- •Предмет и задачи микробиологии: ее место и роль в современной биологии. Методы микробиологических исследований.
- •Разделы микробиологии. Современная биотехнология.
- •Краткая история микробиологии.
- •Особенности морфоструктуры прокариот.
- •Клеточная стенка бактерий.
- •Техника окраски по Граму. Отличие в строении клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных прокариот.
- •Цитоплазматическая мембрана и ее производные.
- •Жгутики. Движение бактерий. Капсулы, слизистые слои, чехлы, ворсинки.
- •Ферменты. Классификация ферментов. Роль ферментов в жизни микроорганизмов.
- •Физиологические группы прокариот (фототрофы, хемотрофы. Ауксотрофы, прототрофы).
- •Типы питания прокариот.
- •Спиртовое брожение.
- •Молочнокислое брожение.
- •Маслянокислое брожение.
- •Распространение микроорганизмов в природе.
- •Выделение чистых культур микроорганизмов и их культивирование.
- •Биологическая фиксация молекулярного азота. Свободноживущие и симбиотические азотфиксирующие бактерии.
- •Процессы трансформации углеродсодержащих веществ.
- •20. Процессы трансформации азотсодержащих веществ.
- •26. Рост и размножение бактерий. Развитие бактерий в периодической культуре.
- •36. Действие физических и химических факторов на микроорганизмы. Понятие о стерилизации, дезинфекции, асептике и антисептике. Влияние физических факторов.
- •41. Микрофлора почвы и методы её бактериологического исследования.
- •43. Жгутики и пили у бактерий, строение, функции.
- •44. Научная деятельность Луи Пастера.
- •Устройство и оснащение микробиологической лаборатории.
- •46. Положение микроорганизмов в системе живого мира.
- •47. Строение прокариотной клетки.
- •48. Функции компонентов прокариотной клетки.
- •49. Размеры и формы прокариот.
- •50. Рост и способы размножения прокариот.
- •51. Бактериальные вакцины и их назначение.
- •52. Химический состав прокариотной клетки.
- •53. Потребности прокариот в питательных веществах.
- •54. Способы получения энергии микроорганизмами и её виды.
- •55. Способы существования и типы жизни у прокариот.
- •56. Молочнокислое брожение. Типы, возбудители, промышленное использование.
- •57. Спиртовое брожение. Возбудители, промышленное использование.
- •60. Использование микроорганизмов в народном хозяйстве. Понятие о микробиологической биотехнологии.
- •61. Назначение, состав и приготовление питательных сред.
- •62.Понятие о стерилизации и методы ее проведения.
- •63. Цитоплазма бактериальной клетки.
- •64.Споры и спорообразование у бактерий.
- •65.Морфологические особенности актиномицетов
- •66.Микоплазмы морфологические особенности.
- •67.Морфология грибов.
- •68.Систематика бактерий.
- •69.Тип строения и способ питания грибов.
- •70.Органеллы характерные для клеток грибов.
- •71.Сравнительная характеристика и основные представители различных классов грибов
- •72.Тип строения и способ питания водорослей.
- •73.Органеллы характерные для клеток водорослей
- •74.Размножение бактерий
- •75.Споры и спорообразование у бактерий
- •76. Молочнокислое брожение (гомоферментативное, гетероферментативное
- •78. Аэробное и анаэробного дыхание
- •79.Поверхностные и внутренние структуры микроорганизмов и их функции
- •80.Грамположительные и грамотрицательные бактерии. Окраска по методу Грамма
- •История микробиологии.
- •82.Распространение и роль микроорганизмов в природе.
- •83.Морфология бактерий. Форма и размеры клеток.
- •84.Различия в строении прокариот и эукариот.
- •85.Архебактерии – древнейшая группа микроорганизмов, особенности их строения и жизнедеятельности.
- •86.Способы передачи генетической информации у бактерий (трансформация, трансдукция, конъюгация).
- •87.Рост и размножение микроорганизмов. Кривая роста микроорганизмов.
- •88.Периодическая и непрерывная культуры микроорганизмов.
- •Cистематика микроорганизмов.
- •90. Участие бактерий в круговороте биогенных элементов.
- •91. Типы питания микроорганизмов. Энергетические процессы в клетках.
- •Брожение и дыхание.
- •Типы брожений (молочнокислое, спиртовое, пропионовокислое, маслянокислое).
- •Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы - влажность, температура, кислотность среды, присутствие кислорода в среде.
- •Распространение микроорганизмов в природе – почва, водоемы, воздух, организм.
- •Микроорганизмы как симбиотические партнеры.
- •Типы симбиозов.
- •98.Теории происхождения жизни на Земле.
- •99.Бактерии - объекты классических и современных биотехнологических производств.
- •Использование микроорганизмов в биотехнологии.
87.Рост и размножение микроорганизмов. Кривая роста микроорганизмов.
Для прокариот характерно деление клетки на 2 части (бинарное деление).
При делении кольцевая ДНК прикрепляется к цитоплазматической мембране, расшнуровывается. При этом образуются 2 цепочки нуклеотидов, которые комплементарно достраиваются, в результате чего образуются две кольцевые двухцепочных молекулы ДНК. У подавляющего числа грамположительных бактерий деление происходит ровно пополам с помощью поперечной перегородки (сеты), которая образуется за счет выпячивания внутрь клетки цитоплазматической мембраны. У грамотрицательных бактерий деление происходит путем образования перетяжки (цитоплазматическая мембрана и клеточная стенка прогибаются до слияния с противоположной поверхностью клетки). Незначительная часть бактерий размножается почкованием (стебельковые бактерии).
При периодическом способе культивирования популяция микроорганизмов проходит 7 стадий (фаз) роста.
1. Лагфаза. В этот период культура адаптируется к новой среде обитания. Активизируются ферментные системы, возрастает количество нуклеиновых кислот, клетка готовится к интенсивному синтезу белков и других соединений. Клетки не размножаются (скорость размножения равна нулю). Концентрация живых клеток постоянна и равна количеству внесенных клеток. Продолжительность этой фазы зависит от физиологических особенностей микроорганизма и от состава питательной среды.
2. Фаза ускорения роста. Эта фаза характеризуется началом деления клеток, увеличением общей массы и постоянным увеличением скорости роста культуры. Эта фаза обычно непродолжительна.
3. Экспоненциальная (логарифмическая) фаза роста. В этот период микроорганизмы размножаются с постоянной максимальной скоростью. При этом логарифм числа клеток линейно зависит от времени. К концу этой фазы среда истощается вследствие катаболических и анаболических процессов, в среде накапливаются продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Возникает и пространственная ограниченность, так как клетки мешают друг другу.
4. Фаза замедления роста. В этот период снижается скорость роста, небольшая часть клеток гибнет. Скорость роста выше скорости отмирания.
5. Стационарная фаза. Количество живых клеток достигает максимума. Скорость роста равна скорости отмирания клеток, поэтому концентрация жизнеспособных клеток остается постоянной.
6. Фаза ускорения отмирания. Количество отмерших клеток (скорость отмирания) становится больше количества образовавшихся клеток.
7. Фаза отмирания. Масса живых клеток значительно уменьшается, так как в среде нет питательных веществ, а запасные вещества клетки исчерпываются.
При непрерывном способе культивирования культура поддерживается в какой-то фазе роста.
Если цель культивирования – получение биомассы продуцента, процесс целесообразно вести в режиме логарифмической фазы, когда микроорганизм способен обеспечить максимальную скорость роста популяции.
Если же целью культивирования является получение метаболтта (например, этилового спирта), выход которого в среду обитания не соответствует логарифмической фазе роста, применяется способ непрерывного выращивания в двух или нескольких последовательно соединенных аппаратах, что позволяет как бы расчленить процесс на несколько стадий.