МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів
Контакти
Тлумачний словник Авто Автоматизація Архітектура Астрономія Аудит Біологія Будівництво Бухгалтерія Винахідництво Виробництво Військова справа Генетика Географія Геологія Господарство Держава Дім Екологія Економетрика Економіка Електроніка Журналістика та ЗМІ Зв'язок Іноземні мови Інформатика Історія Комп'ютери Креслення Кулінарія Культура Лексикологія Література Логіка Маркетинг Математика Машинобудування Медицина Менеджмент Метали і Зварювання Механіка Мистецтво Музика Населення Освіта Охорона безпеки життя Охорона Праці Педагогіка Політика Право Програмування Промисловість Психологія Радіо Регилия Соціологія Спорт Стандартизація Технології Торгівля Туризм Фізика Фізіологія Філософія Фінанси Хімія Юриспунденкция |
|
|||||||
Хімічні фактори.Промениста енергія. Енергія, що поширюється у просторі у вигляді електромагнітних хвиль, називається променистою. Різні спектри променистої енергії мають різну довжину хвилі, яка визначає характер електромагнітної хвилі. Електромагнітні хвилі — це радіохвилі, світлові промені (інфрачервоні, видимі та ультрафіолетові), іонізуюча радіація. Найбільшу довжину (понад 1500 нм) мають радіохвилі. Інфрачервоні промені мають довжину до 760 нм, видимі — 760-380, ультрафіолетові — 380-200 нм. Найбільш короткохвильовою є іонізуюча радіація. Різні спектри променистої енергії по-різному діють на мікроорганізми. Радіохвилі не чинять біологічної дії, адсорбція організмом інфрачервоних променів спричиняє його нагрівання. Частина інфрачервоних променів з довжиною хвилі менше 1000 нм і видиме світло сприятливо діють на фототрофні мікроорганізми, оскільки вони є основним джерелом світла. Нефототрофи краще розвиваються в темноті. Навіть розсіяне світло затримує розвиток бактерій, а видиме світло значної інтенсивності може спричиняти пошкодження і навіть загибель клітин. Від згубної дії видимого світла мікроорганізми захищають пігменти. Найбільш згубним для мікроорганізмів є ультрафіолетове опромінення, яке спричиняє або летальну, або мутагенну дію, залежно від дози і природи мікроорганізму. Іонізуюча радіація діє на мікроорганізми менш специфічно, ніж УФ опромінення, хоча також впливає на ДНК і спричиняє або бактерицидний, або мутагенний ефект. При у-опроміненні великого спектра мікроорганізмів було показано, що LD90 становить, кГр: для кишкової палички (та інших грамнегативних бактерій) — 0,03-0,04, для стафілококів — 0,17-0,19, грампозитивних паличок — 0,4, дріжджів — 0,39-0,15, сарцин — до 0,5. LD90 — це доза опромінення, після якої виживає 10 % клітин. Сублетальна доза (виживання становить менше 1 %) для спор Bacillus subtilis становить 8-10 кГр. Серед бактерій є чутливі до іонізуючої радіації (Pseudomonas fluorescens), резистентні (Micrococcus, Streptococcus) та високорезистентні (високорадіостійкі бактерії). Вперше радіостійкі бактерії (червонопігментовані коки Micrococcus radlodurans) були ізольовані у 1956 р. з консервованого м'яса, простерилізованого рентгенівськими променями. Пізніше такі бактерії були виділені з природних місць з підвищеним радіаційним фоном, а також з попередньо опромінених зразків. Усі ці радіостійкі бактерії виявились схожими за своїми властивостями і були віднесені до роду Deinococcus. Це грампозитивні нерухомі аеробні коки з вмістом ГЦ в ДНК від 62 до 70 %, колонії рожевозабарвлені (містять каротиноїди). Сублетальна доза для них становить близько 15 кГр. У 1981 р. радіостійкі бактерії були відділені від роду Micrococcus, і Micrococcus radtodurans був перейменований у Deinococcus radtodurans, У 80-х роках XX ст. рід Deinococcus був узаконений, 111 види D. radiodurans, D. radiophilus, D. proteolyticus та ін. Останнім часом підвищений інтерес до радіостійких бактерій зумовлений аварією на ЧАЕС. Мікробіологічний аналіз ґрунтів 10-кілометрової зони ЧАЕС, проведений у 1993-1996 pp., показав, що кількісний та якісний склад бактерій у них бідніший, ніж в аналогічних контрольних ґрунтах. Типовими представниками радіаційно забруднених ґрунтів були рожевозабарвлені факультативні метилотрофи — представники роду Methylobacterium, а також спороутворювальні бактерії Bacillus subtilis та Bacillus cereus. Сублетальна доза для деяких бактерій роду Methylobacterium становила 9-10 кГр. Електрика. Короткочасне проходження постійного чи змінного струму через суспензію мікроорганізмів спричиняє лише слабку дію. Але тривале проходження струму високої напруги може спричинити електроліз деяких компонентів середовища і утворення при цьому сполук, які згубно діють на мікроорганізми. Крім того, проходження струму супроводжується виділенням тепла, яке також може впливати на мікроорганізми. Мікроорганізми при суспендуванні у водних розчинах несуть на своїй поверхні електричний заряд. Тому при проходженні струму через таку суспензію частини з негативним зарядом спрямовуються до анода (позитивного електрода), а частини, заряджені позитивно, — до катода (негативного електрода). Такий рух частин в електричному полі отримав назву електрофорезу. Це явище покладено в основу багатьох аналітичних методів, що дає можливість здійснити виділення речовин із суміші. У мікробіології цей метод використовується для аналізу продуктів метаболізму мікроорганізмів. Ультразвук. Оскільки бактерії мають відносно малу масу і жорстку ригідну оболонку, низькочастотні коливання (зона звукових коливань 100-10 000 Гц) діють на них слабко. Але якщо бактерії занурити в рідину, в якій поширюються високочастотні коливання (ультразвук — УЗ), бактерії руйнуються і гинуть. Існує думка, що руйнування клітин під дією ультразвуку зумовлено утворенням всередині клітини піни, яка складається з найдрібніших бульбашок газу, що міститься в розчиненому стані в протоплазмі чи в рідині на поверхні клітини. Бактерицидний ефект УЗ зменшується, якщо пригнічується кавітація (розрив рідини). Це відбувається при дегазації, зануренні об'єкта в гель чи інше в'язке середовище. Бактерицидний ефект УЗ посилюється при насиченні суспензії, що озвучується, азотом, повітрям, киснем, оскільки це підсилює кавітацію. Дія УЗ спричиняє не тільки механічне пошкодження клітин. При цьому спостерігаються біохімічні та функціональні зміни, які не приводять до загибелі організму (можуть вивільнятися біологічно активні речовини — вітаміни, ферменти та ін.). Тому УЗ використовують для одержання певних клітинних фракцій, для стерилізації субстратів, які пошкоджуються при тепловій обробці. До УЗ чутливі всі мікроорганізми, в тому числі й спорові, але за ступенем чутливості вони відрізняються. Концентрація іонів водню (рН середовища).Іони Н' та ОН найбільш рухомі з усіх іонів, тому найменші зміни їх концентрації сильно діють на мікроорганізми. У зв'язку з цим встановлення і підтримання оптимального значення рН середовища має велике значення для росту того чи іншого мікроорганізму.Більшість організмів найкраще ростуть за нейтрального рН, або в середовищах, значення рН яких близькі до нейтрального (рН 6-7) (табл. 3.1). Такі мікроорганізми називаються нейтрофілами. Таблиця 3.1 Відношення мікроорганізмів до рН середовища Мікроміцети, дріжджі і деякі бактерії добре розвиваються в кислому середовищі (рН 5-6). їх називають ацидофільними. Серед бактерій — це лактобацили, бактерії роду Acetobacter, деякі види Thiobacillus. Багато які бактерії (нітрифікатори, актиноміцети) краще ростуть у лужних середовищах, їх називають алкалофільними. Наприклад, холерний вібріон має оптимум рН 9,0. Підтримання рН під час росту особливо важливе для тих мікроорганізмів, які хоча і синтезують кислоти, але не є толерантними до них (лактобацили; молочна кислота, яку вони синтезують, пригнічує їх ріст). Тому у таких випадках використовують забуферені середовища. Вплив рН на мікробну клітину може бути як прямим, так і опосередкованим. В останньому випадку рН впливає не на мікроорганізм, а на певні компоненти середовища, дисоціація яких залежить від рН, що впливає на проникнення сполук у клітину. Від величини рН залежить також утворення та активність мікробних ферментів. Кисень та аерація, окисно-відновний потенціал середовища.Молекулярний кисень є життєво важливим і необхідним усім мікроорганізмам (але різною мірою). Щодо кисню всі мікроорганізми поділяються на кілька груп: облігатні аероби — здатні отримувати енергію тільки шляхом дихання і тому потребують кисень, який є термінальним (кінцевим) акцептором електронів при аеробному диханні. Вони не здатні одержувати енергію у процесі бродіння; облігатні анаероби — можуть рости тільки в середовищі, яке не містить кисню. Більше того, кисень для них є токсичним. Багато які ферменти цих мікроорганізмів денатуруються при контакті з молекулярним киснем. Згубна дія кисню на облігатні анаероби зумовлена тим, що в клітині у присутності кисню утворюється перекис водню, який у великих концентраціях може спричинити загибель клітини. У аеробів є ферменти Kamaлаза або пероксидаза, які розкладають перекис водню. У анаеробів ці ферменти відсутні; факультативні анаероби — ростуть як у присутності кисню, так і без нього. Серед них розрізняють два типи: аеротолерантні молочнокислі бактерії можуть рости в присутності кисню, але не здатні його використовувати; вони отримують енергію тільки за допомогою бродіння. Факультативні анаероби другого типу (дріжджі, кишкова паличка) можуть переключатися з дихання (у присутності кисню) на бродіння (за відсутності кисню); мікроаерофіли — живуть за низьких концентрацій кисню. Вони потребують кисень для отримання енергії, але не переносять того парціального тиску О2,, який існує у повітрі (0,02МПа): їм потрібно від 0,001до 0,003 МПа. Аерація.Для облігатних аеробних мікроорганізмів, які ростуть на агаризованих середовищах, кисню достатньо. У рідких середовищах з великим об'ємом рідини аеробні бактерії можуть рости тільки на поверхні, оскільки з віддаленням від поверхні умови наближаються до анаеробних. Для нормального росту аеробів у глибоких шарах рідкої культури необхідна аерація. Мікроорганізми здатні використовувати тільки розчинений кисень, але розчинність його дуже низька. Так, 1 л води при 20 "С за умови рівноваги з атмосферним повітрям містить усього 6,2 мл кисню (0,28 моль). Такої кількості кисню достатньо для окиснення всього 8,3 мг глюкози (тобто однієї тисячної від загальної кількості глюкози, яка міститься в нормальному поживному середовищі). Швидкість розчинення кисню підвищується при збільшенні поверхні розділення між газовою та рідкою фазами, а також із збільшенням парціального тиску кисню в газовій фазі. Для збільшення поверхні розділення фаз застосовують такі прийоми: культивування в тонкому шарі; перемішування рідини струшуванням (пряме чи кругове); обертання посудини, що лежить, навколо поздовжньої осі; пропускання повітря через рідину за допомогою газорозподільника (скляні фільтри, колби Клюйвера): механічне перемішування. Вирощування анаеробних культур. Для вирощування строго анаеробних культур необхідно виключити доступ кисню. Техніка анаеробних культур передбачає: використання прокип'ячених поживних середовищ і посудин, закритих, без бульбашок повітря; створення безкисневої атмосфери у вакуумних ексикаторах; застосування адсорбентів кисню (пірогалол, дитионіт, хлорид одновалентної міді); внесення в середовище відновників (аскорбінова кислота, тіогліколят, цистеїн або навіть сульфід, якщо організм його переносить); безперервне продування азоту чи інертного газу (наприклад, аргону) через культуральні посудини (навіть під час посіву на повітрі можна запобігти контакту середовища з повітрям). Це так звана техніка Хангейта; використання анаеробних боксів, заповнених азотом, воднем, аргоном; застосування кольорових індикаторів (резазурин у присутності кисню має рожеве забарвлення, в анаеробних умовах безбарвний; метиленова синька в анаеробних умовах також знебарвлюється). Окисно-відновний потенціал. Ступінь аеробності чи анаеробності середовища може бути охарактеризований кількісно за допомогою окисно-відновного потенціалу (гН2). У водному розчині, повністю насиченому киснем, гН2 = 41, а в умовах повного насичення середовища воднем — 0. Отже, шкала від 0 до 41 характеризує будь-який ступінь аеробності. Нижньою межею гН2 для облігатних аеробів є 10, проте величини понад ЗО для них несприятливі. Облігатні анаероби залишаються життєздатними при гН2 не вище 18-20, але розмножуватись вони можуть тільки при значеннях гН2 не вище 3-5. Факультативні анаероби зберігають метаболічну активність у широкому діапазоні гН2, — від 0 до 30. Хімічні сполуки. Дія хімічних речовин на мікроорганізми може бутистимулювальною (сприяє росту та розмноженню), бактеріостатичною, фунгістатичною(затримує ріст і розмноження бактерій і грибів відповідно) та бактерицидною, фунгіцидною(викликає загибель бактерій і грибів відповідно). Прикладом стимулювальної дії на мікроорганізми може бути дія на них вітамінів та інших ростових факторів. Багато які хімічні речовини згубно впливають на мікроорганізми, їх називають а н т и м і к р о б н и м и.. Вони можуть бути органічної (етиловий спирт, формальдегід, фенол) та неорганічної природи (солі важких металів — свинцю, ртуті, срібла, міді). Антимікробні речовини, які використовуються у практиці для пригнічення патогенних мікробів, називаються д е з і н ф і к у в а л ь н и м и (0,5-5,0 %)- не хлорне вапно, 2%-й розчин йоду, 1-5% -й розчин фенолу — карболова кислота), а прийом їх використання — дезінфекцією. Антимікробні речовини спричиняють такі пошкодження клітини: пошкодження поверхневих структур чи оболонок клітини (етанол, фенол, крезоли, детергенти, поліпептидні антибіотики — поліміксин, бацитрацин, субтілін); пошкодження ферментів і порушення метаболізму (важкі метали зв'язують SH-групи білків і тим самим глибоко змінюють їх третинну та четвертинну структури; ціанід (дихальний яд), зв'язуючи залізо, блокує функцію цитохромоксидази; арсенат пригнічує фосфорилювання на рівні субстрату; фторацетат блокує цикл трикарбонових кислот); порушення синтезу клітинних компонентів. Існують сполуки, які називаються структурними аналогами, або антиметаболітами. Вони схожі за своєю структурою на нормальні клітинні метаболіти. Нормальний метаболіт конкурує зі своїм структурним аналогом за каталітичний центр ферменту. Так, сульфонамід є структурним аналогом п-амінобензойної кислоти, яка в свою чергу входить до складу коферменту тетрагідрофолієвої кислоти. У більшості бактерій тетрагідрофолієва кислота синтезується з простіших компонентів. Проникаючи в клітину, сульфонамід включається у фолієву кислоту. При цьому утворюється кофермент, який не здатний функціонувати, в результаті чого ріст припиняється; пригнічення синтезу білка антибіотиками. Дія антибіотиків у прокаріот спрямована на функцію 70S рибосом. Стрептоміцин та неоміцин гальмують процес зв'язування амінокислот, еритроміцин порушує функцію субодиниці 50S. Хлорамфенікол (левоміцетин) пригнічує включення амінокислот у білки; пригнічення синтезу нуклеїнових кислот антибіотиками. Мітоміцин С перешкоджає синтезу ДНК, актиноміцин D порушує синтез РНК, ріфампіцин діє на ДНК-залежну РНК-полімеразу і тим самим пригнічує синтез матричної РНК у бактерій; гальмування синтезу клітинних стінок. Синтез пептидоглікану пригнічується пеніциліном, цефалоспоринами, бацитрацином. Читайте також:
|
||||||||
|