Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.Значение микроорганизмов
Бактерии и грибы разрушают органическое вещество и участвуют в круговороте веществ в природе.
Разлагая органические вещества, микроорганизмы являются причиной порчи продуктов.
Некоторые микроорганизмы в результате своей жизнедеятельности разрушают человеческие строения, чем наносят огромный ущерб.
Человек использует бактерии для очистки сточных вод.
Человек получает с помощью микроорганизмов множество незаменимых продуктов(хлеб и сыр, вино и кумыс, льняная пряжа).
Некоторые микроорганизмы являются причиной инфекционных заболеваний человека.
В кишечнике человекаи и других животных живут многие бактерии-симбионты, которые приносят огромную пользу организму.
Бактерии, живущие внутри организма, выделяют дополнительное тепло.
Человек заставил микробы вырабатывать бактериальные удобрения, антибиотики, витамины, препараты для защиты растений. Такое техническое использование микроорганизмов называется биотехнологией.
Методом генетической инженерии получают многие белковые биологические вещества, представляющие ценность для медицины.
2.Всем бактериям присущи определенная форма и размеры, которые выражаются в микрометрах (мкм). Они варьируют в широких пределах — от 0,1—0,15 (Mycoplasma) до 10—15 мкм (Clostridium) в длине и от 0,1 мкм до 1,5—2,5 мкм в диаметре. Большая часть бактерий имеет размеры 0,5—0,8 мкм х 2—3 мкм.
Различают следующие основные формы бактерий: шаровидные (сферические), или кокковидные (греч. kokkos — зерно); палочковидные (цилиндрические); извитые (спиралевидные); нитевидные. Кроме того, существуют бактерии, имеющие треугольную, звездообразную, тарелкообразную форму. Обнаружены так называемые квадратные бактерии, которые образуют скопления из 8 или 16 клеток в виде пласта.
9.В постоянно происходящих в природе превращениях веществ и энергии особая роль принадлежит микроорганизмам. Они активно способствуют расщеплению растительных и животных остатков, всех выделений и отбросов на простейшие соединения и первоначальные химические элементы, обеспечивая тем самым кругооборот веществ в природе.
Среди изменений веществ, вызываемых микроорганизмами, наибольший интерес представляют превращения, связанные с кругооборотом азота и углерода, являющихся важнейшими элементами всего живого органического мира.
Под круговоротом азота и углерода понимают процессы синтеза и распада органических веществ.
Синтез органических соединений в природе начинают растения. В растительных клетках, содержащих хлорофилл, из неорганических веществ и воды при помощи солнечной энергии образуются различные органические соединения. При этом источником азота для растений являются главным образом соли азотной кислоты или соли аммония, а углерод они получают из углекислого газа атмосферы.
Синтезируемые растениями органические соединения используются ими для роста и, кроме того, в большом количестве откладываются в растительных органах и тканях в виде запасных питательных веществ. Таким образом, растения становятся богатейшим источником углеводов, белков и жиров, в которых нуждаются животные и люди.
Животные организмы, в том числе и человек, не способны, подобно растениям, синтезировать органические соединения из минеральных веществ, им требуются готовые органические продукты растительного или животного происхождения.
Потребляя растительную пищу, животный мир земли постоянно уменьшает запасы растительного царства. В то же время происходит непрерывное пополнение этих запасов путем размножения и роста растений, которое осуществляется за счет природных источников углекислоты и азотосодержащих солей. Однако запасы углекислого газа и усвояемых растениями азотосодержащих солей в природе весьма ограничены: углекислоты в атмосфере содержится всего около 0,03%, а находящийся в воздухе азот (около 78%) растениями не усваивается. Поэтому без восстановления природные запасы углекислого газа и минеральных соединений азота вскоре оказались бы исчерпанными и развитие растительного и, следовательно, животного мира должно было бы прекратиться. Кроме того, образовались бы огромные скопления остатков растений и трупов животных.
Однако это не происходит, потому что в природе параллельно с синтезом органических веществ протекают процессы их разложения. В результате разрушительных процессов химические элементы, составляющие органические соединения, возвращаются как бы в исходное состояние. Главную роль в этой разрушительной работе играют микроорганизмы. Микробы, воздействуя на растительные и животные остатки, разлагают составляющие их органические соединения на простые вплоть до таких простейших минеральных веществ, как углекислый газ, аммиак и вода. Таким образом микроорганизмы возвращают в природу углерод в виде углекислого газа, а азот - в виде аммиака, который может быть использован растениями непосредственно в виде солей аммония или после превращения его в азотнокислые соли.
Следует заметить, что разрушение органических соединений и пополнение в известной мере расходуемой углекислоты в природе происходят также в процессе дыхания животных и растений. Частичная потеря почвой азота вследствие перехода его из минеральных азотсодержащих веществ в атмосферу компенсируется деятельностью азотфиксирующих бактерий, усваивающих атмосферный азот и связывающих его в виде доступных растениям соединений.
13.14.15.ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ
Температура
По отношению к температурным условиям микроорганизмы разделяют на термофильные, психрофильные и мезофильные.
Термофильные виды. Зона оптимального роста равна 50-60°С, верхняя зона задержки роста - 75°С. Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна, сена.
Психрофильные виды (холодолюбивые) растут в диапазоне температур 0-10°С, максимальная зона задержки роста 20-30°С. К ним относит большинство сапрофитов, обитающих в почве, пресной и морской воде. Но есть некоторые виды, например, иерсинии, психрофильные варианты клебсиелл, псевдомонад, вызывающие заболевания у человека.
Мезофильные виды лучше растут в пределах 20-40°С; максимальная 43-45°С, минимальная 15-20°С. В окружающей среде могут переживать, но обычно не размножаются. К ним относится большинство патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
Высокая температура вызывает коагуляцию структурных белков и ферментов микроорганизмов. Большинство вегетативных форм гибнет при температуре 60°С в течение 30 мин, а при 80-100°С – через 1 мин. Споры бактерий устойчивы к температуре 100°С, гибнут при 130°С и более длительной экспозиции (до 2 ч.).
Для сохранения жизнеспособности относительно благоприятны низкие температуры (например, ниже 0°С), безвредные для большинства микробов. Бактерии выживают при температуре ниже –100°С; споры бактерий и вирусы годами сохраняются в жидком азоте (до –250°С).
Влажность
При относительной влажности окружающей среды ниже 30% жизнедеятельность большинства бактерий прекращается. Время их отмирания при высушивании различно (например, холерный вибрион – за 2 суток, а микобактерии – за 90 суток). Поэтому высушивание не используют как метод элиминации микробов с субстратов. Особой устойчивостью обладают споры бактерий.
Широко распространено искусственное высушивание микроорганизмов, или лиофилизация. Метод включает быстрое замораживание с последующим высушиванием под низким (вакуумом) давлением (сухая возгонка). Лиофильную сушку применяют для сохранения иммунобиологических препаратов (вакцин, сывороток), а также для консервирования и длительного сохранения культур микроорганизмов.
Влияние концентрации растворов на рост микроорганизмов опосредовано изменением активности воды как меры доступной для организма воды. И если содержание солей вне клетки окажется выше их концентрации в клетке, то вода будет выходить из клетки. Угнетение патогенных бактерий хлористым натрием обычно начинается при его концентрации около 3%.
Излучения
Солнечный свет губительно действует на микроорганизмы, исключением являются фототрофные виды. Наибольший микробицидный эффект оказывает коротковолновые УФ-лучи. Энергию излучения используют для дезинфекции, а также для стерилизации термолабильных материалов.
УФ-лучи (в первую очередь коротковолновые, т.е. с длиной волны 250-270 нм) действуют на нуклеиновые кислоты. Микробицидное действие основано на разрыве водородных связей и образовании в молекуле ДНК димеров тимидина, приводящем к появлению нежизнеспособных мутантов. Применение УФ-излучения для стерилизации ограничено его низкой проницаемостью и высокой поглотительной активностью воды и стекла.
Рентгеновское и g-излучение в больших дозах также вызывает гибель микробов. Облучение вызывает образование свободных радикалов, разрушающих нуклеиновые кислоты и белки с последующей гибелью микробных клеток. Применяют для стерилизации бактериологических препаратов, изделий из пластмасс.
Микроволновое излучение применяют для быстрой повторной стерилизации длительно хранящихся сред. Стерилизующий эффект достигается быстрым подъемом температуры.
Ультразвук
Определенные частоты ультразвука при искусственном воздействии способны вызывать деполимеризацию органелл микробных клеток, под действием ультразвука газы, находящиеся в жидкой среде цитоплазмы, активируются и внутри клетки возникает высокое давление ( до 10 000 атм). Это приводит к разрыву клеточной оболочки и гибели клетки. Ультразвук используют для стерилизации пищевых продуктов (молока, фруктовых соков), питьевой воды.
Давление
Бактерии относительно мало чувствительны к изменению гидростатического давления. Повышение давления до некоторого предела не сказывается на скорости роста обычных наземных бактерий, но в конце концов начинает препятствовать нормальному росту и делению. Некоторые виды бактерий выдерживают давление до 3 000 – 5 000 атм, а бактериальные споры - даже 20 000 атм.
В условиях глубокого вакуума субстрат высыхает и жизнь невозможна.
Фильтрование
Для удаления микроорганизмов применяют различные материалы (мелкопористое стекло, целлюлоза, коалин); они обеспечивают эффективную элиминацию микроорганизмов из жидкостей и газов. Фильтрацию применяют для стерилизации жидкостей, чувствительных к температурным воздействиям, разделения микробов и их метаболитов (экзотоксинов, ферментов), а также для выделения вирусов.
ДЕЙСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ
Способность ряда химических веществ подавлять жизнедеятельность микроорганизмов зависит от концентрации химических веществ и времени контакта с микробом. Дезинфектанты и антисептики дают неспецифический микробицидный эффект; химиотерапевтические средства проявляют избирательное противомикробное действие.
По механизму действия противомикробные вещества разделяются на:
а) деполимеризующие пептидогликан клеточной стенки,
б) повышающие проницаемость клеточной мембраны,
в) блокирующие те или иные биохимические реакции,
г) денатурирующие ферменты,
д) окисляющие метаболиты и ферменты микроорганизмов,
е) растворяющие липопротеиновые структуры,
ж) повреждающие генетический аппарат или блокирующие его функции.
У микроорганизмов химической деструкции прежде всего подвергаются белки и липиды цитоплазматической мембраны, белковые молекулы жгутиков, фимбрий, секс-пили, порины клеточной стенки грамположительных бактерий, связывающие белки периплазмы, протеиновые капсулы, экзотоксины, ферменты-токсины и ферменты питания. Деструкция гетерогенных полимеров (белки, полиэфиры и др.) происходит как при действии окислителей, так и при действии гидролизующих и детергентных антисептиков ( кислоты, щелочи, соли двух- и поливалентных металлов и др.).
ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ
К биологическим средстваммогут быть отнесены препараты, содержащие живых особей - бактериофагов и бактерий, обладающих выраженной конкурентной активностью по отношению к патогенным и условно-патогенным для человека и животных видам микробов. Они вводятся в организм в жизнеспособном состоянии. Фаги и антагонисты оказывают прямое повреждающее действие на патогенных и условно-патогенных микробов; изготовленные из них лекарственные препараты предназначены для местного применения, для них характерна специфичность действия на микроорганизмы и безвредность для пациента; целью их внесения в организм человека и животных является лечение или профилактика инфекционных заболеваний. По механизму действия они близки к химическим антисептикам.
Необходимо также помнить и о молочно-кислых бактериях, которые вызывают процесс молочно-кислого брожения. Некоторые молочно-кислые бактерии способны синтезировать антибиотики и с их помощью подавлять развитие болезнетворных микробов.
Препараты, содержащие бактерии (эубиотики или пробиотики): колибактерин, лактобактерин, бифидумбактерин, бификол, микрококкобактерин, линекс, бактисубтил и другие.
Препараты, содержащие бактериофаги: бактериофаг брюшнотифозный, бактериофаг дизентерийный, бактериофаг сальмонеллезный, бактериофаг коли-протейный, бактериофаг стафилококковый, бактериофаг стрептококковый, бактериофаг пиоцианеус, бактериофаг синегнойный, бактериофаг клебсиеллезный, пиофаг комбинированный и другие.
16.АНТИМИКРОБНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ В ПРОФИЛАКТИКЕ
И ЛЕЧЕНИИ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ
В основе методов профилактики и борьбы с инфекционными болезнями лежат прямые, косвенные и комплексные методы уничтожения или подавления жизнедеятельности патогенных и условно-патогенных для человека микроорганизмов. Главная цель проводимых мероприятий – прерывание возможной передачи возбудителей от источника их выделения (больных или практически здоровых носителей) к восприимчивым индивидуумам.
Прямые антимикробные методы обозначают термином микробная деконтаминация, под которой понимают полное или частичное удаление микроорганизмов с объектов внешней среды и биотопов человека с помощью факторов прямого повреждающего действия. Может быть выделено два принципиально различных типа деконтаминации:
Микробная деконтаминация
объектов внешней среды
Стерилизация
Дезинфекция
Микробная деконтаминация
живых организмов
Антисептика
Химиотерапия
Асептика
СТЕРИЛИЗАЦИЯ
Стерилизация – освобождение объекта внешней среды от всех микроорганизмов (в том числе споры бактерий) с помощью физических и/или химических способов.
Основные цели стерилизации: предупреждение заноса микробных клеток в организм человека при медицинских вмешательствах; исключение контаминации питательных сред и культур клеток при диагностических исследованиях; предупреждение микробной биодеградации материалов, в том числе диагностических и лекарственных средств.
Различают следующие методы стерилизации:
Физические – термический, радиационный и механический.
Химические – растворами и газами.
Термическая стерилизация предметов.
Паровой стерилизации подвергают изделия из текстиля, из резины, стекла, некоторых полимерных материалов, питательные среды, лекарственные препараты. Обработка насыщенным водяным паром под давлением в паровых стерилизаторах (автоклавах) при температуре 132°С в течение 20 минут (могут быть и другие режимы).
Воздушной стерилизации (сухой жар в воздушных стерилизаторах)подвергают изделия из металла, стекла, силиконовой резины при температуре 180°С 60 мин.
Дробная (многоразовая) стерилизация (тиндализация) текучим паром в автоклаве при 100°С или нагревание в водяной бане при 60-80°С применяют при стерилизации сывороток и углеводов, некоторых лекарственных препаратов.
Прокаливанием на пламени горелки в течение 0,5 – 1 мин можно стерилизовать бактериальные петли, иглы.
Кипячение, даже с содой, не может быть отнесено к стерилизации, так как эта процедура не освобождает объект от всех микроорганизмов.
Пастеризация - щадящий способ температурной обработки, при котором инактивируется большинство вегетативных форм бактерий, однако споры бактерий сохраняются. Используется для обезвреживания некоторых жидких продуктов (молока, вина, пива, соков) с целью сохранить их вкусовые качества и ценные компоненты, а также для продления срока их хранения (60-70°С в течение 20-30 мин и другие режимы).
Химическую стерилизацию используют при обработке крупногабаритных изделий, приборов, а также аппаратов и термолабильных изделий.
Для газовой («холодной») стерилизации обычно используют герметичные контейнеры, которые заполняют парами летучих веществ: формальдегида, смесью паров формальдегида и этилового спирта, окисью этилена, смесью окиси этилена и бромистого метила.
Для химической стерилизации растворами применяют отечественные (первомур - смесь пергидроля и муравьиной кислоты, перекись водорода, бианол, анолит и др.), импортные препараты (гигасепт, глутаровый альдегид, дюльбак и др.).
Радиационный метод, или лучевую стерилизацию g-лучами, применяют обычно на специальных установках при промышленной стерилизации изделий однократного применения - полимерных шприцев, систем для переливания крови, полимерных чашек Петри, пипеток и других термолабильных и хрупких средств.
Для частичного обеспложивания воздуха в микробиологических лабораториях, боксах и операционных применяют обработку помещения ультрафиолетовыми лучами с помощью бактерицидных ламп различной мощности. Поскольку при этом нет полного освобождения от микробов, стерилизации воздуха не происходит.
Механический метод стерилизации. Стерилизацию фильтрованием применяют в тех случаях, когда высокая температура может резко ухудшить качество стерилизуемых жидких материалов (сыворотки, питательные среды, реактивы, антибиотики, лекарства, бактериофаги). Стерилизация достигается пропусканием растворов и взвесей через мелкопористые фильтры различных типов, задерживающих только клеточные формы микробов и их споры.
Контроль объектов, подвергшихся стерилизации, как правило, не производится, его заменяют контролем работы стерилизаторов с помощью физических, химических и биологических способов. Для проведения микробиологического контроля объектов, подвергшихся стерилизации, производят посевы кусочков материала, смывов с предметов на питательные среды, позволяющие обнаружить аэробные и анаэробные бактерии и грибы. Отсутствие роста после 14 дней инкубации в термостате свидетельствует о стерильности предмета.
Рис. 1. Одна из основных целей стерилизации - предупреждение заноса микробных клеток в организм человека при медицинских вмешательствах.
ДЕЗИНФЕКЦИЯ
Дезинфекция– мероприятия направленные на уничтожение или резкое подавление численности патогенных и условно-патогенных микроорганизмов во внешней среде.
Для обеззараживания объектов в ЛПУ и в микробиологической лаборатории используют механические, физические и химические методы и средства.
Механический метод дезинфекции не убивает микроорганизмы, он основан на удалении микроорганизмов, включая патогенные и условно-патогенные, с объектов. Это достигается путем фильтрации воздуха, воды через фильтры, изготовленные из специальных материалов (ткани, волокна, керамические фильтры и другие); обработки твердых и мягких поверхностей пылесосом, механической очистки объектов и др.
Физический метод дезинфекции обеспечивает гибель микроорганизмов за счет антимикробного действия физических дезинфицирующих агентов. К ним относятся высокая температура, ультрафиолетовое и ионизирующее излучения.
Химический метод дезинфекции основан на применении химических дезинфицирующих средств, содержащих активно действующие вещества (ДВ).
Процесс обеззараживания объектов сложен, его эффективность зависит от следующих факторов:
от химической природы ДВ и его механизма действия, от концентрации ДВ в препарате и его концентрации в рабочем растворе;
от вида микроорганизма, являющегося возбудителем инфекции, его устойчивости к применяемому дезинфицирующему средству и количества на обрабатываемом объекте;
от физико-химических свойств обрабатываемого объекта, его формы, величины, наличия на нем загрязнений органической и неорганической природы;
от способа обработки объекта дезинфицирующим средством (орошение, мытье, погружение в растворы, протирание ветошью, смоченной в дезрастворе, обработка направленными аэрозолями поверхности, заполнение аэрозолями герметичного помещения, газация или создание бактерицидных паров и дымов в обрабатываемом помещении;
от времени воздействия дезинфицирующего раствора на микроорганизмы.
Контроль за дезинфекционными мероприятиями проводят визуальным, бактериологическим, биологическим и химическим методами.
АНТИСЕПТИКА
Антисептика – совокупность способов уничтожения и подавления роста и размножения потенциально опасных для здоровья человека микроорганизмов в ранах, на коже, слизистых и полостях.
Главным методом антисептики является обработка химическими веществами с преимущественно микробостатическим действием (антисептиками) с учетом спектра их антимикробной активности и чувствительности конкретных возбудителей.
Деконтаминация с помощью антисептиков предполагает подавление патогенных и условно-патогенных микроорганизмов при условии сохранения непатогенных видов. Исключение составляет антисептическая обработка рук оператора и операционного поля пациента, а также ран и слизистых оболочек иммунодефицитных лиц, когда необходимо более полное освобождение названных биотопов от всех микроорганизмов.
Для антисептики применяют растворы кислородсодержащих препаратов, спирты и другие вещества с дезинфицирующими свойствами.
Рис 2. Антисептика. Обработка операционного поля пациента.
ХИМИОТЕРАПИЯ
Химиотерапия – лечение инфекционных и паразитарных заболеваний химиотерапевтическими средствами, которые избирательно подавляют развитие и размножение инфекционных агентов в организме человека.
Антимикробные агенты действуют только на вегетативные клетки, но не на споры или цисты.
Выбор препарата для химиотерапии определяет спектр его активности и чувствительности к нему микроорганизмов. Препараты по специфической активности включают антибактериальные, противогрибковые, антипротозойные и противовирусные препараты.
Препараты узкого спектра действия активны в отношении небольших групп микроорганизмов.
Препараты широкого спектра активны в отношении больших групп микроорганизмов.
Антибактериальные, противогрибковые и антипротозойные препараты тормозят рост либо вызывают гибель микроорганизмов. Противовирусные препараты ингибируют репликацию вирусов, блокируя их адсорбцию на чувствительных клетках, высвобождение вирусного генома либо подавляя вирусспецифические синтезы.
Активность химиотерапевтических препаратов выражают в единицах действия (ЕД) или в микрограммах (мкг).
Антибактериальные препараты проявляют бактериостатическую и/или бактерицидную активность.
Противогрибковые препараты проявляют фунгистатическую и/или фунгицидную активность.
Противовирусные препараты проявляют вирусостатическую и/или вирулицидную активность.
К антибактериальным химиотерапевтическим средствам относят антибиотики, сульфаниламидные препараты, синтетические антибактериальные средства различного химического строения, противосифилитические и противотуберкулезные средства.
Антибиотики – химические вещества биологического происхождения избирательно тормозящие рост и размножение или убивающие микроорганизмы.
В соответствии с типом продуцента выделяют антибиотики, синтезируемые грибами, актиномицетами, бактериями и другими организмами.
Антибиотики подавляют различные процессы: синтез компонентов клеточной стенки, функции цитоплазматической мембраны, синтез белка, транскрипцию и синтез нуклеиновых кислот микробов.
Рис. 3. Действие антибиотиков на бактериальную клетку.
Негативное действие антибиотиков
Токсические реакции (печень, почки, органы кроветворения).
Дисбактериозы.
Аллергизирующее действие.
Иммунодепрессивные эффекты.
Сульфаниламиды антибактериальные препараты широкого спектра действия относятся к системным бактериостатикам.
Сульфаниламиды, являясь структурными аналогами парааминобензойной кислоты, блокируют синтез ферментов, которые катализируют синтез пиримидиновых оснований нуклеиновых кислот. В результате подавляется рост и размножение микроорганизмов.
АСЕПТИКА
Асептика – совокупность прямых и косвенных методов воздействия на микроорганизмы с целью создания безмикробной зоны или зоны с резко сниженной численностью микроорганизмов.
Асептическая практика применяется в операционных, родильных залах, лабораторных и инфекционных боксах, в абактериальных палатах для лиц с трасплантационными органами, в кювезах для недоношенных детей и др.
Рис. 4. Применение асептики.
ДЕЗИНСЕКЦИЯ
Медицинская дезинсекция – это методы, средства и способы регулирования численности и уничтожения членистоногих – переносчиков возбудителей инфекционных и паразитарных заболеваний.
Дезинсекционные мероприятия по своему характеру разделены на профилактические и истребительные.
К профилактическим мероприятиям относятся соблюдение правил личной гигиены, санитарных и санитарно-технических мероприятий, направленных на предупреждение размножения членистоногих и на защиту от них человеческих жилищ: соблюдение чистоты в жилых и кухонных помещениях, содержание в чистоте территории двора, уборка общественных уборных и т.д.
Истребительные дезинсекционные мероприятияможно осуществлять механическими, физическими, химическими, биологическими и комбинированными методами.
Механические методы дезинсекции включают: удаление членистоногих вместе с пылью и мусором при уборке территории. Удаление их из одежды, предметов обстановки, истребление мухоловками, липкими лентами.
Физические методы дезинсекции. Уничтожение сухим горячим воздухом, водяным паром, кипячением, проглаживание горячим утюгом, сжигание малоценных вещей и мусора, вымораживание помещений, УВЧ, ультразвуком.
Биологические методы дезинсекции. Применение возбудителей болезней членистоногих: бактерии, вирусы, грибы, простейшие, гельминты, а также хищников – энтомофагов. Препараты: бактокулицид, дендробациллин, инсектин и др.
Химические методы дезинсекции. Применение различных средств – ядов. Химические вещества, уничтожающие насекомых - инсектициды, клещей - акарициды, яйца членистоногих - овициды, личинок - ларвициды, взрослых членистоногих - имагоциды
ДЕРАТИЗАЦИЯ
Дератизация - система профилактических и истребительных мероприятий, направленных на уничтожение или снижение численности грызунов, опасных в эпидемиологическом отношении и приносящие экономический ущерб.
Эпидемиологическое значение грызунов весьма значительно, поскольку они являются источниками возбудителей многих инфекционных и паразитарных заболеваний человека и животных.
Профилактические мероприятиянаправлены на то, чтобы лишить грызунов убежищ и затруднить им доступ к пище. Это достигается в населенных пунктах улучшением санитарного содержания и санитарно-технического состояния территорий и отдельных объектов.
Истребительные мероприятия слагаются из трех основных методов:
Химический метод - это главный метод истребления грызунов, основанный на применении отравленных приманок и газообразных веществ, которые называются родентициды.
Механический метод - использование капканов или ловушек. Для этого тщательно готовят приманки.
Биологический метод- использование хищников (кошки, собаки) и культуры бактерий для создания эпизоотии в популяции крыс, приводящей к ее полной ликвидации.
17.Какова роль грибов в природе? Она определяется экологическими особенностями питания макромицетов, благодаря которому грибы поселяются повсюду на различных субстратах, но чаще на земле, лесной подстилке, на живой или гниющей древесине. Грибы устраняют органические остатки отмерших растений и животных, разлагая их на самые простые элементы и способствуя круговороту веществ в природе. Существует вечное взаимодействие между производителями, потребителями и разрушителями. Первые — зеленые растения — создают органическое вещество. Вторые — животные — потребляют органику. Но растения или животные все равно когда-нибудь погибают, и тогда приходит час разрушителей — бактерий и грибов, которые разлагают тела до простейших неорганических соединений. Смело можно говорить, что без грибов жизнь на земле могла бы остановиться.
Грибы содержат различные антибиотики, витамины, гормональные и ростовые вещества, а также ряд важных для жизнедеятельности организма человека соединений. Основываясь на долголетнем опыте, человечество давно научилось использовать грибы в лечебной практике. Еще в древнем Риме Плиний Старший описывал грибы, деля их на съедобные и несъедобные. А уже в эпоху Возрождения появились первые “травники”, в которых подробно описывались грибы, применяемые для лечебных целей.
18. Все грибы являются облигатно гетеротрофных организмами. Однако поглощения органических веществ в них может осуществляться двумя путями - осмотрофно (пиноцитоза) и фаготрофно (фагоцитоза).
При осмотрофному питании организм или его отдельные клетки (например, клетки трофических гиф - гаусторий) поглощают растворенное органическое вещество путем абсорбции, без утворюення пищеварительных вакуолей. Обычно абсорбируются низкомолекулярные органические вещества, образующиеся при расщеплении высокомолекулярных соединений разнообразными гидролитических екзоферментамы. Грибные екзоферменты способны разлагать до мономеров такие биополимеры как целлюлозу, лигнин, хитин, белки, нуклеиновые кислоты и т.д.
При фаготрофному питании органическое вещество поглощается в виде твердых частиц с помощью псевдоподий, и в дальнейшем переваривается или в пищеварительных вакуолях, или в лизосомах. Осмотрофний тип питания присущ всем грибам, тогда как фаготрофний - лишь миксомикотовим слизевики.
19. Все грибы являются облигатно гетеротрофных организмами. Однако поглощения органических веществ в них может осуществляться двумя путями - осмотрофно (пиноцитоза) и фаготрофно (фагоцитоза).
При осмотрофному питании организм или его отдельные клетки (например, клетки трофических гиф - гаусторий) поглощают растворенное органическое вещество путем абсорбции, без утворюення пищеварительных вакуолей. Обычно абсорбируются низкомолекулярные органические вещества, образующиеся при расщеплении высокомолекулярных соединений разнообразными гидролитических екзоферментамы. Грибные екзоферменты способны разлагать до мономеров такие биополимеры как целлюлозу, лигнин, хитин, белки, нуклеиновые кислоты и т.д.
При фаготрофному питании органическое вещество поглощается в виде твердых частиц с помощью псевдоподий, и в дальнейшем переваривается или в пищеварительных вакуолях, или в лизосомах. Осмотрофний тип питания присущ всем грибам, тогда как фаготрофний - лишь миксомикотовим слизевики.
20.С другой стороны, грибы могут наносить и значительный вред. Фитопатогенные грибы, в ненарушенных природных экосистемах обычно не наносящие вреда, могут вызывать эпифитотии в сельскохозяйственных посадках (агроценозах), древесных насаждениях и в лесах, где ведётся хозяйственная деятельность. У животных и человека грибы вызывают кожные заболевания (дерматомикозы), а иногда и поражения внутренних органов (глубокие микозы). Очень опасны и могут приводить к смертельному исходу отравления ядовитыми грибами, а также микотоксикозы — отравления пищевыми продуктами, заражёнными токсинами микроскопических грибов. Значительный ущерб причиняет вызываемая грибами порча различных продуктов и материалов (биокоррозия). Существуют также галлюциногенные грибы.
21.http://biochemistry.terra-medica.ru/lekcii-po-biohimii/30-biohimija-pochek/232-water.html
22.О?смос (от греч. ????? — толчок, давление) — процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону бо?льшей концентрации растворённого вещества (меньшей концентрации растворителя).
23.
Ферменты — сложные белковые вещества, которые образуются живыми клетками. Они ускоряют, катализируют, химические реакции как внутри клетки, так и вне ее. Ферменты абсолютно необходимы живым организмам, так как без них невозможен обмен веществ и энергии. Даже минимальное количество фермента может вызывать быстрое химическое превращение огромного количества вещества. После того как вещества (субстраты) изменились или прореагировали между собой, фермент возвращается к своему исходному состоянию.
24.Значение осмоса
Осмос играет важную роль во многих биологических процессах. Мембрана, окружающая эритроцит, проницаема лишь для молекул воды, кислорода, некоторых из растворенных в крови питательных веществ и продуктов клеточной жизнедеятельности; для крупных белковых молекул, находящихся в растворенном состоянии внутри клетки, она непроницаема. Поэтому белки, важные для биологических процессов, остаются внутри клетки.
Осмос участвует в переносе веществ в стволах высоких деревьев, где капиллярного давления недостаточно для подъема жидкости на большие высоты.
Осмос широко используется в лабораторной технике при определении молярных характеристик полимеров, концентрировании растворов, исследовании разнообразных биологических структур. Осмотические явления иногда используются в промышленности, например при получении некоторых полимерных материалов, очистке высоко-минерализованной воды методом «обратного» осмоса жидкостей.
Клетки растений используют осмос также для увеличения объема вакуоли для создания определенного внутриклеточного давления (тургорного давления). Клетки растений делают это путем запасания сахарозы. Увеличивая или уменьшая концентрацию сахарозы в цитоплазме, клетки могут регулировать осмос. За счет этого повышается упругость растения в целом. С изменениями тургорного давления связаны многие движения растений (например, движения усиков гороха и других лазящих растений). Пресноводные простейшие также имеют вакуоль, но ее задача в простейших состоит лишь в откачивании излишней воды из цитоплазмы для поддержания постоянной концентрации растворенных в ней веществ.
Осмос также играет важную роль в экологии водоемов. Если концентрация соли и других веществ в воде поднимается или падает - обитатели этих вод гибнут из губительное действие осмоса.
25.Различают два главных вида специфичности ферментов: субстратную специфичность и специфичность действия.
Субстратная специфичность, это способность фермента катализировать превращения только одного определенного субстрата или же группы сходных по строению субстратов. Определяется структурой адсорбционного участка активного центра фермента.
Различают 3 типа субстратной специфичности:
абсолютная субстратная специфичность - это способность фермента катализировать превращение только одного, строго определенного субстрата;
относительная субстратная специфичность - способность фермента катализировать превращения нескольких, сходных по строению, субстратов;
стереоспецифичность - способность фермента катализировать превращения определенных стереоизомеров.
Например, фермент оксидаза L-аминокислот способен окислять все аминокислоты, но относящиеся только к L-ряду. Таким образом, этот фермент обладает относительной субстратной специфичностью и стереоспецифичностью одновременно.
Специфичность действия - это способность фермента катализировать только определенный тип химической реакции.
26.http://www.xumuk.ru/biologhim/bio/img376.jpg
EC 1: Оксидоредуктазы, катализирующие окисление или восстановление. Пример: каталаза, алкогольдегидрогеназа
• EC 2: Трансферазы, катализирующие перенос химических групп с одной молекулы субстрата на другую. Среди трансфераз особо выделяют киназы, переносящие фосфатную группу, как правило, с молекулы АТФ.
• EC 3: Гидролазы, катализирующие гидролиз химических связей. Пример: эстеразы, пепсин, трипсин, амилаза, липопротеинлипаза
• EC 4: Лиазы, катализирующие разрыв химических связей без гидролиза с образованием двойной связи в одном из продуктов.
• EC 5: Изомеразы, катализирующие структурные или геометрические изменения в молекуле субстрата.
• EC 6: Лигазы, катализирующие образование химических связей между субстратами за счет гидролиза АТФ. Пример: ДНК-полимераза
27.Большинство биотехнологий основано на использовании биокатализаторов, потребность в которых постоянно возрастает. Единственным, неограниченным источником ферментов являются микроорганизмы, из которых можно выделить любые из известных в настоящее время ферментов. Исключение составляет папаин (размягчитель мяса), который получают из плодов папайи. Продуктивность штаммов микроорганизмов, производящих ферменты, можно увеличить с помощью мутагенных факторов в 2-5 раз. Пересадкой плазмид получают количество ферментов, достигающее 50% массы продуцируемого белка.
Синтезируемые микроорганизмами ферменты подразделяются на внеклеточные и внутриклеточные. К внеклеточным ферментам относятся амилаза, целлюлаза, лактаза, липаза, пектиназа, протеаза, к внутриклеточным - аспарагиназа. каталаза, инвертаза.
Внеклеточные ферменты получают из культуральной жидкости, предварительно отделанной от микроорганизмов. Для выделения внутриклеточных ферментов разрушают клеточные оболочки с помощью механических, физических, химических (действие кислот, растворителей), ферментативных и биологических методов.
Ферменты применяются в пищевой, фармацевтической, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности, в медицине, сельском хозяйстве, химическом синтезе.
Более широкое технологическое применение ферментов до последнего времени сдерживалось рядом причин, из которых важнейшими являются:
1) трудоемкость отделения ферментов от исходных реагентов и продуктов реакции;
2) неустойчивость ферментов при хранении, различных воздействиях (тепловых);
3) трудоемкость очистки ферментов и получения их в активном виде.
28.Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ организма.
Подобно всем катализаторам, ферменты ускоряют как прямую, так и обратную реакцию, понижая энергию активации процесса. Химическое равновесие при этом не смещается ни в прямую, ни в обратную сторону.
29.Факторы, влияющие на ферментативную активность
Различные химические соединения, связываясь с ферментами, могут изменять скорость катализируемых ферментами реакций. Такой механизм влияния мы рассмотрели в предыдущих лекциях. На каталитическую активность ферментов влияют и многие другие факторы, которые могут изменять строение или химическую природу ферментов. К числу таких факторов относятся:
рН
Т
Силы, действующие в текучих средах (гидродинамические силы, гидростатическое давление и поверхностное натяжение)
Химические агенты (спирт, мочевина или пероксид водорода)
Облучение (свет, звук, ионизирующая радиация)
Иногда снижение каталитической активности, вызванное, например изменением рН, обратимо. В таких случаях возврат к первоначальным условиям сопровождается восстановлением активности фермента. В известном смысле такая ситуация аналогична рассмотренному случаю обратимого ингибирования. Небольшие изменения одного из перечисленных выше факторов, по сути дела, только слегка сдвигают равновесие (или квазистационарное состояние), характерное для данной ферментативной реакции. В общем случае отклонение от условий, типичных для биологического окружения нативного фермента, должно быть относительно небольшим (или кратковременным). В противном случае возрастает вероятность инактивации фермента. В этой лекции основное внимание будет уделено "обратимому" влиянию рН и температуры на каталитическую активность фермента.
Граница между "обратимой" и "необратимой" инактивацией белков не всегда четко определена. Например, подвергнутый кратковременному нагреванию фермент при охлаждении до свойственной ему "рабочей" температуры может полностью восстановить свою активность. С другой стороны, более продолжительное нагревание при той же температуре или столь же кратковременная термообработка при более высокой температуре могут привести к тому, что при последующем охлаждении активность фермента восстановится лишь частично. Такое поведение белков вообще и ферментов в частности становится понятным, если учесть связь между их строением и функцией, влияние молекулярной динамики на функцию белка и возможность разрыва некоторых слабых связей при изменении условий среды.
30. Применяют два способа выращивания продуцентов ферментов: поверхностный и глубинный.
Поверхностный способ предусматривает выращивание микроорганизмов на поверхности твердых, жидких, полужидких или сыпучих материалов. Этот способ создает хорошие условия для максимального контакта микроорганизмов с кислородом воздуха. Его используют в основном при выращивании мицелиальных грибов.
Глубинный способ предусматривает выращивание микроорганизмов на жидких средах. Этот способ применяют преимущественно при использовании в качестве продуцентов ферментов бактерий и других микроорганизмов, способных интенсивно развиваться в условиях недостаточного контакта клеток с кислородом. Он может быть применен и для культивирования аэробных микроорганизмов, какими являются плесневые грибы и некоторые бактерии, но для этого необходимо интенсивно аэрировать среду.
31.Авто?лиз, ауто?лиз, самоперева?ривание (от др.-греч. ????? — сам и ????? — разложение, распад) — саморастворение живых клеток и тканей под действием их собственных гидролитических ферментов, разрушающих структурные молекулы. Происходит в организме при некоторых физиологических процессах (например, метаморфоз, автотомия и др.), в очагах омертвения, а также после смерти. Автолиз микроорганизмов происходит при старении микробной культуры или повреждении клеток различными агентами.
В норме процессы автолиза сопровождают многие явления, связанные с развитием организма и дифференцировкой клеток. Так, автолиз клеток описывается как механизм разрушения тканей у личинок насекомых при полном превращении, а также при рассасывании хвоста у головастика. Правда, эти описания относятся к периоду, когда различия между апоптозом и некрозом еще не были установлены, и в каждом случае требуется выяснять, не лежит ли на самом деле в основе деградации органа или ткани апоптоз, не связанный с автолизом.
У растений автолизом сопровождается дифференциация клеток, которые функционируют после смерти (например, трахеид или члеников сосудов). Частичный автолиз происходит и при созревании клеток флоэмы — члеников ситовидных трубок.
32. Среди основных методов защиты материалов от биоповреждения микроорганизмами можно выделить следующие:
Механическое удаление загрязнений.
Поддержание правильного санитарно-гигиенического и температурно-влажностного режима (20 > t °C > 60; относительная влажность окружающего воздуха менее 80 %, аэрация).
Физические методы (бактериальные фильтры, электромагнитное, радиационное и ультрафиолетовое облучение, ультразвук, электрохимическая защита).
Гидрофобизирование поверхности.
Предотвращение проникновения микроорганизмов к объекту биоповреждений (герметизация, очистка воздуха, вакуум, биоцидная газовая среда).
Удаление одного из элементов, необходимых для роста микробов (например, использование хелатных соединений железа и магния, связывающих металлы, необходимые для роста микроорганизмов).
Биологическая защита (антагонизм, конкуренция микроорганизмов).
Создание материалов с заданными свойствами по их биостойкости (один или несколько компонентов материала обладают биоцидными свойствам).
Применение биоцидных соединений - один из наиболее эффективных и распространенных способов защиты.