Микробы в нашей жизни. Роль микроорганизмов в природе и для человека

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

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

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

Для размножения микробов, кроме питательной среды, необходима благоприятная температура (37-40°). При наличии питательной среды и соответствующей температуры микробы могут очень быстро размножаться путем деления или почкования (дрожжи). Примерно через полчаса количество микробов удваивается, через час увеличивается в 4 раза, через два часа - в 16 раз и т.д.

Учеными доказано, что микроорганизмы бывают: полезные и вредные .

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

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

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

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

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

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

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

Самый простой и приятный способ борьбы с дисбактериозом – это принимать кисломолочные продукты, содержащие жи-вые бифидо- и лактобактерии. К таким продуктам относятся: кефир, йогурт, ацидофилин и другие.
Без молочнокислых бактерий не было бы и силоса, идущего на корм скоту.

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

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

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

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

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

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

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

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

Теперь перейдем к «одноклеточным врагам» человека.

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

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

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

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

Роль бактерий в природе и жизни человека

Бактерии играют важную роль на Земле. Они принимают самое активное участие в круговороте веществ в природе. Все органические соединения и значительная часть неорганических подвергаются с помощью бактерий существенным изменениям. Эта их роль в природе имеет глобальное значение. Появившись на Земле раньше всех организмов (более 3,5 млрд лет назад), они создали живую оболочку Земли и продолжают активно перерабатывать живое и мертвое органическое вещество, вовлекая продукты своего обмена в круговорот веществ. Круговорот веществ в природе является основой существования жизни на Земле.

Распад всех растительных и животных остатков и образование перегноя и гумуса тоже производится в основном бактериями. Бактерии – мощный биотический фактор в природе.

Огромное значение имеет почвообразовательная работа бактерий . Первая почва на нашей планете была создана бактериями. Однако и в наше время состояние и качество почвы зависят от функционирования почвенных бактерий. Особенно важны для плодородия почвы так называемые азотфиксирующие клубеньковые бактерии-симбионты бобовых растений. Они насыщают почву ценными азотными соединениями.

Бактерии очищают грязные сточные воды , расщепляя органические вещества и превращая их в безвредные неорганические. Это свойство бактерий широко используется в работе очистных сооружений.

Во многих случаях бактерии могут быть и вредны для человека . Так, сапротрофные бактерии портят пищевые продукты. Чтобы уберечь продукты от порчи, их подвергают специальной обработке (кипячение, стерилизация, замораживание, высушивание, химическая очистка и т. д.). Если этого не делать, могут произойти пищевые отравления.

Среди бактерий имеется много болезнетворных (патогенных) видов , вызывающих заболевания у людей, животных или растений. Тяжелое заболевание брюшной тиф вызывает бактерия сальмонелла , дизентерию – бактерия шигелла . Болезнетворные бактерии разносятся по воздуху с капельками слюны больного человека при чихании, кашле и даже при обычном разговоре (дифтерия, коклюш). Некоторые болезнетворные бактерии очень устойчивы к высыханию и долго сохраняются в пыли (туберкулезная палочка ) . В пыли и почве живут бактерии рода клостридиум – возбудители газовой гангрены и столбняка. Некоторые бактериальные заболевания передаются при физическом контакте с больным человеком (венерические болезни, проказа). Часто болезнетворные бактерии передаются человеку с помощью так называемых переносчиков. Например, мухи, ползая по нечистотам, собирают на своих лапках тысячи болезнетворных бактерий, а затем оставляют их на продуктах, потребляемых человеком .

Видеофрагмент "Болезнетворные бактерии растений"

Когда-то врачи не знали, что туберкулёз вызывается бактериями, потому не умели его лечить. Но в 1882 году немецкий учёный Роберт Кох выделил и описал возбудителя туберкулёза. Бациллу туберкулёза стали называть палочкой Коха, или туберкулёзной палочкой. Постепенно разработали и методы лечения этого тяжёлого заболевания. Роберт Кох также открыл бациллу – возбудителя сибирской язвы и изучил цикл её развития.

Болезни могут быть связаны и с проникновением бактерий в раны. В глубоких ранах, загрязненных почвой, развиваются бактерии, вызывающие газовую гангрену и столбняк. Эти заболевания очень опасны и часто заканчиваются смертельным исходом. Поверхностные раны и ожоги легко инфицируются стафилококками и стрептококками, которые вызывают гнойные воспаления.

Видеофрагмент "Болезнетворные бактерии человека"

Открытие болезнетворных бактерий позволило найти средства борьбы со многими болезнями. Однако бактерии быстро приспосабливаются к лекарствам, и ученым приходится разрабатывать все новые и все более сильно действующие препараты.

Деятельность некоторых бактерий используется человеком в производстве лекарств, разнообразных органических веществ, новых пищевых продуктов. Специальные виды бактерий вырабатывают сильные антибиотики (стрептомицин, тетрациклин и т. п.) – вещества, убивающие или подавляющие развитие болезнетворных организмов.

Брожение известно людям с незапамятных времен. Тысячелетиями они использовали молочнокислое брожение при изготовлении различных молочных продуктов, сыров; спиртовое брожение – при изготовлении вина, пивоварении, квашении капусты, приготовлении уксуса. При этом не подозревали, что брожение – результат жизнедеятельности бактерий.

Видеофрагмент "Изготовление продуктов питания с помощью бактерий"

Интерактивный урок-тренажёр. (Выполните все задания урока)

Бактерии и в природе, и в жизни человека имеют большое значение. Некоторые из них вредны для других организмов (растений, животных, человека), так как вызывают заболевания. Однако способность бактерий активно перерабатывать органические вещества, превращая их вначале в перегной, а затем в неорганические соединения, делает незаменимым участие этих организмов в круговороте веществ на Земле.

· Микроорганизмы – мельчайшие живые существа, которые можно увидеть только с помощью микроскопа.

Микроорганизмы сопровождают человека от рождения до смерти. Они находятся на всех предметах и продуктах, живут в организме человека (в пищеварительном тракте, в слизистых оболочках).

В природе микроорганизмы разлагают останки отмерших животных и растений, выполняя роль санитаров планеты. С их жизнедеятельностью связано образование полезных ископаемых (нефти, руд, каменного угля, металла), плодородие почв, самоочищение водоемов.

Микроорганизмы используются во многих отраслях промышленности (производство хлеба, пива, кваса, вина, спирта, кисломолочных продуктов и др.).

Микроорганизмы-вредители вызывают порчу продуктов, болезнетворные микроорганизмы вызывают заболевания человека и животных.

Краткий очерк развития микробиологии

Титул «отца микробиологии» принадлежит голландцу Антонию ван Левенгуку (родился в 1632 году). Его страстным увлечением было изготовление оптических линз-чечевиц. Под таким микроскопом он рассматривал крошечных насекомых, капельки воды, слюны, крови, мочи. С 1673 года и до смерти он посылал королевскому обществу «письма», где описывал свои наблюдения (за 50 лет более 170 писем). В 1676 году он впервые увидел «живых зверушек» - бактерии.

Как наука микробиология возникла во второй половине 19 века на основании работ французского ученого Луи Пастера (1822-1895), немецкого ученого Роберта Коха (1843-1910), русского Ильи Мечникова (1845-1916).

Основные работы Пастера:

Доказал, что брожение – биологический процесс, вызываемый микроорганизмами.

Сделал вывод, что каждый тип брожения вызывается определенными специализированными видами микробов.

Предложил пастеризацию для борьбы с посторонними микроорганизмами, вызывающими болезни пива, вина.

Пастер изучал возбудителей инфекционных болезней животных и человека, предложил способы борьбы с ними – вакцины.

Открыл явление анаэробиоза (жизнь микроорганизмов без кислорода).

Роберт Кох открыл возбудителя сибирской язвы, усовершенствовал метод выращивания бактерий на твердых питательных средах, открыл возбудителя холеры в 1823 году, разработал основы дезинфекции, усовершенствовал метод получения чистых культур микроорганизмов.

Илья Мечников доказал, что в организме человека есть белые кровяные тельца- лейкоциты, которые уничтожают чужеродные микробы. Эти подвижные клетки назвали фагоцитами («фагос» - пожирающий, «цитос» - клетка). Мечников разработал теорию иммунитета.

Русский микробиолог Николай Федорович Гамалея совершенствовал прививки против бешенства, разработал меры борьбы с дифтерией, холерой и др. болезнями. Д.Н.Заболотный много сделал для борьбы с чумой. Русский ученый Д.И.Ивановский открыл вирусы.

Морфология бактерий

Бактерии [от греч. bakterion, уменьш. от baktron, трость, посох] - представители царства Procariotae, включающего бактерии и сине-зелёные водоросли

Отдельным видам бактерий с достаточным постоянством присущи определённые форма и размер. Длина бактериальных клеток варьирует от 0,1-0,2 мкм до 10-15 мкм, толщина - от 0,1 до 2,5 мкм.

Средние размеры бактерий - 2-3x0,3-0,8 мкм.

Основные формы бактерий:

Шаровидные (кокки);

Палочковидные (бациллы);

Извитые, спиралевидные (вибрион, спириллы, спирохеты).

Большинство кокков [от греч. kokkos, ягода, зерно] имеют шаровидную или овальную форму, клетки некоторых видов могут быть эллипсоидными, бобовидными или ланцетовидными. Размеры кокков от 0,2 до 2,5 мкм.

По характеру расположения клеток шаровидных бактерий в мазках выделяют:

микрококки (делятся в одной плоскости и располагаются беспорядочно);

диплококки (делятся в одной плоскости, располагаются парами; имеют бобовидную или ланцетовидную формы);

стрептококки (делятся в одной плоскости; связь между клетками обычно сохраняется, что придаёт им форму бус или чёток, располагающихся цепочками);

стафилококки (делятся в нескольких плоскостях, образуя бесформенные скопления, напоминающие виноградные гроздья);

тетракокки (делятся в двух перпендикулярных плоскостях, располагаются по четыре в форме квадратов);

сарцины (делятся в трёх перпендикулярных плоскостях, располагаются этажами в форме «тюков» или «пакетов» по 8, 16, 32 и более клеток).

Размеры палочковидных бактерий могут быть менее 1 мкм (виды Brucella) либо превышать 3 мкм (виды Clostridium). По толщине они могут быть тонкими (виды Mycobacterium) или толстыми (виды Clostridium). Полюса клеток могут быть заострены (виды Fusobacterium), утолщены (виды Corynebacterium), «обрублены» под прямым углом (Bacillus anthracis) либо закруглены (виды Escherichia).

В мазках палочковидные бактерии могут располагаться одиночно и беспорядочно (монобактерии); попарно по одной линии (диплобактерии) и в виде цепочек различной длины (стрептобактерии).

Извитые бактерии подразделяют на две основные группы: вибрионы и спирохеты.

У вибрионов и сходных по форме бактерий изогнутость тела не превышает четверти оборота спирали.

Спирохеты имеют изгибы, равные одному или нескольким оборотам спирали (например, возбудитель сифилиса).

Строение бактериальной клетки

Размножение бактерий

Некоторые бактерии размножаются лишь равновеликим бинарным поперечным делением или почкованием.

Для одной группы одноклеточных цианобактерий описано множественное деление (ряд быстрых последовательных бинарных делений, приводящий к образованию от 4 до 1024 новых клеток).

После завершения репликации ДНК начинается образование межклеточной перегородки; вначале с обеих сторон клетки происходит врастание двух слоев ЦПМ, а затем между ними синтезируется пептидогликан и образуется перегородка, состоящая из двух слоев ЦПМ и пептидогликана. Во время репликации ДНК и образования перегородки бактериальная клетка непрерывно растёт. В этот период происходят синтез пептидогликана клеточной стенки, ЦПМ, образование новых рибосом и других органелл и соединений, входящих в состав цитоплазмы.

На последней стадии деления дочерние клетки отделяются друг от друга. Процесс разделения клеток у некоторых бактерий идёт не до конца; в результате образуются цепочки клеток. При делении грамположительных бактерий образуется перегородка, отрастающая от клеточной стенки к центру клетки, которая разделяет одну клетку на две. Грамотрицательные бактерии истончаются в центре и разделяются перегородкой на две клетки.

Спорообразование у бактерий

!!! В неблагоприятных условиях (изменение температуры, влажности среды, чрезмерное накопление в среде продуктов обмена) некоторые грамположительные палочковидные бактерии образуют споры.

Спорообразующие палочковидные бактерии подразделяют на бациллы [от лат. bacillus, палочка] и клостридии [от греч. kloster, веретено].

Это разделение было основано на способности центрально расположенных спор клостридии деформировать материнскую клетку, придавая им форму веретена.

Позднее были открыты виды клостридии, споры которых располагаются на концах клетки (плектридии, тип теннисной ракетки).

Споры бацилл не деформируют клетки.

Жизнедеятельность микроорганизмов – необходимое условие существования на Земле органического мира. Благодаря деятельности микробов осуществляется минерализация органических остатков, что обеспечивает непрерывное поступление в атмосферу углекислоты, без которой невозможен фотосинтез растениями. Они принимают самое активное участие в различных геологических процессах. Выветривание горных пород, формирование почв, образование селитры, различных руд (в том числе серных), известняков, нефти, каменного угля, торфа – все эти и многие другие процессы протекают при непосредственном участии микроорганизмов.

Со многими микробами люди сталкиваются с очень давних времен: при закваске теста, изготовлении кисломолочных продуктов, пива, вина, уксуса и пр. Микроорганизмы участвуют в процессах самоочищения окружающей среды. Их жизнедеятельность лежит в основе промышленных процессов, связанных с выпуском антибиотиков, витаминов, стимуляторов роста, кормов для скота и пр.

С помощью микроорганизмов из шлама можно извлекать полезные ископаемые, предотвращать опасность взрыва гремучего глаза в шахтах и т.д.

В подавляющем большинстве микробы или безвредны, или приносят пользу и становятся активными помощниками человека.

Без преувеличения можно сказать, что польза, какую приносят микроорганизмы, значительно больше, чем вред, который они причиняют.

Однако, как правило, при обычных ситуациях мы забываем об этом. И очень часто, когда говорим о микробах, вспоминаем прежде всего болезнетворных, потому что очень трудно забыть страх перед невидимыми возбудителями многих болезней.

На протяжении миллионов лет макро- и микроорганизмы взаимно приспосабливались и стали необходимыми друг другу. Микробы – нормальные обитатели организма человека или животного стали неотъемлемыми спутниками макроорганизма и играют значительную роль в их жизни. Так представители нормальной микрофлоры кишечника завершают переваривание питательных веществ, способствуют более эффективному их использованию макроорганизмом. Многие микробы, обитающие в кишечнике, являются антагонистами гнилостных и болезнетворных бактерий, а также вырабатывают витамины, которые используются организмом человека или животного.

Нормальная микрофлора человека и животного – необходимое условие сохранения здоровья макроорганизма. Нарушение микробных биоценозов в разных органах и системах организма ведет к развитию патологических процессов, снижению активности защитных сил организма, развитию дисбактериоза. Если новорожденного выращивать в стерильных условиях, кормить стерильной пищей, т.е. лишить его нормальной микрофлоры, он будет плохо развиваться, отстанет в росте и может погибнуть.

Многие из микроорганизмов, обитающих в организме человека или животного, представляют нормальную микрофлору и относятся по патогенности к непатогенным или условно – патогенным.

Обитающие в теле человека или животного представители сапрофитной и условно – патогенной микрофлоры в прошлом изучались меньше, так как эту микрофлору считали безвредной для макроорганизма и основное внимание было направлено на представителей патогенной микрофлоры.

Первое сообщение в печати о том, что некоторые непатогенные микробы могут вызывать заболевания у людей и животных появились в 1922 году. В последующие годы периодически появлялись сообщения о случаях инфекционных заболеваний у людей, вызванных сапрофитами, но им не придавали особого значения, поскольку случаи были единичны.

В настоящее время значение непатогенных микробов в возникновении и развитии заболеваний у людей возросло до проблемы, которую трудно переоценить.

Сапрофитные и условно – патогенные микробы, находящиеся в организме, или проникшие из окружающей сред, при определенных условиях на фоне инфекции, авитаминоза, постоянного физического и умственного переутомления, переохлаждения, стрессовых ситуаций, радиоактивного облучения, белкового истощения и других факторов могут вызывать как у людей, так и у животных могут вызвать инфекционные заболевания, которые нередко оканчиваются летальным исходом.

Резидентная микрофлора полости рта может играть существенную роль в заболеваниях инфекционного происхождения (например, при агранулоцитозе), при этом обнаруживаются бактероиды, фузиформные бактерии, стрептококки, Ps.aeruginosa, C.albicans, St.aueus, E.cjli.

Такие микроорганизмы, как E.coli, Kl.pneumoniae, Pr.vulgaris, Cl.perfringens, St.aureus, входящие в состав нормальной микрофлоры кишечника могут вызвать развитие воспалительных процессов, а нередко – и абсцессы.

Представители резидентной микрофлоры могут стать возбудителями бактериемии и сепсиса. Сапрофитные и условно – патогенные микроорганизмы могут обусловить развитие бактериального шока, который развивается в результате одновременного поступления в кровь значительного количества микробных особей и их токсинов, или даже только микробных токсинов. Бактериальный шок возникает после внезапно наступившей массовой бактериемии вследствие хронической очаговой инфекции, преодолевшей защитные барьеры, хирургического вмешательства на фоне септического очага. Очень часто бактериальный шок развивается при манипуляциях мочеполовой системы в период инфекции, при переливании загрязненной микробами крови, при продолжительных внутривенных вливаниях медикаментов и питательных веществ, с которыми в кровь попадают и бактерии.

Наиболее частыми возбудителями бактериального шока являются E.coli, Ps.aeruginosa, Proteus vulgaris, St.epidermidis, St.aureus, Kl. Pneumoniae, представители рода Bacteroides, Cl.perfringens, гемолитический стрептококк, менингококки, пневмококки.

Тяжелее всего бактериальный шок протекает при инфекции, вызванной псевдомонасами, протеями, эшерихиями. При ослаблении организма (переохлаждение, травмы, истощение и пр.) микроорганизмы, являющиеся постоянными обитателями верхних дыхательных путей, могут вызывать различные заболевания (бронхиты, пневмонию и др.), поражая при этом и нижние отделы дыхательных путей.

Резидентная микрофлора мочеполовых органов, в состав которой входят St.aureus, St.epidermidis, E.coli, Klebsiella sp., Cl.perfringens, кандиды, дифтероиды, вибрионы, бактероиды, микоплазмы и другие микроорганизмы, могут вызвать развитие вульвитов, уретритов, заболевание матки, предстательной железы, придатков.

В последние десятилетия в стационарах лечебных учреждений значительно увеличилось число больных, у которых представители резидентной микрофлоры, условно – патогенные микроорганизм нередко взывают тяжелые гнойно – воспалительные процессы.

За последние годы значительно увеличилось число больных с гнойно – воспалительными процессами в челюстно – лицевой области, особенно у лиц со сниженной активностью факторов естественной защиты. Микроорганизмы полости рта играют большую роль в развитии кариеса зубов, стоматита, воспалеия мягких тканей.

В начальной стадии воспалительного процесса преобладают кокки, бактероиды, актиномицеты. По мере развития кариеса к ним присоединяются гнилостные бактерии (протеи, клостридии и др.).

Наиболее часто при воспалительных процессах в ротовой полости встречаются St.aureus, St.enteritidis, E.cjli, Ps.aeruginoa, Pr.vulgaris, Pr.hominis, Klebsiella sp., C.albicans. Из спорообразующих – Bac.subtilis, Bac.mesentericus.

Известно, что стафилококки взывают у людей и животных гнойную инфекцию, характеризующуюся многообразием клинических проявлений. Они обнаруживаются при ринитах, фурункулезах, абсцессах, флегмонах, фарингитах, трахеитах, бронхитах, пиелоцистите, менингите, пневмонии и др.

Стафилококкам, как этиологическому фактору инфекций в родовспомогательных учреждениях, гинекологических, хирургических, стоматологических и соматических стационарах принадлежит более 80% частоты встречаемости.

В последнее время значительно увеличился процент инфекций, возбудителями которых являются представители грамположительной и грамотрицательной палочковидной микрофлоры.

Постоянный обитатель кишечника – условно патогенная E.coli может вызвать у человека при снижении иммунной защиты энтерит, менингит, перитонит и пр. Наиболее опасны эти заболевания для детей грудного возраста.

Протей и синегнойная палочка преимущественно обуславливают септические состояния, менингит, остеомиелит, раневые инфекции.

Bac.subtilis и Bac. mesentericus при нарушении целостности кожи и слизистых, при попадании в органы и полости вызывают гнойно – воспалительные процессы.

Эти микроорганизмы выделяют при обследовании больных с кишечной инфекцией, остеомиелитом, пародонтозом, флегмонами, при гнойно – септических осложнениях после хирургических и иных манипуляциях в стационарах и поликлинических отделениях, при урологических, травматолого – ортопедических и других заболеваниях.

Представители родов Klebsiella и вызывают септические состояния при инфекциях мочеполовой системы, кишечника и легких. В реанимационных отделениях клебсиеллы очень часто бывают возбудителями бактериемии.

E.coli, Proteus sp., Ps.aeruginosa, Kl.pneumoiniae нередко являются этиологическим фактором тяжело протекающих пневмоний.

Ведущая роль среди грамотрицательных микроорганизмов, вызывающих гнойно – воспалительные процессы, принадлежит Ps.aeruginosa.

Чаще всего восприимчивыми к развитию синегнойной инфекции являются больные с тяжелыми ожогами, больные получающие медикаментозное лечение и рентгенотерапию при злокачественных новообразованиях, лейкозах, пересадке органов, стоматологические больные после инокуляции зуба, люди с ослабленным питанием, новорожденные и, особенно, недоношенные дети.

В настоящее время синегнойную инфекцию можно рассматривать как типичную внутрибольничную инфекцию ожоговых, педиатрических, хирургических, акушерских, стоматологических стационаров.

Ps.aeruginosa вызывают тяжело протекающие септические процессы. Обладая хорошо выраженной устойчивостью к бактерицидному действию сыворотки крови, эти микроорганизмы могут длительное время сохраняться в крови. Инфекции, вызываемые Ps.aeruginosa, трудно поддаются лечению, поскольку этот микроб обладает высокой устойчивостью к антибиотикам.

C.albicans могут вызвать менингит, блефарит, сепсис, стоматит, заболевания половых органов, пищевода, бронхов, легких, кожи. Предрасполагающим фактором при этом являются беременность, применение кортикостероидов, диабет, новообразования, применение высоких доз антибиотиков, наркомания, алкоголизм.

Гнойно – воспалительные процессы могут протекать как моноинфекции или как ассоциированные.

Гнойно – воспалительные процессы, протекающие как моноинфекция, наиболее тяжело протекают, если их этиологическим фактором являются стафилококки, синегнойная палочка или протей. По сравнению с моноинфекцией гнойно – воспалительные процессы, обусловленные различными ассоциациями микробов, характеризуются более тяжелым течением. Наиболее часто при ассоциированных инфекциях выделяют стафилококк и протей, стафилококк и синегнойную палочку, протей и синегнойную палочку.

Нередко при микробиологических исследованиях ассоциированных инфекций с участием синегнойной палочки через некоторое выделяется только Ps.aeruginosa. Объяснить это можно тем, что синегнойная палочка, выделяет метаболиты, оказывающие ингибирующее действие на микробных спутников.

Лечить инфекцию, участие в развитии которой принимает синегнойная палочка, чрезвычайно трудно.

Гнойно – воспалительные процессы до 90% обуславливаются ассоциацией аэробно – анаэробной микрофлорой.

Выделение условно – патогенных микроорганизмов не только из гнойного материала, но из воздуха палат, коридоров, перевязочных, манипуляционных, с поверхностей мягкого и твердого инвентаря, обнаружение их в смывах с подоконников, дверных ручек, выделение их с рук и слизистых носоглотки и ротовой полости больных и здоровых людей указывает на их широкую циркуляцию везде, в том числе и в больничной среде.

Наиболее частыми инфекционными осложнениями, с которыми встречаются хирурги в амбулаторных условиях и в стационарах, особенно при пересадке сердца или других органов, являются септические состояния и пневмонии, пиэлиты, эмпиемы, инфекции мозга. Пересадка сердца сопровождается в основном бактериальными и грибковыми инфекциями, реже вирусными и протозойными осложнениями.

Основными возбудителями послеоперационных осложнений являются Klebsiella, E.coli, Bacteroides, бета – гемолитические стрептококки, гноеродные стафилококки, кандиды, нокардии, аспергиллы.

Весьма актуальной в настоящее время стала проблема гнойных осложнений в стационарах челюстно – лицевой хирургии. К хирургам – стоматологам нередко обращаются больные с гнойными периоститами челюстей, с абсцессами, остеомиелитами. Возросло число гнилостно – некротических флегмон, отмечается резкое увеличение случаев пародонтоза, растет частота острого и особенно хронического периодонтита, значительная доля приходится на острые и хронические одонтогенные воспалительные процессы.

При заболеваниях дыхательных путей чаще всего гнойно – воспалительные процессы связаны с развитием острых и хронических ринитов, синуситов, трахеобронхитов, фарингитов, бронхопневмоний, абсцессом и эмипиемой легких, гангреной легких.

При острых и хронических синуситах и других гнойно – воспалительных процессах органов дыхания выделяют E.coli, H.influenzae, Kl.pneumoniae, Proteus sp., Ps.aeruginosa, альфа-, бета- или гамма- стрептококки, стафилококк, пневмококки. В некоторых случаях при хронических поражениях околоносовых полостей можно обнаружить и грибки рода Candida.

При заболеваниях пищеварительной системы хирургам приходится сталкиваться с перипроктальными абсцессами и перианальными фистулами, циррозом печени, поддиафрагмальным абсцессом.

Хирургические вмешательства на желчных протоках могут способствовать инфицированию печени, особенно при септических операциях. При развитии гнойно – воспалительных процессов в желчном пузыре и желчных протоках преимущественно обнаруживаются E.coli, Cl.perfringens, представители родов Enterobacter, Klebsiella, Bacteroides, актиномицеты, кишечные и анаэробные стрептококки.

При хирургических операциях поджелудочной железы регистрируются абсцессы, связанные с воспалительными процессами в желчных протококках, кишечнике. При поддиафрагмальном абсцессе обнаруживаются все микроорганизмы кишечной флоры, вызывающие бактериемии и сепсис, но главным образом – энтерококки, стафилококки, E.coli, Klebsiella, Bacteroides, H.influencia.

В брюшной полости нет микроорганизмов (она стерильна), но при прободении какого – либо органа развивается перитонит и, чаще всего, при этом выделяют E.coli, Proteus sp., Klebsiella, золотистый стафилококк, кишечные стрептококки. В некоторых случаях инфекция оказывается преимущественно анаэробной. Развитию гангренозного перитонита иногда способствуют травмирующие операции. Нередко при перитонитах обнаруживаются одновременно несколько видов микроорганизмов.

Анализ многочисленных наблюдений показал, что гнойные осложнения обуславливаются различными видами микроорганизмов и нередко представляют опасность для жизни людей и особенно для лиц со сниженной активностью факторов естественной защиты. Воспалительная реакция, вызванная микроорганизмами, ведет к нарушению микроциркуляции, затруднению снабжения тканей кислородом и как следствие – развивается некроз тканей, обусловленный токсическими продуктами микроорганизмов, особенно в условиях обменного процесса по анаэробному типу.

Возрастающие объемы и сложности хирургических вмешательств, частые инструментальные обследования, нарушение правил асептики и антисептики, необоснованное применение антибиотико- и химиотерапии обуславливают увеличение гнойных осложнений, вызванных не только аэробами или факультативными анаэробами, но и облигатными анаэробами - бактероидами, фузобактериями, вейлонеллами, пептококками и другими видами микроорганизмов.

В организм животного, также как и в организм человека, микробы из окружающей среды попадают вместе с вдыхаемым воздухом, употребляемом кормом и водой. В окружающую среду от животных микроорганизмы выделяются в основном фекальным и воздушно – капельным путем.

У животных, так же как и у людей, инфекции могут быть обусловлены не только патогенными, но и условно – патогенными или сапрофитными микроорганизмами. Крупный и мелкий рогатый скот, лошади, свиньи, верблюды и другие животные и птицы болеют кампилобактериозом и сальмонеллезом, бруцеллезом и лептоспирозом. У них диагностируются анаэробная дизентерия, сап, диплококковая, стафилококковая и стрептококковая инфекции, мыт, рожа, инфекция агалактия, некроз кожи, трихомоноз, актиномикоз и многие другие инфекции.

Большое внимание ветеринарных специалистов привлекают массовые вспышки инфекционного гастроэнтерита свиней, вызванного вирусом инфекционного атрофического ринита. Очень широко распространенной во многих странах и весьма опасной является зооантропонозная инфекция – листериоз животных.

Среди энтеропатогенных серотипов кишечной палочки выявлены возбудители желудочно – кишечных заболеваний у молодняка крупного рогатого скота.

Дрожжеподобные грибы рода Candida, широко распространены в природе и являются постоянными обитателями наружных покровов, слизистых оболочек и желудочно – кишечного тракта как людей, так и животных. Установлена этиологическая роль Candida albikans, C.tropicalis в возникновении абортов у коров, крольчих, кошек, мышей, морских свинок. При исследовании гистологических препаратов пораженных органов (почек, селезенки, легких, печени) обнаруживаются не только дрожжеподобные, но и мицелиальные формы гриба, прорастающие в ткани. Это свидетельствует об активном развитии гриба в организме.

Патогенные спирохеты у взрослых свиней вызывают лептоспироз, а патогенные кишечные палочки у поросят вызывают коли – бактериоз. Нередко инфекции у животных вызывают вирусы.

У свиней инфекции вызывают респираторный коронавирус, вирус гриппа, вирус трансмиссивного гастроэнтерита, вирус эпизоотической диареи. Вирус болезни Ауески вызывает заболевание не только у свиней, но и у овец, и у пушных зверей. Классическая чума свиней в настоящее время занимает одно из основных мест в инфекционной патологии свиней и обуславливает наибольшие убытки в свиноводстве.

У сельскохозяйственных животных нередко развивается колибактериоз, сальмонеллез, инфекционный ринотрахеит. Телята нередко могут заражаться вирусом парагриппа. У крупного рогатого скота регистрируется вирусный лейкоз, ящур, герпес – инфекция, микоплазмоз.

Овцы болеют вирусной катаральной лихорадкой, а птицы – хламидиозом, пастереллезом, ньюкастельской болезнью, инфекционным ларинготрахеитом, реовирусной инфекцией.

Крупный и мелкий рогатый скот и свиньи болеют бруцеллезом, лошади – сапом. Тутовые шелкопряда поражаются вирусом ядерного полиэдроза.

Больные животные являются источниками инфекционных болезней.

Люди, соприкасаясь непосредственно с больными животными или с различными субстратами, обсемененными микробами, выделяемыми от этих животных, инфицируются и заболевают.

Опаснейшими антропозоонозными инфекциями являются сибирская язва, сап, бруцеллез, туберкулез, чума, трипаносомоз, бешенство и многие другие.

Исследования, проводимые учеными на всех континентах на протяжении многих десятилетий, позволили понять роль микроорганизмов не только в круговороте веществ, но и в возникновении инфекционных заболеваний у людей, животных и растительных организмов.

На протяжении миллионов лет макро- и микроорганизмы взаимно приспосабливались и стали необходимы друг другу. Микробы – нормальные обитатели животного или растительного организма стали неотъемлемыми спутниками макроорганизма и играют значительную роль в их жизни.

Значение микроорганизмов в жизни растений очень велико.

Взаимодействие почвенных микроорганизмов с высшими растениями очень сложно и многообразно.

Растения на жизнедеятельность почвенных микробов оказывают влияние не в меньшей степени, чем микроорганизмы на растения.

Растительный покров является фактором, накладывающим свой отпечаток на количественный и качественный состав микрофлоры почвы. Растения создают и формируют микробные ценозы. Видовой состав микрофлоры почвы в свою очередь оказывает определенное и значительное влияние на видовой состав растительных организмов. Микроорганизмы почвы не только создают условия для роста растений, но и влияют на них непосредственно продуктами своей жизнедеятельности.

Влияние одних на другие может носить как положительный, так и отрицательный характер.

Изучение характера взаимодействия микроорганизмов и растений является одной из главных проблем микробиологии, почвоведения и растениеводства.

Растения являются мощным экологическим фактором, обеспечивающим селекцию определенных видов микроорганизмов. При неправильной агротехнике и нарушении севооборота почва засоряется вредными видами микробов. Влияние микроорганизмов на рост и развитие высших растений весьма разнообразно. Роль микробов не ограничивается только минерализацией органических веществ в природе. Микроорганизмы нельзя рассматривать только как звено в круговороте веществ.

Микроорганизмы почвы оказывают положительное или отрицательное влияние на растения в зависимости от конкретных внешних условий, вида и свойств самих микробов, а также особенностей иммунной защиты растений.

Микроорганизмы являются биологическими факторами, способствующими нормальному питанию и развитию растений. Растения могут находиться в тесном симбиозе с разными микроорганизмами.

Известно, что семена орхидей не могут прорастать без присутствия микозных грибов. Некоторые папоротники не могут без помощи грибов усваивать поглощенный из атмосферы углерод. Бесполое спороносное поколение папоротника Ophioglossum simplex питается только за счет грибов, поглощая органические продукты их метаболизма и распада.

Многие высшие растения без сожительства с микроорганизмами не могут нормально ни развиваться, ни достигать цветения и плодоношения. Такие растения широко распространены в природе. Большинство растений имеют на корнях грибницу, что является не обязательным, но очень полезным. Грибы в таких ситуациях улучшают рост и питание растения. Растения при наличии грибницы лучше растут, быстрее приживаются в новых местах обитания, дают более высокий прирост растительной массы.

Растения могут находиться в тесном симбиозе не только с грибами, но и с бактериями. Хорошо известны клубеньковые бактерии, которые проникают в корни бобовых растений. Эти бактерии размножаются и накапливаются в клетках корневой ткани и способствуют усвоению растениями азотистых веществ.

Аналогичные клубеньки на корнях не бобовых растений могут образовываться бактериями и актиномицетами, которые так же, как и клубеньковые бактерии, способствуют лучшему росту, цветению и плодоношению.

Актиномицеты – одна из активных и очень распространенных в почве групп микроорганизмов.

У многих растений микробы – симбионты поселяются не на корнях, а на листьях. Все микробы – симбионты, обитающие в тканях корней или листьев зеленых растений, влияют на растения продуктами своей жизнедеятельности. Одни из них образуют и выделяют биотические вещества, активизирующие рост и развитие растений, другие, кроме того, еще фиксируют азот атмосферы и в связанном виде передают его растениям.

Изучение положительной роли микробов – симбионтов, таких, как клубеньковые бактерии, микоризные грибы, свободноживущие азотфиксаторы (азотобактер), клостридии и др., позволило разработать и создать препараты для удобрения почвы, в состав которых входят бактерии и грибы.

Придавая большое значение микробам – симбионтам зеленых растений, обеспечивающих растения органическими веществами, нельзя не обратить внимание на ризосферную микрофлору.

К настоящему времени еще не до конца изучена роль видов свободноживущих микроорганизмов, особенно тех, которые обитают в зоне корней. Их видовой состав и влияние на растения весьма разнообразны и многочисленны. Вокруг корней растений обитает огромное количеств микроорганизмов – бактерий, актиномицетов, грибов, водорослей, простейших, фагов, дрожжей и других живых существ. Сразу же можно заметить, что корневая система растений значительно влияет на расселение микробов. Среди микроорганизмов ризосферы встречаются Bac.mycoides, Bac.mesentericus, Bac.megatherium, Bac.idosus, Bac.glutinosus, Bac.oligonitrophilus, Azotobacter chroococcum, Pseudomonas fluorescens, Ps.adiobacter, Ps.sinuosa. В ризосфере встречаются некоторые фитопатогенные бактерии из родов Pseudomona, Corynebacterium, Erwinia. В ризосфере пшеницы наиболее распространенными оказались Actinomyces olivacens, Act.coelicolor, Act.dlobisporus, Act.longisporus, Act.cylindroporus, Act.chromogenes. Между бактериями и актиномицетами нередко складываются антагонистические взаимоотношения. На групповой состав микрофлоры ризосферы оказывают влияние, вносимые в почву органоминеральные удобрения.

Среди бактерий ризосферы есть бактерии – ингибиторы и бактерии – активаторы. Видовая принадлежность таких микроорганизмов различна в ризосфере различных растений. Так, к бактериям – активаторам ризосфер сахарной свеклы относятся Mycobacterium salivarum, а к бактериям – ингибиторам – Mycobacterium globiforme.

Среди прикорневой флоры обитают виды, которые продуцируют различные биологические вещества – витамины, ауксины, аминокислоты и другие вещества необходимые для роста, развития и защиты растений. Среди обитателей ризосфер есть и антагонисты фитопатогенным грибам, бактериям, простейшим, защищающие растения от возбудителей инфекций. К активным продуцентам ауксинов относятся Bac.mycoides, Ps.radiobacter, Bac.subtilis, Proteus sp., Mycobacterium album . и др.

Активными продуцентами витаминов являются представители родов Vibrio, Pseudomonas, Mycobacterium. Много продуцентов биотических веществ известно и среди грибов – Aspergilis niger, Penicilium glaucum, Mucor mucado, Candida albicans и др. Биотические вещества в почве образуются также и водорослями.

Наряду с этими видами имеются представители, которые образуют токсические вещества и действуют угнетающе на растения, подавляя их развитие и рост.

Вокруг корней растений обитает огромное количество микроорганизмов. Усвоение растениями минеральных и органических веществ протекает с различной интенсивностью и зависит это не только от состава и свойств поглощенных веществ, но также от количественного и видового состава микроорганизмов, окружающих корневую систему.

Микроорганизмы оказывают влияние на поступление органических соединений, на процессы превращения азота и других веществ в корнях, на процессы аминокислотного обмена. В присутствии микроорганизмов изменяется скорость поглощения минеральных и органических соединений. Кроме того, микроорганизмы ускоряют перемещение питательных веществ в почве, доставляют к корневой системе растений различные элементы питания.

Растения также как и организмы животного происхождения подвержены различным инфекционным заболеваниям.

Микроорганизмы, вызывающие заболевания у растений называются фитопатогенными, а заболевания, которые они вызывают у растений называются бактериозами.

Заражению патогенными микроорганизмами подвергаются как корневая система, так и наземная часть растительного организма.

Среди микробов прикорневой зоны есть немало видов, способных вызвать развитие инфекции у растений.

Этиологическими факторами этих заболеваний могут быть различные микроорганизмы – бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли, простейшие, вирусы, попадающие в растения из воздуха через устьица или раневые участки, а также из почвы через корневую систему. Среди микробов прикорневой зоны есть немало видов, способных вызвать развитие инфекции у растений.

Вредное воздействие различных видов микроорганизмов на растительные организмы внешне проявляются по – разному. На различных частях растения, главным образом на листьях и стеблях может образовываться пятнистость. Развитие гнили растения связано с растворением внеклеточного вещества, мацерацией тканей, разрушением клеточных оболочек. Под влиянием микроорганизмов в нисходящем направлении может развиться поникание листьев и побегов, что приводит к увяданию и засыханию растений. На растениях могут развиваться наросты. Их возникновение связано с раздражающим действием некоторых видов бактерий, грибов, вирусов, которые вызывают бурное разрастание и беспорядочное деление растительных клеток. В результате влияния микроорганизмов на различных частях растения, но особенно часто на листьях и плодах, может развиться изменение формы пораженного органа (деформация).

Растительные организмы, как и животные, могут быть обсеменены представителями нормальной микрофлоры растений, а также фитопатогенными – возбудителями болезней растительных организмов.

Микроорганизмы, вызывающи заболевания растений, часто живут в почве, как сапрофиты.

В почве вокруг корней обитает ризосферная микрофлора, качественно и количественно специфичная для каждого вида растений. Почвенные микроорганизмы могут быть необходимыми для растений или оказывать вредное действие. Микроорганизмы образуют ферменты, дающие им возможность жить в тканях растений, вызывая их заболевание. Так, Ps.aeruginosa, находясь в зоне ризосферы, защищает растение от болезнетворных микробов, но попав через поврежденные ткани во внутрь растительного организма, может вызвать его загнивание.

Нормальная (эпифитная) микрофлора растений различна на поверхности листьев, семенах и прикорневой системы.

На поверхности свежесрезанных листьев независимо от географической зоны обнаруживаются Bact.herbicola aureus, Ps.fluorescens, Bac.vulgaris, Bac.mesentericus, Bact.putidam, грибы.

Обсемененность растительных организмов микробами зависит от условий произрастания, высоты и целостности растений, времени года. Растения лесов и лугов имеют меньше микробов, чем произрастающие на окультуренных почвах. Осенью на листьях микробов больше, чем ранней весной. Верхние листья содержат микробов меньше, чем нижние. На высушенных растениях микробов меньше, чем на свежих. Особенно сильно заселены микробами растения, растущие на полях орошения, свалках, местах выпаса скота.

Среди почвенных микроорганизмов имеются представители, продуцирующие токсические вещества, которые действуют угнетающе на растения, подавляя их рост и развитие. Они подавляют прорастание семян, рост проростков, развитие растения в целом. При массовом развитии эти микроорганизмы могут существенным образом влиять на плодородие почвы и урожайность растений. Большую роль при этом играют токсические вещества, продуцируемые микроорганизмами.

Микробы, поражающие и подавляющие растения, называют микробами –ингибиторами. Наиболее активными микробами – ингибиторами являются бактерии, грибы, актиномицеты. По видовому составу микробы – ингибиторы очень многообразны. Среди бактерий – ингибиторов есть виды, образующие и не образующие споры. При этом среди аспорогенных бактерий ингибиторов меньше, чем среди спорообразующих. Из спорообразующих бактерий – ингибиторов прежде всего выделяют Bac.subtilis, Bac.mesentericus, Bac.cereus, Bac.brevis. Среди аспорогенных бактерий – ингибиторов наиболее часто обнаруживаются Ps.aeruginosa, Ps.fluorescenc, Proteus sp. Из грибов и актиномицетов как ингибиторы нередко встречаются Act.globisporus, Penicillium notatum, Aspergillus niger, Asp.fumigatus. Активными ингибиторами растений являются представители родов Alternaria, Microsporum.

Биологическая роль микроорганизмов весьма многогранна и разнообразна. Один и тот же вид в зависимости от ситуации может обусловить развитие инфекции у животных или растительных организмов, участвовать в процессах круговорота веществ, улучшать плодородие почвы или ингибировать развитие и рост растительных организмов, вызывать инфекционные заболевания и пр.

Заражение растений и распространение бактериозов происходит через зараженные семена, почву, грунтовую и дождевую воду, через воздух и насекомых.

Микроорганизмы могут проникать в растения через устьица, чечевички, нектарники, через повреждения защитного слоя.

Тканевые клетки под влиянием ферментов и ядов микробных клеток мацирируются и отслаиваются, что и облегчает микробам доступ внутрь растительных тканей.

Различают бактериозы паренхиматозные, сосудистые, опухоли. Инфекция развивается в динамике. Симптомы заболевания растений могут быть мало заметны, особенно в начальный период заболевания, или могут проявляться в резко выраженной форме.

К бактериозам относятся различные виды гнилей, бактериальные пятнистости, деформация растения, ожоги, увядание, опухоли, галлы, ржавчины, курчавость, мозаичные болезни и пр.

Бактериозы различают местные и общие. Гниль растений связана с растворением межклеточного вещества, мацерацией тканей и разрушением клеточных оболочек. Пятнистости развиваются на различных частях растений, но главным образом на листьях и стеблях. Вызывают пятнистость бактерии, грибы, вирус. Увядание растения проявляется в том, что первоначально начинают поникать верхние листья, затем нижние, после них – побеги, а в конечном итоге растение засыхает. Деформация растений – изменение формы пораженного микробами органа, наблюдается на различных частях растения, но особенно часто – на листьях и плодах. Опухоли и галлы возникают в результате пролиферации тканевых клеток в связи с индуцированием онкогенной лазмиды.

Этиологическим фактором инфекций растительных организмов могут быть вирусы, грибы, актиномицеты, бактерии, микоплазмы, простейшие, среди которых представители родов Erwinia, Pectobacterium, Pseudomonas, Xanthomonas, Rhizobium, Corynebacterium, Agrobacterium и др.

Erw.amylovoza является возбудителем ожога плодовых деревьев, Pect.carotovarum, Pect.phytophtorum, Pect.aroidae вызывают мягкую гниль растений. Ps.yzingae, Ps.fluorescens являются возбудителями бактериальной пятнистости листьев, а Rh.leguminosorum, Rh.lupini поражают корни бобовых. Cor.sepedonicum вызывают гниль клубней и медленное увядание всего растения. Особенно часто это заболевание встречается у картофеля. Возбудитель передается с посадочным материалом. Из пораженных клубней картофеля бактерии при образовании побегов проникают в сосуды стебля, а затем – в молодые формирующиеся клубни. Пораженные взрослые растения выглядят угнетенными, вянущими, несут скрученные и пожелтевшие листья. Постепенно растения отмирают. На поперечном срезе стебля пораженных растений обнаруживается пожелтении сосудов. На клубнях заболевание проявляется в виде кольцевой или ямчатой гнили. При кольцевой гнили клубни внешне выглядят здоровыми и только при их разрезе обнаруживается размягчение ткани в виде кольца и загнивание. Заражение клубней может происходить и во время уборки картофеля через чечевички или при механических повреждениях кожицы. Результатом этого является образование ямчатой гнили. Другой возбудитель Bac.phytophtorus вызывает у картофеля заболевание известное под названием «черная ножка картофеля». При этом заболевании корневая шейка чернеет и загнивает. Больные растения имеют слаборазвитую корневую систему. Клубнеобразование при этом значительно снижается – клубни или вовсе не образуются или они бывают мелкими. В пораженных клубнях в результате загнивания тканей образуются полости с черными неровными мокнущими краями.

Заражение растения может произойти и в результате проникновения возбудителя из почвы в местах повреждения растения, возбудитель передается от клубня к клубню при хранении. При высадке зараженных клубней возбудитель вновь заносится в почву.

Картофельную гниль могут вызвать также Bac.mesentericus, а также токсинообразующие Cor.insidiosum и Cor.fascians.

Представитель рода Agrobacterium A.tumefaciens известен как возбудитель

Корончатых галлов и опухолей у многих растений. Развитие этого возбудителя в тканях растений вызывает беспорядочную пролиферацию тканей, что и приводит к образованию опухолей. A.rhizogenes вызывает патологическую пролиферацию корней у плодовых деревьев (яблонь, груш), в результате чего развивается заболевание, известное под названием «нитевидные корни». Вид A.rubus вызывает аналогичное заболевание при поражении смородины и малины.

Заболевания у растений вызывают и различные виды несовершенных грибов.

Повсеместно распространена головня хлебных злаков. Возбудителем твердой головни пшеницы является Tilletia ritici. Попадая внутрь зерна, гриб разрушает содержимое зерна, не нарушая при этом целостности его оболочек. При уборке и обмолоте урожая зерна, пораженные головней, разрушаются, в результате чего освободившиеся споры возбудителя инфицируют здоровые зерна, солому, мякину, почву. Возбудитель твердой головни в зерне от периода уборки до посева сохраняется в зерне в форме хламидоспор. При высеве зерна в почву хламидоспоры прорастают, образуются половые споры которые и заражают пшеницу в период прорастания зерен. В зараженных всходах злаков грибница распространяется в межклетниках, а в период формирования колоса и зерна, она заполняет все клетки, распадаясь затем на хламидоспоры.

При пыльной головне пшеницы, называемой Ustilago tritici, разрушаются все части колоса – завязь, чешуйки, ость. Пораженные части колоса превращаются в черную пылящую массу хламидоспор гриба.

Puccinia graminis вызывает стеблевую или линейную ржавчину пшеницы, овса, ржи, ячменя, поражаются при этом стебли и влагалища. Растения, пораженные стеблевой ржавчиной имеют недоразвитые щуплые зерна с пониженной всхожестью и засухоустойчивостью.

Puccinia tricina и Puccinia dispersa вызывают бурую ржавчину пшеницы и ржи.

Phytophtora infestans поражает картофель. Поражение клубней картофеля происходит в почве или в период уборки при соприкосновении клубней картофеля с пораженной ботвой. Пораженные клубни плохо хранятся, быстро загнивают, становятся более чувствительными к сапрофитным грибкам и бактериям.

Пасмурная, влажная и теплая погода способствуют распространению фитофторы в полевых условиях.

Фитопатогенные вирусы вызывают изменения в структуре растительных тканей, которые хорошо выявляются при сравнении срезов органа.

Вирусные болезни растений по внешним проявлениям, анатомическим и биохимическим изменениям, происходящим в тканях пораженных растений, разделяются на мозаики и желтухи.

Мозаики характеризуются мозаичной раскраской листьев, морщинистостью, курчавостью или нитчатостью листовой пластинки. Количество хлоропластов в пораженных листьях снижается или они полностью разрушаются.

Для желтухи характерны деформация пораженных органов (цветков, листьев, плодов, угнетении растений, отмирание сосудистых пучков). К желтухам относится скручивание листьев картофеля, вызываемое Solanum virus. Урожай от заболевших растений может быть снижен на 40 – 90%.

При поражении картофеля и многих других растений Х- вирусом в растительных клетках происходит синтез вирусного нуклеопротеида. В результате этого в растительных клетках происходит нарушение физиологических и биохимических процессов, что способствует гибели клеток растительных тканей и в конечном итоге – гибель всего растения.

На растениях могут находиться и патогенные для человека и животных микроорганизмы.

В цепи взаимосвязи растительных и животных организмов с окружающей средой микроорганизмы, с одной стороны, занимают такое место, благодаря которому живые существа получают пищевые ресурсы, недоступные им непосредственно. С другой стороны, растительные организмы, люди и животные представляют одно из звеньев круговорота микроорганизмов в окружающей среде, являясь резервуаром и источником распространения микробов различных физиологических групп, среди которых есть сапрофиты, условно – патогенные и патогенные виды, способные вызвать различные инфекционные заболевания как у растительных, так и у животных организмов (в том числе и у человека).

Например, Alternaria sp. и Serpulina lacrymas – возбудители болезней растений, у людей вызывает бронхиальную астму, аллергию. Возбудитель черной ножки картофеля (Bac.phytophtorus) и возбудитель кольцевой гнили картофеля (Corynebacter sepedonicum) у человека могут вызвать поражения жизненно важных органов со смертельным исходом. Возбудители твердой головни пшеницы (Puccinia dispersa, P.grominis, P.triticina) и возбудитель фитофторы картофеля (Phytophtora infestons) у людей и животных вызывают токсические пищевые отравления. Грибы Mucor mucedo, Aspergillus niger, Penicillium notatum, P.glaucum), обитающие в почве на различных субстратах, у человека и животных вызывают микозы с поражением системы органов дыхания, половых органов, слухового аппарата, кровеносной системы. Микробы, участвующие в биохимических процессах круговорота азота, являющиеся представителями нормальной микрофлоры человека и животных (Pr.vulgaris, Bac.mesentericus, Bac.subtilis, E.coli, Bac.sporogenes, Cl.perfringens), у лиц со сниженной иммунной защитой вызывают гнойно – воспалительные процессы эндогенного или экзогенного характера.

Обитатели открытых водоемов, ассоциирующие с сине – зелеными водорослями и простейшими (Legionella pneumophylla, L.boremania, L.gormanii и др.), у людей поражают систему органов дыхания с осложнениями в печени, селезенке, центральной нервной, системе и могут быть виновниками смертельного исхода (до 30%).

Деятельность микробов очень обширна и разнообразна, и порой не всегда доступна к пониманию. Каждый вид микробов в зависимости от конкретной ситуации и от взаимосвязей может биологически проявить себя по – разному, и нередко в диаметрально противоположных ролях.

Чтобы понять обширную и разнообразную роль микроорганизмов, в первую очередь необходимо освоить основы микробиологии, разобраться в их физиологии, понять их эволюционные и экологические требования.

Роль микроорганизмов
в жизни человека
Экология (от греч. oikos - дом, место обитания) микроорганизмов
изучает их взаимоотношения друг с другом и с окружающей средой.
Как известно, микроорганизмы обнаруживаются в почве, воде, воздухе,
на растениях, в организме человека и животных.
Микроорганизмы обитают во всех природных средах и являются
обязательными компонентами любой экологической системы и
биосферы в целом.
Качественный
и
количественный
состав
микроорганизмов,
обнаруживаемых в почве, воде, воздухе, на растениях, пищевых
продуктах, в организме человека и животных, различен.
Выяснение экологии микроорганизмов служит основой для понимания
явлений паразитизма, природно-очаговых и зоонозных заболеваний, а
также для разработки противопаразитических мероприятий в борьбе с
различными инфекционными болезнями.

Роль микроорганизмов
в жизни человека
Жизнедеятельность
микроорганизмов
–
необходимое
условие
существования на Земле органического мира.
Благодаря деятельности микробов осуществляется:
Минерализация органических остатков, что обеспечивает непрерывное
поступление в атмосферу углекислоты, без которой невозможен
фотосинтез растениями.
Они принимают самое активное участие в различных геологических
процессах. Выветривание горных пород, формирование почв, образование
селитры, различных руд, известняков, нефти, каменного угля, торфа.
Со многими микробами люди сталкиваются с очень давних времен:
при закваске теста,
изготовлении кисломолочных продуктов,
пива, вина, уксуса.
Микроорганизмы участвуют в процессах самоочищения окружающей
среды. Их жизнедеятельность лежит в основе промышленных процессов,
связанных с выпуском антибиотиков, витаминов, стимуляторов роста,
кормов для скота.

На протяжении миллионов лет макро- и микроорганизмы взаимно
приспосабливались и стали необходимыми друг другу.
Микробы – нормальные обитатели организма человека или животного
стали неотъемлемыми спутниками макроорганизма и играют
значительную роль в их жизни.
Так представители нормальной микрофлоры кишечника завершают
переваривание
питательных
веществ,
способствуют
более
эффективному их использованию макроорганизмом. Многие микробы,
обитающие в кишечнике, являются антагонистами гнилостных и
болезнетворных бактерий, а также вырабатывают витамины, которые
используются организмом человека или животного.

Нормальная микрофлора человека и животного – необходимое условие
сохранения здоровья макроорганизма. Нарушение микробных биоценозов в
разных органах и системах организма ведет к развитию патологических
процессов, снижению активности защитных сил организма, развитию
дисбактериоза. Если новорожденного выращивать в стерильных условиях,
кормить стерильной пищей, т.е. лишить его нормальной микрофлоры, он
будет плохо развиваться, отстанет в росте и может погибнуть.
Многие из микроорганизмов, обитающих в организме человека или
животного, представляют нормальную микрофлору и относятся по
патогенности к непатогенным или условно – патогенным.
Патоге́нность (от др.-греч. πάθος - страдание, болезнь и γένεσις -
возникновение,
первоисточник)
-
способность
быть
причиной
патологии (болезни, отклонения от нормы).
Условно-патогенные организмы - это естественные обитатели
различных биотопов организма человека, вызывающие заболевания при
резком снижении общего или местного иммунитета.
Например:
клещ Demodex folliculorum
гриб Candida albicans
кишечная палочка, E. coli.

Микрофлора почвы
Микрофлора
почвы
характеризуется
большим
разнообразием
микроорганизмов, которые принимают участие в процессах почвообразования
и самоочищения почвы, кругооборота в природе азота, углерода и других
элементов. В почве обитают бактерии, грибы, лишайники и простейшие.
На поверхности почвы микроорганизмов относительно мало, так как на них
губительно действуют УФ-лучи, высушивание и т. д.
Наибольшее число микроорганизмов содержится в верхнем слое почвы
толщиной до 10 см. По мере углубления в почву количество
микроорганизмов уменьшается и на глубине 3-4 м они практически
отсутствуют.
Состав микрофлоры почвы меняется в зависимости от типа и состояния
почвы, состава растительности, температуры, влажности.

Микрофлора воды
Микрофлора
воды,
являясь
естественной
средой
обитания
микроорганизмов, отражает микробный пейзаж почвы, так как
микроорганизмы попадают в воду с частичками почвы.
В воде формируются определенные биоценозы с преобладанием
микроорганизмов, адаптировавшихся к условиям местонахождения, т. е.
физико-химическим условиям, освещенности, степени растворимости
кислорода и диоксида углерода, содержания органических и минеральных
веществ и т. д. В водах пресных водоемов обнаруживаются:
палочковидные (псевдомонады, аэромонады и др.)
кокковидные (микрококки)
извитые бактерии
Загрязнение воды органическими веществами сопровождается увеличением
анаэробных и аэробных бактерий, а также грибов.
Аэро́бы
организмы,
которые
нуждаются
в
свободном
молекулярном кислороде для процессов синтеза энергии, в отличие
от анаэробов. К аэробам относятся: подавляющее большинство животных,
все растения, а также значительная часть микроорганизмов.
Анаэробы
микроорганизмы,
которые
развиваются
и
размножаются в среде, не содержащей свободный кислород.

Использование бактерий
в пищевой промышленности
В пищевой промышленности широко применяются молочнокислые бактерии:
при производстве простокваши,
сыров,
сметаны
кефира
при сквашивании капусты
засолке огурцов и т.д.
К молочнокислым бактериям относятся:
Род Streptococcus
Streptococcus Lactis - это кокки овальной формы 0.8-1.2 мкм, которые
образуют цепочки различной длины. При старении цепочка дробится.
Streptococcus diacetilactis - это более мелкие кокки, диаметр которых 0.5-0.7
мкм. Они образуют цепочки различной длины, продукты жизнедеятельности
которых придают аромат продукту.
Род Lactobacillus - представляет собой палочковидные клетки:6- 8 мкм
длиной, образующие короткие цепочки. Неспорообразующие.

Производство лекарственных препаратов
Изучение жизнедеятельности микробов позволило ученым применять
некоторые бактерии для синтеза антибактериальных препаратов.
Они помогают бороться со многими инфекционными и вирусными
заболеваниями.
Чаще всего антибиотики продуцируют актиномицеты, реже –
немицеллярные бактерии.
Пенициллин, полученный из плесневых грибов, разрушает клеточную
оболочку бактерий.
Стрептомицеты продуцируют стрептомицин, который инактивирует
рибосомы микробных клеток.
Сенные палочки (Bacillus subtilis) закисляют среду обитания. Они угнетают
рост гнилостных и условно патогенных микроорганизмов за счет образования
целого ряда веществ антимикробной направленности.
Используя технологию генной инженерии, сегодня ученые научились
использовать кишечную палочку для производства инсулина и интерферона.
Ряд бактерий предполагается использовать для получения специального
белка, который можно будет добавлять в корм скоту и в пищу человеку.

10.

Практическая часть

11.

Приготовление препаратов живых клеток
Для наблюдения микроорганизмов под микроскопом нужно приготовить специальные
препараты.
Готовят их на хорошо очищенных и обезжиренных предметных стеклах. Существует два
способа приготовления прижизненных препаратов микроорганизмов:
«раздавленная капля» и «висячая капля»
Для приготовления препарата «раздавленная капля»:
Наносят на предметное стекло каплю жидкости с помощью пипетки или
микробиологической петли помещают в нее немного исследуемых микроорганизмов.
Накрывают каплю покровным стеклом, излишек жидкости удаляют фильтровальной
бумагой
Микроскопируют препарат сухими объективами.
К достоинствам препаратов живых микроорганизмов можно отнести легкость и быстроту
их приготовления. К тому же, такие препараты позволяют изучать подвижность
микроорганизмов, реакцию микроорганизмов на химические и физические факторы
воздействия.
Недостатками вышеназванных препаратов являются: малая контрастность и опасность
при работе с патогенными и условно-патогенными микроорганизмами.

12.

Аквариум с инфузориями
Для опыта необходимо:
1. Две пол-литровые банки
2. Пробирки
3. Вода с простейшими из ближайшего водоема
4. Предметные стекла
5. Микроскоп
В пробирку наливают 10-15 мл воды любого
происхождения, 1-2 капли молока.
Затем добавляют 8-10 капель воды, содержащей
инфузорий.
Пробирку оставляют на 5-7 дней при комнатной
температуре.
За это время в ней обычно размножаются
инфузории.

13.

Правила микроскопирования
1. Устанавливают объектив малого увеличения, максимально приблизив его к
предметному столику.
2. Отрегулировав освещение, на предметный столик помещают препарат,
закрепляют в препаратоводителе, и, медленно поднимая тубус с помощью
макровинта, находят четкое изображение препарата.
3. Если объектом исследования является препарат «раздавленная капля»
или «висячая капля», то объектив малого увеличения с помощью револьвера
заменяют объективом среднего увеличения. Осторожно вращая микровинт,
находят четкое изображение.
4. Для получения четкого изображения вращают легким движением
микровинт. Если при движении микровинта чувствуется сопротивление,
значит, ход его пройден до конца. В этом случае винт следует повернуть на
полный оборот назад, снова найти микрокартину на малом увеличении с
помощью макровинта и только тогда устанавливать четкость изображе-ния на
большом увеличении с помощью микровинта.

14.

Основные правила пользования микроскопом
1. Микроскоп нужно предохранять от попадания пыли и влаги, после работы
ставить в футляр или шкаф, или накрывать.
2. При работе с объективами малого и среднего увеличения тубус перемещать
только макрометрическим винтом.
3. При смене объективов регулировать освещение, поднимая или опуская тубус
конденсора.
4. По окончании микрокопирования объектив следует отдалить от препарата с
помощью макрометрического винта, убрать препа-рат, протереть окуляры и
объективы замшей или фланелью. Иммерсионный объектив с показателем
увеличения 90 или 100 после работы с иммерсионным маслом протереть
фланелевой тряпочкой, смоченной в бензине. Ни в коем случае нельзя
оставлять объектив в масле: засохшее на объективе масло в дальнейшем не
дает увидеть изображение, долгий контакт с маслом портит линзы.
5. Установить малый объектив.
6. При перемещении микроскоп следует обязательно придержи-вать снизу,
чтобы не испортить макровинт.