Question

Многие бактерии устойчивы к воздействию неблагоприятных для них условий окружающей среды. Какие изменения в процессах жизнедеятельности позволяют этим организиам выживать в неблагоприятных условиях

Answer 1

Объяснение:

Выживать бактериям в изменяющихся условиях окружающей среды помогают мутации и спорообразование.

Допустим, условия окружающей среды резко изменились - температура была +25°, быстро упала до -3°. Такое изменение может нарушить метаболистические процессы в организме бактерии, поэтому она прибегает к образованию защитной оболочки - споры. Она нарастает поверх клеточной стенки бактерии, тем самым ограничивает клетку бактерии от влияния условий окружающей среды. Бактерия ждёт, пока температура вернётся до нормы, и после этого спора разрушается, бактерия продолжает жизнедеятельность.

Допустим, человек заболел бактериальным заболеванием и ему назначили антибиотики. Эти вещества приходят к месту заражения, где сосредоточены бактерии, и начинают их уничтожать - условия окружающей среды изменились и стали неблагоприятными. Некоторые бактерии образовали спору, но она их не спасает. И, вдруг, человек уменьшает дозу антибиотика, влияние на бактерий снижается и они теперь могут приспособиться. Здесь изменения будут происходить на уровне генома - происходят мутации. У бактерий всего одна хромосома, поэтому мутации в такой цепи ДНК будут происходить легко. Мутации будут происходить в той части ДНК, которая хранит информацию о структуре клетки, на которую и воздействует антибиотик для убийства бактерии. После мутации антибиотик больше не сможет связаться со структурой клетки. Она стала гиперрезистентной по отношению к антибиотику, и её потомство будет сохранять данную мутацию, таким образом вся колония станет гиперрезистентной.

Answer 2

Бактерии проявляют устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды благодаря различным адаптациям и механизмам, которые позволяют им выживать и продолжать размножаться. Вот некоторые из основных изменений и стратегий, которые используют бактерии для адаптации к неблагоприятным условиям:

1. Спорообразование: Множество бактерий способны образовывать споры, которые являются долгоживущими и устойчивыми к экстремальным условиям, таким как высокая температура, низкая влажность и химические агенты. В спорах метаболическая активность снижена до минимума, что позволяет бактериям выживать до восстановления более благоприятных условий.

2. Осмотическая регуляция: Бактерии могут регулировать уровень осмотического давления в своей клетке, чтобы адаптироваться к изменениям в концентрации солей и других растворов в окружающей среде. Они могут активно перекачивать соли или накапливать органические соединения для поддержания стабильности внутренней среды.

3. Термоустойчивость: Некоторые бактерии, например, термофильные и экстремофильные виды, способны выживать при высоких температурах или в крайне жарких или холодных условиях благодаря адаптациям и энзимам, которые работают при экстремальных температурах.

4. Антимикробная устойчивость: Бактерии могут развивать устойчивость к антибиотикам и другим антимикробным средствам через мутации генов или приобретение резистентности путем горизонтального переноса генов, что позволяет им выживать при лечении антимикробными препаратами.

5. Анаэробное дыхание: Некоторые бактерии способны жить и размножаться в анаэробных условиях, где отсутствует кислород, используя альтернативные метаболические пути для получения энергии.

6. Метаболическая адаптация: Бактерии могут менять свой метаболизм, чтобы использовать доступные источники питания в неблагоприятных условиях. Например, они могут переключаться с гликолиза на ферментацию или анаэробное дыхание, чтобы выжить при недостатке кислорода.

7. Образование биопленок: Бактерии могут создавать биопленки, защищающие их от агрессивных окружающих условий, включая действие антимикробных средств и физических факторов.

Эти механизмы и стратегии позволяют бактериям адаптироваться к разнообразным неблагоприятным условиям окружающей среды и выживать в них, что делает их очень устойчивыми и адаптивными организмами.