Загрязнение биосферы и здоровье человека

Размножение. Бактерии размножаются путем простого бинарного деления клетки. Этому предшествует самоудвоение (репликация) молекулы ДНК. Почкование встречается как исключение.

У некоторых  бактерий обнаружены упрощенные формы  полового процесса. Например, у кишечной палочки половой процесс напоминает конъюгацию, при которой происходит передача части генетического материала из одной клетки в другую при их непосредственном контакте. После этого клетки разъединяются. Количество особей в результате полового процесса остается прежним, но происходит обмен наследственным материалом, т. е. осуществляется генетическая рекомбинация.

Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий, у которых известны два типа спор: эндогенные, образующиеся внутри клетки, и микроцисты, образующиеся из целой клетки. При образовании спор (микроцист) в бактериальной клетке уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность, протопласт сжимается и покрывается очень плотной оболочкой. Споры обеспечивают возможность переносить неблагоприятные условия. Они выдерживают длительное высыхание, нагревание свыше 100°С и охлаждение почти до абсолютного нуля. В обычном же состоянии бактерии неустойчивы при высушивании, воздействии прямых солнечных лучей, повышении температуры до 65—80°С и т. д. В благоприятных условиях споры набухают и прорастают, образуя новую вегетативную клетку бактерий.

Несмотря на постоянную гибель бактерий (поедание их простейшими, действие высоких и  низких температур и других неблагоприятных  факторов), эти примитивные организмы  сохранились с древнейших времен благодаря способности к быстрому размножению (клетка может делиться через каждые 20—30 мин), образованию спор, чрезвычайно устойчивых к факторам внешней среды, и их повсеместному распространению.

Значение  бактерий в биосфере и народном хозяйстве. Роль бактерий в биосфере велика. Благодаря их жизнедеятельности происходит разложение и минерализация органических веществ отмерших растений и животных. Образовавшиеся при этом простые неорганические соединения (аммиак, сероводород, углекислый газ и др.) вовлекаются в общий круговорот веществ, без которого была бы невозможна жизнь на Земле. Бактерии вместе с грибами и лишайниками разрушают горные породы, участвуя тем самым в начальных стадиях почвообразовательных процессов.

Особую роль в природе играют бактерии, способные  связывать свободный молекулярный азот, недоступный для высших растений. К этой группе относятся свободноживущий азотобактер и клубеньковые бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых растений. Проникая через корневой волосок в корень, они вызывают сильное разрастание клеток корня, имеющее форму клубеньков. На первых порах бактерии живут за счет растения, а затем начинают фиксировать азот с последующим образованием аммиака, а из него — нитритов и нитратов. Образовавшихся азотистых веществ достаточно и для бактерий, и для растений. Кроме того, часть нитритов и нитратов выделяется в почву, повышая ее плодородие. Количество фиксируемого азота клубеньковыми бактериями может достигать 450—550 кг/га в год.

Бактерии играют положительную роль в хозяйственной  деятельности человека. Молочнокислые  бактерии используются в приготовлении разнообразных молочных продуктов (сметаны, простокваши, масла, сыра и др.). Они же способствуют консервированию продуктов. Бактерии широко используются в современной биотехнологии для промышленного получения молочной, масляной, уксусной и пропионовой кислот, ацетона, бутилового спирта и т. д. В процессе их жизнедеятельности образуются биологически активные вещества — антибиотики, витамины, аминокислоты. Наконец, бактерии являются объектом для исследований в области генетики, биохимии, биофизики, космической биологии и др.

Отрицательная роль принадлежит болезнетворным, или патогенным, бактериям. Они способны проникать в ткани растений, животных и человека и выделять при этом вещества, угнетающие защитные силы организма. Такие болезнетворные бактерии, как возбудитель чумы, туляремии, сибирской язвы, пневмококки в организме животных и человека устойчивы против фагоцитоза и антител. Известен целый ряд других болезней человека бактери-ального происхождения, которые передаются воздушно-капельным путем (бактериальная пневмония, туберкулез, коклюш), через пищу и воду (брюшной тиф, дизентерия, бруцеллез, холера), при половом контакте (гонорея, сифилис и др.).

Бактерии могут  поражать и растения, вызывая у  них так называемые бактериозы (пятнистость, увядание, ожоги, мокрые гнили, опухоли и др.). Бактериозы довольно часто встречаются у картофеля, томатов, капусты, огурцов, свеклы, бобовых культур, плодовых деревьев.

Сапротрофные бактерии вызывают порчу продуктов питания. При этом наряду с выделением углекислого газа, аммиака и энергии, избыток которой вызывает нагревание субстрата (например, навоза, влажного сена и зерна) вплоть до его самовоспламенения, происходит образование и ядовитых веществ. Поэтому для предотвращения порчи пищевых продуктов человек создает условия, при которых бактерии в значительной мере теряют способность к быстрому размножению, а иногда и погибают.

Широко распространенными  методами борьбы с бактериями являются: высушивание плодов, грибов, мяса, рыбы, зерна; их охлаждение и замораживание в холодильниках и ледниках; маринование продуктов в уксусной кислоте; высокая концентрация сахара, например при изготовлении варенья, вызывает плазмолиз в клетках бактерий и нарушает их жизнедеятельность; засолка. При засолке огурцов, помидоров, грибов, квашении капусты за счет деятельности молочнокислых бактерий создается кислая среда, угнетающая развитие бактерий. На этом основано консервирование продуктов питания и силосование кормов.

Для уничтожения  вегетативных форм бактерий и сохранения молока, вина, фруктовых соков и других продуктов применяется метод пастеризации—нагревание до 65°Свтечение 10—20 мин, а для очищения среды от спорообразующих бактерий наиболее эффективен метод стерилизации -— кипячение и повышенное давление в автоклавах. Высокая температура вызывает денатурацию белков и гибель всех бактериальных клеток. Помимо этого в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве для дезинфекции, т. е. для уничтожения патогенных микроорганизмов, используются йод, пероксид водорода, борная кислота, марганцевокислый калий, спирт, формалин и другие неорганические и органические вещества.

Цианобактерии. Это микроскопические одноклеточные, колониальные и многоклеточные (нитчатые) организмы различной морфологической структуры (см. рис. 5.1). У ряда нитчатых циа-нобактерий имеются гетероцисты — специализированные клетки с сильно утолщенными бесцветными двухслойными оболочками, принимающие участие в процессах размножения и фиксации атмосферного азота.  
 

По способу  питания большинство гетеротрофны, но бывают и автотрофы (образующие органику). Различают бактерии: сапротрофы, паразиты и симбионты. Питаются сапротрофы органикой мертвых. Симбиоз с рдругими организмами, например бобовыми. Передвижения благодаря форме тела или наличию жгутиков. Образуют споры (для переживания неблагоприятных условий, а не размножения!). Размножаются путем деления. Высокая скорость размножения (способность дочерних клеток делится уже через 30 мин). Быстро увеличивают численность, что способствует формированию приспособления их к жизни в изменившихся условиях среды.

Профилактика… мыть руки, попадание через кровь предотвращать… не есть гниющие и портящиеся продукты…. Заболевания: тиф, туберкулез, дизентерия. 

3.Необходимость витаминов – биологически активных органич. Веществ – для нормальной жизнедеятельности человека кроме белков, жиров, минеральных солей, углеводов, воды. Они участвуют в биохимических и физиологических процессах как важнейшие регуляторы жизнедеятельности.

Бывают авитоминозы и гипервитаминозы. Поэтому выпускают поливитамины… зимой нехватка… Синтез некотрых витаминов в организме. Например D под действием солнечных лучей… заболевания цингой при недостатке С, куриной слепотой при недостатке А. Так витамин С легко разрушается при нагревании и соприкосновении с кислородом, с метал. Посудой. Поэтому овощи надо чистить в момент приготовления, опускать в кипящую воду, варить в эмалированной посуде.. Витамины должны поступать в необходимых дозах… 

Билет № 10

1.Автотрофное питание. Фотосинтез, его значение.

2. Характеристика царства животных. Роль животных в природе. Среди готовых микропрепаратов простейших найдите эвглену зеленую. Объясните, почему эвглену зеленую ботаники относят к растениям, а зоологи — к животным.

3. Объясните биологическое значение безусловных и условных рефлексов. Составьте схему рефлекторной дуги (безусловного рефлекса) и объясните, из каких частей она состоит. Приведите примеры безусловных рефлексов человека. 

1.растения могут использовать световую энергию для образования органики и питания ею.

2.Способность к фотосинтезу – важнейшее свойство зеленых растений. В результате фотосинтеза образуется кислород, что имеет важнейшее значение для биосферы земли. 

2/Обитание в водной, наземно-воздушной, почвенной и в других организмах. Существенные различия в поведении животных. Их общие признаки: активное передвижение большинства животных, питание готовой органикой, отсутствие в клетках целлюлозной оболочки, пластид, вакуолей с клеточным соком (как у растений). Роль в биосфере:опыление растений, распространение семян, обогащение почвы органикой, воздух углекислым газом, создавая условия для жизни растений.животные могут быть средой для жизни паразитов, мертвые – пища для сапрофитов.

3.Рефлекс – основная форма деятельности нервной системы, ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы. Восприятие раздражения ииз внешне и внутренней среды рецепторами, возникновение в них нервных импульсов, которые по чувствительным нейронам передаются в ЦНС, где поступают на вставочные, затем наисполнительные нейроны, и по ним к исполнительным органам (мышцам, железам и т. д).

Рефлекторная дуга – путь, по которому нервные импульсы проходят при осуществлении рефлекса. Безусловные – постоянные, врожденные. Условные – приобретенные. Различные возникают у разных особей одного вида. Формирование нервных путей для осуществления временных связей в результате многократного сочетания ранее безразличных раздражителей (например, звонка) с безусловными (например, с пищей)

НАРИСОВАТЬ ПРИМЕР ДУГИ! 
 
 

Билет № 16

1.        Химический состав клетки. Роль воды и минеральных веществ в жизни клетки и организма.

2.   Животные — возбудители и переносчики заболеваний человека. Профилактика заболеваний энцефалитом, малярией, дизентерией, чесоткой и др.

3. Используя знания о составе и группах крови, дайте научное обоснование значения переливания крови, ее свертывания. Почему при взятии проб крови на анализ следует пользоваться одноразовыми инструментами.

1) Условно все элементы клетки можно разделить на три группы:

• Макроэлементы (кислород (65-75 %), углерод (15-18 %), водород (8-10 %), азот (2,0-3,0 %), калий (0,15-0,4 %), сера (0,15-0,2 %), фосфор (0,2-1,0 %), хлор (0,05-0,1 %), магний (0,02-0,03 %),натрий (0,02-0,03 %), кальций (0,04-2,00 %), железо (0,01-0,015 %). C, O, H, N, S, P входят в состав органических соединений.

Магний - кофактор многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене и синтезе ДНК; поддерживает целостность рибосом и митохондрий, входит в состав хлорофилла. В животных клетках необходим для функционирования мышечных и костных систем. Кальций -участвует в избирательной проницаемости клеточных мембран, необходим для мышечного сокращения, участвует в свёртываемости крови. Нерастворимые соли кальция участвуют в формировании костей и зубов. Натрий - участвует в избирательной проницаемости клеточных мембран, влияет на работу почек и создание буферной системы. Сера - входит в состав серосодержащих аминокислот и в третьичную структуру белка. Фосфор - входит в состав АТФ, в состав костной ткани и зубной эмали. Хлор - поддерживает электронейтральность клетки.

• Микроэлементы - от 0,001% до 0,000001% - (ванадий, германий, йод (входит в состав тироксина, гормона щитовидной железы), кобальт (витамин В12), марганец, никель, рутений, селен, фтор (зубная эмаль), медь, хром, цинк (инсулин поджелудочной железы) и др.)