Экология микроорганизмов

1. Экология микроорганизмов

2.

• Микроорганизмы распространены повсюду. Они заселяют почву,
воду, воздух, растения, организмы животных и людейэкологические среды обитания микробов.
• Выделяют свободноживущие и паразитические микроорганизмы.
• Всюду, где есть хоть какие- то источники энергии, углерода, азота,
кислорода и водорода (кирпичиков всего живого), обязательно
встречаются микроорганизмы, различающиеся по своим
физиологическим потребностям и занимающих свои экологические
ниши.
• Титаническая роль микроорганизмов в круговороте веществ в
природе имеет исключительное значение для поддержания
динамического равновесия биосферы.
• Микроорганизмы в экологических нишах сосуществуют в виде
сложных ассоциаций - биоценозов с различными типами
взаимоотношений.
• Все типы взаимоотношений микроорганизмов объединяются
понятием симбиоз.
• Симбиоз может быть антогонистическим и синэргическим.

3. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе

• Под круговоротом веществ в природе понимают циклы
превращения химических элементов, из которых
построены живые существа, происходящие вследствие
разнообразия и гибкости метаболизма микроорганизмов.
• Наибольшее значение для всего живого имеет обмен
(кругооборот):
углерода,
кислорода,
водорода,
азота,
серы,
фосфора и
железа.

4. Микрофлора почвы

• Почва является основным местом обитания микробов. Состав
микрофлоры складывается из многих тысяч видов бактерий,
грибов, простейших и вирусов.
• Количество микробов зависит от состава почв и ряда других
факторов, в одном грамме пахотной почвы может содержаться
до 10 млрд. микроорганизмов
• Среди них сапрофиты ( “гнилое растение”), т.е.
микроорганизмы, живущие за счет мёртвых органических
субстратов.
• В процессе самоочищения почвы и кругооборота веществ
принимают участие также:
нитрифицирующие,
азотфиксирующие,
денитрифицирующие и
другие группы микроорганизмов.

5. Микрофлора почвы

• Патогенные микроорганизмы попадают в почву с
биовыделениями людей и животных (калом, мочой, мокротой,
слюной, гноем, потом и др.), а также с трупами.
• Дольше всего в почве сохраняются спорообразующие
патогенные микроорганизмы возбудители :
сибирской язвы,
столбняка,
газовой гангрены,
ботулизма
• Возбудители сапронозов могут автономно обитать в почве и
воде и быть связанными с почвенными и водными
организмами, т.е. эта природная среда обитания для них основной резервуар возбудителей.
• Почва и вода в случае сапронозов выступает в качестве
источника заражения животных и людей.

6. Микрофлора воды

• Вода - древнейшее место обитания микроорганизмов.
• Пресноводные водоемы и реки отличаются богатой
микрофлорой.
• Многие виды галофильных микробов обитают в морской
воде, в том числе на глубинах в несколько тысяч метров.
• Численность микроорганизмов в воде в определенной
степени связана с содержанием органических веществ.
• Серьезной экологической проблемой являются сточные
воды, содержащие значительное количество
микроорганизмов и органических веществ, не успевающих
самоочищаться.

7. Микрофлора воды

• Вода - фактор передачи возбудителей многих
инфекционных заболеваний.
• Вместе с загрязненными ливневыми, талыми и сточными
водами в озера и реки попадают представители
нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная
палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки,
клостридии) и возбудители кишечных инфекций
(брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры,
лептоспироза, энтеровирусных инфекций,
криптоспоридиоза и др.).
• Некоторые возбудители могут даже размножаться в воде
(холерный вибрион, легионеллы).

8. Микрофлора воды

• Санитарно- гигиеническое качество воды оценивается
различными способами.
• Чаще определяют коли - титр и коли - индекс, а также
общее количество микроорганизмов в мл.
• Коли – индекс - количество E.coli (кишечной палочки) в
одном литре (не более 3)
• коли – титр - наименьшее количество воды, в котором
обнаруживается одна клетка кишечной палочки.
• Вода имеет существенное значение в эпидемиологии
кишечных инфекций.
• Их возбудители могут попадать с испражнениями во
внешнюю среду (почву), со сточными водами - в водоемы
и в некоторых случаях - в водопроводную сеть.

9. Микрофлора воздуха

• Воздух как среда обитания менее благоприятен, чем почва
и вода - мало питательных веществ, солнечные лучи,
высушивание.
• Микрофлора воздуха состоит из микроорганизмов,
попавших в воздушную среду из почвы, воды, а также с
поверхности тела, из дыхательных путей и с каплями
слюны человека и животных.
• Бактериальная обсемененность закрытых помещений
зависит от условий уборки помещения, уровня
освещенности, количества людей в помещении, частоты
проветривания и других факторов.
• В видовом отношении преобладают кокки (в т.ч. сарцины),
споровые бактерии, грибы, актиномицеты.

10. Микрофлора воздуха

• Воздух - фактор передачи инфекций дыхательных путей,
при которых возбудитель передается воздушнокапельным или воздушно-пылевым путем.
• Солнечные лучи и другие факторы способствуют гибели
микрофлоры воздуха.
• Для снижения бактериальной обсемененности воздуха
проводят влажную уборку помещения в сочетании с
вентиляцией и очисткой (фильтрацией) поступающего
воздуха.
• Применяют также аэрозольную дезинфекцию и обработку
помещений лампами УФ-излучения (например, в
микробиологических лабораториях и операционных
блоках).

11. Микрофлора воздуха

• Воздушно- капельным путем (за счет образования стойких
аэрозолей) распространяются многие респираторные
инфекции:
грипп,
коклюш,
дифтерия,
корь,
туберкулез и др.
• Микробиологическая чистота воздуха имеет большое
значение в больничных условиях (особо- операционные и
другие хирургические отделения).

12. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы

• Физические, химические и биологические факторы
окружающей среды оказывают на микроорганизмы
• бактерицидное,
• бактериостатическое и
• мутагенное воздействие

13. Действие температуры

• Представители различных групп микроорганизмов развиваются
при определенных диапазонах температур.
• Психрофилы – растут при низкой температуре (от -10 до +40*С);
эти микроорганизмы обитают в почве, воде, холоднокровных
организмах;
• Мезофилы – имеют температурный оптимум 30-40 °C; в эту группу
входит большинство возбудителей инфекционных болезней
человека, которые размножаются при температуре 37 °C;
• Термофилы – способны расти при повышенных температурах
(более 40 °C), обитают в почве, воде горячих источников и т. д.
• Микроорганизмы хорошо переносят действие низкой
температуры. При 0 °C и ниже замедляются процессы
жизнедеятельности и прекращается размножение.
Микроорганизмы сохраняют жизнеспособность при высушивании
в вакууме при температуре -180 °C (лиофилизации) и при
попадании в благоприятные условия способны размножаться.

14. Действие температуры

• При действии высоких температур происходят
денатурация белков и повреждение структур клеток.
• Вегетативные формы бактерий погибают при температуре
60 °C в течение 30-60 мин, при 80-100 °C - через 1-2 мин.
• Споры бактерий гораздо более устойчивы к высоким
температурам, выдерживая кипячение от 30 мин
(возбудители сибирской язвы) до 6 ч (возбудители
ботулизма). Для уничтожения спор необходима
температура 120-180 °C.
• Большинство вирусов быстро погибают под действием
высоких температур. Однако вирус гепатита В
выдерживает кипячение до 20 мин.

15. Действие излучения

• Ионизирующее излучение (γ-лучи и энергия ускоренных
электронов) оказывает повреждающее действие на
микроорганизмы, разрушает нуклеиновые кислоты, белки,
липиды и приводит к гибели микробных клеток. Наиболее
чувствительны к этому виду излучений вегетативные
формы. Ионизирующее излучение применяют для
стерилизации инструментария, лабораторной посуды и др.

16. Действие излучения

• Неионизирующее излучение (инфракрасное и
ультрафиолетовое) вызывает повреждение нуклеиновых
кислот, а также инактивирует клеточные ферменты, что
делает бактериальные клетки нежизнеспособными.
• УФ-излучение используют главным образом для
обеззараживания помещений, воздуха, а также воды. Для
этого используют бактерицидные лампы.
• Не все микроорганизмы погибают под действием УФлучей. Устойчивы споры бактерий, микроорганизмы,
образующие пигменты, являющиеся защитой от этого вида
излучения, а также некоторые вирусы (возбудитель
гепатита В).

17. Влияние рН среды.

• Большинство бактерий обитают при рН среды, близкой к
7,0.
• Существуют микроорганизмы, предпочитающие
щелочную (возбудитель холеры) или кислую
(ацидофильные бактерии) среду.
• При низких (менее 3,0) или высоких (более 9,0) значениях
рН микроорганизмы прекращают размножение и
погибают.
• Отрицательное воздействие кислой и щелочной среды
используют при применении дезинфицирующих и
антисептических средств.

18. Химические факторы

• Химические факторы на микроорганизмы действуют
неспецифически.
• Мишени, на которые воздействуют химические вещества,
аналогичны находящимся в клетках человека.
• Именно поэтому химические вещества применяют вне
макроорганизма - их используют для уничтожения
болезнетворных микроорганизмов во внешней среде
(дезинфектанты).
• Химиотерапевтические препараты используют для
лечения, поскольку они обладают избирательностью
действия.

19. Действие биологических факторов

• Типы взаимодействия между различными группами
микробов:
Симбиоз
Метабиоз
Сателлизм
Синергизм
Антагонизм

20.

• Симбиоз – взаимовыгодное сожительство организмов
• Метабиоз – один организм продолжает процесс,
вызванный другим
• Сателлизм – один из членов сообщества стимулирует
рост другого
• Синергизм – происходит совместное усиление
физиологических функций у членов микробных
ассоциаций
• Антагонизм – характеризуется неблагоприятным
воздействием одного вида микроорганизма на другой, что
приводит к повреждению и даже гибели последнего.
• Форма антагонизма, когда микроорганизм использует
другой организм как среду обитания и источник питания,
называется паразитизмом.