28. Опишіть основні способи співіснування мікроорганізмів у біологічних системах та наведіть приклади їх використання у харчовій промисловості.

Симбіоз – взаємокорисне співіснування організмів різних видів. Вони разом розвиваються краще ніж окремо. У кефірних зернах одночасно живуть молочнокислі бактерії та дріжджі.

Синергізм – підсилення фізіологічних функцій мікроорганізмів при сумісному розвитку. Вітаміни, що синтезуються дріжджами, стимулюють розвиток молочнокислих бактерій, а молочна кислота створює сприятливе середовище для розвитку дріжджів.

Сателізм – співіснування мікроорганізмів, коли один із них стимулює розвиток іншого. Вірогенія – взаємовідносини деяких бактерій, дріжджів і простіших з вірусами Коменсалізм – чітко виражена форма мирного співжспівжиття різних видів мікроорганізмів.

Метабіоз – взаємовідносини, при яких у результаті життєдіяльності одних мікроорганізмів створюються умови для розвитку інших

Паразитизм – взаємовідносини при яких сумісне існування приносить одному користь, а іншому - шкоду, яка часом призводить до загибелі . Бактеріофаги розвиваються за рахунок живих клітин бактерій, які в результаті цього руйнуються і гинуть.

Хижацтво – позаклітинний паразитизм, деякі мікроорганізми поглинають клітини інших видів. Хижі бактерії мають сітку, що виловлює інших, руйнує їх і споживає.

Антагонізм – взаємини, при яких один вид мікроорганізмів несприятливо впливає на інші. Молочнокислі бактерії послаблюють розвиток гнильних мікробів.

Конкуренція – конкурентоспроможні види мікроорганізмів швидко споживають із середовища різні види поживних речовин.

29. Назвіть та опишіть функції ессенціальних та неесенціальних органел та органоїдів клітин мікроорганізмів.

Рибосоми — дрібні органели (діаметром близько 20 нм) не оточені мембраною. Відповідають за здійснення трансляції — синтезу поліпептидного ланцюга на матриці мРНК.

Комплекс Гольджі. Ця органела наявна майже в усіх еукаріотичних клітинах, особливо добре розвинена в тих, що виконують секреторну функцію. Стопка цистерн апарату Гольджі або диктіосома характеризується полярністю: тобто дві її сторони відрізняються за структурою і функціями. Цис сторона зазвичай повернута в бік до ендоплазматичного ретикулуму: від ЕПР відшнуровуються везикули, які зливаються із цистернами цієї сторони, вивільняючи свій вміст в її просвіт. Поступово рухаючись у цистернах апарату Гольджі від цис до транс сторони молекули зазнають модифікації, наприклад у багатьох глікопротеїнів змінюються вуглеводні залишки. Окрім цього, комплекс Гольджі містить власні ферменти, що синтезують деякі речовини, наприклад у рослинних клітин, це пектини та інші компоненти клітинної стінки, відмінні від целюлози. Згодом модифіковані або новосинтезовані молекули потрапляють у мембранні пухирці, що відділяються від транс сторони апарату Гольджі, і транспортуються до інших органел, або виводяться назовні клітини шляхом екзоцитозу.

Лізосоми — це оточені однією мембраною пухирці, що містять гідролітичні ферменти (протеази, ліпази, амілази, нуклеази), наявні здебільшого у тваринних клітинах. Оскільки гідролітичні ферменти найкраще працюють за низьких значень pH, у лізосомах підтримується кисле середовище. Білки лізосом синтезуються рибосомами на поверхні шорсткого ендоплазматичного ретикулуму, потім транспортуються до апарату Гольджі, де зазнають подальшої модифікації, після цього із транс сторони переходять в окремі везикули — первинні лізосоми.

Вакуолі. Центральна вакуоля виконує ряд важливих функцій у рослинній клітині: забезпечує підтримання тургору, бере участь у здійсненні росту клітини шляхом розтягу, у клітинному соку можуть запасатись різноманітні органічні (наприклад білки) та неорганічні (наприклад іони калію і хлору) речовини, тут може відбуватись внутрішньоклітинне травлення, у вакуолю виділяються продукти життєдіяльності, вона також може містити пігменти, або отруйні речовини, чи речовини із неприємним смаком для відлякування травоїдних тварин.

Пероксисоми — органели, наявні у клітинах представників усіх головних груп еукаріот, оточені однією мембраною, містять ферменти, такі як каталаза та уратоксидаза, у такій великій кількості, що вони часто кристалізуються в центрі органели. До основних функцій пероксисом належить окиснення багатьох органічних речовин (зокрема β-окиснення жирних кислот, яке у тварин відбувається також і в мітохондріях, а в рослин і грибів — тільки у пероксисомах), знешкодження надлишку шкідливого для клітини пероксиду водню, метаболізм спиртів та амінів (наприклад 25% етилового спирту в печінці людини окиснюється саме в пероксисомах), здійснення гліоксалатного циклу у клітинах насіння рослин.

Мітохондрії Мітохондрії до певної мірі є автономними органелами: вони мають власну ДНК (хоча частина мітохондріальних білків кодується ядерним геномом), білок-синтезуючий апарат (рибосоми, тРНК, білки шаперони тощо), а також здатні до автономного розмноження. Якщо клітину позбавити мітохондрій, вона не зможе їх відновити. Всі ці особливості є підтвердженням ендосимбіотичної гіпотези, згідно з якою мітохондрії (а також і пластиди) утворилися з симбіотичних бактерій, що жили в клітинах перших еукаріот.

Пластиди Окрім фотосинтезу та накопичення різних речовин, у пластидах відбуваються процеси синтезу пуринів та піримідинів, жирних кислот та деяких амінокислот тощо. Пластиди, як і мітохондрії, є порівняно автономними органелами клітини. Вважається, що вони можуть походити від симбіотичних ціанобактерій.

30. Охарактеризуйте будову та сутність каталітичної дії ферментів мікроорганізмів. Наведіть приклади їх просилового використання.

В основі життєдіяльності організму лежать хімічні перетворення різних речовин, швидкість яких визначають ферменти – біологічні каталізатори. Харчотравлення, використання всіх корисних речовин, які поступили в організм, ріст, згортання крові, м’язові скорочення і багато інших фізіологічних процесів – все це побудовано на чіткій, послідовній роботі ферментних систем.

Найважливішою ознакою ферментів є не тільки їх властивість прискорювати хід хімічних реакцій, але вибірково каталізувати лише визначений шлях перетворення даного субстракта. Це одна з основних властивостей ферментів порівняно з небіологічними каталізаторами.

Зворотність ферментативних реакцій заключається в здатності ферментів каталізувати пряму і зворотну реакцію. Так, наприклад, ліпаза може при певних умовах розчепити жир до гліцерину і жирних кислот, а також каталізувати його синтез із продуктів розпаду. Здатність ферментів прискорювати хімічні процеси в сторону синтезу, так і розпаду, має велике значення, так як створює можливість переключення цих процесів з одного на інший, чим забезпечує тісний взаємозв’язок катаболізму і анаболізму, гнучкість і пристосованість обміну речовин під впливом зовнішніх і внутрішніх факторів.