Грамположительные и грамотрицательные бактерии
По строению клет. стенки и содержанию гликопептида бактерии делятся на грам+ и грам- (обеспечиваются)
| Свойства | Гр+ | Гр- |
| Гликопептиды Тейхоевые к-ты Фотосинтез Скольжение Спорообразов. Мицелевый рост Чувсвительность к антибиотикам | +80 + - - + + + | + 8-20 - + + - - - |
Классификация бактерий.
Вид Þ род Þ семейство Þ порядок Þ класс. Сущ. естественная (только создается в настоящее время) и искусственная классификация; используется морфо-физиологический метод: 1) морфологические признаки (размер, форма, окраска…), 2) физиологические признаки (тип питания отношения к to, O2, pH, потребность к факторам роста - витамины), 3) культуральные признаки (видно невооруженным глазом при посеве на разные среды), 4) генетические ((А+Т)/(Г+Ц)*100%), 5) гибридизация ДНК, 6) Строение 16S-РНК (небольшие отрезки РНК). Определитель бактерий Берджи: по морфологическим и физиологическим признакам, всего 35 групп бактерий, они разделяются на 4 основные категории:1) Грам- эубактерии, имеющие клеточные стенки; 2) Грам+ --''--; 3) Эубактерии, лишенные клеточных стенок; 4) Архебактерии. Применение: 1) Древнее пр-во пищевых продуктов и напитков, 2) антибиотики и стероидные препараты, 3) получение внеклет. полисахаридов (для переливания крови) Lenconosta mesentraids, 4) получение витаминов «С» Gluconodacter oxydans; «В» Propioni bacterium, 5) растворители (ацетон, бутанол, спирт, орг. к-ты), 6) материалы (смазочные масла Xanthomonas) 7) выщелачивание металлов из бедных руд Thiobacillus ferrooxidans), 8) в с/х пр-во удобрений, борьба с вредителями, 9) энергетика, 10) сбраживание различных отходов, 11) получение биогаза (СН4 и Н2), 12) получение микробных биосенсеров и биочипов, 13) охрана окр. среды – переработка отходов, биодеградация ксенобиотиков.
|
|
|
Вирусы.
Группа м/о, не имеющих клет. структуры, отсутствуют ядро, цитоплазма и оболочка; открыты в 1892 г. Д. И. Ивановским. Размеры очень маленькие, проходили в бактериальные фильтры, видно только в электронный микроскоп, размер между мелкой бактерией и крупной белковой молекулой. Признаки: 1) аблигатные паразиты (не могут расти на искусственной среде), 2) не имеют клет. строения (внеклет. форма жизни), 3) отсутствие собственного обмена в-в (нет собственных ферментов), 4) мельчайшие размеры (20-300 нм). Мельчайшая частица вируса наз. вируоном, в виде них вирусы переносятся в орг-мы. Хим. состав – нуклеопротеид (ДНК или РНК, окруженная белковой оболочкой). Размножение включает: 1) прикрепление вирусных частиц к клетке хозяина, 2) проникновение вируса внутрь клетки, 3) внутриклет. размножение вируса, 4) выход частиц вируса из клетки. Форма: сферическая, кубическая, палочковидная. 1) in vivo, 2) метод культивирования в курином бульоне (с 30-х гг.), 3) культивирование в клетках (in vitro) – клетки берут из эмбриональных тканей, 4) культивирование из опухолевых клеток (самый передовой метод) Þ создание противовирусных вакцин.
|
|
|
Бактериофаги
вирусы бактерий. Открыты в 1898 г. Н.Ф.Гамалея. Каждый фаг специфичен для своего вида бактерий. Размеры 0,04 до 0,1 мкм. Состот из: - белковая оболочка; - ДНК; - Внутренний стержень; - Наружный чехол; - Белковые нити. Бактериофаг в природе сущ., но не размножается (зрелый фаг). В клетке хозяина размножается, но не губит ее (профаг). Разрушение (неблагоприяные условия => быстрое размножение фага) вегетативная форма. Фагализис – растворение клетки бактерии бактериофагом. Борьба с фагализисом: соблюдение технологического процесса.
Влияние внешних условий.
Знание условий внешн. среды имеет практическое значение для регулирования жизни м/о. 1) физ-ие (влажность, to, р, свет); 2) хим-ие (р-ция среды, О2, хим. в-ва); 3) биологические (антагонизм, метабиоз). Opt – оптимальные условия; max – max значение факторов, при котором рост еще возможен; min – min --''--. Закон минимума: Если при прочих равных условиях хотя бы 1 фактор будет < min, то рост м/о невозможен. Влажность: микробная жизнь возможна только во влажных условиях (жидкая среда, капельножидкая, твердая с влажной атмосферой), есть формы, устойчивые к высыханию (споры бактерий), высушивание применяется для консервирования продуктов (сухофрукты, сено), т. к. убиваются м/о, при влажности < 35% приостанавливается развитие бактерий, при < 15% - развитие грибов, поэтому высушивают до влажности 12-13%. Температура: 1) психрофилы («любящие холод»); 2) мезофилы («средняя to» - основная часть прокариотов opt 30-35о); 3) термофилы (теплолюбивые) а) собственно термофилы, б) экстратермофилы, в) гипертермофилы.
|
|
|
Энергия: 1) свет (l=760-380 нм): нужен фотосинтезирующим м/о, на некоторые болезнетворные д-ет губительно, 2) уф (l=240 нм) – обработка вакцин и сывороток, стерилизация помещений, т. к. губительно д-ет на бактерии, 3) ионизирующее излучение (l<10 нм): мутации, гибель орг-ов, устойчивые – Thiobacillus ferroxidans (уран. руда), Mioroccus radiodurans, 4) инфракрасное излучение (l>760 нм) – тепло. Ультразвук: частота 20000 Гц разрушает клет. структуры, в первую очередь белковые, обладает бактерицидным д-ем Þ применяется для стерилизации
Влияние хим. факторов.
1) рН: [Н+] и [ОН-]; влияние растворимость в-в и поступление их в орг-м; а) боль-во бактерий нейтрофилы, б) при рН=2-3 – ацидофилы (живут в болотах и кислых озерах, горячие кислые источники - Thiobacillus), в) при рН>9 алкафилы; 2) О2: а) облигатные (строгие) аэробы – боль-во орг-ов нуждаются в О2, б) облигатные анаэробы – О2 явл. ядом, в) эффект Пастера (дрожжи) – способны переходить от анаэробного к аэробному состоянию при доступе О2, г) факультативные аэробы – треб. не очень много О2, д) факультативные анаэробы – О2 не нужен для жизни, но не явл. ядом; 3) конц. хим. в-в: очень высокая конц. даже полезных в-в явл. нежелательными, приводит к гибели (обезвоживание клетки и т. д.) осмофилы (приспособились к выс. конц.) а) галофилы (любят соль NaCl 3-5% могут размножаться в мертвом море), б) любят сахар (70-80%) размножаются в меде, в варенье. Ag+ > Hg+ > Cu2+ > Pb2+ > Ni+ > Cr3+ > Zn2+ Антиокислители – ядовиты для аэробов: фенолы, хиноны, аром. амины. М/о быстро привыкают к вредным в-вам, создаются устойчивые формы. Антисептики – губительно д-ют на м/о, применяются для обеззараживания. Д-ие зависит от конц., природы в-ва и продолжительности д-ия. а) неорг. соли тяж. металлов, галогены, хлорная известь, йод, KMnO4, H2O2, ; жидкий хлор (для воды), б) орг-ие антисептики растворяют мембраны – этиловый и пропиловый спирт (70%); фенолы – карболовая к-та, формальдегид (формалин). Делают перевязочные ткани, одежду мед. персонала, ткань пропитывают антисептиком.
|
|
|
Влияние биол. факторов
Проявл. во взаимоотношениях между м/о. 1) Конкуренция (антагонизм – использ. спец. хим. в-во Z. B. антибиотик, бль-во м/о-антогонистов находится в почве) 2) Кооперация (а) Симбиоз: паразитизм выгода для одного, вред для другого; коменсализм – выгодно одному, другому безразлично; б) Метабиоз – последовательное разложение – один продукт явл. субстратом для одной группы, их продукт субстратом для след. и т. д. Z.B. разложение целлюлозы)
Химический состав микробов.
Может очень различаться, но общее для всех было выведено Клюйером и ван Нильсом, описали его в книге «Вклад микробов в биологию». 1) В наибольшем составе встречаются биогенные элементы (C»50% (оптим. источник – углеводы, аминок-ты…), N2»14% (необходим, т. к. входит в аминок-ты, нуклеин. к-ты; боль-во м/о потреб. восст. формы азота), O2»20%, H2»10% P»3% (входит в с-в фосфолипидов, нуклеин. к-т, АТФ; источники – фосфаты К и Na), S»1%) в å » 97%; 2) Макроэлементы (K»1%, Mg»Ca»0,5%); 3) Микроэлементы (ионы тяж. мет.: Zn, Mn, Cu, Co, I) в å < 1%. Всего в клетке > 70 эл-тов, в виде соединений (больше всего воды – до 85%). Вода явл. растворителем в-в, источником Н+ и ОН-, дисперсионной средой для коллоидов; 4) Орг. соединения: белки, углеводы, липиды, аминокислоты, витамины. Макромолекулы состоят из мономеров. Белки эукариотов и прокариотов по хим. с-ву не различаются, за искл. диаминопонимелиновй к-ты, которая есть у прокариотов, она входит в стенку клетки.
| В-во | % от сух.в-в |
| Белки | 52 |
| Полисахариды | 17 |
| Липиды | 9 |
| РНК | 16 |
| ДНК | 3 |
Питательные среды.
Факторы роста – не синтезир. м/о, но необх. для их роста (аминок-ты, витамины, азотистые основания). Классификация: 1) по с-ву – естественные, искусственные; 2) по контистенции – плотные (агар-агар, желатин), жидкие; 3) по назначению – универсальные (Р.Кох), элективные: может развиваться 1 вид м/о (Виноградский), накопительные: интересующее в-во в избытке (окисление нефти)
22. Принцип биохимического единства жизни.
Биохимическое направление в микробиологии: А. Клюйер (1888-1956); К. ван Ниль.: а) единство конструктивных процессов; б) единство энергетических процессов; в) единство хранения и передачи генетической информации.
Метаболизм микроорганизмов.
Конструктивный (строительный) поступившие извне в-ва подвергаются сложной переработке, из них синтезируются в-ва клетки – питание: поступление и усвоение пищи (ассимиляция). Энергетический освобождается необходимая для жизни энергия, скрытая в орг. соед-ях – дыхание процесс разложения и окисления орг. в-в (диссимиляция). Они не отделимы друг от друга, взаимосвязаны; обуславливают рост, развитие и размножение орг-ма. Особенность обмена у м/о: необычайно интенсивное потребление ими в-в из среды, основная масса расходуется в энергетическом обмене (продукты к-ты, спирты, СО2, Н2…)
Ферменты, транспорт в-в
Ферменты – биол. катализаторы, вырабатываемые клетками орг-ма (обмен в-в, рост, развитие). По хим. природе – белки (протеины – простые белки, протеиды - сложные белки: белки (избир. способность) и простетическая (активная) группа (опред. каталитич. способность фермента)). Присущи все з-ны катализа, задача - ¯ Еакт. Основной с-в ферментов опред. генотипом клетки (относительно постоянный). Конститутивные – присутствуют в клетках данного орг-ма, входят в число компонентов клетки; индуцируемые (адаптивные) – вырабатываются только при изменившихся условиях жизни. Эндоферменты (внутриклет.) – не выделяются при жизни в окр. среду, экзоферменты (внеклет.) – выделяются наружу, участвуют во внеклет. переваривании пищи, т. к. вызывают расщепление сложных в-в на более простые. Мех-м поступления в-в: на пути пит. в-в 2 барьера – клет. стенка и цитоплазмат. мембрана. 1) пассивная диффузия а) по градиенту конц-ции для неэлектролитов, б) по градиенту конц-ции электр. потенциала для электролитов; 2) облегченная диффузия (ферменты пермеазы); 3) активный транс-т (аминок-ты)
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 368; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!