ФИТОН – компонент питательных сред для культивирования микроорганизмов, представляющий собой обработанную папаином соевую муку.
ФИТОНЦИДЫ – биол. активные вещества, синтезируемые растениями, убивающие или подавляющие рост и развитие др. организмов (главным образом микроорганизмов). Играют важную роль в иммунитете растений.
ФИТОФТОРА (Phytophtora) – род микроскопических грибов оомицетов, паразитирующих на культурных растениях и вызывающих у них заболевания (фитофторозы пасленовых).
ФЛАГЕЛЛИН – специфический фибриллярный белок, содержащийся в жгутиках бактерий, архей.
ФЛЕКСИБАКТЕРИИ – скользящие бактерии, обладающие способностью изгибаться. Представлены нитевидными одноклеточными и многоклеточными трихомными формами (см. трихомные бактерии). Аэробные хемоорганотрофы, обитатели пресных и морских вод. Трудны для выделения в чистую культуру и потому плохо изучены.
ФЛОККУЛЯЦИЯ – осаждение частиц (клеток) в виде хлопьев. См. также дрожжи флоккулирующие.
ФОРМАЛИН – водный раствор формальдегида (обычно 37–40 %), содержащий 6—15 % метанола. Биоцид. Дезинфицирующее и дезодорирующее средство, жидкость для сохранения анатомических препаратов, дубления кожи и др.
ФОРМИАТЫ – соли и эфиры муравьиной кислоты (НСООН).
ФОСФОБАКТЕРИН – фирменное название отечественного почвоудобрительного препарата, содержащего культуру бактерий Bacillus megaterium, способных разрушать фосфороорганические соединения и переводить их в доступную для растений форму.
ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ – синтез молекул АТФ из АДФ и неорганического фосфата за счет энергии окисления молекул органических и неорганических веществ. Ф. о. сопряжено с переносом электронов по дыхательной цепи, элементы которой встроены у эукариот во внутреннюю мембрану митохондрий, а у прокариот монтируются на внутрицитоплазматических мембранах. Открыто в 1930 г. B. А. Энгельгардтом, позднее А. Ленинджером показано наличие электронтранспортной цепи. Перенос электронов по дыхательной цепи митохондрий завершается восстановлением О2, синтез АТФ происходит в трех пунктах энергетического сопряжения.
Дыхательная цепь прокариотных организмов может существенно отличаться от митохондриальной компонентами и терминальным акцептором электронов, что отражается на эффективности их Ф. о. См. также окисление биологическое.
ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ СУБСТРАТНОЕ – синтез АТФ, не связанный с электронтранспортной системой, при котором остаток фосфорной кислоты (Н2РО3) переносится на АДФ от высокоэнергетического (фосфорилированного) соединения. Для ряда анаэробов (осуществляющих брожение) является единственным способом получения энергии.
ФОТОАВТОТРОФЫ – см. фотолитоавтотрофы.
ФОТОБИОЛОГИЯ – раздел биол., изучающий воздействие света на живые организмы, включая процессы фотосинтеза, фототаксиса и др.
ФОТОГЕТЕРОТРОФЫ, фотоорганогетеротрОфы – организмы, использующие в качестве источника энергии свет, а в качестве донора электронов и источника углерода – органические соединения. К Ф. относят пурпурные бактерии, гелиобактерии, зеленые нитчатые бактерии.
ФОТОЛИТОАВТОТРОФЫ – организмы, конверсирующие энергию света в энергию хим. связей и использующие в качестве источника углерода и донора электронов неорганические соединения (соответственно СО2 и Н2О; Н2, H2S, S0 и др.). К Ф. относят растения, цианобактерии, зеленые и пурпурные фототрофные бактерии. Обычно Ф. называют фотоавтотрофами. Ср. фотогетеротрофы.
ФОТОСЕНСИБИЛИЗАЦИЯ – усиление светом обычной чувствительности клеток к молекулярному кислороду. Обусловливает гибель клеток многих микроорганизмов в воздухе, на поверхности почвы под действием солнечного света. См. также каротиноиды.
ФОТОСИНТЕЗ – образование клетками высших растений, водорослей и некоторыми бактериями органического вещества при участии энергии света. Происходит с помощью пигментов (хлорофиллов, бактериохлорофиллов и каротиноидов), локализованных в хлоропластах и хроматофорах клеток. В основе Ф. лежит окислительно–восстановительный процесс, в котором электроны переносятся от донора (вода, водород и др.) к акцептору (СО2, органические соединения) с образованием восстановленных соединений (углеводы) и выделением О2, если окисляется Н2О. Оксигенный Ф. осуществляется высшими растениями, микроводорослями и прокариотными организмами – цианобактериями. Фототрофные бактерии, использующие иных, чем вода, доноров, кислород не выделяют – аноксигенный Ф. Подобный тип Ф. осуществляют пурпурные и зеленые бактерии, гелиобактерии. ФОТОСИНТЕЗ АНОКСИГЕННЫЙ – фотосинтез, протекающий без выделения кислорода. Осуществляют фототрофные бактерии.
ФОТОТРОФНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ – фотосинтезирующие микроорганизмы, использующие энергию света для биосинтеза компонентов клеток и др. энергозависимых процессов, обеспечивающих их рост. К Ф. м. относятся пурпурные и зеленые бактерии, цианобактерии, гелиобактерии, водоросли (зеленые, красные, диатомовые и др.). Фотосинтез у всех Ф. м. (за исключением галобактерий) осуществляется при участии хлорофиллов и каротиноидов. У галобактерий основным пигментом фотосинтеза является бактериородопсин. У цианобактерий и водорослей фотосинтез идет с выделением кислорода. У др. Ф. м. при фотосинтезе кислород не выделяется, так как вместо воды в качестве донора электронов они используют молекулярный водород, восстановленные соединения серы, органические соединения. Источником углерода у большинства Ф. м. является СО2 (фотоавтотрофы), но некоторые активно ассимилируют органические вещества (фотогетеротрофы). Многие фототрофные бактерии обладают способностью фиксировать молекулярный азот. Ф. м. обитают в воде, почве, обеспечивают накопление первичной биомассы, участвуют в круговороте серы, азота и др. биогенных элементов.
ФОТОТРОФЫ – общее название организмов, использующих свет в качестве источника энергии. К Ф. относятся растения и фототрофные микроорганизмы.
ФРУКТОЗОБИСФОСФАТНЫЙ ПУТЬ – см. гликолиз.
ФУЗАРИУМ (Fusarium) – род микроскопических анаморфных грибов. Вызывает многочисленные заболевания культурных растений (фузариозы), а также отравления животных и человека продуктами растительного происхождения, контаминированными этими грибами.
ФУНГИЦИДЫ – хим. или биол. агенты для борьбы с патогенными грибами – возбудителями болезней сельскохозяйственных растений.
Х
ХЕМИ…, ХЕМО… – составная часть сложных слов, указывающая на отношение к химии или хим. процессам.
ХЕМОАВТОТРОФЫ – см. бактерии хемолитоавтотрофные.
ХЕМОВАР – внутриподвидовая категория для обозначения штамма или группы штаммов бактерий, выделяемых на основе биохим. или физиол. свойств.
ХЕМОЛИТОАВТОТРОФЫ – см. бактерии хемолитоавтотрофные.
ХЕМОЛИТОГЕТЕРОТРОФЫ – см. бактерии хемолитогетеротрофные.
ХЕМОЛИТОТРОФЫ – см. литотрофы.
ХЕМООРГАНОТРОФЫ – см. бактерии хемотрофные.
ХЕМОСИНТЕЗ – тип метаболизма бактерий, основанный на усвоении организмами СО2 за счет энергии, получаемой при окислении неорганических соединений (в отличие от фотосинтеза). Открыт С. Н. Биноградским в 1887 г. Водородные, нитрифицирующие, тионовые и др. бактерии осуществляют X. в аэробных условиях, восстанавливают углекислоту в цикле Кальвина. Ряд прокариот, осуществляющих X., могут использовать в качестве терминального акцептора электронов не кислород, а соединения серы, СО2. Путь усвоения углекислоты у них не связан с циклом Кальвина (метаногены, ацетогены). Хемосинтезирующие бактерии играют исключительную роль в биогеохим. циклах хим. элементов в биосфере.
ХЕМОСИСТЕМАТИКА, ХЕМОТАКСОНОМИЯ – раздел систематики, изучающий разнообразие хим. состава организмов, клеточных структур. Использует методы биохим., мол. биол., генетики, математики. В X. исследуются прежде всего белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы, продукты вторичного метаболизма. Обычно методы X. сочетаются с методами нумерической таксономии. К методам X. относится изучение структуры ДНК и РНК, белков, что позволяет оценить сходство генотипов организмов. Наиболее важным достижением X. является открытие нового царства микроорганизмов – архей.
ХЕМОСИСТЕМАТИКА, ХЕМОТАКСОНОМИЯ – раздел систематики, изучающий разнообразие хим. состава организмов, клеточных структур. Использует методы биохим., мол. биол., генетики, математики. В X. исследуются прежде всего белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы, продукты вторичного метаболизма. Обычно методы X. сочетаются с методами нумерической таксономии. К методам X. относится изучение структуры ДНК и РНК, белков, что позволяет оценить сходство генотипов организмов. Наиболее важным достижением X. является открытие нового царства микроорганизмов – архей.
ХЕМОСТАТ – метод непрерывного культивирования микроорганизмов, основанный на поддержании в питательной среде оптимальной для их экспоненциального роста концентрации необходимых субстратов. Достигается непрерывной подачей в биореактор свежей питательной среды (и вывода того же количества микробной суспензии). Скорость подачи среды контролируется специальными датчиками, реагирующими на концентрацию субстратов. Ср. турбидостат.
ХЕМОТАКСИС – движение подвижных организмов под влиянием одностороннего раздражения хим. веществами. См. также таксис.
ХЕМОТРОФЫ – организмы, получающие энергию за счет окисления хим. соединений (органических и неорганических). Ср. фототрофы.
ХИТИН – опорный полисахарид беспозвоночных (наружный скелет членистоногих) и компонент клеточной стенки грибов и некоторых зеленых водорослей. Линейный полимер из остатков N–ацетил–О–глюкозамина в клеточной стенке, образует (подобно целлюлозе, муреину) высокоупорядоченные, не растворимые в воде структуры. Расщепляется ферментами хитиназами и лизоцимом. Способность организмов синтезировать X. – важный биохим. признак, используемый в систематике.
ХЛАМИДИИ (Chlamydiales) – порядок бактерий. Мелкие кокковидные микроорганизмы (0,2–1,5 мкм), грамотрицательные, облигатные внутриклеточные паразиты. За неспособность синтезировать собственные высокоэнергетические соединения (они развиваются за счет богатых энергией соединений клетки–хозяина) их называют иногда «энергетическими паразитами». Включают одно семейство, один род с двумя видами–Chlamydia trachomatis – возбудитель трахомы и Ch. psittaci – возбудитель орнитозов.
ХЛАМИДОБАКТЕРИИ – тривиальное название группы бактерий, обладающих чехлом. Бесцветные грамотрицательные нитчатые бактерии, состоящие из цепочки клеток, заключенных в слизистый чехол (влагалище). Неветвящиеся или с ложным ветвлением. Чехол может нести включения оксидов железа, марганца. Размножаются подвижными жгутиковыми клетками, выползающими из чехла, или неподвижными клетками. Водные организмы, вызывают обрастание погруженных в воду предметов. Важнейшие представители X. относятся к родам Sphaerotilus, Lepto–ihrix, обусловливают обильные отложения железа и марганца в стоячих водах. Поселяясь в водопроводных, канализационных трубах, могут быть причиной их закупорки в результате обильного образования слизи.
ХЛАМИДОСПОРЫ – споры головневых и некоторых др. грибов, образующиеся вегетативно при распадении мицелия на отдельные клетки. Имеют различную форму, покрыты толстой оболочкой. Возникают при неблагоприятных условиях, исчерпании питательных веществ в среде и служат для сохранения гриба.
ХЛОРАМИНЫ – группа хлорсодержащих аминов. Сильные окислители. Некоторые X. используются как эффективные дезинфицирующие средства (напр., 0,25—0,50 %–ный водный раствор монохлорамина Б).
ХЛОРАМФЕНИКОЛ, ЛЕВОМИЦЕТИН – антибиотик актиномицетного происхождения. Широко используется в исследовательской практике для оптимизации репликации плазмид в клетках Escherichia coli, а также в качестве селективного ингибитора синтеза белка, не влияющего на др. процессы. В медицине X. применяется в качестве бактериостатического средства в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий (возбудителей трахомы, ряда венерических заболеваний, пневмонии и др.).
ХЛОРЕЛЛА (Chioreiia) – род хлорококковых водорослей. Клетки одиночные, шаровидные, диаметром до 15 мкм с гладкой оболочкой и постенным хлоропластом. Растут в пресных и соленых водах, в поверхностных слоях почвы, фикобионты лишайников. Виды X. нетребовательны к условиям обитания, распространены повсеместно. Отличные объекты для изучения процесса фотосинтеза, перспективны для получения кормовой биомассы, для регенерации воздуха в замкнутых системах (подводные лодки, космические корабли).
ХЛОРОБАКТИН – типичный каротиноид зеленых фототрофных бактерий рода Chiorobium.
ХЛОРОСОМЫ – органеллы зеленых бактерий, содержащие бактериохлорофилл. Располагаются в непосредственной близости от цитоплазматической мембраны, будучи связанными с ней функционально–X. несут светособирающие, так называемые антенные пигменты (пигменты реакционного центра монтируются в цитоплазматической мембране).
ХЛОРОФИЛЛЫ – зеленые пигменты растений и ряда фототрофных микроорганизмов, с помощью которых (вместе с комплексом каротиноидов) они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. Основу X. составляет магний–порфириновый комплекс и ряд заместителей, определяющих различия в спектрах поглощений отдельных X. Различают X. a, b, с, d, встречающиеся у высших растений, водорослей, цианобактерий, с максимумами поглощения в области 680–780 нм. У фототрофных бактерий, осуществляющих аноксигенный фотосинтез, обнаруживаются аналоги X. – бактериохлорофиллы а, b, с, d, e, g со спектрами поглощения света в интервале 712—1035 нм.
ХОЛЕРА – острое инфекционное заболевание человека, вызываемое холерным вибрионом (Vibrio cholerae). Как и все вибрионы, он имеет форму слегка изогнутой палочки, грамотрицателен, обладает активной подвижностью за счет единственного жгутика, хемоорганотроф, аэроб. Распространение болезни происходит через некачественную питьевую воду. Развитие паразита сопряжено с синтезом экзотоксина, вызывающего ферментативный лизис клеток слизистой кишечника, что приводит к сильному обезвоживанию организма больного.
ХРОМАТОГРАФИЯ – метод разделения и анализа смесей, основанный на различном распределении их компонентов между двумя фазами – неподвижной и подвижной (элюентом). X. может основываться на разной способности компонентов к адсорбции (адсорбционная X.), абсорбции (распределительная X.), ионному обмену (ионообменная X.) или др. В зависимости от агрегатного состояния элюента различают газовую и жидкостную X. Xроматогра–фическое разделение проводят в трубках, заполненных сорбентом (колоночная X.); в капиллярах длиной в несколько метров, на стенки которых нанесен сорбент (капиллярная X.); на пластинках, покрытых слоем адсорбента (тонкослойная X.); на бумаге (бумажная X.). X. широко используется в исследовательской практике для выделения индивидуальных веществ, как средство контроля чистоты веществ и др. Первые исследования с применением X. проведены рус. физиологом растений М. С. Цветом в 1903 г. при изучении пигментов зеленого листа.
ХРОМАТОФОРЫ – внутриклеточные структуры пурпурных фототрофных бактерий, содержащие пигменты. См. также тилакоиды.
ХРОМОСОМА БАКТЕРИАЛЬНАЯ – молекула ДНК у бактерий, имеющая вид замкнутой в кольцо нити. Функционально соответствует ядру эукариотных клеток. См. также нуклеоид.
Ц
ЦАРСТВО (REGNUM) – самая высокая таксономическая категория в системе организмов. Вначале все живые организмы делили на два Ц.: растения и животные. К середине XX в. эта точка зрения устарела. Большинство современных ученых признают необходимым выделение таксона более высокого ранга, чем Ц., а именно надцарства (super–regnum). Таких надцарств два: прокариоты и эукариоты. Надцарство прокариот включает два Ц. – археи и бактерии (в том числе цианобактерии); надцарство эукариот – три Ц.: животные, грибы, растения.
«ЦВЕТЕНИЕ» ВОДЫ – массовое размножение цианобактерий и зеленых водорослей в водоемах при попадании в них стоков с высоким содержанием питательных веществ как органических (стоки сельскохозяйственных предприятий, хозяйственно–бытовые стоки), так и минеральных (смыв удобрений с полей).