Физиология бактерий

Физиология – изучает питание, дыхание, рост и размножение микроорганизмов.

В основе всех физиологических процессов лежит
непрерывный обмен веществ или метаболизм.
Метаболизм состоит из 2-х процессов:
•Анаболизм (ассимиляция)
• Катаболизм (диссимиляция)

• Анаболизм, ассимиляция или пластический обмен – совокупность реакций синтеза органических веществ из неорганических в присутствии солнечной или химической энергии (фотосинтез).

• Катаболизм, диссимиляция или энергетический обмен – совокупность реакций распада сложных органических веществ до простых неорганических с выделением энергии.
• Аминокислоты

Особенностью бактериальных клеток является интенсивный обмен веществ: за сутки клетка может переработать такое количество питательных веществ, которое в 30-40 раз больше её массы.

Питание бактерий
По способности усваивать С и N:
С
N
Автотрофы
Гетеротрофы
сапрофиты
паразиты
Аминоавтотрофы
Аминогетеротрофы

Транспорт питательных веществ
Пассивная
диффузия
Облегчённая диффузия
Активный транспорт

Пассивная диффузия – протекает без энергетических затрат, при этом выравнивается осмотическое
давление и концентрация солей по обе стороны оболочки клетки
Внешнее пространство
Мембрана
Внутреннее пространство

Осмос – перемещение воды из области с низкой концентрацией солей в область с высокой концентрацией солей

• Гипотонический раствор:
0,9% NaCl
Н2О
Н2О
0,1% NaCl
Гемолиз – гибель клетки от избытка воды
• Гипертонический раствор:
0,9% NaCl
Н2О
Н2О
10% NaCl
Плазмолиз – гибель клетки от недостатка воды
• Изотонический (физиологический) раствор:
0,9% NaCl
0,9% NaCl

Облегчённая диффузия – без энергии АТФ, перемещение питательных веществ с помощью белков пермеаз. Питательные вещества перемещаются из области с низкой концентрацией солей в область с высокой концентрацией солей

Активный транспорт – с использованием энергии АТФ и белков пермеаз, питательные вещества попадают из области с высокой концентрацией солей в область с низкой концентрацией солей

Ферменты
Экзогенные – вырабатываются клеткой, выделяются во внешнюю среду. Ферменты агрессии. Необходимы микробной клетке для проникновения в чувствительный макроорганизм.
Нейранимидаза
Гиалуронидаза

Эндогенные – необходимы для обменных процессов
• Протеолитические – расщепляют белки
• Сахаролитические – расщепление углеводов
• Липолитические – расщепление жиров

Дыхание
• Облигатные аэробы – живут и размножаются только при наличии кислорода
Холерный вибрион

• Облигатные анаэробы – живут и размножаются в условиях отсутствия кислорода
Клостридии
столбняка
Клостридии ботулизма

• Факультативные анаэробы – живут как в присутствии кислорода, так и без него.
Кишечная палочка

Рост
Рост – увеличение размеров развивающегося организма и внутриклеточных структур.

Размножение
Основной способ размножения микробных клеток – бинарное деление.
Перед делением всегда
происходит редупликация
ДНК.

Перегородку при делении бактериальных клеток образуют:
• Клеточная стенка
• Цитоплазматическая
мембрана
• Мезосомы

Деление клетки

Виды размножения
Изоморфное (пополам)
Гетероморфное

Рост и размножение микробных клеток на искусственных питательных средах.

Фазы роста и размножения:
1. Лаг-фаза (латентная) – микроорганизмы адаптируются к новым условиям

2. Фаза логарифмического роста – количество микробных клеток увеличивается в геометрической прогрессии, можно увидеть невооружённым глазом.