Популяция микробная

Потребление питательных веществ в свою очередь связано с конструктивными и энергетическим процессами в микробных клетках и зависит от затрат на рост клеток и поддержание их жизнедеятельности в популяции. Так, для углеродсодержащего субстрата скорость потребления составит [c.83]

В настоящее время известно большое число математических моделей кинетики роста микробных популяций, рассмотренных в обзорных работах [1, 4, 23, 37, 39]. В связи с этим при описании конкретного микробиологического процесса важное значение приобретает задача идентификации различных моделей и постановка специальных дискриминирующих экспериментов [17]. Кинетическая модель представляет соотношение скорости развития общей численности популяций и влияние на нее комплекса факторов окружающей среды, в которой популяция развивается. При [c.54]

Способ непрерывно-проточного культивирования микроорганизмов более совершенен. Суть его заключается в том, что микробная популяция развивается в проточной питательной среде. Непрерывный способ имеет две разновидности гомогенно-непрерывный и градиентно-непрерывный. В первом случае выращивание ведут в одном ферментаторе при тщательном перемешивании среды и аэрации обеспечивается одинаковое состояние культуры во всем объеме жидкости. В ферментатор при этом непрерывно поступает свежая [c.162]

Математические модели кинетики роста микроорганизмов, образования продуктов биосинтеза и утилизации субстратов отличаются от известных моделей химической кинетики. В основу большинства используемых моделей роста микроорганизмов положены уравнения ферментативной кинетики микробиологических процессов [1—4, 23, 27]. Однако, учитывая значительное число протекающих в клетках стадий биохимических ферментативных реакций, применение законов ферментативной кинетики носит в большинстве случаев формальный характер. Отличительной особенностью большинства моделей является использование в качестве основного параметра модели численности или концентрации микробной популяции. Именно большая численность микробных популяций позволяет широко применять при моделировании кинетики роста детерминистический подход, опирающийся на хорошо развитый аппарат дифференциальных уравнений. В то же время известны работы, в которых используются стохастические модели кинетики [25]. Среди них распространены работы, основанные на простой концепции рождения и гибели , что в математическом аспекте позволяет применять аппарат марковских процессов. В более сложных моделях микробная популяция представляется Б виде конечного числа классов, каждый из которых ха- [c.53]

Рис. 49. Стимуляция популяции микробных хищников, после добавления Е. соП к морской воде [12].

Механизмы влияния кислорода на рост и метаболизм популяции микробных клеток многообразны [171]. [c.249]

Действительным механизмам микробиологической трансформации органических веществ больше соответствуют (также элементарные) модели 10—13 (табл. VI-3), в которых наиболее простым способом описывается динамика микробной популяции, [c.157]

Целью и исходными предпосылками данной работы являлось выяснение практической возможности проведения совмещенного процесса химического и микробиологического окисления относительно стойкого органического токсиканта и особенностей поведения микробной популяции в таком процессе. [c.230]

Однако даже для данного субстрата расход его на единицу синтезируемой биомассы не является величиной постоянной, а зависит от физиологической активности микробной популяции, характеризуемой в общем случае удельной скоростью роста клеток. Углерод субстрата частично расходуется на построение биомассы — конструктивный обмен, а частично на энергетический обмен в клетке, характеризуемый коэффициентом энергетического [c.47]

Другие условия формирования ЦРК связаны с автолизом клеточных суспензий, типичным для стареющих микробных культур. В силу генетически детерминированной гетерогенности микробных популяций клетки культуры обладают различной чувствительностью к действию как факторов d , так и факторов d2, индуцирующих автолиз. При этом из автолизирующихся клеток одной части популяции (чувствительных к индукции автолиза) высвобождаются внутриклеточные факторы dj, что повышает их общий концентрационный уровень в среде. По достижении определенного концентрационного порога факторы di индуцируют формирование ЦРК клетками другой части популяции, устойчивыми к автолизу. [c.98]

Классификация бактерий служит постоянно предметом дискуссий и разногласий. Это обусловлено простотой и однообразием строения и развития и недостаточностью опознавательных признаков у прокариотов. Широко используемые в микробиологической классификации биохимические признаки не стабильны в различных естественных условиях существования микробной популяции или в различных искусственных условиях поддержания штамма. Эта биохимическая нестабильность особенно часто наблюдается у гетеротрофных бактерий. [c.52]

Заканчивая раздел изменчивости и генетики бактерий, мы подчеркиваем, что отнюдь не считаем возможным все формы изменчивости бактерий в интересующем нас аспекте свести к мутационной изменчивости в геноме. Синтетические соединения могут служить факторами адаптации [123] и привести культуру бактерий к фенотипической изменчивости, сопровождаемой перестройкой ферментного аппарата, дающей микробной популяции возможность использовать новое синтетическое соединение, несмотря на то, что свойство это наследственно и не закреплено. [c.114]

ГИИ лежит расширенное воспроизводство микробных клеток и получение продуктов метаболизма (превращения поступающих в клетку веществ в конечные продукты). Скорость биохимического превращения определяется биохимическими процессами в клетке и развитием их популяции. Протекает множество ферментативных реакций, изученных еще не в полном объеме, тем не менее, в основные фуппы клеточных процессов можно объединить превращения, определяющие рост и размножение (отпочкование) клеток, утилизацию субстрата (питательной среды для них), образование продуктов метаболизма. Для объяснения структуры кинетического уравнения приведем его пример. [c.81]

Бактерии в средах с г(сфты0 и парафином приоорешюг отличительные особенности морфологии, тонкой структуры и структуры микробной популяции [216]. Микробы в зонах контакта с нефтью, парафином образуют агрегаты из 3-30 и более клеток, окруженные общей капсулой, через которую, возможно, они взаимодействуют с субстратом. Обнаружено также, что присутствие нефтепродуктов в среде [c.99]

Экологические последствия прогрессирующего закисления водоемов заключаются в постепенном уменьшении численности популяций гидробионтов вплоть до полного исчезновения многих видов, часто сопровождаемом распространением немногочисленных устойчивых по отношению к повышенному содержанию кислот организмов - некоторых насекомых (например, стрекоз), нитчатых водорослей и водных мхов. Как правило, нарушения наблюдаются на всех уровнях экосистемы - от микробных сообществ и первичных продуцентов до организмов конечных звеньев трофической цепочки (хищные рыбы и питающиеся рыбой птицы). [c.220]

Радионуклиды, попадая в биосферу, вызывают многочисленные экологические последствия (табл. 49). В результате поверхностного стока радионуклиды могут скапливаться в понижениях, ложбинах и других аккумулятивных элементах рельефа. Нуклиды поступают в растения и энергично мигрируют по пищевым цепям. Почвенные микроорганизмы аккумулируют радиоактивные элементы, что хорошо обнаруживается методом радиоавтографии. На этом принципе разрабатываются методы идентификации микробных популяций для диагностики геохимических провинций с высоким содержанием радионуклидов. [c.157]

Просты и удобны экспериментальные методы определения фитотоксичности метод проростков и метод угнетения микробных популяций по H.A. Красильникову (методики описаны на стр. 224—226). [c.222]

Ро(1) = 1 — е , где Р — популяция микроорганизмов, е — логарифм натуральный, 1-время, N(=N0 е" , N0 — численность жизнеспособных микроорганизмов в среде до начала стерилизации, кй — величина, обратная средней продолжительности жизни микроорганизма, 1 — Ро(1) - вероятность выживания хотя бы одной микробной особи при вероятности гибели [c.382]

Г, А. Надсон [188] различал несколько категорий изменчивости. Изменчивость, проявляющаяся при смене стадий жизни, т. е. по мере развития и старения культур меняются размеры, а иногда и форма клеток, у некоторых видов появляются неразличимые в оптическом микроскопе образования — фильтрующиеся формы (онтогенетическая изменчивость). Цикл развития, или онтогенез, культуры у некоторых видов бактерий довольно сложный. У бактерий, как и у высших организмов, нет двух абсолютно одинаковых организмов. Представители одного вида могут различаться по форме, величине клетки и по биохимическим свойствам. Это индивидуальная изменчивость. Третья категория изменчивости — групповая изменчивость. Целые микробные популяции, развивающиеся в различных изолированных пространствах, могут приобретать или утрачивать какие-то признаки Образуются варианты различной степени устойчивости, т. е. они могут быть временными или же относительно долгое время сохраняющимися. Это формы изменчивости, именуемые модификациями. [c.98]

Большое разнообразие географических и экологических условий, в пределах которых возможно расселение и существование в природе отдельных видов микроорганизмов, также накладывает свой отпечаток на химический состав клеток и отражается на биохимических функциях микробной популяции. Современные методы лабораторного эксперимента позволяют расчленить микробную клетку на ее органеллы и изучать в отдельности химический состав жгутиков, оболочек, протопласта, мембран, рибосом, нуклеоидов, а также содержимого протопласта различные запасные питательные вещества — гликоген, волютпн, жиры, пигменты, витамины и другие метаболиты. [c.36]

Таким образом, биологическое действие колицинов сводится к тому, чтобы своим угнетающим действием задерживать развитие бактерий, родственных штамму, продуцирующему колицип. При этом ценой гибели части клеток, синтезирующих колицин, популяция микробных клеток в целом получает селективное преимущество в сложном микробном ценозе по сравнению с неколициногенными культурами. [c.234]

Совместно с Л.С.Гордеевым и А.Ю.Винаровым сформулированы научные принципы анализа, оптимизации, масштабирования и проектирования биотехнологических процессов. С позиций системного подхода последовательно проведен анализ эффектов и явлений, происходящих в биохимическом реакторе на микро- и макроуровне. Разработаны математические модели, учитывающие кинетику роста микробных популяций, транспорт питательного субстрата к клеткам и гидродинамическую обстановку в реакторе, характеризуемую эффектами се1регации ферментациогшой среды и неидеальностью структуры потоков в реакторе большого объема. Предложена методика решения задачи масштабного перехода от лабораторных установок к промышленным биореакторам на основе вычислительных экспериментов. Показаны направления оптимизащш конструктивных и режимных параметров биотехнологических процессов. [c.13]

На примере деструкции фенола рассматривается возможность совершенствования процесса обезвреживания токсичных стоков ксенобиотиков с использованием гибридной системы очистки с совмещением процесса химического и биологического окисления по месту и времени. Показана возможность биологического окисления токсичных веществ в виде высококонцентрированных стоков в условиях замкнутой системы. Процесс реализуется с использованием микробного ценоза, преадаптированного к окислительному стрессу в периодическом режиме с подпиткой концентрированным субстратом. Полученные показатели в 2-3 раза (по скорости окисления) и в 10-20 раз (по количеству суммарно окисленного фенола в среде биологического культивирования) превышают величины, реализуемые в традиционных процессах биологического окисления. Обнаруженное явление роста преадаптированной к окислительному стрессу популяции микроорганизмов без накопления токсичных продуктов метаболизма позволяет создавать малоотходные высокопроизводительные системы культивирования микроорганизмов и биологической очистки и обезвреживания высококонцентрированпых стоков. [c.227]

Технологическую основу БТС составляет процесс культивирования микроорганизмов — ферментация. При этом биофаза потребляет продукты питания — минеральную питательную среду и субстрат, перерабатывает их клеткой и выделяет в среду метаболиты. В результате обмена веществ происходит синтез внутриклеточных веществ, рост клетки (увеличение биомассы) и ее развитие (морфологические и физиологические изменения). Рост и развитие популяции микроорганизмов являются результатом сложнейшей совокупности физиологических, биохимических, генетических и других внутриклеточных процессов. Кроме того, важное место занимают процессы физической природы — перенос массы, энергии, количества движения из окружающей среды к клеткам и обратно. Таким образом, процесс ферментации можно рассматривать как определенным образом организованное развитие популяции микроорганизмов во взаимодействии с окружающей средой (ферментационной средой). Ферментационная среда, содержащая микробные клетки, компоненты минерального питания, субстрат, продукты клеточного метаболизма представляет собой многофазную систему, в которой протекают физиолого-биохимические и физико-химиче-ские процессы. К особенности данной среды относится сложный характер взаимодействий между ее составляющими. [c.51]

Экосистема. Основной единицей в экологии является экосистема. В нее входят как биотические, так и абиотические компоненты. Биотические компоненты составляют сообщество организмов, или биоценоз. При этом речь идет, как правило, о популяциях микроорганизмов, причем популяция может состоять из клонов одного вида или нескольких различных видов. Под абиотическими компонентами следует понимать физические и химические условия экосистемы, в которой живут организмы. Размеры микробных экосистем очень разнообразны. Это может быть, например, пруд, озеро или корневая система дерева. Возможны И такие малые экосистемы, как ротовая полость человека, рубец жвачного животного или участок кишечника. Все жизненное пространство нашей планеты в совокупности-биосферу-можно рассматривать как гигантскую экосистему. С той или иной экосистемой часто связывают Понятие окружающая среда . Эта среда поддерживает взаимоотноше-йия определенного организма (или популяции) с окружающими его (ее) биотическими или абиотическими компонентами экосистемы. [c.502]

В микробиологии нет единого взгляда на то, что считать организмом, так как микробная клетка, делясь, воспроизводит себя. Однако в настоящее время сформировалось представление о том, что в микромире организмом является не клетка, а микробная популяция. При росте в искусственных лабораторных или промышленных условиях ее привычно называют микробной культурой. Под микробной популяцией понимают совокупность генетически детерминированных клеток одного вида, локализованных в пространстве и временном интервале, образующих сложную саморегу-лируемую и саморазвивающуюся систему. В процессе жизнедеятельности микробная популяция развивается, проходя несколько стадий, составляющих цикл развития (лаг-фаза, фаза роста, стационарная, отмирания и образования покоящихся репродуктивных форм). [c.72]

Факторы dl не обладают видоспецифичностью, но микроорганизмы разных таксонов различаются как продуктивностью этих ауторегуляторов, так и чувствительностью к их воздействию. Это позволяет факторам dl выступать в роли ауторегуляторов на уровне микробных сообществ, а также предполагает возможность контролировать развитие промышленных популяций, ассоциаций и консорциумов. [c.103]

Одним из идеальных средств борьбы могли бы стать микробные биопрепараты, способные вызывать эпидемии у вредных насекомых. Однако, хотя из больных или погибших насекомых к настоящему времени выделено более полутора тысяч видов микроорганизмов, кроме препаратов Ba illus thurengensis в СССР этот препарат выпускают под названием энтобактерин ) и В. рорНае, в борьбе с вредителями они не нашли практического применения. У обоих используемых микробных препаратов отсутствует главное отличительное свойство бактериологического оружия — инфекционность по существу, они действуют просто как токсины, т. е. как особого рода химический препарат. Более перспективным средством биологической борьбы могут оказаться вирусы. Сейчас известно несколько вирусов, паразитирующих в насекомых наиболее распространен вирус ядерного полиэдроза. Доказана возможность передачи вирусов следующему поколению через яйца насекомых. Один из эффективных методов заражения природных популяций насекомых — выпуск взрослых зараженных особей [146]. [c.204]

Если процесс очистки включает все указанные трофические уровни, то в ходе его в биоценозе активного ила наблюдается последовательное развитие популяций от организмов с сапрозойньш способом питания до организмов-хищников. Если процесс очистки ограничен вторым и третьим или только третьим уровнем питания, то значительных изменений в микробном составе ила не происходит. [c.335]

Рис. 48 демонстрирует прямую пропорциональную зависимость между размерами естественной морской микробной популяции и степенью и пределом снижения популяции Е. соИ [9]. Вода вблизи берега, где присутствует многочисленная микробная популяция, является сильно антагонистичной для Е. соИ. Напротив, морская вода, отобранная с глубин Атлантического океана, где количество микробов очень низко, проявляла очень слабую активность в отношении Е. oli [9]. [c.227]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология