Взаимоотношения бактерий. Типы взаимоотношений микробов в биоценозах. Симбиоз. Мутуализм. Комменсализм.

Обновлено: 18.05.2024

Симбиоз Симбиоз — совместное длительное существование микроорганизмов в долгоживущих сообществах. Взаимоотношения, при которых микроорганизм располагается вне клеток хозяина (более крупного организма), известны как эктосимбиоз; при локализации внутри клеток — как эндосимбиоз. Типичные эктосимбиотические микробы — Escherichia coli, бактерии родов Bacteroides и Bifidobacterium, Proteus vulgaris, a также другие представители кишечной микрофлоры. Как пример эндосимбиоза можно рассматривать плазмиды, обеспечивающие, например, резистентность бактерий к ЛС. Симбиотические отношения также разделяют по выгоде, получаемой каждым из партнёров.

Мутуализм — взаимовыгодные симбиотические отношения. Так, микроорганизмы вырабатывают БАБ, необходимые организму хозяина (например, витамины группы В). При этом обитающие в макроорганизмах эндо- и эктосимбионты защищены от неблагоприятных условий среды (высыхания и экстремальных температур) и имеют постоянный доступ к питательным веществам. Из всех видов мутуализма наиболее удивительно культивирование некоторых грибов насекомыми (жуками и термитами). С одной стороны, это способствует более широкому распространению грибов, с другой — обеспечивает постоянный источник питательных веществ для личинок. Это напоминает выращивание человеком полезных растений и микроорганизмов.

Комменсализм — разновидность симбиоза, при которой выгоду извлекает только один партнёр (не принося видимого вреда другому); микроорганизмы, участвующие в таких взаимоотношениях. — комменсалы . Микроорганизмы-комменсалы колонизируют кожные покровы и полости организма человека (например, ЖКТ), не причиняя «видимого» вреда; их совокупность — нормальная микробная флора (естественная микрофлора). Типичные эктосимбиотические организмы-комменсалы — кишечная палочка, бифидобактерии, стафилококки, лактобациллы. Многие бактерии-комменсалы принадлежат к условно-патогенной микрофлоре и способны при определённых обстоятельствах вызывать заболевания макроорганизма (например, при внесении их в кровоток во время медицинских манипуляций).

Антагонистический симбиоз — симбиотические отношения, наносящие хозяину более или менее выраженный вред; его крайнее проявление — паразитизм . Если микроорганизмы-сапрофиты утилизируют мёртвые органические субстраты, то паразитические виды живут за счёт живых тканей растений или животных. Проникая в организм хозяина, они могут вызывать у него заболевание, поэтому их обозначают как патогенные микроорганизмы.

Паразитические микроорганизмы разделяют на внутри- и внеклеточные.

Внутриклеточные паразиты — вирусы, риккетсии и хламидии. Внеклеточные паразиты

— большинство бактерий и простейших. Факультативные паразиты. В зависимости от внешних условий некоторые микроорганизмы могут вести себя как паразиты, либо как сапрофиты. Поэтому их так и называют — факультативные паразиты. К ним относят большинство условно-патогенных бактерий. Облигатные паразиты полностью утратили собственные метаболические возможности и живут, разрушая ткани хозяина.

Метабиоз В ряде биотопов, особенно в почве, некоторые микроорганизмы утилизируют продукты жизнедеятельности других; например, нитрифицирующие бактерии используют аммиак, который образуют аммонифицирующие бактерии. Подобные взаимоотношения известны как метабиоз.

Сателлизм Некоторые микроорганизмы способны выделять метаболиты, стимулирующие рост других микроорганизмов. Например, сарцины или стафилококки выделяют ростовые факторы, стимулирующие рост бактерий рода Haemophilus. Нередко совместный рост нескольких видов микробов активирует их физиологические свойства. Подобные взаимоотношения известны как сателлизм .

Антагонизм Ситуации, когда один микроорганизм угнетает развитие другого, известны как микробный антагонизм и отражают сложившиеся эволюционно формы борьбы микроорганизмов за существование (то есть за источники питания и энергии). Антагонистические взаимоотношения особенно выражены в местах естественного обитания болышого числа различных видов и типов микроорганизмов (например, в почве или ЖКТ), имеющих одинаковые пищевые и энергетические потребности. При этом воздействие на конкурента может быть пассивным или активным. В первом случае микроорганизмы быстрее утилизируют субстрат, лишая соперника «сырьевых ресурсов»; во втором — «объявляют войну до полного уничтожения». Формы истребления могут быть вариабельными — от банального поглощения более мелких видов до выделения высокоспецифичных продуктов, токсичных для конкурентов.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Взаимоотношения микроорганизмов между собой и с другими организмами (симбиозы, мутуализм, комменсализм, метабиоз, паразитизм и др.).

Взаимоотношения бактерий. Типы взаимоотношений микробов в биоценозах. Симбиоз. Мутуализм. Комменсализм.

Нейтрализм (лат. neutralis - не принадлежащий ни тому, ни другому)— взаимоотношения, при которых микроорганизмы, развиваясь в составе одного ценоза, не оказывают друг на друга непосредственного влияния. Косвенная взаимозависимость организмов при этом неизбежна, поскольку они являются элементами одного сообщества.
Конкуренция (лат. сопсиггеге—сталкиваться) — взаимоотношения между организмами одного или разных видов, соревнующихся за одни и те же ресурсы внешней среды при недостатке последних. Конкуренция может быть пассивной—потребление ресурсов внешней среды, необходимых обоим организмам или активной—подавление одного другим в результате образования определенных продуктов обмена. В микробиологии понятие конкуренции обычно распространяют лишь на взаимоотношения между микроорганизмами, хотя возможны конкурентные отношения между микро- и макроорганизмами, например почвенные микроорганизмы конкурируют с высшими растениями за элементы минерального питания.
Синтрофия (греч. syn—вместе, trophe—пища, питание)—способность двух или более видов бактерий осуществлять такой процесс, который ни один из них не может осуществлять по отдельности. Синтрофия является частным случаем симбиотических взаимоотношений между бактериями.
Симбиоз (греч. symbiosis—совместная жизнь)—различные формы совместного существования разноименных организмов, составляющих симбиотическую систему. В этих системах один из партнеров или оба, в определенной степени возлагают на другого (или друг на друга) задачу регуляции своих отношений с внешней средой. Основой для возникновения симбиоза могут быть трофические, пространственные и другие типы взаимоотношений. Один из партнеров системы или оба вместе приобретают возможность выигрыша в борьбе за существование.
Симбиоз бывает факультативным, когда каждый из организмов при отсутствии партнера может жить самостоятельно, и облигатным, когда один из организмов (или оба) оказывается в такой зависимости от другого, что самостоятельное существование невозможно. По характеру взаимоотношений между партнерами выделяют несколько типов симбиоза: комменсализм, паразитизм и мутуализм.
Комменсализм (лат. com—с, вместе и mensa—стол, трапеза), т. е. сотрапезничество, форма симбиоза, при которой один из партнеров системы (комменсал) возлагает на другого (хозяин) регуляцию своих отношений с внешней средой, но не вступает с ним в тесные отношения. Основой для комменсальных отношений могут быть общее пространство, cyбстрат, кров, пища. Присутствие комменсала для хозяина остается обычно безразличным, т. е. понятие комменсализм сейчас понимается шире, чем сотрапезничество.
Паразитизм (греч. parasitоs—нахлебник)—форма антагонистических взаимоотношений двух различных организмов, при которой один из них (паразит) использует другого (хозяина) в качестве среды обитания (среда 1-го порядка) или источника пищи, возлагая на него регуляцию своих отношений с внешней средой (среда 2-го порядка). Наблюдается различная степень специализации паразитов (приуроченность к различным органам и тканям) и специфичность паразитов (приуроченность определенного вида паразита к определенным видам хозяина). Считают, что узкая специфичность указывает на давнее происхождение системы. В процессе эволюции паразитической системы наблюдается тенденция к сглаживанию антагонистических отношений между партнерами. Однако даже в самых стабильных системах паразит — хозяин отношения между партнерами построены по принципу неустойчивого равновесия, нарушения которого могут привести к распаду системы и гибели одного или обоих партнеров. Паразиты принимают участие в регуляции численности популяций хозяев, а иногда определяют направленность микроэволюционных процессов. Паразиты подразделяются на облигатные (обязательные) и факультативные (необязательные).
Мутуализм (лат. mutuus—взаимный) - форма симбиоза, при которой отношения между партнерами характеризуются взаимовыгодностью и ни один из них не может существовать без другого.
Хищничество - такое отношение двух групп организмов, при котором одна использует другую в пищу. Примером может служить род Clostridium (патогенные виды), который сначала своими токсинами приводит к гибели животное, а затем использует труп в качестве источника питания.
Антагонизм (rp. antagonisma—спор, борьба) — термин, применяемый к таким взаимоотношениям между микроорганизмами, когда один вид задерживает или полностью подавляет рост другого. Если угнетение взаимно, говорят об аменсализме (лат. а - удаление, отказ и mensa - стол, кушание).
В конкурентной борьбе организмы могут следовать r-стратегии (r—показатель скорости логарифмического роста популяции в нелимитирующей среде) или К - стратегии (К—показатель верхнего предела численности популяции). При обилии пищи r-стратегии быстро размножаются и получают преимущество, но в неблагоприятных условиях быстро отмирают. К-стратегии расходуют больше ресурсов на поддержание жизнеспособности, размножаются медленнее, но зато лучше сохраняются в неблагоприятных условиях. В зависимости от условий получают преимущество организмы, следующие той или иной стратегии, причем имеют значение изменения среды как в пространстве, так и во времени.
Взаимосвязь между микроорганизмами проявляется и при различных инфекционных болезнях животных и человека. Так, гемофильные бактерии проявляют свое патогенное действие в организме в сообществе с различными сапрофитами - стафилококками, кишечной палочкой, что используется в лабораторной диагностике. Тяжесть течения злокачественного отека зависит от присутствия совместно с патогенными клостридиями сапрофитов. Наиболее широко используется человеком антогонистические взаимоотношения между микроорганизмами (антибиотики, пробиотики).
Жизнь организма в сообществе зависит не только от абиотических условий, но и от того, в какие взаимоотношения он вступает с другими организмами.

По характеруобразующихся взаимоотношений выделяют собственно симбиоз, метабиоз, сателлитизм и синергизм

Собственно симбиоз - такой тип взаимоотношений между микроорганизмами, когда два или более их вида при совместном развитии создают взаимовыгодныеусловия для развития друг друга. Примером собственно симбиоза являются взаимоотношения цианобактерий и микроскопических грибов, наблюдающиеся в лишайнике. Оба организма - и цианобактерий, и грибы - способны к самостоя­тельному существованию, но только в условиях чрезвычайного дефицита пита­тельных веществ и крайних пределах увлажнения или высыхания формирующая­ся ихассоциация приводит к взаимному выигрышу. Польза, получаемая грибом от симбиоза втаких условиях, очевидна: он использует продукты метаболизма циа­нобактерий как источник органических питательных веществ. Кроме того, циа­нобактерий способны фиксировать атмосферный азот, который используется и грибом. Вклад гриба в ассоциацию состоит в том, что он облегчает поглощение воды иминеральных веществ, а также защищает фотосинтезирующего партнера от высыхания и избыточной интенсивности света.

Метабиоз - тип взаимоотношений, при котором пользу из них извлекает толь­коодин партнер, не причиняя вреда другому; чаще всего один организм развива­ется за счет продуктов жизнедеятельности другого, как бы продолжая начатый им процесс. Например, аммонифицирующие бактерии разлагают органические азот­содержащие соединения с образованием аммиака, который является субстратом для развития нитрификатов. Последние окисляют аммиак до нитритов и нитратов, выступающих акцепторами электронов при нитратном дыхании денитрифициру­ющих бактерий. Таким образом, часто метабиотические отношения микроорга­низмов лежат в основе круговорота биогенных элементов в природе.

Сателлитизмявляется разновидностью метабиоза, при которой развитие од­ного микроорганизма стимулируется другим за счет выделения последним факто­ров роста (витамины, аминокислоты, азотистые вещества). Так, сарцины, проду­цирующие различные витамины и аминокислоты, способствуют росту и размно­жению уксуснокислых бактерий, которые более требовательны к содержанию и составу субстрата.

Присинергизмечлены ассоциации стимулируют развитие друг друга за счет выделения продуктов жизнедеятельности. Примером синергизма могут служить взаимоотношения между молочнокислыми бактериями и дрожжами в кумысе, хлебном квасе, кислом ржаном тесте. Бактерии образуют молочную кислоту, кото­рая создает кислую среду, благоприятную для развития дрожжей. Кроме того, мо­лочная кислота служит хорошим источником углеродного питания. В свою очередь дрожжи стимулируют развитие молочнокислых бактерий, устраняя избыток мо­лочной кислоты и обогащая субстрат витаминами. Отмирающие клетки дрожжей содержат много белков, являющихся хорошим источником азота для бактерий.

Конкурентные взаимоотношения предполагают невозможность сосуществова­ния двух видов микроорганизмов, обусловленную борьбой за источники питания или другие факторы среды. Среди конкурентных взаимоотношений выделяют ан­тагонизм, хищничество и паразитизм.

Антагонизмкакформа конкурентных взаимоотношений может возникать:

•присовместном развитии микроорганизмов разных видов, нуждающихся в одних и тех же питательных веществах. Активно размножающиеся клетки первыми поглощают питательные вещества и занимают пространство. Например, флуоресцирующие псевдомонады за счет синтеза сидерофоров поглощают ионы же­леза, тем самым ограничивая рост других бактерий;

•образовании микроорганизмами веществ (органические кислоты, спирты и др.), которые изменяют среду, делая ее непригодной для развития других микро­организмов. Характерным примером являются взаимоотношения между молочно­кислыми и гнилостными бактериями в молоке.

• продуцировании веществ, обладающих бактерицидным или бактериостатическим действием по отношению к другим микроорганизмам (антибиотики, бактериоцины).

Хищничество- форма взаимоотношений, при которых одна группа микроор­ганизмов использует клетки других в качестве питательного субстрата. Это редко встречающийся тип взаимоотношений у микроорганизмов. Между хищником и жертвой существуют только пищевые, но не пространственные отношения. При­мером могут служить миксобактерии, лизирующие с помощью выделяемых ими экзоферментов бактерии других видов. Образующиеся при этом питательные ве­щества используются ими для жизнедеятельности.

Паразитизм как форма взаимоотношений предполагает существование одно­го вида (паразита) в клетках другого (хозяина) и использование его как источника питания и среды обитания. Хозяин для паразита является средой обитания перво­го порядка, именно через хозяина происходит регуляция взаимоотношений пара­зита с внешней средой. Отсюда следует основное отличие паразитизма от других типов биотических связей: опосредованное влияние на состояние экосистем не за счет трофических, а за счет патогенных их воздействий на популяции хозяина. Примером таких взаимоотношений в мире микроорганизмов могут служить бакте­риофаги, не способные к активному существованию вне бактерии-хозяина.

4.В природных условиях микроорганизмы образуют сложно взаимодействующие между собой популяции, среди которых еще С. Н. Виноградский выделил два ти­па: автохтонные (местные) и аллохтонные (зимогенные). Автохтонные микроор­ганизмы обычно встречаются в данной экосистеме в значительных количествах, которые относительно постоянны во времени. Аллохтонные микроорганизмы - нетипичные представители данной экосистемы. Их численность подвержена зна­чительным колебаниям, зависящим от наличия источников питания, или ограни­чена действием других лимитирующих факторов. Биоценозы, в состав которых входят только представители микрофлоры, называются микробоценозами.

При исследовании микробоценозов существуют специфические методы опре­деления как минимум двух их особенностей, позволяющие проводить количе­ственный анализ и определять видовое разнообразие.

Для количественной оценки, прежде всего, используются методы прямого подсчета клеток микроорганизмов под микроскопом. Основное достоинство мето­да — простота выполнения, однако во многих природных материалах (вода, почва) клетки микроорганизмов прикреплены к частицам детрита и плохо различимы при микроскопии.

При изучении особенностей поведения микроорганизмов в природных популяциях существенное значение имеет определение связей между отдельными чле­нами сообщества и взаимодействия сообщества с окружающей средой. Совре­менным подходом для этого являются методы, основанные на достижениях молекулярной биологии, которые в применении к микробоценозам позволили сформировать новое направление - молекулярную экологию, изучающую генотипическое разнообразие всех представителей определенного природного сообщества. Принцип молекулярной экологии - изучение биоразнообразия без выделения микроорганизмов, а только на основании анализа отдельных элементов их гене­тического материала.

Характер взаимоотношений микроорганизмов с различными микроорганизма­ми определяется посредством формирования соответствующих биотических свя­зей, причем один многоклеточный организм вступает в связь с несколькими мик­роорганизмами одновременно.

Тесное сожительство микроорганизмов с растениями и животными в широком смысле. Называется симбиозом(от греч. symbiosis - совместная жизнь). При дли­тельном сосуществовании между микро - и макроорганизмом происходит процесс ихсовместной коэволюции. Это приводит к увеличению генетической пластично­сти популяции, переносу генов и т. п. На примере энтеробактерий показано, что в симбиотических популяциях их клетки более разнообразны, чем в свободноживущих.

В популяциях микросимбионтов наблюдается одновременное присутствие клеток как симбиотически активных, так и асимбиотических. Такое явление полу­чило название экотипического полиморфизма и связано с наличием или отсут­ствием «симбиотических генов», которые могут быть компактно локализованы на хромосомах, образуя «островки патогенности», или находиться на специальных плазмидах.

• мутуализм или взаимовыгодный симбиоз;

• паразитизм - один из партнеров по симбиозу испытывает вредное воздей­ствие другого;

• комменсализм - микроорганизмы питаются за счет своего хозяина, не нано­ся ему особого ущерба.

Между видами симбиоза существуют переходные формы взаимоотношений. Иногда трудно определить, является ли данный тип взаимоотношений мутуалистическим или паразитическим.

При тесном сожительстве микроорганизмов с макроорганизмами могут скла­дываться также различные пространственные отношения. Если микроорганизм находится вне клеток макроорганизма, то говорят об экзосимбиозе, а если внут­ри клеток и тканей - об эндосимбиозе. Макроорганизм обычно называют хозяи­ном.

Примером взаимовыгодных, или мутуалистических, взаимоотношений, отно­сящихся к типу эндосимбиозов, при которых клетки микроорганизмов находятся в клетках и тканях макроорганизма является симбиоз клубеньковых бактерий с бо­бовыми растениями. Одним из примеров взаимовыгодных экзосимбиозов являет­ся симбиоз микроорганизмов и жвачных животных.

5. Инфекции (инфекционный процесс) - комплексный патологический процесс

Возникающий в результате взаимодействия патогенных микроорганизмов с макроорганизмом, сопровождающийся повреждением тканей, нарушением функции его органов и систем и последующим развитием ответных защитно-приспособительным реакций.

•Условия возникновения инфекционного процесса

Для возникновения инфекционного процесса необходимы три основных условия: патогенный возбудитель, способность его к проникновению во внутренние среды организма. Причем активность инфекционного процесса, его интенсивность зависят от эффективности действия трех названныхусловий. Интенсивность инфекционного процесса при первом условии зависит от дозы и вирулентности возбудителя, при втором - от состояния естественных барьеров макроорганизма и места проникновения возбудителя, при тре­тьем - от внутренних и внешних факторов.

Место проникновения микроба в организм обозначается как входные ворота инфекции.

Облигатно-патогенные микроорганизмы (например, возбудители особо опас­ных инфекций - чумы, сибирской язвы и др.) обладают высокой вирулентностью, факторами подавления и преодоления естественных барьеров иммунитета. Для защиты от них требуется предварительная активация системы иммунитета, ин­дукция антител и/или иммунных Т-клеток, обладающих способностью резко уси­ливать иммунные реакции.

Условно-патогенные микробы могут индуцировать инфекционный процесс в организме с нормальными защитными механизмами лишь тогда, когда соотноше­ние инфицирующей дозы на единицу защитного фактора (например, на один фа­гоцит) будет превышать некий критический уровень. На практике инфекции, вызы­ваемые условно-патогенными микробами, возникают обычно у людей с дефици­тами в системе иммунитета, когда для этого достаточно небольшой дозы микро­организмов, не вызывающей заболевания у людей с нормальной иммунной си­стемой.

Собственно инфекционная болезнь-это частное проявление инфекционного процесса, крайняя степень его развития.

Инфекционные болезни - это обширная группа заболеваний человека, вы­зываемых патогенными вирусами, бактериями, риккетсиями и простейшими. Они развиваются вследствие взаимодействия макроорганизма и микроорганизма, каждый из которых обладает собственной биологической активностью. В настоя­щее время инфекционные болезни - одна из ведущих причин смертности.

В течение последних десятилетий установлена прямая или непрямая роль ря­да возбудителей в развитии некоторых хронических и онкологических заболева­ний, например, вирус папилломы человека может приводить к раку шейки матки; вирусы гепатита А и С - к гепатоцеллюлярной карциноме и узелковому периартерииту; вирус Эпштейна-Барра - к лимфоме Беркитта. Практически установлена роль Н. pylori в этиологии язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной киш­ки, это привело к кардиальному пересмотру подходов к лечению этой патологии Доказана также роль Н. pylori в развитии рака желудка. В последние годы активно изучается инфекционная природа атеросклероза. Потенциальными «возбудите­лями» этого заболевания считают С. trachomatis, Н. pylori, цитомегаловирусы, ви­русы простого герпеса

6. Эпидемический процесс- процесс возникновения и распространения среди населения специфических инфекционных состояний (заболеваний), вызванных циркулирующими вколлективе возбудителем.

Основными составными частями эпидемическою процесса являются ис­точник инфекции; механизмы, пути и факторы передачи; восприимчивость коллектива.

Выделяют три степени интенсивности эпидемического процесса:

- спорадическая:при которой заболеваемость определенной нозологической формы на данной территории и в данный промежуток времени не превышает обычный уровень при этом случаи заболевания не имеют между собой видимой эпидемической связи;

- эпидемия, во время которой заболеваемостьданной нозологической формой значительно превышает уровень спорадической заболеваемости; заболевание распространяется на обширные территории;

- вспышка- «маленькая эпидемия», ограниченное по времени и территории увеличение заболеваемости в сравнении с обычным уровнем, при этом случаи заболевания обычно связаны между собой единой эпидемической цепью;

- пандемия- максимальное увеличение заболеваемости, болезнь распростра­няется на континенты и может охватить весь земной шар.

Эндемическое заболевание (эндемия)-заболевание, характерное лишь для данной местности.

Источник инфекции- место естественного пребывания, размножения и вы­деления в окружающую среду возбудителя. Источником инфекции может быть че­ловек (больной или носитель) или больное животное.

Перемещения возбудителя из источника инфекции в восприимчивый организм, который обеспечивает сохранение возбудителя как биологического вида в приро­де, осуществляется с помощью четырех механизмов передачи.

1. Аэрозольный механизм передачи является специфическим для возбудите­лей инфекционных болезней, местом первичной локализации которых являются дыхательные пути.

2. Фекально-оральный механизм передачи является специфическим для воз­будителей инфекционных болезней, местом первичной локализации которых яв­ляется желудочно-кишечный тракт.

3. Трансмиссивный механизм передачи является специфическим для возбуди­телей инфекционных болезней, местом первичной локализации которых является кровь.

4. Контактный механизм передачи является специфическим для возбудите­лей инфекционных болезней, местом первичной локализации которых являются наружные покровы.

По специфической среде обитания возбудителя выделяют три класса ин­фекционных болезней.

Это антропонозы- источник обитания и заражения - человек; по характеру взаимоотношения возбудителя с организмом человека здесь выделяют следую­щие подгруппы инфекций:

- кишечные с кишечной локализацией возбудителей и фекально-оральным механизмом передачи (брюшной тиф, гепатит А);

- респираторные с локализацией возбудителей в дыхательных путях и аэро­зольным механизмом передачи (корь, краснуха);

- кровяные с локализацией возбудителей в крови и трансмиссивным механиз­мом передачи (сыпной тиф);

- наружных покровов с локализацией возбудителей на кожных покровах и наружных слизистых оболочках и контактным механизмом передачи (прямой и косвенный контакт);

- «вертикальные», для возбудителей которых характерным является верти­кальный механизм передачи от матери плоду (сифилис).

Зоонозы: основной резервуар возбудителя - животные и членистоногие. Зоонозы делятся на болезни домашних(бруцеллез, ящур), синантропныхживотных (грызуны) и болезни, вызываемые дикими животными (туляремия, бешенство).

Сапронозы - основной резервуар возбудителя - объекты окружающей среды (почва, вода и др.); среди сапронозов выделяют водные (холера), почвенные (столбняк), зоофильные - сапрозоонозы (сибирская язва, лептоспироз).

Разнообразие форм инфекционного процесса зависит от условий инфициро­вания, биологических свойств возбудителя, его локализации в организме, особен­ностей макроорганизма и других факторов.

По происхождению различают экзогенную инфекцию, которая возникает при заражении микробами извне и эндогенную инфекцию вызванную микроорганиз­мами, находящимися в самом макроорганизме.

В зависимости от локализации возбудителя различаюточаговую (местную, локальную) инфекцию при которой возбудитель остается в местном очаге и не распространяется по всему организму, и генерализованную инфекцию, при кото­рой микроорганизмы распространяется по всему макроорганизму. Однако, при определенных условиях (снижении резистентности организма), местный процесс может стать этапом генерализованного процесса.

7. По распространенности микроорганизмов в организме выделяют следующие формы.

бактериемия - состояние, при которых возбудитель находится в крови, но не размножается в ней.

септицемия возникает тогда, когда кровь служит местом обитания и размно­жения микробов. При возникновении во внутренних органах отдаленных гнойных очагов развивается септикопиемия.

Найдите 2 минуты и прочитайте про:

Основания и порядок приобретения гражданства Российской Федерации Приобретение гражданства - обретение иностранцем, лицом без гражданства (апатридом) статуса гражданина Российской Федерации по.
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЕЕ ВИДЫ. ПРИНЦИПЫ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЖД Под безопасностью понимается такой уровень опасности, с которым на данном этапе научного и экономического развития можно смириться.
Классификация вещей 1. В зависимости от возможности участия в гражданском обороте: а) вещи.
МЕЖДУНАРОДНО-ПРАВОВЫЕ НОРМЫ: понятия, структура и классификация Понятие нормы международного права Международное право (как и внутригосударственное право) состоит из юридических норм.
Методика проведения дискуссии. Смысл слова «дискуссия» (лат. discussio) - исследование.

Типы взаимодействий организмов в биоценозах

Разнообразные формы биотических отношений, в которые вступают те или иные виды организмов в биоценозе (конкуренция, комменсализм, мутуализм, хищник-жертва и т.д.), определяют основные условия их жизни в сообществе, возможности добывания пищи и завоёвания нового жизненного пространства.

Прямые и косвенные межвидовые отношения по значению жизненного пространства организмов, которые имеют виды для занятия в биогеоценозе определенного положения, подразделяются на следующие типы связей: трофические, топические, форические, фабрические и другие.

Трофические связи наблюдаются тогда, когда один вид питается другим видом либо живыми особями, либо их останками, либо продуктами их жизнедеятельности (птицы - червячки, волк - заяц, жук - экскременты копытных и т.д.).

Топические связи характеризуют любое физическое или химическое изменение условий обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого. Топические связи заключаются в создании одним видом среды обитания для другого вида (например, внутренний паразитизм) в формировании такого субстрата, на котором поселяются или избегают поселяться организмы других видов. В биоценозе трофические и топические связи имеют наибольшее значение и составляют основу существования организмов. Эти типы отношений удерживают друг возле друга организмы различных видов, объединяя их в сравнительно стабильные сообщества разных масштабов (например, животное - гельминты, животное - личинки оводов и т.д.).

Форические связи - это участие одного вида организмов в распространении другого. В роли транспортников обычно выступают животные и птицы. Перенос животными семян, спор, пыльцы растений именуют зоохорией. Перенос животными других животных называют форезией. Обычно перенос осуществляется с помощью специальных органов. Форезия животных широко распространена среди мелких членистоногих. Например, перенос разнообразных микроскопических клещей другим животным, что представляет собой один из способов пассивного расселения мелких организмов. Она свойственна тем видам, для которых перенос из одного биотопа в другой жизненно необходим для сохранения или процветания вида. Так, многие летающие насекомые  посетители скоплений быстроразлагающихся органических останков и остатков (трупов животных, гниющих куч растений и т.д.) несут на себе различных клещей, переселяющихся таким способом от одного скопления пищевых материалов к другому. Клещи и бактерии способствуют более интенсивному разложению органических веществ.

Фабрические связи - это такой тип биотических отношений, в которые вступает вид, используя для своих сооружений (фабрикаций) продукты выделения или останки (остатки), или даже живых особей другого вида. Например, птицы употребляют для сооружения своего гнезда ветки деревьев, листья, шерсть животных, пух, некоторые насекомые свои яйца кладут в организм другого насекомого, особенно хищники и т.д. В природе между организмами существуют и другие межвидовые связи. Которые указаны ниже.

Хищничество─ такой тип взаимоотношений, когда один вид живет за счет другого, нанося ему ущерб. В основе этих отношений лежат пищевые связи (жертва ─ хищник). Например, волк и травоядное животное или другой хищник, пригодный в пищу для следующего хищника.

Паразитизм ─ такое сосуществование, при котором один вид живет за счет другого вида (хозяина), поселяясь внутри или на поверхности тела (паразитизм животных, бактерии и организмы, паразит растения клевера ─ клеверная повилика и т.д.).

Мутуализм (или симбиоз) представляет собой обоюдовыгодное сожительство разных видов организмов. Например, у бобового растения на корнях поселяются азотфиксирующие бактерии. Растение даёт бактериям энергию в виде углеводов, а бактерии, в свою очередь, обеспечивают растение фиксированным из атмосферного воздуха экологически чистым азотом. На фиксацию каждого грамма азота бактерии затрачивают энергию, равную 10 г углеводов (17 Дж). Иногда полезные организмы, живущие внутри другого организма, у которых сложились свои взаимовыгодные отношения (например, бактерии в желудке жвачных животных, которые разлагают лигнин, за это им животное дает кров и пищу в виде биомассы и своего желудка) (рис.3.5).

Комменсализм (нейтрализм, нахлебничество) ─ это взаимоотношения на базе пищевых связей, при которых один из видов извлекает себе выгоду, а для другого они безразличны. Обычно мелкие организмы, поселяясь возле крупного животного (например, навозные жуки или различные мелкие птицы), находят пищу и место для проживания.

Аменсализм (аллелопатия) - взаимоотношения, при которых возникают отрицательные условия обитания для одной или нескольких популяций в результате интоксикации среды обитания (растения выделяют токсины, вредные для растений другого вида, такие же токсины выделяют бактерии и грибы, насекомые). Экологический закон жизни (по Ю.Н. Куражковскому): каждый вид организмов, поглощая из окружающей среды необходимые ему вещества и выделяя в неё отходы своей жизнедеятельности, изменяет её таким образом, что среда становится непригодной для его существования.

У представителей одного и того же вида животных встречается такое явление, как каннибализм, то есть поедание себе подобных. Он наиболее развит у хищных рыб: щук, окуней, трески, наваги и т.д. Встречается иногда у высших животных и некоторых насекомых при неблагоприятных условиях жизни.

В природе отмечают два типа оптимального распространения вида: физиологический и синэкологический.

Физиологический оптимум этоблагоприятное для вида сочетание всех видов абиотических факторов, при котором возможны наиболее быстрые темпы роста и размножения организмов (тепло, влага, пища).

Синэкологический оптимум  это биотическое окружение, когда вид (организм) испытывает наименьшее давление со стороны его врагов, конкурентов, что позволяет успешно жить и размножаться (стая, стадо, сообщество и т.д.).

Граница между биоценозами редко бывает четко выраженной, поскольку соседние биоценозы постепенно переходят один в другой. В результате этого возникает пограничная (краевая) зона, отличающаяся особыми условиями.

Растения и животные, характерные для каждого из соприкасающихся сообществ, проникают на соседние территории, создавая при этом специфическую «опушку», пограничную полосу - экотоп. В нём как бы переплетаются типичные условия соседствующих биоценозов, что способствует произрастанию растений, характерных для обоих биоценозов. В свою очередь, это привлекает сюда и разнообразных животных из-за относительного изобилия корма. Так возникает краевой эффект увеличения разнообразия и плотности организмов на окраинах (опушках) соседствующих и переходных поясах между ними. На «опушках» происходит более быстрая смена растительности, чем при стабильном ценозе.

Биоценоз и биотоп (пространство с более или менее однородными условиями, которое занимает биоценоз) невозможно отделить друг от друга, об этом свидетельствуют ряд принципов их взаимосвязи.

1. Принцип разнообразия (А. Тинеман): чем разнообразнее условия биоты, тем больше видов в биоценозе (тропический лес).

2. Принцип отклонения условий (А. Тинеман): чем выше отклонения условий биоты от нормы, тем беднее видами и специфичнее биоценоз, а численность особей отдельных составляющих его видов выше. Этот принцип проявляется в экстремальных биотопах. В них мало видов, но численность особей в них обычно велика, может иметь место даже вспышка массового размножения организмов.

3. Принцип плавности изменения среды (Г.М. Франц): чем плавнее изменяются условия среды в биотопе и чем дольше он остаётся неизменным, тем богаче видами биоценоз и тем более он уравновешен и стабилен. Практическое значение принципа в том, что, чем больше и быстрее происходит преобразование природы и биотопа, тем труднее видам успеть приспособиться к этому преобразованию, а следовательно, биоценозы ими обедняются.

Взаимная дополнительность частей биоценоза.В сообществах (биоценозах) уживаются только те виды, которые дополняют друг друга в использовании ресурсов среды обитания, то есть делят между собой экологические ниши. Например, ярусность в фитоценозе или разложение микроорганизмами-редуцентами - одни виды «специализируются» на разложении клетчатки, вторые - на разложении белков, третьи - сахаров и т.д. Взаимная дополнительность видов: одни созидают, другие разрушают - основа биологических круговоротов.

Характер взаимоотношений между микроорганизмами: симбиотические (симбиоз, метабиоз, мутуализм, комменсализм, синергизм), конкурентные (антагонизм, паразитизм, хищничество)

Биологические факторы - это различные формы влияния микробов друг на друга, а также действие на микроорганизмы факторов иммунитета (лизоцим, антитела, ингибиторы, фагоцитоз) во время их пребывания в макроорганизме. Совместное существование различных организмов - симбиоз. Выделяют следующие формы симбиоза.

Мутуализм- такая форма сожительства, когда оба партнера получают взаимную выгоду (например, клубеньковые бактерии и бобовые растения).

Антагонизм - форма взаимоотношений, когда один организм наносит вред (вплоть до гибели) другому организму своими продуктами метаболизма (кислоты, антибиотики, бактериоцины), благодаря лучшей приспособленности к условиям среды, путем непосредственного уничтожения (например, нормальная микрофлора кишечника и возбудители кишечных инфекций).

Метабиоз- форма сожительства, когда один организм продолжает процесс, вызванный другим (использует его продукты жизнедеятельности), и освобождает среду от этих продуктов. Поэтому создаются условия для дальнейшего развития (нитрифицирующие и аммонифицирующие бактерии).

Сателлизм- один из сожителей стимулирует рост другого (например, дрожжи и сарцины вырабатывают вещества, способствующие росту других, более требовательных к питательным средам, бактерий).

Комменсализм- один организм живет за счет другого (извлекает выгоду), не причиняя ему вреда (например, кишечная палочка и организм человека).

Хищничество- антагонистические взаимоотношения между организмами, когда один захватывает, поглощает и переваривает другой (например, кишечная амеба питается кишечными бактериями).

Паразитизм - форма антагонистических отношений, когда один организм использует другой для обеспечения своей жизнедеятельности как источник питания и среду для обитания с причинением ему вреда (например, бактериофаги - паразиты бактерий).

Основы консервирования сырья и продуктов на принципах биоза, анабиоза, абиоза и ценанабиоза

Принципы консервирования продуктов.

В основу методов консервирования положены биологические принципы биоз, анабиоз, абиоз и ценанабиоз.

1. Биоз. Заключается в поддержании на низком уровне жизненных процессов в продуктах и микроорганизмах, в них обитающих. На состоянии биоза основано хранение, например. Плодов и овощей в свежем виде. Для каждого отдельного вида создаются оптимальные условия, способствующие поддержанию его естественного иммунитета.

2.Анабиоз. принцип состоит в замедлении, торможении жизненных процессов в сырье и микроорганизмах посредством изменения физических или химических факторов среды. На этом принципе основаны такие способы консервирования. Как сушка, замораживание, маринование и другие.

3. Абиоз. Заключается в полном прекращении всех жизненных процессов в сырье и микроорганизмах. Он осуществляется при термическом консервировании (стерилизация, облучение и другие способы).

4.Ценанабиоз. Состоит в изменении посредством внешнего воздействия состава естественного биоценоза продукта. Жизнедеятельность вредной микрофлоры подавляется путем введения полезных микроорганизмов и создания благоприятных условий для их развития.

Как правило ни один из перечисленных биологических принципов не реализуется в чистом виде. Чаще всего на практике используется одновременно несколько принципов.

Отношения между микроорганизмами растениями, животными, человеком.

Отношения между микроорганизмами и растениями

Микроорганизмы являются постоянными спутниками растений, оказывают на них как полезное так и вредное действие.

Микрофлора ризосферы (симбиоз)

Зона почвы, находящаяся в контакте с корневой системой растений называется ризосферой.

А) ризоплана - микроорганизмы на корне

В) ближняя ризосфера (до 15 см) - от 50 млн. до 10 млрд.

С) отдаленная ризосфера (15 см) - 5 млн.

Роль в основном полезная: минерализация органических веществ, ростовые вещества, улучшение структуры почвы, разложение токсических веществ, антагонисты возбудителей заболеваний.

Примеры: Pseudomonas, Azotobacter)

Микориза (симбиоз)

Симбиоз мицелиальных грибов (чаще базидиомицеты, аско- и зигомицеты) с корнями растений. 2000 растений способны к образованию микоризы. У грибов специфичность - (подберезовик, подосиновик).

А) эктотрофная микориза (гриб не проникает внутрь корня)

В) эндотрофная микориза (гриб проникает внутрь корня)

Роль: Микориза особенно полезна для растений.

Эпифитная микрофлора (комменсализм)

Микроорганизмы на поверхности надземных частей растений, существуют за счет растений не причиняя ему вреда.

Erwinia herbicola - 1 место

Грибы: Penicillium, Mucor, Fusarium, Saccharomices - 2 место

Роль: создают барьер для патогенных микроорганизмов

Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас.

Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной.



Читайте также: