Лекция 3 Физиология микробов 1 Химический

Лекция № 3 Физиология микробов 1

Химический состав микробной клетки Вода ~ 80% 1) растворитель 2) среда, в которой происходят химические процессы 3) вода – химический компонент соединений 4) участвует в реакциях гидролиза Сухой остаток – 15 -30% Белки составляют половину (52%) сухого остатка 1) входят в состав ферментов 2) белками являются токсины 3) придают видовую специфичность ДНК (нуклеоид): ~ 3% 1) передача наследственных свойств 2) управление биосинтезом белка РНК ~ 16% : м. РНК р. РНК - участвуют в биосинтезе белка т. РНК Углеводы ~ 17% : -пластическая функция (входят в состав структур клетки) -капсула -запас питательных веществ -источник энергии Липоиды ~ 9% : -участие в транспорте веществ, в ЦМ, мезосомах 2

Обмен веществ (метаболизм) Особенности метаболизма м/о 1)быстрота и интенсивность обменных процессов 2)выраженная приспособляемость к изменяющимся условиям среды 3)питание осуществляется через всю поверхность клетки 3 Конструктивный метаболизм ( «питание» ) Микробы Аутотрофы Гетеротрофы сапрофиты паратрофы 3

Механизмы транспорта веществ в клетку Наружная среда Простая диффузия Облегчённая диффузия Мембрана П П Активный транспорт Внутренняя среда Энергизованный источник Энергия П П Транслокация Радикалов HPr~P П Фер. HPr П ФЕП мент --P Пируват 4

Типы биологического окисления Типы Аэробный Анаэробный Характеристика Этапы Участие О 2 Ферментыоксидоредуктазы Гликолиз Цикл Кребса Дыхательная цепь + НАДФ ФАД ФМН Цитохромная система Супероксиддисмутаза Каталаза Гликолиз Брожение НАДФ ФАД ФМН Конечный акцептор Н (электронов) О 2 Неорганические, органические соединения Продукты окисления СО 2, Н 2 О Промежуточные Освобождение энергии 38 молекул АТФ 2872 к. Дж/моль 2 молекулы АТФ 166 к. Дж/моль 5

Отношение бактерий к кислороду Строгие аэробы: Mycobacterium tuberculosis Vibrio cholerae Облигатные анаэробы: Clostridium tetani Clostridium botulinum Clostridium perfringens Неспорообразующие анаэробы Факультативные анаэробы – большинство патогенных бактерий Микроаэрофилы: Campylobacter Helicobacter 6

Нейтрализация токсичных форм кислорода · 2 О 2 2 H 2 O 2 супероксиддисмутаза каталаза 2 H 2 O 2 + O 2 2 H 2 O + O 2 Окислительно-восстановительный потенциал среды Red-ok (редокс-потенциал) r. H 2 – показатель насыщенности среды кислородом. Диапазон изменений – 0 -41. Облигатные анаэробы – 0 -12. Облигатные аэробы – 20 -41. Факультативные анаэробы – 10 -40 7

Деление микроорганизмов Грамположительные Грамотрицательные 8

Динамика роста и размножения микроорганизмов 9

Ферменты конститутивные адаптивные индуцируемые ингибируемые Конститутивные - продукция не зависит от наличия или отсутствия субстрата. Адаптивные: индуцибельные - продукция индуцируется присутствием субстрата; репрессибельные - продукция подавляется наличием субстрата. 10

Катаболическая система регуляции ОПЕРОН Ген-регулятор Ген-оператор Структурные гены I II III Неактивный репрессор и-РНК Ферменты утилизации (катаболические) Субстрат (индуктор) Активный репрессор 11

Анаболическая система регуляции ОПЕРОН Ген-регулятор Ген-оператор Структурные гены I II III и-РНК Ферменты биосинтеза (анаболические) Неактивный репрессор (апорепрессор) Конечный продукт (корепрессор) Метаболит Промежуточный продукт 12

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). 13

14