Антибіотики є вторинними метаболітами мікроорганізмів. Вважають, що антибіотики, можуть дати перевагу продукують їх організмам, за рахунок пригнічення росту конкурентів, тобто що антибіотики є «зброєю мікроорганізмів в боротьбі за існування». Однак інші вчені вважають, що антибіотики являють собою сполуки з регуляторними функціями або є побічними продуктами метаболізму і не грають ролі в боротьбі мікроорганізмів за існування.
Антибіотики широко застосовують для лікування багатьох інфекційних захворювань. Раніше антибіотики застосовували також для обробки м'яса, риби та інших продуктів з метою запобігання розвитку гнильних мікроорганізмів. В даний час в результаті широкого використання антибіотиків в медицині, промисловості та сільському господарстві вони стали потужним екологічним фактором, що визначає мікроеволюційні процеси в популяціях бактерій. Широке застосування антибіотиків призвело до появи і накопичення стійких до них штамів бактерій.
Механізми стійкості бактерій до антибіотиків можуть бути різні. У деяких випадках спостерігається зміна рецепторних молекул, з якими зв'язується відповідний антибіотик. Резистентність бактерій може бути обумовлена зниженням проникнення препаратів антибіотиків в клітку. Деякі штами різних видів бактерій продукують різні ферменти, инактивирующие або руйнують деякі антибіотики. Освіта подібних ферментів часто детерміновано плазмідними генами. Особливе значення в даний час набули трансмісивні плазміди множинної лікарської стійкості, так звані R-фактори або R-плазміди. R-плазміди визначають стійкість клітин бактерій одночасно до кількох антибіотиків, лікарських речовин або солей важких металів. Генний склад R-факторів може легко змінюватися в результаті обміну генами між бактеріями. Гени, що визначають стійкість до антибіотиків, можуть бути локалізовані на невеликих ділянках ДНК - транспозони, які здатні переміщатися в різні ділянки хромосоми, а також на плазміди. Це сприяє поширенню множинної лікарської стійкості у бактерій.
На закінчення слід зазначити, що в природному середовищі на мікроорганізми одночасно впливають багато факторів, що може привести до зміни (посилення або ослаблення) ефективності дії основного фактора. Наприклад, підвищення кислотності середовища посилює летальний ефект впливу підвищеної температури на бактерії. Численність факторів зовнішнього середовища і складність їх спільного впливу часто ускладнюють задачу визначення оптимальних значень того чи іншого фактора для зростання і життєдіяльності мікроорганізмів.
Лекція 2. Екологія мікроорганізмів природних середовищ.
Екосистеми. Мікроценоз. Екологія ґрунтових мікроорганізмів. Гетерогенність грунту як середовища існування мікроорганізмів. Зімогенов і автохтонна мікрофлора грунту. Основні групи ґрунтових мікроорганізмів і методи їх кількісного обліку. Роль мікроорганізмів в почвообразовательном процесі і родючості почви.Разложеніе рослинних залишків. Санітарна мікробіологія почви.Екологія водних мікроорганізмів. Мікробіологічний контроль якості питної води.Распространеніе мікроорганізмів в повітрі. Санітарно-мікробіологічний контроль повітря.
Екосистеми. Мікроценоз. Мікроорганізми живуть у всіх природних середовищах і є обов'язковим компонентом будь-якої екологічної системи і біосфери в цілому. Згідно Вернадському, біосферою називається оболонка Землі, заселена живими істотами. Поняття екосистеми є ключовим в екології. Під екосистемою розуміють сукупність спільно мешкають організмів і умов їх існування. знаходяться в закономірному зв'язку один з одним і утворюють систему взаємно обумовлених біотичних і абіотичних явищ і процесів. Таким чином, з цього визначення випливає, що будь-яка екосистема включає в себе як біотичні. так і абіотичні компоненти. Під абиотическими компонентами слід розуміти фізичні та хімічні умови екосистеми, в якій живуть організми. Біотичні компоненти складають співтовариство організмів або біоценоз - це співтовариство організмів різного рівня - тварин, рослин, мікроорганізмів. Мікроорганізми, будучи обов'язковими компонентами будь-якої екосистеми, мешкаючи в усі природних середовищах, є природно обов'язковими компонентами будь-якого біоценозу. Оскільки нерідко екосистеми, що розглядаються в мікробіології, дуже невеликі, мікробіологи часто говорять про мікроекосистема.