Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

Предмет микробиологии, задачи и перспективы развития

На современном этапе

Микробиология — обширная отрасль биологии, изучающая за­кономерности развития мельчайших живых существ (микроорга­низмов) и те изменения, которые они вызывают в среде обита­ния: в растительных и животных организмах или в природе. Эта наука разрабатывает методы использования микроорганизмов для нужд человека и пути обезвреживания тех из них, которые представляют опасность для его жизни и здоровья. Микробиология (от греч. микрос - малый, биос - жизнь, логос - учение о микроскопически малых живых существах, называемых микроорганизмами или микробами).

Микробиология изучает морфологию, цитологию, экологию, ге­нетику, физиологию и биохимию микроорганизмов.

Важная задача микробиологии - выяснить значение отдельных микробиологических процессов для Значение микроорганизмов в природе и жизни человека человека, животных и растений. Современная микробиология разрабатывает такие актуальные, име­ющие большое практическое значение проблемы, как синтез белка (кормового и пищевого), получение биологически активных ве­ществ (антибиотиков, гормонов, витаминов и др.), биологическую очистку сточных вод, повышение плодородия почв, микробиологические методы борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйст­венных животных, растений и многие другие.

Объектом микробиологии является большая группа разнообраз­ных живых существ: бактерии, микроскопические водоросли и гри­бы, одноклеточные животные типа Простейших (Protozoa). Общим признаком всех этих организмов являются микроскопические раз­меры (как правило, менее 1мм в диаметре).

Несмотря на большое разнообразие микроорганизмов, имеются общие методы их исследования, специфические для микробиоло­гии, прежде Значение микроорганизмов в природе и жизни человека всего методы культивирования на специально приго­товленных питательных средах. Важное значение для научной работы и решения многих прикладных задач (в промышленности, медицине, сельском хозяйстве) имеет разработанный микробиоло­гами метод чистых культур, т.е. выращивание микроорганизмов од­ного вида изолированно от других.

Роль микроорганизмов в биосфере,

Их значение в решении общебиологических проблем.

Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

Роль микроорганизмов в природе велика и разнообразна. Не­смотря на ничтожные размеры отдельных клеток, микроорганизмы осуществляют грандиозные процессы, накладывающие отпечаток на жизнь всей планеты, что связано с их повсеместным распростра­нением и быстрым размножением.

Автор первого русского учебника по микробиологии В.Л Значение микроорганизмов в природе и жизни человека.Омелянский писал («Основы микробиологии» М., 1941, с.7): «Выдающаяся роль микробов объясняется их необыч­ным распространением. Поистине они вездесущи. Мириады мик­робов населяют стихии природы и всюду окружают нас. Незримо они сопутствуют человеку на всем его жизненном пути, властно вторгаясь в его жизнь то в качестве врагов, то как друзья. В громад­ном количестве они встречаются в пище, которую мы принимаем, в воде, которую пьем, и в воздухе, которым дышим. Окружающие нас предметы, наша одежда, поверхность нашего тела - все это букваль­но кишит микробами, среди которых встречаются и болезнетворные виды». Микроорганизмы чрезвычайно распространены в природе. На: поверхности земли Значение микроорганизмов в природе и жизни человека нет такого места, где бы не было микробов. Они живут даже там, где не могут жить никакие другие растения и животные: в горячих источниках, на дне глубоких морей, в вечномерзлых арктических почвах и льдах, в недрах земли — на глу­бинах свыше тысячи метров, на вершинах бесплодных скал и в сыпучих песках пустынь. Микробы сопутствуют человеку на про­тяжении всей его жизни. Они населяют окружающие нас предметы, находятся на поверхности пищевых продуктов, на одежде, на покровах нашего тела, в кишечнике животных и людей, на по­верхности растений.



Микроорганизмы вызывают в окружающей природе различные сложные процессы: осуществляют круговорот веществ и энергии Значение микроорганизмов в природе и жизни человека на земле, разрушая органические остатки, образуют азотистые соединения. Необходимо подчеркнуть, что обмен веществ и рост микроорга­низмов происходят значительно интенсивнее, чем высших растений и животных, что в значительной степени обусловлено их малыми размерами: чем мельче организм, тем больше отношение его повер­хности к объему и тем интенсивнее обмен веществ с окружающей средой. Выделяя разнообразные ферменты, микроорганизмы вызы­вают быстрые изменения в том субстрате, на котором они развива­ются. Изучение биохимической деятельности микроорганизмов, их специфического действия на вещества субстрата составляет одно из основных направлений современной микробиологии.

По физиологической деятельности микроорганизмы условно делят на три группы:

1) гнилостные микробы — в большинстве случаев вредные, вы­зывающие Значение микроорганизмов в природе и жизни человека порчу пищевых продуктов (мяса, рыбы, яиц и пр.);

2) микробы брожения — в большинстве случаев полезные, ши­роко используемые в различных отраслях пищевой промышленно­сти;

3) болезнетворные микроорганизмы, вызывающие заразные заболевания. Некоторые из них могут служить источником распространения пищевых отравлений и инфекций.

Микробиологические процессы являются необходимыми звенья­ми круговорота углерода, азота, серы, фосфора и других элементов. Микроорганизмы участвуют в процессах выветривания горных по­род и почвообразования. От их деятельности в значительной мере зависит плодородие почвы. Проявляется это прежде всего в том, что микроорганизмы разлагают мертвые остатки растений и животных. Минерализация органических веществ имеет большое значение, так как при этом необходимые Значение микроорганизмов в природе и жизни человека зеленым растениям элементы переходят из недоступной для них формы в доступную (в виде углекис­лоты, аммиака, фосфорной кислоты и т.д.). Без микроорганизмов приостановился бы круговорот веществ в природе и жизнь на Земле стала бы невозможной.

Часть органических веществ при участии почвенных микроорга­низмов превращается в особый комплекс высокомолекулярных сое­динений, свойственных только почве, - гумур. Некоторые микро-организмы образуют и выделяют во внешнюю среду кислоты - как органические (молочную, масляную, уксусную и др.), так и мине­ральные (азотную, серную). Под действием этих кислот нерастворимые в воде минеральные вещества переходят в растворимую форму, благодаря чему значительно улучшается питание высших растений.

Положительную роль Значение микроорганизмов в природе и жизни человека играют также азотфиксирующие бактерии, которые связывают недоступный для растений молекулярный азот атмосферы, обогащая почву соединениями азота. Таким образом, питание высших растений происходит при не­посредственном участии микроорганизмов. Взаимодействие по­чвенных микроорганизмов с растениями усиливается благодаря тому, что они сосредоточиваются в основном в непосредственной близости от корней в так называемой ризосфере (прикорневой зо­не) и влияют на деятельность корневых систем.

Многие микроорганизмы используются человеком в разных отраслях производства. К числу технологических процессов, в которых непосредственно участвуют микроорганизмы, относятся хлебо­печение, виноделие, пивоварение, получение кисломолочных продуктов, уксуса, квашение овощей, силосование кормов, производство кормового белка, этилового и бутилового спиртов, ацетона, лимонной и молочной Значение микроорганизмов в природе и жизни человека кислот, антибиотиков, ферментов, витаминов. Из грибов, получают каротиноиды и стероиды. Получены мутанты микроорганизмов, с помощью которых можно в больших масштабах производить многие аминокислоты, нуклеотиды и мно­гие другие ценные продукты. В последние годы микроорганизмы стали использоваться в металлургии для выщелачивания цветных и редких металлов из руд. Перспективным направлением биотехно­логии следует считать получение с помощью микроорганизмов го­рючего газа, что внесет существенный вклад в решение топливно-энергетической проблемы.

Изучение механизмов передачи генов у бактерий и участия в этом процессе внехромосомных элементов открыло возможность включения чужеродной ДНК в бактериальные клетки. Методы ге­нетической инженерии позволяют вносить небольшие отрезки ДНК высших Значение микроорганизмов в природе и жизни человека организмов, например человека, в бактерию и заставлять ее синтезировать соответствующие белки, например гормоны (ин­сулин), антигены, антитела и др. Проводятся исследования по пере­даче растениям способности к азотфиксации.

В то же время микроорганизмы могут проявлять отрицательное действие. Во-первых, патогенные микроорганизмы являются возбу­дителями многих болезней человека, животных и растений. Во-вторых, некоторые микроорганизмы, живущие в почве, могут при определенных условиях оказывать неблагоприятное влияние на высшие растения. Проявляется это, в частности, в том, что микроорга­низмы могут переводить необходимые растениям вещества в недоступную для них форму, выделять ядовитые соединения, угне­тающие рост корневой системы.

Третьим отрицательным моментом в Значение микроорганизмов в природе и жизни человека деятельности микроорга­низмов является порча пищевых продуктов. Если разложение орга­нических веществ в почве - процесс полезный, то гниение мяса, рыбы, плодов, семян и других продуктов растительного и животного происхождения является вредным микробиологическим процессом, наносящим большой ущерб народному хозяйству. С деятельностью микроорганизмов связана проблема биокоррозии подземных и под­водных сооружений.

Оценивая в целом значение микроорганизмов в жизни человека, следует еще раз подчеркнуть, что их положительная роль по масш­табам значительно превосходит отрицательную.


documentapvukwn.html
documentapvusgv.html
documentapvuzrd.html
documentapvvhbl.html
documentapvvolt.html
Документ Значение микроорганизмов в природе и жизни человека