Страница:
Остатки прокариот обнаружены в породах возраста более 3,5 млрд лет, т. е. Б. функционировали на протяжении всей геологической истории Земли. Примерно 2 млрд лет назад Б. сформировали биосферу, сходную с современной. К этому же времени относится установление характерного для океанов цикла серы, включающего сульфаты. Б. – классический объект для решения общих вопросов генетики, биохимии, биофизики, космической биологии и др. Широко используются в современной биотехнологии. См. также археи, прокариоты.
БАКТЕРИИ ВОДОРОДНЫЕ – большая группа бактерий, получающих энергию для роста путем аэробного окисления Н2 и осуществляющих ассимиляцию СО2 (хемосинтез). В то же время многие Б. в. хорошо растут на органических средах (миксотрофы). Окисление Н2 обусловлено наличием у Б.в. фермента гидрогеназы, а усвоение СО2 – ферментов цикла Кальвина. Б. в. не представляют единой таксономической группы, включая представителей родов Pseudomonas, Alcaligenes, Paracoccus, Nocardia и др. Имеют высокую скорость роста, могут быть использованы для получения белковой массы. К Б. в. обычно не относят анаэробные микроорганизмы, окисляющие Н2 (метаногены, сульфатредуцирующие бактерии и др.).
БАКТЕРИИ ГАЗООБРАЗУЮЩИЕ – бактерии, способные при росте на специальных субстратах образовывать газы–Н2,СО2 и др. Обычно это свойство используется как диагностический признак.
БАКТЕРИИ ГНОЕРОДНЫЕ – стафилококки, стрептококки и др. возбудители местного гнойного воспаления или общей инфекции организма животных и человека (сепсис).
БАКТЕРИИ ДЕНИТРИФИЦИРУЮЩИЕ – бактерии, способные осуществлять денитрификацию.
БАКТЕРИИ ЗЕЛЁНЫЕ – фототрофные бактерии, культуры которых обычно имеют соответствующую окраску. Представлены двумя семействами. Семейство Chlorobiaceae – одноклеточные бактерии в виде палочек, вибрионов или с простеками; строгие анаэробы и облигатные фотоавтотрофы. Семейство Chloroflexaceae – нитчатые формы, образуют трихомы и способны к скольжению. Б. з. содержат бактериохлорофиллы a, c, d или е, которые находятся в особых гранулах (хлоросомы), а также каротиноиды (напр., хлоробактин). Осуществляют фотосинтез без выделения кислорода (аноксигенный фотосинтез). В качестве донора электронов используют H2S, S°, Н2, тиосульфат – сем. Chlorobiaceae, а также органические соединения – сем. Chloroflexaceae. Фотоассимиляция СО2 у Chlorobium limicola происходит в результате функционирования цикла Арнона. Некоторые Б. з. фиксируют молекулярный азот. Обитатели пресных и соленых водоемов.
БАКТЕРИИ КИШЕЧНОЙ ГРУППЫ – бактерии сем. Enterobacte–riaceae, включающего ряд родов (Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Salmonella, Shigella и др.) – типичных обитателей кишечника животных и человека. При значительном разнообразии они обладают некоторыми общими свойствами–грамотрицательные палочки, активно подвижные, спор не образуют. Факультативные анаэробы, способны получать энергию как в процессе дыхания, так и в результате смешанного (муравьинокислого) брожения. В отношении питания нетребовательны – растут на простых синтетических средах, содержащих глюкозу, аммоний и минеральные соли. Имеют большое значение для эпидемиологии как возбудители ряда болезней (дизентерия, холера, чума и др.), а также для разного рода экспериментальных исследований. Типичным и наиболее хорошо изученным представителем Б. к. г. является кишечная палочка (Escherichia coli), поэтому в санитарной микробиол. всю группу называют бактериями группы кишечной палочки (БГКП).
БАКТЕРИИ КЛУБЕНЬКОВЫЕ – бактерии родов Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Sinorhizobium, азотфиксирующие симбиотические бактерии, образующие клубеньки на корнях бобовых растений – симбионтов. Внутри клубеньков Б. к. фиксируют азот, переводя его в соединения, усваиваемые растениями, которые, в свою очередь, обеспечивают бактерии питательными веществами. В чистой культуре Б. к. палочковидной формы, подвижны, аэробы и факультативные анаэробы. В клубеньках меняют свою форму, образуя бактероиды, интенсивно связывающие Клубеньки с активными Б. к. содержат леггемоглобин, обеспечивающий анаэробные условия процесса азотфиксации и окрашивающий их в розовый цвет. Вне бобовых растений Б. к. могут жить как сапротрофы. В наст. время все представители рода Rhizobium отнесены к двум видам–Rh. meliloti и Rh. leguminosarum. Чистые культуры Б. к. используют для производства бактериальных удобрений (напр., нитрагина). См. также азотфиксация.
БАКТЕРИИ КРИСТАЛЛОФОРМНЫЕ – спорообразующие бактерии Bacillus thuringiensis, вызывающие болезни у насекомых. Содержат в клетке крупные кристаллы эндотоксина, за что и получили свое название. Впервые были обнаружены Л. Пастером у больных гусениц тутового шелкопряда. Известно много штаммов Б. к., различающихся между собой таксономическими показателями и энтомоцидностью. На основе Б. к. производятся различные энтомопатогенные препараты, представляющие собой высушенную биомассу клеток, споры и кристаллы эндотоксина–энтобактерин (против насекомых – вредителей крестоцветных), дендробациллин (для защиты леса от сибирского шелкопряда), битоксибациллин (против колорадского жука и др. вредителей сельскохозяйственных растений).
БАКТЕРИИ ЛИЗОГЕННЫЕ – бактерии, содержащие фаг в состоянии профага и способные продуцировать зрелые фаговые частицы после индукции этого процесса антибиотиками, температурой, УФ и радиацией. См. также лизогения.
БАКТЕРИИ «ЛЯГУШАЧЬЕЙ ИКРЫ» – см. слизь. бактерии маслянокислые – бактерии, возбудители маслянокислого брожения. Сахаролитические клостридии, анаэробные спорообразующие палочки. Сбраживают моно–и полисахариды с образованием масляной, уксусной кислот, углекислоты, молекулярного водорода. Многие виды фиксируют азот. Обитатели почвы, активно разлагают органическое вещество. Представители–Clostridium pasteurianum, Cl. butyricum.
БАКТЕРИИ МЕЗОФИЛЬНЫЕ – бактерии, для которых температурный оптимум для роста лежит в пределах 2°– 42 °C; большинство – почвенные и водные организмы.
БАКТЕРИИ МЕТАНОКИСЛЯЮЩИЕ – бактерии, использующие метан как источник энергии и углерода. Грамотрицательные, подвижные и неподвижные, сферической, палочковидной или вибриоидной формы. Имеют развитую систему внутриклеточных мембран. Аэробы. Окисляют метан до диоксида углерода по схеме–СН4 – СН3ОН – НСОН – НСООН – СО2. При этом часть формальдегида идет на биосинтез в результате функционирования особых циклов (серинового или рибулозомонофосфатного). Кроме метана, рост некоторых М. б. поддерживает метанол. К М. б. относят 5 родов бактерий. Типовой вид – Methylomonas methanica. Метан окисляют также некоторые виды дрожжей. М. б. – обитатели почвы и воды, участвуют в деградации одноуглеродных соединений. Могут использоваться в пром. производстве кормовой биомассы на основе природного газа, содержащего метан, а также для борьбы с накоплением метана в шахтах.
БАКТЕРИИ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ – бактерии родов Lactobacillus, Streptococcus и др., при сбраживании углеводов образуют молочную кислоту. Факультативные анаэробы, грамположительные палочки и кокки, спор не образуют. Растут только на сложных питательных средах. Ауксотрофы по большинству аминокислот и витаминов. Ацидофилы. Встречаются в молоке и молочных продуктах, на растениях и разлагающихся растительных остатках, в кишечнике человека и животных. Могут осуществлять гомоферментативное и гетероферментативное молочнокислое брожение (см. брожение молочнокислое). Участвуют в процессах силосования кормов, квашения капусты, используются в производстве молочнокислых продуктов, молочной кислоты, декстранов.
БАКТЕРИИ НИТЧАТЫЕ – бактерии, растущие в виде длинных нитей, состоящих из цепочек клеток. Нередко имеют общую слизистую капсулу. Типичный представитель – железобактерии Leptothrix. См. также трихомные бактерии.
БАКТЕРИИ ПАТОГЕННЫЕ – бактерии, вызывающие болезни человека, животных и растений.
БАКТЕРИИ ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ – бактерии рода Propioni–bacterium и др., сбраживающие углеводы с образованием пропионовой, уксусной кислот. Обитатели рубца и кишечника жвачных. Используются в производстве некоторых сортов сыра, а также как продуценты витамина В62. См. также брожение пропионовокислое.
БАКТЕРИИ ПРОСТЕКОВЫЕ, бактерии простекообразующие, бактерии простекатные – см. простекобактерии.
бактерии психрофильные, БАКТЕРИИ КРИОФИЛЬНЫЕ – бактерии, растущие с максимальной скоростью при температурах ниже 2° °С. Напр., некоторые морские светящиеся бактерии, железобактерии (Gallionella).
БАКТЕРИИ ПУРПУРНЫЕ – группа фототрофных бактерий. По морфологии – кокки, палочки и извитые формы, неподвижные и подвижные за счет жгутиков, грамотрицательные. Размножаются делением и почкованием. Содержат бактериохлорофилл a, реже – бактериохлорофилл b, каротиноиды (ликопин, спириллоксантин и др.). Культуры Б. п. имеют обычно розовую, кроваво–красную окраску, за счет чего получили свое название. Осуществляют аноксигенный фотосинтез, в качестве донора электронов используют преимущественно органические соединения (пурпурные несерные бактерии) или сероводород, тиосульфат, сульфит, серу, водород (пурпурные серные бактерии). Ассимилируют на свету углекислоту через цикл Кальвина, а также ацетат, пируват и др. органические соединения. Пурпурные серные бактерии (сем. Chromatiaceae и Ectothiorhodaceae) хорошо растут в фотоавтотрофных условиях, пурпурные несерные (сем. Rhodospirillaceae) предпочитают фотогетеротрофные условия. Анаэробы и факультативные анаэробы. Многие виды фиксируют молекулярный азот и выделяют водород. Некоторые растут в темноте. Известно более 5° видов Б. п. Распространены в пресных и соленых водоемах, некоторые виды – экстремальные галофилы. Роль в природе – создание органического вещества, участие в биогеохим. циклах серы, азота, углерода. Широко используются для изучения механизмов фотосинтеза.
БАКТЕРИИ САПРОТРОФНЫЕ (уст. сапрофитные) – бактерии, превращающие органические вещества отмерших организмов в неорганические, обеспечивая круговорот веществ в природе. Термин используется для противопоставления понятию «паразитическое существование бактерий» (см. паразитизм). Для обозначения типа питания бактерий чаще используют термин «гетеротрофные бактерии».
БАКТЕРИИ СВЕТЯЩИЕСЯ – хемоорганотрофные бактерии, способные к биолюминесценции (роды Photobacterium, Beneckea) в присутствии кислорода. Обычно морские формы.
БАКТЕРИИ СПОРООБРАЗУЮЩИЕ – бактерии, обладающие способностью образовывать термоустойчивые споры при наступлении неблагоприятных для роста условий. Аэробные и факультативно аэробные Б. с. относят к родам Bacillus, Sporosarcina, Sporolactobacillus; анаэробные – к родам Clostridium, Desulfotomaculum. См. также эндоспоры.
БАКТЕРИИ «СТЕБЕЛЬКОВЫЕ» – бактерии, образующие выросты (стебельки), за счет которых они прикрепляются к субстрату. Водные формы. Примером служат представители рода Caulobacter.
БАКТЕРИИ СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИЕ, бактерии сульфат–восстанавливающие, сульфатредукторы – физиологическая группа бактерий, восстанавливающих сульфат до сероводорода в анаэробных условиях (см. анаэробное дыхание). Сульфат используется ими как акцептор водорода, донором электронов служат органические соединения–лактат, ацетат, пропионат, бутират, формиат, этанол, высшие жирные кислоты, а также молекулярный водород. По степени усвоения органики различают две группы Б. с. Первые используют органические кислоты с выделением в среду ацетата (спорообразующие виды рода Desulfotomaculum и неспорообразующие рода De–sulfovibrio). Вторые способны полностью окислять органические соединения; некоторые даже способны к хемоавтотрофному существованию (Desulfobacter, De–sulfococcus, Desulfosarcina, Desulfonema). В природе Б. с. обитают в сероводородном иле, где проходит анаэробный распад органики. Участвуют в формировании месторождений серы. Вызывая анаэробную коррозию железа, наносят существенный вред трубопроводному транспорту.
БАКТЕРИИ ТЕРМОФИЛЬНЫЕ – бактерии, хорошо растущие при температурах выше 40 °С; для большинства из них верхний предел температуры – 70 °С. В отличие от Б.т. термотолерантные бактерии растут до 50 °С, экстремально термофильные – при температурах выше 70 °С.
БАКТЕРИИ ТИОНОВЫЕ – серобактерии, получающие энергию за счет окисления серы и ее восстановленных неорганических соединений преимущественно до сульфатов. Обычно название Б. т. применяется к роду Thiobacillus. (Новое название для ряда видов – Acidithiobacillus.) Это мелкие подвижные грамотрицательные палочки. Строгие аэробы, за исключением Th. denitrificans, который может использовать в качестве терминального акцептора электронов нитраты. Способны расти в широком диапазоне рН (0,6–10), имеются галофильные штаммы. Среди Б. т. есть как облигатные, так и факультативные хемолитоавтотрофы. Широко распространены в водоемах, почве, рудных (сульфидных) месторождениях. Участвуют в круговороте серы и др. биоэлементов. Вызывают аэробную коррозию металлов, разрушение бетонных сооружений. Некоторые виды используются для бактериального выщелачивания металлов.
БАКТЕРИИ УКСУСНОКИСЛЫЕ – группа бактерий, способных образовывать органические кислоты путем неполного окисления сахаров или спиртов. В качестве конечного продукта образуют уксусную, гликолевую, глюконовую и др. кислоты. Подразделяются на две группы – «peroxy–dans» – накапливающие уксусную кислоту в качестве промежуточного продукта, но по мере исчерпания исходного субстрата окисляющие ее далее до углекислоты и воды (Gluconobacter oxydans), и «suboxydans», у которых далее уксусная кислота не окисляется (Acetobacter aceti, A. pasteurianum). Б. у. – грамотрицательные палочки, подвижны, живут обычно на растениях. Ацидофилы. Используются для получения пищевого уксуса на основе спиртосодержащих жидкостей, а также в процессе полусинтетического производства аскорбиновой кислоты из глюкозы.
БАКТЕРИИ ФОТОТРОФНЫЕ – бактерии, способные использовать свет как источник энергии для роста. К Б. ф. относят–пурпурные, зеленые бактерии, гелиобактерии, осуществляющие фотосинтез без выделения кислорода (аноксигенный фотосинтез), и цианобактерии, выделяющие на свету кислород (оксигенный фотосинтез).
БАКТЕРИИ ХЕМОЛИТОАВТОТРОФНЫЕ – бактерии, получающие энергию за счет окисления неорганических соединений (Н2, S°, S2n, S2O3, еН3, Fe2+) и ассимилирующие углекислоту в качестве единственного источника углерода. См. также литотрофы, хемосинтез.
БАКТЕРИИ ХЕМОЛИТОГЕТЕРОТРОФНЫЕ – бактерии, получающие энергию за счет окисления неорганических соединений, но в отличие от хемолитоавтотрофных бактерий использующие в качестве источника углерода органические соединения. См. также литотрофы.
БАКТЕРИИ ХЕМОЛИТОТРОФНЫЕ – см. литотрофы.
БАКТЕРИИ ХЕМОТРОФНЫЕ – бактерии, получающие энергию для роста (в отличие от фототрофных бактерий) за счет окисления хим. соединений. В зависимости от природы используемого субстрата различают хемоорганотрофные бактерии, окисляющие органические соединения, и хемолитотрофные бактерии, окисляющие неорганические соединения, напр. восстановленные соединения серы, ионы аммония, водород и др.
БАКТЕРИИ ЦЕЛЛЮЛОЗОРАЗРУШАЮЩИЕ – физиол. группа бактерий, включающая представителей разных таксонов: клостридии, ряд актиномицетов, миксобактерии, некоторые псевдомонады, представители коринеформных бактерий, постоянные обитатели желудка жвачных, относящиеся к родам Ruminococcus, Bacteroides, Butyrivibrio и др. Единственное общее свойство этих организмов – способность к ферментативному расщеплению целлюлозы. Ее разложение осуществляется комплексом ферментов Б. ц., которые могут выделяться в окружающую среду или оставаться связанными с клеточной поверхностью. Конечный продукт расщепления целлюлозы – глюкоза – утилизируется аэробными организмами по пути гликолиз – ЦТК, с дальнейшей утилизацией восстановителей в дыхательной цепи с кислородом в качестве терминального акцептора водорода. Анаэробное превращение глюкозы осуществляется бродильщиками с образованием большого числа органических соединений. Участвуя в деградации самого масштабного природного соединения – целлюлозы, Б. ц. играют важнейшую роль в круговороте веществ в биосфере. бактериозы – обобщенное название болезней растений, вызываемых бактериями. К фитопатогенным бактериям относятся некоторые псевдомонады, бациллы, микобактерии и др.
БАКТЕРИОЛИЗ – разрушение клеток бактерий с выходом протоплазмы в среду. Может вызываться физ. и хим. агентами, ферментами (лизоцимом), антителами (бактериолизинами), фагами.
БАКТЕРИОЛИЗИНЫ – антитела, которые при участии комплемента разрушают клеточную стенку бактерий, вызывая бактериолиз. Б. специфически связываются с поверхностными антигенами живых бактерий, затем активируют комплемент, под действием которого в стенке бактериальной клетки образуются микроотверстия. Разрушение клеток происходит в результате осмотического шока. Грамотрицательные бактерии чувствительны к действию Б., грамположительные – нет. Б. – один из факторов иммунитета людей при холере и некоторых других заболеваниях. Неспецифический бактериолиз вызывает лизоцим, усиливающий бактерицидное действие Б.
БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ, БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ – бактерии, вирусы, грибы и токсические продукты их жизнедеятельности, используемые с помощью зараженных переносчиков заболеваний (насекомых, грызунов) или в виде суспензий и порошков в боеприпасах, приборах, с целью вызвать массовое заболевание людей, животных, растений. Запрещено Конвенцией ООН в 1972 г.
БАКТЕРИОЛОГИЯ – раздел микробиологии, исследующий бактерии.
БАКТЕРИОРОДОПСИН – мембранный белок галофильных архей (галобактерий) рода Halobacterium. Подобно зрительному пигменту сетчатки глаза, Б. содержит ретиналь, но в другой конфигурации. Находится в клетках в так называемых пурпурных мембранах, выполняя функцию протонного насоса, преобразующего энергию солнечного света в энергию, необходимую для жизнедеятельности галобактерий.
БАКТЕРИОСКОПИЯ – исследование бактерий с помощью микроскопа.
БАКТЕРИОСТАЗ – полная задержка роста и размножения бактерий, вызванная неблагоприятными факторами (физ., хим. и др.) среды. При прекращении действия таких факторов рост и размножение бактерий обычно возобновляются. При длительном влиянии или значительной дозе бактериостатического фактора бактерии могут погибать (бактериостатическое действие переходит в бактерицидное). Во время Б. бактерии обычно перестают вырабатывать токсические вещества; на этом основано лечебное действие некоторых лекарственных средств.
БАКТЕРИОТРОПИНЫ – антитела, образующиеся в крови животных и человека при инфекционной болезни и усиливающие фагоцитоз.
БАКТЕРИОФАГИ, ФАГИ – вирусы бактерий. Впервые описаны Ф. Туортом в 1915 г., термин введен Ф. Д'Эреллем в 1917 г. Характеризуются хим. и структурным разнообразием. Частицы сложно устроенных Б. (напр., фаг Т2 Е. coi) имеют головку и отросток. Головка состоит из белковой оболочки и заключенной в ней ДНК или РНК. Отросток представляет собой трубку, состоящую из сократительных белков, подобных мышечным. Находящаяся на дистальном ее конце базальная пластинка с шипами и нитями обусловливает специфичность адсорбции Б. на клетке–хозяине. После прикрепления фага к клеточной стенке бактерий она «прокалывается» (в этом процессе участвует специфический фермент лизоцим) и нуклеиновая кислота впрыскивается в клетку. Введенная внутрь клетки нуклеиновая кислота Б. управляет клеточными механизмами и программирует синтез фаговых белков и нуклеиновой кислоты. В результате самосборки из этого материала образуются зрелые фаговые частицы, которые, покидая клетку, приводят к ее гибели – вирулентные Б. Различают также умеренные Б., вызывающие лизогению. Наконец, существуют Б., которые не разрушают клетки бактерий после созревания новых вирусных частиц. Некоторые ДНК–содержащие Б. способны к генетической трансдукции и рекомбинации. Б. известны для всех культивируемых бактерий. Б. – классический объект мол. биологии.
БАКТЕРИОХЛОРОФИЛЛЫ – тетрапиррольные Mg–содержащие пигменты аноксигенных фототрофных бактерий, обеспечивающие (наряду с каротиноидами) их способность к фотосинтезу. Локализованы во внутрицитоплазматических мембранах. Пурпурные бактерии содержат Б. а или b, зеленые – Б. а вместе с Б. с, d или е.
ГЕЛИОБАКТЕРИИ содержат Б. g, локализованный в цито–плазматической мембране. Каждый Б. в зависимости от хим. природы замещающих групп имеет характерный спектр поглощения в клетках с максимумами в длинноволновой области 71°—1°4° нм, что отличает Б. от хлорофиллов (a, b, c, d) растений, водорослей и цианобактерий, имеющих максимумы поглощения in vivo в области 645–783 нм.
БАКТЕРИОЦИНЫ – антибактериальные вещества белковой природы, вырабатываемые бактериями и подавляющие жизнедеятельность других штаммов того же вида или родственных видов (активный антагонизм). Синтез Б. определяется специальными плазмидами. Называют Б. обычно в соответствии с видовым названием продуцента, напр., Е. coli образует так называемые колицины, Pasteurella pestis – пестицины. Механизм действия Б. связан с повреждением цитоплазматических мембран, нарушением синтеза ДНК, РНК и белка. Спектр активности Б. в отличие от антибиотиков узок и определяется наличием у бактерий специальных рецепторов для адсорбции.
БАКТЕРИИ ВОДОРОДНЫЕ – большая группа бактерий, получающих энергию для роста путем аэробного окисления Н2 и осуществляющих ассимиляцию СО2 (хемосинтез). В то же время многие Б. в. хорошо растут на органических средах (миксотрофы). Окисление Н2 обусловлено наличием у Б.в. фермента гидрогеназы, а усвоение СО2 – ферментов цикла Кальвина. Б. в. не представляют единой таксономической группы, включая представителей родов Pseudomonas, Alcaligenes, Paracoccus, Nocardia и др. Имеют высокую скорость роста, могут быть использованы для получения белковой массы. К Б. в. обычно не относят анаэробные микроорганизмы, окисляющие Н2 (метаногены, сульфатредуцирующие бактерии и др.).
БАКТЕРИИ ГАЗООБРАЗУЮЩИЕ – бактерии, способные при росте на специальных субстратах образовывать газы–Н2,СО2 и др. Обычно это свойство используется как диагностический признак.
БАКТЕРИИ ГНОЕРОДНЫЕ – стафилококки, стрептококки и др. возбудители местного гнойного воспаления или общей инфекции организма животных и человека (сепсис).
БАКТЕРИИ ДЕНИТРИФИЦИРУЮЩИЕ – бактерии, способные осуществлять денитрификацию.
БАКТЕРИИ ЗЕЛЁНЫЕ – фототрофные бактерии, культуры которых обычно имеют соответствующую окраску. Представлены двумя семействами. Семейство Chlorobiaceae – одноклеточные бактерии в виде палочек, вибрионов или с простеками; строгие анаэробы и облигатные фотоавтотрофы. Семейство Chloroflexaceae – нитчатые формы, образуют трихомы и способны к скольжению. Б. з. содержат бактериохлорофиллы a, c, d или е, которые находятся в особых гранулах (хлоросомы), а также каротиноиды (напр., хлоробактин). Осуществляют фотосинтез без выделения кислорода (аноксигенный фотосинтез). В качестве донора электронов используют H2S, S°, Н2, тиосульфат – сем. Chlorobiaceae, а также органические соединения – сем. Chloroflexaceae. Фотоассимиляция СО2 у Chlorobium limicola происходит в результате функционирования цикла Арнона. Некоторые Б. з. фиксируют молекулярный азот. Обитатели пресных и соленых водоемов.
БАКТЕРИИ КИШЕЧНОЙ ГРУППЫ – бактерии сем. Enterobacte–riaceae, включающего ряд родов (Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Salmonella, Shigella и др.) – типичных обитателей кишечника животных и человека. При значительном разнообразии они обладают некоторыми общими свойствами–грамотрицательные палочки, активно подвижные, спор не образуют. Факультативные анаэробы, способны получать энергию как в процессе дыхания, так и в результате смешанного (муравьинокислого) брожения. В отношении питания нетребовательны – растут на простых синтетических средах, содержащих глюкозу, аммоний и минеральные соли. Имеют большое значение для эпидемиологии как возбудители ряда болезней (дизентерия, холера, чума и др.), а также для разного рода экспериментальных исследований. Типичным и наиболее хорошо изученным представителем Б. к. г. является кишечная палочка (Escherichia coli), поэтому в санитарной микробиол. всю группу называют бактериями группы кишечной палочки (БГКП).
БАКТЕРИИ КЛУБЕНЬКОВЫЕ – бактерии родов Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Sinorhizobium, азотфиксирующие симбиотические бактерии, образующие клубеньки на корнях бобовых растений – симбионтов. Внутри клубеньков Б. к. фиксируют азот, переводя его в соединения, усваиваемые растениями, которые, в свою очередь, обеспечивают бактерии питательными веществами. В чистой культуре Б. к. палочковидной формы, подвижны, аэробы и факультативные анаэробы. В клубеньках меняют свою форму, образуя бактероиды, интенсивно связывающие Клубеньки с активными Б. к. содержат леггемоглобин, обеспечивающий анаэробные условия процесса азотфиксации и окрашивающий их в розовый цвет. Вне бобовых растений Б. к. могут жить как сапротрофы. В наст. время все представители рода Rhizobium отнесены к двум видам–Rh. meliloti и Rh. leguminosarum. Чистые культуры Б. к. используют для производства бактериальных удобрений (напр., нитрагина). См. также азотфиксация.
БАКТЕРИИ КРИСТАЛЛОФОРМНЫЕ – спорообразующие бактерии Bacillus thuringiensis, вызывающие болезни у насекомых. Содержат в клетке крупные кристаллы эндотоксина, за что и получили свое название. Впервые были обнаружены Л. Пастером у больных гусениц тутового шелкопряда. Известно много штаммов Б. к., различающихся между собой таксономическими показателями и энтомоцидностью. На основе Б. к. производятся различные энтомопатогенные препараты, представляющие собой высушенную биомассу клеток, споры и кристаллы эндотоксина–энтобактерин (против насекомых – вредителей крестоцветных), дендробациллин (для защиты леса от сибирского шелкопряда), битоксибациллин (против колорадского жука и др. вредителей сельскохозяйственных растений).
БАКТЕРИИ ЛИЗОГЕННЫЕ – бактерии, содержащие фаг в состоянии профага и способные продуцировать зрелые фаговые частицы после индукции этого процесса антибиотиками, температурой, УФ и радиацией. См. также лизогения.
БАКТЕРИИ «ЛЯГУШАЧЬЕЙ ИКРЫ» – см. слизь. бактерии маслянокислые – бактерии, возбудители маслянокислого брожения. Сахаролитические клостридии, анаэробные спорообразующие палочки. Сбраживают моно–и полисахариды с образованием масляной, уксусной кислот, углекислоты, молекулярного водорода. Многие виды фиксируют азот. Обитатели почвы, активно разлагают органическое вещество. Представители–Clostridium pasteurianum, Cl. butyricum.
БАКТЕРИИ МЕЗОФИЛЬНЫЕ – бактерии, для которых температурный оптимум для роста лежит в пределах 2°– 42 °C; большинство – почвенные и водные организмы.
БАКТЕРИИ МЕТАНОКИСЛЯЮЩИЕ – бактерии, использующие метан как источник энергии и углерода. Грамотрицательные, подвижные и неподвижные, сферической, палочковидной или вибриоидной формы. Имеют развитую систему внутриклеточных мембран. Аэробы. Окисляют метан до диоксида углерода по схеме–СН4 – СН3ОН – НСОН – НСООН – СО2. При этом часть формальдегида идет на биосинтез в результате функционирования особых циклов (серинового или рибулозомонофосфатного). Кроме метана, рост некоторых М. б. поддерживает метанол. К М. б. относят 5 родов бактерий. Типовой вид – Methylomonas methanica. Метан окисляют также некоторые виды дрожжей. М. б. – обитатели почвы и воды, участвуют в деградации одноуглеродных соединений. Могут использоваться в пром. производстве кормовой биомассы на основе природного газа, содержащего метан, а также для борьбы с накоплением метана в шахтах.
БАКТЕРИИ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ – бактерии родов Lactobacillus, Streptococcus и др., при сбраживании углеводов образуют молочную кислоту. Факультативные анаэробы, грамположительные палочки и кокки, спор не образуют. Растут только на сложных питательных средах. Ауксотрофы по большинству аминокислот и витаминов. Ацидофилы. Встречаются в молоке и молочных продуктах, на растениях и разлагающихся растительных остатках, в кишечнике человека и животных. Могут осуществлять гомоферментативное и гетероферментативное молочнокислое брожение (см. брожение молочнокислое). Участвуют в процессах силосования кормов, квашения капусты, используются в производстве молочнокислых продуктов, молочной кислоты, декстранов.
БАКТЕРИИ НИТЧАТЫЕ – бактерии, растущие в виде длинных нитей, состоящих из цепочек клеток. Нередко имеют общую слизистую капсулу. Типичный представитель – железобактерии Leptothrix. См. также трихомные бактерии.
БАКТЕРИИ ПАТОГЕННЫЕ – бактерии, вызывающие болезни человека, животных и растений.
БАКТЕРИИ ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ – бактерии рода Propioni–bacterium и др., сбраживающие углеводы с образованием пропионовой, уксусной кислот. Обитатели рубца и кишечника жвачных. Используются в производстве некоторых сортов сыра, а также как продуценты витамина В62. См. также брожение пропионовокислое.
БАКТЕРИИ ПРОСТЕКОВЫЕ, бактерии простекообразующие, бактерии простекатные – см. простекобактерии.
бактерии психрофильные, БАКТЕРИИ КРИОФИЛЬНЫЕ – бактерии, растущие с максимальной скоростью при температурах ниже 2° °С. Напр., некоторые морские светящиеся бактерии, железобактерии (Gallionella).
БАКТЕРИИ ПУРПУРНЫЕ – группа фототрофных бактерий. По морфологии – кокки, палочки и извитые формы, неподвижные и подвижные за счет жгутиков, грамотрицательные. Размножаются делением и почкованием. Содержат бактериохлорофилл a, реже – бактериохлорофилл b, каротиноиды (ликопин, спириллоксантин и др.). Культуры Б. п. имеют обычно розовую, кроваво–красную окраску, за счет чего получили свое название. Осуществляют аноксигенный фотосинтез, в качестве донора электронов используют преимущественно органические соединения (пурпурные несерные бактерии) или сероводород, тиосульфат, сульфит, серу, водород (пурпурные серные бактерии). Ассимилируют на свету углекислоту через цикл Кальвина, а также ацетат, пируват и др. органические соединения. Пурпурные серные бактерии (сем. Chromatiaceae и Ectothiorhodaceae) хорошо растут в фотоавтотрофных условиях, пурпурные несерные (сем. Rhodospirillaceae) предпочитают фотогетеротрофные условия. Анаэробы и факультативные анаэробы. Многие виды фиксируют молекулярный азот и выделяют водород. Некоторые растут в темноте. Известно более 5° видов Б. п. Распространены в пресных и соленых водоемах, некоторые виды – экстремальные галофилы. Роль в природе – создание органического вещества, участие в биогеохим. циклах серы, азота, углерода. Широко используются для изучения механизмов фотосинтеза.
БАКТЕРИИ САПРОТРОФНЫЕ (уст. сапрофитные) – бактерии, превращающие органические вещества отмерших организмов в неорганические, обеспечивая круговорот веществ в природе. Термин используется для противопоставления понятию «паразитическое существование бактерий» (см. паразитизм). Для обозначения типа питания бактерий чаще используют термин «гетеротрофные бактерии».
БАКТЕРИИ СВЕТЯЩИЕСЯ – хемоорганотрофные бактерии, способные к биолюминесценции (роды Photobacterium, Beneckea) в присутствии кислорода. Обычно морские формы.
БАКТЕРИИ СПОРООБРАЗУЮЩИЕ – бактерии, обладающие способностью образовывать термоустойчивые споры при наступлении неблагоприятных для роста условий. Аэробные и факультативно аэробные Б. с. относят к родам Bacillus, Sporosarcina, Sporolactobacillus; анаэробные – к родам Clostridium, Desulfotomaculum. См. также эндоспоры.
БАКТЕРИИ «СТЕБЕЛЬКОВЫЕ» – бактерии, образующие выросты (стебельки), за счет которых они прикрепляются к субстрату. Водные формы. Примером служат представители рода Caulobacter.
БАКТЕРИИ СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИЕ, бактерии сульфат–восстанавливающие, сульфатредукторы – физиологическая группа бактерий, восстанавливающих сульфат до сероводорода в анаэробных условиях (см. анаэробное дыхание). Сульфат используется ими как акцептор водорода, донором электронов служат органические соединения–лактат, ацетат, пропионат, бутират, формиат, этанол, высшие жирные кислоты, а также молекулярный водород. По степени усвоения органики различают две группы Б. с. Первые используют органические кислоты с выделением в среду ацетата (спорообразующие виды рода Desulfotomaculum и неспорообразующие рода De–sulfovibrio). Вторые способны полностью окислять органические соединения; некоторые даже способны к хемоавтотрофному существованию (Desulfobacter, De–sulfococcus, Desulfosarcina, Desulfonema). В природе Б. с. обитают в сероводородном иле, где проходит анаэробный распад органики. Участвуют в формировании месторождений серы. Вызывая анаэробную коррозию железа, наносят существенный вред трубопроводному транспорту.
БАКТЕРИИ ТЕРМОФИЛЬНЫЕ – бактерии, хорошо растущие при температурах выше 40 °С; для большинства из них верхний предел температуры – 70 °С. В отличие от Б.т. термотолерантные бактерии растут до 50 °С, экстремально термофильные – при температурах выше 70 °С.
БАКТЕРИИ ТИОНОВЫЕ – серобактерии, получающие энергию за счет окисления серы и ее восстановленных неорганических соединений преимущественно до сульфатов. Обычно название Б. т. применяется к роду Thiobacillus. (Новое название для ряда видов – Acidithiobacillus.) Это мелкие подвижные грамотрицательные палочки. Строгие аэробы, за исключением Th. denitrificans, который может использовать в качестве терминального акцептора электронов нитраты. Способны расти в широком диапазоне рН (0,6–10), имеются галофильные штаммы. Среди Б. т. есть как облигатные, так и факультативные хемолитоавтотрофы. Широко распространены в водоемах, почве, рудных (сульфидных) месторождениях. Участвуют в круговороте серы и др. биоэлементов. Вызывают аэробную коррозию металлов, разрушение бетонных сооружений. Некоторые виды используются для бактериального выщелачивания металлов.
БАКТЕРИИ УКСУСНОКИСЛЫЕ – группа бактерий, способных образовывать органические кислоты путем неполного окисления сахаров или спиртов. В качестве конечного продукта образуют уксусную, гликолевую, глюконовую и др. кислоты. Подразделяются на две группы – «peroxy–dans» – накапливающие уксусную кислоту в качестве промежуточного продукта, но по мере исчерпания исходного субстрата окисляющие ее далее до углекислоты и воды (Gluconobacter oxydans), и «suboxydans», у которых далее уксусная кислота не окисляется (Acetobacter aceti, A. pasteurianum). Б. у. – грамотрицательные палочки, подвижны, живут обычно на растениях. Ацидофилы. Используются для получения пищевого уксуса на основе спиртосодержащих жидкостей, а также в процессе полусинтетического производства аскорбиновой кислоты из глюкозы.
БАКТЕРИИ ФОТОТРОФНЫЕ – бактерии, способные использовать свет как источник энергии для роста. К Б. ф. относят–пурпурные, зеленые бактерии, гелиобактерии, осуществляющие фотосинтез без выделения кислорода (аноксигенный фотосинтез), и цианобактерии, выделяющие на свету кислород (оксигенный фотосинтез).
БАКТЕРИИ ХЕМОЛИТОАВТОТРОФНЫЕ – бактерии, получающие энергию за счет окисления неорганических соединений (Н2, S°, S2n, S2O3, еН3, Fe2+) и ассимилирующие углекислоту в качестве единственного источника углерода. См. также литотрофы, хемосинтез.
БАКТЕРИИ ХЕМОЛИТОГЕТЕРОТРОФНЫЕ – бактерии, получающие энергию за счет окисления неорганических соединений, но в отличие от хемолитоавтотрофных бактерий использующие в качестве источника углерода органические соединения. См. также литотрофы.
БАКТЕРИИ ХЕМОЛИТОТРОФНЫЕ – см. литотрофы.
БАКТЕРИИ ХЕМОТРОФНЫЕ – бактерии, получающие энергию для роста (в отличие от фототрофных бактерий) за счет окисления хим. соединений. В зависимости от природы используемого субстрата различают хемоорганотрофные бактерии, окисляющие органические соединения, и хемолитотрофные бактерии, окисляющие неорганические соединения, напр. восстановленные соединения серы, ионы аммония, водород и др.
БАКТЕРИИ ЦЕЛЛЮЛОЗОРАЗРУШАЮЩИЕ – физиол. группа бактерий, включающая представителей разных таксонов: клостридии, ряд актиномицетов, миксобактерии, некоторые псевдомонады, представители коринеформных бактерий, постоянные обитатели желудка жвачных, относящиеся к родам Ruminococcus, Bacteroides, Butyrivibrio и др. Единственное общее свойство этих организмов – способность к ферментативному расщеплению целлюлозы. Ее разложение осуществляется комплексом ферментов Б. ц., которые могут выделяться в окружающую среду или оставаться связанными с клеточной поверхностью. Конечный продукт расщепления целлюлозы – глюкоза – утилизируется аэробными организмами по пути гликолиз – ЦТК, с дальнейшей утилизацией восстановителей в дыхательной цепи с кислородом в качестве терминального акцептора водорода. Анаэробное превращение глюкозы осуществляется бродильщиками с образованием большого числа органических соединений. Участвуя в деградации самого масштабного природного соединения – целлюлозы, Б. ц. играют важнейшую роль в круговороте веществ в биосфере. бактериозы – обобщенное название болезней растений, вызываемых бактериями. К фитопатогенным бактериям относятся некоторые псевдомонады, бациллы, микобактерии и др.
БАКТЕРИОЛИЗ – разрушение клеток бактерий с выходом протоплазмы в среду. Может вызываться физ. и хим. агентами, ферментами (лизоцимом), антителами (бактериолизинами), фагами.
БАКТЕРИОЛИЗИНЫ – антитела, которые при участии комплемента разрушают клеточную стенку бактерий, вызывая бактериолиз. Б. специфически связываются с поверхностными антигенами живых бактерий, затем активируют комплемент, под действием которого в стенке бактериальной клетки образуются микроотверстия. Разрушение клеток происходит в результате осмотического шока. Грамотрицательные бактерии чувствительны к действию Б., грамположительные – нет. Б. – один из факторов иммунитета людей при холере и некоторых других заболеваниях. Неспецифический бактериолиз вызывает лизоцим, усиливающий бактерицидное действие Б.
БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ, БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ – бактерии, вирусы, грибы и токсические продукты их жизнедеятельности, используемые с помощью зараженных переносчиков заболеваний (насекомых, грызунов) или в виде суспензий и порошков в боеприпасах, приборах, с целью вызвать массовое заболевание людей, животных, растений. Запрещено Конвенцией ООН в 1972 г.
БАКТЕРИОЛОГИЯ – раздел микробиологии, исследующий бактерии.
БАКТЕРИОРОДОПСИН – мембранный белок галофильных архей (галобактерий) рода Halobacterium. Подобно зрительному пигменту сетчатки глаза, Б. содержит ретиналь, но в другой конфигурации. Находится в клетках в так называемых пурпурных мембранах, выполняя функцию протонного насоса, преобразующего энергию солнечного света в энергию, необходимую для жизнедеятельности галобактерий.
БАКТЕРИОСКОПИЯ – исследование бактерий с помощью микроскопа.
БАКТЕРИОСТАЗ – полная задержка роста и размножения бактерий, вызванная неблагоприятными факторами (физ., хим. и др.) среды. При прекращении действия таких факторов рост и размножение бактерий обычно возобновляются. При длительном влиянии или значительной дозе бактериостатического фактора бактерии могут погибать (бактериостатическое действие переходит в бактерицидное). Во время Б. бактерии обычно перестают вырабатывать токсические вещества; на этом основано лечебное действие некоторых лекарственных средств.
БАКТЕРИОТРОПИНЫ – антитела, образующиеся в крови животных и человека при инфекционной болезни и усиливающие фагоцитоз.
БАКТЕРИОФАГИ, ФАГИ – вирусы бактерий. Впервые описаны Ф. Туортом в 1915 г., термин введен Ф. Д'Эреллем в 1917 г. Характеризуются хим. и структурным разнообразием. Частицы сложно устроенных Б. (напр., фаг Т2 Е. coi) имеют головку и отросток. Головка состоит из белковой оболочки и заключенной в ней ДНК или РНК. Отросток представляет собой трубку, состоящую из сократительных белков, подобных мышечным. Находящаяся на дистальном ее конце базальная пластинка с шипами и нитями обусловливает специфичность адсорбции Б. на клетке–хозяине. После прикрепления фага к клеточной стенке бактерий она «прокалывается» (в этом процессе участвует специфический фермент лизоцим) и нуклеиновая кислота впрыскивается в клетку. Введенная внутрь клетки нуклеиновая кислота Б. управляет клеточными механизмами и программирует синтез фаговых белков и нуклеиновой кислоты. В результате самосборки из этого материала образуются зрелые фаговые частицы, которые, покидая клетку, приводят к ее гибели – вирулентные Б. Различают также умеренные Б., вызывающие лизогению. Наконец, существуют Б., которые не разрушают клетки бактерий после созревания новых вирусных частиц. Некоторые ДНК–содержащие Б. способны к генетической трансдукции и рекомбинации. Б. известны для всех культивируемых бактерий. Б. – классический объект мол. биологии.
БАКТЕРИОХЛОРОФИЛЛЫ – тетрапиррольные Mg–содержащие пигменты аноксигенных фототрофных бактерий, обеспечивающие (наряду с каротиноидами) их способность к фотосинтезу. Локализованы во внутрицитоплазматических мембранах. Пурпурные бактерии содержат Б. а или b, зеленые – Б. а вместе с Б. с, d или е.
ГЕЛИОБАКТЕРИИ содержат Б. g, локализованный в цито–плазматической мембране. Каждый Б. в зависимости от хим. природы замещающих групп имеет характерный спектр поглощения в клетках с максимумами в длинноволновой области 71°—1°4° нм, что отличает Б. от хлорофиллов (a, b, c, d) растений, водорослей и цианобактерий, имеющих максимумы поглощения in vivo в области 645–783 нм.
БАКТЕРИОЦИНЫ – антибактериальные вещества белковой природы, вырабатываемые бактериями и подавляющие жизнедеятельность других штаммов того же вида или родственных видов (активный антагонизм). Синтез Б. определяется специальными плазмидами. Называют Б. обычно в соответствии с видовым названием продуцента, напр., Е. coli образует так называемые колицины, Pasteurella pestis – пестицины. Механизм действия Б. связан с повреждением цитоплазматических мембран, нарушением синтеза ДНК, РНК и белка. Спектр активности Б. в отличие от антибиотиков узок и определяется наличием у бактерий специальных рецепторов для адсорбции.