ОРГАНИЗМЫ - ЭКСТРЕМОФИЛЬНЫЕ АРХЕИ. Биология. Филиппов Данил - презентация

1 АРХЕИ ЭКСТРЕМОФИЛЬНЫЕ ОРГАНИЗМЫ Доклад Филиппова Данила ПК МГТУ Группа: Эко – 142

2 Содержание I. Оптимальные условия существования. II. Экстремальные условия существования. III. Экстремофильные археи. IV. Классификация экстремофильных архей: o Галофилы. o Термофилы. o Психрофилы. o Ацидофилы. o Алкалифилы. o Пьезофилы. VI. Заключение.

3 Оптимальные условия существования Для большинства микроорганизмов они определяются свойствами входящих в состав клеток макромолекул. В основном соответствуют параметрам наиболее распространённым на Земле: Нейтральный водородный показатель среды Нейтральный водородный показатель среды Умеренные температуры Умеренные температуры Оптимальная соленость воды Оптимальная соленость воды

4 Экстремальные условия существования Условия, сильно отличающиеся по одному или нескольким параметрам от оптимальных. Такими являются:Такими являются: Высокий водородный показатель среды Высокий водородный показатель среды Повышенная соленость Повышенная соленость Крайние значения температуры Крайние значения температуры Высокое давление Высокое давление Токсичность Токсичность Организмы приспособившиеся к экстремальным условиям и способные расти в данных условиях называются – экстремофильные организмы.

5 Экстремофильные археи Археи – одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, а также каких-либо мембранных органелл. Археи живут в широком диапазоне сред обитания и являются важной частью глобальной экосистемы. Первые открытые археи были экстремофилами. Действительно, многие археи выживают при высоких температурах, часто свыше 100 °C, и обнаружены в гейзерах, чёрных курильщиках и маслосборниках. Другие приспособились к жизни в очень холодных условиях, в сильносолёных, сильнокислых и сильнощелочных средах, а также при высоком давлении. Однако существуют археи - мезофилы, обитающие в мягких условиях.

6 Классификация экстремофильных архей Экстремофильные археи делятся на несколько групп: Галофилы – устойчивые к сильной концентрации соли Термофилы – устойчивые к высоким температурам Психрофилы – устойчивые к низким температурам Ацидофилы – устойчивые к кислотам Алкалифилы – устойчивые к щелочам Пьезофилы – устойчивые к давлению

7 Галофилы Экстремофилы, обитающие в условиях высокой солёности в морях, солёных озерах, засоленных почвах. Существуют механизмы удержания воды в цитоплазме в условиях высокой солености, которые делятся по своему назначению: Накапливающие в цитоплазме осмопротекторы низкомолекулярные органические вещества (аминокислоты, трегалозу, полиспирты) Накачивающие в клетку ионы К+ Артемия

8 Термофилы Термофилы были найдены в различных геотермальных регионах Земли и морских гидротермальных источниках. Они способны жить при температурах свыше 45 ° C. Их выживанию способствует наличие ферментов, которые могут функционировать при высоких температурах. Термофилы делятся на 2 типа: Облигатные – постоянно требуют высоких температур для роста. Факультативные – могут расти и при высоких и при низких температурах. Дрожжи

9 Психрофилы Область температур роста психрофилов находится в пределах от +10 до -20 градусов. Психрофилы аналогично делятся 2 группы: Облигатные – растут при температурах не выше 20 ° C Факультативные – имеют оптимум роста от 22 до 30 °C Существование двух типов психрофилов объясняется особенностями их мест обитания. Облигатные психрофилы приспособились к устойчивым холодным условиям (глубины морей и океанов, ледяные пещеры). Напротив, психрофилы второго типа приспособились к обитанию в неустойчивых холодных условиях. Листерии

10 Ацидофилы К экстремальным ацидофилам относят микроорганизмы, водородный показатель которых равен или ниже 3,0. Большинство известных ацидофильных микроорганизмов относится к аэробам – организмам, способным расти и размножаться без доступа свободного кислорода. Наиболее распространены местообитания со значениями рН от 1,5 и выше: горные отвалы и шахтные воды, где за счет выщелачивания сульфидных минералов и образования серной кислоты происходит резкое закисление среды. Ацилакт

11 Алкалифилы К экстремальным алкалифилам относят микроорганизмы, водородный показатель которых равен или выше 8,0. Чтобы выжить, они поддерживают в своих клетках относительно низкий pH путём постоянного закачивания ионов водорода в форме ионов через клеточную мембрану в цитоплазму. Природными местообитаниями с наиболее высокими и стабильными значениями pH являются содовые озера и пустыни, где щелочность обусловлена высокой концентрацией бикарбоната натрия. GFAJ - 1

12 Пьезофилы Рост данных микроорганизмов зависит от давления или стимулируется им. Их естественным местообитанием являются глубины Мирового океана, где помимо других факторов на микроорганизмы воздействует высокое гидростатическое давление. Было исследовано влияние давления на рост гипертермофильных микроорганизмов, выделенных из глубоководных гидротерм, и в ряде случаев отмечалось его стимулирующее действие на рост, а также на стабильность ферментов.

13 Заключение Таким образом, для каждого физико-химического фактора, вызывающего необратимые изменения биомолекул большинства живых микроорганизмов, существует группа высокоспециализированных прокариот, оптимально развивающихся именно при экстремальных значениях данного фактора. При этом в каждом экстремальном местообитании существует комплексная прокариотная экосистема, позволяющая успешно функционировать циклам основных элементов.

14 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!