5. Типы и механизмы питания бактерий. Ферменты бактерий.

Особенность питания бактериальной клетки состоит в поступлении питательных субстратов внутрь через всю её поверхность.

Аутотрофы - использующие CO₂ и др. неорганические соединения (нитрифицирующие бактерии, серобактерии, железобактерии).

Гетеротрофы - питающиеся за счёт готовых орг. соединений. (Сапрофиты-утилизирующие орг. остатки отмерших организмов в окр. среде; Облигатные и факультативные паразиты)

Учитывая источник энергии, среди бактерий различают Фототрофы и Хемотрофы.

Механизмы питания бактерий:

1) Простая диффузия – из-за разницы концентраций по обе стороны цитоплазматической мембраны.

2) Облегчённая диффузия – из-за разницы концентраций и с помощью молекул-переносчиков в ЦПМ.

3) Активный транспорт – с помощью пермеаз, направленный на перенос от меньшей концентрации к большей, сопровождается затратой АТФ.

4) Перенос (транслокация) групп – сходен с активным транспортом, но переносимая молекула видоизменяется в процессе переноса, например фосфорилируется.

Ферменты бактерий: Экзоферменты и эндоферменты.

1) Конститутивные: синтезируются непрерывно, вне зависимости от наличия субстратов в пит. среде.

2) Индуцибельные (адаптивные): синтезируются только при наличии в среде субстрата данного фермента.

3) Репрессибельные: это ферменты, синтез которых подавляется в результате избыточного накопления продукта реакции, катализируемой данным ферментом

6. Типы дыхания бактерий.

По типу дыхания подразделяются на следующие четыре группы:

1)облигатные аэробы (могут расти только в присутствии кислорода);

2)облигатные анаэробы (могут прекрасно развиваться при полном отсутствии О₂, соприкасаясь с воздухом вегетативные формы быстро погибнут, но споры устойчивы к О₂, нет ферментных систем, способных перенести Н₂ на свободный О₂).

4)факультативные анаэробы (могут развиваться как в аэробных, так и в анаэробных условиях, имеют ферменты, переносящие Н₂ на свободный О₂);

3)микроаэрофилы (нуждаются в уменьшенной концентрации свободного кислорода);

7. Рост и размножение бактерий. Основные принципы культивирования бакте­рий.

Рост и размножение бактерий

Бактерии размножаются путём бинарного деления пополам, реже почкованием. Актиномицеты, как и грибы, могут размножаться спорами, путём фрагментации нитевидных структур. Г+ бактерии делятся путём врастания синтезирующихся перегородок деления внутрь клетки, а Г- бактерии – путём перетяжки, в результате образования гантелевидных фигур, из которых образуются две одинаковые клетки.

При делении клетки происходит удвоение нуклеотида и расхождение нуклеотидов за счёт растяжения мембраны между ними.

Бактерии засеянные в определённый, не изменяющийся объём пит. среды, размножаясь, потребляют пит. элементы, что в дальнейшем приводит к истощению пит. среды и прекращению роста бактерий. Культивирование бактерий в такой системе называют периодическим культивированием, а культуру – периодической. Если же условия культивирования поддерживаются путём непрерывной подачи свежей пит. среды и оттока такого же объёма культуральной жидкости, то такое культивирование называется непрерывным, а культура – непрерывной. Есть также синхронные типы культур, в кот. все члены популяции находятся в одной фазе цикла.

При выращивании бактерий на жид. пит. среде наблюдается придонный, диффузный или поверхностный рост культуры. Рост периодической культуры бактерий, выращиваемых на жид. пит. средах, подразделяют на неск. фаз:

• Лаг-фаза;

• Фаза логарифмического роста;

• Фаза стационарного роста;

• Фаза гибели бактерий.

Бактерии, растущие на плотных пит. средах образуют изолированные колонии округлой формы с ровными или неровными краями, различной консистенции и цвета.

Типы культивирования

Для выращивания бактерий используют следующие типы их культивирования:

Стационарный способ: питательные среды сохраняются постоянными, с ними никаких дополнительных манипуляций не производят. (в термостате).

Метод глубинного культивирования с аэрацией: Для выращивания с помощью этого способа применяют специальные устройства — реакторы. Они представляют собой герметические котлы (приспособленные автоклавы), в которые заливается жидкая питательная среда. Реакторы снабжены автоматическими приспособлениями, позволяющими поддерживать постоянную температуру, оптимальное рН, дозированное поступление необходимых дополнительных питательных веществ

Использование проточных питательных сред: позволяет создать условия, при которых клетки имеют возможность длительное время находиться в определенной фазе роста при постоянной концентрации питательных веществ и в одних и тех же условиях, обеспечивающих непрерывный рост культуры. Методы получения непрерывных культур основаны на том, что в аппарат, где растут клетки, непрерывно добавляют свежую питательную среду и одновременно из него удаляют соответствующее количество бактерий. (в промышленности).