Наука объектом изучения которой являются грибы

наука объектом изучения которой являются грибы. Наука объектом изучения которой являются грибы Плод с сизым налетом, по форме напоминает яблоко, диаметром до 10 мм.

Предметом биологии являются все проявления жизни: строение и функции живых существ, их разнообразие, происхождение и развитие, а также взаимодействие с окружающей средой. Основная задача биологии как науки состоит в истолковании всех явлений живой природы на научной основе, учитывая при этом, что целому организму присущи свойства, в корне отличающиеся от его составляющих.

Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле, классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

В основе современной биологии лежат 5 фундаментальных принципов:

  1. клеточная теория
  2. эволюция
  3. генетика
  4. гомеостаз
  5. энергия

Биологические науки

В настоящее время в состав биологии включают целый ряд наук, которые можно систематизировать по таким критериям: по предмету и преобладающим методам исследования и по изучаемому уровню организации живой природы.

По предмету исследования биологические науки делят на бактериологию, ботанику, вирусологию, зоологию, микологию.

Ботаника — это биологическая наука, комплексно изучающая растения и растительный покров Земли.

Зоология — раздел биологии, наука о многообразии, строении, жизнедеятельности, распространении и взаимосвязи животных со средой обитания, их происхождении и развитии.

Бактериология — биологическая наука, изучающая строение и жизнедеятельность бактерий, а также их роль в природе.

Вирусология — биологическая наука, изучающая вирусы.

Основным объектом микологии являются грибы, их строение и особенности жизнедеятельности.

Лихенология — биологическая наука, изучающая лишайники.

Бактериология, вирусология и некоторые аспекты микологии часто рассматриваются в составе микробиологии — раздела биологии, науке о микроорганизмах (бактериях, вирусах и микроскопических грибах).

Систематика, или таксономия, — биологическая наука, которая описывает и классифицирует по группам все живые и вымершие существа.

В свою очередь, каждая из перечисленных биологических наук подразделяется на биохимию, морфологию, анатомию, физиологию, эмбриологию, генетику и систематику (растений, животных или микроорганизмов). Биохимия — это наука о химическом составе живой материи, химических процессах, происходящих в живых организмах и лежащих в основе их жизнедеятельности.

Морфология — биологическая наука, изучающая форму и строение организмов, а также закономерности их развития. В широком смысле она включает в себя цитологию, анатомию, гистологию и эмбриологию. Различают морфологию животных и растений.

Анатомия — это раздел биологии (точнее — морфологии), наука, изучающая внутреннее строение и форму отдельных органов, систем и организма в целом. Анатомия растений рассматривается в составе ботаники, анатомия животных — в составе зоологии, а анатомия человека является отдельной наукой.

Физиология — биологическая наука, изучающая процессы жизнедеятельности растительных и животных организмов, их отдельных систем, органов, тканей и клеток. Существуют физиология растений, животных и человека.

Эмбриология (биология развития) — раздел биологии, наука об индивидуальном развитии организма, в том числе развитии зародыша.

Объектом генетики являются закономерности наследственности и изменчивости. В настоящее время это одна из наиболее динамично развивающихся биологических наук.

По изучаемому уровню организации живой природы выделяют молекулярную биологию, цитологию, гистологию, органологию, биологию организмов и надорганизменных систем.

Молекулярная биология является одним из наиболее молодых разделов биологии, наука, изучающая, в частности, организацию наследственной информации и биосинтез белка.

Цитология, или клеточная биология, — биологическая наука, объектом изучения которой являются клетки как одноклеточных, так и многоклеточных организмов.

Гистология — биологическая наука, раздел морфологии, объектом которой является строение тканей растений и животных.

К сфере органологии относят морфологию, анатомию и физиологию различных органов и их систем. Биология организмов включает все науки, предметом которых являются живые организмы, например, этологию — науку о поведении организмов.

Биология надорганизменных систем подразделяется на биогеографию и экологию. Распространение живых организмов изучает биогеография, тогда как экология — организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем) и биосферы.

По преобладающим методам исследования можно выделить описательную (например, морфологию), экспериментальную (например, физиологию) и теоретическую биологию. Выявление и объяснение закономерностей строения, функционирования и развития живой природы на различных уровнях ее организации является задачей общей биологии. К ней относят биохимию, молекулярную биологию, цитологию, эмбриологию, генетику, экологию, эволюционное учение и антропологию. Эволюционное учение изучает причины, движущие силы, механизмы и общие закономерности эволюции живых организмов. Одним из его разделов является палеонтология — наука, предметом которой являются ископаемые останки живых организмов. Антропология — раздел общей биологии, наука о происхождении и развитии человека как биологического вида, а также разнообразии популяций современного человека и закономерностях их взаимодействия. Прикладные аспекты биологии отнесены к сфере биотехнологии, селекции и других быстро- развивающихся наук. Биотехнологией называют биологическую науку, изучающую использование живых организмов и биологических процессов в производстве. Она широко применяется в пищевой (хлебопечение, сыроделие, пивоварение и др.) и фармацевтической промышленностях (получение антибиотиков, витаминов), для очистки вод и т. п. Селекция — наука о методах создания пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов с нужными человеку свойствами. Под селекцией понимают и сам процесс изменения живых организмов, осуществляемый человеком для своих потребностей.

Прогресс биологии тесно связан с успехами других естественных и точных наук, таких как физика, химия, математика, информатика и др. Например, микроскопирование, ультразвуковые исследования (УЗИ), томография и другие методы биологии основываются на физических закономерностях, а изучение структуры биологических молекул и процессов, происходящих в живых системах, было бы невозможным без применения химических и физических методов. Применение математических методов позволяет, с одной стороны, выявить наличие закономерной связи между объектами или явлениями, подтвердить достоверность полученных результатов, а с другой — смоделировать явление или процесс. В последнее время все большее значение в биологии приобретают компьютерные методы, например моделирование. На стыке биологии и других наук возник целый ряд новых наук, таких как биофизика, биохимия, бионика и др.

Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира

На этапе становления биология еще не существовала отдельно от других естественных наук и ограничивалась лишь наблюдением, изучением, описанием и классификацией представителей животного и растительного мира, т. е. была описательной наукой. Однако это не помешало античным естествоиспытателям Гиппократу (ок. 460-377 гг. до н. э.), Аристотелю (384-322 гг. до н. э.) и Теофрасту (настоящее имя Тиртам, 372-287 гг. до н. э.) внести значительный вклад в развитие представлений о строении тела человека и животных, а также о биологическом разнообразии животных и растений, заложив тем самым основы анатомии и физиологии человека, зоологии и ботаники. Углубление познаний о живой природе и систематизация ранее накопленных фактов, происходившие в XVI-XVIII веках, увенчались введением бинарной номенклатуры и созданием стройной систематики растений (К. Линней) и животных (Ж.-Б. Ламарк). Описание значительного числа видов со сходными морфологическими признаками, а также палеонтологические находки стали предпосылками к развитию представлений о происхождении видов и путях исторического развития органического мира. Так, опыты Ф. Реди, Л. Спалланцани и Л. Пастера в XVII-XIX веках опровергли гипотезу спонтанного самозарождения, выдвинутую еще Аристотелем и бытовавшую в средние века, а теория биохимической эволюции А. И. Опарина и Дж. Холдейна, блестяще подтвержденная С. Миллером и Г. Юри, позволила дать ответ на вопрос о происхождении всего живого. Если сам процесс возникновения живого из неживых компонентов и его эволюция сами по себе уже не вызывают сомнений, то механизмы, пути и направления исторического развития органического мира все еще до конца не выяснены, поскольку ни одна из двух основных соперничающих между собой теорий эволюции (синтетическая теория эволюции, созданная на основе теории Ч. Дарвина, и теория Ж.-Б. Ламарка) все еще не могут предъявить исчерпывающих доказательств. Применение микроскопии и других методов смежных наук, обусловленное прогрессом в области других естественных наук, а также внедрение практики эксперимента позволило немецким ученым Т. Шванну и М. Шлейдену еще в XIX веке сформулировать клеточную теорию, позднее дополненную Р. Вирховым и К. Бэром. Она стала важнейшим обобщением в биологии, которое краеугольным камнем легло в основу современных представлений о единстве органического мира. Открытие закономерностей передачи наследственной информации чешским монахом Г. Менделем послужило толчком к дальнейшему бурному развитию биологии в XX-XXI веках и привело не только к открытию универсального носителя наследственности — ДНК, но и генетического кода, а также фундаментальных механизмов контроля, считывания и изменчивости наследственной информации. Развитие представлений об окружающей среде привело к возникновению такой науки, как экология, и формулировке учения о биосфере как о сложной многокомпонентной планетарной системе связанных между собой огромных биологических комплексов, а также химических и геологических процессов, происходящих на Земле (В.И. Вернадский), что в конечном итоге позволяет хотя бы в небольшой степени уменьшить негативные последствия хозяйственной деятельности человека. Таким образом, биология сыграла немаловажную роль в становлении современной естественнонаучной картины мира.

Методы изучения живых объектов

Как и любая другая наука, биология имеет свой арсенал методов. Помимо научного метода познания, применяемого в других отраслях, в биологии широко используются такие методы, как исторический, сравнительно-описательный и др.

Научный метод познания включает в себя наблюдение, формулировку гипотез, эксперимент, моделирование, анализ результатов и выведение общих закономерностей.

Наблюдение — это целенаправленное восприятие объектов и явлений с помощью органов чувств или приборов, обусловленное задачей деятельности. Основным условием научного наблюдения является его объективность, т.е. возможность проверки полученных данных путем повторного наблюдения или применения иных методов исследования, например эксперимента. Полученные в результате наблюдения факты называются данными. Они могут быть как качественными (описывающими запах, вкус, цвет, форму и т. д.), так и количественными, причем количественные данные являются более точными, чем качественные.

На основе данных наблюдений формулируется гипотеза — предположительное суждение о закономерной связи явлений. Гипотеза подвергается проверке в серии экспериментов.

Экспериментом называется научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в контролируемых условиях, позволяющих выявить характеристики данного объекта или явления. Высшей формой эксперимента является моделирование — исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей. По существу это одна из основных категорий теории познания: на идее моделирования базируется любой метод научного исследования — как теоретический, так и экспериментальный. Результаты эксперимента и моделирования подвергаются тщательному анализу.

Анализом называют метод научного исследования путем разложения предмета на составные части или мысленного расчленения объекта путем логической абстракции. Анализ неразрывно связан с синтезом.

Синтез — это метод изучения предмета в его целостности, в единстве и взаимной связи его частей. В результате анализа и синтеза наиболее удачная гипотеза исследования становится рабочей гипотезой, и если она способна устоять при попытках ее опровержения и по-прежнему удачно предсказывает ранее необъясненные факты и взаимосвязи, то она может стать теорией.

Под теорией понимают такую форму научного знания, которая дает целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности. Общее направление научного исследования состоит в достижении более высоких уровней предсказуемости. Если теорию не способны изменить никакие факты, а встречающиеся отклонения от нее регулярны и предсказуемы, то ее можно возвести в ранг закона — необходимого, существенного, устойчивого, повторяющегося отношения между явлениями в природе. По мере увеличения совокупности знаний и совершенствования методов исследования гипотезы и даже прочно укоренившиеся теории могут оспариваться, видоизменяться и даже отвергаться, поскольку сами научные знания по своей природе динамичны и постоянно подвергаются критическому переосмыслению.

Исторический метод выявляет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функции. В ряде случаев с помощью этого метода новую жизнь обретают гипотезы и теории, ранее считавшиеся ложными. Так, например, произошло с предположениями Дарвина о природе передачи сигналов по растению в ответ на воздействия окружающей среды. Сравнительно-описательный метод предусматривает проведение анатомо-морфологического анализа объектов исследования. Он лежит в основе классификации организмов, выявления закономерностей возникновения и развития различных форм жизни.

Мониторинг — это система мероприятий по наблюдению, оценке и прогнозу изменения состояния исследуемого объекта, в частности биосферы. Проведение наблюдений и экспериментов требует зачастую применения специального оборудования, такого как микроскопы, центрифуги, спектрофотометры и др. Микроскопия широко применяется в зоологии, ботанике, анатомии человека, гистологии, цитологии, генетике, эмбриологии, палеонтологии, экологии и других разделах биологии. Она позволяет изучить тонкое строение объектов с использованием световых, электронных, рентгеновских и других типов микроскопов.

Световой микроскоп состоит из оптических и механических частей. Оптические части участвуют в построении изображения, а механические служат для удобства пользования оптическими частями. Общее увеличение микроскопа определяется по формуле: увеличение объектива х увеличение окуляра = увеличение микроскопа.

Например, если объектив увеличивает объект в 8 раз, а окуляр — в 7, то общее увеличение микроскопа равно 56.

Дифференциальное центрифугирование, или фракционирование, позволяет разделить частицы по их размерам и плотности под действием центробежной силы, что активно используется при изучении строения биологических молекул и клеток.

Основные уровни организации живой природы

  1. Молекулярно-генетический. Важнейшими задачами биологии на этом этапе является изучение механизмов передачи генной информации, наследственности и изменчивости.
  2. Клеточный уровень.Элементарной единицей клеточного уровня организации является клетка, а элементарным явлением — реакции клеточного метаболизма.
  3. Тканевый уровень. Этот уровень представлен тканями, объединяющими клетки определённого строения, размеров, расположения и сходных функций. Ткани возникли в ходе исторического развития вместе с многоклеточностью. У многоклеточных организмов они образуются в процессе онтогенеза как следствие дифференцировки клеток.
  4. Органный уровень. Органный уровень представлен органами организмов. У простейших пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, передвижение и размножение осуществляются за счёт различных органелл. У более совершенных организмов имеются системы органов. У растений и животных органы формируются за счёт разного количества тканей.
  5. Организменный уровень.Элементарной единицей данного уровня является особь в ее индивидуальном развитии, или онтогенезе, поэтому организменный уровень также называют онтогенетическим. Элементарным явлением данного уровня являются изменения организма в его индивидуальном развитии.
  6. Популяционно-видовой уровень. Популяция — это совокупность особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой и проживающих обособленно от других таких же групп особей. В популяциях происходит свободный обмен наследственной информацией и ее передача потомкам. Популяция является элементарной единицей популяционно-видового уровня, а элементарным явлением в данном случае являются эволюционные преобразования, например мутации и естественный отбор.
  7. Биогеоценотический уровень. Биогеоценоз представляет собой исторически сложившееся сообщество популяций разных видов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой обменом веществ и энергии. Биогеоценозы являются элементарными системами, в которых осуществляется вещественно- энергетический круговорот, обусловленный жизнедеятельностью организмов. Сами биогеоценозы — это элементарные единицы данного уровня, тогда как элементарные явления — это потоки энергии и круговороты веществ в них. Биогеоценозы составляют биосферу и обусловливают все процессы, протекающие в ней.
  8. Биосферный уровень. Биосфера — оболочка Земли, населенная живыми организмами и преобразуемая ими. Биосфера является самым высоким уровнем организации жизни на планете. Эта оболочка охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы. Биосфера, как и все другие биологические системы, динамична и активно преобразуется живыми существами. Она сама является элементарной единицей биосферного уровня, а в качестве элементарного явления рассматривают процессы круговорота веществ и энергии, происходящие при участии живых организмов.

Как уже было сказано выше, каждый из уровней организации живой материи вносит свою лепту в единый эволюционный процесс: в клетке не только воспроизводится заложенная наследственная информация, но и происходит ее изменение, что приводит к возникновению новых сочетаний признаков и свойств организма, в свою очередь подвергающихся действию естественного отбора на популяционно-видовом уровне и т. д.

  1. получение гомозиготных линий
  2. многократное самоопыление родительских растений
  3. подбор исходных растений с определёнными признаками
  4. получение высокопродуктивных гибридов
  5. скрещивание организмов двух разных чистых линий

Последним будет вариант 4), т.к это и есть цель селекционера. Теперь посмотрим на другие варианты. Есть получение гомозигот, самоопыление родительских растений, подбор растений и скрещивание организмов чистых линий.

Логично, что вначале следует подобрать подходящие растения. Затем обратим внимание на «чистые линии», это гомозиготы, образующиеся при близкородственном скрещивании, самоопыление вполне подойдет. Значит, вначале берем самоопыление, получаем гомозиготы = чистые линии. Так как одна особь – доминантная гомозигота, а вторая – рецессивная, то при скрещивании получаются гетерозиготы. Все сходится.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB0220D Рассмотрите таблицу «Биология как наука». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.

Разделы биологииОбъект изучения / Область исследования
ГенетикаЗакономерности наследственности
?Использование биологических процессов и систем в сельском хозяйстве, медицине и промышленности

Биотехнология — раздел биологии, в рамках которого изучаются возможности использования живых организмов и биологических процессов для получения разных продуктов.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB0201 Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин

Биохимический метод — анализ состава веществ, содержащихся в организме, и биохимических реакций, протекающих в его клетках. Этим методом можно устанавливать функцию гена, изучать нарушения обмена веществ.

Этот метод подойдет и для определения концентрации фенилаланина, который является аминокислотой.

Грибы

Грибы — царство эукариотических одноклеточных и многоклеточных гетеротрофных организмов, имеющих ряд общих черт с растениями и животными, но и ряд особенностей, которые отличают их от упомянутых царств. По способу питания грибы могут быть сапротрофами и паразитами.

Строение грибов

Ключевыми особенностями клетки гриба является наличие клеточной стенки из хитина. Запасным питательным веществом, как и у животных, служит гликоген. В пищевых цепях грибы занимают позицию редуцентов, разрушая органические вещества мертвых животных и растений. К фотосинтезу грибы не способны (у них отсутствуют пластиды — хлоропласты), неподвижны, дышат кислородом.

Некоторые грибы образуют плодовые тела, в обиходе называемые — грибы. Плодовое тело служит для образования спор в ходе полового процесса.

Плодовые тела грибов

Тело гриба состоит из нитей — гифов, которые многократно переплетаются друг с другом, в результате чего образуется мицелий (греч. mykes — гриб), или грибница. Гифы гриба разрастаются в питательной среде, на субстрате, и представляют собой вегетативные органы гриба.

Рост гриба ни чем не ограничен, только размером самого субстрата. Таким образом, если мы представим себе буханку хлеба размером с земной шар и благоприятными условиями, то плесневый гриб, мукор, занял бы все это пространство, пока субстрат не закончился.

Плесневый гриб

Гифы грибов, сплетаясь с корнями растений образуют микоризу (греч. mykes — гриб + rhiza — корень), или грибокорень. Это особая форма взаимоотношений между видами — симбиоз (точнее — мутуализм), при котором оба организма извлекают взаимную выгоду из отношений.

Гифы гриба увеличивают площадь всасывания воды из почвы для растения: гриб делится водой с зеленым другом)) А растение в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, которым делится с грибом, что оказывается весьма полезно для него.

Грибокорень

Сходство грибов и животных

Сходство между грибами и животными заключается в следующем:

И для животных, и для грибов характерен гетеротрофный тип питания — поглощение готовых органических веществ.

Как и у животных, конечным продуктом обмена веществ у грибов является мочевина.

В состав клеточной стенки грибов входит тот же биополимер (полисахарид) — хитин, который образует наружный скелет членистоногих.

Запасным питательным веществом грибов и животных является гликоген.

В клетках грибов, как и животных, отсутствуют пластиды: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты — они встречаются только в клетках растений.

Высшие и низшие грибы

Все грибы подразделяются на высшие и низшие. Это разделение основано на строении мицелия: у низших грибов мицелий не имеет перегородок (неклеточный), гифы могут отсутствовать. К ним относятся мукор, фитофтора, стригущий лишай.

Высшие грибы имеют мицелий, разделенный перегородками (септами), могут образовывать плодовые тела. К высшим грибам относятся пеницилл, дрожжи, спорынья, шляпочные грибы.

Строение мицелия

Размножение грибов

Возможно вегетативное, бесполое и половое размножение. Вегетативное осуществляется с помощью деления мицелия на отдельные части: из каждой части в дальнейшем разрастается гриб.

Бесполое размножение происходит благодаря спорообразованию. На концах гиф или в спорангиях (на конидиеносцах) образуются споры. Конидиеносцы представляют собой разветвленные концевые участки гиф. Спора, попав в благоприятную среду, прирастает и дает начало новому мицелию гриба.

Строение мицелия

Половое размножение заключается в образовании сперматозоидов в антеридиях и яйцеклеток в оогониях. После образования зиготы (2n) у многих грибов сразу же происходит зиготическая редукция — зигота делится мейозом, образовавшиеся клетки имеют гаплоидный (n) набор хромосом.

У сумчатых грибов в плодовых тела развиваются специальные сумки (аски), в которых образуются гаплоидные споры. Они прорастают в мицелий, на котором из антеридиев образуются сперматозоиды (n), а из овогний — яйцеклетки (n). При их слиянии образуется зигота (2n), которая три раза делится мейозом на 8 аскоспор (n).

Сморчки

У базидиомицет (мухомор, сыроежка, подосиновик красный, подберёзовик, шампиньон, опенок, рыжик, лисичка) сумки отсутствуют. Размножение происходит с помощью базидиоспор, которые развиваются на базидиях открыто. У них происходит соматогамия — слияния 2 клеток вегетативного мицелия.

Особо отметим дрожжи, которые способны к почкованию. При почковании на клетке появляется утолщение, которое постепенно растет и превращается в полноценную дочернюю особь.

Базидиомицеты и почкование дрожжей

Грибы паразиты и возбудители болезней

Около 30-40% грибов являются паразитами и возбудителями болезней растений и животных. Заболевания, которые вызывают грибы, носят название — микозы.

Микоз кисти

Паразитирует на злаковых растениях. При поражении растения на месте плодов (зерновок) вырастают черные образования — склероции, по своему строению являющиеся переплетениями гифов гриба. Спорынья может заразить новые растения, если ее споры достигнут завязи пестика.

Склероции содержат токсичные вещества, которые, если попадут в муку, могут привести к серьезному отравлению человека вплоть до летального исхода.

Склероции

Эти грибы способны вызывать заболевания пшеницы, кукурузы, ржи. Внешне заболевание проявляется черными, кажущимися обугленными колосками, которые в действительности наполнены спорами гриба черного цвета.

В цикле развития этого паразита присутствуют два хозяина: «весенний» — барбарис, «летний» — пшеница и другие злаки. Споры характерного красно-ржавого цвета в количестве нескольких поколений образуются за одно лето.

Эти споры покрывают листья и стебли, их внешний вид напоминает ржавчину. К зиме споры темнеют и становятся черными, после перезимовки цикл повторяется заново.

Головневые грибы и хлебная ржавчина

Гриб проникает в клетки растений и питается их содержимым, приводя к гибели растения. Внешне проявляется как белый пушок на листьях, клубнях (у картофеля). Со временем темнеет из-за разрушения клеток растения.

Мучнистая роса значительно снижает урожаи картофеля, томатов и других культурных растений.

Мучнистая роса

Фитофтора относится к низшим грибам. Гриб проникает в клетки подземных и надземных органов растений, питается их содержимым, приводя к увяданию, усыханию и гибели растения. Внешне проявляется как пятнышки буро-серозного цвета, окруженные кольцом белого цвета.

Фитофтора снижает урожаи картофеля, баклажанов, томатов, перца, клубники и других культурных растений.

Фитофтора, фитофтороз

Шляпочные грибы

Шляпочные грибы особенны тем, что помимо грибницы способны образовывать плодовые тела, которые состоят из шляпки и ножки. Нижняя сторона шляпки может напоминать отверстия тонких трубочек или пластинок.

Из-за такой разницы во внешнем виде все грибы делятся на трубчатые и пластинчатые. К трубчатым грибам относятся: подберезовик, масленка, белый гриб. К пластинчатым: опенок, сыроежка, рыжики, шампиньоны, волнушки.

Трубчатые и пластинчатые грибы

На пластинках и трубочках образуются споры, которые падают на землю и, попав в благоприятные условия, прорастают в мицелий. Из мицелия вновь вырастает плодовое тело.

Разветвленные гифы гриба всасывают из почвенного раствора необходимые воду и минеральные вещества. Часто грибы могут расти только образовав микоризу с корнями деревьев, для них такой симбиоз — единственный источник органических веществ.

В то же время другим грибам, например шампиньонам, образование микоризы совершенно необязательно. Эта особенность физиологии делает шампиньоны отличным вариантом для искусственного разведения.

Разведение шампиньонов

Среди шляпочных грибов выделяют съедобные грибы (волнушка, сыроежка, лисичка, масленок) и ядовитые. Наиболее ядовиты следующие грибы: бледная поганка, мухоморы, ложные лисички, ложные опята.

Лисички и ложные лисички

Антибиотики

Открытие пенициллина — первого антибиотика, вырабатываемого грибом пенициллом — чистая случайность, спасшая десятки миллионов жизней! Эта «революция» случилась 28 сентября 1928 года, в лаборатории блестящего исследователя (и к счастью — чрезвычайного растяпы!) Александра Флеминга.

В августе 1928 он отправился в отпуск с семьей, и неопрятно положил в углу своего стола лабораторную посуду с колониями стафилококка. Вернувшись из отпуска 3 сентября 1928 года, он обнаружил, что на одной пластине со стафилококками появились плесневые грибы.

Удивительно, но стафилококки погибали и не могли расти и размножаться вокруг плесени. Неизвестное химическое вещество (позднее названное пенициллином) останавливало размножение бактерий. Это было открытие первого антибиотика, который показал потрясающий результат: стало возможным лечение многих инфекционных болезней, больные обретали вторую жизнь с помощью гениального изобретения природы — антибиотиков.

Открытие пенициллина

Лишайники

    Накипные (корковые) — практически неотделимы от субстрата, срастаются с ним

Представители накипных лишайников: лицедея, леканора.

Представители листоватых лишайников: пармелия, ксантория.

Представители кустистых лишайников: ягель (олений мох), кладония, цетрария (исландский мох).

Хочется предупредить частую ошибку. В тундре произрастает олений мох — на самом деле никакой он не мох! Это лишайник, по-другому олений мох называется ягель. Этот кустистый лишайник служит основным источником корма для северных оленей.

Лишайники

Лишайники являются маркером: они растут преимущественно в экологически чистых местах, в городских условиях встречаются редко.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Метод окрашивания по Граму – один из первых, благодаря которому микробиология научилась идентифицировать патогенные бактерии.

Судя по микробиологическим исследованиям, патогенными для человека являются именно грамотрицательные микробы (то есть которые не окрашиваются). Но это совершенно не значит, что если микроб грамотрицательный, он опасен для нас. Есть целый ряд микроорганизмов, которые никакого влияния на здоровье не оказывают и все-таки являются грамотрицательными.

Грамположительные же, наоборот, редко становятся возбудителями инфекционных заболеваний.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Для окончательного определения вида бактерии, которая стала причиной того или иного заболевания, необходимо проводить ряд исследований на наличие опасных ферментов и на способность микроба образовывать споры.

У грамотрицательных микроорганизмов клеточная стенка представляет собой несколько плотных слоев, которые сообщаются друг с другом, у грамположительных клеточная стенка – единственный, но более широкий слой липидов, который положительно реагирует на воздействие органических красителей.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Форма и строение бактерии

Несмотря на многообразие видов, по своему строению прокариоты очень похожи. В состав бактериальной клетки обязательно входят:

  • клеточная стенка;
  • цитоплазматическая мембрана;
  • кольцевая ДНК;
  • рибосома;
  • цитоплазма.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Микробиология изучает строение бактериальных клеток

Есть бактерии, которые могут образовывать споры или капсулы. Есть те, у которых в цитоплазме находятся пигменты, например, хлорофилл. Есть подвижные, в состав которых входят жгутики и реснички, а есть неподвижные. Есть еще множество отличий по типам дыхания, форме, вырабатываемым ферментам и способам питания, но указанная пятерка органоидов обязательна для любого прокариота.

Если говорить о классификации по форме и строению, то общая микробиология допускает возможность классификации на такие основные группы:

  • кокки (круглая форма);
  • бациллы (форма палочки);
  • извитые или спириллы (спиральная форма);
  • вибрионы (форма запятой).

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Кроме строения, для классификации групп микроорганизмов важно, какие колонии они могут образовывать. По форме колонии бывают диплококковые, стрептококковые, стафилококковые и т.д

Пигментный состав (красящие вещества) – более индивидуальное свойство каждого вида бактерий. Так, наиболее распространенными бактериальными пигментами являются:

  • каротиноиды (желтые, красные);
  • пирогаллоловые (красный цвет);
  • пиоцианин (синий цвет).

От пигментного состава зависит цвет бактериальной клетки. Его можно различить при микроскопировании.

Еще одна важная особенность – способность образовывать споры. Спора – это видоизмененная форма бактерии, которую она принимает с целью пережить неблагоприятные времена. Спора образуется внутри клетки, заключая в себя кольцевую ДНК и минимум материала для возможности «ожить» при наступлении благоприятных времен.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Стенки споры прочны, она не боится не ультрафиолета, ни температур, ни воздействия реактивов. Спору практически невозможно уничтожить. В таком состоянии микроб может существовать не один десяток лет. Попав на питательную среду, спора сбрасывает свой защитный кокон и возрождается к новой жизни.

Предмет и задачи микробиологии Микробиология — википедия переиздание // wiki 2 Микробиология — википедия. что такое микробиология Микроорганизмы: строение и классификация Определение значение микробиологии. что означает слово значение микробиологии? Предмет и задачи микробиологии Микробиология Микробиология – наука о бактериях и других микроскопических организмах Строение микроорганизмов Определение значение микробиологии

Вирусы как объект микробиологии

Вирусы – самые примитивные организмы на земле. В свободном состоянии в них не происходят никакие обменные процессы. Только при попадании в клетку-хозяина вирусы начинают размножаться. У всех живых организмов носителем генетического материала является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Только среди вирусов встречаются представители с генетической последовательностью типа рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Часто вирусы не относят к истинно живым организмам.

Кроме паразитов, специализирующихся на животных и человеке, среди них встречаются фитопатогенные представители, то есть повреждающие только клетки растений; бактериофаги – «пожиратели бактерий». Известно, что вирусы способны даже развиваться в погибших клетках, у которых осталась относительно целая структура, а генетический материал погиб. Раньше во время эпидемий сжигали тела умерших как при бактериальных, так и вирусных заболеваниях.

Морфология вирусов очень разнообразна (рис. 12). Обычно их диаметральные размеры колеблются в пределах 20-300 нм.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Рис. 12. Разнообразие вирусных частиц.

Отдельные представители достигают в длину 1-1,5 мкм. Структура вируса заключается в окружении генетического материала специальным белковым каркасом (капсидом), отличающимся разнообразием форм (спиральный, икосаэдрический, шарообразный). Некоторые вирусы сверху имеют еще оболочку, сформированную из мембраны клетки-хозяина (суперкапсид). Например, вирус иммунодефицита человека (рис. 13) известен как возбудитель заболевания, которое носит название (СПИД). Он содержит в качестве генетического материала РНК, поражает определенный тип клеток иммунной системы (т-лимфоциты хелперы).

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Рис. 13. Строение вируса иммунодефицита человека.

Цикл размножения данных паразитов начинается с этапа прикрепления к клетке. Мишень содержит особые молекулярные концы (рецепторы), по которым ее распознают вирусы. Далее осуществляется проникновение внутрь генетического материала паразита, часто с некоторыми другими компонентами его структуры. Размножение вируса происходит за счет удвоения (репликации) генов и последующего формирования нужных белков. После этого вирусы копиями освобождаются из клетки и снова формируют свою структуру.

Описание презентации Изучением микробов (бактерий) занимается микробиология– одна из областей по слайдам

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Изучением микробов (бактерий) занимается микробиология– одна из областей медицинских знаний. Именно благодаря ее достижениям мы сегодня гораздо меньше болеем, чем наши предки! Известно, что в 1 кубическом миллиметре воды содержится несколько миллиардов различных микробов: все это можно наблюдать в электронный микроскоп.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Бактерии данной группы обитают на пищеварительных, дыхательных путях, коже.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Спирохеты встречаются в почве , воде, других организмах.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Эти бактерии имеют форму палочки. Кишечная, туберкулёзная палочка Они поселяются в организмах человека и животных.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Сапрофит ыы Симбионт ыы Паразиты Бактери и Извлекают питательные вещества из мертвого и разлагающегося органического материала Живут совместно с другими организмами и часто приносят им пользу, например, клубеньковые бактерии Живут внутри другого организма или на нем, укрываются и питаются его тканями

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Вредные бактерии вызывают тяжёлые заболевания у человека (туберкулёз, сибирскую язву, ангину, пищевые отравления, и др. ), животных и растений (например, бактериальный ожог яблонь). Благоприятные внешние условия увеличивают скорость размножения бактерий и могут вызвать эпидемии.

Направления изучения бактерий: что интересно исследователям Изучением микробов (бактерий) занимается микробиология– одна из областей Микробиология — википедия переиздание // wiki 2 Микробиология — википедия. что такое микробиология Микроорганизмы: строение и классификация Определение значение микробиологии. что означает слово значение микробиологии? Предмет и задачи микробиологии Микробиология Микробиология Микробиология – наука о бактериях и других микроскопических организмах

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Большинство бактерий человеческого организма очень полезны для него. В кишечнике любого человека содержится примерно три килограмма бактерий. Эти друзья человека помогают ему справиться со всеми трудностями. Самые полезные бактерии -бифидобактерии. Если их в организме 98%, то человек здоров. Бифидобактерии — это настоящие стражи человеческого организма. Как только в него захочет проникнуть какая-либо болезнетворная бактерия, бифидобактерии вступают с ней в бой и убивают ее.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Полезные бактерии нужно поддерживать в организме, так как они очень сильно помогают ему. Людям необходимо употреблять кисломолочные продукты, так как в них содержится много бифидобактерий. Тысячелетиями человек использовал молочнокислых бактерий для производства сыра, йогурта, кефира, уксуса, а также квашения. .

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?спирохет ыы кокки бациллы

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Польза Вред 1. Потребляют остатки мёртвых организмов, очищая природу, формируя перегной в почве. 2. В желудке человека, животного помогают переваривать пищу. 3. Используют в кулинарии для приготовления различных блюд. 1. 1. Попадая в организм человека, животного, растения вызывают различные заболевания.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Урок понравился, мне было интересно. Мне было трудно, но я справился.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Бактерии — большая группа одноклеточных организмов. По форме могут быть шаровидными, палочковидными, извитыми. Их можно обнаружить в почве, воде, воздухе, на теле животных и человека. Бактерии переносят низкие и высокие температуры и могут жить в самых экстремальных условиях. Например, единственные организмы, обнаруженные в Мертвом море, — это именно бактерии. В помещении в каждом кубометре воздуха содержится до 1 млн. бактерий. Большинство из них не оказывает вредного воздействия на человека, участвует во многих процессах жизни — например, в брожении, как молочно-кислом, так и спиртовом, в утилизации органических остатков. Полезные бактерии защищают наш организм. Более того, в будущем станет возможным использовать бактерии как биомаркеры заболеваний. То есть по ним можно будет судить о характере болезни.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Основные разделы микробиологии

За время существования микробиологии сформировались общая, техническая, сельскохозяйственная, ветеринарная, медицинская, санитарная ветви.

  • Общая изучает наиболее общие закономерности, свойственные каждой группе перечисленных микроорганизмов: структуру, метаболизм, генетику, экологию и т. д.
  • Техническая занимается разработкой биотехнологии синтеза микроорганизмами биологически активных веществ: белков, нуклеиновых кислот, антибиотиков, спиртов, ферментов, а также редких неорганических соединений.
  • Сельскохозяйственная исследует роль микроорганизмов в круговороте веществ, использует их для синтеза удобрений, борьбы с вредителями.
  • Ветеринарная изучает возбудителей заболеваний животных, методы диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения, направленного на уничтожение возбудителя инфекции в организме больного животного.
  • Медицинская микробиология изучает болезнетворные(патогенные) и условно-патогенные для человека микроорганизмы, а также разрабатывает методы микробиологической диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения вызываемых ими инфекционных заболеваний.
  • Санитарная микробиология изучает санитарно-микробиологическое состояние объектов окружающей среды, пищевых продуктов и напитков, и разрабатывает санитарно-микробиологические нормативы и методы индикации патогенных микроорганизмов в различных объектах и продуктах.

Предметы и задачи микробиологии

Микробиология находится на стыке фундаментальных и клинических дисциплин, знание ее необходимо врачам всех специальностей. Инфекционные болезни занимают ведущее место среди заболеваний человека. Практически в любом стационаре врачи сталкиваться с внутрибольничными инфекциями. От экологии микробов зависит санитарное благополучие населения. Поэтому, будущий врач должен знать основные сведения из области микробиологии независимо от той специальности, которую он выберет.

Весь многообразный мир микробов изучает наука микробиология (от греч. micros – малый, лат. bios – жизнь, logos – учение). Мир микроорганизмов можно разделить на 4 больших царства: бактерии, грибы, простейшие и вирусы. Каждое из них является объектом изучения отдельных разделов микробиологии, самостоятельных дисциплин – бактериологии, микологии, протозоологии и вирусологии. Кроме того, микробиология делится на ряд разделов и дисциплин, прежде всего на общую и частную. Общая микробиология делится на анатомию (строение), физиологию, биохимию, генетику, экологию и эволюцию микробов. Частная микробиология по объектам изучения делится на медицинскую, ветеринарную, сельскохозяйственную, морскую, космическую, техническую.

Медицинская микробиология изучает микробов, патогенных для человека; ветеринарная – патогенных для животных; сельскохозяйственная – вызывающих заболевания у растений, морская и космическая изучают микробов, соответственно обитающих в морях и океанах, водных бассейнах или в космическом пространстве. Техническая микробиология изучает и реализует в практике возможности и свойства микробов синтезировать и производить в процессе своей жизнедеятельности ценные для человека продукты, например, сахара, спирты, углеводы, белки, в том числе ферменты, кислоты и т.д. На базе технической микробиологии возникла биотехнология.

Медицинская микробиология изучает строение микробов, способных вызвать у человека болезни, их жизнедеятельность (физиологию), генетику, экологию, патогенез (механизм болезнетворности), основные клинические проявления инфекционных болезней, специфическую диагностику, профилактику и лечение инфекционных болезней, а также их эпидемиологические особенности.

Из микробиологии родилась самостоятельная наука – иммунология, изучающая способы и механизмы защиты организма от генетически чужеродных веществ – антигенов. В диагностике инфекционных заболеваний решающую роль играют микробиологические исследования, которые включают комплекс иммунологических методов (иммунные реакции invitro и invivo), применяемых для индикации и идентификации микробов.

Задачи медицинской микробиологии:

1. Установление этиологической роли микроорганизмов в норме и патологии.

2. Разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний, индикации и идентификации возбудителей.

3. Бактериологический контроль окружающей среды, продуктов питания, соблюдения режима стерилизации и надзор за источниками инфекции в лечебных и других учреждениях.

4. Контроль за чувствительностью микроорганизмов к антибиотикам и другим препаратам, состоянием микробиоценозов поверхностей и полостей тела человека.

Строение микроорганизмов Определение значение микробиологии Направления изучения бактерий: что интересно исследователям Микробиология — википедия. что такое микробиология Микроорганизмы: строение и классификация Определение значение микробиологии. что означает слово значение микробиологии? Микробиология Микробиология Микробиология – наука о бактериях и других микроскопических организмах Строение микроорганизмов

Среда, в которой могут жить бактерии

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

На физиологию бактерий, на их рост и размножение влияет не только химический состав окружающей среды, а также такие факторы, как:

  • температура;
  • кислотность;
  • кислород;
  • соленость.

Используя каждый из этих параметров, можно осуществлять контроль над составом микрофлоры кожи, носоглотки и слизистых половых органов, желудочно-кишечного тракта. Это позволяет удерживать в рабочем состоянии биологический щит, защищающий нас от агрессивной окружающей среды.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Микрофлора, представленная в том числе бактериальными клетками, защищает нас от инфекций

Так, чересчур повышенная температура тела может губительно повлиять на те молочнокислые бактерии, которые входят в состав микрофлоры ЖКТ. Не только замедлится размножение молочнокислых бацилл, но и число жизнеспособных организмов значительно уменьшится.

Как известно, молочнокислые бациллы выживают в очень небольшом температурном диапазоне, от 34 до 40 градусов по Цельсию. 40°C – верхний предел для молочнокислых. Вот почему при более высоких температурах человек становится беззащитным перед патогенами, число которых может в этот период расти, поскольку патогены не так чувствительны к перепадам температуры, как молочнокислые.

Еще одним фактором, который формирует естественную защиту, является уровень кислотности. Кислотность – основной враг опасных для человека микробов, в то время как для молочнокислых бактерий повышенная кислотность – нормальная среда обитания.

Кислород не всегда благоприятно влияет на физиологию и темпы размножения бактерий. Так, например, некоторые бактерии брожения являются факультативно-анаэробными, и кислород может мешать им переключиться на более эффективную программу жизни в бескислородных условиях.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Осуществление контроля над подачей кислорода – один из технологических процессов на некоторых биохимических производствах.

Щелочная среда сдерживает рост и размножение некоторых патогенных бактерий, поэтому для контроля размножения патогенной микрофлоры врачи рекомендуют при появлении первых симптомов заболеваний горла полоскать его содой.

Однако такие методы не всегда помогают избежать инфекционного заболевания. Если в верхние дыхательные пути попала гемофильная бацилла, то бороться с ней можно только антибиотиками. Гемофильная палочка – возбудитель гемофильной пневмонии, которая весьма распространена среди детей младшей возрастной группы (до 4 лет).

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Разнообразие микроорганизмов

Микробиология – наука с глубокими корнями и с глобальными планами на будущее. Можно сказать, что сейчас микробиология только осваивает те инструменты и методы, которые позволят в ближайшем будущем совершить биотехнологическую революцию.

Что же представляют собой эти микроскопические объекты, с которыми человечество связывает свои лучшие чаяния на будущее и почему именно микроорганизмы помогут решить ряд глобальных проблем?

От микроорганизмов практически полностью зависит здоровье и жизнь человека.
Некоторые микробы демонстрируют чудеса приспособляемости к меняющимся условиям

Изучение этих биологических методов дает материал для решения основных проблем человечества.
Микроорганизмы формируют среду, в которой мы живем, и нам важно иметь хотя бы частичный контроль над процессами формирования тех или иных элементов окружающей среды.. В микробиологии выделяют множество групп мельчайших живых организмов

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?В микробиологии выделяют множество групп мельчайших живых организмов

Эти три аспекта имеют для нашей физиологии первостепенную важность. Вот почему микробиология главным образом изучает возможности поставить биологические механизмы на службу человеческому обществу

Для понимания основ общей микробиологии следует учесть, что микроорганизмы – это не только бактерии. Представители микробов есть во всех четырех царствах живой природы (царство – таксон):

  • бактерии (прокариоты) – безъядерные одноклеточные организмы;
  • археи – тоже безъядерные одноклеточные организмы, но отличающиеся от прокариот и по химическому составу некоторых органоидов, и по биохимии;
  • эукариоты – клетки с ядром, в это царство входят как микроорганизмы, так и высшие организмы (растения, животные), среди микроорганизмов в царстве эукариот рассматриваются одноклеточные грибы, протисты, хромисты;
  • вирусы – особая форма жизни, которая не имеет собственной клетки, но обладает генетическим аппаратом, который может встраиваться в другие живые клетки, благодаря чему вирусы получают возможность размножаться.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?Полностью безопасные для нас «соседи» – археи

Несмотря на огромное значение для жизни и здоровья человека таких микроорганизмов, как вирусы и грибы, особый интерес представляют в микробиологии именно бактерии. Они глобально влияют на работу всего нашего организма, являются его биологическим щитом и даже контролируют работу иммунной системы.

Определение значение микробиологии Направления изучения бактерий: что интересно исследователям Изучением микробов (бактерий) занимается микробиология– одна из областей Микробиология — википедия переиздание // wiki 2 Микробиология — википедия. что такое микробиология Микроорганизмы: строение и классификация Определение значение микробиологии. что означает слово значение микробиологии? Предмет и задачи микробиологии Микробиология Микробиология

Защитная система бактерии (антигены)

Чтобы бороться с болезнетворными микроорганизмами, а также учиться у них, микробиология изучает генетику бактерий и механизмы выработки ими антигенов. Антиген – молекула, которая вырабатывается организмом в ответ на внешнее или внутреннее неблагоприятное воздействие.

Микробиология выяснила, что бактерии боятся вирусов. Поэтому каждая структурная единица имеет свой персональный антиген:

  • капсульный (защищает от проникновения вирусов внутрь клетки);
  • соматический (защищает строительный механизм);
  • жгутиковый (защищает двигательный аппарат).

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Антигены защищают бактерию не только от вирусов, но и от антибиотиков.

Приспособленческая особенность генетики бактерий такова, что они могут обмениваться друг с другом генетической информацией о том, какой антиген наиболее эффективен в борьбе с конкретным вирусом или с конкретным антибиотиком. Благодаря уникальной генетике бактерии могут очень быстро вырабатывать нужные антигены, которые блокируют разрушение бактериальной клетки вирусом или антибиотиком.

Эти особенности генетики микроорганизмов микробиология и намерена поставить на службу медицине. Ведь количество инфекций, которые окружают человека ежедневно, просто колоссально. Учет бактерии в обыкновенной ране внешних кожных покровов показывает, что в такой ране до 10⁵ стафилококков. И это при том, что стафилококки из раны могут быть довольно легко удалены путем обработки антибактериальными препаратами.

Кокки в ране растут в геометрической прогрессии

Ситуация усложняется, когда речь идет о внутренних или глубоких ранах, которые сложно полностью дезинфицировать. Через очень короткое время в такой ране создается среда, которая является благоприятной для грамотрицательных клостридий.

Клостридия – это не экзотический микроб. Они находятся повсюду, а, попав в рану, становятся причиной гангрены. Заражение раны клостридией может стать причиной ампутации конечности, а в некоторых случаях даже приводить к летальному исходу.

Микробиология – перспективная наука. Еще очень многое про микроорганизмы только предстоит узнать.

Литература

  • Вербина Н. М., Каптерёва Ю. В. Микробиология пищевых производств. — М.: изд. ВО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1988. — ISBN 5-10-000191-7
  • Воробьёв А. В., Быков А. С., Пашков Е. П., Рыбакова А. М. Микробиология: Учебник. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Медицина, 2003. — 336 с. — (Учеб. лит. для студ. фарм. вузов). — ISBN 5-225-04411-5
  • Галынкин В. А., Заикина Н. А., Кочеровец В. И. и др. Основы фармацевтической микробиологии: учебное пособие для системы послевузовского образования. — С.-П.: Проспект науки, 2008. — 288 с. — ISBN 978-5-903090-14-3
  • Гусев М. В., Минеева Л. А. Микробиология. — 9-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2010. — 464 с. — (Серия: Классическая учебная книга). — ISBN 978-5-7695-7372-9
  • Гусев М. В., Минеева Л. А. Микробиология: Учебник для студ. биол. специальностей вузов. — 4-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2003. — 464 с. — ISBN 5-7695-1403-5
  • Емцев В. Т., Мишустин Е. Н. Микробиология : учеб. для студ. вузов / В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин. — 6-е изд., испр. — М. : Дрофа, 2006. — 445 с. — (Высшее образование). — ISBN 5-358-00443-2.
  • Заварзин Г. А., Колотилова Н. Н. Введение в природоведческую микробиологию. — М.: Книжный дом «Университет», 2001. — 256 с. — ISBN 5-8013-0124-0
  • Кондратьева Е. Н. Автотрофные прокариоты: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению «Биология», специальностям «Микробиология», «Биотехнология». — М.: Изд-во МГУ, 1996. — 302 с. — ISBN 5-211-03644-1
  • Лысак В. В. Микробиология: учеб. пособие. — Минск: БГУ, 2007. — 426 с. — ISBN 985-485-709-3
  • Шлегель Г. Г. История микробиологии: Перевод с немецкого. — М: изд-во УРСС, 2002. — 304 с. — ISBN 5-354-00010-6
  • Скороходов Л. Я. Материалы по истории медицинской микробиологии в дореволюционной России. — М. : Медгиз, 1948. — 356 с.
  • Скороходов Л. Я. Как развивалась микробиология. — М.: Медицина, 1965. — 50 с.

Что изучает микробиология?

В рамках микробиологических исследований анализируются формы жизни, которые можно было увидеть только с помощью микроскопа, являясь основными группами грибов, бактерий, микроскопических водорослей, простейших и вирусов.

Помимо этих групп, микробиология также занимается изучением паразитов и червей, таких как гельминты.

вирус

Вирусология является разделом микробиологии, которая изучает эти микроорганизмы. Вирусы не классифицируются как живые существа, потому что они не имеют клеточной системы и могут размножаться только в живых клетках.

Некоторые типы вирусов считаются патогенными, то есть они вызывают заболевания у живых существ, в которых они инкубируются. Грипп, СПИД, оспа и желтая лихорадка являются некоторыми примерами заболеваний, которые могут передаваться через вирусы.

В дополнение к изучению структуры и других свойств вирусов, вирусология также фокусируется на исследованиях способов разработки вакцин и методов лечения вирусных инфекций.

Узнайте больше о вирусах.

бактерии

Они являются одноклеточными микроорганизмами и прокариотами, то есть их генетический материал не хранится в мембране.

Как и вирусы, некоторые виды бактерий могут передавать людям такие заболевания, как: туберкулез, менингит, холера, пневмония и другие.

Бактериология — это отрасль микробиологии, которая занимается изучением бактерий.

грибы

Микробиология, изучающая грибы, — это микология, наука, также известная как микология.

Грибы могут быть многоклеточными или одноклеточными, макроскопическими или микроскопическими, эукариотами и гетеротрофами.

Некоторые виды грибов также могут быть патогенными, вызывая такие заболевания, как: микозы, кандидоз, chilblains и другие.

простейшие одноклеточные организмы

Это одноклеточные, гетеротрофные и эукариотические существа. Некоторые простейшие считаются паразитами, потому что они обитают в других живых организмах.

Микробиология – наука о бактериях и других микроскопических организмах Строение микроорганизмов Определение значение микробиологии Направления изучения бактерий: что интересно исследователям Изучением микробов (бактерий) занимается микробиология– одна из областей Микробиология — википедия переиздание // wiki 2 Микробиология — википедия. что такое микробиология Микроорганизмы: строение и классификация Определение значение микробиологии. что означает слово значение микробиологии? Предмет и задачи микробиологии

Некоторые виды простейших могут вызывать такие заболевания, как: малярия, болезнь Шагаса, амебиаз и другие.

Узнайте больше о простейших.

Дыхательные механизмы

Для живого организма дыхание – это возможность поддерживать внутренний метаболизм. У человека и у прочих высших животных дыхание представляет собой процесс окисления кислородом. Метаболизм многих видов бактерий также поддерживается за счет окисления, однако в отличие от всего остального живого мира это окисление у микробов не всегда осуществляется за счет кислорода.

Те бактерии, у которых дыхание – окисление кислородом, называются аэробными. Кроме аэробных, есть еще и анаэробные микроорганизмы. Анаэробы – это те, метаболизм которых поддерживается за счет окисления других химических соединений.

Какие существуют биологические науки? что изучают биологические науки?

Есть также микроорганизмы, которые в присутствии кислорода используют механизм аэробного окисления, а в отсутствие кислорода осуществляют окисление, используя доступные химические соединения. Такие бактерии называются факультативно-анаэробными. Те, которые погибают в присутствии кислорода, называются облигатными анаэробами.

Грибная лилипутия — от паразитов до хищников

Грибы — одни из самых удивительных и загадочных живых существ — недаром выделены в отдельное царство наравне с растениями и животными. Систематически все грибы относятся к микроорганизмам, и огромное большинство из них действительно можно увидеть невооруженным глазом только тогда, когда они разрастаются на подходящем субстрате, образуя колонии (плесени).

Микроскопические грибы (микромицеты) практически вездесущи — их можно встретить везде: в атмосферном воздухе, почве, на стенах домов, даже на музейных экспонатах… Многие из этих малозаметных созданий представляют потенциальную опасность для здоровья людей и животных, являясь причиной возникновения микозов и аллергий.

Однако человек давно научился использовать их в своих целях, например, в виноделии и хлебопечении. Сегодня микроскопические грибы являются также продуцентами важнейших лекарств (антибиотиков) и биологически активных веществ. А такие удивительные создания, как хищные грибы, используются для разработки биологических средств защиты растений от вредителей. Задача ученых — продолжать поиск новых эффективных «биотехнологических» штаммов среди огромного разнообразия представителей третьего царства

Собирая в осеннем лесу крепенькие боровики, мы не задумываемся, что имеем дело не с самими грибами, а лишь с их плодовыми телами, пусть и крупными. Систематически все грибы относятся к микроорганизмам, и огромное большинство из них действительно можно увидеть невооруженным глазом лишь когда они образуют колонии, разрастаясь на подходящем субстрате. Этот огромный, невидимый микрокосм окружает нас. Вы найдете грибы везде: в воздухе и почве, в домах и на музейных экспонатах, и даже – в обычном утреннем бутерброде.

Среди высших организмов грибы составляют отдельное обширное царство*. Систематики выделяют в нем два отдела: слизевые грибы – Myxomycota, и собственно грибы (истинные грибы) – Eumycota, которые, в свою очередь, подразделяются на шесть классов. Неспециалисту разобраться во всех классификационных тонкостях грибного разнообразия невозможно, да и не нужно. К тому же и сами микологи для удобства делят все грибы, независимо от их систематической принадлежности, на две группы, согласно размерам – микро- и макромицеты.

В рассевах проб атмосферного воздуха были идентифицированы представители 18 родов микромицетов, не считая неопознанных

Микромицеты (от греч. mikros – маленький и mykes – гриб) оправдывают свое название: большинство из них можно увидеть лишь с помощью микроскопа. Однако, разрастаясь на подходящем субстрате, микромицеты могут становиться видимыми невооруженным глазом, образуя всем известные «плесени». При этом они никогда не образуют крупных плодовых тел, как, например, шляпочные грибы, широко используемые в кулинарии и медицине.

Однако человек давно научился использовать в своих целях и эти малозаметные и не всегда презентабельные создания. Виноделие, хлебопечение – примеры первых биотехнологий, где нашли применение дрожжи, одноклеточные представители обширного класса сумчатых грибов (к этому же классу относятся сморчки и знаменитые трюфели). В историю сыроварения яркую страницу вписали грибы р. Penicillium, представители которого придают острый вкус и голубой мраморный окрас знаменитому рокфору. Этот же род открыл новую эру в лечении тяжелых бактериальных инфекций, дав миру антибиотики.

Сначала человек использовал дикие штаммы, но затем с помощью селекции, а потом и достижений генетики удалось получить высокоэффективные штаммы микромицетов, которые сегодня широко используются не только для получения вин, сыра и антибиотиков, но также органических кислот, ферментов, витаминов, кормовых добавок и т. п. Микроскопические грибы стояли и у истоков разработки биологических средств защиты растений от насекомых-вредителей, болезней и сорняков.

Микроскопические грибы – одни из самых вездесущих высших (эукариотических) организмов. Вверху – колония энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana из рассевов атмосферного воздуха

Но у каждой медали есть две стороны. Так, среди микромицетов есть много видов, способных вызывать различные заболевания у растений, животных и человека. Фактором риска для здоровья человека считается присутствие в жилых помещениях спор грибов родов Aspergillus, Cladosporium и Penicillium, поскольку некоторые их представители могут вызывать серьезные заболевания (микозы) либо аллергии (Иванова и др., 2007; Кононенко и др., 2008). Патогенные и аллергенные виды микроскопичеких грибов выделяют даже из музейного воздуха и выставочных экспонатов (Богомолова и др., 2007).

Таким образом, и полезные, и вредные для человека микроскопические грибы находятся прямо рядом с нами: в почве, воздухе, на стенах домов и т. п. Эти микроорганизмы, как показывают исследования, являются неотъемлемыми структурными и функциональными компонентами любых наземных экосистем.

Прямо из воздуха

Чтобы убедиться в вездесущности микромицетов, достаточно посмотреть результаты биологического мониторинга атмосферного аэрозоля юга Западной Сибири, который был проведен сотрудниками нескольких научных подразделений ГНЦ ВБ «Вектора» (Сафатов, Теплякова и др., 2009).

Среди грибов, обнаруженных в рассевах проб атмосферного воздуха, были идентифицированы представители 18 родов, не считая неопознанных. Доминирующими являются грибы родов Aspergillus, Penicillium, Cladosporium и Alternaria – все эти потенциально опасные для здоровья человека виды грибов характерны и для других регионов СНГ, от Аджарии до Санкт-Петербурга (Иванова и др., 2007; Верулидзе и др., 2008). Представители еще пяти родов являются фитопатогенными, т. е. вызывают заболевания у растений.

Колонии микроскопических грибов из рассевов атмосферного воздуха поражают разнообразием и причудливостью своей формы и окраски

Однако в рассевах проб атмосферного воздуха обнаружились и колонии грибов, являющиеся потенциальными продуцентами различных биологически активных веществ. Например, темноокрашенные грибы, содержащие меланин, споры которых, как оказалось, присутствовали во всех пробах атмосферного воздуха.

Как известно, меланин (от греч. mеlanos – черный) – широко распространенный в природе темный пигмент, содержащийся в эпидермисе, волосах, сетчатке глаза и т. д.; именно этот пигмент в большом количестве образуется в нашей коже под действием ультрафиолетовых лучей. Но одним загаром его функции не ограничиваются: меланин не только является регулятором процессов клеточного метаболизма, но и играет роль универсального протектора при действии на клетку физико-химических факторов мутагенной и канцерогенной природы (Борщевская и др., 1999).

Многие грибы-микромицеты содержат темный пигмент меланин и являются потенциальными продуцентами этого биологически активного вещества. На фото – колония и почкующиеся конидии гриба р. Aureobasidium из рассева пробы воздуха. Световая микроскопия

В настоящее время в Беларуси уже производятся мази от кожных заболеваний, в которых используется меланин, полученный из грибов (Литвинов и др., 2008). Занимаются грибными меланинами и иркутские исследователи (Огарков и др., 2008).

Среди грибов, часто встречающихся в рассевах и представляющих интерес для медицинской биотехнологии, хочется выделить р. Aureobasidium. На основе одного из видов этого рода в той же Беларуси уже начато промышленное производство нового плазмозаменяющего вещества (Литвинов и др., 2008).

За чужой счет

Колонии грибов, выросшие из рассевов атмосферного воздуха, часто представляли собой смесь из колоний двух и более видов, которые различались по форме и цвету. Внимательное исследование под микроскопом показало, что часто имело место паразитирование одного вида гриба на другом.

Термин «микофильность» обозначает способность организма развиваться в природе за счет грибов. Микофильными бывают вирусы, бактерии, актиномицеты… Но все эти организмы превосходят по числу видов и паразитической активности сами грибы, которые так и называются – микофилы. Численность этой группы, куда входят представители почти всех классов грибов, достигает 2 тыс. видов (Рудаков, 1981).

Микофильные грибы широко распространены в разных климатических зонах и во всех местообитаниях: в воде, почве, на плодовых телах и в мицелии макроскопических грибов, на поверхности и внутри мицелия различных микромицетов и т. д. Эти грибы играют в природных экосистемах важную роль: они способствуют разложению и минерализации грибных остатков и ограничивают численность популяций других грибов.

Слева – белая «паутина» на поверхности колонии гриба р. Aspergillus – мицелий паразитического микофильного гриба. Справа – гифа микофильного гриба внутри кондиеносца Aspergillus. Световая микроскопия

Микофилы являются естественными врагами фитопатогенных грибов, поэтому их используют в практике биологической защиты растений. Например, продуцентами биопрепаратов являются грибы р. Trichoderma, Ampelomyces и др. С другой стороны, микофилы представляют серьезную угрозу для культивируемых съедобных грибов – достаточно упомянуть белую гниль шампиньона, вызываемую грибом Mycogone pernicosa. Урожайность грибной культуры при таком заражении снижается вдвое и более.

Паразитические грибы могут играть отрицательную роль и в ряде других случаев, связанных с культивированием грибов: при поддержании коллекций грибных штаммов, когда колонии пересеваются на новые питательные среды; при производстве коммерческого мицелия. Стоит добавить, что развитие в России промышленного грибоводства привело к появлению большого числа лабораторий по производству посевного мицелия. И не секрет, что в таких лабораториях зачастую нет даже микроскопа, и вся оценка роста и качества мицелия проводится визуально, по цвету колоний и скорости зарастания среды.

Грибы-микофилы представляют особую опасность при выделении тканевых и споровых культур из природных или культивируемых грибов. Например, практически все штаммы съедобных грибов-базидиомицетов, отобранные в 1950—1970-е гг. для промышленного культивирования в целях получения грибной биомассы, оказались микофильными гифомицетами.

В результате культивирование таких штаммов породило ошибочные представления, что в глубинной культуре базидиомицетов образуются мутанты с несвойственным высшим грибам типом спороношения. Поскольку грибная биомасса, полученная в результате такого культивирования, не имела ожидаемого вкуса и аромата, это отрицательно сказалось на развитии исследований в области глубинного культивирования съедобных грибов (Бухало, 1998).

Жертвами микофильного гриба могут становится как мирные грибы-базиомицеты, так и хищные гифомицеты. Слева – микофильный гриб (тонкие гифы) в культуре лекарственного гриба – чаги. Справа – гифы микофильного гриба Cephalosporium внутри гиф хищного нематофагового гриба Arthrobotrys oligospora

В результате исследований удалось установить, что микофильные грибы могут присутствовать в культурах многих съедобных и лекарственных грибов длительное время в форме мицелия (т. е. гифа паразита сохраняется в гифе базидиомицета) (Теплякова, 1999). Причем их присутствие в пересеваемых колониях долгое время может не проявляться – обнаружить его можно только при исследовании образцов под микроскопом.

Однако иногда гриб-паразит может получить преимущественное развитие. И специалист-миколог, не знакомый с особенностями жизнедеятельности микофильных грибов, не всегда может разобраться с причиной массового размножения другого гриба, а не культивируемого. Чаще всего это явление объясняется недостаточной стерильностью среды, однако причина лежит гораздо глубже.

В конечном счете культура базидиомицета может быть потеряна. Например, в Новосибирск из Казахстана был привезен запатентованный штамм шампиньона, продуцента биологически активного вещества. Автор штамма, опытный технолог, проводила контроль культуры гриба после его выделения из природы преимущественно визуально. В результате оказалось, что вместо шампиньона в качества продуцента БАВ давно используется микофильный гриб р. Verticillium.

Охотники за нематодами

Среди микромицетов хочется особо выделить одну экологическую группу грибов, эволюционно связанную с обычными обитателями почвы нематодами (круглыми червями). Эти удивительные грибы, которых формально можно отнести к паразитам, по повадкам – настоящие хищники.

Естественные враги нематод названы хищными грибами за их способность формировать на гифах мицелия различного вида приспособления для улавливания своих жертв. Поскольку хищные грибы обнаружены практически во всех частях мира, это свидетельствует, что в природе они играют важную экологическую роль, утилизируя огромную массу нематод, многие из которых являются возбудителями опасных гельминтозов растений и животных.

Вообще роль хищных грибов в природе еще в полной мере не изучена, хотя в последние годы была проделана большая работа по отбору из природы эффективных штаммов нематофаговых грибов, изучению их особенностей, а также разработке технологии получения биопрепаратов против разных видов фитопаразитических нематод и испытанию их в природе (Теплякова, Ананько, 2009а, б).

Среди всех живых организмов грибы выделяются разнообразием способов размножения: 1 – хламидоспоры хищного гриба Duddingtonia flagrans; 2 – почкование клеток дрожжей р. Aureobasidium; 3 – конидиеносец с головкой конидий гриба р. Aspergillus; 4 – спорангиеносцы с эндогенными спорангиоспорами гриба р. Rizopus

Однако и на этих маленьких хищников нашлась управа – все те же микофильные грибы. С этим явлением исследователи из «Вектора» столкнулись при выделении гифомицетов из почвы в культуру: детальное микроскопическое исследование показало, что гифы и конидии хищного гриба вследствие паразитирования в них микофила иногда практически лишаются своего «живого» содержимого. Хотя внешне разрастание паразита в колонии хищника могло проходить незаметно, часто оно приводило к вытеснению хозяина. В результате качество биопрепарата против нематод падало, и ожидаемого эффекта при внесении его в почву не наступало.

Но есть и обратные примеры. Так, в лаборатории антибиотиков МГУ изучался сибирский штамм хищного гриба Arthrobotrys longa как потенциальный продуцент фибринолитических ферментов. Однако тщательное всесторонее исследование штамма показало, что продуцентом этих ферментов был вовсе не хищный гриб, а сопутствующий ему микофил р. Cephalosporium.

А вот результат успешной охоты – почвенная нематода, сжатая ловчим кольцом хищного гриба Dactylariopsis brochopaga. Световая микроскопия

Дальнейшая оценка трех изолятов микофильных грибов, выделенных из хищных грибов, подтвердили предположение, что истинными продуцентами фибринолитических ферментов являются такие грибы-паразиты (Теплякова, 1999). Возможно, что дальнейший поиск штаммов грибов с фибринолитической активностью следует целенаправленно вести именно среди группы микофильных грибов.

Среди высших организмов грибы являются рекордсменами по способностям адаптироваться к самым разным условиям окружающей среды. Развитая поверхность нитей-гифов, составляющих грибной мицелий, обеспечивает большую площадь поглощения питательных веществ путем абсорбции. Имея мощный ферментативный аппарат, грибы могут разрушать многие материалы, созданные человеком – деревянные конструкции, строительные материалы и даже авиационное топливо.

Учитывая опасность биоповреждений, в строительные нормативы с 1997 г. введен термин «биологически активные среды», а для проведения регламентных технических осмотров самолетов ученые предлагают нормативно ввести обязательные контрольные анализы топлива и топливных систем с использованием стандартных микологических и микробиологических методов.

Но. как уже неоднократно упоминалось выше, наши давние враги могут стать и нашими союзниками, в том числе и в борьбе с человеческими недугами. Конечно, пока грибы, в том числе микроскопические, не часто используют для фармакологических целей, поэтому задача ученых – продолжать поиск эффективных продуцентов биологически активных веществ среди огромного природного разнообразия.

Борщевская М. И, Васильева С. М. Развитие представлений о биохимии и фармакологии меланиновых пигментов // Вопросы медицинской химии. 1999. Т. 45, вып. 1. С. 13—23.

Огарков Б. Н., Огаркова Г. Р., Самусенок Л. В. Грибы – защитники, целители и разрушители. Иркутск: ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2008. 248 с.

Рудаков О. Л. Микофильные грибы, их биология и практическое значение . М.: Наука ,1981. 160 с.

Сафатов А. С., Теплякова Т. В., Белан Б. Д. и др. Концентрация и изменчивость состава микромицетов в атмосферном аэрозоле юга Западной Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22, № 9. С. 901—907.

Теплякова Т. В. Биоэкологические аспекты изучения и использования хищных грибов-гифомицетов. Новосибирск. 1999. 252 с.

Патент № 2366178, РФ. Способ получения препарата на основе хламидоспор микроскопического гриба для борьбы с паразитическими нематодами растений и животных / Теплякова Т. В., Ананько Г. Г. // Бюл. № 25. 2009.

Теплякова Т. В., Ананько Г. Г. Хищные грибы-гифомицеты против паразитических нематод // Защита и карантин растений. 2009. № 6. С. 22—25.

В публикации использованы фото автора

*См. «НАУКА из первых рук». 2010. № 33 (3). С. 104—113

: 29 Сен 2010 , Чарлз Дарвин — великий популяризатор эволюционной идеи , том 34, №4