Дыхание бактерий

Дыхание относится к реакциям катаболизма. В результате дыхания происходит расщепление сложных молекул до простых с выделением энергии, которая запасается в молекулах АТФ (КПД около 40%).

АДФ + Ф + Е = АТФ

Процесс дыхания – это реакция окисления углеводов, которая может происходить в бескислородных условиях – анаэробный тип дыхания или гликолиз, и в присутствии кислорода – аэробный тип дыхания или окислительное фосфорилирование.

По типу дыхания бактерии делятся на аэробные и анаэробные. Существуеют бактерии облигатные ааэробы – растут только в присутствии кислорода (например микобактерии туберкулеза). Облигатные анаэробы растут только в бескислородных условиях (например возбудитель ботулизма). Факультативные анаэробы могут расти как в кислородной, так и бескислородной среде (кишечная палочка). Микроаэрофилы – им требуется для своего роста низкая концентрация кислорода (гемофильная палочка).

Брожение не является в полном смысле дыханием – это субстратное фосфорилирование углеводов или гликолиз с образованием пирувата и последующим превращением его в конечные продукты брожения – органические кислоты и спирты.

В результате гликолиза из 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ.

Аэробный тип дыхания или окислительное фосфорилирование

Схема Глюкоза- окислительное фисфирилирование- 38АТФ + 6СО2 + 6Н2О

Анаэробный тип дыхания. Схема та же, что при аэробном, но акцептором электронов служат нитриты, либо нитраты, либо фосфаты.

Факультативные анаэробы при отсутствии кислорода получают АТФ с помощью брожения.

Молекулы образовавшегося АТФ участвуют в синтезе органических соединений, отдавая свою энергию и првращаясь в АДФ

А + В + АТФсинтез АВ + АДФ + Ф

Факультативные анаэробы могут размножаться как в присутствии, так и в отсутствие молекулярного кислорода (большинство патогенных и сапрофитных микробов).

Облигатные анаэробы — бактерии, для которых наличие молекулярного кислорода является вредным, задерживающим рост фактором (кл остри дни столбняка, анаэробной инфекции, ботулизма и др.).

Бактериологический метод изучения микроорганиз­мов

Выделение отдельных видов бактерий из исследуемого материала, содержащего, как правило, смесь различных микро­организмов, является одним иэ этапов любого бактериологи­ческого исследования, проводимого с различными целями: диагностики заболеваний, определения микробной обсеменен-ности окружающей среды и т.д. Для выделения чистой куль­туры применяют методи, основанные на: 1) 'механическом разобщении бактериальных клеток; 2) предварительной обра­ботке исследуемого материала с помощью физических или химических факторов, оказывающих избирательное антибактери­альное действие; 3) избирательном подавлении размножения сопутствующей микрофлоры физическими или химическими факторами во время инкубации посевов; 4) способности не­которых бактерий быстро размножаться в организме чувстви­тельных к ним лабораторных животных (биопробы).

Для механического разобщения клеток бактерий иссле­дуемый материал петлей или пипеткой наносят на поверхность питательного агара в чашку Петри и равномерно распределяют стерильным шпателем. Затем этим же шпателем (не прожигая его в пламени горелки) материал растирают по поверхности питательного агара во второй чашке.

Посев материала также делают бактериальной петлей. Для этого в верхней части чашки густо заштриховывают зигзаго­образными движениями петли небольшой участок агаровой среды, освободив таким образом петлю от излишнего материала. Затем наносят параллельные штрихи по остальной части среды. Иногда применяют метод пластинчатых разводок, который заключается в перемешивании различных разведении исследу­емого материала с расплавленным и остуженным питательным агаром в колбе или пробирке. После этого его разливают в чашки Петри и инкубируют в термостате. Для уничтожения сопутствующих неспорообразующих микроорганизмов иссле-

рриый материал прогревают при 80°С или подвергают крат-еменному кипячению. Споры микроорганизма при этом охраняются и при посеве прогретого материала на питательную еду прорастают, образуя чистую бактериальную культуру в Ш случае, если принадлежат только данному виду. Если в едуемом материале содержатся споры разных видов бак-ерий, то данный метод для получения чистой культуры непри-оден.

Подавление размножения посторонней микрофлоры при еве исследуемого материала на питательные среды доста­ется воздействием на них каких-либо факторов, не препят-рпвующих размножению основного микроба: неодинаковой ьной температуры для роста разных бактерий, анти-этиковили других химических веществ, а такжефагов, первом случае посевы инкубируют при температуре, задер-вающей рост сопутствующей микрофлоры. Так, например, выделения чистой культуры бактерий чумы посевы инку-руют при температуре около 5°С. Во втором случае в пита-ьную среду вносят соответствующее вещество или фаг в рого определенной концентрации, препятствующей размно-внию сопутствующих бактерий, но не оказывающей выражен­ного ингибирующего действия на исследуемый микроб. Кроме упомянутых методов, в бактериологической практике адгда применяются и другие, например для выделения чистой ультуры бактерий протея (Рго1еш ушеапз) используют его юсобность к «ползучему» росту.

Для выделения чистых культурбольшинства бактерий рбычно затрачивается не более 2—3сут. Для выращивания кобактерий туберкулеза этот срок удлиняется до 4-6 нед. Процесс выделения чистой культуры можноразделить на Несколько этапов. Первый этап. Из исследуемого материала готовят мазок, |»крашивают по Траму или другим методом и микроскопируют. |Дляпосеваисследуемыйматериалвслучаенеобходиости разводят в пробирке со стерильным изотоническим раствором иорида натрия. Одну каплю приготовленного разведения на-аосят петлей на поверхностьпитательногоагара вчашку 1етри и тщательно втирают шпателем в среду, равномерно распределяя материал по всей ее поверхности. После посева ку переворачивают дном кверху, подписывают и помещают Ш термостат при 37°С на 18—24 ч. . р Второйэтап.Просматривают чашки и изучают изоли­рованные колонии, обращая

их форму, величину, .консистенцию и другие признаки. Для определения морфологии рлеток и их тинкториальных свойств из части исследуемой колонии готовят мазок, окрашивают по Граму и микроскопи-руют. Для выделения и накопления чистой культуры одну изолированную колонию или несколько различных изолирован­ных колоний пересевают в отдельные пробирки со скошенным агаром или какой-либо другой питательной средой. Для этого часть колонии снимают петлей, не задевая соседние колонии. Третий этап. Отмечают характер^ роста выделенной чистой культуры. Визуально чистая культура характеризуется однородным ростом. При микроскопическом исследовании окрашенного мазка, приготовленного из такой культуры, в нем обнаруживаются морфологически и тинкториально однородные клетки. Однако в случае выраженного полиморфизма, присущего некоторым видам бактерий, в мазках из чистой культуры наряду с типичными встречаются и другие формы клеток.