Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

Читайте также:

1. A) Защита человека от негативных факторов.
2. I. Философия в жизни человека и общества.
3. II. Жизненная среда и экология человека
4. II. Страхование жизни.
5. II. Труд в жизни людей
6. V Структура субъективного мира человека
7. V. Актуальные аспекты формирования здорового образа жизни.
8. А. Основополагающие принципы прав человека
9. Адаптация человека в организации. Типы компенсации. Проекции человека в организационном поведении.
10. Азбука безопасности и выживания человека в экстремальных ситуациях
11. Азбука оживления человекаA
12. АКСИОЛОГИЯ — философское учение о ценностях и их природе.

Предмет и задачи микробиологии

1. Микробиология – наука о жизни микробов.

2. Роль микроорганизмов в природе и жизни человека. Микробиология – основа биотехнологии.

3. Краткий исторический очерк развития микробиологии.

1. Микробиология – наука о жизни микробов

Термин «микробиология» впервые был предложен Ж. Дюкло. Происходит он от греческих слов – микрос(малый), БИОС(жизнь), логос(учение). Микробиология – наука о мельчайших живых существах, их строении, физиологии, биохимии, росте, развитии, наследственности и изменчивости, а также их взаимоотношении с высшими организмами и неживой природой.

В настоящее время микробиология по уровню теоретических и прикладных исследований занимает ведущее место в биологии.

Микроорганизмы относят к третьему царству живых существ – протистам. Это в основном одноклеточные, слабо дифференцированные организмы, среди которых различают эукариоты, имеющие обособленное ядро (простейшие, водоросли, грибы) и прокариоты – не имеющие обособленного ядра (бактерии, сине-зеленые водоросли или цианобактерии, актиномицеты, риккетсии).

Вирусы, как неклеточные организмы, иногда относят к прокариотам, но чаще выделяют как самостоятельную группу организмов (рис.1).

Таким образом, по морфологии микроорганизмы представляют разнообразную группу. Однако существует ряд признаков и общих черт, которые позволяют объединить эти организмы:

1. Малые размеры – от нескольких десятков микрон до сотых долей микрона. Например, 1 г бактериальной культуры содержит 10бактериальных клеток.

2. Простата строения.

3. Широкое распространение в природе. Они поистине вездесущи: в воде, почве, воздухе, горячих источниках, нефтяных скважинах, атомных реакторах, организмах животных и т.д.

4. Высокая скорость адаптации за счет сильно выраженной метаболической изменчивости (особенность)

5. Высокая интенсивность обмена веществ. Пищи потребляют в 20 раз больше веса своего тела. Это связано с высокой активностью ферментных систем и большой площадью соприкосновения их тел с субстратом.

6. Высокая скорость размножения. Если бы 1 бактериальная клетка беспрепятственно делилась, то через 48 часов образовалась бы биомасса в 4000 раз больше массы Земли.

7. Общность культивирования и методов исследования.

1. Биологическое выветривание горных пород (наряду с физическим и химическим) сыграло важную роль в становлении круговорота биогенных элементов (С, N, P, S), создавая тем самым условия для возникновения и развития высокоорганизованных организмов. Именно микроорганизмы способствовали формированию нового природного тела – почвы, которая явилась субстратом для всех наземных растений, и которая сыграла и играет большую роль в эволюции всех организмов.

2. Микроорганизмы преобразовали не только литосферу и гидросферу, но и атмосферу, которая стала более благоприятной для развития жизни. Они связали токсические соединения: NH₄ (аммоний), H₂ S(серо-водород), CO(угарный газ, оксид углерода) , CH_{4(метан)} . В результате деятельности динитрофицирующих бактерий в атмосферу поступает значительное количество оксидов азота, которые поддерживают озоновый экран планеты.

3. Оказали прямое влияние на развитие живых систем через симбиоз прокариотических и эукариотических клеток (рис.2 . Симбиотическая теория образования эукариот). http://biotriton.narod.ru/text/smbgenes.htm

4. Микроорганизмы – важнейшее звено биогеоценозов. Они редуценты.

5. Симбиоз клубеньковых бактерий с высшими растениями обеспечивает накопление в почве минерального азота, который является важнейшим органогеном. Большой вклад в этот процесс вносят и свободно живущие азотофиксаторы.

6. Микроорганизмы вступили в симбиоз с животными. Они выполняют важную функцию при переваривании пищи (особенно клетчатки). В организме человека обитает около 400 видов бактерий (главный терапевт г. Москвы).

7. Играют важную роль в образовании природных ископаемых: нефти, газа, торфа, меди, марганца, железа, серы и др., которые во многом предопределили социальную эволюцию человека.

8. Микроорганизмы – ограничивающий фактор размножения других организмов (болезни).

В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА. МИКРОБИОЛОГИЯ – ОСНОВА БИОТЕХНОЛОГИИ

Биотехнология – это наука и отрасль промышленности, использующая живые организмы и биологические процессы в производстве.

На основе применения знаний и методов биохимии, микробиологии, генетики и химической техники биотехнология позволяет извлекать выгоду в технологических процессах из свойств микроорганизмов и клеточных культур.

1. Сельское хозяйство.

Животноводство: белок, аминокислоты, витамины, гормоны, синтетические вакцины, бактериальные и вирусные препараты (для лечения) – микроорганизмы; новые породы животных – генная инженерия.

Растениеводство: бактериальные удобрения (для фиксации N), биологические средства защиты от вредителей и болезней, борьба с сорняками – микроорганизмы. Клонирование и селекция новых сортов растений из клеточных и тканевых культур. Получение безвирусных сортов, выращивание искусственных «семян» – генная инженерия.

2. Здравоохранение:антибиотики, вакцины, инсулин, интерферон, гормоны роста человека – микробиология. Получение моноклональных антител (диагностический и лечебный препарат) – генная инженерия.

Дата добавления: 2014-01-11 ; Просмотров: 11910 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Микроорганизмы являются важным звеном в круговороте веществ в природе, разлагают растительные и животные остатки, очищают загрязненные органикой водоемы. Без них не могла бы существовать жизнь на земле.

Они распространены везде: в почве, воде, воздухе, организмах животных и растений, откуда они попадают на предметы, одежду, на руки, в пищу, в рот, кишечник [3]. Как и всякие живые существа, микроорганизмы питаются, и размножаются.

У них нет специальных органов пищеварения. Пита-тельные вещества проникают в микроорганизмы через оболочку клетки. Поэтому для развития микроорганизмов хорошей питательной средой являются продукты, содержащие много воды: молоко, бульоны, мясо, рыба и т. д.

Учеными доказано, что микроорганизмы бывают: полезные и вредные [8].

Для собственных микроорганизмов наш человеческий организм является обычным родным "при-ютом" с самой нормальной для них средой обитания, поэтому "наши" микробы для нас – это совершенно не чужеродная форма жизни, так в организме одного взрослого человека проживает до 100 триллионов одноклеточных существ.

Факт, что мы состоим преимущественно из разных бактерий, может вызвать тревогу, однако, большинство бактерий действуют нам на благо, и без них мы просто не выжили бы. Это бактериально-человеческое взаимодействие по большей части является симбиотическим (взаимовыгодным).

В обмен на продовольствие и питание, бактерии помогают нам с пищеварением, образованием витаминов итспособствуют укреплению нашей иммунной системы. Кроме того, они защищают нас от патогенных инфекции.

Тысячелетиями человек использовал молочные бактерии для создания многих молочных продуктов. Человек размножает некоторые виды бактерий, потому что нуждается в них, и использует.

Благодаря деятельности микроорганизмов квасится капуста, маринуются овощи, готовится тесто, простокваша, кефир, сыр, масло. Бактерии необходимы в процессе брожения при производстве творога, уксуса, вина. Если в молоко добавить разные бактерии получатся, сыр, простокваша, кефир, йогурт, творог.

Бифидобактерии, лактобактерии и кишечные палочки – первые жители нашего кишечника, и начинают его заселять сразу после рождения ребенка. Полезные микробы участвуют в пищеварении, помогают вырабатывать и усваивать витамины группы В, защищают от аллергии, поднимают иммунитет и устойчивость к инфекциям.

А еще они защищают человека от его врагов – вредных микробов. Как только по какой-нибудь причине снижается количество полезных микробов (например, приём антибиотиков), сразу «власть» переходит к вредным микробам, и в кишечнике развивается дисбактериоз.

Известно, что если долго хранить вино, оно постепенно превращается в уксус. Это превращение вызывают попавшие в вино уксуснокислые бактерии. С их помощью получают уксус.

Микроорганизмы помогают находить применение отходам животноводства. Из миллионов тонн навоза, накапливающегося на фермах, бактерии в специальных установках могут производить горючий «болотный газ» (метан).

Токсичные вещества, содержащиеся в отходах, при этом обезвреживаются, вдобавок вырабатывается немалое количество топлива. Точно так же бактерии очищают сточные воды, а некоторые участвуют в образовании полезных ископаемых.

Почвенные бактерии превращают перегной в минеральные вещества, которые поглощают корни растений.

Всем живым организмам, чтобы создавать белки, необходим азот. Нас окружают настоящие океаны атмосферного азота. Но ни растения, ни животные, ни грибы усваивать азот прямо из воздуха не способны. Зато это умеют делать особые азотфиксирующие бактерии.

Некоторые растения (бобовые, облепиха) на своих корнях образуют специальные «квартиры» (клубеньки) для таких бактерий. Поэтому люцерну, горох, люпин и другие бобовые часто высаживают на бедных или истощенных почвах, чтобы их бактерии «подкормили» почву азотом.

Различные бактерии помогают человеку изготавливать шелк, производить кофе, табак. Оказывается, если ввести в организм бактерии ген какого-либо нужного человеку белка – например, ген инсулина. Тогда бактерия начнет его вырабатывать.

Этим занимается наука генная инженерия. После долгого и трудного поиска ученым удалось наладить бактериальное «производство» этого вещества (инсулина), жизненно необходимого больным диабетом.

Теперь перейдем к «одноклеточным врагам» человека.

Их главное оружие против более развитых существ – это токсины (яды). С помощью подобных веществ они отравляют клетки организмов, на которых паразитируют, а иногда они встраиваются в клетки человека, и уничтожают их.

В результате их жизнедеятельности возникают эпидемии заразных заболеваний человека и животных (чума, холера, оспа и др.) от которых ежегодно в странах Америки и Англии умирают сотни тысяч людей. Болезнетворные бактерии подстерегают человека повсюду.

Для жизнедеятельности микроорганизмов хорошей средой является налет на зубах, остатки пищи между ними. Обильное развитие микробов во рту ведет к быстрому размножению пищевых остатков, при этом накапливаются химические продукты этого распада, которые разрушают эмаль зубов, и приводят к развитию кариеса. Поэтому так важно систематически чистить зубы, полоскать рот после каждого приема пищи.

Но самое большое количество микроорганизмов обитает в толстом кишечнике. Поэтому надо обязательно соблюдать правила личной гигиены, мыть руки перед едой и после прогулки, а также после посещения туалета.

Теперь я точно могу утверждать, что микроорганизмы – живые «невидимки», которые постоянно сожительствуют с нами, причем некоторые составляют полезную микрофлору, и нужны нам для нормальной жизнедеятельности, a некоторые просто паразитируют.

Живя в организме человека, микроорганизмы должны беречь своего хозяина, а не вредить ему, а чтоб это было именно так, необходимо соблюдать правила личной гигиены.

Бактерии в природе

Данные живые организмы одними из первых появились на нашей планете. Распространены они повсеместно. Бактерии обитают на дне водоёмов, в почве, могут выдерживать как низкие, так и высокие температуры.

Значение этих организмов в природе неоспоримо. Именно бактерии обеспечивают круговорот веществ в природе, который является основополагающим жизни на Земле. Органические соединения под их воздействием изменяются и распадаются на неорганические вещества.

Почвообразовательные процессы обеспечивают почвенные микроорганизмы. Остатки растений и животных распадаются и преобразуются на гумус и перегной только благодаря бактериям.

В водной среде представителей данного царства используют для очищения водоёмов, а также сточных вод. Благодаря своей жизнедеятельности бактерии из опасных органических веществ делают безопасные неорганические.

Рис. 1. Роль бактерий в природе.

Болезнетворные микроорганизмы

Однако есть бактерии, которые приносят вред другим живым организмам. Болезнетворные микроорганизмы могут вызывать заболевания у растений, животных и человека. Например:

• Сальмонелла вызывает брюшной тиф;
• Шигелла – дизентерию;
• Клостридиум – столбняк и гангрену;
• Туберкулёзная палочка – туберкулёз
• Стафилококки и стрептококки – гноение и т.д.

Пути передачи могут быть разнообразны:

• при чихании, разговоре, кашле от больного человека;
• при физическом контакте;
• при помощи переносчиков (насекомых, грызунов);
• через проникновение в раны.

Многие болезни заканчиваются летальным исходом, из-за своей способности приспосабливаться к лекарствам, бактерии не так просто уничтожить. Современная наука активно борется с болезнетворными микроорганизмами, выпуская новые лекарственные препараты.

Рис. 2. Болезнетворные микрорганизмы.

Изучение физиологии бактерий основал Луи Пастер ещё в 1850-х годах. Его исследования продолжили М. В. Бейеринк и С. Н. Виноградский, которые исследовали значение микроорганизмов в природе.

Использование бактерий

Человечество научилось использовать бактерии себе во благо, например:

• при производстве лекарственных средств;

Существуют специальные виды бактерий, которые способны вырабатывать сильнейшие антибиотики, такие как тетрациклин и стрептомицин. Своим воздействием они убивают многие болезнетворные микроорганизмы.

• приготовление новых продуктов питания;
• выпуск органических веществ;
• получение кисломолочной продукции (йогурты, закваски, кефиры, ряженки);
• изготовление различных сортов сыров;
• виноделие;
• маринование и закваска овощей.

Рис. 3. Использование бактерий человеком.

Что мы узнали?

В природе и жизни человека бактерии имеют большое значение. Без этих микроорганизмов не мог бы происходить круговорот веществ в окружающей среде. И хотя многие из них могут приносить вред жизни и здоровью, использование бактерий человеком позволило бороться со многими болезнями и изготавливать массу новых продуктов питания.