71569

Взаимоотношения микроорганизмов с макроорганизмами

Лекция

Биология и генетика

Микроорганизмы ризосферы и ризопланы оказывают большое влияние на жизнедеятельность растения за счет минерализации органических остатков; выделения кислот растворяющих труднорастворимые соли; фиксации молекулярного азота. Паразитические микроорганизмы используют организм...

Русский

2014-11-08

238.5 KB

11 чел.

Тема: 25 «Взаимоотношения микроорганизмов с макроорганизмами»

1. Взаимоотношения микроорганизмов с макроорганизмами: особенности, типы, примеры

2. Нормальная микрофлора человека

3. Патогенные микроорганизмы и факторы их вирулентности

4. Бактериальные токсины

1. Взаимоотношения микроорганизмов с макроорганизмами

  •  Тесное сожительство микроорганизмов с растениями и животными в широком смысле называется симбиозом (от греч. symbiosis – совместная жизнь).
  •  Если говорить об относительной пользе, извлекаемой партнерами из симбиоза, то можно выделить несколько его видов:

1)  мутуализм или  взаимовыгодный симбиоз.

Примером мутуалистических взаимоотношений, которые относятся к типу эндосимбиозов является симбиоз клубеньковых бактерий с корнями бобовых растений. Клубеньковые бактерии относятся к родам Rhizobium, Bradyrhizobium и некоторым другим.

Взаимовыгодные экзосимбиозы складываются у высших растений с микроорганизмами, которые находятся на поверхности листьев, стеблей и плодов, а также корней и в прикорневой зоне. На поверхности надземной части растений (в филлосфере) всегда находится большое количество бактерий и грибов, получивших название эпифитные (от греч. epi – вокруг, phitos – растение). Видовой состав филлосферы разнообразен, но в количественном отношении обычно преобладают клетки бактерий вида Pantoea agglomerans и молочнокислых бактерий.

На поверхности корней (в ризоплане) и в почве, которая окружает корни (в ризосфере), содержится в десятки и сотни раз больше микроорганизмов, чем в остальной почве. Микроорганизмы ризосферы и ризопланы оказывают большое влияние на жизнедеятельность растения за счет минерализации органических остатков; выделения кислот, растворяющих труднорастворимые соли; фиксации молекулярного азота.

2) паразитизм – один из партнеров по симбиозу испытывает вредное воздействие другого.

Паразитические микроорганизмы используют организм хозяина как источник питания, среду обитания и размножения. В соответствии со степенью паразитизма микроорганизмы разделяют на несколько типов:

  •  облигатные паразиты (хламидии, риккетсии и вирусы);
  •  факультативные паразиты (многие кишечные бактерии.);
  •   случайные паразиты (грибы, вызывающие подкожные микозы, или атипичные микобактерии).

3) комменсализм – микроорганизмы питаются за счет своего хозяина, не нанося ему особого ущерба.

Микроорганизмы-комменсалы колонизируют кожные покровы и полости организма человека (например, ЖКТ), не причиняя «видимого» вреда; их совокупность — нормальная (естественная) микрофлора. Типичные эктосимбиотические организмы-комменсалы — многие энтеробактерии, кишечная палочка, бифидобактерии, стафилококки, лактобациллы.

  •  Между видами симбиоза имеются переходные формы взаимоотношений. Природа взаимоотношений может изменяться при смене условий окружающей среды, так что взаимоотношения, которые начались как взаимовыгодные, могут стать паразитическими, и наоборот.

2. Нормальная микрофлора человека

Примером мутуалистических экзосимбиозов является формирование и развитие нормальной микрофлоры человека, млекопитающих и других животных.

Рис. Нормальная микробиота человека

3. Патогенные микроорганизмы и факторы их вирулентности

  •  Паразитизм часто встречается в мире микроорганизмов и заключается в том, что микроорганизмы не только живут за счет хозяина (растения или животного), используя его как источник питания и среду обитания, но и причиняют ему вред, вызывая те или иные заболевания, т. е. паразитизм сопровождается развитием патологических процессов. Микроорганизмы, вызывающие заболевания, называются патогенными.
  •  Способность микроорганизма вызывать заболевание называется патогенностью. Патогенность – важное в таксономическом отношении свойство, поскольку оно является видовым признаком и качественной характеристикой болезнетворного микроорганизма. Однако отдельные штаммы внутри вида бактерий могут сильно различаться по степени патогенности (=вирулентности). 
  •  Вирулентность – это количественное проявление патогенности, является одним из признаков штамма, а не вида; можно говорить о высоковирулентном, низковирулентном и даже авирулентном штамме патогенных бактерий. За единицу измерения вирулентности приняты минимальная летальная доза (МЛД) и LD50.
  •  Минимальная летальная доза – наименьшее число патогенных микроорганизмов, способное вызвать гибель подопытного лабораторного животного. LD50 – количество патогенных микроорганизмов, способных вызывать гибель 50 % экспериментально зараженных подопытных животных.
  •  Вирулентность определенного штамма патогенного микроорганизма определяется рядом факторов, из которых наибольшее значение имеют: 1) инвазивность – способность проникать и распространяться в организме хозяина, 2) агрессивность – способность выживать в организме, размножаться и поражать и 3) токсигенность – способность синтезировать токсины – высокоспецифические ядовитые вещества, повреждающие, убивающие клетки или нарушающие клеточные процессы макроорганизма в малых дозах.

4. Бактериальные токсины

  •  Самым важным фактором вирулентности является способность микробов синтезировать ядовитые продукты метаболизма – токсины.
  •  Бактериальные токсины делят на две группы – экзотоксины и эндотоксины.
  •  Экзотоксины продуцируются клеткой и выделяются в окружающую среду. Эндотоксины, напротив, прочно связаны с клеткой и обнаруживаются только после ее разрушения.
  •  Экзотоксины называют истинными токсинами. Они впервые были обнаружены в 1890 г. у двух патогенных для человека микроорганизмов: Corynebacterium diphtheriae – возбудителя дифтерии (дифтерийная палочка) и Clostridium tetani – возбудителя столбняка (столбнячная палочка).
  •          Такие лишенные активности экзотоксины называются анатоксинами. Они используются как вакцины для профилактики столбняка, дифтерии и других инфекционных заболеваний, возбудители которых выделяют экзотоксины.
  •         Эндотоксины – это  комплексы липополисахаридов с белками (липополисахаридпротеиновый комплекс), которые находятся в наружных слоях клеточных стенок грамотрицательных бактерий. Они вырабатываются возбудителями брюшного тифа, паратифов, дизентерии и рядом других энтеробактерий (в том числе патогенными штаммами кишечной палочки).
  •  Следует отметить, что имеются микроорганизмы, которые образуют и экзо- и эндотоксины (например, холерный вибрион, гемолитические штаммы кишечной палочки и др.).
  •  Болезни растений, вызываемые бактериями, называются бактериозы. Выделяют несколько основных типов бактериозов: гнили, увядания, некрозы, гипертрофии.

PAGE  4


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

81424. Доменная структура и её роль в функционировании белков. Яды и лекарства как ингибиторы белков 106.19 KB
  Яды и лекарства как ингибиторы белков. Некоторые яды попадая в организм человека прочно связываются с определёнными белками ингибируют их и тем самым вызывают нарушения биологических функций. Так лекарства назначаемые в дозах больших чем терапевтические могут действовать как яды т. вызывать серьёзные нарушения обмена веществ и функций организма а яды в микродозах часто используют как лекарственные препараты.
81425. Четвертичная структура белков. Особенности строения и функционирования олигомерных белков на примере гемсодержащего белка - гемоглобина 104.92 KB
  Особенности строения и функционирования олигомерных белков на примере гемсодержащего белка гемоглобина. В частности молекула гемоглобина состоит из двух одинаковых α и двух βполипептидных цепей т. Молекула гемоглобина содержит четыре полипептидные цепи каждая из которых окружает группу гема – пигмента придающего крови ее характерный красный цвет. Простетическая группа нековалентно связана с гидрофобной впадиной молекулы гемоглобина.
81426. Лабильность пространственной структуры белков и их денатурация. Факторы, вызывающие денатурацию 100.13 KB
  Под лабильностью пространственной структуры белка понимают способность структуры белковой молекулы претерпевать конформационные изменения под действием различных физикохимических факторов. Под денатурацией следует понимать нарушение общего плана уникальной структуры нативной молекулы белка преимущественно ее третичной структуры приводящее к потере характерных для нее свойств растворимость электрофоретическая подвижность биологическая активность и т. При непродолжительном действии и быстром удалении денатурирующих агентов возможна...
81427. Шапероны - класс белков, защищающий другие белки от денатурации в условиях клетки и облегчающий формирование их нативной конформации 105.78 KB
  Шаперо́ны (англ. chaperones) — класс белков, главная функция которых состоит в восстановлении правильной третичной структуры повреждённых белков, а также образование и диссоциация белковых комплексов. Термин «молекулярный шаперон» впервые был использован в работе Ласкей и других при описании ядерного белка нуклеоплазмина
81428. Многообразие белков. Глобулярные и фибриллярные белки, простые и сложные. Классификация белков по их биологическим функциям и по семействам: (сериновые протеазы, иммуноглобулины) 106.76 KB
  Глобулярные и фибриллярные белки простые и сложные. Так белки можно классифицировать: по форме молекул глобулярные или фибриллярные; по молекулярной массе низкомолекулярные высокомолекулярные и др.; по химическому строению наличие или отсутствие небелковой части; по выполняемым функциям транспортные защитные структурные белки и др.; по локализации в организме белки крови печени сердца и др.
81429. Иммуноглобулины, особенности строения, избирательность взаимодействия с антигеном. Многообразие антигенсвязывающих участков Н- и L-цепей. Классы иммуноглобулинов, особенности строения и функционирования 108.05 KB
  Домены тяжёлых цепей IgG имеют гомологичное строение с доменами лёгких цепей. Специфичность пути разрушения комплекса антигенантитело зависит от класса антител которых существует 5 типов: Ig IgD IgE IgG IgM. Созревающие Влимфоциты синтезируют мономерные бивалентные молекулы IgM по структуре похожие на рассматриваемые выше IgG которые встраиваются в плазматическую мембрану клеток и играют роль первых антигенраспознающих рецепторов. В количественном отношении IgG доминируют в крови и составляют около 75 от общего количества этих...
81430. Физико-химические свойства белков. Молекулярный вес, размеры и форма, растворимость, ионизация, гидратация 103.82 KB
  Молекулярный вес размеры и форма растворимость ионизация гидратация Индивидуальные белки различаются по своим физикохимическим свойствам: форме молекул молекулярной массе суммарному заряду молекулы соотношению полярных и неполярных групп на поверхности нативной молекулы белка растворимости белков а также степени устойчивости к воздействию денатурирующих агентов. Различия белков по молекулярной массе. Молекулярная масса белка зависит от количества аминокислотных остатков в полипептидной цепи а для олигомерных белков и от...
81431. Методы выделения индивидуальных белков: осаждение солями и органическими растворителями, гель-фильтрация, электрофорез, ионообменная и аффинная хроматография 104.42 KB
  Метод выделения белков основанный на различиях в их растворимости при разной концентрации соли в растворе. Соли щелочных и щёлочноземельных металлов вызывают обратимое осаждение белков т. Чаще всего для разделения белков методом высаливания используют разные концентрации солей сульфата аммония NH42SO4.
81432. Методы количественного измерения белков. Индивидуальные особенности белкового состава органов. Изменения белкового состава органов при онтогенезе и болезнях 110.81 KB
  Индивидуальные особенности белкового состава органов. Изменения белкового состава органов при онтогенезе и болезнях. Для определения количества белка в образце используется ряд методик: Биуретовый метод один из колориметрических методов количественного определения белков в растворе.