- •6.090201 "Водные биоресурсы и аквакультура"
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •1 Прокариотные микроорганизмы
- •1.1 Морфология бактерий
- •1.1.1 Форма бактерий
- •1.1.2 Размеры бактерий
- •1. 2 Химический состав бактерий
- •1.2.1 Клеточная вода
- •1.2.2 Минеральный состав
- •1.2.2 Органические соединения
- •1.3 Строение бактериальной клетки
- •1.3.1 Оболочки бактериальной клетки
- •1.4 Спорообразование
- •1.5 Движение бактерий
- •1.6 Рост и размножение бактерий
- •1.6.1 Размножение бактерий
- •1.6.2 Рост бактерий в популяции
- •1.6.2.1 Периодическое (стационарное) культивирование
- •1.6.2.2 Непрерывное культивирование
- •1.6.2.2 Синхронное культивирование
- •1.7 Систематика бактерий
- •2 Эукариотные микроорганизмы
- •2.1 Микроскопические грибы
- •2.1.1 Микромицеты
- •2.1.2 Дрожжи
- •2.2 Микроскопические водоросли
- •3 Общие принципы микробного метаболизма
- •3.1 Ферменты микроорганизмов
- •3.2 Энергетический метаболизм
- •3.2.1 Использование энергии света
- •3.2.2 Брожение
- •3.2.2.1 Молочнокислое брожение
- •3.2.2.2 Спиртовое брожение
- •3.2.2.3 Маслянокислое брожение
- •3.2.3 Аэробное дыхание при усвоении органических субстратов
- •3.2.4 Неполное аэробное окисление органических субстратов
- •3.2.5 Анаэробное дыхание
- •6.2.6 Использование энергии неорганических субстратов
- •3.3 Питание микроорганизмов
- •3.3.1 Источники питания
- •6.3.1.1 Вода
- •6.3.1.2 Источники углерода
- •6.3.1.3 Источники азота
- •6.3.1.4 Макро- и микроэлементы
- •6.3.1.5 Факторы роста
- •6.3.2 Поступление питательных веществ в клетку
- •4 Биохимические процессы, вызываемые микроорганизмами
- •4.1. Круговорот углерода
- •4.2.1 Разложение клетчатки
- •4.2.2 Разложение ксилана
- •4.2.3 Разложение лигнина
- •4.2.4 Разложение крахмала
- •4.2.5 Разложение углеводородов
- •4.2.6 Разложение пектиновых веществ
- •4.2.7 Разложение липидов
- •4.2.8 Разложение липопротеидов
- •4.2 Круговорот азота
- •4.2.1 Аммонификация
- •4.2.2 Нитрификация
- •4.2.3 Денитрификация
- •4.2.4 Азотфиксация
- •4.3 Круговорот серы, железа, фосфора
- •4.3.1 Круговорот серы
- •4.3.2 Круговорот железа
- •4.3.3 Круговорот фосфора
- •5 Влияние внешних факторов на микроорганизмы
- •5.1 Физические факторы
- •5.1.1 Температура
- •5.1.2 Влажность
- •5.1.3 Осмотическое давление
- •5.1.4 Гидростатическое давление
- •5.1.5 Механические сотрясения
- •5.1.6 Ультразвук
- •5.1.7 Электричество
- •5.1.8 Лучистая энергия
- •5. 2 Химические факторы
- •5.2.1 Реакция среды
- •5.2.2 Кислород
- •5.2.3 Химические вещества
- •5. 3 Биологические факторы
- •5.3.1 Симбиотические взаимоотношения
- •5.3.2 Антагонистические взаимоотношения
- •5.3.3 Антибиотики
- •5.3.4 Пробиотики
- •6 Основы вирусологии
- •6.1 Общая характеристика вирусов
- •6.1. 1 Структура и химический состав вирионов
- •6.1. 2 Репродукция вирусов
- •6.1. 4 Классификация вирусов
- •6.1 Бактериофаги
- •6.1.1 Структура и химический состав фага
- •6.1.2 Взаимодействие фага с бактериальной клеткой
- •6.1.3 Лизогения
- •7 Основы генетики микроорганизмов
- •7.1 Рекомбинации у бактерий
- •7.2 Мутации
- •7.3 Плазмиды бактерий
- •Литература
- •98309 Г. Керчь, ул. Орджоникидзе, 82
1 Прокариотные микроорганизмы
Все живые микроорганизмы, исходя из их строения, делятся на две большие группы – имеющие клеточное строение и не имеющие клеточного строения. Не имеющие клеточного строения организмы – это вирусы. Все остальные имеют клеточное строение. Они в свою очередь делятся на прокариотные и эукариотные организмы. Прокариоты не имеют дифференцированного ядра. К ним относятся бактерии, включая актиномицеты, риккетсии, микоплазмы, цианобактерии. Эукариоты имеют истинное ядро. Это грибы, водоросли, высшие растения и животные. Вся эволюция живых организмов на Земле делится на два промежутка времени – это, когда существовали только прокариоты и когда появились эукариоты.
1.1 Морфология бактерий
1.1.1 Форма бактерий
Наиболее часто встречаются бактерии сферические и палочковидные.
Сферические бактерии. Эти бактерии называются также кокками (греч. kokkos – зерно). Они имеют округлую форму и в зависимости от положения клеток после их деления подразделяются: микрококки – Micrococcus (греч. micros – малый) – кокки, которые делятся в одной плоскости и после деления клетки располагаются поодиночке; диплококки – Diplococcus (греч. diplos – двойной) – кокки, которые делятся в одной плоскости и после деления их клетки располагаются попарно; стрептококки – Streptococcus (греч. streptos – цепочка) – кокки, которые делятся в одной плоскости, после деления между клетками сохраняется связь, и они располагаются в виде цепочек. Цепочки кокков могут быть короткими (3-4 клетки) или длинными (несколько десятков клеток); тетракокки – Tetracoccus (греч. tetra – четыре) – кокки, которые делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и после деления образуют тетрады; сарцины – Sarcina (лат. sarcio – соединение) – кокки, которые делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, и после деления располагаются в виде пакетов из 8, 16, 32, 64 клеток; стафилококки – Staphylococcus (греч. staphyle – виноградная гроздь) – кокки, которые делятся в нескольких плоскостях, после деления клетки располагаются в виде виноградной грозди. Кокки не всегда бывают правильной круглой формы. Они могут быть ланцетовидные, овальные, бобовидные, подобными кофейному зерну, могут быть сдавлены с одной или нескольких сторон.
Цилиндрические бактерии. Цилиндрическая, или палочковидная форма характерна для большинства бактерий (греч. bacteria – палочка; лат. bacillum – палочка). Палочковидные бактерии подразделяются на образующие эндоспоры и не образующие эндоспоры. Палочковидные бактерии различаются по длине, поперечному диаметру, форме концов клеток, расположению. По длине палочковидные бактерии подразделяются на длинные (более 3 мкм), короткие (3- 1 мкм) и очень короткие (менее 1 мкм). Длина последних слегка превышает диаметр клетки, поэтому их называют коккобактериями. По поперечному диаметру палочковидные бактерии делятся на толстые и тонкие. Концы палочек бывают закругленными, с обрезанными краями, заостренные, утолщенные. Располагаются палочки поодиночке, по две клетки (диплобактерии, или диплобациллы), цепочками (стрептобактерии, или стрептобациллы). Некоторые палочки располагаются под углом друг к другу, образуя фигуры подобные латинским буквам V, X, L.
Спиральные бактерии. Эти формы различаются количеством и характером завитков, длиной и толщиной клеток. Они подразделяются на вибрионы (лат. vibrare – колебание, дрожание), которые имеют вид изогнутой палочки или запятой; спириллы (лат. spiro – изгиб) – это спирально изогнутые клетки, имеющие большой поперечный диаметр и малое число высоких завитков; спирохеты (лат. spiro – изгиб, гр. сhaite – хохол, грива) - это изгибающиеся тонкие спирально изогнутые клетки.
Нитчатые формы бактерий. Они называются также трихомные (греч. trachoma – волосы). Это в большинстве случаев палочковидные клетки, которые соединяются в длинные цепочки, объединяемые либо слизью, либо чехлами, либо общей оболочкой.
Необычные формы бактерий. Эти формы морфологически разнообразны. Они могут представлять собой замкнутые и незамкнутые кольца, клетки со вздутиями, клетки звездообразной формы и др.