Вплив солей важких металів на фізіолого-біохімічні характеристики бактерій циклу сірки
Характеристика використовуваних бактерій у дослідженнях. Вплив солей важких металів на фізіологічні та біохімічні характеристики сульфат- і сірковідновлювальних бактерій, фотосинтезувальних сіркобактерій та консорції бактерій Pelochromatium roseo-viridae.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 12.07.2015 |
Размер файла | 46,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Уперше показано, що солі важких металів по-різному впливають на швидкість поглинання кисню клітинами фотосинтезувальних сіркобактерій, і встановлено, що їх внесення у середовище знижує вміст пігментів у клітинах досліджуваних фототрофів. Ці умови спричиняють негативні цитоморфологічні зміни у клітинах бактерій циклу сірки.
Уперше встановлено, що бактерії, які беруть участь у кругообігу сірки в природі, здатні поглинати Cu2+, Cd2+ та Pb2+.
Ключові слова: сульфатвідновлювальні бактерії, сірковідновлювальні бактерії, сіркобактерії, фототрофи, пігменти, важкі метали, ряди токсичності.
АННОТАЦИЯ
Кушкевич И.В. Влияние солей тяжелых металлов на физиолого-биохимические характеристики бактерий цикла серы. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.07 - микробиология. Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины, Киев, 2010.
Диссертация посвящена изучению влияния солей тяжелых металлов на физиолого-биохимические характеристики бактерий, которые обеспечивают круговорот серы в природе.
В результате проведенной работы впервые показано ингибирующее влияние солей тяжелых металлов на рост бактерий цикла серы и использование сульфат-ионов микроорганизмами Desulfovibrio sp. Ya-11. На основе полученных результатов впервые описаны ряды токсического действия тяжелых металлов на сульфатвосстанавливающие бактерии Desulfovibrio sp. Ya-11: Pb>Cd>Cu; серовосстанавливающие Desulfuromonas sp. Ya-2005: Cd>Cu>Pb>Zn; фототрофные серобактерии Thiocapsa sp. Ya-2003: Cu>Cd>Pb>Zn; Lamprocystis sp. Ya-2003 и Chlorobium sp. Ya-2002: Cu>Pb>Cd>Zn и консорцию Pelochromatium roseo-viridae - Cd>Pb>Cu>Zn.
Впервые показано, что соли тяжелых металлов по-разному влияют на скорость поглощения кислорода клетками фотосинтезирующих серобактерий, их внесение в среду уменьшает содержание пигментов в клетках исследуемых фототрофов. Выявлены негативные цитоморфологические изменения в клетках бактерий цикла серы под влиянием тяжелых металлов.
Впервые установлено, что бактерии, принимающие участие в круговороте серы в природе, способны поглощать Cu2+, Cd2+ и Pb2+.
Ключевые слова: сульфатвосстанавливающие бактерии, серовосстанавливающие бактерии, серобактерии, фототрофы, пигменты, тяжелые металлы, ряды токсичности.
Summary
Kushkevych I.V. Influence of heavy metals salts on physiological and biochemical characteristics of sulfur cycle bacteria. - Manuscript.
A dissertation for the Scholarly Degree of candidate of biological sciences in speciality 03.00.07 - microbiology. D.K. Zabolotny Institute of Microbiology and Virology, NAS of Ukraine, Kyiv, 2010.
This dissertation is devoted to the influence of heavy metals salts on the physiological and biochemical characteristics of bacteria that provide the cycling of sulfur in the nature.
The growth of sulfate- and sulfur-reducing bacteria under the influence of heavy metals salts has been investigated. The inhibitory effect of heavy metals salts on growth of the investigated bacteria is shown. The addition of CdCl2, Pb(NO3)2, and CuCl2 inhibited the sulfate ions utilization by Desulfovibrio sp. Ya-11 bacteria, but 1.5 mM of ZnCl2 have stimulated this process. The heavy metals toxicity rows have been obtained for sulfate-reducing bacteria Desulfovibrio sp. Ya-11: Pb>Cd>Cu as well as for sulfur reducing bacteria Desulfuromonas sp. Ya-2005: Cd>Cu>Pb>Zn.
The growth depression of photosynthetic purple, green sulfur cycle bacteria and Pelochromatium roseo-viridae consortium has been determined after the addition of 0.5-2.5 mM of heavy metals salts into the medium. The most sensitive to cadmium salt were P. roseo-viridae bacteria. In comparison with the other investigated cultures, the phototrophic purple sulfur bacteria Lamprocystis sp. Ya-2005 were stable. Zinc sulfate stimulated the growth of bacteria Desulfovibrio sp. ya-11. The highest stability to its influence had the consortion P. roseo-viridae, and the lowest - bacteria Desulfuromonas sp. Ya-2005. Lead nitrate had the lowest influence on the growth of Thiocapsa sp. Ya-2003 in comparison with other cultures. This metal had the highest inhibitory effect on P. roseo-viridae. At the same time the investigated culture had the high stability to the influence of copper salt, which had the most negative influence on the growth of Lamprocystis sp. Ya-2003. The most stable to the negative influence of this metal was P. roseo-viridae.
On the basis of the results of this work the rows of heavy metals toxicity for photosynthetic sulfur cycle bacteria have been described for the first time: for Thiocapsa sp. Ya-2003: Cu>Cd>Pb>Zn; for Lamprocystis sp. Ya-2003 and Chlorobium sp. Ya-2002: Cu>Pb>Cd>Zn, and for P. roseo-viridae: Cd>Pb>Cu>Zn.
The velocity of oxygen uptake by photosynthetic sulfur bacteria with different heavy metals salts concentrations have been determined for the first time. The different influence of heavy metals on the velocities of oxygen uptake has been shown. The addition of some heavy metals salts stimulated this process and the addition of other salts inhibited it.
The quantitative and qualitative contents of the pigments of photosynthetic sulfur cycle bacteria cells under heavy metals salts influence has been investigated for the first time. Heavy metals addition reduced the pigments quantity in the cells of the investigated phototrophes. According to our results, we have obtained the row of metal toxity for pigments synthesis: Cu>Cd>Pb>Zn.
The electron microscopic investigations of the Desulfovibrio sp. Ya-11, Thiocapsa sp. Ya-2003, Lamprocystis sp. Ya-2003, Chlorobium sp. Ya-2002 cells and Pelochromatium roseo-viridae consortion under heavy metals influence has been performed. The cytomorphological changes of the cells after metal salts addition have been studied. The changes were such the accumulation of electronically dense particles inside and outside the cells, the changes in the form of cells, the exfoliation of protoplast from cell wall and the disturbance of cell division processes.
It has been shown for the first time the possibility of sulfur cycle bacteria to accumulate Cu2+, Cd2+ та Pb2+ in conditions of their salts addition to the growth medium.
The obtained results can be used for the isolation of stable to heavy metals salts strains of sulfur bacteria that are able to accumulate the ions of these metals at high concentrations. It is recommended to use these results with the aim to create the universal complex biotechnologies of cells that can be used as biodestructers of these xenobiotics. The changes of physiological and biochemical characteristics of sulfur cycle bacteria under the influence of heavy metals salts can be applied during the selection of biological indicators.
Key words: sulfate-reducing bacteria, sulfur-reducing bacteria, sulfur bacteria, phototrophs, pigments, heavy metals, rows of toxicity.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика бактерій Rhodobacter sphaeroides, історія винайдення та етапи вивчення. Морфологічні ознаки клітин, особливості їх будови та генетики, екологія та фізіолого-біохімічні ознаки. Поновлювальні джерела енергії. Можливе використання бактерій.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 06.10.2014Характеристика генетичного апарату бактерій. Особливості їх генів та генетичної карти. Фенотипова і генотипова мінливість прокаріот. ДНК бактерій. Генетичні рекомбінації у бактерій: трансформація, кон’югація, трансдукція. Регуляція генної активності.
курсовая работа [44,8 K], добавлен 21.09.2010Бактерії як велика група одноклітинних мікроорганізмів, які характеризуються відсутністю оточеного оболонкою клітинного ядра. Основні шляхи переносу ДНК у бактерій. Види зелених водоростей та їх екологічне значення. Основні екологічні функції бактерій.
реферат [35,5 K], добавлен 13.01.2010Морфологія, фізіологія, метаболізм, генетика та антигени бактерій родини Enterobacteriaceae. Патогенність і токсиноутворення, резистентність, патогенез бактерій. Профілактика і лікування захворювань викликаних бактеріями родини Enterobacteriaceae.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 09.06.2011Важкі метали в навколишньому середовищі. Їх хімічні властивості і роль для живої природи. Вплив важких металів на ріст і розвиток рослин. Важкі метали - забруднювачі навколишнього середовища. Межі витривалості навантаження важкими металами.
реферат [28,7 K], добавлен 31.03.2007Основні джерела антропогенного забруднення довкілля. Вплив важких металів на фізіолого-біохімічні процеси рослин, зміни в них за впливу полютантів. Структура та властивості, функції глутатіон-залежних ферментів в насінні представників роду Acer L.
дипломная работа [950,6 K], добавлен 11.03.2015Наявність хромофора, що складається із низки кон’югованих подвійних зв’язків, кількість яких визначає характер забарвлення пігменту - одне зі специфічних особливостей каротиноїдів. Піоцианін - антибіотик, активний проти всіх грампозитивних бактерій.
статья [426,3 K], добавлен 21.09.2017Аналіз генетичних особливостей мікроорганізмів. Нуклеоїд як бактеріальна хромосома. Плазміди та епісоми як позахромосомні фактори спадковості. Практичне використання знань з генетики бактерій. Способи генетичної рекомбінації. Регуляція експресії генів.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 28.03.2014Бактерії як найдавніші з усіх відомих організмів. Коротка історична довідка про їх появу. Поширення бактерій. Форми бактеріальних клітин. Спірили, бацили, вібріони, стрептококи. Рух бактерій. Монотрихи, лофотрихт, перитрихи. Автотрофи та гетеротрофи.
презентация [7,5 M], добавлен 02.03.2015Патогенність бактерій, фактори патогенності та особливості їх генетичного контролю. Бактеріальні токсини та їх токсигенність. Роль макроорганізму в інфекційному процесі, що обумовлена дією мікробних токсинів. Екзотоксини патогенних для людини бактерій.
курсовая работа [125,9 K], добавлен 05.09.2014Основна характеристика літотрофів - мікроорганізмів, що використовують неорганічні речовини у якості відновлюючих агентів для біосинтезу. Енергетичний метаболізм бактерій. Класифікація літотрофних бактерій. Роль літотрофних мікроорганізмів у природі.
реферат [34,8 K], добавлен 10.04.2011Вивчення морфолого-культуральних та фізіолого-біохімічних ознак бактерії Proteus mirabilis; розгляд сфери поширення. Дослідження патогенності та практичного значення; спричинення захворювання сечостатевих органів: простатиту, циститу, пієлонефриту.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 26.04.2014Вільні амінокислоти у регуляторних і адаптаційних процесах організму. Надходження важких металів і кадмію та пошкодження макромолекул та надмолекулярних компонентів клітини. Вплив кадмію сульфату на азотний і вуглеводний обмін в організмі щурів.
автореферат [46,9 K], добавлен 09.03.2009Дія радіації на живі організми. Радіочутливість живих систем. Дози радіації. Вплив умов довкілля та аварії на ЧАЕС на навколишнє середовище. Модифікація ультрафіолетового опромінення властивостей фітопатогенних бактерій Pectobacterium carotovorum.
курсовая работа [164,6 K], добавлен 11.02.2015Віруси, природа вірусів, загальна характеристика. Бактеріофаги: відкриття, походження, будова, хімічний склад, проникнення та вихід з клітини. Літичний цикл. Роль у природі, вплив на розвиток бактерій. Використання бактеріофагів у діяльності людини.
реферат [1,1 M], добавлен 21.04.2015Продигіозин - один з декількох вторинних бактеріальних метаболітів у якому метоксибіпірольний фрагмент включений у дипірометиленову структуру. Дослідження впливу концентраційного ряду іонів металів на інтенсивність кольору пігменту у мікроорганізмів.
статья [327,4 K], добавлен 19.09.2017Види молочнокислого бродіння в залежності від утворення метаболітів. Хімізм даного процесу. Характеристика збудників та середовище їх існування. Процес розмноження молочнокислих бактерій. Приклади їх практичного застосування в народному господарстві.
презентация [5,2 M], добавлен 13.02.2016Суть процесу перетворення азоту мікроорганізмами. Характеристика бульбочкових бактерій та вільноживучих азот-фіксаторів. Опис процесів амоніфікації, нітрифікації, денітрифікації. Особливості використання бактеріальних препаратів в сільському господарстві.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.09.2010Вивчення середовища для виробництва білкових концентратів із водоростей, бактерій, рослин, дріжджів та грибів. Огляд ферментаторів для стерильного культивування мікроорганізмів. Аналіз флотації, сепарування, випарювання й сушіння для одержання протеїнів.
дипломная работа [126,7 K], добавлен 07.05.2011Дія стресу, викликаного іонами важких металів. Дослідження змін активності гваякол пероксидази та ізоферментного спектру гваякол пероксидази рослин тютюну в умовах стресу, викликаного важкими металами. Роль антиоксидантної системи в захисті рослин.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 31.12.2013