Posted in Разное

Все бактерии являются одноклеточными: Одноклеточными являются все 1) вирусы 3) грибы 2) бактерии 4) водоросли

Содержание

Глоссарий — sterilAir AG | Высочайшая компетенция в области обеззараживания ультрафиолетом.

  • абсорбция

    Поглощение и удержание электромагнитных волн путем превращения в тепло, в данном случае: излучение в диапазоне длины волн около 254 нм.

  • аденин

    Аденин (C5H5N5) является одним из четырех органических комплементарных оснований в ДНК и РНК. Он образует в двойной спирали ДНК две водородных связи с тимином.

  • аэробы

    Организмы, которым для обмена вещества необходим кислород (O2), называют аэробами. К группе аэробных бактерий относится большинство возбудителей кожных заболеваний, а также инфекций дыхательных путей. С химической точки зрения аэробный процесс является окислением.

  • аминокислота

    Аминокислоты – это класс органических соединений, которые, помимо прочего, служат в качестве элементов белков. Различают 22 протеиногенные аминокислоты и большое количество непротеиногенных аминокислот. Аминокислоты являются неотъемлемым компонентом обмена веществ и таким образом основой любой жизни.

  • аморфный

    Аморфными в физике и химии называют такие вещества, атомы которых не образуют упорядоченной структуры, а имеют лишь нерегулярную структуру без связей дальнего порядка. Аморфное состояние достигается быстрым нагревом или охлаждением. Противоположностью аморфной структуры является кристаллическая структура.

  • анаэробы

    Организмы, которые для обмена веществ не нуждаются в кислороде, называют анаэробами. При этом живущих исключительно при отсутствии доступа кислорода организмов (облигатных анаэробов) отличают от факультативных анаэробов, которые могут также использовать кислородное дыхание. Например, энтеробактерии (кишечные микробы) являются факультативными анаэробами.

  • антибиотики

    Антибиотики – это лекарственные средства, предназначенные для лечения бактериальных или паразитарных инфекционных заболеваний. Антибиотики для лечения грибковых инфекций называются антимиотиками. Первым натуральным антибиотиком был открытый в 1928 году пенициллин, полученный из плесневого гриба. Сегодня антибиотики также синтезируются искусственным способом. Они могут препятствовать образованию межклеточных стенок, образованию белка, нарушать процессы передачи генетического материала и комбинировать в себе данные эффекты.

  • Aspergillus (аспергилл)

    Микроорганизмы из рода аспергилл относятся к толерантным к температурным условиям плесневым грибам. Известными представителями являются Aspergillus niger (черная плесень), Aspergillus amstelodami или Aspergillus fumigatus. Эти организмы лучше всего растут при повышенных температурах. Некоторые виды аспергилл образуют токсичные для человека продукты обмена вещества (микотоксины), являющиеся причиной пищевого отравления. Кроме того, переносимые по воздуху споры могут стать причиной аллергии и даже поражения органов. Споры аспергилл чрезвычайно устойчивы к воздействию ультрафиолета, требуются высокие дозы. См. также: Воздействие ультрафиолета – связь между дозой и эффектом

  • атом

    Атом – это мельчайшая, химически неделимая частица, состоящая из ядра и одного или нескольких электронов.  Атомы образуют молекулы, например, кислорода (O2) или воды (H2O). Невозмущенный атом электрически нейтрален.

  • B. anthracis

    Bacillus anthracis – это характеризующаяся облигатной аэробностью, грамположительная и образующая споры бактерия, известная в качестве возбудителя сибирской язвы. Споры этого микроорганизма чрезвычайно выносливы, а благодаря очень высокой летальности бактерии сибирской язвы имеют большое значение в качестве биологического оружия.

  • B. cereus

    Bacillus cereus – это образующая споры, грамположительная, характеризующаяся факультативной анаэробностью и широко распространенная почвенная бактерия, присутствие которой часто обнаруживается в различных пищевых продуктах. Сюда, в частности, относится рис, поскольку споры не погибают даже при кипении.

  • бациллы

    Палочковидные бактерии — примерно 200 видов. В разговорной речи бациллами в целом называют мелких возбудителей болезней.

  • бактерицидный

    убивающий бактерии и другие микроорганизмы

  • бактерии

    Бактерии относятся к прокариотам. Они являются одноклеточными микроорганизмами, ДНК которых в цитоплазме не окружен оболочкой ядра в отличие от эукариот. Благодаря отсутствию сложной структуры клетки необходимая для обеззараживания доза ультрафиолета, как правило, низкая. Большинство видов бактерий размножается делением клеток, некоторые также образуют споры.

  • биоцид

    в целом средство для борьбы с вредителями

  • биопленка

    Биопленки – это тонкие слои расположенных на какой-либо поверхности микроорганизмов (например, бактерий или водорослей). Микроорганизмы осаждаются на поверхностях, прежде всего, в водных средах и образуют в качестве удерживающего механизма внеклеточный слизистый слой (пленку). В биопленке постоянно происходит образование новых организмов, которые вновь попадают в воду, что, например,  приводит к загрязнению систем охлаждения и резервуаров для воды. На отмирающих биопленках могут также образовываться грибки и дрожжи.

  • благородные газы

    Благородные газы – это одноатомные газы, орбитали (электронные оболочки) которых полностью заняты электронами. Поэтому они обладают низкой химической реактивностью по отношению к другим газам или веществам.

  • боррелии

    Боррелии – это бактерии в форме спирали из группы спирохет. Речь идет об относительно крупных, грамотрицательных бактериях, которые осуществляют активное продвижение вперед путем вращательного движения вокруг своей оси.

  • цереалии

    Проникающее в русский язык из английского слово (по-английски «cereals») связано с Церерой, богиней земледелия и плодородия в римской мифологии, и означает ничто иное, как обычные хлопья на завтрак, т.е. мюсли или кукурузные хлопья.

  • чувствительность

    в данном случае: чувствительность к ультрафиолетовому излучению

  • цитоплазма

    окруженная клеточной мембраной студенистая жидкая органическая субстанция, из которой состоит микроорганизм

  • цитозин

    Цитозин (C4H5N3O) является одним из четырех кодирующих комплементарных оснований в ДНК. Цитозин образует соединение оснований посредством трех водородных связей с гуанином.

  • деконтоминация

    Деконтоминацией называют уменьшение патогенных микроорганизмов до уровня, не вызывающего опасения для потребления человеком. В техническом плане подразумевается снижение, как минимум, на ступень 1 log, т.е. на 90%.

  • дезинфекция

    Понятие дезинфекции технически однозначно не определено. В целом под дезинфекцией понимают снижение патогенных микроорганизмов с минимальным значением 3 и максимальным — 5 log. Понятие «дезинфекции ультрафиолетом» подразумевает уничтожение как минимум 99.9% имеющейся популяции микроорганизмов с помощью устройств ультрафиолетового излучения.

  • дезинфицирующие средства (хим.)

    Дезинфицирующие средства содержат активные вещества, которые препятствуют росту микроорганизмов либо уничтожают их. Дезинфицирующие средства требуют достаточной концентрации и времени воздействия (> 10 сек.). Известными дезинфицирующими средствами являются, например, спирты (изопропиловый спирт), перекись водорода (H2O2) и озон (O3) или йодсодержащие растворы (в повседневной речи: йод).

  • димеризация

    соединение двух мономеров

  • Директива ЕС 2006/25

    Директива ЕС о минимальных требованиях к безопасности и охране здоровья работников от возможных рисков, связанных с действием физических факторов (искусственным облучением)

  • длина волны (физ.)

    Длиной волны называют пространственный промежуток между двумя соседними вершинами или впадинами электромагнитной волны. В отличие от этого частота обозначает временной промежуток между двумя следующими друг за другом максимумами и минимумами волны. В вакууме действует следующее правило: частота * длина волны = скорости света. Это означает, что чем длиннее волны излучения, тем ниже его частота, и наоборот.

  • DNA

    [сокращение от «Desoxyribonucleic acid»] – английское название ДНК

  • ДНК

    [сокращение от «дезоксирибонуклеиновая кислота »] – носитель наследственной информации

  • достоверность

    О достаточной достоверности речь заходит в том случае, если в соответствии с научными или статистическими масштабами хотят обозначить вероятность ошибки. Таким образом, высокая достоверность означает четкий результат измерений при низкой вероятности ошибки.

  • доза

    Дозой называют определенное количество излучаемой энергии, воздействию которой организм подвержен в определенный промежуток времени. При стерилизации ультрафиолетом доза обычно указывается в µW*s/cm² или J/m².

  • доза облучения

    в данном случае: доза воздействия ультрафиолетового облучения (UVC)

  • дрожжи

    Разделение на дрожжи и грибы в предметном плане не корректно, поскольку дрожжи являются одноклеточными грибами. Большинство видов дрожжей — это аскомицеты. Самый известный представитель рода дрожжей – Saccharomyces cerevisiae, хлебопекарные дрожжи.

  • двойной геликс

    Геликсом называют форму витка или спирали. Соответственно двойной геликс – этой двойная спираль.

  • джоуль

    Единица J – международная единица измерения энергии, количества теплоты, работы. Пересчет: 1 J = 1 W*s

  • E. coli (кишечная палочка)

    [сокращение от «Escherichia coli»] — E. coli – это грамотрицательная, палочковидная, факультативно анаэробная и кислотообразующая бактерия, которая встречается в кишечнике человека и животных. Свое латинское название получила по имени ее первооткрывателя, бактериолога и профессора педиатрии Теодора Эшериха. E. coli выступает в роли индикатора фекальных заражений. Она встречается преимущественно в сыром молоке, твороге и сыром мясе. E. coli отличается высокой степенью летальности при воздействии ультрафиолета. Вероятно, не существует другого микроорганизма, который бы был исследован и описан лучше.

  • экспозиция

    воздействие, подверженность

  • экзотоксины

    Экзотоксины – это постоянно выделяемые бактериями в окружающую среду ядовитые вещества.

  • эластомер

    Эластомеры – это упругие искусственные материалы, которые поддаются механическому изменению формы и возвращают первоначальную форму, когда нагрузка снята.

  • электромагнитная волна

    Электромагнитная волна состоит из электрической и магнитной составляющей. Электромагнитным вонам в отличие от ударных волн для распространения не требуется среда, при этом скорость распространения зависит от среды. В вакууме электромагнитные волны распространяются со скоростью света. Самыми известными электромагнитными волнами, пожалуй, являются те, которые в обиходе называют «светом».

  • электромагнитный спектр

    Электромагнитный спектр представляет собой совокупность электромагнитных волн.

  • электрон

    Электрон – это электрически заряженная элементарная частица. Электрон (e-) имеет отрицательный заряд. Положительно заряженная элементарная частица (e+) называется позитроном.

  • электростатика

    Электростатика – теория неподвижных зарядов и их изменяющихся с течением времени электрических полей.

  • эмиссия (физ.)

    излучение электромагнитных волн

  • эмиттер (излучатель)

    происходит от латинского «emittere» (посылать). Эмиттером в физике называют источник излучения, отсюда также возник термин «эмиссия».

  • ЭМС

    [сокращение от «электромагнитная совместимость»] – это критерий испытаний электрических или электронных устройств, обозначающий их помехоустойчивость в соответствующем окружении.

  • эндотоксины

    Эндотоксины – это липополисахариды, которые  содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий. Они высвобождаются при разрушении микроорганизмов и оказывают токсическое воздействие.

  • энтеробактерии

    Энтеробактерии (латинское научное название «Enterobacteriaceae») – это такие бактерии, которые содержатся в кишечной микрофлоре человека и животных (от греческого «enteron» — кишечник). Для обмена вещества им не требуется кислорода (O2), а потому они относятся к группе факультативно анаэробных бактерий. Типичным представителем этого вида является E. coli (кишечная палочка).

  • энтерококки

    Энтерококки (латинское научное название «Enterococcus») – это грамположительные, анаэробные бактерии, представленные парами или короткими цепочками. Они также относятся к микроорганизмам, которые обитают в кишечнике людей и животных. Энтерококки выполняют важную функцию при пищеварении и добавляются в производстве пищевых продуктов для процессов ферментации и созревания, а также к пробиотическим продуктам питания с целью поддержания микрофлоры.

  • ЭПДМ

    [сокр. от «этилен-пропилен-диен-мономер»]  ЭПДМ – это синтетический каучук, который благодаря своей хорошей упругости, высокой устойчивости к воздействию озона, кислот и щелочей находит применение, прежде всего, как уплотнительный материал и материал для изготовления шлангов и трубок.

  • эпидемия

    Эпидемия – это территориально ограниченное распространение инфекционной болезни со значительным превышением обычного уровня заболеваемости. См. также «пандемия».

  • эритема

    медицинский термин, означающий покраснение кожи либо воспаление кожи с ее покраснением

  • эукариотические клетки

    (также «эукариоты») — клетки с окруженным мембраной ядром, в котором в виде хромосом расположена ДНК

  • факультативный

    необязательный, выбираемый по собственному усмотрению, добровольный

  • FDA

    (сокр. от «Food and Drug Administration») FDA – это Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств в США. Оно подчиняется министерству здравоохранения.

  • фекальные микробы

    Под фекальными микробами (например, Escherichia coli) понимают все микроорганизмы, которые обитают в кишечнике человека или животных и наличие которых указывает на загрязнение экскрементами, продуктами брожения или гнилостного распада.

  • FEP

    (сокр. от «Perfluorethylenpropylen-Copolymer» — «перфторэтиленпропилен-сополимер»)  FEP – это водоотталкивающий фторэластомер с высокой степенью устойчивости к высоким температурам и химическим веществам.

  • фотолиз

    Фотолиз – это обусловленное светом разрушение или разделение химических соединений.

  • фотометр

    см. «радиометр»

  • фотоны

    Фотон – мельчайшая единица возмущения электромагнитного поля. Его также называют квантом электромагнитного поля. В состоянии покоя у фотона нулевая масса, и он перемещается в вакууме со скоростью света. Фотоны могут взаимодействовать с частичками материала и в соответствии с этим также абсорбироваться.

  • фотохимия

    см. «фотолиз»

  • FPM

    FPM (английское сокращение от «фтор-пропилен-мономер») – это фторэластомер с очень высокой устойчивостью к воздействию озона, погодных явлений и ультрафиолета.

  • фторопласт

    Фторопластами называют полимеры, производимые из фтора (F) и углерода (C). Типичными фторопластами являются FEP и PTFE, известные под торговым названием Teflon. Фторопласты очень устойчивы к химическим веществам и интенсивному ультрафиолетовому облучению. Кроме того, их тонкие слои хорошо пропускают ультрафиолет коротковолнового диапазона.

  • фунгицид

    химическое или биологическое вещество для уничтожения грибковых спор и плесневого грибка

  • гепатит

    Гепатитом в медицине называют воспаление печени, которое может быть обусловлено как вирусами гепатита, так и другими возбудителями, например, бактериями и паразитами. Из классических вирусных гепатитов наиболее распространенной является инфекционный гепатит B. Передача осуществляется, как и в случае с ВИЧ, через прямые контакты биологических жидкостей. При непосредственной экспозиции устойчивость к воздействию ультрафиолета коротковолнового диапазона – от низкой до средней.

  • гербицид

    средство уничтожения сорняков

  • гифы

    Гифами называют микроскопически мелкие, длинные, очень тонкие и разветвленные нитевидные образования у грибов, которые отрастают во все направления от находящейся в питательной среде споры плесневого гриба. Гифы служат для питания или размножения (см. «конидиеносцы»). Совокупность гифов называют мицелием.

  • грамотрицательные бактерии

    Грамотрицательные бактерии имеют лишь тонкую клеточную стенку с однослойной структурой муреина. Поэтому при окрашивании по Граму они не окрашиваются  и при рассмотрении кажутся красноватыми. Грамотрицательные бактерии являются эндотоксичными, и в данном случае речь идет, в основном, о палочкообразных бактериях. Известными представителями данного вида являются легионеллы, псевдомонады и боррелии.

  • грамположительные бактерии

    Грамположительные бактерии при окрашивании по Граму окрашиваются в темно-синий цвет. Причиной этого является толстая клеточная стенка, которая может составлять до 50% сухой массы оболочки. Грамположительные бактерии – это преимущественно кокки, и они оказывают экзотоксическое воздействие. Примеры: листерии, клостридии, стрептококки и стафилококки.

  • грибковые споры

    см. «споры»

  • Гуанин

    Гуанин (C5H5N5O) – одно из четырех кодирующих нуклеиновых основании ДНК и РНК. Гуанин соединяется при образовании трех водородных связей всегда с комплементарным цитозином.

  • HACCP

    (сокр. от английского «Hazard Analysis and Critical Control Points» — «анализ рисков и критические контрольные точки») Профилактическая система, которая должна обеспечить безопасность пищевых продуктов по всей цепочке от производства до потребителя.

  • HDPE

    HDPE (сокр. от английского «High Density Polyethylen») – это полиэтилен высокой плотности. Термопластичная пластмасса отличается высокой стойкостью к воздействию кислот, щелочей и химических веществ.

  • Hg

    химический знак ртути

  • IFS

    (сокр. от «International Food Standard» — «Международный стандарт по производству и реализации продуктов питания») Был определен в 2003 году представителями розничной торговли продуктами питания в Европе и служит для проверки и сертификации систем обеспечения безопасности продуктов питания, а также качества и норм соответствия при производстве пищевых продуктов.

  • инфекция

    Понятие «инфекция» означает проникновение и размножение возбудителей в теле организма. В зависимости от способа передачи различают контактные и воздушно-капельные инфекции.

  • инфракрасное излучение

    (сокращенно «ИК-излучение»)  Излучение со спектральной областью от 780 nm до 1000 µm, т.е. диапазоном длины волн между спектральной областью видимого света и так называемым терагерцовым излучением. Область термического ИК-излучения находится в диапазоне от 3 µm до 50 µm.

  • ингибировать

    подавлять, задерживать течение процессов

  • интенсивность (физ.)

    Интенсивность обозначает плотность энергии на площадь. Значение указывается, например, в µW/cm2. При дезинфекции ультрафиолетом данное значение необходимо для расчета летальной дозы.

  • ионизирующее излучение

    Ионизирующим называют любое излучение, которое в состоянии долговременно удалять из атомов или молекул электроны и потому изменять их заряд. Радиоактивное излучение и рентгеновское излучение являются типичными представителями ионизирующих энергий. Ультрафиолетовое излучение коротковолнового диапазона (UVC) не обладает ионизирующей силой и тем самым не относится к ионизирующим видам излучения! (см. также: техника — получение ультрафиолетовых лучей).

  • ионы

    Под ионами в целом понимают электрически заряженные атомы.

  • излучение Дорно

    Понятие «излучение Дорно» — это другое и ныне редко употребляемое название УФ излучения диапазона B. Карл Дорно был прусским естествоиспытателем, занимавшимся глубокими исследованиями этого биологически активного излучения.

  • kB

    (сокращение от «Kilobyte» — «килобайт») единица измерения объема данных в информатике

  • кислород

    Кислород (O2) – это наиболее часто встречающийся на земле элемент. В качестве молекулярного кислорода он представляет собой газ без цвета и запаха. Кислород встречается, прежде всего, в комбинации с другими элементами, например, в виде воды, его объемная доля в воздухе составляет около 20%.

  • клостридии

    Клостридии – это анаэробные, образующие споры, грамположительные бактерии. Споры клостридий отличаются очень высокой устойчивостью к термическим методам дезинфекции и могут в течение нескольких часов без какого-либо ущерба для них подвергаться воздействию температуры 100°C. Значение LD90 (UVC254nm) для хлористидий лежит в зависимости от различных методов исследований в диапазоне между 4.9 и 23 mJ/cm².

  • КОЕ

    (сокр. от «колониеобразующая единица) в биологии величина для определения количества организмов, которые в состоянии образовать колонию делением клеток

  • когезия

    сила связи между молекулами вещества

  • кокки

    бактерии шаровидной формы

  • конидиеносцы

    Кондиеносцами называют гифы, которые мицелий образует вертикально к поверхности и на которых образуются конидии, см. также «плесневой грибок».

  • конидии

    Конидии – это специальное название спор плесневого грибка, см. «споры»

  • конъюнктивит

    Конъюнктивит – специальный медицинский термин, обозначающий болезненное воспаление слизистой оболочки глаза. Оно связано с покраснением и набуханием слизистой оболочки глаза, а также усилением слезотечения. Причиной воспаления слизистой оболочки глаза могут быть инфекция, аллергия или механическое раздражение глаз (контактными линзами).

  • контагиозность

    мера способности возбудителя инфекции передаваться различными путями

  • контаминация

    в данном случае: загрязнение биологических проб

  • конвекция

    Под конвекцией понимают тепловой поток, при котором нагретая материя перемещается в область более низких температур.

  • ксерофильный

    сухолюбивый

  • лактобактерии

    (также «молочнокислые бактерии», научное латинское название «Lactobacillales») Лактобактерии – это анаэробные, грамположительные микроорганизмы, которые обнаруживаются в кишечнике или слизистых млекопитающих. Они, в основном, используются при изготовлении молочных продуктов (творога, йогурта, простокваши и т.п.).

  • LD (ЛД)

    англ. сокр. «летальная доза», см. «летальная доза»

  • LD90

    Значение LD можно точнее определить с помощью индекса. LD90 означает такую дозу, которая уничтожает в среднем 90% популяции.

  • легионеллы

    Семейство легионелл (научное латинское название «Legionellaceae») включает в себя более 48 известных видов и множество подгрупп. Это живущие в воде, грамотрицательные, аэробные бактерии, являющиеся для человека потенциально патогенными. Поскольку для оптимального роста им нужна стоячая или циркулирующая вода в диапазоне температур 25 — 50°C, они, прежде всего, обнаруживаются в мойках воздуха,  охладительных башнях, застойных зонах трубопроводов, баках для воды и душевых лейках. Легионеллы очень хорошо нейтрализуются даже при небольших дозах ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC).

  • летальная доза

    Летальной дозой (LD) называют такую дозу отравляющего вещества или облучения, которая является для организма смертельной.

  • летальность (мед.)

    Летальность показывает соотношение случаев смерти к числу выживших после дозы облучения, инфекции или заболевания, т.е. является показателем смертности. Таким образом, она является показателем опасности.

  • log

    (сокр. от латинского написания «логарифм»)  Хотя с помощью «log», как правило, сокращают логарифмы по основанию 10, их математически корректное обозначение – «lg». В данном случае говорят о десятичном логарифме.

  • log-сокращение

    В биологии сокращение количества микроорганизмов указывается в log-степенях. Таким образом, под log-сокращением X имеется в виду сокращение на X log-степеней по отношению к исходной популяции. Пример: сокращение на 1 log-степень означает сокращение на 90%, поскольку из первоначальной популяции, составлявшей 100 ( = 10 x 10) выжили лишь 10.

  • log-степень

    (см. также log-сокращение) Каждая log-степень описывает в биологии сокращение популяции на (еще один) десятичный порядок, т.е. 1 log-степень = 90%, 2 log-степени = 99%, 3 лог-степени = 99.9% и т.д.

  • логарифм

    Логарифм является важной математической функцией. С ее помощью можно хорошо представить существенно растущие числовые последовательности. Логарифмирование – это операция, обратная возведению в степень: ax = b, значит, x = logb(a) (словами: логарифм от а по основанию b). Это означает: если a = 10x, то x = lg a.

  • макромолекула

    Макромолекулы – это очень большие молекулы с относительно большой массой, у которых изъятие отдельных атомов или групп атомов не оказывает воздействия на их свойства. Типичные естественные макромолекулы – ДНК и протеины, типичные представители синтетических макромолекул – любые полимеры.

  • меланин

    Меланин – это пигмент, который у человека, помимо прочего, отвечает за пигментацию кожи и защищает ее от вредного ультрафиолетового излучения.

  • меланома

    (также «черный рак кожи») Меланома – эта злокачественная опухоль, которая проявляется в виде ассиметрично растущего изменения кожи с изменением ее цвета.

  • метаболизм

    см. «обмен веществ»

  • мицелий

    (также «грибница»)  Под мицелием понимают совокупность всех гифов, которые образует плесневой грибок.

  • микотоксины

    см. «Aspergillus»

  • микроб

    медицинский термин для обозначения возбудителя заболеваний

  • микрон

    единица измерения µm, пересчет: 1 µm = 0.001 mm

  • микроорганизм

    (также «микроб») Микроорганизмами называют такие органические структуры, которые так малы, что их, как правило, можно увидеть только с помощью микроскопа. В большинстве случаев речь идет об одноклеточных, но иногда и о многоклеточных организмах.

  • микроватт

    единица измерения µW, пересчет: 1 µW = 0.001 mW = 0.000001 W

  • молекула

    Молекулой называют образованную из двух или более атомов хотя бы временно устойчивую частицу. Молекулы могут состоять из атомов одного элемента, например, кислород (O2), озон (O3) и азот (N2), или из атомов различных элементов, например, вода (H2O).

  • мономер

    Мономеры – это способные к реакции молекулы, которые могут объединяться в цепи или звенья в составе основной единицы.

  • монохроматическое излучение

    Излучение с точно определенной длиной волны, например, такой, какой ее излучает лазер.

  • MRSA

    (сокращение от английского «methicillin-resistant Staphylococcus aureus» — «метициллин-устойчивый золотистый стафилококк») Под MRSA в узком смысле понимают штаммы золотистого стафилококка (Staphylococcus-aureus), устойчивые ко всем имеющимся до настоящего времени на рынке бета-лактамным антибиотикам (например, пенициллину).

  • муреин

    (также «пептидогликан»)  Муреин – это биополимер с трехмерным пространственным строением, который выступает в качестве опорного скелета клеточной стенки у бактерий. Макромолекула состоит из аминокислот и молекул сахара.

  • мутация

    Если высокоустойчивый генетический алгоритм наследственной субстанции (ДНК) организма в течение продолжительного времени приобретает прочное изменение, тогда говорят о мутации. В противоположность модификации мутация характеризуется продолжительной репликацией.

  • нанометр

    единица nm, пересчет: 1 nm = 0.000000001 m или 0.001 µm. Для сравнения: диаметр человеческого волоса примерно 100.

  • NBR (бутадиен-нитрильный каучук)

    (сокр. от «Nitrile Butadiene Rubber») NBR – это  устойчивый к высоким температурам синтетический каучук. Он характеризуется особой устойчивостью к нефтепродуктам, например,  жидкому топливу и смазке, бензину и керосину.

  • нейтрализация

    В техническом плане при летальном воздействии ультрафиолетового излучения микроорганизмы не убивают, а делают неактивными и неспособными к делению. К тому же вирусы, согласно определению, не считаются живыми организмами, а потому их нельзя «убить».

  • норовирус

    Норовирусы (собственно « Норволк-вирусы») – это не имеющие оболочки вирусы с односпиральной РНК. Они имеют очень высокую контагиозность, и инфекция приводит к острому гастроэнтериту (желудочно-кишечному гриппу). Вспышки инфекций норовирусов происходят, прежде всего, в больницах, а также интернатах и домах престарелых (см. информацию Института имени Роберта Коха).

  • нозокомиальная инфекция

    Нозокомиальные инфекции – это инфекции, заражение которыми происходит в больнице или медицинском учреждении с сестринским уходом.

  • облигаторный

    обязательный, требуемый, без которого нельзя обойтись

  • обмен веществ

    Под обменом веществ в организме понимают прием, транспортировку и химическое преобразование веществ, а также вывод продуктов обмена веществ в окружающую среду.

  • окисление

    (также «оксидирование»)  Под окислением в целом понимается химический процесс, при котором элемент вступает в реакцию с кислородом или происходит отдача электронов.

  • окрашивание по Граму

    Окрашивание по Граму – это разработанный датским бактериологом Гансом Кристианом Грамом метод, чтобы сделать бактерии более различимыми для микроскопических исследований с помощью специального красителя. На основании различного строения клеточной стенки бактерии можно разделить на две группы: их называют грамположительными и грамотрицательными бактериями.

  • оптические лучи

    Под оптическим излучением понимают диапазон электромагнитных волн длиной от 100 nm до 1 mm. Он включает в себя по определению ультрафиолетовое излучение (UV), область видимого света (VIS) и инфракрасное излучение (IR).

  • органическое соединение

    В качестве органических соединений понимают субстанции, которые, в первую очередь, состоят из водорода (H) и углерода (C). Органическая химия занимается свойствами, строением и созданием соединений углерода.

  • организм

    Организм – это индивидуальная форма жизни, см. «живой организм».

  • отражение (физ.)

    Под «отражением» понимают (частичное) изменение направления электромагнитных волн на границе сред с возвращением их в исходную среду. Противоположностью отражения является абсорбция. Поскольку ультрафиолетовые лучи имеют длину волны, отличающуюся от света, на границе сред в отношении абсорбции и отражения они ведут себя иначе, а потому отражающие свет поверхности не следует уравнивать с поверхностями, отражающими ультрафиолетовые лучи!

  • озон

    Озон (O3) – это газ с сильными окислительными свойствами, который в больших концентрациях является токсичным. Молекула состоит из трех атомов кислорода, а потому нестабильна. Естественным образом озон возникает в  результате воздействия солнечных лучей на стратосферу.

  • пандемия

    Пандемия – временно и чаще обычного возникающая вспышка инфекционного заболевания, распространяющаяся за пределы государства. см. также «эпидемия».

  • паразит

    Паразиты – это организмы, которые для своего обмена веществ нуждаются в созданных другим организмом (именуемым «хозяином») субстанциях. При этом они наносят хозяину вред и могут даже убить его (паразитоиды).

  • патогенный

    Это медицинский термин, означающий «потенциально болезнетворный». Противоположностью патогенности является апатогенность. Она означает, что возбудитель не в состоянии вызвать у определенного организма-хозяина болезнь. Возбудителей болезней, касающихся только человека, называют патогенными для человека.

  • патогенный для человека

    медицинский термин, означающий «болезнетворный для человека», см. «патогенный»

  • PE (полиэтилен)

    (сокр. от «Polyethylen»  — «полиэтилен») Полиэтилен, наряду с поливинилхлоридом, является наиболее часто промышленно изготавливаемым термопластичным искусственным материалом. В зависимости от их плотности различают различные виды полиэтилена. Устойчивость к ультрафиолету коротковолнового диапазона (UVC) у всех типов полиэтилена низкая, но может варьироваться в зависимости от окраски, см. также: HDPE

  • перекись водорода

    (хим. обозначение H2O2) Перекись водорода, как и озон, является сильным оксидантом, а потому используется как для отбелки, так и для дезинфекции. Insbesondere in Dampfform hat Wasserstoffperoxid eine stark ätzende Wirkung.

  • перекрестная контаминация

    прямая или непрямая передача патогенных микроорганизмов от уже зараженных на незараженные

  • пестицид

    средство для борьбы с вредителями, в основном для защиты растений

  • PET (полиэтилентерефталат)

    (сокр. от «Polyethylentherephtalat»)  PET – это  термопластичный синтетический материал, который производится либо с аморфной, либо с частично кристаллической структурой. Аморфный тип прозрачен. PET не устойчив либо лишь ограниченно устойчив к воздействию ультрафиолетового излучения.

  • PGN

    (сокр. от «Peptidoglykan» — «пептидогликан») см. «муреин»

  • пиримидин

    Пиримидин, как и пурин, образует основу органических оснований. Производными пиримидина являются основания цитозин, тимин и урацил.

  • плафонно-санитарное оборудование

    обладающее бактерицидным эффектом ультрафиолетовое излучение в верхней зоне над головой

  • плазма

    (в данном случае: неизотермическая плазма) Плазма – это смесь свободно двигающихся электронов, ионов и нейтральных атомов, которые находятся в различных состояниях возбуждения и тесно взаимодействуют друг с другом. Типичными высокотемпературными плазмами являются звезды. О «неизотермической плазме» говорят тогда, когда – как в случае газоразрядных ламп – в термодинамическом равновесии находятся только электроны.

  • плесневой грибок (плесень)

    Понятие «плесневой грибок» не имеет однозначного определения и в обиходе является общим названием целого ряда микроорганизмов, обладающих способностью, поселяться на поверхности пищевых и кормовых продуктов, а также иных продуктов деятельности человека и портить их (Крайзель, 1988). Большая часть этой группы относится к аскомицетам (сумчатым грибам) и зигомицетам. Всем понимаемым как «плесневой грибок» организмам одинаково свойственно образование трех стадий, которые называют мицелием, конидиеносцем и спорой.

  • ПЛК

    сокращение от «программируемый логический контроллер»

  • pm

    (сокр. от «picometer» — «пикометр») пересчет: 1 pm = 0.001 nm = 0.000001 µm = 0.000000001 mm … словами: одна миллиардная миллиметра

  • полимер

    Полимеры – это химические соединения из большого количества связанных с друг другом и следующих друг за другом мономеров. Отсюда название полимер («поли» = «много»). Натуральным полимером является протеин. Типичными синтетическими полимерами являются искусственные материалы.

  • полирезистентность (мед.)

    Полирезистентными в медицине называют класс возбудителей, которые устойчивы к нескольким классам антибиотиков (или вирусы, устойчивые к противовирусным средствам).

  • POM (полиоксиметилен)

    (сокр. от «Polyoxymethylen» — «полиоксиметилен») POM – термопластичный искусственный материал с высокой прочностью, отличной размероустойчивостью и очень хорошей  способностью образования стружки при обработке, поэтому он часто используется с техническими целями. Почти как все синтетические материалы POM не отличается устойчивостью к воздействию ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC). Черная поверхность становится серой и матовой. При очень высокой степени воздействия UVC материал становится хрупким.

  • PP (полипропилен)

    (сокр. от «Polypropen» — «полипропилен») PP является термопластичным материалом с высокой стабильностью и устойчивостью к воздействию химикатов. Он более тверд и более устойчив к воздействию тепла, чем PE, но становится хрупким при отрицательных температурах. PP не выдерживает воздействия ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC). При продолжительном воздействии происходит повреждение и разрушение поверхности материала.

  • превентивные меры

    профилактические меры для защиты от нежелательных событий

  • профилактика

    Медицинский термин для обозначения предупредительных мер по защите здоровья.

  • прокариотические клетки

    (также «прокариоты») — клетки, не обладающие оформленным клеточным ядром, см. также «эукариоты»

  • проницаемость

    По светопроницаемости материала нельзя делать выводы о его проницаемости в отношении ультрафиолетовых лучей! Ультрафиолетовые лучи коротковолнового диапазона (UVC) имеют существенно более короткую длину волны и более высокий поток энергии, чем электромагнитные волны «света». Для наших клиентов мы предлагаем бесплатную услугу анализа способности пропускания сторонних жидкостей с помощью нашего спектрального фотометра.

  • пропускание

    пропускание средой электромагнитных волн, в данном случае 254 nm

  • пропускать

    передавать, пересылать

  • простейшие

    Простейшими называют достаточно гетерогенную группу одноклеточных, эукариточеских организмов. Среди множества простейших известно около 40 патогенных для человека, паразитических видов, которые вызывают болезни, например, малярию и дизентерию. Данные об устойчивости этих организмов к воздействию ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC) находятся в очень большом диапазоне, поэтому общее заключение о летальной дозе сделать невозможно.

  • простой герпес

    Герпес как болезнь вызывается вирусом простого герпеса. Это самое распространенное инфекционное заболевание кожи. Оно проявляется, как правило, в форме герпеса губ, однако может поразить и другие участки кожи. Возможности лечения до сегодняшнего дня отсутствуют, а организм не вырабатывает невосприимчивость к герпесу. Вирусы простого герпеса в лабораторных исследованиях демонстрируют при средней летальной дозе (LD90), составляющей 5 mJ/cm2, относительно высокую чувствительность к ультрафиолету коротковолнового диапазона (UVC).

  • протеин

    Протеины (или «белки») – это состоящие из аминокислот макромолекулы (полимеры). Они являются неотъемлемыми элементами для роста, восстановления, функционирования и структуры всех живых клеток. Пик абсорбции ультрафиолета составляет у протеинов 280 nm.

  • провитамин D

    Провитамин D3 – это предшественник витамина D3, которые вырабатывается в коже в процессе фотолиза под влиянием тепла и волн диапазона от 290 до 315 nm (UVB).

  • PS (полистирол)

    (сокр. от «Polystyrol» — «полистирол») Полистирол – это проницаемый термопластичный полимер. В форме пенопласта он известен как стиропор. Полистирол не устойчив к воздействию ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC).

  • PTFE (политетрафторэтилен)

    (сокр. от «Polytetrafluorethylen» — «политетрафторэтилен »)  PTFE – это термопластичный фторопласт, который, прежде всего, известен под торговой маркой Teflon фирмы DuPont. PTFE имеет великолепную устойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей коротковолнового диапазона (UVC).

  • PUR (полиуретан)

    (сокр. от «Polyurethan» — «полиуретан») PUR – один из самых разносторонних синтетических материалов. Хотя преимущественно он используется в виде пенопласта, он также применяется как термопластичный искусственный материал, эластомер, адгезив, лак или в виде волокон.

  • пурин

    Пурины – это азотосодержащие соединения, которые, наряду с пиримидинами, образуют важнейшие компоненты нуклеиновой кислоты, Производными пурина являются основания аденин и гуанин. Они образуются человеческим организмом самостоятельно и выводятся в виде мочевой кислоты.

  • PVC (ПВХ)

    (сокр. от «Polyvinylchlorid» — «поливинилхлорид») ПВХ – это аморфный, термопластичный синтетический материал, который с помощью добавления пластификаторов и стабилизаторов можно сделать мягким, эластичным и податливым. В результате этого в зависимости от состава и доли пластификаторов он лишь ограниченно устойчив к воздействию ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC).

  • PVDF (поливинилиденфторид)

    (сокр. от «Polyvinylchlorid» —  «поливинилиденфторид»)  PVDF – это трудновоспламеняемый, кристаллический, термопластичный синтетический материал с великолепной устойчивостью к ультрафиолету. Как и PTFE, он является хорошим электрическим изолятором и дополнительно обладает высокой устойчивостью к воздействию кислот и щелочей.

  • радиометр

    Радиометр служит для измерения электромагнитных волн. Работа данных устройств в целом основана на фотодиодах, которые осуществляют пропорциональную трансформацию входящего излучения в электрический сигнал. Типичными радиометрами являются  люксметр или фотометр.

  • радиометрия

    Радиометрия – это наука об измерении излучения. Она, помимо прочего, используется в астрономии и физике.

  • рахит

    Заболевание костей у детей, которое, как правило, обусловлено нарушением обмена веществ, связанным с витамином D.

  • реципиент

    в данном случае: получатель

  • рентгеновские лучи

    Рентгеновскими лучами называют те электромагнитные волны, которые находятся между гамма-излучением и ультрафиолетовыми лучами. Длина волны рентгеновских лучей составляет от < 100 nm до < 1 pm. Пограничная область между ультрафиолетовым излучением и рентгеновским излучением четко не определена, поэтому при волнах длиной менее 100 nm говорят либо об экстремальных ультрафиолетовых лучах, либо о мягком рентгеновском излучении. Рентгеновские лучи относятся к классу ионизирующих лучей, а потому подпадают под   Положение о защите от радиоактивных излучений.

  • реовирусы

    Реовирусы (научное латинское название: «Reoviridae») – это не имеющие оболочки вирусы с двухспиральной РНК. К этой группе относится, например, ротавирус (возбудитель диареи).

  • репликация

    репродуцирование наследственной информации (ДНК)

  • резистентность (биол.)

    Резистентностью называют сопротивляемость микроорганизма мерам по борьбе с ними. Повышение резистентность возбудителей заболеваний к антибиотикам – это всё более актуальная в медицине тема.

  • резонансная линия

    Резонансной линией называют те измеряемые сигналы,  которые возбужденные атомы передают при переходе из возбужденного состояния в первоначальное состояние.

  • RNA

    [сокращение от «Ribonucleic acid»] – английское название РНК

  • РНК

    [сокращение от «дезоксирибонуклеиновая кислота »] – возникшая в результате транскрипции матрица ДНК

  • ртуть

    (химический знак: Hg) Ртуть – это блестяще-серебристый жидкий тяжелый металл, обладающий высокой когезией. Поэтому он легко образует капли. Одно из свойств ртути – очень сильное расширение при нагреве. В температурном диапазоне от 0 до 100 °C это расширение прямо пропорционально температуре. Ртуть испаряется даже при комнатных температурах! В газообразной форме ртуть высоко токсична! Поэтому никогда НЕ ВЫБРАСЫВАЙТЕ ртутные лампы (флуоресцентные лампы, энергосберегающие лампы, ультрафиолетовые лампы) В БЫТОВОЙ МУСОР!

  • сибирская язва

    см. B. anthracis

  • силикон

    Материал силикон корректно с химической точки зрения называть «полиорганосилоксан». Силиконами называют группу синтетических полимеров. Они отличаются очень высокими водоотталкивающими свойствами. Уплотнительные кольца из силикона очень устойчивы к воздействию высоких температур, однако обладают невысокой устойчивостью к воздействию масел, щелочей, кислот или жиров.

  • синтетический материал

    Синтетическими материалами (в также пластиком или пластмассой) называют все искусственно полученные путем химических реакций макромолекулярные органические полимеры. Их подразделяют на термопласты, дюропласты и эластомеры. Даже если нельзя сделать обобщающих выводов из-за разницы в цвете, процессе изготовления и дозе облучения, можно сказать, что синтетические материалы, как правило, обладают низкой устойчивостью к воздействию ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC). Прозрачные синтетические материалы приобретают молочный цвет или растрескиваются, темные материалы сереют, а светлые — желтеют. Прозрачные синтетические материалы в большинстве случаев не пропускают или же не пропускают в течение продолжительного времени ультрафиолетовые лучи. Поэтому при практическом использовании синтетические материалы необходимо тестировать на устойчивость к воздействию ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC), а также пропускание данных лучей. Такую услугу мы предлагаем свои клиентам бесплатно.

  • система кондиционирования воздуха

    Под устройствами кондиционирования воздуха понимают все компоненты оборудования кондиционирования и вентиляции, которое служит кондиционированию воздушных потоков. Это оборудование отличается от технологического вентиляционного оборудования.

  • соляризация

    В данном случае: В результате высокой энергии ультрафиолетового излучения, а также из-за обусловленных технологией налипаний внутри кварцевой трубки материал реакционной камеры все больше теряет способность передачи ультрафиолетового излучения. Этот эффект называют соляризацией.

  • спектральный фотометр

    радиометр для определения проницаемости сред оптическими лучами с различной длиной волны

  • споры (биол.)

    Простейшие, водоросли, мхи, некоторые бактерии и, прежде всего, (плесневые) грибки образуют споры для бесполого размножения и распространения. У них практически отсутствует обмен веществ, а потому они продолжительное время переносят даже очень неблагоприятные условия. При попадании в благоприятную среду они вновь становятся активными и размножаются

  • стафилококки

    Это неподвижные и располагающиеся подобно гроздям винограда грамположительные бактерии из семейства кокков. Благодаря росту устойчивости к антибиотикам печальную славу получил, в частности, Staphylococcus aureus (MRSA). Стафилококки имеют лишь небольшую устойчивость к воздействию ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC). Согласно исследованиям, в зависимости от вида стафилококков значения летальной дозы LD90 для переносимых по воздуху организмов частично находятся существенно ниже 1.0 mJ/cm2.

  • степени защиты IP

    (сокр. английского «International Protection») Степени защиты определяются согласно DIN 40050. За сокращением IP следуют две цифры: первая цифра означает защиту от проникновения посторонних предметов, вторая цифра – защиту от проникновения воды.

  • стерилизация

    Стерилизация означает уничтожение всех жизнеспособных микроорганизмов (включая споры). В техническом плане это снижение минимум на 6 log-степеней (т.е. 99.9999%) – исходя из самого устойчивого организма – которое должно быть достигнуто уже после половины цикла стерилизации. С учетом экономических аспектов и целесообразности в настоящее время подобное снижение количества микроорганизмов с использованием ультрафиолета надежно не реализуемо, поэтому следует избегать понятия «стерилизация ультрафиолетом»!

  • стрептококки

    Стрептококки (научное латинское название: «Streptococceae») относятся, как лактобациллы и энтерококки, к семейству молочнокислых бактерий, обитающих в кишечнике. Это грамположительные, анаэробные и аэротолерантные возбудители, образующие цепочки. Потенциально патогенные микроорганизмы используются также для ферментативных процессов и для медицинской регенерации кишечной флоры. Как и стафилококки, они обладают лишь ограниченной устойчивостью к воздействию ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC), а среднее значение LD90 за некоторыми исключениями (в данном случае: Streptococcus faecalis) составляет 3.3 mJ/cm2.

  • свет

    В обиходной речи светом называют ту часть электромагнитного спектра, которая расположена спектральном диапазоне от 380 до 780 nm. Это диапазон, видимый для человеческого глаза, причем предельные значения могут варьироваться в зависимости от источника. К сожалению, всё более часто встречающееся обозначение «ультрафиолетовый свет» является таким образом противоречащим самому себе и предметно неверным!

  • Teflon (тефлон)

    Teflon (тефлон) – это торговая марка фирмы DuPont, обозначающая материал PTFE, являющийся фторопластом.

  • термопласт

    (также «пластомер»)  Термопластами называют такие синтетические материалы, форму которых можно изменить при воздействии температур.

  • тимин

    (также «5-метилурацил»)  Тимин (C5H6N2O2) является одним из четырех кодирующих оснований в ДНК. Он образует через две водородных связи комплементарное основание к аденину.

  • токсичность

    степень токсичных свойств токсина

  • токсичный

    Воздействие токсина называют токсичным. «Токсичный» можно также перевести как «ядовитый».

  • токсин

    Токсин – это биогенная субстанция, которая может нанести вред организму, нарушив его физиологические процессы обмена веществ. Научная дисциплина, исследующая токсины, называется токсикологией. Бактериальные токсины делят на экзотоксины и эндотоксины.

  • Torr (торр)

    Единица «торр» — это единица измерения статического давления, равная 1 мм ртутного столба. Она не является единицей Международной системы единиц. Пересчет: 1 Torr ≈ 133,322 Pa ≈ 0.001333 bar

  • транскрипция

    передача генетического кода ДНС на РНС

  • УФ-излучение

    (сокр. от «ультрафиолетовое излучение»)           УФ-излучением в целом называют диапазон с длинной волны от примерно 400 до 100 nm. УФ-излучение расположено между электромагнитными волнами света и рентгеновскими лучами. Границы размыты, и в литературе также нет их единого определения. В зависимости от источника переход к свету указывается при 380 nm или 400 nm. А что касается области перехода к рентгеновским лучам (100 … 1 nm), то в терминологии встречаются как мягкие рентгеновские лучи, так и экстремальное УФ-излучение (XUV).

  • урацил

    Тогда как в ДНК тимин образует противоположность аденину, в односпиральной РНК на место тимина приходит урацил (C4H4N2O2).

  • устойчивость к ультрафиолету

    Промышленные данные об устойчивости материала к ультрафиолету часто касаются воздействия длинных волн и волн среднего диапазона (UVA и UVB). Поэтому по ним можно сделать лишь условное заключении об устойчивости материала к ультрафиолетовым лучам коротковолнового диапазона (UVC). Поэтому мы предлагаем нашим клиентам бесплатную услугу исследования синтетических материалов на устойчивость к ультрафиолетовым лучам коротковолнового диапазона (UVC) или на пропускание ультрафиолетовых лучей коротковолнового диапазона (UVC).

  • UVA

    (сокр. от «Ultraviolett A-Band» — «ультрафиолет А-диапазона»)  Лучами UVA называют УФ-лучи длинноволного диапазона от примерно 400 (380) до 315 nm. Трудность точного определения границ хорошо видна на примере эмиссии ламп ультрафиолетового и инфракрасного излучения.

  • UVB

    (сокр. от «Ultraviolett B-Band» — «ультрафиолет B-диапазона»)  Лучами UVB называют УФ-лучи диапазона средних волн от примерно 315 до 280 nm. Раньше они также назывались по имени прусского естествоиспытателя Карла Дорно «излучением Дорно». Дорно занимался глубокими исследованиями UVB-излучения и связанными с ним биологическими процессами.

  • UVC

    (сокр. от «Ultraviolett C-Band» — «ультрафиолет C-диапазона»)  Лучами UVC называют УФ-лучи диапазона коротких волн от 280 … 100 nm. UVC-лучи к тому же подразделяются на поддиапазоны  «дальний УФ» (280 — 200 nm) и «вакуумный УФ» (200 — 100 nm).

  • VA (ВА)

    (сокр. от «Voltampere» — «вольт-ампер»)       Вольт-ампер – это единица измерения электрической мощности. Значение определяется как произведение напряжения устройства (V) на потребляемый им ток (A). См. также «Watt».

  • вакуум

    Вакуумом в классической физике называют пространство без какой-либо материи. В вакууме электромагнитные волны могут распространяться беспрепятственно.

  • вегетативное размножение

    Вегетативное размножение – это противоположность полового размножения. Вегетативным размножением в биологии называют бесполое размножение.

  • ВИЧ

    (сокращение от «вирус иммунодефицита человека») ВИЧ- это вирус, который входит в группу ретровирусов и является причиной известной болезни иммунодефицита СПИД. Вирус имеет размер около 100 – 120 nm, он окружен оболочкой. Статистически ВИЧ-инфицирование происходит в 90% случаев при переливании крови, причем в принципе возможна передача через биологические жидкости. Исследования Хендерсона и др. Показали чрезвычайную устойчивость вируса к воздействию ультрафиолета коротковолнового диапазона (UVC).

  • вирулентность

    степень способности возбудителя после передачи действительно стать причиной инфекции у носителя

  • вирусы

    Вирусы – это частицы или носители информации, которым для существования нужна клетка-хозяин, потому что они не имеют цитоплазмы и собственного обмена веществ. Де факто вирусы не являются живыми существами.

  • витамин D3

    Это секостероид, вырабатывающийся в коже человека из 7-дегидрохолестерина под воздействием ультрафиолета диапазона средних волн (UVB).

  • визуальный спектр

    Излучением визуального спектра называют видимые электромагнитные волны, т.е. свет в классическом смысле этого слова.

  • водородная связь

    Водородные связи имеют электростатический характер и по сравнению с другими связями слабо выражены. Посредством силы притяжения находящихся в молекулах атомов с различными зарядами, например, в протеинах или ДНК, образуются совершенно специфические 3d-структуры.

  • возбудитель (биол.)

    Возбудителями называют микроорганизмы, способные стать причиной болезни живых существ. Их вредное воздействие основано в большинстве случаев на выделяемых ими токсинах.

  • время экспозиции

    в данном случае: время, в течение которого организм подвержен воздействию ультрафиолетового излучения

  • VUV (вакуумный ультрафиолет)

    Вакуумным ультрафиолетом (Vakuum UV или VUV) называют очень короткие волны диапазона UVC с длиной волны 200 — 100 nm и ниже. Название обусловлено тем, что данные лучи распространяются только в вакууме.

  • Watt (Вт)

    W (Вт) – единица международной системы единиц для измерения мощности, пересчет: 1 W = 1 VA

  • X-излучение

    X-излучением Вильгельм Конрад Рентген сам называл открытое им излучение, поэтому в английском языке используется название «x-rays», тогда как в немецком и русском употребительно название «рентгеновское излучение».

  • хромосомы

    Хромосомами называют упакованные протеинами в эукариотические клетки в виде спиралей ДНК. Для процесса репликации и транскрипции во время фазы деления хромосома должна быть расслабленной.

  • XUV (экстремальное УФ-излучение)

    Экстремальным УФ-излучением называют диапазон от 100 до 1 nm. Это излучение, в зависимости от источника, также называют мягким рентгеновским излучением.

  • живой организм

    Живым организмом в биологии называют такой организм, который имеет способность к обмену веществ, репликации и эволюционному развитию. Должны выполняться все критерии.

    • Рекордсмены по всему Краткий обзор необычных свойств бактерий: Наука и техника: Lenta.ru

    Если представить себе ресторан, в котором подают различных бактерий, то меню такого заведения состояло бы из многих томов, а посетители и за несколько лет не смогли бы «перепробовать» все блюда. Список одних только названий разделов в таком меню занял бы не одну страницу: бактерии самого необычного внешнего вида, бактерии всех цветов радуги, бактерии с самым необычным рационом, самые древние бактерии. Похоже, на нашей планете не существует ни одного места, где бы не было обнаружено бактерий.

    Бактерии – одноклеточные организмы, не имеющие оформленного ядра. То есть, их ДНК находится не в отдельном компартменте, а погружена прямо в содержимое клетки. Это ключевое отличие бактерий от ядерных организмов, или эукариот, на основании которого бактерий выделили в отдельное царство.

    Бактерии имеют относительно простую клеточную организацию, и именно они стали одними из первых существ, заселившими нашу планету. За миллионы лет бактерии смогли освоить практически все экологические ниши. Чтобы приспособиться к необычным местам обитания, им пришлось развить необычные функции. Они научились питаться светом, нефтью, жить в арктическом холоде и в кипящей воде, собирать свой геном из кусков и синтезировать сотни тысяч геномов. Опишем подробнее самые необычные пункты бактериального меню.

    Всеядные

    Из-за быстрого размножения бактерии постоянно находятся в условиях жесткой конкуренции. Чтобы выжить, они научились находить источники пищи практически во всем. Самым очевидным и доступным стал солнечный свет. С его помощью получают энергию, например, цианобактерии, которых также называют сине-зелеными водорослями. Они получают необходимую для жизни энергию с помощью процесса оксигенного фотосинтеза, для которого необходимы только свет, вода и углекислый газ. В качестве побочного продукта фотосинтеза выделяется кислород. Именно цианобактерии насытили атмосферу Земли кислородом, без которого не может существовать большинство организмов.

    Стремясь обеспечить себе спокойное существование, некоторые бактерии предпочли найти другие источники питания. Для этого им потребовалось серьезно изменить свою клеточную организацию, однако такая перестройка позволила занять свободную экологическую нишу. Несколько групп бактерий развили способность перерабатывать нефть. Бактерии, относящиеся к родам Pseudomonas, Bacillus, Serratia, Alcaligenes, осложняют жизнь нефтяникам, разлагая различные составляющие нефти до простых углеводородов. Однако бактерии с такими нестандартные пищевыми пристрастиями могут приносить и пользу. В настоящее время ученые из разных стран активно разрабатывают технологии очистки воды после разливов нефти с помощью нефтеокисляющих бактерий.

    Некоторые бактерии, живущие в почве, научились питаться веществами, специально созданными для их уничтожения. Ученые обнаружили несколько сотен видов бактерий, которые могут использовать антибиотики в качестве единственного источника питания. Такие бактерии потенциально опасны для человека, даже если сами они не вызывают никаких заболеваний. Любители антибиотиков могут передавать свои гены патогенным микроорганизмам – такая практика весьма распространена среди бактерий.

    Любители экстремальных температур

    «Черные курильщики» Фото с сайта uni-bremen.de

    Lenta.ru

    Несколько десятилетий назад ученые обнаружили в океане «черные курильщики» – уникальные геотермальные источники. «Черные курильщики» образуются, как правило, в рифтовых зонах, где сквозь трещины литосферных плит прорывается раскаленный газ, нагревающий воду до экстремально высоких температур – 300-400 градусов по Цельсию. В воде «курильщиков» растворены сероводород и сульфиды металлов, которые окрашивают ее в черный цвет.

    Ученые не ожидали обнаружить жизнь в таких условиях, однако, к их удивлению, фауна «черных курильщиков» оказалась очень разнообразной. Каменистые склоны вокруг «курильщиков» населяют многочисленные бактерии. Температура воды вокруг склонов немного холоднее, чем в сердце «курильщика», – всего около 120 градусов Цельсия. Приспособившиеся к кипятку бактерии процветают – естественных конкурентов у них нет.

    В толще льда, покрывающей подледное озеро Восток в Антарктиде, были найдены несколько видов бактерий. Они, правда, были скорее мертвыми, чем живыми. Ученые определили, что найденные бактерии являются термофильными – то есть, предпочитают жить при повышенных температурах. Исследователи выдвинули гипотезу, согласно которой в озере Восток есть или были теплые источники, которые подогревали воду озера.

    Кстати, именно бактерии оказались ответственными за образование снежинок. Недавно ученые обнаружили, что «затравкой» для их формирования во многих случаях являются патогенные для растений микроорганизмы Pseudomonas syringae. Лучше всего они «стимулируют» рост кристаллических ледяных структур при температурах от минус семи градусов по Цельсию до нуля.

    Самые стойкие бактерии

    Рентгеновское или гамма-излучение смертельно опасно для живых организмов. Оно вызывает разрывы в ДНК, а в больших дозах в буквальном смысле разрывает ее на куски. Однако некоторые бактерии прекрасно переносят гамма-излучение. Речь идет о Deinococcus radiodurans. Эта бактерия размножается после получения дозы радиации, почти в тысячу раз превышающей смертельную для человека дозу. Уникальный организм полностью восстанавливает свой геном всего за шесть часов. Секрет заключается в том, что Deinococcus radiodurans несет не одну, как большинство бактерий, а несколько копий своей ДНК. При облучении разрывы в каждой из копий происходят в разных местах, поэтому бактерия может сложить целую мозаику из имеющихся кусков.

    Самые запасливые бактерии

    Кстати, Deinococcus radiodurans — далеко не чемпионы по количеству копий своего генома. Недавно ученым-микробиологам удалось установить, что бактерии из рода Epulopiscium несут в каждой клетке около 200 тысяч геномных копий. Причем их число коррелирует с размером бактериальной клетки. Эволюционное и экологическое значение такой особенности пока неясно. Кстати, Epulopiscium отличает еще одна черта – их размер. Клетки этих микроорганизмов могут достигать 600 микрометров, при том что средний размер бактериальной клетки колеблется от 0,5 до 5 микрометров.

    Самые большие и маленькие

    В принципе, большой размер для бактерий является недостатком, так как у них отсутствуют специальные механизмы поглощения питательных веществ. Большинство бактерий получает пищу путем простой диффузии. Чем больше размер бактериальной клетки, тем меньше для нее отношение площади поверхности к объему, а значит тем труднее для нее получить необходимое количество пищи. То есть, большие бактерии обречены на голодание. Правда, у гигантов есть своя правда. Благодаря размеру они являются трудной добычей для бактерий-хищников, которые поедают жертв, «обтекая» и переваривая их.

    Самые маленькие бактерии по размеру сравнимы с крупными вирусами. Например, микоплазма Mycoplasma mycoides не превышает 0,25 микрометра. Согласно теоретическим подсчетам, сферическая клетка диаметром менее 0,15-0,20 микрометров становится неспособной к самостоятельному воспроизведению, поскольку в ней физически не помещаются все необходимые структуры.

    Самые многочисленные

    Наконец, бактерии являются основными жителями планеты Земля. Их численность оценивается цифрой с 30 нулями (примерно 4-6*1030), а общая биомасса составляет около 550 миллиардов тонн. Каждый день ученые открывают несколько новых видов бактерий. Кроме того, благодаря быстрому размножению и высокой скорости мутирования, бактерии постоянно образуют новые виды. Все новые и новые виды.

    Одноклеточные грибы могут вести себя иррационально, как люди

    «В данной работе мы проверяем принципы рационального поведения на живом организме с радикально отличными (от присущих млекопитающим — ред.) принципами обработки информации — одноклеточном плесневом грибе Physarum polycephalum, не имеющем мозга»,- пишут ученые.

    Слизистая плесень Physarum polycephalum — это гигантский многоядерный одноклеточный организм, часто населяющий гниющие древесные остатки. Едой для организма являются споры бактерий или сами бактерии. Ранее группа ученых, в которую входили Лэтти и Бикман, установила, что этот плесневый гриб способен оценивать питательность пищи, которую собирается съесть.

    В новой работе исследователи предлагали Physarum polycephalum выбор между пищей, различной по качеству и освещенности, поскольку этот гриб-слизевик избегает света. Если бы гриб «поступал» рационально, то его выбор соответствовал бы двум правилам — транзитивности и независимости несвязанных альтернатив.

    По первому правилу, если вариант А для гриба предпочтительнее, чем вариант Б, а вариант Б, в свою очередь, лучше варианта В, то при выборе между А и В гриб должен всегда выбирать первый вариант.

    По второму правилу, на выбор из пары вариантов не должен влиять никакой третий вариант: если организм однажды предпочел вариант А варианту Б, то впоследствии, выбирая уже из трех вариантов, Physarum polycephalum не может изменить свое «мнение» и решить, что вариант Б лучше, чем А.

    После серии экспериментов ученые обнаружили, что одноклеточный гриб следует лишь одному из двух правил. Когда к двум источникам пищи добавлялся третий, худшего качества, Physarum polycephalum изменял свои исходные «предпочтения».

    По мнению авторов работы, это означает, что одноклеточный плесневый гриб оценивает свои возможности по их относительной, а не абсолютной ценности.

    «Открытие сравнительной оценки вариантов у одноклеточного организма означает, что этот принцип является если не универсальным, то широко распространенным среди всех биологических субъектов, принимающих решения», — заключают ученые.

    Бактерии эпохи динозавров могли дожить до наших дней

    • Жасмин Фокс-Скелли
    • BBC Earth

    Автор фото, Getty Images

    Некоторые микроорганизмы могут оставаться в живых невероятно долго, вплоть до четверти миллиарда лет. Обозреватель BBC Earth рассказывает, как им удается избежать разрушений, которыми обычно сопровождается старение.

    Определенные виды кораллов живут тысячи лет. Американские омары — не менее 140 лет. Одной черепахе удалось дожить до 250 лет. А старейшему животному на Земле — моллюску по кличке Мин — было 507 лет, когда ученые случайно убили его в процессе исследования.

    Однако по сравнению с некоторыми существами, обитающими на Земле, эти создания — сущие младенцы. Старейшие земные организмы могут легко побить эти рекорды долгожительства, что весьма неплохо для форм жизни, которые можно увидеть только под микроскопом.

    В самых холодных регионах Сибири, Антарктиды и Канады можно найти почву, постоянно находившуюся в замороженном состоянии на протяжении тысяч и даже миллионов лет. В толщах этой вечной мерзлоты обитают бактерии того же возраста, что и сам лед.

    Ученым еще не удалось выяснить, как им удается сохранить способность к жизни. Однако некоторые считают, что, раскрыв их секреты, мы сможем найти ключ к бессмертию.

    Подпись к фото,

    Станция «Восток» находится в глубине Антарктиды

    В 1979 году, работая на научно-исследовательской станции «Восток» в Антарктиде, российский ученый Сабит Абызов обнаружил в толще льда над подледным озером Восток бактерии, грибы и другие микроорганизмы, жившие на глубине 3600 метров.

    Удивительно, но бактерии прекрасно чувствовали себя во льду, не таявшем на протяжении сотен тысяч лет.

    Вряд ли бактерии могли оказаться в толще льда после его формирования, поэтому Абызов заключил, что возраст самих бактерий также должен достигать сотен тысяч лет. На тот момент они были старейшими из когда-либо обнаруженных организмов.

    В 2007 году рекорд долгожительства был побит вновь. Эске Виллерслев и группа ученых из Копенгагенского университета совершили историческое открытие.

    Глубоко под слоем вечной мерзлоты Антарктиды, Сибири и Канады они нашли живые бактерии, возраст которых достигал полумиллиона лет. Тогда ученым впервые удалось выделить ДНК из настолько древних, но все еще активных бактерий.

    Автор фото, AFP

    Подпись к фото,

    Остистые сосны могут жить тысячи лет

    Всего два года спустя был обнаружен еще более старый микроорганизм. На этот раз его возраст составил 3,5 миллиона лет.

    Российский ученый Анатолий Брушков извлек его изо льда в районе Мамонтовой горы в Якутии.

    Позже он даже ввел себе клетки этой «бессмертной» бактерии, известной как Bacillus F, в надежде, что она способна продлить ему жизнь. Перед этим он испытал инактивированные клетки бактерии на мышах, плодовых мушках и клетках человеческой крови. Он заявляет, что с момента этой инъекции не болел гриппом уже два года.

    Автор фото, Solvin Zankl

    Подпись к фото,

    Может ли инъекция бактериальных клеток продлить жизнь плодовой мушке?

    Что же заставляет ученых думать, что бактерии, живущие в вечной мерзлоте, настолько древние?

    Ведь можно предположить, что они просто потомки бактерий, попавших в лед тысячи или миллионы лет назад.

    Ответ таков: в толще льда бактерии не имеют достаточно места для размножения. Даже если деление имело место, новым клеткам было бы некуда деться.

    Если репродукция невозможна, то клетки микроорганизмов, найденные в вечной мерзлоте в наше время, должны быть клетками, вмерзшими в лед при наступлении ледникового периода.

    Именно так ученые обосновывают спорное утверждение, что отдельные бактерии сумели прожить не менее 250 миллионов лет. Эти микроорганизмы были найдены внутри соляных кристаллов на глубине 600 метров при строительстве хранилища радиоактивных отходов в штате Нью-Мексико, США.

    Если им действительно 250 миллионов лет, они должны были застать период появления на Земле первых динозавров.

    Это открытие принадлежит ученому Расселу Вриланду из университета Вест Честер, Пенсильвания. Он говорит, что бактерия, получившая название «Virgibacillus штамма 2-9-3», очень схожа с современными бактериями Virgibacillus, обитающими в Мертвом море.

    Автор фото, Science Photo Library

    Подпись к фото,

    Древние бактерии были обнаружены в соляных кристаллах

    Извлеченные из кристаллов микробы, помещенные в пробирку с питательными веществами, ожили и начали развиваться.

    Некоторые исследователи настаивают на том, что штамм 2-9-3 намного моложе 250 миллионов лет, объясняя это нарушением стерильных условий в лаборатории. Однако Вриланд твердо убежден в своей правоте. Он считает очевидным то, что эти бактерии оказались заточенными внутри кристалла.

    «Они находились в кристаллах и были живы, — говорит Вриланд. — Вероятность того, что они попали в твердый кристалл извне, примерно равна нулю, а вероятность заражения равна одному на миллиард».

    Более того, с тех пор в кристаллах соли было найдено много похожих бактерий.

    Самое последнее открытие — это бактерии возрастом от 33 до 48 миллионов лет, обнаруженные в соляном озере в Центральном Китае. Тем не менее возраст ни одной из последних находок не приблизился к 250 миллионам лет.

    Древние микроорганизмы, найденные в вечной мерзлоте и соляных кристаллах, находятся на грани выживания.

    Лишенные способности размножаться из-за недостатка пространства, они направляют те крохи энергии, которые им удается получить, на поддержание жизни одной-единственной клетки.

    «Бактерии не могли делиться внутри соляного кристалла из-за недостатка питательных веществ. Кроме того, они не смогли бы избавиться от токсичных отходов жизнедеятельности», — говорит Вриланд.

    Нельзя не отметить, что сохранение жизни в течение миллионов лет — это невероятная способность. Как правило, ДНК и белки, отвечающие за реакции внутри живых клеток, под воздействием радиации разрушаются за довольно короткий период времени. В чем же заключается секрет бактерий, сумевших справиться с этой проблемой?

    Подпись к фото,

    Со временем ДНК разрушается

    Некоторые ученые считают, что древние бактерии смогли бы прожить столь долгую жизнь только при наличии у них механизмов восстановления ДНК и клеточной структуры.

    Но что именно представляют собой эти механизмы и как они функционируют в таких неблагоприятных условиях, остается неизвестным. Так, например, бактерии, находящиеся в вечной мерзлоте или соли, не имеют доступа к воде, необходимой для синтеза белков, участвующих в процессе восстановления клеток.

    В настоящий момент при поддержке исследовательского института Howard Hughes Medical Institute Вриланд работает над определением последовательности генов штамма 2-9-3. Это позволит узнать больше о том, как они смогли прожить так долго.

    В то же время у некоторых древних бактерий есть альтернативный долгосрочный план выживания. Они могут впадать в своеобразный «летаргический сон».

    Нам известно, что в особо неблагоприятных условиях бактерии способны образовывать покоящиеся формы — споры. Споры схожи с семенами растений: вокруг уязвимой клетки формируется прочная оболочка.

    Однако, в отличие от семян, споры обладают невероятной жизнеспособностью. Они могут пережить воздействие радиации, а также годами обходиться без воды и питательных веществ. Внутри оболочки микроб находится в совершенно инертном состоянии, но при улучшении условий он может вернуться к жизни.

    Еще в 1995 году ученый Рауль Кано и его коллеги сумели оживить извлеченные из желудка древней пчелы бактериальные споры, которым было около 30 миллионов лет.

    Пчела с бактериями внутри застряла в капле древесной смолы, позже превратившейся в янтарь.

    Автор фото, Science Photo Library

    Подпись к фото,

    Пчелы сохраняются в янтаре в течение миллионов лет

    Однако некоторые ученые считают, что одной только способности образовывать споры недостаточно для того, чтобы прожить 250 миллионов лет. По их мнению, за такой долгий период их ДНК неизбежно бы разрушилась.

    ДНК подвергается пагубному воздействию космического излучения с высокой энергией, солнечного излучения в форме гамма-лучей и ультрафиолетовых лучей, а также излучению, возникающему в результате самопроизвольного распада атомных ядер.

    Пол Фальковски из Рутгерского университета США провел эксперимент с использованием пяти образцов льда, возраст которого насчитывал от 100 000 до 8 миллионов лет.

    Лед был извлечен в Антарктиде, в долине Бикон и долине Маллинса. Вместе с группой коллег он попытался культивировать микроорганизмы, находившиеся во льду. Он обнаружил, что чем древнее был лед, тем короче были участки ДНК внутри него, и тем меньшее количество бактерий можно было оживить. Другими словами, с течением времени ДНК неуклонно разрушается.

    Фальковски удалось культивировать микроорганизмы из фрагмента льда возрастом два миллиона лет. Он подсчитал, что по прошествии 1,1 миллиона лет разрушилась половина изначальной ДНК.

    «Можно предположить, что с учетом интенсивности излучения на полюсах бактерии проживут не более двух-трех миллионов лет», — говорит Фальковски.

    «Всего пара попаданий космических лучей — и все, им конец. В течение короткого периода времени вероятность попадания очень низкая. Но когда мы говорим о миллионах лет, это обязательно случится.

    Это явление можно сравнить с молнией: за миллионы лет она попадала практически в каждую точку на Земле, несмотря на то, что вероятность ее попадания в определенное место за короткий отрезок времени очень низкая».

    Автор фото, AP

    Подпись к фото,

    Попадание молнии — это вопрос времени

    Тем не менее Вриланд не теряет веры в то, что в подходящих условиях бактерии могут прожить намного дольше, чем показывают эксперименты Фальковски.

    «Кислород в соляной кристалл не попадает, поэтому отсутствует окисление, — говорит он. — Кроме того, бактерии находятся на такой глубине, куда не проникают ультрафиолетовые лучи».

    Вриланд также отмечает, что при образовании спор вокруг молекулы ДНК образуется плотная оболочка, что делает ее менее досягаемой для излучения. Кроме того, сам соляной кристалл защищает бактерии от радиоактивного излучения, преграждая доступ тяжелым металлам.

    Это означает, что единственным потенциальным источником радиоактивного излучения является калий-40 — радиоактивный изотоп калия с периодом полураспада, равным 1,25 миллиарда лет. Следовательно, вероятность того, что калий-40 будет испускать излучение, очень низка.

    Наконец, в соляных кристаллах отсутствует вода, а это способствует укреплению химических связей в молекулах ДНК. Другими словами, ее становится труднее разрушить.

    «В результате исследований мы выяснили, что в соляном кристалле для полного разрушения ДНК нужно в 1000 раз больше «ударов» по ДНК, чем в обычных условиях», — говорит Вриланд.

    «Учитывая все эти факторы, можно прийти к выводу, что кристаллы обеспечивают очень надежную защиту».

    Какое же значение имеет способность отдельных бактерий выживать в течение многих миллионов лет?

    Если покоящиеся формы бактерий могут сохранять жизнь на протяжении миллионов лет, нельзя исключать вероятность того, что клетки или ДНК впервые появились на другой планете в другой галактике и были занесены на Землю кометой или астероидом.

    В конце концов, ближайшая к нашему Млечному Пути галактика — галактика Андромеды — находится всего в 2-3 миллионах световых лет. Для бактерии, живущей 250 миллионов лет, это расстояние вполне преодолимо.

    Автор фото, NASA

    Подпись к фото,

    Галактика Андромеды — наша ближайшая соседка

    Работа Вриланда также свидетельствует в пользу идеи о том, что на Марсе может существовать жизнь, ведь в марсианских метеоритах была обнаружена соль.

    В то же время организмы-долгожители могут представлять угрозу для населения Земли. Нельзя исключать, что во льду могли остаться патогенные бактерии или вирусы. Так, например, подобный вирус был обнаружен в 2014 году в сибирской вечной мерзлоте, возраст которой не менее 30 000 лет, на глубине 30 метров.

    Этот древний «гигантский» (до 1,5 мкм в длину) вирус под названием Pithovirus sibericum можно увидеть в обычный микроскоп. В лабораторных условиях ученым удалось оживить его и восстановить его патогенные свойства. Этот вирус не опасен для людей, так как поражает только одноклеточных амеб.

    Однако исследователи считают, что в сибирской вечной мерзлоте могут находиться микроорганизмы, способные вызывать заболевания и у человека.

    Не исключено, что они смогут вернуться к жизни, когда растает лед.

    К примеру, это могут быть древние формы оспы.

    Однако не все опасные для человека вирусы смогут выжить во льду. Грипп и ВИЧ, имеющие липидную оболочку, более хрупкие, чем вирусы с белковой оболочкой.

    Так или иначе, эти исследования могут послужить предупреждением для человечества.

    Несмотря на свой небольшой размер, главные долгожители на нашей планете могут оказать на современный мир огромное влияние.

    Поговорить с микробом – Огонек № 2 (5080) от 25.05.2009

    Бактериальные инфекции — самые массовые убийцы в прошлом и самая большая угроза настоящего. Ежегодно на борьбу со смертоносными микроорганизмами тратятся миллиарды долларов, но война между человечеством и микробами кажется уже бесконечной. Ученые придумывают новые антибиотики, бактерии эволюционируют, вырабатывая все более и более опасные штаммы. Но теперь ученые вдруг обнаружили, что они воюют не против единичных микроорганизмов, а против всего микромира, обладающего коллективным разумом и социальным сознанием.

    Убей ближнего

    Все началось с того, что микробиолог Эшел Бен-Якоб из Университета Тель-Авива начал изучать полезные свойства бактерии Paenibacillus dendritiformis — казалось бы, самого обычного анаэробного микроорганизма, обитающего на корнях растений. В ходе исследований выяснилось, что многие представители этой спорообразующей палочковидной бактерии производят ядовитые антимикробиальные вещества, посредством которых они могут уничтожать всех своих конкурентов по биологической нише. И тогда ученый решил стравить две колонии бактерий Paenibacillus друг с другом и посмотреть, что из этого получится. В одной чашке Петри он вырастил две колонии бактерий, а затем резко сократил им рацион питательных веществ, дав таким образом сигнал к началу битвы. Но войны не получилось — обе колонии бактерий к изумлению ученого ринулись уничтожать свои собственные клетки, которые оказались в приграничной зоне. Но стоило разделить врагов непроницаемой мембраной, как самоуничтожение тут же прекратилось.

    — Очевидно, что этот опыт доказывает, что у бактерий есть примитивный коллективный разум,— объяснил «Огоньку» сам автор эксперимента профессор Бен-Якоб.— Этот разум позволяет им выживать в случае, если клеткам грозит голод, шок от высокой температуры или внешний враг. В таких случаях колонии бактерий мобилизуются и начинают либо убивать врагов, либо уничтожать себя самих, чтобы ценой сокращения «лишних ртов» сократить всю популяцию. До недавнего времени бактерии было принято считать изолированными одноклеточными организмами без выраженного социального поведения, но теперь стало понятно, что все гораздо сложнее. Можно предположить, что в роли самостоятельного организма выступает вся колония микробов, способная собирать информацию из окружающей среды, хранить «коллективную память» и передавать друг другу информацию при помощи особого химического языка. По сути, структура колонии микробов напоминает примитивную демократию, где каждое одноклеточное обладает своим «голосом», который при достижении необходимого большинства «голосов» всех остальных участников колонии становится коллективным решением большинства.

    В итоге доклад о разумности колоний микроорганизмов, подготовленный профессором Бен-Якобом вместе с биологами Принстонского университета, произвел на апрельской сессии Американской ассоциации содействия развитию науки эффект разорвавшейся бомбы. Еще бы! Ведь если микробы могут общаться друг с другом и принимать взвешенные решения, то почему бы и человеку не поговорить с микроорганизмами в собственном организме?! Если это удастся, тогда наконец закончится бесперспективная гонка вооружений между фармацевтами и патогенными микроорганизмами.

    Демократия микромира

    Собственно, ученые уже давно говорят о необходимости коренного пересмотра наших представлений о микромире. Еще в середине 50-х годов прошлого века советский ученый Николай Ерусалимский первым предложил гипотезу о том, что «коллектив одноклеточных» является единым организмом. Но тогда его исследование не привлекло никакого внимания — в те годы правительство больше интересовалось бомбами и ракетами, а всякие там микробиологи были преданы анафеме как продажные наймиты империализма. Потом, уже в конце 1980-х, американские ученые Шапиро и Дворкин начали изучать поведение бактерий, образующих колонии, но и им не удалось поколебать устоявшихся представлений. С тех пор ученые установили, что одноклеточные организмы не просто умеют общаться, но даже знают несколько языков, вернее, методов коммуникации.

    — Первый способ — сугубо механический, когда одна клетка с другой общается непосредственно в процессе соприкосновения,— говорит профессор Галина Эль-Регистан, главный научный сотрудник Института микробиологии имени С. Н. Виноградского РАН.— За счет специальных молекул одна бактерия может прилипнуть к другой и дать ей сигнал: «Делай, как я!» Второй способ — физический, изучен меньше остальных. Однако есть гипотеза, что бактерии хорошо ощущают электромагнитные и низкочастотные поля. Ученые доказали, что многие виды микробов могут излучать ультрафиолет, который воспринимается другими организмами, и соответственно влиять на их поведение. А вот третий способ коммуникации — общение одноклеточных с помощью химических реакций — сейчас активно изучают микробиологи всего мира и даже составляют своего рода словари, где расписано, какие именно сообщения отправляют друг другу бактерии, синтезируя те или иные низкомолекулярные соединения.

    — Что же именно могут сообщать друг другу бактерии?

    — Информацию об изменении температуры или химического состава питательных веществ, да что угодно. Главное, что автор этого сообщения испытал стресс и решил предупредить об этом всех своих собратьев, чтобы они могли подготовиться к изменению окружающей среды. Или, например, с разных концов колонии сначала одна клеточка, затем другая начинает подавать голос: «Становится тесновато! Нас очень много! Пора проголосовать за контроль рождаемости!» Постепенно таких недовольных становится все больше, образуется кворум для принятия нового решения, и клетки прекращают делиться, а то и вовсе убивают чересчур расплодившихся. Другие же добровольно переходят в состояние покоя, или, как еще говорят, глубокого анабиоза. Анабиоз подразумевает прекращение жизни, и все же это не смерть — в состоянии покоя клетка может находиться бесконечно долго и фактически в любых условиях. В нашем институте микробиологи «будят», возвращают к жизни бактерии, которые провели миллионы лет в вечной мерзлоте. Выходят из глубокого сна бактерии тоже коллективно — кучка клеток в анабиозе называется колониеобразующей единицей (КОЕ). Одна клетка очнется и сигналит другим — «условия изменились, можно просыпаться». Затем начинается исследование новой среды, звучит уже известный призыв: «Внимание! Подготовиться к ускоренной адаптации!» И дальше весь цикл жизнедеятельности этого вида микроорганизмов повторяется по кругу. Вероятно, так было и при самом зарождении жизни на Земле — сначала микроорганизмы обжили пространство, а затем появились многоклеточные, высокоразвитые существа.

    Кто кем управляет?

    Чаще всего человек рассуждает о вредоносности бактерий. Действительно, патогенные микроорганизмы могут привести к гибели своего «большого хозяина», если начнут размножаться в легких, сердце, мозге. Но не все бактерии опасны. Есть среди них условно опасные и даже очень полезные, без которых жизнь чудесно сложного человеческого организма была бы невозможна.

    — За все нужно платить,— считает профессор Эль-Регистан,— человек при всей своей высокоразвитости гораздо менее адаптивен, чем простейшие. Каждая клеточка у нас узкоспециализированная, и это дает множество преимуществ. Но без помощи микроорганизмов мы смертники. Именно они и обеспечивают высокоразвитым существам способность адаптироваться. Есть такая очень редкая патология — человек или животное рождается стерильным, чистым от всех бактерий и микробов. И может жить только в стерильном боксе. Потому что нет никакого шанса сформировать ответ иммунитета на те микроорганизмы, которые встретят его в мире. Более того, микроорганизмы в нашем теле вырабатывают вещества, которые человек сам синтезировать или получить с пищей не может.

    Роль бактерий в жизни человеческого организма, по мнению ученых, так велика, что профессор Джереми Николсон из Имперского колледжа в Лондоне предложил ввести новое понятие — рассматривать комплексно не человека, а сверхорганизм, гибрид человеческих и нечеловеческих клеток. Причем человеческий геном в этом конгломерате вовсе не преобладает.

    — В теле человека несколько триллионов клеток и более 100 триллионов различных видов бактерий,— говорит профессор Николсон,— это биологическое сожительство выгодно обеим сторонам. Однако все аспекты такого взаимодействия до сих пор изучены плохо. Если мы хотим развивать новейшие методы борьбы с сердечными заболеваниями, раком, неврологическими болезнями, необходимо использовать новое понятие человеческого суперорганизма и углубленное изучение влияния наших внутренних сожителей на метаболизм.

    И в этом плане расшифровка человеческого генома, которая наделала столько шума,— лишь малая часть того, что нужно сделать для понимания наших внутренних процессов. Ведь по количеству ДНК в наших телах лидируют именно бактерии, а не человеческие клетки.

    Диалога не будет?

    Так можем ли мы управлять бактериями, а не сражаться с ними, только лишь усиливая потенциал противника? Российские микробиологи из Института микробиологии имени С. Н. Виноградского РАН, израильские, американские — во многих странах крупные научные центры, изучающие поведение бактерий, пытаются решить этот вопрос.

    Так, группа американских ученых под руководством Верна Шрамма решила сформировать такое стратегическое оружие, которое не убивало бы все бактерии, а снижало их инфекционную агрессию. Для этого, по мнению исследователей, достаточно нарушить у бактерий «ощущение кворума», то есть воспрепятствовать принятию решения большинством проголосовавших химически собратьев. Группа Шрамма работает над созданием препаратов, препятствующих коммуникациям бактерий.

    Так, одним из средств коммуникаций у холерного вибриона и кишечной палочки выступает фермент MTAN. Ученым удалось синтезировать три соединения, блокирующие общение микроорганизмов между собой. Для испытания эффективности этого вещества ученые вырастили 26 поколений бактерий и подвергли их воздействию новых препаратов. И у всех поколений чувствительность к препарату сохранялась на исходном уровне — адаптироваться бактериям так и не удалось.

    Другой вопрос — может ли человечество наладить полноценный диалог с микромиром?

    Галина Эль-Регистан на тот же вопрос только улыбнулась:

    — А что такое разум? Кто может дать исчерпывающий ответ на этот вопрос? Коллективное сознание настолько иное, что оно даже не поддается нашему представлению об устройстве разума.

    Светлана Скарлош

    подписи

    В теле человека несколько триллионов клеток и более 100 триллионов различных видов бактерий

    одноклеточные организмы микробиология

    Купить растворы для микробиологии в Санкт-Петербурге , Microbiology

    В каталоге химической продукции Химснаб-СПБ представлены товары для микробиологических исследований, фиксаторы-красители, для определения приготовления рабочийх раствоов растворы для микробиологии, категории: solutions for Microbiology, готовые растворы для микробиологии (ready solutions for microbiology), исследование гистологических препаратов (histological preparations), микроскопирование (microscopy).
    растворы для микробиологии
    Подробнее… Купить растворы для микробиологии различного объема. Готовые растворы для микробиологии по выгодной цене. Растворы — цитологический метод (cytological method) окрашивания микроорганизмов, клеточных структур и тканей различных видов.

    Лабораторное оборудование для микробиологической лаборатории. микробиологическое оборудование

    В компании Химснаб-СПБ можно подобрать по характеристиками и приобрести лабораторное оборудование для серологической (иммунологической) лаборатории, для осуществления различных лабораторных исследований: микробиологических исследований; биохимических исследований; молекулярно-биологических исследований. Подбор лаб. оборудования зависит от объектов исследования и целевой направленности научные исследования, диагностика заболеваний. Изучение иммунного ответа и серодиагностика заболеваний в иммунологических и серологических (serum — сыворотка крови) лабораториях. Приборы и оборудование для бактериологических, вирусологических, микологических и серологических (иммунологических) лаборатории.

    Купить стерилизаторы, sterilizers в Санкт-Петербурге

    стерилизаторы воздушные, сухожаровые
    Подробнее… Купить стерилизаторы воздушные, сухожаровые — sterilizers air в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Стерилизатор может быть использован для дезинфекции и сушки медицинских изделий. Основное предназначение сухожаровых стерилизаторов воздушных:  стерилизация хирургических инструментов, стерилизация стеклянной посуды, стерилизация термостойких шприцев (с отметкой 20…

    Купить термостатирующее оборудование (термостаты), temperature equipment (thermostats) в Санкт-Петербурге

    В каталоге товаров/продукции представлены термостатирующее оборудование (термостаты) — инкубаторы, термостаты, категории: incubators, thermostats, ; лабораторные приборы для поддержания заданной температуры, автоматические лабораторные инкубаторы, ,
    термостаты
    Подробнее… (plugin.block types_of_thermostats) Купить термостаты — thermostats в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить в Санкт-Петербурге по выгодной цене.  Современные приборы позволяющие поддерживать постоянную, заданную температуру (поддержание определенного температурного баланса). Используются в различных видах  деятельности: физических, химических исследований, примен…

    Купить шкафы сушильные, drying cabinets в Санкт-Петербурге

    В каталоге товаров/продукции представлены шкафы сушильные — СНОЛ, другие сушильные шкафы, категории: ovens SNOL, other ovens, ; оборудование для контроля температуры и влажности, электропечь, сушильный шкаф, ,
    СНОЛ
    Подробнее… (plugin.block ovens_heating_temperature) Объем рабочей камеры может составлять: 40-60 дм3.  Купить СНОЛ — ovens SNOL в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить сушильный шкаф в Санкт-Петербурге по выгодной цене. шкафы сушильные drying cabinets шкафы сушильные, drying cabinets СНОЛ СНОЛ оборудование для контроля температуры и влажности, лабораторная электропеч…
    другие сушильные шкафы
    Подробнее… (plugin.block ovens_heating_temperature) Широчайший выбор лабораторных сушильных шкафов. Купить шкафы сушильные для быстрого и равномерного нагрева, объемом сушильной камеры от 20 до 1000 л — drying cabinets в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Средней наивысшей точкой нагрева данных моделей является температура 300°С. Отдельные модели приборов снабжаются обратным таймером…

    Купить перемешивающие устройства, magnetic stirrers в Санкт-Петербурге

    В каталоге товаров/продукции представлены перемешивающие устройства — магнитные мешалки, шейкеры (встряхиватели), верхнеприводные мешалки, категории: magnetic stirrers, the shakers (shakers), overhead stirrers, ; магнитные мешалки, шейкеры, встряхиватели, ,
    магнитные мешалки
    Подробнее… Современное электрическое лабораторное оборудование для бесшумного перемешивая жидкостей, растворов в малом объеме находящее свое применение в фармацевтических, клинических, медицинских, исследовательских и научных лабораториях. Лабораторное устройство, которое использует вращающееся магнитное поле для того, чтобы мешалка (или якорь), погруженный в жидкость или раствор, вращалась очень быстр…

    Купить весовое оборудование, weight equipment в Санкт-Петербурге

    аналитические весы
    Подробнее… Купить аналитические весы — analytical balance в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить весы аналитические в Санкт-Петербурге по выгодной цене — современное весовое оборудование, лабораторная продукция нового поколения. Приборы отличаются достаточно приемлемой ценой. -соответствуют всем современным требованиям к подобному оборудованию и имеют сертификаты качества. …
    лабораторные весы
    Подробнее… Современные электронные позволяют проводить измерение веса в различных единицах измерения на выбор пользователя, функция выбор единиц измерения : грамм, карат, %, шт. Это очень удобная функция автоматического перевода одних значений в другие. Как подобрать электронные лабораторные весы для лаборатории В разделе каталога ХИМСНАБ-СПБ весового оборудования можно подобрать модель весов и…

    Купить расходные материалы для лабораторий, consumables for laboratories в Санкт-Петербурге

    В каталоге товаров/продукции представлены расходные материалы для лабораторий — бумага фильтровальная, пергамент, фильтры бумажные, индикаторная бумага для анализа жидких сред, банки фармацевтические, флаконы, категории: parchment, filters paper, test paper for analysis of liquid media, banks pharmaceutical, bottles, ; , бумага фильтровальная, бумажные фильтрующие элементы, вискозные сульфитные фильтрующие элементы из целлюлозы, бумага индикаторная, тестовые полоски, бумага измерение ph, ph полоска, ph катушка, универсальная индикаторная бумага, индикаторная бумага рн, индикаторная бумага ph, , ,
    фильтры бумажные
    Подробнее… Купить фильтры бумажные, фильтровальную продукцию — filters paper, filter products: круглой или прямоугольной формы в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Компания ХИМСНАБ-СПБ поставляет широкий ассортимент расходных материалов, фильтрующих элементов, бумажных фильтров различного назначения и скорости фильтрации, аналитических фильтров, индикаторной бумаги различных произво…
    индикаторная бумага для анализа жидких сред
    Подробнее… Купить индикаторная бумага для анализа жидких сред и проведения лабораторных тестов на кислотность / щелочность определения визуально показателя pH в водных растворах, анализ кислотно-основных показателей растворов — test paper for analysis of liquid media в ХИМСНАБ-СПБ, контактный телефон +7-812-337-18-93. Купить индикаторную бумага для анализа в Санкт-Петербурге по выгодной цене, прод…

    Лабораторная посуда для лаборатории

    Лабораторная посуда: пробирки, колбы, чашки Петри, матрацы, флаконы, ампулы, пастеровские и градуированные пипетки и др.. Оставьте заявку ON-LINE или позвоните. Менеджер компании ответит на ваши вопросы.

    Широкий ассортимент

    В каталоге компании более 4000 наименований продукции в 200 товарных категориях: химические реактивы, лаб. оборудование и посуда, аксессуары и принадлежности для лабораторий, различные виды удобрений, химическое сырьеи многе другое. Можно подобрать продукцию воспользовавшись фильтром характеристик.

    Проверенные поставщики

    Компания реализует товары и продукцию только от проверенных поставщиков гарантирующих качестно продукции.

    Консультация по продукции

    Менеджеры компании проконсультируют вас по ассортименту реализуемой продукции, звоните в рабочее время

    Доставка

    География потребителей выходит за пределы России, компания «Химснаб-СПБ» осуществляет доставку приобретаемых товаров и продукции по Санкт-Петербургу, Ленинрадской обл, России и странам СНГ.

    Индивидуальный подход

    Строим свое сотрудничество с клиентом с учетом всех пожеланий клиента. Гибкий и индивидуальный подход к каждому клиенту, ориентированность на долгосрочные партнерские отношения, строгое соблюдение оговоренных сроков и предоставления документов заказчику являются неоспоримыми преимуществами компании «Химснаб-СПБ». Мы заботимся о том, чтобы каждый наш клиент остался доволен приобретаемой продукцией и полученным результатом, который является нашим общим успехом!

    Малотоннажная химия

    Реализация продукции малотоннажной химии: продукция химической и нефтехимической промышленности. Малотоннажная химия дает возможность на скромном оборудовании и в небольших объемах производить дорогостоящие модификаторы, пластификаторы, ингибиторы и другие микродобавки, способные наделять конечный продукт новыми свойствами

    Комплексное снабжение, оснащение

    Компания Химснаб-СПБ имеет многолетний опыт работы на рынке химической продукции и лабораторного оборудования. Компания тесно сотрудничает со многими промышленными и производственными организациями и имеет возможность осуществлять комплексное снабжение и оснащение предприятии различных отраслений промышленности необходимым оборудованием и расходными материалами.

    Предствленная информация на страницах данного интернет-сайта и в каталоге продукции носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса РФ. Для получения подробной информации о наличии и стоимости указанных товаров и (или) услуг,обращайтесь к менеджерам отдела продаж: форма обратной связи, e-mail, телефон.

    Реализация продукции для сельского хозяйства, химической, строительной, нефтегазовой, металлургической, текстильной, кожевенной, и других отраслей промышленности.

    Бактерии заставили размножаться одноклеточных жгутиконосцев — Наука

    Одноклеточные жгутиконосцы — хоанофлагелляты — считаются одними из возможных предков многоклеточных животных. И подобно многим своим «большим братьям» они нередко отказываются размножаться в лабораторных условиях. Именно так вела себя культура Salpingoeca rosetta в лаборатории Николь Кинг Калифорнийского университета в Беркли.

    Но как-то раз одна из ее студенток случайно добавила к жгутиконосцам культуру бактерий Vibrio fischeri. Уже через несколько часов хоанофлагелляты образовали скопление, которое всегда предшествует размножению. «Насколько нам известно, это первый случай влияния бактерий на размножение», — рассказала Николь журналу The New Scientist.

    Ученые и раньше замечали, что некоторые организмы лучше размножаются в присутствии других (например, морских ежей стимулирует наличие фитопланктона). Поэтому не исключено, что обилие бактерий может восприниматься жгутиконосцами как знак благоприятных условий окружающей среды.

    В попытках определить, что стало причиной такого странного поведения организмов, ученые обнаружили белок, который выделяют бактерии, и окрестили его EroS. Как оказалось, он разрушает молекулы протеогликанов, покрывающие мембрану жгутиконосцев, и откусывает от них углеводные цепочки. По словам Николь, бактерии, предположительно, едят образовавшиеся фрагменты углеводов.

    Ранее никому не удавалось обнаружить протеогликаны на поверхности клеток жгутиконосцев: считалось, что такое покрытие клеточной мембраны является отличительной особенностью животных. Судя по всему, этот признак оказывается гораздо более древним, чем полагали до сих пор.

    Николь и ее коллеги подметили, что расщепление протеогликанов с помощью аналогичных белков также предшествует оплодотворению у многих животных, в том числе и млекопитающих. Например, у человека яйцеклетка на выходе из яичника покрыта слоем фолликулярных клеток, которые соединены друг с другом протеогликанами. Чтобы открыть дорогу к яйцеклетке, сперматозоид выделяет ферменты, разрушающие протеогликановый слой.

    Так что, вероятно, мы еще услышим об организмах, которых ученые с помощью бактерий убедили преодолеть стеснительность и начать размножаться в лаборатории.

    Результаты исследования опубликованы на сервере bioRxiv.

     Полина Лосева

    прокариот: бактерии и археи | Организменная биология

    Цели обучения

    1. Различают бактерии, археи и эукарии.
    2. Изобразите филогенетические отношения между бактериями, археями и эукариями.
    3. Определите способы, которыми археи и бактерии получают энергию и углерод.
    4. Объясните ископаемые, химические и генетические свидетельства ключевых событий эволюции трех сфер жизни (бактерии, археи, эукарии)
    5. Объясните, почему расцвет цианобактерий привел к насыщению атмосферы кислородом.
    6. Поместите эволюцию трех сфер жизни в геологическую шкалу времени.
    7. Опишите важность прокариот (бактерий и архей) для здоровья человека и процессов в окружающей среде.

    Три области жизни на Земле Сравнение последовательностей ДНК

    , а также структурные и биохимические сравнения последовательно делят все живые организмы на 3 основных домена: Бактерии, Археи и Эукария (также называемые Эукариоты ; эти термины могут использоваться взаимозаменяемо).И бактерии, и археи являются прокариотами, одноклеточными микроорганизмами без ядер, а эукария включает нас и всех других животных, растений, грибов и одноклеточных простейших — всех организмов, клетки которых имеют ядра, в которых заключена их ДНК, помимо остальной части тела. клетка. Летопись окаменелостей указывает на то, что первыми живыми организмами были прокариоты (бактерии и археи), а миллиард лет спустя возникли эукариоты.

    Учебный совет: Предлагается создать диаграмму для сравнения и сопоставления трех сфер жизни во время чтения.

    Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 22.2

    Археи и бактерии имеют ряд общих черт, но также являются разными сферами жизни:

    • И археи, и бактерии — одноклеточные организмы. Этим они отличаются от эукариот, которые включают как одноклеточные, так и многоклеточные организмы
    • В клетках архей и бактерий отсутствуют органеллы или другие внутренние мембраносвязанные структуры. Следовательно, в отличие от эукариот, у архей и бактерий нет ядра, отделяющего их генетический материал от остальной части клетки.
    • Археи и бактерии обычно имеют одну кольцевую хромосому — кусок кольцевой двухцепочечной ДНК, расположенный в области клетки, называемой нуклеоидом. Напротив, многие эукариоты имеют множественные линейные хромосомы.
    • Археи и бактерии размножаются путем деления — процесса, при котором отдельная клетка воспроизводит свою единственную хромосому и разделяется на две части. Эукариоты размножаются посредством митоза, который включает дополнительные шаги для репликации и правильного деления нескольких хромосом между двумя дочерними клетками.Многие эукариоты также размножаются половым путем, когда процесс, называемый мейозом, уменьшает количество хромосом вдвое, чтобы произвести гаплоидные клетки (обычно называемые спермой или яйцеклеткой), а затем две гаплоидные клетки сливаются, чтобы создать новый организм. Археи и бактерии не могут размножаться половым путем.
    • Почти все прокариоты имеют клеточную стенку, защитную структуру, которая позволяет им выживать в экстремальных условиях, которая расположена за пределами их плазматической мембраны. Напротив, у некоторых эукариот есть клеточные стенки, а у других — нет.Состав клеточной стенки значительно различается между доменами Bacteria и Archaea. Стенки бактериальных клеток состоят из пептидогликана, комплекса белков и сахаров, а стенки клеток архей состоят из полисахаридов (сахаров). Состав их клеточных стенок также отличается от эукариотических клеточных стенок растений (целлюлоза) или грибов и насекомых (хитин). У некоторых бактерий есть внешняя капсула за пределами клеточной стенки.
    • Другие структуры присутствуют у некоторых видов прокариот, но отсутствуют у других.Например:
      • Капсула, встречающаяся у некоторых видов, позволяет организму прикрепляться к поверхностям, защищает его от обезвоживания и атаки фагоцитарных клеток и делает патогены более устойчивыми к нашим иммунным ответам.
      • У некоторых видов также есть жгутики (единственные, жгутик), используемые для передвижения, и пили (единственные, пилусы), используемые для прикрепления к поверхностям.
      • Плазмиды, состоящие из внехромосомной ДНК, также присутствуют во многих видах бактерий и архей.
    • Прокариоты, особенно археи, могут выжить в экстремальных условиях, неблагоприятных для большинства живых существ.

    Показаны особенности типичной прокариотической клетки. Изображение предоставлено: OpenStax Biology 22.2

    Метаболическое разнообразие прокариот

    Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 22.3

    Прокариоты были и могут жить в любой среде, используя любые доступные источники энергии и углерода. Прокариоты заполняют множество ниш на Земле, в том числе участвуют в круговоротах питательных веществ, таких как круговорот азота и углерода, разлагают мертвые организмы и процветают внутри живых организмов, включая людей.Очень широкий диапазон сред, в которых обитают прокариоты, возможен благодаря разнообразным метаболическим процессам. Фототрофы (или фототрофные организмы) получают энергию от солнечного света. Хемотрофы (или хемосинтезирующие организмы) получают энергию из химических соединений.

    Прокариоты могут использовать не только разные источники энергии, но и разные источники углеродных соединений. Напомним, что организмы, которые способны преобразовывать неорганический углерод (например, диоксид углерода) в органический углерод (например, глюкозу), называются автотрофами .Напротив, гетеротрофы должны получать углерод из органических соединений. Термины, описывающие, как прокариоты получают энергию и углерод, можно комбинировать. Таким образом, фотоавтотрофы используют энергию солнечного света и углерод из углекислого газа и воды, тогда как хемогетеротрофы получают энергию и углерод из органического химического источника. Хемоавтотрофы получают энергию из неорганических соединений, а свои сложные молекулы строят из углекислого газа. Наконец, фотогетеротрофы используют свет в качестве источника энергии, но им требуется источник органического углерода (они не могут преобразовать углекислый газ в органический углерод).В отличие от большого метаболического разнообразия прокариот, эукариоты являются только фотоавтотрофами (растения и некоторые простейшие) или хемогетеротрофами (животные, грибы и некоторые простейшие). В таблице ниже приведены источники углерода и энергии у прокариот.

    В видеороликах ниже представлены более подробные обзоры архей и бактерий, включая общие характеристики и метаболическое разнообразие:

    Филогенетические отношения между археями, бактериями и эукариями

    Хотя термин прокариот («до ядра») широко используется для описания как архей, так и бактерий, вы можете видеть из филогенетического Древа жизни ниже, что этот термин не описывает монофилетическую группу:

    Филогенетическое дерево живых существ, основанное на данных РНК и предложенное Карлом Вёзе, показывающее разделение бактерий, архей и эукариот.Автор этой векторной версии: Эрик Габа (Стинг — фр: Стинг) — Институт астробиологии НАСА, можно найти в статье Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1201601

    Фактически, Археи и эукарии образуют монофилетическую группу, а не археи и бактерии. Эти отношения указывают на то, что археи более тесно связаны с эукариотами, чем с бактериями, хотя внешне археи гораздо больше похожи на бактерии, чем на эукариоты.

    Ключевые события и свидетельства эволюции трех сфер жизни на Земле

    Ранняя жизнь на Земле: Земле примерно 4 года.Возраст 6 миллиардов лет на основе радиометрического датирования. Хотя формально возможно, что жизнь возникла во время Хадейского эона, условия на планете могли быть недостаточно стабильными для поддержания жизни, поскольку считалось, что большое количество астероидов столкнулось с планетой в конце Хадейского и начале архейского периода. эоны. Данные микрофоссилий (буквально «микроскопические окаменелости») предполагают, что жизнь существовала на Земле по крайней мере 3,8 миллиарда лет назад. Самое раннее химическое свидетельство существования жизни в виде химических сигнатур, производимых только живыми организмами, датируется примерно 3 годами.6 миллиардов лет назад. На что были похожи эти ранние формы жизни? В течение первого миллиарда лет существования Земли атмосфера была бескислородной, что означает отсутствие молекулярного кислорода (O2). Таким образом, первые живые существа были одноклеточными прокариотическими анаэробами (живущими без кислорода) и, вероятно, хемотрофами.

    Кислородная революция: Эволюция процессов расщепления воды и фотосинтеза с образованием кислорода цианобактериями привела к появлению первого свободного молекулярного кислорода около 2,6 миллиарда лет назад.Свободный кислород, производимый цианобактериями, немедленно вступил в реакцию с растворимым железом в океанах, в результате чего оксид железа (ржавчина) выпал в осадок из океанов. Кислород не накапливался сразу, и данные свидетельствуют о том, что океаны не были полностью насыщены кислородом до 850 миллионов лет назад (млн лет назад). Сегодня мы видим доказательства медленного накопления кислорода в атмосфере через полосчатые образования железа, присутствовавшие в осадочных породах того периода.


    Пластовое железо, Национальный парк Кариджини, Западная Австралия.Автор: Грэм Черчард из Бристоля, Великобритания — Ущелье Дейлс Загружено PDTillman, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30889569

    Увеличение количества кислорода, названное «кислородной революцией», позволило эволюция более крупных тел, органов и тканей, таких как мозг, с высоким уровнем метаболизма. Увеличение количества кислорода — яркий пример того, как жизнь может изменить планету. Эволюция кислородного фотосинтеза изменила атмосферу планеты за миллиарды лет и, в свою очередь, вызвала радикальные сдвиги в биосфере: от бескислородной среды, населенной анаэробными одноклеточными прокариотами, до эукариот, живущих в микроаэрофильной (с низким содержанием кислорода) среде. , многоклеточным организмам в богатой кислородом среде.На видео ниже представлен обзор кислородной революции (также известной как кислородная катастрофа), включая ее пагубные последствия для организмов, которые жили в то время:

    Происхождение эукариот: Как возникли эукариоты? Основная гипотеза, называемая эндосимбиотической теорией , заключается в том, что эукариоты возникли в результате слияния архейских клеток с бактериями, когда древний архей поглотил (но не съел) древнюю аэробную бактериальную клетку.Поглощенная (эндосимбиозная) бактериальная клетка осталась внутри архейской клетки в том, что могло быть мутуалистическим отношением: поглощенная бактерия позволяла архейской клетке-хозяину использовать кислород для высвобождения энергии, хранящейся в питательных веществах, а хозяйская клетка защищала бактериальную клетку от хищников. Данные микрофоссилий предполагают, что эукариоты возникли где-то между 1,6 и 2,2 миллиардами лет назад. Потомки этой древней поглощенной клетки сегодня присутствуют во всех эукариотических клетках в виде митохондрий и .В следующем чтении мы подробнее обсудим эндосимбиотическую теорию происхождения эукариот.

    Сложные формы жизни: Большая часть жизни на Земле была выделена в клетки до незадолго до кембрийского «взрыва», когда мы видим появление всех современных типов животных. Кембрийское излучение (что означает быстрое эволюционное разнообразие) произошло ок. 540 млн лет назад Термин «взрыв» относится к увеличению биоразнообразия многоклеточных организмов в начале кембрия, 540 миллионов лет назад.Многоклеточная жизнь появилась всего за несколько десятков миллионов лет до начала кембрия в виде окаменелостей причудливого вида (эдиакарская биота / доушантуо) и имеющих строение тела, непохожее на все, что видели современные животные. Эти виды в значительной степени исчезли и были заменены кембрийской фауной, разнообразие которой включает в себя все строения тела, встречающиеся в современных типах животных. Появление кембрийской фауны длится миллионы лет; не все они появились одновременно, как неточно подразумевает термин «взрыв».

    Размещение ключевых событий на шкале геологического времени

    Как каждое из этих событий соотносится с геологическим временем и ? Большинство из них не являются «мгновенными» событиями, поэтому они охватывают несколько периодов времени, а именно:

    • Хадейский эон (4.6-4 BYA): на Земле нет жизни
    • архейского эона (от 4 до 2,5 бел. Лет назад)
      • Происхождение жизни (прокариотическая, анаэробная), 2,8-2,6 BYA
      • Первые цианобактерии, способные производить кислород посредством фотосинтеза, ~ 2.5 BYA
    • Протерозойский эон (от 2,5 до 542 млн лет назад)
      • Кислородная революция (или катастрофа, в зависимости от вашей точки зрения) и образование пластинчатых железных образований происходит в течение периода от 2,5 до 1,9 бел.лет
      • Первые одноклеточные эукариоты, ~ 1,6 BYA
      • Первые многоклеточные водоросли, ~ 1,4 BYA
      • Первые многоклеточные животные, ~ 635 MYA
    • фанерозойский эон (542 млн лет назад до наших дней)
      • Кембрийский взрыв (в летописи окаменелостей появились самые крупные типы животных), 542 MYA
      • Очевидно, что в фанерозое происходит много других событий, и мы потратим большую часть оставшейся части этого модуля на их обсуждение

    Связь с процессами, связанными со здоровьем человека и окружающей средой

    Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 22.4 Некоторые виды прокариот могут нанести вред здоровью человека в качестве патогенов: разрушительные болезни и чумы, переносимые патогенами, как вирусные, так и бактериальные по своей природе, поражали людей с самого начала человеческой истории, но в то время их причина не была понятна. Со временем люди пришли к выводу, что пребывание отдельно от больных (и их имущества) снижает шансы заболеть. Чтобы патоген мог вызвать заболевание, он должен иметь возможность воспроизводиться в организме хозяина и каким-то образом повредить хозяина, а для распространения он должен перейти к новому хозяину.В 21, и годах инфекционные заболевания остаются одной из ведущих причин смерти во всем мире, несмотря на успехи, достигнутые в медицинских исследованиях и лечении в последние десятилетия. Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 22.5. Не все прокариоты являются патогенными; патогены составляют лишь очень небольшой процент разнообразия микробного мира. На самом деле наша жизнь была бы невозможна без прокариотов. Некоторые виды прокариот непосредственно полезны для здоровья человека:

    • Бактерии, населяющие нашу кожу и желудочно-кишечный тракт, приносят нам много пользы.Они защищают нас от патогенов, помогают переваривать пищу и производить некоторые из наших витаминов и других питательных веществ. Совсем недавно ученые собрали доказательства того, что эти бактерии также могут помочь регулировать наше настроение, влиять на уровень нашей активности и даже контролировать вес, влияя на наш выбор продуктов питания и характер усвоения. Проект «Микробиом человека» начал процесс каталогизации наших нормальных бактерий (и архей), чтобы мы могли лучше понять эти функции. Ученые также обнаруживают, что отсутствие определенных ключевых микробов в нашем кишечном тракте может создать у нас множество различных заболеваний. проблемы.Это особенно верно в отношении надлежащего функционирования иммунной системы. Есть интересные результаты, которые позволяют предположить, что отсутствие этих микробов является важным фактором развития аллергии и некоторых аутоиммунных заболеваний. В настоящее время проводятся исследования, чтобы проверить, может ли добавление определенных микробов в нашу внутреннюю экосистему помочь в лечении этих проблем, а также в лечении некоторых форм аутизма.
    • Особенно интересный пример нашей нормальной флоры относится к нашей пищеварительной системе.Люди, принимающие высокие дозы антибиотиков, имеют тенденцию терять многие из своих нормальных кишечных бактерий, что позволяет естественным устойчивым к антибиотикам видам под названием Clostridium difficile разрастаться и вызывать серьезные желудочные проблемы, особенно хроническую диарею. Очевидно, что попытки лечить эту проблему антибиотиками только усугубляют ситуацию. Тем не менее, его успешно вылечили, сделав пациентам фекальные трансплантаты (так называемые «таблетки фекалий») от здоровых доноров, чтобы восстановить нормальное микробное сообщество кишечника.Клинические испытания проводятся для обеспечения безопасности и эффективности этого метода.

    Углеродный цикл; Изображение изменено из «Азотного цикла» Иоганна Дрео (CC BY-SA 3.0). Измененное изображение находится под лицензией CC BY-SA 3.0. _

    Другие прокариоты косвенно, но существенно влияют на здоровье человека через свою роль в экологических процессах:

    • Прокариоты играют важную роль в биогеохимическом круговороте азота, углерода, фосфора и других питательных веществ.Роль прокариот в круговороте азота имеет решающее значение. Азот — очень важный элемент для живых существ, потому что он входит в состав нуклеотидов и аминокислот, которые являются строительными блоками нуклеиновых кислот и белков соответственно. Азот обычно является самым ограничивающим элементом в наземных экосистемах, а атмосферный азот N 2 обеспечивает самый большой запас доступного азота. Однако эукариоты не могут использовать атмосферный газообразный азот для синтеза макромолекул. К счастью, азот может быть «фиксированным», то есть он превращается в аммиак (NH 3 ) биологическим или абиотическим путем.Абиотическая азотфиксация происходит в результате удара молнии или в результате промышленных процессов. Биологическая фиксация азота (BNF) осуществляется исключительно прокариотами: почвенными бактериями, цианобактериями и Frankia spp. (нитчатые бактерии, взаимодействующие с актиноризными растениями, такими как ольха, малина и душистый папоротник). После фотосинтеза BNF — второй по важности биологический процесс на Земле.
    • Прокариоты также важны для микробной биоремедиации , использования прокариот (или микробного метаболизма) для удаления загрязняющих веществ, таких как сельскохозяйственные химикаты (пестициды, удобрения), которые выщелачиваются из почвы в грунтовые воды и подповерхностные слои, а также некоторые токсичные металлы и оксиды, такие как селен и соединения мышьяка.Одним из наиболее полезных и интересных примеров использования прокариот для целей биоремедиации является ликвидация разливов нефти, включая разлив нефти Exxon Valdez на Аляске (1989 г.), а недавно и разлив нефти BP в Мексиканском заливе (2010 г.) . Чтобы очистить эти разливы, в эту область добавляются дополнительные неорганические питательные вещества, которые помогают бактериям расти, а рост бактерий разрушает излишки углеводородов.

    a) При очистке нефти после разлива в Валдезе на Аляске рабочие сливали нефть из шланга с пляжей, а затем использовали плавучую стрелу, чтобы загнать нефть в ловушку, которая, наконец, была снята с поверхности воды.Некоторые виды бактерий способны растворять и разлагать масло. (b) Одно из самых катастрофических последствий разливов нефти — это нанесение ущерба фауне. (Фото a: модификация работы NOAA; кредит b: модификация работы Голубенкова, НПО: Спасение Тамани; из https://cnx.org/resources/b3178fe3228bf3c1f1ce0feae58ed67d7d1dad07/Figure_22_05_03ab.jpg)

    Типы микроорганизмов Микробиология

    Цели обучения

    • Перечислите различные типы микроорганизмов и опишите их определяющие характеристики
    • Приведите примеры различных типов клеточных и вирусных микроорганизмов и инфекционных агентов
    • Опишите сходства и различия между архей и бактериями
    • Обзор области микробиологии

    Большинство микробов одноклеточные и достаточно мелкие, чтобы их можно было увидеть с помощью искусственного увеличения.Однако есть некоторые одноклеточные микробы, которые видны невооруженным глазом, и некоторые многоклеточные организмы, которые являются микроскопическими. Объект должен иметь размер около 100 микрометров (мкм), чтобы быть видимым без микроскопа, но большинство микроорганизмов во много раз меньше этого. Для некоторой точки зрения предположим, что типичная животная клетка имеет размер примерно 10 мкм в поперечнике, но при этом остается микроскопической. Бактериальные клетки обычно имеют размер около 1 мкм, а вирусы могут быть в 10 раз меньше, чем бактерии (рис. 1). См. Таблицу 1 для единиц измерения длины, используемых в микробиологии.

    Рис. 1. Относительные размеры различных микроскопических и немикроскопических объектов. Обратите внимание, что размер типичного вируса составляет около 100 нм, что в 10 раз меньше, чем у типичной бактерии (~ 1 мкм), что как минимум в 10 раз меньше, чем у типичной клетки растения или животного (~ 10–100 мкм). Чтобы объект был виден без микроскопа, его размер должен составлять около 100 мкм.

    Таблица 1. Единицы длины, обычно используемые в микробиологии
    Метрическая единица Значение префикса Метрический эквивалент
    метр (м)– 1 м = 10 0 м
    дециметр (дм) 1/10 1 дм = 0.1 м = 10 −1 м
    сантиметр (см) 1/100 1 см = 0,01 м = 10 −2 м
    миллиметр (мм) 1/1000 1 мм = 0,001 м = 10 −3 м
    микрометр (мкм) 1/1 000 000 1 мкм = 0,000001 м = 10 −6 м
    нм (нм) 1/1 000 000 000 1 нм = 0,000000001 м = 10 −9 м

    Микроорганизмы отличаются друг от друга не только размерами, но и строением, средой обитания, обменом веществ и многими другими характеристиками.Хотя мы обычно считаем микроорганизмы одноклеточными, существует также много многоклеточных организмов, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть без микроскопа. Некоторые микробы, такие как вирусы, даже бесклеточные, (не состоят из клеток).

    Микроорганизмы встречаются в каждой из трех сфер жизни: археи, бактерии и эукарии. Микробы в домене Bacteria и Archaea все являются прокариотами (их клетки не имеют ядра), тогда как микробы в домене Eukarya являются эукариотами (их клетки имеют ядро).Некоторые микроорганизмы, например вирусы, не входят ни в одну из трех сфер жизни. В этом разделе мы кратко представим каждую из широких групп микробов. В следующих главах будет более подробно рассказано о различных видах внутри каждой группы.

    Насколько велика бактерия или вирус по сравнению с другими объектами? Посетите этот интерактивный веб-сайт, чтобы оценить масштабы различных микроорганизмов.

    Прокариотические микроорганизмы

    Бактерии встречаются почти в каждой среде обитания на Земле, в том числе внутри и на людях.Большинство бактерий безвредны или полезны, но некоторые из них патогены и вызывают болезни у людей и других животных. Бактерии являются прокариотическими, потому что их генетический материал (ДНК) не заключен в истинное ядро. У большинства бактерий клеточные стенки содержат пептидогликан.

    Бактерии часто описывают по их общей форме. Распространенные формы включают сферическую (кокк), палочковидную (палочка) или изогнутую (спириллум, спирохеты или вибрионы). На рисунке 2 показаны примеры этих форм.

    Рис. 2. Распространенные формы бактерий. Обратите внимание на то, что коккобациллы представляют собой комбинацию сферической (кокк) и палочковидной (палочка) формы. (кредит «Coccus»: модификация работы Дженис Хейни Карр, Центры по контролю и профилактике заболеваний; кредит «Coccobacillus»: модификация работы Дженис Карр, Центры по контролю и профилактике заболеваний; кредит «Spirochete»: Центры по контролю и профилактике заболеваний) Профилактика)

    Они обладают широким спектром метаболических возможностей и могут расти в различных средах, используя различные комбинации питательных веществ.Некоторые бактерии являются фотосинтезирующими, например, кислородные цианобактерии и аноксигенные зеленые серные и зеленые несерные бактерии; эти бактерии используют энергию солнечного света и фиксируют углекислый газ для роста. Другие типы бактерий нефотосинтетические, они получают энергию из органических или неорганических соединений в окружающей их среде.

    Археи также являются одноклеточными прокариотическими организмами. Археи и бактерии имеют разную эволюционную историю, а также значительные различия в генетике, метаболических путях и составе их клеточных стенок и мембран.В отличие от большинства бактерий, клеточные стенки архей не содержат пептидогликан, но их клеточные стенки часто состоят из аналогичного вещества, называемого псевдопептидогликаном. Подобно бактериям, археи встречаются почти в каждой среде обитания на Земле, даже в экстремальных условиях: очень холодных, очень горячих, очень щелочных или очень кислых (рис. 3). Некоторые археи обитают в организме человека, но ни один из них не является патогеном человека.

    Рис. 3. Некоторые археи живут в экстремальных условиях, например в бассейне Морнинг Славы, горячем источнике в Йеллоустонском национальном парке.Различия в цвете бассейна являются результатом различных сообществ микробов, способных процветать при различных температурах воды.

    Подумай об этом

    • Какие два основных типа прокариотических организмов?
    • Назовите некоторые из определяющих характеристик каждого типа.

    Эукариотические микроорганизмы

    Домен Eukarya содержит всех эукариот, включая одноклеточных или многоклеточных эукариот, таких как простейшие, грибы, растения и животные.Основной отличительной чертой эукариот является то, что их клетки содержат ядро.

    Протисты

    Протисты — одноклеточные эукариоты, не являющиеся растениями, животными или грибами. Водоросли и простейшие являются примерами простейших.

    Рис. 4. Различные диатомовые водоросли, разновидности водорослей, обитают в ежегодном морском льду в проливе Мак-Мердо в Антарктиде. Размер диатомовых водорослей колеблется от 2 мкм до 200 мкм и визуализируется здесь с помощью световой микроскопии. (кредит: модификация работы Национального управления океанических и атмосферных исследований)

    Водоросли (единственное число: водоросли) — это протисты, похожие на растения, которые могут быть одноклеточными или многоклеточными (рис. 4).Их клетки окружены клеточными стенками из целлюлозы, одного из углеводов. Водоросли — это фотосинтезирующие организмы, которые извлекают энергию из солнца и выделяют кислород и углеводы в окружающую среду. Поскольку другие организмы могут использовать свои отходы для получения энергии, водоросли являются важной частью многих экосистем. Многие потребительские товары содержат ингредиенты, полученные из водорослей, такие как каррагинан или альгиновая кислота, которые содержатся в некоторых марках мороженого, заправках для салатов, напитках, губной помаде и зубной пасте.Производные водорослей также играют важную роль в микробиологической лаборатории. Агар, гель, полученный из водорослей, можно смешивать с различными питательными веществами и использовать для выращивания микроорганизмов в чашке Петри. Водоросли также развиваются как возможный источник биотоплива.

    Простейшие (единственное число: простейшие) — это простейшие, которые составляют основу многих пищевых сетей, обеспечивая питательными веществами другие организмы. Простейшие очень разнообразны. Некоторые простейшие передвигаются с помощью волосковидных структур, называемых ресничками, или хлыстовых структур, называемых жгутиками.Другие расширяют часть своей клеточной мембраны и цитоплазмы, чтобы продвигаться вперед. Эти цитоплазматические расширения называются псевдопод («ложные ноги»). Некоторые простейшие фотосинтезируют; другие питаются органическим материалом. Некоторые из них являются свободноживущими, тогда как другие паразитируют и могут выжить только за счет извлечения питательных веществ из организма-хозяина. Большинство простейших безвредны, но некоторые из них являются патогенами, которые могут вызывать заболевания у животных или людей (рис. 5).

    Рисунок 5. Giardia lamblia , кишечный простейший паразит, который заражает людей и других млекопитающих, вызывая тяжелую диарею.(кредит: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний)

    Грибки

    Грибы (единственное число: гриб) также являются эукариотами. Некоторые многоклеточные грибы, например грибы, напоминают растения, но на самом деле они совсем другие. Грибы не фотосинтезируют, и их клеточные стенки обычно состоят из хитина, а не целлюлозы.

    Рисунок 6. Candida albicans — одноклеточный гриб или дрожжи. Это возбудитель вагинальных дрожжевых инфекций, а также молочницы полости рта, дрожжевой инфекции полости рта, которая обычно поражает младенцев. C. albicans имеет морфологию, сходную с морфологией кокковых бактерий; однако дрожжи — это эукариотические организмы (обратите внимание на ядра) и они намного крупнее. (кредит: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний)

    Одноклеточные грибы — дрожжи — включены в исследование микробиологии. Известно более 1000 видов. Дрожжи встречаются в самых разных средах, от морских глубин до человеческого пупка. Некоторые дрожжи имеют полезное применение, например, заставляют подниматься хлеб и бродят напитки; но дрожжи также могут испортить пищу.Некоторые из них даже вызывают заболевания, такие как вагинальные дрожжевые инфекции и молочница во рту (рис. 6).

    Другими грибами, представляющими интерес для микробиологов, являются многоклеточные организмы, называемые плесневыми грибами . Формы состоят из длинных нитей, которые образуют видимые колонии (рис. 7). Плесень встречается в самых разных средах, от почвы до гниющей пищи и сырых углов ванной комнаты. Плесень играет решающую роль в разложении мертвых растений и животных. Некоторые плесневые грибки могут вызывать аллергию, а другие производят болезнетворные метаболиты, называемые микотоксинами.Плесень использовалась для изготовления фармацевтических препаратов, включая пенициллин, который является одним из наиболее часто назначаемых антибиотиков, и циклоспорин, используемый для предотвращения отторжения органа после трансплантации.

    Рис. 7. Большие колонии микроскопических грибов часто можно увидеть невооруженным глазом на поверхности этих заплесневелых апельсинов.

    Подумай об этом

    • Назовите два типа простейших и два типа грибов.
    • Назовите некоторые из определяющих характеристик каждого типа.

    Гельминты

    Многоклеточные паразитические черви, называемые гельминтами технически не являются микроорганизмами, поскольку большинство из них достаточно большие, чтобы их можно было увидеть без микроскопа. Однако эти черви относятся к области микробиологии, потому что болезни, вызываемые гельминтами, связаны с микроскопическими яйцами и личинками. Одним из примеров гельминта является гвинейский червь или Dracunculus medinensis , который вызывает головокружение, рвоту, диарею и болезненные язвы на ногах и ступнях, когда червь выходит из кожи (рис. 8).Заражение обычно происходит после того, как человек выпьет воду, содержащую водяных блох, инфицированных личинками дракункулеза. В середине 1980-х годов было зарегистрировано 3,5 миллиона случаев дракункулеза, но эта болезнь в значительной степени искоренена. В 2014 году было зарегистрировано только 126 случаев заболевания благодаря скоординированным усилиям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и других групп, приверженных улучшению санитарии питьевой воды.

    Рис. 8. (a) Говяжий цепень, Taenia saginata , поражает как крупный рогатый скот, так и людей. Яйца T. saginata микроскопические (около 50 мкм), но взрослые черви, подобные показанному здесь, могут достигать 4–10 м, поселяясь в пищеварительной системе. (b) Взрослого морского червя, Dracunculus medinensis , удаляют через повреждение на коже пациента, наматывая его на спичку. (кредит a, b: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний)

    Вирусы

    Вирусы — это бесклеточные микроорганизмы , что означает, что они не состоят из клеток.По сути, вирус состоит из белков и генетического материала — ДНК или РНК, но никогда того и другого — которые инертны вне организма-хозяина. Однако, встраиваясь в клетку-хозяин, вирусы могут кооптировать клеточные механизмы хозяина для размножения и заражения других хозяев.

    Вирусы могут инфицировать все типы клеток, от клеток человека до клеток других микроорганизмов. У людей вирусы вызывают множество заболеваний, от простуды до смертельной лихорадки Эбола (рис. 9).Однако многие вирусы не вызывают болезни.

    Рис. 9. (a) Члены семейства коронавирусов могут вызывать респираторные инфекции, такие как простуда, тяжелый острый респираторный синдром (SARS) и ближневосточный респираторный синдром (MERS). Здесь они просматриваются под просвечивающим электронным микроскопом (ТЕМ). (b) Эболавирус, член семейства филовирусов, визуализированный с помощью ПЭМ. (кредит а: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний; кредит б: модификация работы Томаса У.Гейсберт)

    Подумай об этом

    • Являются ли гельминты микроорганизмами? Объясните, почему да или почему нет.
    • Чем вирусы отличаются от других микроорганизмов?

    Рис. 10. Вирусолог отбирает яйца из этого гнезда для проверки на вирус гриппа А, вызывающий птичий грипп у птиц. (Источник: Служба рыболовства и дикой природы США)

    Микробиология как специальность

    Микробиология — широкий термин, охватывающий изучение всех типов микроорганизмов.Но на практике микробиологи, как правило, специализируются на одной из нескольких областей. Например, бактериология — исследование бактерий; микология — исследование грибов; Протозоология — исследование простейших; паразитология — исследование гельминтов и других паразитов; и вирусология — исследование вирусов (рис. 10).

    Иммунология , исследование иммунной системы, часто включается в изучение микробиологии, потому что взаимодействия между хозяином и патогеном имеют центральное значение для нашего понимания процессов инфекционных заболеваний.Микробиологи также могут специализироваться в определенных областях микробиологии, таких как клиническая микробиология, микробиология окружающей среды, прикладная микробиология или микробиология пищевых продуктов.

    В этом учебнике мы в первую очередь занимаемся клиническими приложениями микробиологии, но, поскольку различные разделы микробиологии тесно взаимосвязаны, мы часто будем обсуждать приложения, которые не являются строго клиническими.

    Биоэтика в микробиологии

    В 1940-х годах правительство США искало решение медицинской проблемы: распространенности заболеваний, передающихся половым путем (ЗППП) среди солдат.В нескольких ныне печально известных исследованиях, финансируемых государством, использовались люди для изучения распространенных ЗППП и методов лечения. В одном из таких исследований американские исследователи намеренно подвергли более 1300 человек в Гватемале сифилису, гонореи и шанкроиду, чтобы определить способность пенициллина и других антибиотиков бороться с этими заболеваниями. Объектами исследования были гватемальские солдаты, заключенные, проститутки и пациенты психиатрических больниц — ни один из них не был проинформирован о своем участии в исследовании.Исследователи подвергали испытуемых заболеваниям, передаваемым половым путем, различными методами, от облегчения полового акта с инфицированными проститутками до вакцинации испытуемых бактериями, вызывающими заболевания. Этот последний метод заключался в нанесении небольшой раны на гениталиях субъекта или в другом месте на теле, а затем попадании бактерий прямо в рану. В 2011 году правительственная комиссия США, которой было поручено расследовать этот эксперимент, показала, что только некоторые из испытуемых получали пенициллин, а к 1953 году 83 человека умерли, вероятно, в результате исследования.

    К сожалению, это один из многих ужасающих примеров микробиологических экспериментов, нарушающих основные этические стандарты. Даже если бы это исследование привело к спасительному прорыву в медицине (а это не так), мало кто будет утверждать, что его методы были этически разумными или морально оправданными. Но не все случаи так однозначны. Специалисты, работающие в клинических условиях, часто сталкиваются с этическими дилеммами, такими как работа с пациентами, которые отказываются от вакцины или переливания жизненно важной крови.Это всего лишь два примера жизненных решений, которые могут пересекаться с религиозными и философскими убеждениями как пациента, так и медицинского работника.

    Какой бы благородной ни была цель, микробиологические исследования и клиническая практика должны руководствоваться определенным набором этических принципов. Исследования должны проводиться честно. Пациенты и субъекты исследования предоставляют информированное согласие (не только соглашаются на лечение или изучение, но и демонстрируют понимание цели исследования и любых связанных с этим рисков).Права пациентов должны соблюдаться. Процедуры должны быть одобрены наблюдательным советом учреждения. При работе с пациентами первостепенное значение имеют точный учет, честное общение и конфиденциальность. С животными, используемыми для исследований, следует обращаться гуманно, и все протоколы должны быть одобрены институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию. Это лишь некоторые из этических принципов, рассмотренных во вставках Eye on Ethics в этой книге.

    Клиническое направление: Кора, разрешение

    Этот пример завершает историю Коры, начатую в книгах «Что знали наши предки» и «Систематический подход».

    Образцы СМЖ

    Cora не показывают признаков воспаления или инфекции, как можно было бы ожидать от вирусной инфекции. Однако в ее спинномозговой жидкости высокая концентрация определенного белка, 14-3-3. Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) ее головного мозга также не соответствует норме. ЭЭГ напоминает ЭЭГ пациента с нейродегенеративным заболеванием, таким как болезнь Альцгеймера или Хантингтона, но быстрое снижение когнитивных функций Коры не согласуется ни с одним из них. Вместо этого ее врач заключает, что у Коры болезнь Крейтцфельдта-Якоба (CJD) , тип трансмиссивной губчатой ​​энцефалопатии (TSE).

    CJD — чрезвычайно редкое заболевание, в США ежегодно регистрируется всего около 300 случаев. Это вызвано не бактерией, грибком или вирусом, а скорее прионами и , которые не вписываются в какую-либо конкретную категорию микробов. Как и вирусы, прионы не встречаются на дереве жизни, потому что они бесклеточные. Прионы чрезвычайно малы, примерно в десять раз меньше обычного вируса. Они не содержат генетического материала и состоят исключительно из аномального белка.

    CJD может иметь несколько разных причин. Он может быть приобретен при контакте с мозгом или тканями нервной системы инфицированного человека или животного. Употребление мяса зараженного животного — один из возможных способов заражения. Также были редкие случаи заражения CJD через контакт с зараженным хирургическим оборудованием и от доноров роговицы и гормона роста, которые неосознанно болели CJD. В редких случаях заболевание возникает в результате определенной генетической мутации, которая иногда может быть наследственной.Однако примерно у 85% пациентов с CJD причина заболевания является спонтанной (или спорадической) и не может быть идентифицирована. Судя по симптомам и их быстрому прогрессированию, Коре ставят диагноз спорадический БКЯ.

    К сожалению для Коры, CJD — это смертельная болезнь, для которой нет одобренного лечения. Примерно 90% пациентов умирают в течение 1 года после постановки диагноза. Ее врачи стараются ограничить ее боль и когнитивные симптомы по мере прогрессирования болезни. Спустя восемь месяцев Кора умирает.Ее диагноз CJD подтвержден вскрытием мозга.

    Ключевые концепции и краткое изложение

    • Микроорганизмы очень разнообразны и встречаются во всех трех сферах жизни: археи, бактерии и эукарии.
    • Археи и бактерии классифицируются как прокариоты, поскольку у них отсутствует клеточное ядро. Археи отличаются от бактерий эволюционной историей, генетикой, метаболическими путями, составом клеточных стенок и мембран.
    • Архей населяют почти любую среду на Земле, но ни один из архей не был идентифицирован как патогенные микроорганизмы человека.
    • Эукариоты , изучаемые в микробиологии, включают водоросли, простейшие, грибы и гельминты.
    • Водоросли — это растительные организмы, которые могут быть одноклеточными или многоклеточными и получают энергию посредством фотосинтеза.
    • Простейшие — одноклеточные организмы со сложной клеточной структурой; большинство из них подвижны.
    • Микроскопические грибы включают плесневые грибки и дрожжи .
    • Гельминты — многоклеточные паразитические черви.Они включены в область микробиологии, потому что их яйца и личинки часто микроскопические.
    • Вирусы — это бесклеточные микроорганизмы, для размножения которых требуется хозяин.
    • Область микробиологии чрезвычайно широка. Микробиологи обычно специализируются в одной из многих областей, но всем специалистам в области здравоохранения требуется прочный фундамент в области клинической микробиологии.

    Множественный выбор

    Какой из следующих типов микроорганизмов фотосинтезирует?

    1. дрожжи
    2. вирус
    3. гельминт
    4. водоросли
    Показать ответ

    Ответ d.Водоросли фотосинтезируют.

    Что из следующего является прокариотическим микроорганизмом?

    1. гельминт
    2. простейшие
    3. цианобактерии
    4. форма
    Показать ответ

    Ответ c. Цианобактерии — прокариотические микроорганизмы.

    Что из перечисленного является бесклеточным?

    1. вирус
    2. бактерия
    3. гриб
    4. простейшие
    Показать ответ

    Ответ а. Вирусы бесклеточные.

    Что из перечисленного является типом грибковых микроорганизмов?

    1. бактерия
    2. простейшие
    3. водоросль
    4. дрожжи
    Показать ответ

    Ответ d. Дрожжи — это разновидность грибковых микроорганизмов.

    Что из перечисленного не является разделом микробиологии?

    1. бактериология
    2. ботаника
    3. клиническая микробиология
    4. вирусология
    Показать ответ

    Ответ б. Ботаника — это не раздел микробиологии.

    Заполните пробел

    A ________ — болезнетворный микроорганизм.

    Покажи ответ

    Патоген — болезнетворный микроорганизм.

    Многоклеточные паразитические черви, изученные микробиологами, называются ___________.

    Покажи ответ

    Многоклеточные паразитические черви, изученные микробиологами, получили название гельминтов .

    Исследование вирусов ___________.

    Покажи ответ

    Изучение вирусов , вирусология .

    В клетках прокариотических организмов отсутствует _______.

    Покажи ответ

    В клетках прокариотических организмов отсутствует ядро ​​ .

    Подумай об этом

    1. Опишите различия между бактериями и археями.
    2. Назовите три структуры, которые различные простейшие используют для передвижения.
    3. Опишите действительные и относительные размеры вируса, бактерии и клетки растения или животного.
    4. Сравните поведение вируса снаружи и внутри клетки.
    5. Где на этой диаграмме должны находиться вирус, бактерия, животная клетка и прион?

    Сравнение прокариотических и эукариотических клеток

    Результаты обучения

    • Определить особенности, общие для всех ячеек
    • Контрастный состав и размер прокариотических и эукариотических клеток

    Клетки делятся на две большие категории: прокариотические и эукариотические. Одноклеточные организмы из доменов Бактерии и Археи классифицируются как прокариоты ( про = ранее; карион — = ядро).Клетки животных, клетки растений, грибы и простейшие являются эукариотами ( eu = true).

    Компоненты прокариотических клеток

    Все клетки имеют четыре общих компонента: (1) плазматическую мембрану, внешнее покрытие, которое отделяет внутреннюю часть клетки от окружающей среды; (2) цитоплазма, состоящая из желеобразной области внутри клетки, в которой находятся другие клеточные компоненты; (3) ДНК, генетический материал клетки; и (4) рибосомы, частицы, синтезирующие белки.Однако прокариоты несколько отличаются от эукариотических клеток.

    Рисунок 1. На этом рисунке показана обобщенная структура прокариотической клетки.

    Прокариотическая клетка — это простой одноклеточный (одноклеточный) организм, в котором отсутствует ядро ​​или любая другая мембраносвязанная органелла. Вскоре мы увидим, что у эукариот это значительно отличается. Прокариотическая ДНК находится в центральной части клетки: затемненная область, называемая нуклеоидом (рис. 1).

    В отличие от архей и эукариот, бактерии имеют клеточную стенку из пептидогликана, состоящую из сахаров и аминокислот, а многие из них имеют полисахаридную капсулу (рис. 1). Клеточная стенка действует как дополнительный слой защиты, помогает клетке сохранять свою форму и предотвращает обезвоживание. Капсула позволяет клетке прикрепляться к поверхностям в окружающей среде. У некоторых прокариот есть жгутики, пили или фимбрии. Жгутики используются для передвижения, в то время как большинство пилей используются для обмена генетическим материалом во время типа воспроизводства, называемого конъюгацией.

    Эукариотические клетки

    В природе взаимосвязь между формой и функцией очевидна на всех уровнях, включая уровень клетки, и это станет ясно, когда мы исследуем эукариотические клетки. Принцип «форма следует за функцией» встречается во многих контекстах. Это означает, что, в общем, можно вывести функцию структуры, глядя на ее форму, потому что они совпадают. Например, птицы и рыбы имеют обтекаемые тела, которые позволяют им быстро перемещаться в среде, в которой они живут, будь то воздух или вода.

    Эукариотическая клетка — это клетка, которая имеет связанное с мембраной ядро ​​и другие мембраносвязанные компартменты или мешочки, называемые органеллами , которые имеют специализированные функции. Слово эукариотическое означает «истинное ядро» или «истинное ядро», имея в виду присутствие в этих клетках связанного с мембраной ядра. Слово «органелла» означает «маленький орган», и, как мы узнали ранее, органеллы обладают специализированными клеточными функциями, так же как органы вашего тела имеют специализированные функции.

    Размер ячейки

    При диаметре 0,1–5,0 мкм прокариотические клетки значительно меньше эукариотических клеток, диаметр которых варьируется от 10 до 100 мкм (рис. 2). Небольшой размер прокариот позволяет ионам и органическим молекулам, которые входят в них, быстро распространяться в другие части клетки. Точно так же любые отходы, образующиеся в прокариотической клетке, могут быстро уйти. Однако более крупные эукариотические клетки развили различные структурные адаптации для улучшения клеточного транспорта.Действительно, большой размер этих клеток был бы невозможен без этих приспособлений. В общем, размер ячейки ограничен, потому что объем увеличивается намного быстрее, чем площадь поверхности ячейки. По мере того, как ячейка становится больше, ячейке становится все труднее и труднее получать достаточное количество материалов для поддержки процессов внутри ячейки, потому что относительный размер площади поверхности, через которую должны транспортироваться материалы, уменьшается.

    Рис. 2. На этом рисунке показаны относительные размеры различных типов ячеек и клеточных компонентов.Взрослый человек показан для сравнения.

    Резюме: Сравнение прокариотических и эукариотических клеток

    Прокариоты — одноклеточные организмы из доменов Бактерии и Археи. Все прокариоты имеют плазматические мембраны, цитоплазму, рибосомы, клеточную стенку, ДНК и не имеют мембраносвязанных органелл. У многих также есть полисахаридные капсулы. Прокариотические клетки имеют диаметр от 0,1 до 5,0 мкм.

    Подобно прокариотической клетке, эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму и рибосомы, но эукариотическая клетка обычно больше прокариотической клетки, имеет истинное ядро ​​(то есть ее ДНК окружена мембраной) и имеет другую мембрану. -связанные органеллы, которые позволяют разделить функции.Эукариотические клетки обычно в 10-100 раз больше прокариотических клеток.

    Внесите свой вклад!

    У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

    Улучшить эту страницуПодробнее

    Бактерии с телами — многоклеточные прокариоты

    Бактериальные клетки принципиально отличаются от клеток многоклеточных животных, таких как человек. Они намного меньше, с меньшей внутренней организацией и без ядра (у них есть ДНК, но она небезопасно упакована в мембрану).Из-за этого бактерии являются почти исключительно одноклеточными организмами, обладающими собственной автономией и часто подвижными.

    Конечно, многие бактерии образуют большие взаимосвязанные структуры, такие как биопленки и колонии. Они демонстрируют впечатляющую клеточную организацию, но на самом деле их нельзя рассматривать как единый многоклеточный организм. Чтобы считаться многоклеточным существом, организм должен соответствовать определенным критериям:

    • Клетки должны слипаться! Это звучит довольно очевидно, но это действительно связано с механизмами клеточной адгезии.
    • Клетки должны иметь возможность общаться.В многоклеточном теле клетки должны поддерживать связь и изменяться в ответ на условия, влияющие на все тело
    • Зависимость. Клетки должны зависеть от окружающих клеток для выживания, иначе тело будет просто большой колонией.
    • Дифференциация. Клетки тела специализируются на выполнении разных задач. В большинстве случаев это терминальная дифференцировка, то есть после того, как клетка специализировалась, она не может вернуться в неспециализированное состояние.

    Существуют ли бактерии, способные на все это? Правда, не многие из них могут, иначе по равнинам бродили бы большие многоклеточные бактериальные «животные».Но есть ряд фотосинтезирующих бактерий, способных образовывать действительно многоклеточные структуры, хотя и довольно мелкие.

    Эти длинные цепи технически представляют собой единый организм, фотосинтезирующие цианобактерии. Внешняя клеточная стенка окружает весь организм одной непрерывной оболочкой и выполняет первое требование многоклеточности, удерживая клетки вместе. Стрелки указывают на более крупные ячейки, которые соответствуют как третьей, так и четвертой. Эти более крупные клетки сильно отличаются от окружающих их; они дифференцировались, чтобы сформировать специализированные клетки, единственная задача которых — поглощать неорганический азот из окружающей среды и «фиксировать» его в пригодной для использования органической форме.

    Это очень важное событие, поскольку фермент, необходимый для фиксации азота, не работает в присутствии кислорода, который жизненно важен для дыхания. Вот почему большинство животных и растений не могут усваивать азот и вместо этого полагаются на источники пищи или окружающие почвенные бактерии для получения органической формы. Бактерии по-разному реагируют на эту проблему. Некоторые полагаются на внешние источники пищи, другие становятся полностью анаэробными (совсем не используя кислород), а некоторые, например цианобактерии, дифференцировались, образуя особые азотфиксирующие клетки.

    (Существует третья стратегия, которая заключается в том, чтобы стать азотфиксирующими бактериями ночью и аэробно дышащими бактериями днем, но это требует огромного количества энергии, так как это означает, что клетка должна совершать полный оборот ферментов каждые двенадцать ч.)

    Дифференцированная клетка называется гетероцистой. Он имеет более толстую клеточную стенку, чтобы остановить диффузию кислорода в клетку, и все клеточные процессы, которые могли бы производить кислород, были удалены. После того, как клетка превратилась в гетероцисту, она не может снова измениться и полностью зависит от окружающих ее клеток в отношении продуктов дыхания, которое она не может выполнять сама по себе, поскольку для этого процесса требуется кислород.Точно так же окружающие клетки зависят от гетероцисты в обеспечении азота.

    Клетки также общаются между собой, используя систему обратной связи химических сообщений, чтобы определить, какие из них будут дифференцироваться в азотные клетки, а какие останутся нормальными дышащими клетками. Они также могут дифференцироваться в гормогонии, которые представляют собой небольшие линии очень крошечных клеток, которые действуют как инвазивные воспроизводящиеся частицы. У Hormogonia есть несколько удивительных свойств: они могут скользить по слизи, метаться с пилями и даже плавать по воде из-за внутренних газовых пузырьков.Однако, в отличие от клеток, продуцирующих азот, гормогонии не дифференцируются окончательно и могут снова превратиться в нормальные клетки, как только они достигнут нужного места для размножения.

    Можно ли считать это «истинным» многоклеточным поведением? В любом случае есть аргументы, но, насколько я понимаю, это многоклеточные бактерии. Это, безусловно, самое близкое к тому, что бактерии могут потерять свою одноклеточную автономию и существовать в более крупном организме.

    —

    Этот пост основан на более раннем посте из моего предыдущего блога «Жизнь лабораторной крысы».

    Флорес Э. и Эрреро А. (2009). Компартментарная функция посредством дифференцировки клеток у нитчатых цианобактерий Nature Reviews Microbiology, 8 (1), 39-50 DOI: 10.1038 / nrmicro2242

    Что является одноклеточным: прокариоты или эукариоты?

    Все прокариоты — одноклеточные организмы, как и многие эукариоты. Фактически, подавляющее большинство организмов на Земле одноклеточные или «одноклеточные». Прокариоты делятся на две таксономические области: бактерии и археи.

    Все эукариоты подпадают под домен Eukarya. Внутри Eukarya в группах наземных растений, животных и грибов преобладают многоклеточные организмы. Остальные Eukarya являются частью большой, разнообразной группы организмов, называемых простейшими, большинство из которых являются одноклеточными организмами.

    Прокариоты и эукариоты

    Прокариотические организмы существуют как одна прокариотическая клетка, тогда как эукариоты состоят из одной или нескольких эукариотических клеток. Между прокариотическими и эукариотическими клетками есть несколько ключевых различий.Большая часть ДНК в эукариотической клетке заключена в мембраносвязанное ядро, в то время как прокариотические клетки не имеют истинного клеточного ядра. Эукариотическая ДНК состоит из цепей с концами, в то время как прокариотические клетки имеют кольцевую ДНК без концов.

    Клеточный аппарат распространен по прокариотическим клеткам, но аппарат эукариотических клеток содержится в мембраносвязанных компартментах, называемых органеллами. Эта компартментализация позволяет эукариотическим клеткам регулировать клеточные функции более эффективно, чем их прокариотические предки.Наконец, эукариотические клетки примерно в 10-20 раз больше, чем прокариотические клетки.

    Прокариоты

    Прокариоты были первыми формами жизни, колонизировавшими Землю и оставшимися самыми многочисленными организмами на планете. Они легко приспосабливаются, выживают в экстремальных условиях, которым не может противостоять ни один другой организм. Их небольшой размер и простая структура позволяют им очень быстро воспроизводиться и, следовательно, развивать механизмы выживания намного быстрее, чем у других организмов.

    Прокариоты наделяют Гранд-Призматический источник в Йеллоустонском национальном парке, который может достигать 87 градусов по Цельсию (188 градусов по Фаренгейту) в его центре, свои характерные яркие цвета.Бактерии были обнаружены в арктической вечной мерзлоте, где они выживают при температуре -25 градусов по Цельсию (-13 градусов по Фаренгейту).

    Прокариоты перемещаются по окружающей среде с помощью длинных вращающихся волосоподобных трубок, называемых жгутиками. Прокариоты получают питательные вещества и энергию из разных источников, но их можно разделить на две большие группы: автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы получают углерод путем фотосинтеза, а гетеротрофы получают углерод из органического вещества.

    Протисты

    Одноклеточные протисты также встречаются как автотрофы и гетеротрофы.Хорошо известным гетеротрофом является плотоядная амеба, которая поглощает более мелких простейших и бактерии. Другие гетеротрофы включают парамеций и плесень, ржавчину и грибок. Автотрофные протисты включают динофлагелляты, диатомовые водоросли и водоросли.

    Многие протисты обладают способностью активно перемещаться по окружающей среде с помощью жгутиков или ресничек, более коротких, но более многочисленных трубок, которые бьются, а не вращаются. Другие, такие как амеба, передвигаются, быстро меняя форму своей клетки с помощью переноса жидкости, процесса, известного как псевдоподии.Некоторые простейшие менее подвижны, полагаясь на ветер или водные течения для распространения. К ним относятся некоторые диатомовые водоросли и многие виды плесени и слизи.

    Некоторые эукариотические одноклеточные организмы, такие как динофлагелляты и слизи, образуют колонии, из-за которых они кажутся многоклеточными. Однако каждая клетка функционирует независимо внутри колонии.

    Роль в окружающей среде

    Прокариоты разлагают мертвые органические вещества и являются важным компонентом круговорота углерода и азота.Разложители выделяют в окружающую среду углекислый газ, метан, кислород и растворимый азот. Фотосинтезирующие прокариоты фиксируют или секвестрируют углерод в своих клетках, а азотфиксирующие бактерии делают то же самое с азотом. Фотосинтетические протисты также играют важную роль в фиксации углерода и производстве кислорода.

    Прокариоты и простейшие вступают в симбиотические отношения с растениями и животными. Большинство из них полезны — например, бактерии в кишечнике человека помогают переваривать пищу — в то время как другие являются паразитическими и вызывают повреждение тканей растений и животных.

    Эндосимбиоз

    Эндосимбиоз

    В чем все живые существа одинаковы и чем мы различаемся? Вся жизнь разделяет ряд клеточных метаболических процессов, которые работают так хорошо, что, как и ценные рецепты, они передаются практически без изменений с тех пор, как были изобретены давным-давно. Но самые многочисленные живые существа, прокариоты, все одноклеточные, и эти клетки проще по конструкции, чем у эукариот. Так как же возникли более сложные многоклеточные формы? Хотя действовать в одиночку проще, некоторые организмы, должно быть, сочли полезным объединиться и стать многоклеточными.Группы клеток, выполняющих одну и ту же работу, могут образовывать специализированные ткани, а группы тканей, выполняющие связанную работу, могут образовывать специализированные органы. В определенных ситуациях разделение работы позволяет выполнить работу лучше или быстрее. Похоже, это хорошо сработало для наших предков.

    Нам нравится думать о себе как о личности, но каждый из нас на самом деле представляет собой сообщество живых существ. Бактерии, которые мы носим с собой, превосходят количество наших клеток в десять раз и составляют 1-3% массы нашего тела (помните, что прокариотические клетки крошечные по сравнению с эукариотическими клетками.Люди могут не осознавать, что без симбиотических организмов, которые живут внутри нас, таких как наша «нормальная флора» наших кишечных бактерий, мы не смогли бы извлечь большую часть питательных веществ из нашей пищи. Когда мы непреднамеренно уничтожаем эти полезные бактерии во время приема антибиотиков, которые не делают различий между «хорошими» и «плохими» бактериями, мы понимаем, что они делают для нас, когда все работает правильно. Но что еще более поразительно, так это то, что есть остатки некогда свободноживущих организмов, которые путешествовали автостопом в наших клетках на протяжении сотен миллионов лет, и что мы и они стали настолько взаимозависимыми, что больше не могли жить друг без друга! Теория эндосимбиоза объясняет, как возникли эуркариотические клетки.Прокариотические клетки не всегда просто образуют колонии из идентичных единиц, хотя иногда это происходит. Иногда разные прокариоты сливаются в один, внося метаболические рецепты из ранее отдельных клонов в один новый организм. Были ли эти биологические слияния источником полового размножения? Безусловно, это было одно из важнейших событий в эволюции жизни. Сравнение клеток прокариот и эукариот дает нам ряд ключей к разгадке этих древних союзов.

    Прокариоты (бактерии) и эукариоты (простейшие, растения, животные, грибы) по сравнению:

    Компонент Прокариот Эукариот
    Ядро отсутствует настоящее время
    Ячейки только одноклеточный одно- или многоканальный
    Рибосомы меньше и проще больше и сложнее
    Клеточная мембрана однослойный двухслойный
    ДНК в круговой «плазмиде» внутри ядра, на хромосомах
    Органеллы нет мембраносвязанных органелл, таких как хлоропласты и митохондрии

    Клеточные органеллы : Внутри клеток всех эукариот находятся маленькие органеллы, называемые митохондриями, которые обычно называют «электростанцией» клетки.У растений есть дополнительные органеллы, называемые хлоропластами, которые больше похожи на природные версии солнечных батарей. Митохондрии и хлоропласты, две важнейшие клеточные органеллы, имеют интересное происхождение. Они во многом напоминают примитивных одноклеточных прокариот. Это двухмембранные структуры, содержащие собственную уникальную ДНК; отличается от ДНК ядра. Наружные мембраны митохондрии и хлоропласта напоминают мембраны эукариотических или сложных клеток, в то время как внутренние мембраны напоминают мембраны прокариотических или примитивных бактериальных клеток.(Помните, что эти вывернутые наизнанку мембраны являются одним из результатов эндоцитоза!) ДНК митохондрии и хлоропласта образуют кольцевую хромосому, называемую плазмидой; характеристика бактерий. В настоящее время общепринято, что эти органеллы, жизненно важные для выживания клеток, в которых они находятся, возникли в результате неполного потребления или поглощения одноклеточными существами тысячелетия назад. Эти одноклеточные организмы были приняты клеткой и стали неотъемлемой частью многоклеточного организма, воспроизводя себя, когда большая клетка делится.

    Без митохондрий и фотосинтетических хлоропластов, производящих энергию, не существовало бы ни одного эукариот, «высших» животных, растений и грибов. Всем этим мы обязаны скромным бактериям, которые живут внутри нас и питают нас.

    царств организмов и таблица 3

    — Несколько Договоренности

    Бактерии (эубактерии)

    Археи (архебактерии) и

    Eukarya (Eukaryotes; далее делится на Protista, Plantae, Животные и грибы).

    Ссылка: GJ Olsen и CR Woese (1993). FASEB Journal 7: 113-123.

    Шесть Королевств : Растения, Животные, простейшие, грибы, архебактерии, эубактерии.

    ================

    Monera (включает

    Eubacteria и Archeobacteria )

    Физические лица одноклеточный, может двигаться или не двигаться, иметь клеточную стенку, не иметь хлоропластов или другие органеллы и не имеют ядра.Монеры обычно очень крошечные, хотя один тип, а именно сине-зеленые бактерии, похожи на водоросли. Они есть нитевидные и довольно длинные, зеленые, но не имеют видимой структуры внутри клетки. Нет видимого механизма подачи. Они поглощают питательные вещества через клетку стены или производить самостоятельно путем фотосинтеза.

    Протиста

    Протисты одноклеточные и обычно перемещаются ресничками, жгутиками или амебоидными механизмами.Обычно клеточная стенка отсутствует, хотя некоторые формы могут иметь клеточную стенку. Они имеют органеллы, включая ядро, и могут иметь хлоропласты, поэтому некоторые из них будут будет зеленым, а другие — нет. Они маленькие, хотя многие из них достаточно велики, чтобы быть узнаваемым в препаровальный микроскоп или даже в увеличительное стекло. Питательные вещества приобретаются путем фотосинтеза, приема внутрь других организмов или оба.

    Грибы

    Грибы бывают многоклеточный, с клеточной стенкой, органеллы, включая ядро, но без хлоропласты.У них нет механизмов передвижения. Грибки различаются по размеру от микроскопических до очень крупных (например, грибов). Питательные вещества усваиваются путем абсорбции. По большей части грибы получают питательные вещества от разложения. материал.

    Plantae

    Растения многоклеточные и большинство из них не двигаются, хотя гаметы некоторых растений перемещаются, используя реснички или жгутики. Присутствуют органеллы, включая ядро, хлоропласты, и клеточные стенки присутствуют.Питательные вещества приобретаются путем фотосинтеза (они все требуют солнечного света).

    Животные

    Животные многоклеточные и двигаются с помощью ресничек, жгутиков или мышечных органы на основе сократительных белков. У них есть органеллы, в том числе ядро, но без хлоропластов или клеточных стенок. Животные получают питательные вещества проглатывание.

    =====================

    ПОДПИСАТЬСЯ ПОЛУЧЕНО ИЗ : http: // biology.about.com/od/evolution/a/aa0a.htm

    Организмы: метаногены, галофилы, термофилы, Психрофилы

    Тип клеток: Прокариотические

    Метаболизм: В зависимости от биологических видов — кислород, водород, углекислый газ, сера, сульфид могут понадобиться для обмена веществ.

    Приобретение корма: в зависимости от вида — потребление корма может абсорбционным, нефотосинтетическим

    фотофосфорилирование или хемосинтез.

    Воспроизведение: бесполое двоичное воспроизведение

    II. Эубактерии

    Организмы : Бактерии, Цианобактерии (сине-зеленые водоросли), Актинобактерии

    Тип клеток : Прокариотические

    Метаболизм : В зависимости от вида — кислород может быть токсичным, переносимым или необходимым для обмена веществ.

    Приобретение питания : В зависимости от вида — потребление пищи может быть поглощено, фотосинтез или хемосинтез.

    Воспроизведение : Бесполое воспроизведение

    Организмы : Амебы, зеленые водоросли, бурые водоросли, диатомовые водоросли, эвглена, слизевики

    Клетка Тип : эукариотический

    Метаболизм : Кислород необходим для обмена веществ.

    Питание Приобретение : В зависимости от вида — потребление пищи может быть путем абсорбции, фотосинтеза или проглатывания.

    Размножение : в основном бесполое размножение. Мейоз встречается у некоторых видов.

    Организмы : Грибы, дрожжи, плесень

    Клетка Тип : эукариотический

    Метаболизм : Кислород необходим для обмена веществ.

    Питание Приобретение : Поглощение

    Размножение : Бесполое или половое размножение происходит.

    Организмы : Мхи, покрытосеменные (цветковые), голосеменные, печеночники, папоротники

    Тип клеток : эукариотические

    Метаболизм : Кислород необходим для обмена веществ.

    Приобретение питания : Фотосинтез

    Размножение : Некоторые виды размножаются бесполым путем митоза.Остальные виды демонстрируют половое размножение.

    VI. Животные

    .

    Author: alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *