Жизнь микробов в экстремальных условиях
|
Жизнь микробов в экстремальных условиях/Под ред. Д.Кашнера:
Пер. с англ.
- М.: Мир, 1981. - 521 c., УДК 576.80.85
Коллективная монография, написанная известными микробиологами
США и Канады. Рассмотрены особенности существования микроорганизмов
при крайне неблагоприятных условиях внешней среды, таких, как высокие и
низкие температуры, экстремальные величины рН, высокие концентрации солей,
воздействие высокого давления, радиации, солей тяжелых металлов и других
повреждающих факторов. Выяснение механизмов адаптации к таким условиям
очень важно для понимания происхождения и эволюции жизни, а также для проблем
космической биологии. Все эти вопросы имеют и большое практическое значение
ввиду широкого применения микроорганизмов в народном хозяйстве.
|
|
| ОГЛАВЛЕНИЕ | |
| Предисловие редакторов перевода | 5 |
| Предисловие | 8 |
| Глава 1. Введение. Краткий очерк проблемы (Д. Кашнер) | 9 |
| Глава 2. Жизнь микроорганизмов при низких температурах: экологические аспекты (Д. Баросс, Р. Морита) | |
| I. Введение | 19 |
| II. Определение психрофилов, психротрофов и психрофильных условий | 20 |
| III. Атмосфера | 23 |
| IV. Пещеры | 27 |
| V. Пресные воды | 29 |
| VI. Реки и потоки | 40 |
| VII. Почвы | 44 |
| VIII. Моря и океаны | 59 |
| IX. Снег и лед | 66 |
| Х. Обсуждение | 69 |
| XI. Заключение | 75 |
| Список литературы | 76 |
| Глава 3. Жизнь микроорганизмов при низких температурах: механизмы и молекулярные аспекты (У. Иннис, Д. Ингрэм) | |
| I. Кинетика роста при низкой температуре | 89 |
| II. Факторы, определяющие низкую максимальную температуру роста психрофильных и психротрофных микроорганизмов | |
| A. Синтез белков | 94 |
| Б. Модификация клеточных структур | 100 |
| B. Инактивация ферментов | 105 |
| III. Биохимические факторы, определяющие минимальную температуру роста | |
| A. Чувствительные к холоду мутанты в качестве модели | 108 |
| Б. Состав липидов и проницаемость мембран при низкой температуре | 114 |
| B. Функционирование рибосом при низкой температуре | 117 |
| Г. Заключения относительно минимальной температуры роста | 118 |
| Список литературы | 119 |
| Глава 4. Жизнь микроорганизмов в условиях повышенного давления (Р. Маркиз, П. Мацумура) | |
| I. Введение | 124 |
| II. Общие механизмы, лежащие в основе реакций живых организмов на повышенное давление | 129 |
| A. Влияние давления на процессы биологического равновесия | 130 |
| Б. Влияние давления на скорости биохимических реакций | 140 |
| B. Выводы | 144 |
| III. Краткая история изучения жизни микроорганизмов при повышенном давлении | 144 |
| IV. Рост микроорганизмов при повышенном давлении | 150 |
| V. Гибель микроорганизмов под действием высокого давления | 160 |
| VI. Давление, загрязнение морской среды, микробиология нефти и глубоководная добыча руд | 164 |
| VII. Биологическое воздействие сжатых газов на микроорганизмы | 166 |
| VIII. Заключение | 170 |
| Дополнение | 171 |
| Благодарности | 175 |
| Список литературы | 175 |
| Глава 5. Жизнь микроорганизмов при высоких температурах: экологические аспекты (М. Тэнси, Т. Брок) | |
| I. Введение | 186 |
| II. Прокариоты | |
| A. Фотосинтезирующие прокариоты | 192 |
| Б. Хемолитотрофиые бактерии | 194 |
| B. Метанобразующие бактерии | 195 |
| Г. Нефотосинтезирующие бактерии | 195 |
| III. Эукариоты | |
| A. Грибы | 197 |
| Б. Водоросли | 218 |
| B. Лишайники | 220 |
| Г. Простейшие | 220 |
| Дополнение | 222 |
| Благодарности | 227 |
| Список литературы | 228 |
| Глава 6. Жизнь микробов при высоких температурах: механизмы и молекулярные аспекты (Р. Амелунксен, Э. Мэдок) | |
| I. Введение | 248 |
| II. Классификация и общая характеристика термофильных бактерий | 249 |
| III. Возможные механизмы термофилии и близкие аспекты; общие соображения | |
| A. Липиды и мембраны | 251 |
| Б. Ферменты бесклеточных экстрактов, трансферабельные стабилизирующие факторы и быстрый ресинтез макромолекул | 255 |
| B. Термостабильность макромолекул | 259 |
| Г. Высокозаряженные макромолекулы внутри клетки | 270 |
| Д. Аллостерия, термоадаптация и трансформация | 274 |
| IV. Детальное рассмотрение отдельных белков облигатных и кальдоактивных термофилов | |
| A. Глицеральдегид-3-фосфат — дегидрогеназа | 280 |
| Б. Ферредоксин | 291 |
| B. Термолизин | 298 |
| Г. Формилтетрагидрофолат-синтетаза | 303 |
| V. Заключение | 306 |
| Благодарности | 310 |
| Список литературы | 310 |
| Глава 7. Жизнь микроорганизмов при экстремальных значениях рН (Т. Ленгуорси) | |
| I. Введение | 322 |
| II. Встречаемость различных форм жизни при экстремальных значениях рН | |
| А. Жизнь при низких значениях рН | 323 |
| Б. Жизнь при высоких значениях рН | 328 |
| III. Природа форм жизни, развивающихся при экстремальных значениях рH | |
| A. Внешнее окружение | 331 |
| Б. Внутриклеточный рН | 334 |
| B. Поверхность и мембраны клеток | 341 |
| IV. Заключение | 355 |
| Список литературы | 356 |
| Глава 8. Жизнь микроорганизмов при высоких концентрациях солей и растворенных веществ: галофильные бактерии (Д. Кашнер) | |
| I. Введение | 365 |
| II. Природные места обитания с высокими концентрациями солей и растворенных веществ | 366 |
| III. Биологическое действие высоких концентраций растворенных веществ | 369 |
| IV. Таксономическое распределение толерантных к растворенным веществам и галофильных микроорганизмов | 371 |
| А. Выделение мутантов, нуждающихся в больших или меньших концентрациях растворенных веществ | 374 |
| V. Влияние внеклеточных растворенных веществ на внутриклеточные концентрации растворенных веществ | 375 |
| A. 'Совместимые растворенные вещества' | 379 |
| VI. Физиология экстремальных галофилов | |
| А. Питание и метаболизм | 381 |
| Б. Ферментативная активность | 382 |
| B. Синтез белка in vitro | 386 |
| Г. Механизмы действия солей на ферменты и другие солезависимые белки экстремально галофильиых бактерии | 389 |
| Д. Особенности ДНК и бактериофагов экстремально галофильных бактерий | 393 |
| Е. Поверхностные слои экстремально галофильных бактерий | 394 |
| VII. Особые проблемы, возникающие при изучении умеренно галофильных бактерий и солетолерантных микроорганизмов | 403 |
| А. Синтез белка in vitro | 408 |
| VIII. Заключительные замечания | |
| А. Вода и растворенные вещества | 412 |
| Б. Перспективы дальнейших исследований галофилов | 413 |
| Дополнение | 415 |
| Благодарности | 415 |
| Список литературы | 416 |
| Глава 9. Значение воды для микроорганизмов в природе (Д. Смит) | |
| I. Введение | 426 |
| II. Грибы | 427 |
| III. Лишайники | 429 |
| IV. Бактерии | 431 |
| V. Водоросли | 432 |
| VI. Мхи | 435 |
| VII. Механизм повреждения водным стрессом | 435 |
| Список литературы | 437 |
| Глава 10. Жизнь микробов в присутствии тяжелых металлов, мышьяка и сурьмы (X. Эрлих) | |
| I. Введение | 440 |
| II. Источники тяжелых металлов, мышьяка и сурьмы в окружающей среде | 441 |
| III. Реакция микроорганизмов на тяжелые металлы, мышьяк и сурьму в окружающей среде | 445 |
| IV. Бактериология кислых сточных вод, образующихся в шахтах | 448 |
| V. Взаимодействие микробов с соединениями марганца и железа | 453 |
| VI. Взаимодействие микробов с ртутью | 456 |
| VII. Заключение | 459 |
| Дополнение | 459 |
| Список литературы | 459 |
| Глава 11. Жизнь в условиях интенсивного облучения (А. Назим, А. Джеймс) | |
| I. Введение | 470 |
| II. Излучение в окружающей среде | 471 |
| А. Неионизирующее излучение | 472 |
| Б. Ионизирующее излучение | 472 |
| III. Различия в радиационной чувствительности | 473 |
| IV. Защитные механизмы | 479 |
| V. Природа радиационных повреждений | 482 |
| VI. Механизмы репарации ДНК | 485 |
| А. Системы темновой репарации | 488 |
| VII. Micrococcus radiodurans | 490 |
| VIII. Радиационно-резистентные штаммы | 494 |
| IX. Заключительные замечания | 495 |
| Благодарности | 497 |
| Список литературы | 497 |
| Предметный указатель | 505 |
| Указатель латинских названий | 511 |