To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Tadeusz Trzmiel
ZARYS EKOLOGII BIOCHEMICZNEJ
Wstęp
Ekologia biochemiczna jest dyscypliną naukową powstałą na styku biochemii i ekologii. Zajmuje się wyjaśnieniem specyficznych cech równowagi ekologicznej w biosferze oraz mechanizmami jej podtrzymywania i zakłócania. Bada m.in. budowę i funkcję rozmaitych związków organicznych wytwarzanych przez komórki organizmów żywych (zwłaszcza metabolitów wtórnych), wpływających na stabilność ekosystemów. Wykazuje jednocześnie, jak zanieczyszczenia chemiczne środowiska mogą zakłócać procesy ekologiczne i zmieniać równowagę ekologiczną w poszczególnych częściach biosfery.
Dla porządku, należy w tym miejscu zdefiniować kilka pojęć używanych w dalszej części tego artykułu. Biosfera jest to przestrzeń (środowisko) bytowania organizmów. Ekosystem to układ ekologiczny obejmujący żywe organizmy (biocenozę) i środowisko nieożywione (biotop), w którym zachodzi obieg materii i przepływ energii.
Ochrona środowiska to przedsięwzięcia podejmowane w celu zapobiegania, ograniczania i usuwania następstw zanieczyszczenia środowiska. Ksenobiotyki to substancje obce i szkodliwe dla środowiska naturalnego, syntetyzowane sztucznie przez człowieka i nie występujące naturalnie w przyrodzie. Toksyny to substancje chemiczne wytwarzane przez organizmy żywe (np. niektóre bakterie i pleśnie), mające właściwości trujące dla innych organizmów (np. antybiotyki). Sukcesja ekologiczna to naturalne następstwo (po sobie) wybranych gatunków roślin i zwierząt, a także drobnoustrojów. Np. niektóre grupy mikroorganizmów występują kolejno po sobie prowadząc sukcesywną przemianę materii. Proces kolejnych dominacji drobnoustrojów z różnych grup powtarza się, aż do całkowitego rozkładu substratu - występuje m.in. przy samooczyszczaniu wód. Równowaga ekologiczna (biologiczna) w ekosystemach wynika z oddziaływań żywych organizmów (czyli biocenozy) z czynnikami danego biotopu (np. jezioro, pH, temp., nasłonecznienie) oraz oddziaływań pomiędzy żywymi organizmami.
Oddziaływania pomiędzy żywymi organizmami można podzielić na dwa typy:
Oddziaływania z udziałem substancji stanowiących dla otrzymujących je organizmów źródło energii lub składników strukturalnych.
Oddziaływania za pomocą związków chemicznych odgrywających głównie rolę nośników informacji lub regulatorów procesów ekologicznych. Związki te są wytwarzane i wydzielane przez żywe organizmy do środowiska w niewielkich ilościach, wiele z nich znanych jest biochemikom (np. antybiotyki) i zaliczanych jest do metabolitów wtórnych.
(…)
… lub zakłócają funkcje błon biologicznych, inne, mniej liczne, zakłócają replikację, transkrypcję lub translację. Antybiotyki są wytwarzana również przez wiele innych mikroorganizmów i grzybów, w tym przez bakterie Streptomyces i pleśnie Penicillium. Dodatkowo inny rodzaj oddziaływań może występować w świecie grzybów. Ich metabolity wtórne mogą być wykorzystywane jako substancje sygnalne w układach grzyb-pasożyt kontra ofiara. Np. metabolity wytwarzane przez potencjalną ofiarę mogą stymulować wzrost strzępek grzybni grzyba-pasożyta lub odwrotnie, metabolity grzyba-pasożyta stymulują rozwój strzępek grzybni ofiary w kierunku kolonii pasożyta. Oddziaływanie glonów na drobnoustroje. Stwierdzono, że niektóre mikroglony glebowe wykazują działanie przeciwgrzybowe. Np. ciekłe podłoża pohodowlane glonu…
… lub feromonów), kształtowanie siedliska (środowiska życia zbiorowego).
1. Oddziaływania biochemiczno-ekologiczne z udziałem mikroorganizmów i glonów
1.1. Oddziaływania pomiędzy drobnoustrojami i glonami
1.1.1. Oddziaływania wewnątrzgatunkowe
Wiele aspektów biologii grzybów i glonów (rozmnażanie płciowe, ontogeneza czy regulacja gęstości populacji) stanowią przykłady roli ekologicznej metabolitów wtórnych…
…. Jako przykład można wymienić gramicydynę S, pierścieniowy dziesięciopeptyd wytwarzany przez Bacillus brevis. Bakterie Bacillus brevis wytwarzają jeszcze inne antybiotyki, m.in. tyrocydyny A, B i C, będące również cyklicznymi oligopeptydami, zawierającymi -D-fenyloalaninę, podobnie jak gramicydyna S. Znanych jest obecnie ponad 25 antybiotyków wytwarzanych przez różne szczepy tych bakterii. Innym przykładem…
…-pasożyt kontra ofiara. Np. metabolity wytwarzane przez potencjalną ofiarę mogą stymulować wzrost strzępek grzybni grzyba-pasożyta lub odwrotnie, metabolity grzyba-pasożyta stymulują rozwój strzępek grzybni ofiary w kierunku kolonii pasożyta. Oddziaływanie glonów na drobnoustroje. Stwierdzono, że niektóre mikroglony glebowe wykazują działanie przeciwgrzybowe. Np. ciekłe podłoża pohodowlane glonu…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)