Дополнительный материал для учащихся, который может быть использован при создании проекта «Биологические эффекты»

Тема №7. Накопление веществ

2. Водоросль ламинария концентрирует в своих тканях до 0,5% йода, в золе ламинарии - 50% йода. А в воде, в которой растет ламинария, содержится всего 0,000005% йода.

3. Диатомея - микроскопическая одноклеточная водоросль. Строительный материал для панциря диатомей - кремнезем, миллионы тонн которого они ежегодно извлекают из вод мирового океана. Отмирая, диатомея опускается на дно, образуя осадок - диатомит. Его используют в 50-ти отраслях промышленности как строительный и фильтрующий материал.

1. 
   В бедных металлургических выработках в специальных отстойниках разводится колония тионовых бактерий, переводящих медь в раствор. Раствор, насыщенный бактериями, закачивают в пробуренные скважины и затем поднимают на поверхность. Простой химической обработкой из раствора получают чистую медь. Аналогично используют серобактерии, железобактерии. С помощью литотрофных бактерий в США получают 10% от общего количества всей производимой в стране меди.
   

1. Грибки рода фузариум, паразитирующие на картофеле, помидорах, превращают зловещий цианид - синильную кислоту - в более безвредный аммиак и углекислоту. Другие грибки окисляют его до альдегидов. Грибок ризопус применяют для очистки стоков от синильной кислоты. Для очистки стоков гальванических производств применяют цианотолерантные микроорганизмы.

2. Плесень домовую используют для разложения лигнина (побочного продукта в производстве бумаги). Плесень используют также для отбеливания бумажной пульпы и для разрушения ДДТ.

3. В авторских свидетельствах №№ 1287923, 1374502 предложено использовать микроорганизмы для разложения фенола и формальдегида.

4. Штамм бактерии Bacillus subtilis ВКМ В-1676 - деструктор поликапроамидных материалов.

Тема №9. Преобразование веществ и энергии

1. Штамм дрожжей Hansenula polymorpha ВПКМ № У- 750 - биотрансформатор метанола в формальдегид.

2. Железо, погруженное в сапропель (природный ил), применяемый в качестве удобрения, не ржавеет. Бактерии, содержащиеся в иле, восстанавливают железо из окислов.

3. Разработана технология по изготовлению пористого материала. Микроорганизмы поглощают азот из молекул полимерных волокон. Когда добавили питательные вещества для бактерий в полимерные составы, полимер оказался изъеденным настолько, что превратился в прекрасный пористый материал, который можно использовать в качестве фильтров или для удержания смазки в подшипниках.

4. Волны залива подмывают берег Куршской косы (Клайпеда). На некотором отдалении от берега высажена первая полуторакилометровая полоса тростника - она сохранит берег от размывания.

Тема №10. Преобразование веществ и энергии

1. Разработан новый способ восстановления поверхности камня, разрушающейся из-за кислотных дождей. Некоторые разновидности бактерий превращают кальций, которым они питаются, в кальцит (известковый шпат) - очень прочный кристаллический минерал, являющийся составной частью мрамора. Благодаря слою кальцита стена становится водонепроницаемой, но вместе с тем она "дышит". В этом преимущество препарата перед смолами, применение которых для реставрации приводит к сморщиванию поверхности.

2. В Африке хирурги народности банту зашивают раны с помощью муравьев. Прижимают края раны друг к другу, а затем на пораненное место помещают несколько муравьев определенного вида. В силу рефлекса муравьи кусают кожу пациента, после чего медики отрезают грудь и заднюю часть муравья, а рана остается плотно закрытой, словно на нее наложили скобки. При этом воспалительных процессов не происходит.

3. Микроорганизмы упрочняют днища прудов, каналов, озер. Это особые бактерии - они живут в бескислородной среде. Поселенные в грунт, упускающий воду, снабжаемые сеном, соломой, стеблями кукурузы, они строят великолепное дно.

4. Ночью в море светятся одноклеточные организмы - ночесветки. Стоит только стукнуть веслом по воде, как свечение становится интенсивнее: вода в этом месте вспыхивает голубоватым светом - так ночесветки отвечают на механическое раздражение. Таким же свечением они отвечают на самое незначительное содержание ионов натрия или сахара в воде. Ночью за подводной лодкой, идущей на любой глубине, тянется светящийся шлейф, образованный ночесветками, что делает возможным обнаружение этой лодки со спутника. По свечению можно также определить тоннаж, скорость и тип субмарины.

Тема №11. Выделение веществ и генерация энергии

1. Мидии выделяют особый клейкий белок, который можно использовать в медицине. Американская фирма "Гетекс корпорейшен" готовит выпуск клея на основе белка.

2. Бактерии "ацебактер ацети" производят целлюлозные волокна диаметром всего 40 нанометров. Их прессуют, и фирма "Сони" использует их для изготовления мембран в наушниках. Полученный материал в 10 раз прочнее бумаги.

3. Слизистые бактерии способны синтезировать слизь, которая обладает удивительной смазывающей способностью. По химическим свойствам слизь состоит из полисахаридов (95%) и белка (5%). Она может использоваться как смазочный материал и для получения присадок. (Присадки - вещества, добавляемые в смазочные материалы для улучшения или сохранения на длительный срок их эксплуатационных свойств.) Присадки из слизистых бацилл улучшают смазывающие способности глицерина, этанола, этилгликоля. При этом уменьшается износ трущихся деталей. Разработана биотехнология безотходного культивирования некоторых штаммов слизистых бактерий.

4. Раньше в деревнях в бидоны с молоком клали лягушек. Выделяемые кожей особые вещества, убивающие микробы, задерживали скисание молока.

Тема №12. Выделение веществ и генерация энергии

1. Существуют проекты закачки микроорганизмов в нефтеносные пласты. При условии снабжения их кислородом, бактерии вырабатывают газы, которые, благодаря создаваемому давлению, заставят нефтяные источники "фонтанировать" более энергично.

2. Обнаружили, что когда растению становится трудно добывать воду из пересохшей почвы, стебель растения начинает издавать ультразвуковые шумы. Присоединив к стеблям специальные микрофоны, можно уловить эти шумы и включать поливальные установки только тогда, когда сами растения этого требуют. Результат - экономия воды и надежный урожай.

3. Бактериальные моторчики представляют собой единственный в природе пример подлинно вращательного движения. Два кольцевых элемента - один внутри клеточной мембраны, другой - снаружи - выступают в роли электрических ротора и статора. Этот типовой электромоторчик, работающий от тока в одну квадрильонную Ампера, передает мощность на палочкообразный элемент, подобно тому, как карданный вал передает мощность мотора на колеса. А тот приводит во вращение спиральные нити жгутиков- пропеллеров. Причем, когда бактерия движется вперед, все ее моторчики (а их порой - десятки) вращаются против часовой стрелки, если смотреть с хвоста. Спиральные нити скручиваются в плотные жгутики. Возможно применение в медицинской технике.

4. В Японии в городе Тояма используется новый способ очистки улиц от снега. Под тротуаром проложены металлические трубы, по которым циркулирует горячая вода. Нагревается она микробами при ферментации смеси рисовых отрубей, мякины, опилок. Достаточно один раз загрузить ферментер, чтобы поддерживать нужную температуру в течение двух недель. Система решает две проблемы: уборку тротуаров и утилизацию отходов.

Тема №13. Выделение веществ и генерация энергии

1. Электрических рыб (например, скатов, у которых напряжение доходит до сотни вольт) используют для лечения ревматизма с помощью электрических разрядов.

2. Культуры некоторых организмов способны вырабатывать электрический ток. Если опустить в жидкую культуру кишечной палочки или обычных дрожжей платиновый электрод, а другой - в такую же питательную среду, но без микробов, то возникает разность потенциалов. Питер Беннето предложил добавить в электролит батареи вещество, облегчающее перенос электронов в биологических системах (тионин, резофурин). В батарее Беннето бактерии при снабжении воздухом разлагают сахар, освобождая электроны, которые движутся к аноду. В батарею подается воздух. КПД такой батареи составляет 40%.