Міністерство науки і освіти України

НАУ ім. М.Е. Жуковського

“ХАІ”

Реферат на тему:

Фізіологія мікроорганізмів.

Метаболічні процеси в мікробній клітині

Підготувала студентка групи 129-А

Сазонова Марина

Перевірив

Садіков Г.М.

Харьков2013

Зміст:

Введення

1. Хімічний склад

2. Харчування, дихання і розмноження. Метаболічні процеси в мікробній клітині.

3. Спадковість і генетичні рекомбінації у бактерій

Висновок

Список літератури

Введення

Людина використовувала бактерії, ще не знаючи про їх існування. За допомогою заквасок, що містять бактерії, готували кисломолочні продукти, оцет, тісто і т.д. Вперше бактерії побачив А. Левенгук - творець мікроскопу, досліджуючи рослинні настої і зубний наліт. До кінця 19 - початку 20 ст. було виділено велику кількість бактерій, що живуть у грунті, воді, харчових продуктах тощо, було відкрито багато видів хвороботворних бактерій. Класичні дослідження Л. Пастера в області фізіології бактерії послужили основою для вивчення у них обміну речовин. Внесок у дослідження бактерії внесли російські і радянські вчені С.М. Виноградський, В.Л. Омелянський, Л. Ісаченко, які з'ясували роль бактерії у кругообігу речовин у природі, який робить можливим життя на Землі. Цей напрямок в мікробіології нерозривно пов'язаний з розвитком геології, біогеохімії, грунтознавства, з вченням В.І. Вернадського про біосферу.

Фізіологія мікроорганізмів вивчає життєдіяльність мікробних клітин, процеси їх харчування, дихання, росту, розмноження, закономірності взаємодії з навколишнім середовищем.

З'ясування фізіології цих мікроорганізмів важливо для постановки мікробіологічного діагнозу, проведення лікування та профілактики інфекційних захворювань, регулювання взаємовідносин тваринного організму з навколишнім середовищем.

Хімічний склад

За хімічним складом бактерії не відрізняються від клітин інших організмів. Бактеріальна клітина містить 80% води і 20% сухого залишку. Близько 90% сухого залишку бактерії становлять високомолекулярні з'єднання: нуклеїнові кислоти (10%), білки (40%), полісахариди (15%}, пептідоглікон (10%) і ліпіди (15%), решта 10% припадають на моносахариди, амінокислоти, азотисті основи, неорганічні солі та інші низькомолекулярні з'єднання. Вода - основний компонент бактеріальної клітини. Вона знаходиться у вільному або зв'язаному стані зі структурними елементами клітини. При плазмолізі - втрати клітиною води в гіпертонічному розчині - відбувається відшарування протоплазми від клітинної оболонки. Видалення води з клітини, висушування припиняють процеси метаболізму. Більшість мікроорганізмів добре переносять висушування. При нестачі води мікроорганізми не розмножуються. Висушування у вакуумі з замороженого стану (ліофілязація) припиняє розмноження і сприяє тривалому збереженню мікробних особин. Білки (40-80% сухої маси) визначають найважливіші біологічні властивості бактерій і складаються зазвичай з поєднань 20 амінокислот. До складу бактерій входить діамінопімеліновая кислота, відсутня в клітинах людини і тварин. Бактерії містять більше 2000 різних білків, що знаходяться в структурних компонентах та беруть участь у процесах метаболізму. Більшість білків володіє ферментативною активністю.

Нуклеїнові кислоти бактерій виконують функції, аналогічні нуклеїнових кислот еукаріотичних клітин: молекула ДНК у вигляді хромосоми відповідає за спадковість, РНК (інформаційна, або матрична, транспортна та рибосомная) беруть участь в біосинтезі білка.

Вуглеводи бактерій представлені простими речовинами (моно-та ди-сахариди) і комплексними сполуками. Полісахариди часто входять до складу капсул. Деякі внутрішньоклітинні полісахариди (крохмаль, глікоген та ін) є запасними поживними речовинами.

Харчування, дихання і розмноження бактерій

Харчування бактерій

Особливості харчування бактеріальної клітини складаються в надходженні поживних субстратів всередину через всю її поверхню, а також у високій швидкості процесів метаболізму та адаптації до мінливих умов навколишнього середовища.

Метаболічні процеси в мікробної клітці

Основні відмінності в будові еукаріотичної і прокаріотичної клітини істотно впливають на локалізацію метаболічних процесів у них при непорушності принципу єдності будови , функції і складу , заснованої на положеннях клітинної теорії Т. Шванна.

Для здійснення метаболізму мікробна клітина має потребу насамперед у поживних речовинах. Ними є сполуки, які поглинаються мікроорганізмами з навколишнього середовища для задоволення своїх потреб у вихідних матеріалах для біосинтезу (синтезу макромолекул з простіших сполук ) і отримання енергії.

За своїм призначенням поживні речовини можна розділити на дві групи. Першу складають сполуки, що використовуються для синтезу різних компонентів клітини, в основному цитоплазми. Це пластичний, або будівельний, матеріал. Сюди, в першу чергу відносяться амінокислоти. Друга група представлена речовинами, що слугують джерелом енергії для клітини. При їх окисленні або розщепленні мікробами виділяється енергія, необхідна клітці для росту і розмноження. Типовим представником цієї групи речовин є глюкоза. Як відомо, основним джерелом енергії на Землі є Сонце. Однак сонячну енергію здатні використовувати безпосередньо лише деякі мікроорганізми. Їх називають фототрофами. До них відносяться ціанобактерії, фотосін - тезіруючі бактерії.

Більшість мікроорганізмів, що використовують енергію, укладену в різних хімічних сполуках, називають хемотрофами. Вони, у свою чергу, поділяються на дві групи: якщо використовуються неорганічні сполуки, то мікроорганізми відносяться до хемолітотрофам, якщо органічні - то до хемоорганотрофам .

Кількість неорганічних речовин, що окисляються хемолі- тотрофними мікробами , невелика. Це сірководень, водень, тіосульфат, нітрити і деякі інші. Навпаки, джерела енергії, використовувані хемоорганотрофами, більш численні.

Автотрофи, для яких єдиним джерелом вуглецю є вуглекислота. Енергію для цього процесу споживання вуглецю мікроби отримують за рахунок окислення неорганічних сполук - це хемосинтезуючі автотрофи.