Анаероби (від греч. an – заперечення, аer – повітря і життя) – мікроорганізми, які можуть здійснювати обмін речовин і розмножуватися в умовах відсутності кислорода у середовищі проживання. Їх поділяють на облігатних та факультативних. Перших культивують в атмосфері, повністю позбавленій кислорода роду, який для них токсичний. Можливо, що це пов’язано з відсутністю у анаєробів ферменту каталази, що руйнує високотоксичний для бактерий перекис водороду, який може утворитися в аеробних умовах. Факультативні анаєроби розходяться як у кисневих, так і у безкисневих умовах. У першому випадку вони використовують при біологічному окисленні як кінцевий акцептор водороду атмосферний кисень, в іншому — різні речовини: нітрати, тетратіонат натрію, сульфати та ін. Термін запровадження Пастером в 1861 р.
Антагонізм мікробний – пригнічення зростання одного мікроба іншим. Є однією із форм взаємовідносин між мікроорганізмами в асоціаціях. Антагоністичні властивості притаманні багатьом ґрунтовим споровим та гнильним бактеріям, актиноміцетам, грибам (базидальним, сумчастим та ін.). Механізм антагоністичної дії мікробів може бути пов’язаний із різними причинами: утворенням токсичних продуктів метаболізму, антибіотиків.
Аеробі (від греч. аer – повітря і bios – життя) – мікроорганізми, що використовують атмосферний кисень як кінцевий акцептор електронів (водню) при біологічному окисленні. У аеробів піровиноградна кислота, що утворилася в результаті гліколізу, окислюється в циклі трикарбонових кислот (ЦТК), який водночас забезпечує постачання мікроорганізмів попередниками для реакцій біосинтезу. У ЦТК атоми водороду відщеплюються від субстрату ферментами дегідрогеназами. Нарешті водородні атоми зв’язуються з кислородом з утворенням води, але вони не переносяться безпосередньо на кисень, а передаються вдоль цепочки молекул-переносників, які утворюють цепь перенесення електронів, або дихальний цеп. На останньому ступені цієї реакції, що каталізується цитохромоксидазою, іони водороду зв’язуються з молекулярним кислородом — кінцевим акцептором електронів. При цьому токсичний для мікробів перекис водороду розщеплюється каталазою чи пероксидазою. Перенесення електронів уподовж дихальної цепочки пов’язане з утворенням багатих на енергію фосфатних зв’язків у молекулах АТФ, внаслідок окисного фосфорилювання, яке у бактерий здійснюється у структурах, еквівалентних мітохондріям, – мезосомах. Термін запроваджено Пастером у 1861 р.
Бактерії (від греч. bacteria – паличка) – одноклітинні організми, що характеризуються різноманітною формою та досить складною структурою, що відповідає різноманіттю їх функціональної діяльності. Термін «бактерія» використовується для позначення всіх одноклітинних мікроорганізмів, що належать до шизоміцетів, і в більш вузькому сенсі – для найменування безспорових паличкоподібних форм. Бактерії бувають різної форми: кулясті – коки, паличкоподібні – власне бактерії або бацилі, звивисті-вібріони та спірилі. Розмножуються простим поперечним поділом. Бактерії є гаплоїдними клітинами. До складу бактеріальної клітини входитиме капсула, клітинна стінка, цитоплазматична мембрана, цитоплазма, де розташовуються мезосоми, рибосоми, нуклеоїд, та включення. Деякі бактеріальні клітини мають жгутики та утворюють суперечки. На відміну від тваринних клітин такі внутрішні структури бактеріальної клітини, як мезосоми, рибосоми, нуклеоїд, не мають мембран, що від межують їх від цитоплазми. За способом харчування бактерій ділять на автотрофів та гетеротрофів, за способом дихання – на аеробів та анаєробів.
Біосередовища – середовище, що створюється або видозмінюється спільнотою організмів. Як правило, визначається невеликою кількістю видів-детермінантів.
Біологічний метод (боротьби зі шкідниками, бур’янами та хворобами) — використання «ворогів наших ворогів», тобто. організмів, які можуть придушувати бур’яни, комах, кліщів тощо. При біометоді використовують комахи, патогенні гриби, мікроорганізми, а також птахів (в першу чергу для захисту садів). Застосовують також різні відвари з рослин, що відлякують комах (з бадилля помідорів, часнику, полину гіркого), або висівають спільно з рослинами, що захищаються, додаткову культуру, виділення якої несприятливо діють на шкідників (наприклад, посадки часнику в міжряддях суниці знижують її зараження сіркою.
Біоценоз – сукупність тварин, рослин і мікроорганізмів, що населяють ділянку довкілля з більш менш однорідними умовами життя, наприклад, тварини, рослини і мікроорганізми того чи іншого озера, луки, берегової смуги
Бродіння – процес дисиміляції мікроорганізмами органічних речовин, як правило, вуглеводів; протікає зі звільненням енергії як і аеробних, і у анаеробних умовах. У процесі бродіння утворюються такі органічні кислоти, як молочна, мурашина, оцтова та ін, а також етиловий, пропіловий спирти, гліцерин та інші речовини. Типи бродіння зазвичай називаються за продуктами, які утворюються: молочнокисле, оцтовокисле, спиртове і т. п. Утворюються в процесі бродіння продукти та енергія витрачаються мікробами для різних біосинтетичних цілей. Одним із видів бродіння є гліколіз. Багато видів бродіння використовуються в харчовій та мікробіологічній промисловості для одержання спиртів, органічних кислот та інших речовин. Мікробна природа бродіння була відкрита Пастером у 1857 р.
Води стічні
- Води, що були у виробничому, побутовому або с/господарському вживанні, а також через забруднену територію, в тому числі населеного пункту (промислові, сільськогосподарські, комунально-побутові, зливові і т.п. стоки).
- Води, що відводяться після використання у побутовій та виробничій діяльності людини. Кожен кубометр стічних вод забруднює 60 м3 чистої води.
Генотип (від грец. Genos – народження і typos – відбиток, образ) – сукупність генів, що визначають спадкову основу всіх організмів, у тому числі і мікробів. Генотип проявляється у фенотипі у вигляді певних ознак, у мікроорганізмів — у здатності до утворення джгутиків, капсули, ферментації вуглеводів, утворення токсинів тощо. яка залежить від конкретних умов довкілля. Термін запропонований Йогансеном у 1909 р.
Гетеротрофи (від грец. heteros – інший, trophe – харчування). Буквальний переклад «харчується іншими» – мікроорганізми, що засвоюють вуглець з органічних сполук. Такими сполуками можуть бути вуглеводи, білки, жири, а також метан, вуглеводні нафти та ін. Вони відіграють провідну роль під час розкладання органічних останків. До цієї групи належать і паразити, які засвоюють вуглець як з мертвих органічних останків чи продуктів обміну, а й із тканин живих рослин та тварин. До останніх належать патогенні мікроорганізми. Переважна більшість гетеротрофів одержують енергію за рахунок окислювальних процесів.
Антропогенне забруднення — забруднення, що виникає в результаті діяльності людей, у тому числі їх прямого або непрямого впливу на інтенсивність природного забруднення.
Зміна середовища необоротна – зміна в середотворчих компонентах або їх поєднаннях, яка не може бути компенсована в ході природних відновлювальних процесів (у тому числі природної сукцесії). І.С.Н. можуть виникнути внаслідок антропогенних та антропічних впливів.
Мінливість популяційна — мінливість, яка виникає як наслідок конкурентних відносин, що складаються в популяції бактерій між особинами з різними генотипами. У цьому відбувається селективний відбір мутантних особин, потомство яких становитиме дедалі більшу частину популяції, у результаті змінюється генотипічний склад і фенотипічні властивості популяції загалом.
Інгібування (від лат. inhibitio – утримування, зупинення) – гальмування (повне або часткове) будь-якого процесу за допомогою різних інгібіторів.
Інгібітори (від лат. inhibitio – утримування, зупинення) – речовини, що пригнічують будь-яку ланку в метаболізмі. мікробів, тварин чи рослинних клітин. Застосовуються для інгібіторного аналізу щодо обміну речовин різних мікроорганізмів і біосинтезу вірусів. До інгібіторів відносяться антибіотики, сульфаніламіди та інші антиметаболіти, ціаніди та інші сполуки.
Інкубація – витримування мікробної системи при певній температурі та інших умовах протягом певного часу.
Катастрофа екологічна—
- Природна аномалія (тривала посуха, масовий мор худоби тощо.), що нерідко виникає внаслідок прямого чи непрямого впливу господарську діяльність людини на природні процеси, що веде до несприятливим екологічним наслідків і навіть загибелі населення певного регіону.
- Аварія технічного пристрою (атомної електростанції, танкера тощо), що призвела до гостронесприятливих змін у природному середовищі та, як правило, до масової загибелі живих організмів.
Колонія — мікробні клітини одного виду, що виросли, в більшості випадків, з однієї клітини у вигляді ізольованого скупчення на щільному поживному середовищі.
Культивування мікроорганізмів – створення штучних умов для підтримки процесів життєдіяльності та розмноження мікробів in vitro. З цією метою використовують живильні (культуральні) середовища. Для отримання мікроорганізмів або продуктів їхньої життєдіяльності у промислових масштабах використовують методи глибинного та безперервного культивування.
Культивування мікроорганізмів глибинне – вирощування мікроорганізмів в умовах постійної аерації рідкого живильного середовища. Це досягається за допомогою спеціальних пристроїв (барботерів), через які пропускають стерильне повітря. Для підвищення ефективності аерації середовище одночасно перемішується мішалкою. Для глибинного культивування бактерій вживаються ферментери різного обсягу. При безперервній аерації та перемішуванні середовища кожна клітина мікробної культури знаходиться практично в однакових умовах. Це значно підвищує накопичення продуктів мікробного метаболізму (антибіотиків), токсинів та ін. та мікробної маси, а також значно скорочує час культивування.
Культивування мікроорганізмів безперервне – вирощування мікробів в умовах постійного оновлення живильного середовища в спеціальних апаратах — хемостатах, які забезпечені пристроями для автоматичної подачі свіжого живильного середовища та видалення культуральної рідини з продуктами метаболізму, а також для підтримки температури та рН на постійному рівні. Мікробна популяція тим самим підтримується необхідний час у логарифмічній фазі зростання, що значно підвищує вихід мікробної маси та продуктів метаболізму.
Культура бактерій «чиста» – скупчення мікробних клітин одного виду, вирощених на щільному або рідкому поживних середовищах. Чисті культури одержують із ізольованих колоній шляхом їх пересіву в окремі пробірки з живильним середовищем або з однієї вихідної мікробної клітини, ізольованої за допомогою мікроманіпулятора. Виділення чистих культур бактерій необхідне їх ідентифікації, приготування вакцин та інших цілей.
Ліквідація відходів – процес деструкції відходів, що супроводжується практично незворотною зміною їх хімічного складу, наприклад спалювання, окислення, зв’язування в скло та кераміку.
Метаболізм (обмін речовин) – у вузькому значенні слова проміжний обмін, що охоплює всю сукупність реакцій, головним чином ферментативних, що протікають у клітинах і забезпечують як розщеплення складних сполук, так і їх синтез і взаємоперетворення. Певна послідовність ферментативних перетворень будь-якої речовини в клітині називається метаболічним шляхом, а проміжні продукти, що утворюються, — метаболітами.
Метаболізм у мікроорганізмів (від лат. metabole -зміна, перетворення) – проміжні перетворення речовин у мікробних клітинах. Найбільш виражені у логарифмічній фазі зростання мікробної культури.
Метаболіти – сполуки, що беруть участь у метаболічних процесах.
Нейтралізація відходів – обробка відходів з метою зниження або повного усунення шкідливого впливу на середовище життя.
Ніша екологічна – місце виду в природі, що включає не тільки положення виду в просторі, але і функціональну роль його в співтоваристві і його положення щодо абіотичних умов існування (температури, вологості тощо). Якщо місце проживання – це як би “адреса” організму, то Н.е. – Його «професія».
Очищення стічних вод – одне з найважливіших заходів охорони природи і навколишнього середовища від забруднення. О.С.В. виробляється різними способами: механічними (відстоювання, фільтрація, флотація), фізико-хімічними (коагуляція, нейтралізація, обробка хлором тощо) та біологічними (на полях зрошення, у біологічних басейнах, біофільтрах).
Охорона природного середовища, навколишнього людини — комплекс міжнародних, державних та регіональних адміністративно-господарських, політичних та громадських заходів щодо забезпечення фізичних, хімічних та біологічних параметрів функціонування природних систем у необхідних з точки зору здоров’я людини межах.
Паразити (від грец. para-при; sitos – їжа) – гетеротрофні мікроорганізми, які в процесі еволюції набули здатності жити за рахунок живих тканин рослин або тварин, використовуючи їх амінокислоти, вуглеводи, вітаміни та інші сполуки як джерела живлення або енергії. Паразити можуть бути облігатними, факультативними, позаклітинними та внутрішньоклітинними.
Паразити облігатні — мікроорганізми, що повністю втратили здатність до сапрофітичного способу життя і живуть за рахунок живих клітин. Вищим ступенем облігатного паразитизму є внутрішньоклітинний паразитизм, властивий деяким найпростішим патогенним, рикетсіям, мікоплазмам, хламідозам і вірусам. Ці мікроорганізми характеризуються збідненням ферментних систем до повної втрати вірусами
Паразити факультативні – мікроорганізми, які в залежності від умов навколишнього середовища поводяться як сапрофіти або як паразити. До них відносяться збудники ботулізму, правця, газової гангрени, кишкова паличка та ін.
Патогенність (від-грец. pathos – страждання, genos – походження) – потенційна здатність мікробів викликати інфекційний процес у макроорганізмів певного виду. Патогенність характеризує мікробний вигляд, є якісною категорією та визначається його генотипом. Кожному патогенному виду мікробів притаманний властивий лише йому набір конкретних матеріальних субстратів — факторів патогенності, що забезпечують виживання збудника в макроорганізмі, його розмноження та поширення в тканинах та здатність до активного біологічного впливу на функції макроорганізму. До них відносяться структурні елементи мікробної клітини, ферментні системи, бактеріальні ендотоксини, а також метаболіти, що виділяються в середу, та екзотоксин бактерій. Таким чином, патогенність контролюється здебільшого бактеріального геному. Ступінь вираженості факторів патогенності у конкретних штамів обумовлює їх вірулентність, а у бактерій, які продукують екзотоксин, – токсигенпість. Реалізація мікробом патогенності залежить від сприйнятливості (чутливості) макроорганізму, і від впливу чинників довкілля. Патогенність характеризується вираженою специфічністю, властивою для більшості збудників інфекційних хвороб. Це визначається їх біологічними особливостями, локалізацією в організмі, вибірковим ураженням тканин та органів.
Гранично допустиме скидання (ПДС) (гранично допустиме скидання речовини у водний об’єкт) – маса речовини в стічних водах, максимально допустима до відведення в установленому режимі в даному пункті в одиницю часу з метою забезпечення норм якості води в контрольний пункт. ПДС встановлюється з урахуванням ГДК речовин у місцях водокористування, асимілюючої здатності водного об’єкта та оптимального розподілу маси речовин, що скидаються між водокористувачами, що скидають стічні води.
Гранично допустима концентрація (ГДК) — кількість шкідливої речовини в навколишньому середовищі, при постійному контакті або при дії за певний проміжок часу, що практично не впливає на здоров’я людини і не викликає несприятливих наслідків у її потомства.
Гранично допустимий викид (ПДВ) – обсяг (кількість) забруднюючої речовини за одиницю часу, перевищення якого веде до несприятливих наслідків у навколишньому природному середовищі або небезпечне для здоров’я людини.
Запобігання забруднення — ряд профілактичних прийомів при промисловому виробництві продукції, щоб уникнути, скоротити або вжити контрольних заходів щодо забруднення. Запобігання забруднення включає рециклювання, переробку, зміну технологічних процесів, механізми контролю (вилучення забруднюючих речовин, уловлювання, очищення, але не спостереження та/або вимірювання параметрів), ефективне використання ресурсів, заміну сировини та матеріалів. Вигідність запобігання забруднення визначається можливістю скорочення впливу на довкілля, збільшення ефективності та зменшенням витрат на виробництво.
Продукти метаболізму мікроорганізмів – включають мікробні ферменти, продукти розкладання субстратів навколишнього середовища, мікробні токсини, антибіотичні речовини, пігменти, бактерій та ін. Багато продуктів метаболізму (продукти бродіння, антибіотики та ін) знайшли широке практичне застосування. Виявлення таких продуктів метаболізму, як ферментів, індолу, аміаку, сірководню та ін, використовується для ідентифікації мікроорганізмів.
Найпростіші (Protozoa) — одноклітинні тваринні організми, що мають диференційоване ядро, вакуолі (травні, скорочувальні) та різні включення. Патогенні найпростіші відносяться до чотирьох класів: джгутикові, саркодові, споровики, війчасті.
Протеази (протеолітичні ферменти) – велика група ферментів, вибірково або неспецифічно каталізують гідролітичне розщеплення пептидних зв’язків у білках і пептидах.
Пляма (розлив) нафтова (и) – ділянка на поверхні води, покрита шаром нафти, що перешкоджає нормальній аерації водойм і звичайному випаровуванню з поверхні води. Забруднення морів та океанів нафтою призводить до загибелі організмів, до створення нових умов їх проживання (ценозів нафтових грудок) та у перспективі до регіонально-глобальної зміни інтенсивності перенесення вологи на Землі. П.М. є причиною масової загибелі деяких видів тварин. Вважається, що у 70-ті — на початку 80-х років XX ст. до однієї чверті Світового океану було вкрите тонкою нафтовою плівкою.
Розмноження мікроорганізмів – бінарний поділ одноклітинних мікроорганізмів (бактерій, рикетсій, найпростіших, дріжджів), в результаті якого утворюються дві нові дочірні повноцінні особини, наділені генетичною інформацією материнської клітини. Дріжджоподібні гриби можуть розмножуватися брунькуванням, спорами; плісняві гриби та актиноміцети розмножуються зазвичай спорами.
Редуценти (деструктори, Reducers Від лат. редуцере – спрощення будови) – гетеротрофні організми, що перетворюють в ході життєдіяльності органічні залишки на неорганічні речовини. Типовими редуцентами є бактерії та гриби. Редуценти – заключна ланка у харчовому ланцюзі в екологічній піраміді. Якщо знижується активність їхньої роботи (при використанні сильнодіючих пестицидів), то погіршуються умови для продукційного процесу рослин та консументів.
Самоочищення — природне руйнування забруднювача у середовищі (ґрунті, воді та ін.) внаслідок природних, фізичних, хімічних та біологічних процесів. Тривалість С. різко змінюється залежно від географічного місця – у маргінальних зонах і півночі воно йде повільно. Для багатьох стійких забруднюючих речовин самоочисна здатність природи дорівнює нулю.
Самоочищення водних об’єктів — зменшення кількості речовин, що забруднюють водні об’єкти в результаті біохімічних процесів та їх адсорбції на алювіальних відкладеннях і транспортованих насосах. Агентами самоочищення є бактерії, гриби, водорості.
Саморегуляція – здатність природної (екологічної) системи до відновлення балансу внутрішніх властивостей після будь-якого природного або антропогенного впливу. С. заснована на принципі зворотного зв’язку окремих складових природну систему підсистем та екологічних компонентів.
Санітарно-гігієнічні норми — показники санітарно-гігієнічних умов та якості навколишньої людини середовища, дотримання яких забезпечує для нього умови існування, сприятливі для життя та безпечні для здоров’я.
Сапропель – мулові відкладення озер і лагун, що складаються в основному з органічних речовин – залишків водних організмів, змішаних з мінеральними опадами. С., як і детрит, використовується як добрива.
Суперечки у бактерій – круглі або овальні утворення, що формуються всередині бактеріальної клітини зазвичай при несприятливих умовах зовнішнього середовища, аеробні або анаеробні бактерії, що утворюють суперечки, називають бацилами. Спору оточено дво- або тришаровою оболонкою, яка формується за рахунок цитоплазми вегетативної клітини. Внутрішня частина двошарової оболонки утворена плазмою суперечки, в якій міститься нуклеоїд. Спор містить значно менше води, ніж вегетативна клітина. Внаслідок товщини оболонки та щільності вмісту суперечки дуже стійкі до нагрівання, висушування, дезінфікуючих засобів та інших агентів. Вони непроникні більшість барвників. Забарвлюють суперечки за способом Ожешка чи Ціля – Нільсена.
Середовище поживне — середовище, що використовується в мікробіологічній практиці для вирощування різних мікроорганізмів. Її готують із природних продуктів тваринного та рослинного походження (м’яса, молока, яєць, висівок, картоплі, моркви), а також із штучно отриманих із цих продуктів речовин (пептону, амінопептиду та ін.). За цільовим призначенням живильні середовища можна розділити на основні (м’ясо-пептонний агар, м’ясо-пептонний бульйон), диференційно-діагностичні (середовища Гісса, Ендо та ін.) та елективні (середовище Леффлера та ін.). Велике практичне значення набули синтетичні живильні середовища. Вони складаються з розчинів хімічно чистих неорганічних та органічних сполук у концентраціях, точно встановлених на підставі вивчення потреб мікроорганізмів у поживних речовинах. Ці середовища знаходять спеціальне застосування у дослідницькій роботі та мікробіологічної промисловості. У генетичних дослідженнях використовують середовища мінімальні та селективні.
Середовище повне – живильне середовище, що містить всі необхідні інгредієнти для зростання ауксотрофних бактерій.
Токсигенність – здатність бактерій продукувати екзотоксин або утворювати ендотоксини. Токсигенність детермінується певними генами.
Токсини бактерій – біологічно активні речовини які можуть викликати різноманітні патологічні зміни в структурі та функціях клітин, тканин, органів та цілого макроорганізму чутливої тварини або людини. Відомості про механізми дії бактеріальних токсинів обмежені: відомо, що частина токсинів активність обумовлена їх ферментативними властивостями. Грампозитивні бактерії зазвичай активно секретують токсини під час зростання, що призводить до їх накопичення в середовищі проживання. Токсини грамнегативних бактерій (наприклад, кишкового сімейства) пов’язані з ліпополісахаридним компонентом клітинної стінки.
Вуглеводні – природні або синтетичні органічні речовини, що складаються в основному з вуглецю і водню, напр., сира нафта, різні види палива, вугілля, тваринні жири і рослинні олії. Різноманітні відносно невеликі вуглеводневі молекули, що утворюються при неповному згорянні палива, особливо в двигунах внутрішнього згоряння, виділяються в атмосферу у складі газів, що відпрацювали. Головний чинник утворення фотохімічного смогу.
Ферменти (ензими) мікроорганізмів – біологічні каталізатори, що беруть участь у всіх метаболічних процесах, що протікають в мікробних клітинах. Мають білкову природу. За сучасною класифікацією ферменти поділяють на 6 класів. Кожен клас поділяється на підкласи та підпідкласи залежно від природи індивідуальних перетворень. У мікробів зустрічаються ферменти всіх 6 класів: оксидоредуктази, трансферази, гідролази, ліази, ізомерази та лігази. Мікробні ферменти поділяються на конститутивні та індуковані. Синтез останніх регулюється механізмом репресії-дерепресії. Різні види мікроорганізмів відрізняються один від одного за набором ферментів, які вони здатні синтезувати. Це має диференційно-діагностичне значення за її ідентифікації. Деякі патогенні бактерії продукують особливі ферменти-гіалуронідазу, лецитиназу, плазмокоагулазу, фібринолізин, ДНК-азу, РНК-азу та ін, які сприяють прояву їх патогенних властивостей і розглядаються як фактори патогенності.
Фітонциди – антимікробні речовини рослинного походження.
Штами (від нім. stammen – відбуватися) – культури бактерій одного виду, виділені з різних джерел або з одного джерела в різний час. Різні штами одного і того ж виду бактерій можуть відрізнятися один від одного за цілим рядом властивостей, наприклад, чутливість до антибіотиків, здатність до утворення токсинів, ферментів та ін.
Екзотоксини – отрути, що продукуються деякими бактеріями в навколишнє середовище в процес життєдіяльності. Мають надзвичайно високу отруйність і антигенність. Мають білкову природу, термолабільні та знешкоджуються формаліном, зберігаючи при цьому свої антигенні властивості. Механізм отруйної дії екзотоксинів часто пов’язаний з пригніченням певних ферментних систем тваринних клітин. Екзотоксини найбільше постійно продукуються збудниками правця, газової гангрени, ботулізму, дифтерії та іншими представниками грампозитивної флори. Активність екзотоксинів вимірюють у DLM або LD50 у дослідах на білих мишах або інших лабораторних тварин.
