Файл: Реферат по дисциплине Биология с основами физиологии Тема молекулярные изменения в эритроцитах при сердечнососудистых заболеваниях.docx
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 64
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Наибольшее количество микроорганизмов находится на глубине 5-15 см, меньше их на глубине 20-30 и еще меньше на глубине 30-40 см. Почвы, богатые бактериями, биологически более активны. Между плодородием почвы и содержанием в ней микроорганизмов имеется определенная зависимость. Подсчеты показали, что на каждый гектар малоплодородной почвы приходится 2,5-3,0 т микробной массы, высокоплодородной – до 16 т. Число микроорганизмов в 1 г почвы может колебаться от 1-3 х106 до
20-25х109.
Наиболее богаты микрофлорой возделываемые (культурные) почвы; бедны – песчаные, горные и почвы лишенные растительности; содержание микробов в почве увеличивается с севера на юг. Цвет и запах придают определенные виды актиномицетов. К типичным почвенным бактериям относятся Bac.subtilis, Bac.mycoides, Bac.mesentericus, Cl. histolyticus, Cl.botulinum, Cl.chauvoei, а также термофильные, пигментные и другие микроорганизмы, составляющие иногда 80-90% всей микрофлоры почвы.
В ряде случаев почва представляет резервуар для некоторых патогенных микробов, попадающих с выделениями больных животных или трупами. Длительность выживаемости в почве патогенных бактерий зависит от их биологических свойств и условий среды обитания. Наиболее длительно живут спорообразующие микробы – возбудители столбняка, злокачественного отека, ботулизма; споры бацилл сибирской язвы могут сохраняться десятилетиями. При благоприятных условиях микробы в почве могут не только выживать, но и долго (недели, месяцы и даже годы) сохранять вирулентные свойства.
Для общей оценки санитарного состояния почвы основное значение имеет наличие E.coli, так как сроки выживания кишечной палочки приблизительно равны срокам выживания других патогенных представителей. С этой же целью проводят индикацию Ent.faecalis, Cl.perfringens, Bact.thermophylus.
С микроорганизмами связаны все биохимические процессы в почве. В аэробных условиях размножение доходит до полной минерализации остатков с образованием окисленных соединений простого состава, в анаэробных – образуются газообразные вещества и промежуточные продукты в виде органических кислот.
Микрофлору почвы делят на автохтонную (от лат. autochthonous – местная, коренная), которая усваивает гумусовые вещества непосредственно из почвы, и сапрофитную, или зимогенную (от лат. zimogenic – возбуждающие брожение), которая разлагает органические соединения, поступающие в почву извне. К автохтонным относятся представители родов Pseudomonas, Bacterium, Mycobacterium, Bactoderma, Clostridium, а также грибы – Penicillium, Aspergillus. В составе зимогенной микрофлоры преобладают бактерии, особенно неспорообразующие формы, родовую принадлежность которых установить довольно трудно.
В качестве эктосимбионта микроорганизмы обитают в почве, непосредственно окружающей корни растений. Участки почвы, непосредственно окружающие корни растения, вместе с поверхностью корней составляют ризосферу растения. В функциональном смысле ее можно определить как область, лежащую в пределах нескольких миллиметров от поверхности каждого корня, в которой химическая активность растения влияет на микробную популяцию. Это влияние в основном проявляется в количественном отношении: число бактерий в ризосфере обычно превышает их число в окружающей почве в 10, а часто и в несколько сотен раз. Наблюдаются также и качественные изменения. В ризосфере преобладают короткие грамотрицательные палочки, тогда как грамположительные палочковидные и кокковидные формы встречаются здесь реже, чем в остальной части почвы. Однако не установлено никаких специфических ассоциаций конкретных бактериальных видов с конкретным растением.
Причина относительного обилия бактерий в ризосфере, несомненно, кроется в том, что корни растений выделяют органические питательные вещества, которые избирательно стимулируют рост бактерий с определенными типами питания. Однако не установлено никаких четких трофических взаимосвязей, хотя многие органические продукты, выделяемые корнями растений, уже идентифицированы. Остается также неясным, извлекает ли растение какую-либо пользу из ассоциации с микроорганизмами. Однако известно, что многие свободноживущие почвенные бактерии выполняют необходимые для растений функции, такие как фиксация азота и минерализация органических соединений. Поэтому логично предположить, что некоторые растения выигрывают от тесного контакта с микроорганизмами.
1.5 Функции и свойства грибов в почве
Царство Грибов объединяет гетеротрофные эукариотные организмы - от одноклеточных до нитчатых, мицелярных. Оно представлено отделами - хитридиомицетами, зигомицетами, аскомицетами, базидиомицетами, дейтеромицетами и грибоподобными организмами - микомицетами. Мицелий грибов в почве достигает общей длины от сотен до десятков тысяч метров, а биомасса - 1-2 т/га. Очень много грибов в лесных подстилках.
Грибы играют особую роль в разложении органического вещества почв. Соприкасаясь с субстратом клеточной оболочкой, они выделяют через нее во внешнюю среду ферменты и поглощают питательные вещества абсорбционным путем. Все почвенные грибы - аэробные организмы. Среди них есть паразиты и симбиотрофы, хищники и сапрофиты, развивающиеся на мертвых остатках растений и животных.
Грибы являются гетеротрофами, но в зависимости от набора ферментов, которыми они располагают, выделяют экологические группы, отличающиеся по своим пищевым потребностям и возможностям освоения субстратов.
Так называемые сахарные грибы используют легкодоступные углеводы, крахмал, гемицеллюлозу. Более медленно растут целлюлозоразрушающие грибы, не выдерживающие конкуренции с сахарными грибами за легкодоступные субстраты.
В группу разлагателей лигнина входят грибы, которые начинают развиваться, когда все легкодоступные субстраты уже использованы. По мере разложения растительных остатков начинают развиваться грибы, способные разлагать гумусовые вещества.
Многие почвенные грибы синтезируют черные пигменты - меланины. После отмирания мицелия меланины накапливаются в почве и входят в состав почвенного гумуса. Мицелий грибов агрегирует почвенные частицы, структурируя почву. Грибы выделяют в среду многие органические кифюты, растворяют труднодоступные для растений фоцфаты. Они способны осуществлять процесс гетеротрофной нитрификации. За 1 сутки грибы разлагают в 2-7 раз больше органического вещества, чем потребляют.
Роль почвенных грибов
Грибы являются микроскопическими клетками, которые, как правило, растут в виде длинных нитей
, называемых гифами. Гифы взаимодействуют с частицами почвы и корнями, образуя нитчатые структуры. Эти нити высвобождают ферменты почвы и разрушают сложные молекулы, которые затем поглощаются. Грибы действуют как природные утилизационные бункеры, поглощая питательные вещества в почве. Гифы в диаметре всего несколько микрометров, но длиной они могут быть от нескольких клеток и до десятков сантиметров. Иногда гифы объединяются в группы, называемые мицелий, которые выглядят как корни.
Как правило, грибы составляют 10-20% от общего количества микроорганизмов в ризосфере почвы. В здоровой почве количество грибов обычно незначительно, однако они доминируют в биомассе почвы в связи с их большим размером. Во всем мире существует около 70 тыс. разных видов грибов.
Функции почвенных грибов
Грибы выполняют важные функции, связанные с динамикой воды, круговоротом питательных веществ и подавлением заболеваний. Наряду с бактериями, грибы важны как деструкторы пищевых источников почвы, превращая труднодоступный органический материал в пригодные для использования формы. Грибковые популяции могут доминировать при использовании технологии No-till, хотя их количество меньше, чем бактерий. Грибы имеют 40-55% эффективности использования углерода и могут перерабатывать больше углерода по сравнению с бактериями. Бактерии менее эффективны в сохранении углерода, так как теряют его в виде углекислого газа. В своих клетках грибы содержат больше углерода, чем бактерии (С:N = 10:1), но меньше азота (около 10%). Грибы помогают утилизации азота и фосфора для растений. Благодаря их меньшему размеру и большей площади поверхности грибы могут эффективно утилизировать остатки азота и фосфора и значительно повышать эффективность извлечения питательных веществ корнями растений. Многие растения культивируют некоторые виды бактерий и грибов для повышения извлечения питательных веществ из почвы. Генетически грибы тесно связаны с растениями и животными. Мембранные органеллы, присутствующие в каждой клетке, аналогичны тем, которые есть у насекомых, животных и растений. Как правило, грибы размножаются спорами - микроскопические части аналогичны семенам растений. Продолжительность жизни грибов не измерялась, но предполагается, что она может исчисляться десятками и сотнями лет, а не днями и неделями, как у большинства микробов.
Виды почвенных грибов
Редуценты, или сапрофитные грибы. Они преобразовывают органический материал в грибную биомассу, диоксид углерода
(С02) и малые молекулы, такие как органические кислоты. Грибы, как правило, разлагают сложные субстраты, такие как целлюлоза и лигнин, и играют важную роль в разложении углерода в некоторых загрязняющих веществах. Некоторые грибы потребляют те же простые сахара, что и бактерии. Грибы важны для иммобилизации и сохранения питательных веществ в почве. Многие грибы влияют на образование органических кислот, увеличивающих гумус.
Патогены, или паразиты. Они вызывают сокращение производства или полное угнетение растений вплоть до смерти, могут колонизировать как корни растений, так и другие организмы. Корневые патогенные грибы, такие как Verticillium, Pythium, Rhizoctonia, Phytophthora, ежегодно приводят к серьезным экономическим потерям в сельском хозяйстве. Многие патогенные грибы не являются истинными грибами (Oomycetes) и классифицируются как одноклеточные. Многие истинные грибы помогают контролировать заболевания. Например, грибы, которые паразитируют нематоды, и грибы, которыми питаются насекомые. Такие грибы могут быть полезны в качестве агентов биологического контроля.
Микоризные грибы это грибы, создающие симбиотические (взаимовыгодные) отношения с растениями. Существует более 5 тыс. видов микоризных грибов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Гипертоническая болезнь (ГБ) относится к самым распространенным патологиям сердечно-сосудистой системы во всем мире. Имеются данные о том, что в патогенезе эссенциальной артериальной гипертензии (ЭАГ) немаловажная роль принадлежит нарушениям структурно-функциональных свойств клеточных мембран. Классической моделью для изучения свойств мембран при различной патологии является мембрана эритроцита, так как ей присущи общие принципы молекулярной организации плазматических мембран. Цитоплазматическая мембрана эритроцита является ключевой в обеспечении и регуляции физиологической активности этих клеток. Сложная структурная организация мембраны, главным компонентом которой являются белки, обеспечивает ее специфические функции. В проведенных ранее исследованиях было установлено, что изменение взаимоотношений белковых компонентов мембраны при ЭАГ оказывает влияние на формирование и развитие сфероцитарных клеток. Такие эритроциты с ослабленной способностью к деформации и сниженной пластичностью не могут эффективно осуществлять газообмен, что приводит к ухудшению кровотока в системе микроциркуляции органов и тканей. Показано, что ведущими факторами формирования приобретенного сфероцитоза у больных с ЭАГ, осложненной метаболическим синдромом, являются структурно-функциональные нарушения взаимосвязей таких мембранных белков, как α-спектрин, анионтранспортный белок, глицеральальцегид-3-фосфатдегидрогеназа. У пациентов с ЭАГ, не осложненной метаболическим синдромом – анионтранспортный белок, глицеральальцегид-3-фосфатдегидрогеназа и актин. Следовательно, приобретенный сфероцитоз у больных с ЭАГ, осложненной и не осложненной метаболическим синдромом может быть обусловлен нарушением метаболических процессов на мембранном уровне. Вместе с тем, возникла необходимость установить, какие факторы и условия влияют на формирование сфероцитарного пула клеток у пациентов с разной степенью ЭАГ.