7Б. Лекционный курс
7В. Теоретический материал
15. Основы экологической микробиологии |
|
15.1. Основные понятия |
|
15.2. Экологические связи в микробиоценозах |
|
15.3. Экологические среды обитания микроорганизмов |
|
15.4. Микробиологические аспекты охраны окружающей среды |
|
16. Микрофлора тела человека |
|
16.1. Общая характеристика микрофлоры тела человека |
|
16.2. Состав нормальной микрофлоры тела человека |
|
16.3. Значение нормальной микрофлоры тела человека |
|
16.4. Нарушение нормальной микрофлоры тела человека и подходы к её нормализации |
|
17. Влияние экологических факторов на микробы, микробная деконтаминация и асептика |
|
17.1. Действие на микроорганизмы физических факторов внешней среды |
|
17.2. Действие на микроорганизмы химических факторов внешней среды |
|
17.3. Устойчивость к факторам внешней среды грибов |
|
17.4. Типы микробной деконтаминации |
|
17.5. Асептика |
|
15. Основы экологической микробиологии
15.1. Основные понятия
Экологическая микробиология является не только разделом микробиологии, но и соответствующим разделом экологии и, следовательно, оперирует терминами этой науки. Поэтому, прежде всего, следует определиться с основными из них и, конечно, дать определение самому понятию «экологическая микробиология».
А. Экологическая микробиология – раздел общей микробиологии, изучающий взаимоотношения микроорганизмов между собой, с объектами внешней среды и макроорганизмом.
Б. Популяция – совокупность особей одного вида, обитающих в пределах определенного биотопа.
В. Биотоп – территориально ограниченный участок биосферы с относительно однородными условиями жизни.
Г. Микробиоценоз – сообщество популяций микроорганизмов, обитающих в определенном биотопе.
Д. Экосистема – система, состоящая из биотопа и микробиоценоза.
Е. Онтосфера – совокупность паразитарных экосистем (т.е. таких, в которых микробиоценоз представлен микробом-паразитом).
Ж. Биосфера – общая сумма всех экосистем (живая оболочка планеты).
15.2. Экологические связи в микробиоценозах
Обитающие в микробиоценозе микроорганизмы, естественно, постоянно взаимодействуют между собой как на уровне популяций, так и на уровне отдельных особей. Эти взаимоотношения и определяются как экологические связи.
А. Выделяют следующие виды экологических связей.
1. Нейтрализм – обитающие в одном биотопе популяции не оказывают друг на друга ни стимулирующего, ни подавляющего действия.
2. Симбиоз – обе популяции извлекают для себя из взаимодействия друг с другом пользу. Например, используют продукты метаболизма друг друга.
3. Сотрудничество – слабая степень взаимозависимости симбионтов. Они могут существовать и в отрыве друг от друга.
4. Мутуализм – полная степень взаимозависимости симбионтов, при которой они выполняют разные, дополняющие друг друга, жизненные функции. Мутуалисты не могут существовать друг без друга. Например, какой-нибудь пищевой субстрат представляет собой сложную молекулу, частью ферментов для расщепления которой обладает один мутуалист, а частью – другой.
5. Комменсализм (нахлебничество) – комменсалы питаются остатками пищи хозяина, которые в его рационе не имеют значения. Например, обитающие на поверхности кожи человека микроскопические грибки используют для питания те клетки кожного эпителия, которые в норме постоянно отшелушиваются и для макроорганизма все равно теряются.
6. Конкуренция (антагонизм) – подавление одной популяции другой. Например, при конкуренции за питательный субстрат одна популяция подавляет другую, чтобы «не делиться» с ней пищей. Но, в отличие от паразитизма, не использует клетки конкурента для своего метаболизма.
7. Паразитизм – в отличие от простой конкуренции при таком взаимоотношении одна популяция (паразит), нанося вред другой популяции (хозяину), извлекает для себя пользу. Например, питается клетками хозяина.
Б. Популяции микроорганизмов могут находиться во всех перечисленных видах экологических связей, в зависимости от конкретных условий, в том числе – в конкретный момент времени.
В. Вид экологических связей между отдельными особями микроорганизмов зависит прежде всего от того, относятся ли эти особи (т.е. микробные клетки) к одному виду или это особи разных видов.
1. Тип взаимоотношений особей одного вида зависит от полноценности питательной среды.
а. На полноценной питательной среде особи одного вида взаимодействуют как симбионты.
б. На неполноценной питательной среде особи одного вида начинают конкурировать друг с другом за питательный субстрат.
2. Особи разных видов могут находиться друг с другом в следующих экологических связях: нейтрализм, симбиоз (от сотрудничества до мутуализма), комменсализм, конкуренция, паразитизм.