25. Структура и химический состав микробной клетки. Особенности метаболизма бактерий.

Метаболизм – сложнейший комплекс разнообразных химических превращений питательных веществ, поступающих в организм из внешней среды (из субстрата).

Взаимосвязь между анаболизмом и катаболизмом:

• На энергетическом уровне;

• На уровне восстановленных эквивалентов – НАДН, НАДФН

• На уровне продуктов углерода

• Амфибалический путь – промежуточные общие реакции

Функции метаболизма:

• Получение энергии;

• Расщепление чужеродных питательных веществ до «строительных блоков»;

• Синтез собственных биологических молекул из «строительных блоков»;

• Разрушение устаревших молекул, выполнивших свою функцию.

Особенности метаболизма бактерий:

• Высокая скорость биохимических реакций за счёт ферментов;

• Многообразие типов метаболизма;

• Саморегуляция метаболизма в зависимости от условий;

• Направленность всех процессов на размножение;

• Преобладание процессов распада над процессами синтеза.

Облигатный микроорганизм – это микроб, для которого данный тип метаболизма единственный и обязательный.

Факультативный микроорганизм – способный использовать два источника энергии и электронов.

26. Рост и размножение бактерий. Фазы размножения.

Рост и размножение бактерий.

Рост – это увеличение бактериальной клетки в размерах без увеличения числа особей.

Размножение – это увеличение числа особей в популяции, бактерия размножается бинарным поперченным делением. Скорость размножения зависит от вида бактерий, от состава питательной среды, от рН среды, температуры культивирования и аэрации. На плотных питательных средах бактерии формируют колонии. Колонии разных бактерий различаются размерами, формой, окраской и прозрачностью. На жидких питательных средах формируется пленка, помутнение или осадок.

Культура – микроорганизмы, выросшие на питательной среде.

Колония – скопление микробных клеток.

Чистая культура – культура, содержащая микробы одного вида.

Клон – генетически однородная популяция микроорганизмов, выделенная из одной микробной клетки при её прямой изоляции.

Штамм – чистая культура микробов, выделенная из определенного источника в определенное время.

Фазы роста популяции бактерий

1 фаза – лакфаза – в этот период микроб вносим в питательную среду, он к ней адаптируется, растет, но не размножается (длится 4-5 часов);

2 фаза – фаза логарифмического роста – бактерия размножается в логометрической прогрессии (7-8 часов);

3 фаза – фаза стационарного роста и покоя – количество делящихся клеток равно количеству погибших (10-12 часов);

4 фаза – фаза отмирания культуры.

27. Питание бактерий. Типы питания микробов.

По способу углеродного питания:

1. Аутотрофы – синтезируют питательные вещества из углекислого газа, воды и неорганических соединений (нет патогенных).

2. Гетеротрофы получают готовые органические соединения. Степень гетеротрофности определяет степень паразитизма.

1. Сапрофиты питаются мертвыми органическими соединениями либо продуктами жизнедеятельности. Сапрофиты – прототрофы – они сами синтезируют питательные вещества из глюкозы и солей аммония. Чем меньше питательных веществ поступает в бактерию, тем выше уровень биосинтетической активности.

2. Паразиты питаются живыми веществами. По степени гетеротрофности паразиты подразделяются:

1. Условно-патогенные – кишечная палочка, протей, псевдомонады. При нормальном сохранном иммунитете данные микроорганизмы безвредны для человека, они неприхотливы к температуре, рН-среде, у них функционируют все 6 классов ферментов. При ослаблении иммунной защиты данные микроорганизмы переключают метаболизм на паразитизм.

2. Истинные паразиты – сальмонеллы, шигеллы. Прихотливы к температуре (37°), прихотливы к рН-среде. У этих двух представителей утрачиваются ферменты такие как лиазы и изомеразы, но увеличивается синтез гидролаз, которые расщепляют питательные вещества макроорганизмов. Паразиты – ауксотрофы – то есть нуждаются в двух трех готовых ростовых факторах.

3. Облигатные внутриклеточные паразиты – хламидии, риккетсии – паразиты на энергетическом уровне (не могут синтезировать цитохромы, поэтому не способны синтезировать АТФ, высшая степень паразитизма – живут внутри клетки).

По способу азотного питания:

1. Аминоаутотрофы - питаются неорганическими соединениями;

2. Аминогетеротрофы – используют органические соединения – белки, пурины и пиримидины.

Гниение – процесс глубоко расщепления белка. Характер гниения зависит от:

• Вид белка;

• Вид микроорганизма;

• Условия процесса.

! В результате расщепления белка выделяются:

• Вода;

• Углекислый газ;

• Сероводород;

• Индол;

• Соли фосфорной кислоты.

Кислород и водород бактерии получают из воды. Бактерии нуждаются в сере, фосфоре, ионах металлов: К, Са, Na, Mg, Zn, Cu, Mn и другие.