Курсовая работа по биологии на тему Влияние на микроорганизмы биологических факторов

Введение
Экология - это наука об изучении взаимоотношений между организмами и окружающей их средой. При описании экологических отношений информация об организмах структурируется по-разному. Сообщество состоит из всех живых организмов. Например, водоросли, кораллы, черви и другие беспозвоночные на рифе составляют сообщество. Экосистема включает в себя все организмы в сообществе, а также физические или абиотические факторы, такие как температура, климат, соленость и доступные питательные вещества.
Рассматривая соответствующий контекст взаимодействия микроорганизмов и внешней среды, ясно, что среда имеет колоссальное значение. Многие бактерии существуют в пространственно структурированных многовидовых сообществах, таких как биопленки на погруженных поверхностях или в водной среде [1, 2]. В этих сообществах бактерии могут достигать высокого количеств клеток, способных генерировать локальные концентрации сигналов.
Микроорганизмы встречаются повсеместно: в лабораториях, в промышленности, когда речь идет о пациентах или работающих с лабораторными животными и рыбой, при путешествиях или сортировке отходов, в помещениях и т.д. Подавляющее большинство безвредны и необходимы, но даже несмотря на это, многие микроорганизмы могут нанести ущерб здоровью и вызвать болезни и аллергии. Существует большое разнообразие механизмов, используемых бактериями для взаимодействия друг с другом.
Таким образом, тема курсовой работы является актуальной.
Цель курсовой работы – охарактеризовать влияние биологических факторов на микроорганизмы.
Объект исследования – биологические факторы внешней среды.
Предмет исследования – виды влияния биологических факторов на микроорганизмы.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
1. Охарактеризовать положение микроорганизмов в природе и их взаимоотношения между собой и с окружающей средой.
2. Рассмотреть специфику влияния биологических факторов на микроорганизмы.
3. Проанализировать антибиотики и фитонциды как результат влияния биологических факторов внешней среды.
 
1. Положение микроорганизмов в природе и их взаимоотношения между собой и с окружающей средой

Существование жизни на нашей планете во многом зависит от микроорганизмов.
Типичными примерами микроорганизмов являются бактерии, грибы, вирусы и паразиты. Микроорганизмы являются нормальной частью нашей окружающей среды, и большинство из них не представляет угрозы для здоровья человека и животных.
Ведущую роль в обеспечении плодородия почвы играют бактерии и микроскопические грибы. Они разлагают органические вещества до неорганических, которые, в свою очередь, потребляются растенияи. Бактерии также создают органическое вещество почвы. Азотфиксирующие бактерии и цианобактерии способны фиксировать азот воздуха. Тем самым они возвращают его в почву. А одна из таких групп – клубеньковые бактерии - поселяются на корнях некоторых растений.
Бактерии почвы и водоемов служат пищей мелким животным. Потребляя органические вещества, бактерии обеспечивают очистку водоемов. Образование нефти, природного газа, залежей железных руд также происходило с участием определенных бактерий.
Бактерии и цианобактерии могут поселяться в организмах других существ. Между ними и организмом хозяина возникают различные типы взаимосвязей. К примеру, взаимополезные мутуалистичные связи возникают между клубеньковыми бактериями и бобовыми растениями. А в кишечнике человека живут бактерии (например, кишечная палочка), которые способствуют процессам пищеварения, синтезируют некоторые витамины и препятствуют деятельности болезнетворных микроорганизмов. В случае чрезмерного применения антибиотиков эти полезные бактерии погибают, что плохо влияет на здоровье. Сама же кишечная палочка в кишечнике человека постоянно обеспечена питательными веществами 5, с. 33.
В желудке коров, овец, коз, в кишечнике лошадей также живут бактерии. Эти животные потребляют богатую клетчаткой растительную пищу, но самостоятельно ее переварить не способны. Эту функцию осуществляют бактерии. Следовательно, такое сожительство бактерий и травоядных животных является взаимовыгодным: бактерии помогают животным переваривать и усвоить пищу. С другой стороны, они сами обеспечены питательными веществами и защищены от неблагоприятных воздействий окружающей среды.
Однако не все бактерии, которые живут в организме других существ, приносят пользу. Среди них есть много паразитических видов. У человека бактерии вызывают такие заболевания, как дифтерия, туберкулез, ангина, холера, дизентерия, тиф, чума, скарлатина, столбняк и многие другие. Домашние животные могут болеть сибирской язвой, бруцеллезом. Эти заболевания часто сопровождаются повышением температуры, ухудшением самочувствия и требуют немедленного лечения. Бактерии могут вызывать различные заболевания растений, на пораженных органах которых появляются пятна, опухоли и т.д. и они, в конце концов, загнивают и погибают 14, с. 103.
Также бактерии могут проникать в организм вместе с пищей, водой, воздухом, через покровы тела. Одним из самых распространенных путей проникновения бактерий в организм человека является воздушно-капельный. Во время кашля и чихания больных людей в воздух вместе с мелкими капельками воды (слизи, слюны) попадают миллионы бактериальных клеток. Если рядом с больным человеком находится здоровый, то клетки бактерий могут поразить через органы дыхания и вызвать заболевание. Некоторые болезнетворные бактерии, например лептоспир, могут попасть в организм человека с водой. Это может произойти во время купания в стоячих водоемах, загрязненных органикой, или при употреблении сырой воды из этих водоемов. Лептоспир с током крови попадает в печень, почки и нарушают работу этих органов, вызывая кровоизлияния.
Болезнетворные бактерии могут попадать в организм человека или животного при укусе кровососущих насекомых или клещей. Так, возбудителя чумы переносят блохи, а сыпного тифа – вши 1, с. 76.
Чтобы предотвратить распространение болезнетворных бактерий, необходимо изолировать больных людей и животных от здоровых до момента выздоровления. Данные меры называются карантин. Другие меры – это профилактические прививки, например, против дифтерии, столбняка. В таком случае в организм человека или животного вводят убитых или ослабленных возбудителей заболевания. В результате в организме формируются защитные реакции, которые обеспечивают невосприимчивость к возбудителям заболевания в течение длительного времени или даже всей жизни.
В организме живых существует несколько «линий обороны» против патогенных микроорганизмов. Главные из них образуются благодаря активности лейкоцитов, а также других звеньев иммунной защиты. Иммунная система очень сложная и существует только у позвоночных. Если в кровь животного проникает чужеродный белок или высокомолекулярный углевод, то он становится антигеном, то есть веществом, стимулирующим выработку организмом антител. Антитело – это белок, который связывает, то есть инактивирует, специфический для него антиген, часто вызывая его преципитации (осаждения) и удаление из крови. Каждому антигену соответствует строго определенное антитело 12, с. 48.
Бактерии, как правило, тоже вызывают образование антител, которые стимулируют лизис, то есть разрушение их клеток и делают их более доступными для фагоцитоза. Часто можно заранее иммунизировать индивида, повысив его естественную сопротивляемость бактериальной инфекции. Кроме «гуморального иммунитета», который обеспечивает кровь антителами, существует иммунитет «клеточный», связанный со специализированными белыми кровяными тельцами, так называемыми Т-клетками, которые убивают бактерии при прямом контакте с ними. T-клетки нужны и для активации макрофагов - белых кровяных телец, которые также уничтожают бактерии.
Чтобы повысить устойчивость организма к возбудителям заболеваний, следует регулярно принимать витамины, закаляться, употреблять только кипяченую воду, правильно кулинарно обработанные пищевые продукты, соблюдать личную гигиену.
Учитывая разнообразие катализируемых бактериями химических реакций, неудивительно, что они широко используются в производстве. Славу таких микроскопических помощников человека прокариоты делят с грибами, в первую очередь – с дрожжами, которые обеспечивают большую часть процессов спиртового брожения, например при изготовлении вина и пива; используются для выпечки хлеба 6, с. 102.