Физиология микробов (бактерий) 1
Физиология микробов изучает вопросы: 1. Метаболизм микроорганизмов. 2. Ферменты микробов. 3. Рост и размножение микроорганизмов. 2
Метаболизм бактерий : высокая интенсивность Причины: • большая площадь поверхности при малом обьеме клетки; • Ферментативная насыщенность – до 3000 ферментов и 10⁹ фермент. реакций в мин • высокая проницаемость стенки и цитоплазматической мембраны 3
Химические элементы – органогены: С, N, H, O; прочие: P, S, K, Na, Ca, Mg : Способ углеродного питания: • аутотрофы; • гетеротрофы: сапрофиты и паразиты. Источник энергии: • фотосинтез • хемосинтез 4
5
Транспорт питательных веществ в клетку бактерии: а) простая диффузия, б) облегченная диффузия, в) активный транспорт, г) транслокации. 6
Пути получения энергии у прокариотов У прокариотов возможны три пути получения энергии, которые различаются по выходу энергии : Фотосинтез (фотосинтети ческое фосфорилирование). Основные участники фото интетического фосфорилирования: с энергия фотонов, хлорофилл или его аналоги— пигменты, С 02. Дыхание (окислительное фос форилирование). Представляет собой процесс взаимодействия субстрата со свободным кисло родом и ферментами дыхатель ной цепи. Брожение (субстратное фос форилирование). Основные ком поненты субстратногофосфорилирования: органические субстраты, связанный кислород 7
Типы дыхания у бактерий Облигатные аэробы (нейссерии, синегнойная палочка) растут только при наличии кислорода. Облигатные анаэробы (пептострептококки, бактероиды, фузобактерии, вейллонеллы) растут только без кислорода, от которого они гибнут. Факультативные аэробы и анаэробы могут жить как в присутствии кислорода, так и без него. Существуют аэротолерантные анаэробы, устойчивые к кислороду (клостридии газовой гангрены, столбняка) которые в присутствии кислорода не размножаются, но и не погибают. Факультативно анаэробные стрептококки, актиномицеты, бациллы полости рта устойчивы к действию кислорода в небольшой концентрации (5 10%) это микроаэрофиллы. Некоторые патогены: бруцеллы, стрептококки полости рта нуждаются в большом количестве углекислого газа (до 20%) – 8 это капнофилы
Брожение разновидность анаэробного дыхания Молочнокислое брожение. Возбудители лактобактерии, бифидобактерии, стреп тококки. Из пировиноградной кислоты они образуют молочную кислоту, ацетон, янтарную, уксусную кислоты. Штаммы этих бактерий давно при меняются человеком в производ стве молочно кислых продуктов: простокваши, кефира, йогуртов и творога. Маслянокислое брожение. Возбудителями являются анаэроб ные бактерии рода клостридии и другие группы. Про дуктом броженияявляются масля ная а также уксу , сная, валериановая кислоты и т. д. Эти микробы вызывают анаэробные инфек ции. Пропионовокислое бро жение. Возбудители анаэробы — пропионибактерии, которые ис пользуются в производстве сыров. Конечный продуктброжения— пропио новая кислота. Эти бактерии кожи и слизистой могут вызывать анаэ робные инфекции. Спиртовое брожение. Вы зывается дрожжами. В результате спиртового брожения образует ся этиловый спирт, что издавна ис пользуется в пивоварении и вино делии. Бутиленгликолевое броже ние. В результате ферментации образуются бутиловый спирт, этиленгликоль, сероводород и дру гие токсичные продукты. Этот вид брожения вызывают кишечная па лочка и другие энтеробактерии, в том числе возбудители кишечных инфекций — сальмонеллеза, ди зентерии. 9
Ферменты бактерий – специфические белковые катализаторы, присутствующие во всех живых клетках Расположение : экзоферменты и эндоферменты Представительство: конститутивные и индуцибельные Ферменты патогенности: гиалуронидаза фибринолизин нейраминидаза 10
Рост и размножение бактерий Рост бактерий — это упорядочен ное увеличение количества и размеров всех компонентов клетки, что приводит к увеличению ее массы. Рост является непременным усло вием размножения. Размножение, или репродукция, у бактерий — это разделение супер спирализованной ДНК нуклеоида на две дочерние нити, каждая из которых далее достраивается комплементарной нитью и одновременно происходит об разование двух дочерних клеток ( олу онсервативный способ). Бактерии п к характеризуются высоким темпом размножения на различных питательных средах, который, в свою очередь, характеризуется временем генерации. Время генерации — это время между двумя делениями клетки, про ходящее от момента появления клет ки до момента ее деления (например, время генерации кишечной палоч ки — 20 мин, возбудителя туберку леза — 14 ч). Скорость размножения зависит от вида бактерий и условий культивирова ния (химического соста ва питательной среды, ее агрегатного состояния, р. Н, температуры, аэрации, газового состава, наличия питательных веществ и стимуляторов роста и т. д. ) 11
Фазы развития бактериальных популяций на жидких питательных средах Время 12
Микробные ассоциации и биопленки Биологические пленки (био пленки)— это организованные сооб щества микробов, формирующиеся в условиях текучих сред. Они образуют ся во всех естественных жидких сре дах, где есть направленное движение жидкости. биопленка — это взаимодейству ющая общность разных типов микроорганизмов; микроорганизмы биопленки со браныв микроколонии, которые окружены защит ным матриксом образованным из микробных полимеров; , внутри микроколоний формиру ется микроэкологическая среда; микробы имеют примитивную систему связи; микробы в биопленке устойчивы к антибиотикам, антимикробным средствам и защитным реакциям организма хозяина. 13
Основные свойства биопленок Бактерии и другие резидентные ми кробы, колонизирующие организм, заключены в высокогидратированный экзополисахаридно муциновый матрикс. Наблюдаемые в микроскоп бактерии в биопленке распределены неравномерно. Они сгруппированы в микроколонии, окруженные обвола кивающим межмикробным матрик сом , содержащим внутреннюю среду с регулируемым микроэлементным составом и сигнальными веществами, продуцируемыми микроорганизмами одного вида для других симбионтов. Матрикс пронизан каналами, по ко торым циркулируют питательные ве щества продукты жизнедеятельности, ферменты, метаболиты и кислород. Эти микроколонии имеют свои ми кросреды, отличающиеся уровнями р. Н, усваиваемостью питательных ве ществ, концентрациями кислорода Получается, что бактерии в биоплен ке «общаются между собой» посред ством химических раздражений (сиг налов). Эти химические раздражения вызывают выработку бактериями по тенциально вредных белков и фер ментов. 14
Скачать презентацию Физиология микробов бактерий 1 Физиология микробов изучает
През. Физиол. микробов.pptx