23.01 Бактерии и вирусы

С деятельностью каких организмов связана порча продуктов? Почему не портятся засолённые или засахаренные пищевые продукты (варенье, например)?

Французский учёный Л. Пастер в XIX веке проводил эксперименты с микробом куриной холеры. Он выращивал эту культуру на специальной жидкой питательной среде. Затем учёный переносил «ядовитый бульон» на крошки хлеба и кормил ими цыплят, которые через день погибали. Однажды цыплятам была дана старая (ослабленная) культура бактерий. Они заболели,  но остались живы. Тогда Л. Пастер взял несколько новых здоровых цыплят и ввёл им и тем цыплятам, которые выжили раньше, по смертельной дозе свежей культуры бактерий. На следующий день учёный увидел, что цыплята, уже получавшие дозу ослабленной культуры, были здоровы, а те, кто получил её впервые, погибли.

Что изучал Л. Пастер? Какой вывод можно сделать по результатам эксперимента?

Благодаря каким особенностям культивирования бактерии находят широкое применение в биотехнологии?

Учёные разрабатывали новую синтетическую вакцину от гриппа. Для анализа её эффективности учёные вводили вакцину мышам и оценивали динамику изменения концентрации антител в крови. В качестве контроля использовалась вакцина старого поколения, содержащая белок, выделенный из оболочки вируса. Оказалось, что форма графика и достигаемые значения концентрации антител практически идентичны. Какой вывод относительно эффективности формирования иммунитета можно сделать из этого исследования? Объясните, почему учёные всё равно предлагают использовать новую синтетическую вакцину, а не белок, использовавшийся в качестве контроля.

Ученица решила изучить, как выживают бактерии в желудке человека. Для этого она сделала раствор соляной кислоты и пепсина в воде, аналогичный по составу желудочному соку человека, поместила туда таблетку пробиотика (препарат, содержащий живые культуры бактерий). Вторую таблетку она поместила в отфильтрованную пресную воду. Через 5 минут бактерии были отделены от растворов и помещены в питательную среду. Оценивалось количество бактерий в питательной среде через сутки после эксперимента. Оказалось, что после инкубации в желудочном соке бактерий меньше, чем после инкубации в воде, но их всё равно довольно много.

На какой вопрос пыталась ответить ученица своим исследованием? Стоит ли верить утверждениям производителей лекарств, утверждающим, что пробиотики выживают в желудке человека? Обоснуйте свой ответ с помощью результатов исследования.

В 1930 году российский ученый Г. Ф. Гаузе впервые обратился к экспериментальному изучению взаимодействия видов, живущих в сходных условиях. Ученый использовал два вида инфузорий-туфелек — хвостатую и ушастую. Инфузории выращивались в пробирках, куда ежедневно добавляли ограниченные порции корма — бактерии сенного настоя или дрожжи. При раздельном содержании оба вида хорошо размножались, их численность росла и вскоре стабилизировалась. При совместном содержании в среде, где кормом служили бактерии, сначала численность обоих видов увеличилась, но затем численность туфельки хвостатой снижалась, и в итоге этот вид исчезал.
Как называются взаимоотношения, устанавливающиеся между этими двумя видами инфузорий? Как Вы думаете, почему выжили именно ушастые инфузории-туфельки?

В 1930 году российский ученый Г. Ф. Гаузе впервые обратился к экспериментальному изучению конкуренции. Ученый использовал два вида инфузорий-туфелек – хвостатую и ушастую. Инфузории выращивались в пробирках, куда ежедневно добавляли ограниченные порции корма – бактерии сенного настоя или дрожжи. При раздельном содержании оба вида хорошо размножались, их численность росла и вскоре стабилизировалась. При совместном содержании в среде, где кормом служили бактерии, сначала численность обоих увеличивалась, но затем численность туфельки хвостатой снижалась, и в итоге этот вид исчезал. По результатам опыта ученый сформулировал экологический закон, позже названный принципом исключения Гаузе.

Объясните с точки зрения принципа исключения Гаузе, почему в первом случае оба вида выживали и численность инфузорий увеличивалась, а во втором случае выжил только один из видов.