Физиология микроорганизмов Особенности питания

Физиология микроорганизмов

Особенности питания бактерий n Нет специальных органов пищеварения. n Усвоение питательных веществ всей поверхностью клетки. n Быстрота энергетических процессов. n Высокая приспособляемость к меняющимся условиям питания. n Сложные органические вещества расщепляются главным образом вне клетки. n Разнообразие использования органических и неорганических веществ.

Механизмы транспорта веществ в клетку Наружная Мембрана Внутренняя среда среда Простая диффузия Облегчённая П диффузия П Энергизованный источник Активный Энергия транспорт П П Транслокация HPr~P ФЕП радикалов П Фер- HPr мент П --P Пируват

Классификация ферментов по типам химических реакций, в которых они участвуют Оксидоредуктазы (молочная дегидрогеназа). Трансферазы (фосфатаза, трансаминаза). Гидролазы (пептидаза, липаза). Лиазы (декарбоксилаза). Лигазы (ацетил Ко. А-синтетаза). Изомеразы (аконитаза).

Классификация ферментов микроорганизмов по субстратной специфичности Конститутивные (продукция не зависит от наличия или отсутствия субстрата). Адаптивные: индуцибельные (продукция индуцируется присутствием субстрата); репрессибельные (продукция подавляется наличием субстрата).

Анаболическая система регуляции ОПЕРОН Ген-регулятор Ген-опе- Структурные гены ратор I II III и-РНК Ферменты биосинтеза (анаболические) Неактивный Конечный Метаболит репрессор продукт (апорепрессор) (корепрессор) Промежуточный продукт

Катаболическая система регуляции ОПЕРОН Ген-регулятор Ген-опе- Структурные гены ратор II III Неактивный репрессор и-РНК Ферменты утилизации (катаболические) Субстрат (индуктор) Активный репрессор

Питательные вещества Жиры Белки Углеводы Жирные Аминокис- кислоты и лоты Глюкоза и др. сахара глицерин Гликолиз Катаболизм -окисление аминокислот Пируваты СО 2 Ацетил-Ко. А Цикл Кребса СО 2 Энергизированные электроны Электронная транспортная цепь АТФ Н 2 О

Питательные вещества Углеводы Глюкоза и др. сахара Гликолиз Пируваты Брожение Молочнокислое Гомоацетатное (молочная кислота) (ацетат, СО 2) Спиртовое Маслянокислое (С 2 Н 5 ОН+СО 2) (масляная кислота) Пропионовокислое Смешанное (пропионовая кислота, (муравьиновокислое) уксусная кислота, (уксусная кислота, СО 2) яблочная кислота, С 2 Н 5 ОН, СО 2, Н 2 О)

Типы биологического окисления Типы Аэробный Анаэробный Характеристика Этапы Гликолиз Цикл Кребса Брожение Дыхательная цепь Участие О 2 + - Ферменты- НАД НАДФ оксидоредуктазы ФАД ФМН Цитохромная система Супероксиддисмутаза Каталаза Конечный О 2 Неорганические, акцептор Н органические (электронов) соединения Продукты СО 2, Н 2 О Промежуточные окисления Освобождение 38 молекул АТФ 2 молекулы АТФ энергии 2872 к. Дж/моль 166 к. Дж/моль

Показатель анаэробности среды r. H 2 – показатель насыщенности среды кислородом. Диапазон изменений – 0 -41. Облигатные анаэробы – 0 -12. Облигатные аэробы – 20 -41. Факультативные анаэробы – 10 -40.

Способы создания анаэробных условий n Физические. Удаление воздуха. Замена воздуха индифферентным газом. Удаление кислорода (сжигание). Культивирование в глубине агара. n Химические. Связывание кислорода воздуха химическим путем. n Биологические. Совместное культивирование анаэробных и аэробных микроорганизмов на плотной питательной среде.

Деление микроорганизмов Грамположительные Грамотрицательные

Динамика роста и размножения микроорганизмов

Классификация питательных сред По консистенции: жидкие; полужидкие; плотные. По составу: простые; сложные. По происхождению: естественные; искусственные; синтетические. По назначению: основные; обогащённые (специальные); селективные (элективные); накопительные; дифференциально-диагностические; транспортные и консервирующие; среды для хранения культур.

Требования, предъявляемые к питательным средам n Наличие необходимых питательных веществ в достаточном количестве и легкоусвояемой форме. n Оптимальная кислотность (р. Н). n Оптимальный редокс-потенциал (r. H 2). n Изотоничность. n Влажность. n Нетоксичность для исследуемых микробов. n Определённая вязкость. n Стерильность.

Культуральные свойства микроорганизмов n Оптимальные условия роста (соответствующая питательная среда, температура, влажность, аэробность или анаэробность и т. д. ). n Характер роста на жидких и плотных питательных средах.

Характер роста микроорганизмов

Пигменты микроорганизмов Значение пигментов: защита микробов от действия солнечного света; участие в обмене веществ микроорганизмов. Условия образования: солнечный свет; наличие кислорода. Классификация пигментов по растворимости: растворимые в воде (пиоцианин); растворимые в органических растворителях (продигиозан); нерастворимые в воде и органических растворителях (липохромы).

Культивирование вирусов Виды культур клеток: n неперевиваемые клетки (in vitro не размножаются); n полуперевиваемые клетки (50 генераций); n перевиваемые (раковые клетки или нормальные клетки зародыша).