце (почвы, воздуха) вне зависимости от его кислотности выделяются все группы м/о резко различающиеся по отношению к кислотности. Тк в этом образце и в этих средах существуют микро и мезозоны. Различающиеся по значениям рН. Например: в почве с интенсивным выделением СО2 (на поверхности корней растений) будут отмечаться более низкие значения рН, чем в окружающей среде. А в кислой почве вблизи разлагающегося белка может создаваться щелочная среда. Сами м/о так же активно изменяют рН в микрозонах. Например: м/о, вызывающие брожение в зависимости от условий, образуют либо нейтральные соединения, либо кислоты.

Вид

РН мин

рН оптимальная

РН мах

Среда

Acidobacter

acidophilum

2,8

3

4,3

Кислая

Aspengillus sp.

2-3

5-7

10-11

Нейтральная

Bacillus pasterii

9

10

11-12

Щелочная

Вприроде м/о испытывают на себе влияние множества факторов, поэтому необходимо учитывать взаимодействие этих факторов.

ПОПУЛЯЦИИ И СООБЩЕСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ.

Микробная система играет первостепенную роль в круговороте вещ-в и потоке Е. В БГЦ именно они определяют гомеостаз всего сообщества. В природе есть экосистемы, состоящие только из одних м/о — насыщенные солевые растворы, горячие источники. Однако нет экосистем, включающих только макроорганизмы, а значит вопрос организации и устойчивости биологических систем не может решаться без привлечения данных о структурно-функциональной организации микробных сообществ.

Экологические стратегии м/о

Сами микробоценозы хар-ся значительной стабильностью, те численность м/о, составляющие популяции разных видов, входящих в данный ценоз, поддерживается в определенных пределах. Внесенные в этот ценоз клетки посторонних м/о либо отмирают, либо через некоторое время их численность стабилизируется. Когда система молода и число факторов, определяющих ее структуру невелико, то в ней преобладет ограниченное кол-во организмов с r-стратегией, скорость размножения которых при избилии пищи высока. Популяции этих м/о не стабильны, выживают благодаря механизмам быстрого вегетативного роста. В результате их жизнедеятельности среда становится все более неоднородной, количество факторов, воздействующих на систему возрастает и зрелая система образована большим числом видов, численности популяций которых выравненны за счет того, что r-стратегов становится меньше, а число медленно растущих м/о с повышенной конкурентной способностью, k- стратегов- увеличивается. В неблагоприятных условиях появляются м/о, популяции которых находятся около нижнего предела численности, но способных резко увеличивать ее. Для этих м/о отличающихся устойчивостью к стрессовым ситуациям и перенесением экстремальных условий существования, характерна тенденция к совершенствованию механизмов, для переживания неблагоприятных условиях — l-стратегия.