14.Химический состав бактериальной клетки. Химический состав питательного субстрата прокариот. Понятия ауксотрофности и прототрофности, олиготрофности и копиотрофности.

Основными химическими компонентами бактериальной клетки являются органогены — кислород, водород, углерод, азот, фосфор. По химическому составу и характеру биополимеров(белки, по­лисахариды, нуклеиновые кислоты, липиды) прокариотические клетки не отличаются от эукариотических.

Питательные субстраты

Основные соединения, усваиваемые бактериальной клеткой, – углеводы, аминокислоты, органические кислоты, жирные кислоты, минеральные вещества, витамины и др. Бактерии могут также утилизировать вещества, не пригодные для животных клеток (например, карболовую кислоту, нафталин, мыло и др.). Как и другие формы жизни, бактерии нуждаются в одних и тех же макроэлементах – C, H, O, N, P, S, K, Ca, Mg, Fe. Микроэлементы – Mn, Mo, Zn, Cu, Co, Ni, V, B, Cl, Na, Se, Si, W – требуются бактериям для синтеза коферментов, либо поддержания специфического типа метаболизма. Рост и развитие бактерий облигатно зависят от наличия воды, так все химические реакции протекают в водной среде.

Многие микроорганизмы (ауксотрофы – от лат. auxilium – помощь + греч. trophe – питание) нуждаются в дополнительных веществах – факторах роста (витамины, пурины, пиримидины).

Ауксотрофы (от греческого auxo — выращиваю, увеличиваю и ...троф), организмы (чаще микроорганизмы), утратившие способность к самостоятельному синтезу какого-либо метаболита (аминокислоты, витамина, азотистого основания и т. д.) в результате мутации и потери способности к образованию определённого фермента. Ауксотрофы могут расти только на средах, в которые этот метаболит добавлен.

Прототрофы - (от прото ... и греч. trophe - пища, питание), микроорганизмы, не требующие для своего развития готовых витаминов, аминокислот или других факторов роста, а синтезирующие их из минеральных или органических соединений

Олиготрофные (от греч. oligos – немногочисленный, незначительный, trophe – пища, питание) микроорганизмы способны расти при низких концентрациях в среде органических веществ.

Копиотрофы (от греч. copiosus – изобилие + trophe – пища, питание) предпочитают высокие концентрации питательных веществ.

15. Питательные среды, методы стерилизации

Для выделения.культивирования и хранения бактерий в лаб. Практике используются пит.среды различного состава и консистенции.

По составу:

1) Натуральные-неопределенного состава, содержащие продукты раст. или жив. происхождения (мясо, рыба, молоко,сено…)

2) Полусинтетические- среды, содержащие продукт и хим. добавки. Пример мясопептонный бульон (мясной б.- пептон- NaCl)

3) Синтетические-среды строго определённого состава, содержащие химически чистые реактивы в определённых консистенциях. Используется для изучения метаболизма клетки.

По консистенции:

1)Жидкие: МПБ, отвары овощей, молоко.

2) Плотные: МПА (мясопептонный агар), КАА (крахмалоамиачный агар), МПЖ(мясопептонная желатина)

3)Сыпучие – среды применяемые в промышленности для накопления биомассы (разварное пшено, отруби, кварцевый песок)

Методы стерилизации:

1) Горячая

-Автоклавирование

В автоклаве паром под давлением, время 15-20 мин., температура выше 100 градусов. Режим зависит от среды и объема посуды. В результате погибают вегетативные клетки и споры. Наиболее надёжен и применяем.

-Сухим жаром в термостате

При температуре 160-170, время 2 часа, в стеклянной посуде

-Пастеризация

Температура 65-75, время-15-30 мин, при 80 гр.-10-15мин.процедура повторяется 4-5 дней подряд. Метод используется, когда питательная среда не выдерживает нагревания до 100⁰С или теряет вкусовые и питательные качества (молоко, вино, пиво, соки). При его действии погибают вегетативные клетки. Споры у спорообразующих форм остаются. Условно полное обеспложивание достигается 3-х кратным прогреванием через каждые сутки.

-Тиндализация- дробная стерилизация

3-х-5-ти кратная пастеризация при 65гр. Так как погибают патогены. Метод предложил Дж. Тиндаль. Принцип заключается в том, что в период между нагреваниями дают прорасти бактериальным спорам в вегетативные клетки, которые погибают при следующем нагревании, не успев образовать новые споры. Применяется, когда питательная среда, не выдерживает нагревания до 100⁰С

-Фламбирование-прокаливание в пламени

В пламени погибают вег кл и споры.

2) Холодная

-Биологические фильтры изготавливаются обычно из плотной целлюлозы (мембранные фильтры). Диаметр пор обычно до 0,35мкм.

Свеча Шамберлана (фосфоровый) и фильтр Зейца (асбестовый) применяются для обработки питательной среды, не выдерживающей нагревания. Например, в том случае если среда содержит ферменты, гормоны, витамины, антибиотики и т.д.

-Бактерицидные лампы

Ультрафиолетовые лампы с длиной излучения 254-256 нм. Обеспложивание воздуха помещений.

-Газовая стерилизация

Окись этилена, окись пропилена,бромистый метилен,озон,формальдегид. Обработка микросхем или когда пит. Среда не выдерживает нагревания.