- •Физиология микроорганизмов
- •Задача 2. Охарактеризовать функции основных химических соединений бактериальной клетки.
- •Задача 3. Охарактеризовать типы питания бактерий.
- •Задача 4. Охарактеризовать получение энергии у фотоавтотрофов, хемоавтотрофов, хемо(органо)гете-ротрофов.
- •Задача 5. Дать понятия прото- и ауксотрофности.
- •Задача 6. Охарактеризовать механизмы переноса питательных веществ в бактериальную клетку.
- •Задача 7. Описать условия культивирования бактерий.
- •Задача 8. Привести классификацию и дать характеристику различным питательным средам.
- •Задача 9. Описать приготовление искусственных питательных сред.
- •Задача 10. Дать понятие чистой культуры, колонии, клона, штамма.
- •Задача 11. Описать принципы выделения и идентификации чистых культур микроорганизмов.
- •3. 2. Вопросы и упражнения для самоподготовки.
- •4. Занятие № 2. Рост, размножение и дыхание бактерий. Пигменты бактерий. Выделение чистой культуры аэробов (II этап). Принципы культивирования анаэробов.
- •4.1. Задачи для самоподготовки с алгоритмами решения. Задача 1. Охарактеризовать механизм и скорость размножения бактерий.
- •Задача 2. Охарактеризовать особенности роста и размножения бактерий в жидких и на плотных питательных средах.
- •Задача 3. Охарактеризовать образование микробами пигментов и других специфических веществ.
- •Задача 4. Охарактеризовать аэробный и анаэробный типы дыхания бактерий.
- •Задача 5. Охарактеризовать методы создания бескислородных условий для культивирования анаэробов.
- •4.2. Вопросы и упражнения для самоподготовки.
- •5. Занятие № 3. Ферменты бактерий. Выделение чистой культуры аэробов (III этап). Методы выделения чистых культур анаэробов.
- •5.1. Задачи для самоподготовки с алгоритмами решения. Задача 1. Охарактеризовать ферменты бактерий и их роль в жизнедеятельности бактерий.
- •Задача 2. Привести классификации ферментов бактерий.
- •Задача 3. Охарактеризовать методы идентификации бактериальных культур по биохимическим (ферментативным) признакам.
- •Задача 4. Охарактеризовать методы изучения сахаролитических свойств бактериальных культур.
- •Задача 5. Охарактеризовать методы изучения протеолитической активности бактерий.
- •Задача 6. Охарактеризовать использование микробных ферментов в медицине и пищевой промышленности.
- •Задача 7. Охарактеризовать методы выделения чистой культуры анаэробов. Для этого надо знать:
- •5.2. Вопросы и упражнения для самоподготовки.
- •6. Занятие № 4. Тема: культивирование вирусов, риккетсий и хламидий.
- •6.1. Задачи для самоподготовки с алгоритмами решения. Задача 1. Описать способы культивирования вирусов.
- •Задача 2. Описать культивирование вирусов в курином эмбрионе.
- •Задача 3. Описать тканевые культуры для культивирования вирусов.
- •Задача 4. Описать способы обнаружения вирусов в тканевой культуре.
- •Задача 5. Описать методы определения концетрации вирионов.
- •Задача 6. Описать особенности культивирования риккетсий и хламидий.
- •6.2. Вопросы и упражнения для самоподготовки.
- •Основная литература:
- •Дополнительная литература:
- •Контрольные вопросы
Задача 3. Охарактеризовать образование микробами пигментов и других специфических веществ.
Для этого надо знать:
1. Некоторые микроорганизмы (бактерии и грибы почвы, воды и воздуха) вырабатывают пигменты – красящие вещества, которые участвуют в дыхании, как переносчики Н2, защищают от ультрафиолетовых лучей, участвуют в реакциях синтеза, оказывают антибиотическое действие. При выращивании этих микроорганизмов жидкая среда или колонии, образующиеся на плотных средах, окрашиваются в определенный цвет. Красный цвет имеют колонии Serratia marcescens; розовый – розовый микрококк; золотистый – S. aureus; синий – Pseudomonas aeruginosa, фиолетовый – хромобактер фиолетовый; желтый или оранжевый – микобактерии туберкулеза.
2. В морской воде (чаще всего) встречаются светящиеся бактерии. У этих микроорганизмов энергия окислительно-восстановительных реакций превращается в люминесценцию (Photobacterium phosphoreum).
3. Некоторые бактерии обладают способностью синтезировать витамины, аминокислоты, антибиотики, летучие и ароматические вещества.
Задача 4. Охарактеризовать аэробный и анаэробный типы дыхания бактерий.
Для этого надо знать:
1. Дыхание (биологическое окисление) – совокупность окислительно-восстановительных реакций, идущих с образованием АТФ. Окисление – отдача водорода или электронов донорами. Восстановление – присоединение водорода или электронов акцепторами. Донорами являются сахара, спирты, органические кислоты, жиры, аминокислоты и др. Эти вещества называются субстратами дыхания. Акцепторами водорода могут быть кислород и другие вещества.
2. При аэробном типе дыхания акцептором водорода является кислород. Микроорганизмы с таким типом дыхания являются аэробами.
При анаэробном типе дыхания акцептором водорода являются другие соединения. Микроорганизмы с этим типом дыхания называются анаэробами.
3. Если в окислительно-восстановительных реакциях и донорами и акцепторами являются органические соединения (т.е. происходит неполное окисление), то такой процесс называется брожением. Он протекает в анаэробных условиях.
При брожении чаще всего происходит расщепление глюкозы и других углеводов, но могут быть использованы также аминокислоты, жирные кислоты.
По конечному продукту различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое, маслянокислое, пропионовокислое и другие виды брожения. Молочнокислое брожение характерно для родов Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium, маслянокислое – для рода Clostridium, пропионовокислое – для рода Propionibacterium. Спиртовое брожение осуществляется дрожжами (микроскопические грибы). Образование кислот в результате брожения в среде можно определить при помощи индикатора.
4. К анаэробам относятся:
а) облигатные анаэробы – клостридии ботулизма, газовой гангрены, столбняка; они растут только в бескислородных условиях, кислород для них токсичен, т.к. отсутствуют ферменты каталаза, супероксиддисмутаза, пероксидаза, которые инактивируют токсичные формы кислорода и имеются у аэробных бактерий; для облигатных анаэробов характерно сульфатное дыхание, при котором акцептором водорода являются сульфаты, восстанавливающиеся до H2S;
б) факультативные анаэробы – большинство патогенных и сапрофитных бактерий (E. coli и др.); они растут как при наличии, так и при отсутствии кислорода; для них характерно нитратное дыхание, при котором акцептором водорода являются нитраты, восстанавливающиеся до N2 и NH3. Среди них имеются аэротолерантные формы, которые растут при наличии кислорода, но ни используют его.
5. Облигатные аэробы могут расти только при наличии достаточного количества кислорода в среде. К ним относятся бруцеллы, микрококки, микобактерии туберкулеза (для роста необходимо около 20 % кислорода).
6. Между аэробным и анаэробным типами дыхания нет резкой границы. При отсутствии кислорода дрожжи, например, способны расщеплять глюкозу до спирта и СО2, а при аэрации глюкоза ими расщепляется до СО2 и Н2О (происходит полное окисление глюкозы). При аэробном расщеплении выделяется значительно больше энергии, т.е. оно энергетически более выгодно, чем анаэробное расщепление.
С6Н12О6 2 С2Н5ОН + 2СО2 + 31, 2 ккал
С6Н12О6 + 6 О2 6СО2 + 6Н2О + 688,5 ккал
Способностью переключаться с анаэробного дыхания на аэробное обладают и бактерии - факультативные анаэробы.