Question

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

Answer 1

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, как микроорганизмы, обладают удивительной способностью адаптироваться к различным условиям окружающей среды. Ниже представлены некоторые изменения в процессах жизнедеятельности, которые позволяют бактериям выживать в неблагоприятных условиях:

1. Спорообразование: Многие бактерии могут образовывать споры - состояние высокой устойчивости к экстремальным условиям, таким как высокая температура, засуха, химические агенты и недостаток питательных веществ. Споры защищают генетический материал бактерии и внутренние структуры, позволяя им выживать до тех пор, пока условия не станут благоприятными снова.

2. Осморегуляция: Бактерии могут контролировать свою осмотическую активность, что помогает им выживать в условиях, связанных с изменением концентрации растворов или наличия высокой соли.

3. Термоустойчивость: Некоторые бактерии обитают в экстремальных условиях, таких как горячие источники или глубоководные гейзеры, и они способны справляться с высокими температурами благодаря адаптациям своих белков и мембран.

4. Метаболическая пластичность: Бактерии могут изменять свои метаболические пути и использовать различные источники питания, что делает их устойчивыми к изменениям в доступности питательных веществ.

5. Адаптация к кислотности: Некоторые бактерии могут регулировать свой внутренний pH, чтобы пережить кислотные условия.

6. Механизмы детоксикации: Бактерии могут синтезировать ферменты и белки, которые позволяют им разрушать или отталкивать токсичные вещества, такие как антибиотики или тяжелые металлы.

7. Горизонтальный генный перенос: Бактерии способны обмениваться генетическим материалом с другими организмами того же вида или даже разных видов. Этот процесс, известный как горизонтальный генный перенос, позволяет быстро распространять полезные гены, включая гены, обеспечивающие устойчивость к неблагоприятным условиям.

Важно отметить, что различные виды бактерий имеют разные механизмы адаптации к неблагоприятным условиям, и их способности могут быть уникальными в зависимости от окружающей среды, в которой они обитают.