Основы микробиологии, 4 лекция

Химический состав бактериальной клетки:
КИСЛОРОД(30%)
ВОДА (85%)
АЗОТ (15%)
ВОДОРОД (6%)
ИЗ НИХ МИКРООРГАНИЗМЫ СИНТЕЗИРУЮТ БЕЛКИ, УГЛЕВОДЫ, НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ, ФЕРМЕНТЫ, ВИТАМИНЫ
ГЛАВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЦИТОПЛАЗМЫ
БЕЛКИ(ДО 80%)
ФЕРМЕНТЫ, ТОКСИНЫ
ДНК
ОБУСЛОВЛИВАЕТ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
РНК
БИОСИНТЕЗ БЕЛКА
УГЛЕВОДЫ(18%)
ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ; СОСТАВЛЯЮЩИЕ КАПСУЛЫ, ОБОЛОЧЕК БАКТЕРИЙ
ЛИПИДЫ(10%)
ЗАПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ПОВЫШАЮТ УСТОЙЧИВОСТЬ ВО ВНЕШНЕЙ СРЕДЕ
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ
УГЛЕРОД(55%)

Физиология микроорганизмов -
НАУКА, КОТОРАЯ ИЗУЧАЕТ ЖИЗНЕННЫЕ ФУНКЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ: ПИТАНИЕ, ДЫХАНИЕ, РОСТ, РАЗМНОЖЕНИЕ.

МЕТАБОЛИЗМ – НЕПРЕРЫВНЫЙ ОБМЕН ВЕЩЕСТВ.
АССИМИЛЯЦИЯ – УСВОЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ ДЛЯ СИНТЕЗА КЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУР.
ДИССИМИЛЯЦИЯ – РАЗЛОЖЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫ ВЕЩЕСТВ, И ВЫДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ (НЕОБХОДИМОЙ ДЛЯ ЖИЗНИ МИКРОБОВ).

ДЫХАНИЕ бактерий
ДЫХАНИЕ — ЭТО СЛОЖНЫЙ ПРОЦЕСС, КОТОРЫЙ СОПРОВОЖДАЕТСЯ ВЫДЕЛЕНИЕМ ЭНЕРГИИ, НЕОБХОДИМОЙ МИКРООРГАНИЗМАМ ДЛЯ СИНТЕЗА РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.
ВСЕ БАКТЕРИИ ПО ТИПУ ДЫХАНИЯ
ПОДРАЗДЕЛЯЮТСЯ НА:
ОБЛИГАТНЫЕ АЭРОБЫ
(СТРОГИЕ)
МИКРОАЭРОФИЛЫ
ФАКУЛЬТАТИВНЫЕ АНАЭРОБЫ
ОБЛИГАТНЫЕ АНАЭРОБЫ

1. ОБЛИГАТНЫЕ (СТРОГИЕ) АЭРОБЫ - РАЗВИВАЮТСЯ ПРИ НАЛИЧИИ В АТМОСФЕРЕ 20% КИСЛОРОДА (МИКОБАКТЕРИИ ТУБЕРКУЛЕЗА)
2.МИКРОАЭРОФИЛЫ - НУЖДАЮТСЯ В МЕНЬШЕМ КОЛИЧЕСТВЕ КИСЛОРОДА, И ЕГО ВЫСОКАЯ
КОНЦЕНТРАЦИЯ ЗАДЕРЖИВАЕТ РОСТ БАКТЕРИЙ (ЛЕПТОСПИРЫ)

3.ФАКУЛЬТАТИВНЫЕ АНАЭРОБЫ - МОГУТ РАЗМНОЖАТЬСЯ КАК В ПРИСУТСТВИИ, ТАК И В ОТСУТСТВИЕ КИСЛОРОДА (КИШЕЧНАЯ ПАЛОЧКА).
4.ОБЛИГАТНЫЕ АНАЭРОБЫ - БАКТЕРИИ, ДЛЯ КОТОРЫХ НАЛИЧИЕ КИСЛОРОДА ЯВЛЯЕТСЯ ГУБИТЕЛЬНЫМ (БОТУЛИЗМ).
ИЛИ

БРОЖЕНИЕ – ЭТО ПРОЦЕСС РАЗЛОЖЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В УСЛОВИЯХ БЕЗ КИСЛОРОДА, С ВЫДЕЛЕНИЕМ ЭНЕРГИИ.
С ВЫДЕЛЕНИЕМ БОЛЬШОГО КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛА ПРИ ДЫХАНИИ НЕКОТОРЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ
СВЯЗАНЫ ПРОЦЕССЫ САМОВОЗГОРАНИЯ ТОРФА, НАВОЗА, ВЛАЖНОГО СЕНА И ХЛОПКА.

ТИПЫ ПИТАНИЯ БАКТЕРИЙ ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ ПО ХАРАКТЕРУ УСВОЕНИЯ УГЛЕРОДА И АЗОТА.
ПО УСВОЕНИЮ УГЛЕРОДА:
ПИТАНИЕ бактерий
АУТОТРОФЫ
(ЛИТОТРОФЫ)-
ИСПОЛЬЗУЮТ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА УГЛЕРОДА - СО2 ВОЗДУХА
ГЕТЕРОТРОФЫ
(ОРГАНОТРОФЫ) –
ДЛЯ ПИТАНИЯ ИСПОЛЬЗУЮТ ОРГАНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД (УГЛЕВОДЫ, ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ)

ПО УСВОЕНИЮ АЗОТА:
ПИТАНИЕ бактерий
АМИНОАВТОТРОФЫ -
ДЛЯ СИНТЕЗА БЕЛКА КЛЕТКИ ИСПОЛЬЗУЮТ АЗОТ ВОЗДУХА
АМИНОГЕТЕРОТРОФЫ -
ПОЛУЧАЮТ АЗОТ ИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (АМИНОКИСЛОТ, СЛОЖНЫХ БЕЛКОВ)

ПО ХАРАКТЕРУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ:
ПИТАНИЕ бактерий
ФОТОТРОФЫ -
ДЛЯ БИОСИНТЕТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ИСПОЛЬЗУЮТ ЭНЕРГИЮ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА
ХЕМОТРОФЫ -
ПОЛУЧАЮТ ЭНЕРГИЮ ЗА СЧЕТ ОКИСЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ И ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

РОСТ и РАЗМНОЖЕНИЕ бактерий
ОСНОВНЫМ СПОСОБОМ РАЗМНОЖЕНИЯ У БАКТЕРИЙ ЯВЛЯЕТСЯ ПОПЕРЕЧНОЕ ДЕЛЕНИЕ. МАТЕРИНСКАЯ КЛЕТКА ДЕЛИТСЯ ПОПОЛАМ НА ДВЕ ДОЧЕРНИЕ.
ПЕРЕД ДЕЛЕНИЕМ ПРОИСХОДИТ УДВОЕНИЕ МАТЕРИНСКОЙ ДНК (РЕПЛИКАЦИЯ).
КАЖДАЯ ДОЧЕРНЯЯ КЛЕТКА ПОЛУЧАЕТ КОПИЮ МАТЕРИНСКОЙ ДНК.

РОСТ и РАЗМНОЖЕНИЕ бактерий
ПОСЛЕ УДВОЕНИЯ ДНК ПРОИСХОДИТ ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ ПЕРЕГОРОДКОЙ.
ЗАТЕМ, ПЕРЕГОРОДКА РАЗРУШАЕТСЯ ФЕРМЕНТАМИ И ОБРАЗУЕТСЯ ДВЕ БАКТЕРИИ.
В БЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЯХ БАКТЕРИИ ДЕЛЯТСЯ КАЖДЫЕ 15-20 МИНУТ

РОСТ и РАЗМНОЖЕНИЕ бактерий

РОСТ и РАЗМНОЖЕНИЕ бактерий
БАКТЕРИИ ВЫРАЩИВАЮТ НА ЖИДКОЙ ИЛИ ПЛОТНОЙ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ (МЯСОПЕПТОННЫЙ БУЛЬОН, МЯСОПЕПТОННЫЙ АГАР) – НА НИХ РАСТУТ МНОГИЕ БАКТЕРИИ
Питательные среды:
СПЕЦИАЛЬНЫЕ (ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ БАКТЕРИЙ, КОТОРЫЕ НЕ РАЗМНОЖАЮТСЯ НА УНИВЕРСАЛЬНЫХ СРЕДАХ – КРОВЯНОЙ АГАР)
ЭТО СУБСТРАТ, КОТОРЫЙ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ.

ИЗБИРАТЕЛЬЫЕ (ЭЛЕКТИВНЫЕ) – В НИХ ПУТЕМ ДОБАВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, СОЗДАЮТСЯ ОПТИМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ РОСТА И РАЗМНОЖЕНИЯ ОДНОГО ВИДА МИКРООРГАНИЗМОВ И НЕБЛАГОПРИЯТНЫЕ – ДЛЯ ОСТАЛЬНЫХ.
Питательные среды:
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ (ОТЛИЧАЮТ ОДИН ВИД МИКРОБОВ ОТ ДРУГОГО) – СРЕДА ГИСА С УГЛЕВОДАМИ И ИНДИКАТОРОМ.
СРЕДА МЮЛЛЕРА (САЛЬМОНЕЛЛЫ)
СРЕДА ГИССА

РОСТ и РАЗМНОЖЕНИЕ бактерий
ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ БАКТЕРИЙ В ЖИДКОЙ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ НАБЛЮДАЕТСЯ НЕСКОЛЬКО ФАЗ РОСТА КУЛЬТУР:
ИСХОДНАЯ (ЛАТЕНТНАЯ) —МИКРОБЫ АДАПТИРУЮТСЯ К ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ, УВЕЛИЧИВАЕТСЯ РАЗМЕР КЛЕТОК. К КОНЦУ - НАЧИНАЕТСЯ РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ.
ФАЗА ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО ИНКУБАЦИОННОГО РОСТА —ИНТЕНСИВНОЕ ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК. ЭТУ ФАЗУ МОЖНО ПОДДЕРЖИВАТЬ, ЕСЛИ ОБНОВЛЯТЬ ПИТАТЕЛЬНУЮ СРЕДУ.
СТАЦИОНАРНАЯ ФАЗА —ЧИСЛО ВНОВЬ ПОЯВИВШИХСЯ БАКТЕРИЙ РАВНО ЧИСЛУ ОТМЕРШИХ.
ФАЗА ОТМИРАНИЯ —ГИБЕЛЬ КЛЕТОК В УСЛОВИЯХ ИСТОЩЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ И НАКОПЛЕНИЯ В НЕЙ ПРОДУКТОВ МЕТАБОЛИЗМА.

РОСТ и РАЗМНОЖЕНИЕ бактерий

РОСТ и РАЗМНОЖЕНИЕ бактерий
ПРИ РАЗМНОЖЕНИИ НА ПЛОТНЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ БАКТЕРИИ ОБРАЗУЮТ НА ПОВЕРХНОСТИ СРЕДЫ
И ВНУТРИ НЕЕ ТИПИЧНЫЕ ДЛЯ КАЖДОГО МИКРОБНОГО ВИДА КОЛОНИИ.
ОНИ МОГУТ БЫТЬ ВЫПУКЛЫМИ ИЛИ ПЛОСКИМИ, С РОВНЫМИ ИЛИ НЕРОВНЫМИ КРАЯМИ, С ШЕРОХОВАТОЙ ИЛИ ГЛАДКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ И ИМЕТЬ РАЗЛИЧНУЮ ОКРАСКУ: ОТ БЕЛОЙ ДО ЧЕРНОЙ.
ВСЕ ЭТИ ОСОБЕННОСТИ УЧИТЫВАЮТ ПРИ ИДЕНТИФИКАЦИИ БАКТЕРИЙ.

ХАРАКТЕР РОСТА МИКРООРГАНИЗМОВ

Ферментативная активность бактерий
ФЕРМЕНТЫ – ЭТО БЕЛКИ-КАТАЛИЗАТОРЫ, КОТОРЫЕ ВЫРАБАТЫВАЮТСЯ ЖИВОЙ КЛЕТКОЙ.
ЭКЗОФЕРМЕНТЫ:
ВЫДЕЛЯЮТСЯ ВО ВНЕШНЮЮ СРЕДУ, РАСЩЕПЛЯЮТ МОЛЕКУЛЫ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ ДО БОЛЕЕ ПРОСТЫХ, КОТОРЫЕ, ЗАТЕМ, УСВАИВАЮТСЯ БАКТЕРИЕЙ.
ЭНДОФЕРМЕНТЫ:
УЧАСТВУЮ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ ВНУТРИ БАКТЕРИЙ.
РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ МИКРОБОВ РАЗЛИЧАЮТСЯ ПО НАБОРУ ФЕРМЕНТОВ, ЭТО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ ИХ ИДЕНТИФИКАЦИИ.

Ферментативная активность бактерий
ФЕРМЕНТЫ – СТРОГО СПЕЦИФИЧНЫ, КАЖДЫЙ ФЕРМЕНТ КАТАЛИЗИРУЕТ ОДНУ ИЛИ НЕСКОЛЬКО БЛИЗКИХ ПО ПРИРОДЕ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ.
НАПРИМЕР, ФЕРМЕНТ ЛАКТАЗА, РАСЩЕПЛЯЕТ ЛАКТОЗУ ДО ГЛЮКОЗЫ И ГАЛАКТОЗЫ

Ферментативная активность бактерий
НАПРИМЕР, ФЕРМЕНТ МАЛЬТАЗА, РАСЩЕПЛЯЕТ МАЛЬТОЗУ НА ДВЕ МОЛЕКУЛЫ ГЛЮКОЗЫ

Пигментообразование у бактерий
ФУНКЦИИ ПИГМЕНТОВ: ЗАЩИТА БАКТЕРИЙ ОТ ДЕЙСТВИЯ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА, УЧАСТИЕ В ДЫХАНИИ БАКТЕРИЙ, ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ.
УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ: КИСЛОРОД, ОПРЕДЕЛЕННЫЙ СОСТАВ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ
БАКТЕРИИ МОГУТ ОБРАЗОВЫВАТЬ
ПИГМЕНТЫ РАЗНОГО ЦВЕТА
ПИГМЕНТЫ МОГУТ БЫТЬ:
РАСТВОРИМЫЕ В ВОДЕ,
РАСТВОРИМЫЕ В СПИРТЕ,
НЕРАСТВОРИМЫЕ В ВОДЕ;
НЕРАСТВОРИМЫЕ В ВОДЕ И СПИРТЕ.