Классификация микроорганизмов по типам питания и способам получения энергии
В зависимости от источника энергии:
•Фототрофы – в качестве источника энергии используют свет
•Хемотрофы – получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций
Классификация микроорганизмов по типам питания и способам получения энергии
•Хемотрофы – получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций
-литотрофы (от греч. litos –камень) – способны использовать неорганических доноров электронов (H2, NH3, H2S, Fe2+ и др.)
-органотрофы – используют в качестве доноров электронов органические соединения
Бактерии, изучаемые медицинской микробиологией, являются гетерохемоорганотрофами.
Метаболизм бактерий
Энергетический |
Биосинтетический |
||
Окислительный |
|
Биосинтез |
Биосинтез |
|
нуклеотидов |
||
(дыхание) |
|
аминокислот |
|
Бродильный |
|
||
|
|
|
|
|
(ферментативный) |
|
|
Смешанный |
Биосинтез |
Биосинтез |
|
жиров |
углеводов |
||
Прототрофы – бактерии, способные синтезировать все компоненты клетки из одного источника углерода и энергии Ауксотрофы – бактерии, потерявшие способность синтезировать
ферменты, участвующие в биосинтетических процессах, для их роста и размножения наличие недостающего вещества, которое называется –
фактором роста
Метаболизм бактерий
Энергетический
Окислительный
- облигатные аэробы (строгие аэробы, микроаэрофилы)
-получают энергию оксидативным метаболизмом, используя кислород как терминальный акцептор электронов в реакции, катализируемой цитохромоксидазой
«брожение — это жизнь без кислорода»
Луи Пастер
Бродильный
- облигатные анаэробы (строгие анаэробы, аэротолерантные)
-получают энергию маслянокислым и молочнокислым брожением
Тип метаболизма определяет не только реакции, в результате которых образуется АТФ, но также конечные продукты этих реакций, которые используются при идентификации бактерий.
Метаболизм бактерий
Энергетический
NB!!! на 1 моль глюкозы: 2 моль АТФ в результате брожения и 38 моль АТФ в результате полного расщепления глюкозы при клеточном дыхании.
Метаболизм бактерий
Пируват альфа- |
Биосинтетический |
||
|
|
||
кетоглутаровая, |
|
Биосинтез |
|
щавелевая, |
Биосинтез |
||
нуклеотидов |
|||
янтарная кислота |
аминокислот |
||
|
|||
ЦТК
|
Биосинтез |
Биосинтез |
Малонат |
жиров |
углеводов |
|
|
Щавелевоуксусная
кислота
ЦТК
Прототрофы – бактерии, способные синтезировать все компоненты клетки из одного источника углерода и энергии Ауксотрофы – бактерии, потерявшие способность синтезировать
ферменты, участвующие в биосинтетических процессах, для их роста и размножения наличие недостающего вещества, которое называется –
фактором роста
Рост и размножение бактерий
-под ростом бактериальной клетки понимают согласованное увеличение количества всех её компонентов
-большинство бактерий делится поперечным делением надвое
Кривая роста статической бактериальной культуры в жидкой питательной среде
Фазы кривой роста статической бактериальной культуры в жидкой питательной среде
1.Лаг-фаза (от англ. lag – отставание, задержка) – промежуток между посевом бактерий и началом размножения. В эту фазу идет адаптация бактерий к новым условиям культивирования и синтез индуцибельных ферментов.
Продолжительность – 2-5 ч.
2.Экспоненциальная (логарифмическая) фаза – характеризуется постоянной максимальной скоростью деления клеток, которая зависит от вида бактерий и питательной среды.
Время генерации – период удвоения клеток (Pseudomonas – 14 мин, Mycobacterium – 24 ч.).
3.Стационарная фаза - наступает когда число клеток перестает увеличиваться. Это связано с уменьшением концентрации питательных веществ в среде. Также на размножение влияет плотность бактериальной культуры, парциальное давление кислорода, токсические продукты обмена.
4.Фаза отмирания – наступает вследствие накопления кислых продуктов обмена или в результате автолиза под влиянием собственных ферментов. Продолжительность – десятки часов – несколько недель.
Условия культивирования бактерий
1.Наличие полноценной питательной среды.
2.Температура культивирования:
-Мезофилы – 20-40С0
-Термофилы - 40-60С0
-Психрофилы - 0-20С0
3.Атмосфера культивирования.
4.Время культивирования.
5.Освещение.