Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up

МИКРООРГАНИ́ЗМЫ

  • рубрика

    Рубрика: Биология

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 20. Москва, 2012, стр. 270

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: И. Ю. Чернов

МИКРООРГАНИ́ЗМЫ (мик­ро­бы), на­зва­ние сбор­ной груп­пы мель­чай­ших, пре­им. од­но­кле­точ­ных, ор­га­низ­мов, не ви­ди­мых не­воо­ру­жён­ным гла­зом (раз­ме­ром ме­нее 0,1 мм). К М. от­но­сят­ся все про­ка­рио­ты (бак­те­рии и ар­хеи), а так­же мик­ро­ско­пич. пред­ста­ви­те­ли эу­ка­рио­тич. ор­га­низ­мов: гри­бы и про­тис­ты (во­до­рос­ли, про­стей­шие). Ино­гда к М. от­но­сят так­же ви­ру­сы, ко­то­рые обыч­но вы­де­ля­ют в осо­бую груп­пу. Мик­ро­ско­пич. раз­ме­ры М. обу­слов­ли­ва­ют не­об­хо­ди­мость спе­ци­фич. ме­то­дов их ис­сле­до­ва­ния – ис­поль­зо­ва­ние мик­ро­ско­пич. тех­ни­ки, спец. приё­мы куль­ти­ви­ро­ва­ния и вы­де­ле­ние в ви­де чис­тых куль­тур. По­это­му все они яв­ля­ют­ся объ­ек­та­ми од­ной нау­ки – мик­ро­био­ло­гии. М. ха­рак­те­ри­зу­ют­ся очень вы­со­кой ско­ро­стью раз­мно­же­ния. Про­ка­рио­тич. М. раз­мно­жа­ют­ся толь­ко про­стым де­ле­ни­ем клет­ки. У эу­ка­рио­тич. М. на­ря­ду с про­стым де­ле­ни­ем мо­жет осу­ще­ст­в­лять­ся по­ло­вое раз­мно­же­ние, свой­ст­вен­ное боль­шин­ст­ву выс­ших мно­го­кле­точ­ных. Осн. ме­та­бо­лич. про­цес­сы про­те­ка­ют у М. так же, как в клет­ках выс­ших рас­те­ний и жи­вот­ных. На­ря­ду с этим М. при­су­щи спе­ци­фич. фер­мент­ные сис­те­мы и био­хи­мич. ре­ак­ции, не встре­чаю­щие­ся у выс­ших форм жиз­ни. К ним от­но­сит­ся спо­соб­ность М. раз­ру­шать мн. ус­той­чи­вые к раз­ло­же­нию по­ли­ме­ры (цел­лю­ло­за, лиг­нин, хи­тин, ке­ра­тин и др.), уг­ле­во­до­ро­ды неф­ти. Очень раз­но­об­раз­ны у М., осо­бен­но про­ка­рио­ти­че­ских, пу­ти по­лу­че­ния энер­гии. Боль­шин­ст­во М. – ге­те­ро­тро­фы, по­лу­чаю­щие энер­гию за счёт окис­ле­ния ор­га­нич. со­еди­не­ний. Од­на­ко су­ще­ст­ву­ют и хе­мо­ав­то­троф­ные М., по­лу­чаю­щие её окис­ле­ни­ем не­ор­га­нич. ве­ществ (напр., нит­ри­фи­ци­рую­щие и се­ро­окис­ляю­щие бак­те­рии), фо­то­ав­то­троф­ные М., ис­поль­зую­щие энер­гию све­та (циа­но­бак­те­рии, зе­лё­ные и пур­пур­ные бак­те­рии). Боль­шин­ст­во бак­те­рий об­ла­да­ют спо­соб­но­стью к ус­вое­нию мо­ле­ку­ляр­но­го азо­та – азот­фик­са­ции. В про­цес­се ме­та­бо­лиз­ма М. час­то об­ра­зу­ют раз­но­об­раз­ные био­ло­ги­че­ски ак­тив­ные ве­ще­ст­ва (ан­ти­био­ти­ки, фер­мен­ты, ви­та­ми­ны, сти­му­ля­то­ры рос­та, ток­си­ны и др.). В це­лом М. ха­рак­те­ри­зу­ют­ся зна­чи­тель­но бо́льшим раз­но­об­ра­зи­ем фи­зио­ло­гич. про­цес­сов и био­хи­мич. ре­ак­ций, чем рас­те­ния и жи­вот­ные. По­это­му их сис­те­ма­ти­ка ос­но­ва­на не столь­ко на мор­фо­ло­гич. при­зна­ках, как у рас­те­ний и жи­вот­ных, сколь­ко на фи­зио­ло­гич. и био­хи­мич. ха­рак­те­ри­сти­ках. В по­след­нее вре­мя для раз­гра­ни­че­ния ви­дов М. и оп­ре­де­ле­ния их так­со­но­мич. при­над­леж­но­сти ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся мо­ле­ку­ляр­но-био­ло­гич. кри­те­рии, в ча­ст­но­сти нук­лео­тид­ные по­сле­до­ва­тель­но­сти ге­нов, ко­ди­рую­щих ри­бо­со­м­ную РНК.

По­ла­га­ют, что совр. мик­ро­био­ло­гии из­вест­на лишь ог­ра­ни­чен­ная часть ви­дов М., су­ще­ст­вую­щих в при­ро­де. Еже­год­но опи­сы­ва­ют­ся но­вые ро­ды и ви­ды бак­те­рий и мик­ро­ско­пич. эу­ка­ри­от. М. рас­про­стра­не­ны по­все­ме­ст­но, вклю­чая поч­вы, во­до­ёмы, дно Ми­ро­во­го ок., верх­ние слои ат­мо­сфе­ры, лед­ни­ки Арк­ти­ки и Ан­тарк­ти­ки, а так­же глу­би­ны зем­ной ко­ры. В 1 г поч­вы мо­жет со­дер­жать­ся неск. млрд. кле­ток М. Мно­гие из них спо­соб­ны рас­ти и раз­мно­жать­ся в ус­ло­ви­ях, не­при­год­ных для жиз­ни др. ор­га­низ­мов. Напр., су­ще­ст­ву­ют М., оби­таю­щие в го­ря­чих вул­ка­ни­че­ских ис­точ­ни­ках при темп-ре до 100 °C, в кис­лых руд­ных во­дах ($\ce{pH}<$ 2), со­до­вых со­лон­ча­ках ($\ce{pH}>$ 8), со­лё­ных озё­рах при кон­цен­тра­ции $\ce{NaCl}$ до 30%, при вы­со­ком уров­не ра­диа­ции (напр., в во­де, ох­ла­ж­даю­щей ядер­ные ре­ак­то­ры).

Ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние, раз­но­об­ра­зие фи­зио­ло­гич. воз­мож­но­стей и вы­со­кая ско­рость раз­мно­же­ния М. оп­ре­де­ля­ют их чрез­вы­чай­но важ­ную роль в био­гео­хи­мич. кру­го­во­ро­те ве­ществ и под­дер­жа­нии рав­но­ве­сия в био­сфе­ре. Про­ка­рио­тич. М., ве­ро­ят­но, бы­ли пер­вы­ми жи­вы­ми ор­га­низ­ма­ми, поя­вив­ши­ми­ся на Зем­ле и сфор­ми­ро­вав­ши­ми осн. био­гео­хи­мич. цик­лы уже на ран­них эта­пах био­ло­гич. эво­лю­ции. В эко­си­сте­мах М. иг­ра­ют гл. обр. роль ре­ду­цен­тов, обес­пе­чи­вая ми­не­ра­ли­за­цию раз­но­об­раз­ных ор­га­нич. со­еди­не­ний; в то же вре­мя в не­ко­то­рых эко­си­сте­мах они яв­ля­ют­ся един­ст­вен­ны­ми про­ду­цен­та­ми, напр. в циа­но­бак­те­ри­аль­ных ма­тах. Ре­зуль­та­том гео­ло­гич. функ­ции М. яв­ля­ет­ся раз­ру­ше­ние (вы­ще­ла­чи­ва­ние) гор­ных по­род и об­ра­зо­ва­ние ме­сто­ро­ж­де­ний не­ко­то­рых по­лез­ных ис­ко­пае­мых (в т. ч. се­ры, суль­фи­дов). Дея­тель­ность М. – важ­ней­ший фак­тор поч­во­об­ра­зо­ва­ния. Вме­сте с тем сре­ди М. мно­го па­то­ген­ных ви­дов, вы­зы­ваю­щих бо­лез­ни че­ло­ве­ка, жи­вот­ных и рас­те­ний.

Ис­клю­чи­тель­но ве­ли­ко прак­тич. зна­че­ние М. Че­ло­век на про­тя­же­нии ты­ся­че­ле­тий нау­чил­ся ши­ро­ко ис­поль­зо­вать в сво­их це­лях про­цес­сы жиз­не­дея­тель­но­сти мно­гих М. (для по­лу­че­ния хле­ба, ви­на, пи­ва, ки­сло­мо­лоч­ных про­дук­тов, ук­су­са, си­ло­со­ва­ния кор­мов, дуб­ле­ния кож, моч­ки льна и др.). Воз­ник­но­ве­ние и бы­строе раз­ви­тие био­тех­но­ло­гий ос­но­ва­но пре­ж­де все­го на ис­поль­зо­ва­нии М. как про­ду­цен­тов мно­же­ст­ва по­лез­ных ве­ществ – кор­мо­во­го бел­ка, мн. фер­мен­тов, ан­ти­био­ти­ков, сте­ро­ид­ных пре­па­ра­тов, ами­но­кис­лот, ви­та­ми­нов, по­ли­са­ха­ри­дов и др. М. ис­поль­зу­ют для обо­га­ще­ния не­ко­то­рых руд, очи­ст­ки сточ­ных вод, по­лу­че­ния био­га­за. Не­ко­то­рые М. ста­ли из­люб­лен­ны­ми объ­ек­та­ми био­ло­гич. ис­сле­до­ва­ний (напр., ки­шеч­ная па­лоч­ка, дрож­жи). В осн. бла­го­да­ря ис­сле­до­ва­ни­ям на М. про­ис­хо­ди­ло раз­ви­тие мо­ле­ку­ляр­ной био­ло­гии и мо­ле­ку­ляр­ной ге­не­ти­ки, бы­ли сде­ла­ны от­кры­тия мн. фун­да­мен­таль­ных био­ло­гич. за­ко­но­мер­но­стей. На ис­поль­зо­ва­нии М. ос­но­ва­ны ме­то­ды ге­не­ти­че­ской ин­же­не­рии.

Вернуться к началу