- •Введение
- •Часть I строение и физиология микроорганизмов
- •Глава I. Строение и принципы систематики микроорганизмов
- •Бактерии
- •Неклеточные формы жизни
- •Водоросли и водные грибы
- •Простейшие
- •Глава II. Химический состав клетки
- •Вода и минеральные соли
- •Органические вещества клетки
- •Синтез белка
- •Мутагенез
- •Глава. III. Ферменты
- •Ферменты—биологические катализаторы
- •Строение и свойства ферментов
- •Принципы классификации ферментов
- •Окислительно-восстановительные ферменты (оксиредуктазы)
- •Регуляция синтеза ферментов
- •Глава IV. Получение энергии микроорганизмами Энергетический и конструктивный обмены
- •Получение энергии литотрофами
- •Получение энергии органотрофами
- •Взаимосвязь процессов обмена в организме
- •Глава V. Закономерности роста и развития микробных культур Рост, развитие, размножение
- •Понятие об абсолютной и относительной скорости роста
- •Особенности выращивания микроорганизмов в проточных культурах
- •Фазы развития микробной культуры
- •Влияние лимитирующих факторов на скорость роста
- •Скорость роста и физиологическая активность
- •Глава VI. Влияние внешних факторов на микроорганизмы Влияние температуры
- •Влияние влажности
- •Влияние лучистой энергии
- •Влияние осмотического давления
- •Активная реакция среды и окислительно-восстановительный потенциал
- •Часть II участие микроорганизмов в превращении веществ
- •Глава VII. Круговорот углерода
- •Распространение микроорганизмов в природе
- •Круговорот углерода и участие в нем микроорганизмов
- •Глава VIIII. Расщепление органических соединений в анаэробных условиях
- •Сбраживание углеводов
- •Маслянокислое брожение
- •Cбраживание жиров
- •Анаэробное расщепление белков
- •Глава IX. Расщепление органинеских соединений в аэробных условиях
- •Окисление углеводов
- •Окисление этанола. Получение уксусной кислоты
- •Окисление жиров
- •Окисление углеводородов
- •Расщепление азотсодержащих соединений
- •Глава X. Превращение соединений азота микроорганизмами Нитрификация
- •Денитрификация
- •Фиксация молекулярного азота
- •Глава XI. Превращение соединений серы микроорганизмами
- •Окисление соединений серы
- •Восстановление соединений серы
- •Глава XIII. Превращение соединений металлов микроорганизмами
- •Окисление соединений записного железа
- •Окисление соединений марганца
- •Выщелачивание металлов из руд
- •Часть III загрязнение и самоочищение водоемов
- •Глава XIIII. Экологические системы пресных водоемов Понятие экосистемы
- •Роль окружающей среды в формировании экосистемы
- •Особенности речных экосистем
- •Особенности озерных экосистем
- •Особенности экосистем водохранилищ
- •Глава XIV. Загрязнение водоемов
- •Характеристика основных видов загрязнения
- •Виды воздействия сточных вод на водоемы
- •Глава XV. Загрязнение водоемов и распространение водных инфекций
- •Понятие инфекции
- •Распространение инфекции
- •Водные инфекции
- •Понятие иммунитета
- •Противоэпидемические мероприятия
- •Глава XVI. Круговорот веществ и энергии в водоемах. Самоочищение водоемов
- •Поступление органических веществ в водоем с водосборной площади
- •Cинтез первичной продукции в водоеме
- •Превращение и деструкция органического вещества
- •Роль отдельных групп гидробионтов в самоочищении водоемов
- •Глава XVIII. Оценка степени загрязненности водоема Классификация водоемов по степени загрязненности
- •Санитарно-бактериологический анализ
- •Часть IV биологические процессы в системах Глава XVIII. Биологические помехи в водоснабжении
- •Помехи, вызываеалые аллохтонными организмами
- •Помехи, вызываемые автохтонными организмами
- •Влияние обрастаний на качество воды и материал труб
- •Меры борьбы с биологическими помехами
- •Глава XIX. Население очистных сооружений канализации
- •Глава XX. Экологические системы очистных сооружений канализации
- •Экосистемы искусственных аэрационных очистных сооружений
- •Экологические системы естественных аэрационных очистных сооружений
- •Экосистемы анаэробных очистных сооружений
- •Литература
- •Оглавление
Влияние влажности
Для жизнедеятельности микроорганизмов необходима влага, так как многие питательные вещества могут проникнуть в клетку только в растворенном состоянии.
Многие виды микроорганизмов хорошо переносят высушивание и способны сохраняться в жизнеспособном, хотя и не активном состоянии в течение длительного времени. Хуже переносят высушивание водные и патогенные микроорганизмы. В естественных условиях микроорганизмы в почве часто развиваются периодически в зависимости от влажности. Они приспособились к длительным периодам высушивания, и даже вегетативные клетки могут сохранять жизнеспособность в течение нескольких лет. Это свойство микроорганизмов в настоящее время широко используется при изготовлении сухих бактериальных препаратов. О нем нельзя забывать при пользовании высушенными пищевыми продуктами. В них остаются жизнеспособные микроорганизмы, которые могут перейти в активную стадию при увлажнении продукта. Во избежание порчи продуктов их следует хранить в сухом месте.
Особую роль играет поверхностное натяжение жидкости в водном растворе. Микроорганизмы хорошо приспособлены к поверхностному натяжению воды, которое при 20 °С равно 7,27 Н/м2. Применение поверхностно-активных веществ, к которым относится большинство моющих средств, многие спирты и другие соединения, снижает поверхностное натяжение и создает неблагоприятные условия для развития микроорганизмов. Поверхностно-активные вещества, содержащиеся в сточных водах, отрицательно влияют на процессы биологической очистки.
Влияние лучистой энергии
Лучистой называется энергия, распространяющаяся в пространстве с помощью электромагнитных волн. Наиболее длинноволновая часть ее—инфракрасные лучи—оказывает тепловое воздействие, но химических превращений не вызывает. Видимая часть спектра используется всеми фотосинтезирующими организмами, в том числе бактериями, в качестве источника энергии при фотосинтезе. Солнечные лучи—основной источник энергии для синтеза органического вещества на Земле. Недостаток излучения в видимой части спектра может служить препятствием для роста фотосинтезирующих микроорганизмов.
Коротковолновая часть спектра представлена ультрафиолетовым и ионизирующим излучением.
Ультрафиолетовые лучи имеют низкую проникающую способность, но они губительно действуют на нуклеиновые кислоты и белки клетки. Особенно сильным действием обладает излучение с длиной волны 260 ммк. Именно эту длину волны хорошо поглощают нуклеиновые кислоты. Изменения, вызванные действием ультрафиолетовых лучей, если не приводят к гибели клетки, то передаются по наследству, что также свидетельствует об их способности воздействовать на нуклеиновые кислоты. Действие видимых лучей ослабляет воздействие ультрафиолетового излучения и даже способно до некоторой степени восстанавливать повреждения, вызванные ультрафиолетовыми лучами. Это явление носит название реактивации.
Ультрафиолетовые лучи используются для стерилизации воздуха в помещениях медицинских учреждений, лабораторий, складов пищевых продуктов. В процессе эволюции у микроорганизмов, обычно подвергающихся воздействию солнечной радиации, выработались приспособления, направленные на защиту от воздействия ультрафиолетовых лучей. К таким приспособлениям относятся пигменты. Большинство бактерий, находящихся в воздухе, имеют пигменты. Пигментированы и вес фотосинтезирующие бактерии.
Ионизирующие излучения, к которым относятся электромагнитное, потоки α-частиц, электронов, позитронов и других частиц, обладают высокой проникающей способностью и губительно действуют на живые организмы. При более слабом воздействии они вызывают мутации в клетке. Механизм действия ионизирующих излучений связывают с тем, что под их влиянием в клетке образуется большое количество свободных радикалов, обладающих высокой реакционной способностью и поэтому вызывающих разрушительные химические изменения в нуклеиновых кислотах и других компонентах клетки. Изменения, вызванные ионизирующими излучениями, могут проявиться в последующих поколениях клеток. Они необратимы.
Ряд микроорганизмов обладает защитными приспособлениями против ионизирующих излучений. Механизм их защитных реакций тщательно изучается с целью изыскания возможности использования его для защиты человека от воздействия радиационного облучения.