Библиотека электронных публикаций

П.В. Фурсова, Е.С. Милько, А.П. Левич, 2008

Лимитирующие ресурсы и состав сообщества бактерий: эксперименты и модельный анализ

ПРЕДИСЛОВИЕ (PDF-файл, 50 Кб) ::::::::::::....::::::...........4

ЧАСТЬ 1. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ, ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ И
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДИССОЦИАНТОВ
БАКТЕРИЙ (PDF-файл, 288 Кб)................................................................................................7

Введение::::::::::::::::::::::::::::.:...................7
1.1. Частота и направление диссоциативных переходов:::::::::...:..........7
1.2. Морфология колоний и клеток:::::::::::::::::::................8
1.3. Клеточные оболочки диссоциантов бактерий:::::::::::.::............8
1.4. Физиолого-биохимические особенности диссоциантов бактерий::::.............11
1.5. Синтез практически ценных веществ диссоциантами бактерий::::...............13
1.6. Влияние внешних факторов среды на рост и изменчивость диссоциантов бактерий::::::::::::::::::::::::::::::...............14
1.6.1. Состав питательной среды::::::::::::::::::::...........14
1.6.2. Температура::::::::::::..::::::::...:::::............15
1.6.3. Ультрафиолетовые лучи::::::::::::::::::::.:...........17
1.6.4. Осмотическое давление::::::::::::::::::::.................17
1.6.5. Активная кислотность среды (рН):::::::::::::::::............18
1.6.6. Антибиотики::::::::::::::::...::::.:::::...............18
1.6.7. Выживаемость диссоциантов бактерий при различных условиях хранения.......19
1.7. Молекулярные и генетические основы диссоциации бактерий:::::.............22
1.8. Некоторые практические рекомендации:::::::::::::::............26
1.9. Заключение:::::::::::::::::::::::::::...............28

ЧАСТЬ 2. ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ПРИНЦИПОВ В
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ (PDF-файл, 461 Кб)::::::::....................29

Введение::::::::::::::::::::::::::::...:..............29
2.1. Принцип минимума общего осмотического давления:::::::::.............31
2.2. Принцип максимальной общей скорости биохимической реакции:::...............32
2.3. Принцип минимизации поверхностной энергии в развитии эмбриона:.................32
2.4. Принцип оптимальной конструкции:::::::::::::::.....................34
2.5. Оптимальная жизненная стратегия распределения энергетических ресурсов индивида:::::::::::::::::::::::::::::..................35
2.6. Принцип выживания:::::::::::::::::::::::...............39
2.7. Принцип максимизации репродуктивных усилий:::::::::::...............41
2.8. Принцип максимальной неожиданности протекания эволюции:::::............42
2.9. Логистическое уравнение как экстремаль функционала действия::::.........44
2.10. Дифференциальные уравнения и принцип максимума Понтрягина в
биоэкономической модели::::::::::::::::::::::..............46
2.11. Максимизация функции энтропии:::::::::::::::::.............47
2.12. Экстремальный принцип в описании микробиологических процессов::.........53
2.13. Принцип максимума мальтузианского параметра:::::::::................55
2.14. Экстремальные свойства сообщества с горизонтальной структурой::..........56
2.15. Принцип максимума использованной энергии::::::::::::...........58
2.16. Принцип максимального суммарного дыхания::::::::::.................61
2.17. Модели динамической структуры:::::::::::::::::.............65
2.18. Принцип наименьшей диссипации энергии и наискорейшего спуска::.............68

ЧАСТЬ 3. ВАРИАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ СООБЩЕСТВА
ОДНОКЛЕТОЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ (PDF-файл, 450 Кб):::::...:::.............70

Введение:::::::::::::::::::::::::::::................70
3.1. Культивирование микроорганизмов без пополнения запасов ресурсов
(предпосылки модели)::::::::::::::::::::::::.............72
3.2. Формулировка экстремальной задачи. Принцип максимума обобщенной энтропии:::::::::::::::::::::::::::::.................72
3.3. Теорема стратификации:::::::::::::::::::::.............74
3.4. Теорема о максимуме относительных численностей групп организмов,
образующих сообщество:::::::::::::::::::::::............76
3.5. Явные формулы для расчетов областей лимитирования и относительных
численностей групп организмов в частных случаях::::::::::::..........77
3.5.1. Решение для случая w = 2, m = 2:::::::::::::::::::...77
3.5.2. Решение для случая w = 3, m = 2:::::::::::::::::::...79
3.5.3. Решение для случая w = 3, m = 3:::::::::::::::::::...81
3.5.4. Решение для случая w = 2, m = 3:::::::::::::::::::...83
3.6. Особенности вырожденных случаев::::::::::::::::............86
3.6.1. Число лимитирующих ресурсов больше или равно числу групп организмов в сообществе::::::::::::::::::::::::::...::::....86
3.6.2. Задача о 'близких' группах микроорганизмов:::::::::::::...87
3.6.3. Метод расчета лимитирующего ресурса для монокультур::::::::...89
3.7. 'Теорема Гиббса'::::::::::::::::::::::::...........90
3.8. Теорема о монотонном возрастании энтропии ('теорема Больцмана')::....92
3.9. Анализ чувствительности модели:::::::::::::::::.............94
3.10. Модельные возможности регулирования состава сообщества:::::......96

ЧАСТЬ 4. ПРИЛОЖЕНИЕ ВАРИАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПОТРЕБЛЕНИЯ И
РОСТА К ОПИСАНИЮ СТАЦИОНАРНОЙ СТАДИИ РАЗВИТИЯ
СООБЩЕСТВА ДИССОЦИАНТОВ PSEUDOMONAS
AERUGINOSA (PDF-файл, 634 Кб):::::...............................................................102

4.1. Объекты и методы экспериментального исследования::::::::.......102
4.1.1. Диссоцианты Pseudomonas aeruginosa и их свойства:::::::...::102
4.1.2. Методы культивирования и измерений::::::::::::::::..103
4.1.3. Метод экспериментального определения лимитирующего ресурса (метод добавок):::::::::::::::::::::::::::::::......108
4.2. Определение потребностей::::::::::::::::::::.........109
4.3. Выявление лимитирующих ресурсов:::::::::::::::..............114
4.4. Состав поликультур:::::::::::::::::::::::...........120
4.5. Культивирование на средах с заданными условиями лимитирования::........125

ПРИЛОЖЕНИЕ (PDF-файл, 110 Кб):::::::::::::::::...::..138

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (PDF-файл, 166 Кб):::::::::::::::.....152

В начало страницы