Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2017-09-10 | 1003 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Степень глубины физиологического покоя и его длительность неодинаковы. Семена выводятся из состояния покоя различным образом. Некоторые семена, особенно однолетних растений, легко набухают и прорастают уже под влиянием увлажнения. Для прорастания других и нормального развития проростка обязательна холодная стратификация, т.е. длительное выдерживание их при пониженной температуре, во влажной среде и в условиях хорошей аэрации. Наконец, существует еще одна группа так называемых "твердосеменных", семенная кожура которых в силу ее структурных особенностей водонепроницаема. Такие семена прорастают только после скарификации - искусственного нарушения целостности кожуры с помощью надцарапывания, перетирания с песком, ошпаривания кипятком и т.д. В природе такие семена набухают и прорастают обычно под влиянием резкой смены температурных режимов, способствующих нарушению целостности оболочки.
Прорастанием семян называют их переход от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формированию из него проростка. Прорастание начинается при оптимальном для каждого вида сочетании влажности и температуры среды, при свободном доступе кислорода. Прорастание семян сопровождается сложными биохимическими и морфофизиологическими процессами. При поступлении воды в семенах резко усиливается процесс дыхания, активизируются ферменты, запасные вещества переходят в легкоусвояемую, подвижную форму, образуются полирибосомы и начинается синтез белка и других веществ.
Рост зародыша обычно начинается с прорыва покровов удлиняющимися зародышевым корнем и гипокотилем в области микропилярного следа. После появления корня почечка развивается в побег, на котором развертываются настоящие листья (рис. 51).
|
В практике сельского хозяйства жизнеспособность и качество семян характеризуются всхожестью, т.е. процентом семян, давших нормальные проростки в оптимальных для них условиях за определенный срок. Для полевых культур этот срок равен 6-10 суткам, для древесных - до 2 месяцев.
-
НИЗШИЕ РАСТЕНИЯ —THALLOBIONTA
Большинство низших растений настолько обособлено вследствие длительного развития и специализации, что часто трудно определить общего предка. По числу видов и по распространению в самых разнообразных эколого-географических условиях низшие стоят на первом месте. Они состоят из двух резко различных по способу питания групп, первую из которых составляют автотрофные растения, в основном водоросли и лишайники, вторую — гетеротрофные: большинство бактерий, слизевики, грибы.
Низшие растения имеют выдающееся значение в природе. Для человека водоросли, грибы и лишайники представляют богатый резерв пищи, лекарственного и технического сырья. С другой стороны, многие бактерии, грибы и слизевики — злостные паразиты растений, животных и человека.
ОТДЕЛ БАКТЕРИИ — BACTERIOPHYTA
Бактерии — мельчайшие организмы, которые изучают с помощью особых методов. Наряду с мельчайшими животными организмами они являются объектом особой науки — микробиологии. Отдел охватывает около 3 тыс. видов.
Морфология. Важнейшие структурные особенности бактериальной клетки заключаются в отсутствии у большинства сформированного ядра (при значительном содержании нуклеиновых кислот), пластид и красящего вещества. Лишь изредка встречаются окрашенные автотрофные бактерии — пурпурные или зеленые. Клеточная стенка бактерий состоит из азотистых веществ, а не из целлюлозы, и способна к ослизнению.
В подавляющем большинстве бактерии очень малы по величине. Так, Bacillus prodigiosus, часто развивающийся на вареном картофеле, хлебе, мясе, достигает всего лишь 0,0008 мм (0,8 мк), Mycobacterium tuber-culosus составляет от 0,0012 до 0,004 мм. Некоторые же бактерии находятся у границы или за пределами разрешающей способности оптического микроскопа. Ничтожно малые размеры бактерий ограничивают представление об их морфологическом разнообразии. Вот основные формы бактерий (рис. 23):
|
Кокки (Cocci)—клетки шаровидные, округлые. Они могут быть одиночными, но чаще собраны по две (диплококки), по четыре (тетра-кокки) или крупными группами в виде цепочек (стрептококки), гроздей (стафилококки), прямоугольных групп (сарцины) и др.
Бациллы (Bacillus) —клетки в виде прямых длинных палочек.
Бактерии (Bacterium)—клетки в виде коротких палочек.
Вибрионы (Vibrio) —клетки слабо закручены в виде запятой.
Спириллы (Spirillum) — клетки спирально закручены в два-три завитка.
Спирохеты (Spirochaetae) —клетки более длинные, чем у спириллы, и закрученные.
Значительную и разнообразную группу составляют подвижные формы бактерий. Органы движения — жгутики в числе от 1 — 2 до многочисленных — располагаются по-разному, что определяет классификацию подвижных форм бактерий на монотрихи, амфитрихи, лофотрихи, перитрихи (рис.23). Жгутики настолько малы, что их видно только в электронном микроскопе или с помощью специального окрашивания — в оптическом.
Размножение и его темпы. У бактерий наблюдается очень простой способ размножения путем дробления клетки или простого деления. Известны немногие группы, размножающиеся путем почкования. Половой процесс и митотическое деление клеток у большинства отсутствуют. Дробление удлиненных форм обычно осуществляется перпендикулярно к их продольной оси. Деление происходит очень быстро, обычно в течение 20— 30 мин (у Высших растений этот процесс протекает 90—120 мин). Расчеты показывают, что одна бактерия (2 мк длины и 1 мк ширины) при делении каждые 36 мин может образовать за 24 ч 636 млн. клеток. Общая длина этих клеток составила бы 33 м. Через два дня они образовали бы массу, объем которой был бы 442 смъ, а общая их длина составляла бы 563 км. На третий день их масса достигла бы 7,5 м3, а вытянутые в длину они могли бы 14 раз опоясать земной шар по экватору. Столь быстрое размножение бактерий ограничивают реальные условия жизни: не соответствующие климатические (погодные) условия, недостаток пищи и, конечно, санитарные мероприятия. Некоторые палочковидные бактерии переживают неблагоприятные условия, образуя одноклеточные эндогенные споры. Споры некоторых видов выдерживают кипячение при 240° С. Однако многие бактерии, в том числе и патогенные (вызывающие болезни), не выносят солнечного света.
|
Классификация. Классификация бактерий сопряжена со значительными трудностями. Существует несколько подходов к их классификации. В настоящее время отдел Бактерии обычно подразделяют на 4 класса:
1. Класс Бактерии — Bacteria. Объединяет палочковидные неподвижные формы. Многие из них — возбудители опасных болезней: дифтерии, проказы, туберкулеза и др.
Рис. 23. Бактерии — Bacteriophyta. А — кокки;
Б — бациллы; В — спирохеты; Г — различные
формы жгутиковых бактерий:
/ — монотрих, 2 — амфитрих, 3—4 — лофотрих, 5 — перит-рих
II. Класс Миксобактерии — Myxobacteria. Охватывает подвижные
палочковидные клетки, лишенные жгутиков. Движение осуществляется
путем отталкивания с помощью слизи, выделяемой из конца клетки. Мик-
собактерии иногда имеют клеточные ядра.
III. Класс Спирохеты — Spirochetae. Объединяет организмы с мно-
гими завитками и заостренными концами. Большинство их имеет про
дольную перепонку.
IV. Класс Актиномицеты (лучистые грибы) — Actinomycetes. В нем
сосредоточено значительное число видов, у которых как бы соединены
признаки бактерий и грибов. В морфологическом отношении актиноми
цеты разнообразны, но преимущественно имеют форму тонких, радиаль-
но разрастающихся нитей моноподиального ветвления. Сформированных
ядер нет. Во многих руководствах актиномицеты относятся к несо-
вершенным грибам. Некоторые актиномицеты представ
ляют большой интерес для промышленного производства антибиотиков:
биомицина, стрептомицина, тетрациклина и др.
Жизнедеятельность бактерий. Большинство видов бактерий — гетеротрофные организмы, получающие необходимые им питательные вещества и энергию при разложении отмерших, растений и животных и потому являющиеся сапрофитами. Меньшая часть существует за счет живых организмов (паразиты), зачастую вызывая различные заболевания человека, животных и растений (патогенные бактерии). Развиваясь на том или ином субстрате, бактерии накапливают в своем теле необходимые запасные вещества в виде гликогена, жиров, белков и др. Часть видов для своего развития нуждается в свободном кислороде (аэробные бактерии), другие развиваются в бескислородной среде (анаэробные бактерии). Лишь небольшую группу представляют автотрофные организмы, содержащие бактериохлорофилл и другие пигменты, а потому способные к фотосинтезу, а также хемотрофные, осуществляющие синтез органических веществ из углекислого газа и воды за счет энергии, освобождающейся при окислении ими различных веществ (см. стр. 138).
|
Методы исследования бактерий. Для установления вида бактерий недостаточно микроскопически исследовать их форму, т. к. морфологическое разнообразие их невелико. Первостепенное значение имеет изучение физиологических особенностей бактерий, их способности неодинаково воздействовать и реагировать на разные вещества. Для этого используют искусственные культуры бактерий на разных питательных средах. Такими средами служат мясопептонный бульон, желатина, агар-агар с добавлением к ним других питательных веществ и иные среды. Желатина, агар-агар при остывании образуют студни. Питательную среду в пробирках, закупоренных ватой, или в чашках Петри стерилизуют в автоклаве. Тот или иной материал, содержащий бактерии, особой прокаленной иглой вносят на питательную среду после ее остывания. Пробирки или чашки Петри с посевом устанавливают в термостат — прибор в виде шкафа, где поддерживается постоянная температура, благоприятная для размножения бактерий. Последние, размножаясь, образуют колонии, форма которых, окраска, способность разжижать твердую питательную среду и другие признаки специфичны для определенных видов. Бактерии, взятые тем же способом из одной колонии и перенесенные в новые сосуды, могут образовывать колонии только одного вида. Такие колонии называют чистыми культурами. Культуры бактерий исследуют под микроскопом, применяя различные способы окраски и другие приемы микроскопической техники. Чистые культуры бактерий соответствующих видов имеют широкое применение при сквашивании молока, при силосовании и в целом ряде других технологических процессов.
Значение бактерий. Бактерии распространены повсеместно на всей планете. Они встречаются на поверхности почвы и в почве, в глубоких
слоях земной коры, в воде, в теле мертвых и живых растений и животных и даже в атмосфере. Конечно, концентрация бактерий на Земле неравномерна и зависит от разных условий. Так, зимой в городах в 1 м3 воздуха насчитывается около 4,5 тыс. бактерий, а летом — от 10 до 25 тыс. В 1 г бедной органическими веществами почвы содержится до 500 млн. бактерий, тогда как в богатой их количество достигает 6 млрд. В природе и жизни человека бактерии играют важную роль: иногда положительную, а иногда и резко отрицательную.
|
Гниение — процесс разложения белковых соединений, приводящий к минерализации остатков растений и трупов животных. Он состоит из нескольких последовательных фаз, причем каждая из них обычно совершается под воздействием определенной группы бактерий. Благодаря гниению (и брожению) сложные органические вещества превращаются в простые, в результате чего осуществляется «круговорот веществ» в природе. Минерализованные вещества становятся вновь доступными для высших растений и могут поглощаться корнями последних.
Особое значение для зеленых растений имеют процессы аммонификации и нитрификации, происходящие в почве, навозе под воздействием бактерий — аэробных хемосинтетиков, обогащающих почву связанными, доступными для растений формами азота (см. стр. 142).
Связывание свободного атмосферного азота. Этот процесс достигает в природе значительных масштабов и осуществляется азотфиксирующими бактериями-аэробами и в меньшей степени анаэробами.
Важная роль принадлежит клубеньковым бактериям. Эти почвенные бактерии, как уже отмечалось, внедряются в корни бобовых, где за счет атмосферного азота создают белковые компоненты своего тела. После отмирания бактерий эти вещества усваивает растение-хозяин. В пожнивных остатках бобовых содержится много азотистых веществ, поэтому бобовые служат хорошими предшественниками других сельскохозяйственных культур. Подсчитано, что на 1 га посева бобовых в среднем связывается около 200 кг азота.
Брожение — процесс разложения бактериями безазотистых веществ (углеводов и др.).
Брожение молочнокислое: конечный продукт — молочная кислота (СзНбО3), получаемая в результате деятельности молочнокислых бактерий — Lactobacterium acidophilum и др. Накопление в субстрате, подвергающемся брожению, молочной кислоты, препятствует развитию гнилостных и других бактерий. Молочнокислое брожение широко используется в практике при сквашивании молока, силосовании кормов и других процессах.
Брожение маслянокислое: конечный продукт — масляная кислота (С4Н8О2), получаемая в результате деятельности маслянокислых бактерий — Clostridium pasteurianum и др. Широко распространено в почве при разложении растительных остатков. Маслянокислое брожение используется при приготовлении сыров, им обусловлено также прогоркание масла.
Брожение уксуснокислое: конечный продукт — уксусная кислота (С2Н4О2), получаемая в результате деятельности уксуснокислых бактерий — Acedobacter aceti и др. Применяется для получения уксуса из вина.
Большую роль играют также пектинобактерии, например Clostridium pectinovorum и другие, вызывающие пектиновое брожение. Они разлагают пектиновое межклеточное вещество, вызывая мацерацию клеток, что имеет большое значение в процессе мочки льна, как способствующее отделению волокна от других тканей. В почве присутствуют также различные бактерии, сбраживающие клетчатку и участвующие в процессе почвообразования.
Особая роль в природе принадлежит хемосинтезирующим серобактериям и железобактериям. Серобактерии используют сероводород, вы-ляющийся при гниении, окисляя его до серы, а последнюю — до серной слоты, которая образует сернокислые соли, доступные для зеленых г астений. Железобактерии добывают необходимую для синтеза энергию путем окисления закисных форм железа в окисные. Железобактерии многочисленны в некоторых источниках, болотах, где часто служат присной образования залежей болотной железной руды.
Вообще в жизни почвы как природноисторического тела важная роль принадлежит почвенным бактериям. Необходимо еще раз отметить особое, чисто сельскохозяйственное значение бактерий в процессе образования почв и повышения их плодородия. Некоторые бактерия используются в качестве удобрения (азотобактерин, фосфобактерин, нитрагин и др.).
В последние годы бактерии, особенно актиномицеты., приобретают большое значение как продуценты многих антибиотиков, все более широко используемых в медицине, ветеринарии и в мероприятиях по защите растений от болезней и вредителей.
Патогенные бактерии, проникая тем или иным путем в тело человека, животных и растений, могут вызывать тяжелые заболевания, выделяя различные ядовитые вещества — токсины. Некоторые бактерии отличаются очень высокой токсичностью. В этом отношении наиболее показателен выделяемый некоторыми бациллами, например Clostridium botulinum, нитротоксин ботулизма. Лучшая среда для активной жизнедеятельности этих бацилл и накопления токсического вещества — колбаса (botulum), сырое мясо, рыба и даже овощные консервы. Токсины ботулизма — это белки, молекулы которых слабо расщепляются ферментами пищеварительной системы. Токсичность нитротоксина ботулизма просто фантастична: 1 г вещества может убить 60 млрд. мышей (1 200 000 т живого веса!).
Широко известны такие болезни человека, как ангина, брюшной тиф, туберкулез, холера и многие другие, а у животных — сибирская язва, паратиф, актиномикоз, сап и другие, вызываемые соответствующими патогенными бактериями. Многие из этих заболеваний — общие для человека и животных.
От момента внедрения патогенных бактерий в организм до проявления болезни в большинстве случаев проходит некоторый период (инкубационный), во время которого бактерии размножаются. Организм вырабатывает особые вещества — антитела и антитоксины, обезвреживающие бактерии и их токсины. При благоприятном исходе болезни организм может приобретать иммунитет по отношению к повторной инфекции бактериями данного вида. На этом основано применение лечебных и предупредительных вакцин, получаемых из убитых или ослабленных бактерий, а также лечебных сывороток, содержащих эти антитела.
У высших растений также наблюдаются заболевания, вызванные бактериями — бактериозы. Однако растения менее подвержены им в силу защищенности клеток плотными стенками и кислой реакции клеточного содержимого, неблагоприятной для развития бактерий. Бактериозы поражают многие культурные растения. Так, у картофеля мокрая и сухая гниль клубней вызывается Bacillus solaniperda и др. Бактериозами поражаются капуста (Bacterium campestre), свекла (Bacterium betae), томаты (Phytobacter lycopersicum). Бактериальный рак у яблони, груши, персика и других вызывает Bacterium tumefaciens. Возбудители проникают в тело растений при различных повреждениях тканей в первую очередь всевозможными вредителями: насекомыми, червями и др. Меры борьбы с бактериозами, как и с другими болезнями растений, составляют предмет фитопатологии. Большое значение имеет выведение сортов, устойчивых к бактериозам
Средства борьбы с бактериями. Патогенные, гнилостные и другие бактерии угрожают здоровью человека и животных или вызывают порчу пищевых продуктов, кормов, различных материалов. Меры борьбы: неблагоприятной микрофлорой следующие:
Дезинфекция — воздействие различными ядовитыми для бактерий веществами: сулемой, карболовой кислотой, формалином, хлорной известью, спиртом и др.
Стерилизация — уничтожение бактерий высокими температурами. Обычное кипячение при 100°С не гарантирует полного уничтожения микроорганизмов, особенно их спор. Лишь нагревание до 120—130°С под высоким давлением в специальном приборе — автоклаве в течение 20— 30 мин убивает не только бактерии, но и их споры. Кипячение, повторяемое ежедневно, в течение нескольких дней, может привести к полной стерилизации. Прокаливание инструментов, посуды также достигает этой цели.
Пастеризация — нагревание до температуры 65—95°С, которое приводит к гибели большинства гнилостных, патогенных и других бактерий, ко не спор и широко применяется для недлительного сохранения молока и других продуктов.
Отрицательное значение многих бактерий, особенно патогенных, настолько велико, что давно уже возникла необходимость в государственных и даже международных мероприятиях по защите здоровья людей, растений и животных.
|
|
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!