Физиологический оптимум это благоприятное для вида сочетание всех видов абиотических факторов, при котором возможны наиболее быстрые темпы роста и размножения организмов (тепло, влага, пища).
Синэкологический оптимум это биотическое окружение, когда вид (организм) испытывает наименьшее давление со стороны его врагов, конкурентов, что позволяет успешно жить и размножаться (стая, стадо, сообщество и т.д.).
Граница между биоценозами редко бывает четко выраженной, поскольку соседние биоценозы постепенно переходят один в другой. В результате этого возникает пограничная (краевая) зона, отличающаяся особыми условиями.
Растения и животные, характерные для каждого из соприкасающихся сообществ, проникают на соседние территории, создавая при этом специфическую «опушку», пограничную полосу – экотоп. В нём как бы переплетаются типичные условия соседствующих биоценозов, что способствует произрастанию растений, характерных для обоих биоценозов. В свою очередь, это привлекает сюда и разнообразных животных из-за относительного изобилия корма. Так возникает краевой эффект увеличения разнообразия и плотности организмов на окраинах (опушках) соседствующих и переходных поясах между ними. На «опушках» происходит более быстрая смена растительности, чем при стабильном ценозе.
Биоценоз и биотоп (пространство с более или менее однородными условиями, которое занимает биоценоз) невозможно отделить друг от друга, об этом свидетельствуют ряд принципов их взаимосвязи.
1. Принцип разнообразия (А. Тинеман): чем разнообразнее условия биоты, тем больше видов в биоценозе (тропический лес).
2. Принцип отклонения условий (А. Тинеман): чем выше отклонения условий биоты от нормы, тем беднее видами и специфичнее биоценоз, а численность особей отдельных составляющих его видов выше. Этот принцип проявляется в экстремальных биотопах. В них мало видов, но численность особей в них обычно велика, может иметь место даже вспышка массового размножения организмов.
3. Принцип плавности изменения среды (Г.М. Франц): чем плавнее изменяются условия среды в биотопе и чем дольше он остаётся неизменным, тем богаче видами биоценоз и тем более он уравновешен и стабилен. Практическое значение принципа в том, что, чем больше и быстрее происходит преобразование природы и биотопа, тем труднее видам успеть приспособиться к этому преобразованию, а следовательно, биоценозы ими обедняются.
Взаимная дополнительность частей биоценоза . В сообществах (биоценозах) уживаются только те виды, которые дополняют друг друга в использовании ресурсов среды обитания, то есть делят между собой экологические ниши. Например, ярусность в фитоценозе или разложение микроорганизмами-редуцентами – одни виды «специализируются» на разложении клетчатки, вторые – на разложении белков, третьи – сахаров и т.д. Взаимная дополнительность видов: одни созидают, другие разрушают – основа биологических круговоротов.
Основа устойчивости биоценозов – это их сложное видовое разнообразие.
30вопрос
Микробиология. Биохимия
Морфология и анатомия бактериальной клетки.
морфология бактерий (греч. bacteria — палочка) — один из таксономических признаков бактерий, учитываемый при их идентификации. При установлении видовой принадлежности оценивают форму и взаимное расположение клеток, размер, особенности строения клеточной стенки и поверхностных структур (наличие жгутиков, капсулы), способность к спорообразованию, окраску.
Основные формы бактерий (рис. 4.):
1. Кокки — шаровидные бактерии (греч. coccus — зерно), диаметром примерно 1 мкм, их взаимное расположение связано с особенностями деления:
а) микрококки — делятся в одной плоскости, располагаются беспорядочно, поодиночке. Входят в состав нормальной микрофлоры, находятся во внешней среде. Заболеваний у людей не вызывают;
б) диплококки (греч. diploos — двойной) — делятся в одной плоскости, располагаются парами:
пневмококки — ланцетовидные;
–нейссерии (гонококки и менингококки) — бобовидные;
в) тетракокки — делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, образуя группы по четыре особи; медицинского значения не имеют;
г) сарцины (лат. sarcina — связка, тюк) — делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, и клетки после деления остаются соединенными друг с другом, возникают пакеты правильной кубической формы из 8, 16 и большего количества кокков. Часто обнаруживаются в воздухе;
д) стрептококки (греч. streptos — цепочка) — овальные, делятся в одной плоскости, но при этом не отделяются друг от друга и образуют цепочки. Среди стрептококков много патогенных микроорганизмов: возбудители ангины, скарлатины, гнойных воспалительных процессов, кариеса;
е) стафилококки (греч. staphylos — гроздь винограда) — имеют форму идеального шара, делятся беспорядочно в различных плоскостях, образуя скопления, напоминающие грозди винограда. Вызывают многочисленные заболевания, прежде всего, гнойно-воспалительные.
. Палочки. Различаются по следующим признакам:
а) размеру:
–длиной до 1,5 мкм, толщиной 0,2 мкм — коккобактерии (бордетеллы, бруцеллы, франциселлы, гемофилы, риккетсии);
–длиной 2–5 мкм, толщиной 0,4–0,8 мкм — мелкие и средние (энтеробактерии);
–длиной до 10 мкм, толщиной 0,5–2 мкм — длинные палочки (бациллы);
б) форме клеток и их концов: имеют строго цилиндрическую или овоидную форму, концы палочек могут быть ровными, закругленными, заостренными, обрубленными;
в) взаимному расположению:
–энтеробактерии — прямые, располагаются беспорядочно;
–коринебактерии (греч. coryne — булава) — располагаются попарно, в виде римской цифры V или в виде растопыренных пальцев, например, C. diphtheriae на концах имеет расширения, похожие на булаву, где содержатся включения полифосфатов — зерна волютина;
–клостридии (лат. clostridium — веретено) — располагаются беспорядочно, имеют веретенообразную форму благодаря терминально или субтерминально расположенной споре;
–бациллы (имеют эндоспоры) — располагаются цепочками.
г) способности к спорообразованию:
–бактерии — не образуют спор; необходимо иметь в виду, что термин «бактерия» часто используют для обозначения всех микроорганизмов-прокариот;
–бациллы — спорообразующие аэробы, диаметр эндоспоры обычно не превышает ширины клетки;
–клостридии — спорообразующие анаэробы, диаметр споры больше поперечника вегетативной клетки, в связи с этим клетка напоминает веретено или теннисную ракетку.
3. Извитые бактерии:
–вибрионы — короткие клетки, образуют один изгиб, изогнутость их тел не
превышает одной четверти оборота спирали, т. е. выглядят наподобие изогнутых палочек или скобочек;
–спирохеты (трепонемы, лептоспиры, боррелии) — тонкие и длинные, имеют различное число завитков, специфический для различных представителей характер движения и особенности строения (особенно концевых участков);
–кампилобактерии и спириллы — длинные извитые клетки, образуют 2–3 изгиба из одного или нескольких оборотов;
–актиномицеты (греч. actis — луч, mykes — гриб) — ветвящиеся клетки.
4. Полиморфные бактерии — обладают морфологической изменчивостью, в зависимости от условий имеют вид палочек, кокков или слабоветвящихся форм (например, микоплазмы).
Размеры бактерий измеряются в мкм, их органелл — в нм. Типичный представитель кокков имеет диаметр около 1 мкм, палочковидных бактерий — толщину 0,5 мкм и длину 2 мкм. Самая маленькая бактерия — микоплазма — имеет диаметр 0,1 мкм. Самый большой представитель прокариот — спирохета — имеет длину 250 мкм.
Бактериа́льная кле́тка обычно устроена наиболее просто по сравнению с клетками других живых организмов. Бактериальные клетки часто окружает капсула, которая служит защитой от внешней среды. Для многих свободноживущих бактерий характерно наличие жгутиков для передвижения, а также ворсинок.
Для выведения веществ, в том числе факторов патогенности, в окружающую среду используются системы секреции. Клеточная стенка бактерий обычно содержит пептидогликан. По химическому составу клеточные мембраны бактерий гораздо разнообразнее мембран эукариотических клеток. В отличие от эукариот, бактерии не имеют ограниченного оболочкой ядра и, в большинстве случаев, каких-либо мембранных органелл. Вместе с тем у ряда бактерий имеются клеточные структуры, не имеющие аналогов в двух других доменах.
Геном бактерий состоит из суперскрученных кольцевых хромосом, связанных с гистонподобными белками, и меньших по размерам молекул ДНК — плазмид. Элементы цитоскелета играют важные роли в делении клеток, защите, поддержании формы и определении полярности у различных прокариот. Бактериальные рибосомы меньше рибосом эукариотического типа, но имеют сходный план строения.
форма бактериальной клетки является диагностическим признаком и применяется в их классификации. Чаще всего бактериальные клетки имеют сферическую (кокки) или палочковидную (бациллы) формы, некоторые имеют форму, промежуточную между сферической и палочковидной, и называются коккобациллами. Многие бактерии имеют нитевидную или извитую форму — в виде запятой (вибрионы), спирали (спириллы[en]) или вытянутую, закрученную наподобие спирали ДНК (спирохеты
Деление бактериальных клеток[править | править код]