Понятие о физиологии бактерий. Процесс ассимиляции и диссимиляции. Химический состав бактерий. Особенности процесса питания бактерий. Типы питания.
Физиология микроорганизмов изучает особенности развития, питания, энергетического обмена и других процессов жизнедеятельности микробов в различных условиях среды. Ассимиляция — совокупность процессов синтеза в живом организме. Диссимиляция – процесс, обратный ассимиляции. Состав: углеводы, липиды, белки, воды, минеральные вещества. Питательные вещества из внешней среды поступают в бактериальную клетку с помощью трех основных механизмов: пассивной диффузии, облегченной диффузии и активного транспорта. Типы питания. К числу важнейших химических элементов-органогенов, необходимых для синтеза органических соединений, относят: углерод, азот, водород и кислород. Свою потребность в водороде и кислороде бактерии удовлетворяют за счет воды. По способу углеродного питания бактерии делят на аутотрофы-за счет С02 и гетеротрофы готовых органических соединений.
Факторы роста. Транспорт питательных веществ в бактериальную клетку. Ферменты бактерий и их роль в обмене веществ.
БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ РОСТА, стимуляторы роста бактерий, вещества, необходимые для жизнедеятельности и роста гетеротрофных микроорганизмов, к-рые они не могут синтезировать (совсем или в достаточном кол-ве) и поэтому должны получать из окружающей среды. Питательные вещества из внешней среды поступают в бактериальную клетку с помощью трех основных механизмов: пассивной диффузии, облегченной диффузии и активного транспорта. Ферменты микроорганизмов классифицируются на экзоферменты и эндоферменты. Экзоферменты, выделяясь во внешнюю среду, расщепляют макромолекулы питательных веществ до более простых соединений, которые могут быть усвоены микробной клеткой. Ферменты бактерий обеспечивают возможность питания за пределами клетки. Благодаря экзоферментам проводится дифференциация и идентификация бактерий. Ферменты патогенности обеспечивают проникновение в организм и токсигенность.
Дыхание бактерий (аэробы, анаэробы, факультативные анаэробы, микроаэрофилы). Рост и размножение микроорганизмов, фазы размножения. Пигменты микроорганизмов. Светящиеся и ароматообразующие микроорганизмы
Аэробные микроорганизмы (аэробы) используют энергию, выделяемую при окислении органических веществ кислородом воздуха с образованием неорганических веществ, углекислого газа и воды. К аэробам относятся многие бактерии, грибы и некоторые дрожжи. В качестве источника энергии они чаше всего используют углеводы.
Анаэробные микроорганизмы (анаэробы) не используют для дыхания кислород, они живут и размножаются при отсутствии кислорода, получая энергию в результате процессов брожения. Анаэробами являются бактерии из рода клостридий (ботулиновая палочка и палочка перфрингенс), маслянокислые бактерии и др.
Факультативные анаэробы (могут потреблять глюкозу и размножаться как в аэробных, так и в анаэробных условиях);
Микроаэрофилы (нуждаются в уменьшенной концентрации свободного кислорода);
Термин «рост» означает увеличение массы клеток микроорганизмов в результате синтеза клеточного материала.
Под размножением микробов подразумевают способность их к самовоспроизведению, т. е. увеличению количества особей микробной популяции на единицу объема.
Отдельные группы микроорганизмов размножаются различными способами. У бактерий преобладает деление, может быть почкование. Грибы размножаются при помощи спор, вегетативным способом (участками мицелия), половым путем и почкованием (дрожжи). Вирусы размножаются путем репродукции вирусных частиц внутри клетки- хозяина.
На кривой размножения различают четыре основные фазы роста культуры, сменяющие друг друга в определенной последовательности: начальная фаза (лаг-фаза), экспоненциальная, или логарифмическая (лог- фаза), стационарная фаза и фаза отмирания.
Сине-зеленый пигмент образует синегнойная палочка (Bact. pyocyaneum)—микроб, нередко обнаруживаемый на перевязочном материале, снятом с загрязненной раны. Желтые пигменты различных оттенков от золотисто-желтого до оранжевого продуцируют стафилококки, сарцины. Красный пигмент различных оттенков вырабатывают некоторые актиномицеты, дрожжи, бактерии. Растворимые и нерастворимые в воде. Светящиеся микроорганизмы, или фотобактерии, представляют своеобразную группу живых существ, окислительные процессы в организме которых сопровождаются явлением свечения. Размножаясь на рыбе мясе, фотобактерии вызывают свечение этих продуктов в темноте.
Некоторые виды микробов способны вырабатывать сложные эфиры с ароматным запахом. Ароматные запахи микробов часто напоминают запах фруктов — ананасов, яблок и т. д. Запахи некоторых микробов придают «благородный» аромат различным пищевым веществам — молоку, сливкам, сыру, винам.
16.Условия культивирования аэробных и анаэробных микроорганизмов. Способы выделения чистой культуры
Аэробные условия создаются в присутствии кислорода воздуха, в т.ч.на качалке. Анаэробные методы культивирования: физические (высокий столбик, под стеклом), химические (с добавлением поглотителей кислорода, замещение газом), биологические (при использовании культуры, поглощающей кислород). Для выделения чистой культуры используют метод Линднера, Дригальского. Рассевают, используя методы разобщения, посев секторами, разведения.
Изучение культуральных свойств микроорганизмов. Требования, предъявляемые к питательным средам.
Характеристика роста бактерий на плотных и жидких средах. При изучении колоний макроскопически (невооруженным глазом) различают ее величину, форму, цвет, прозрачность, характер поверхности. Питательные среды должны обязательно отвечать трем основным требованиям:
1. они должны содержать в достаточном количестве все необходимые питательные вещества (источники энергии, углерода, азота), соли и ростовые факторы;
2. должны иметь оптимальную для роста данного вида бактерий рН;
3. должны иметь достаточную влажность (при их усыхании повышается концентрация питательных веществ, особенно солей, до уровней, тормозящих рост бактерий).