14. Маслянокислое брожение, химизм, возбудители.

Возбудитель: Clostridium butyricum

Источником углерода для маслянокислых бактерий могут служить моно- и дисахариды, некоторые полисахариды, лактат и пируват, маннит, глицерин. Источником азота для них служат разнообразные вещества: аминокислоты, аммиачные соединения и даже молекулярный азот.

Маслянокислое брожение начинается с трансформации сахаров в пируват при гликолизе.

Пируват превращается в ацетил-СоА, СО2 и Н2

При участии ферментной системы: пируват +ферредоксиноксидоредуктаза. Из ацетил-КоА через ацетилфосфат синтезируется ацетат. Синтез бутирата начинается с конденсации двух молекул ацетил-КоА, возникших в результате декарбоксилирования пирувата, что приводит к образованию ацетоацетил-КоА. Он восстанавливается в В-оксибу-

тирил-КоА. С отщеплением от молекулы В-оксибутирил-КоА молекулы воды возникает кротонил-КоА, ферментативно восстанавливающийся в бутирил-КоА. Наконец, после гидролиза бутирил-КоА

и переноса КоА на ацетат образуется бутират.

Превращение ацетил-КоА в ацетилфосфат, а затем в ацетат сопровождается синтезом АТФ. Таким образом, в процессе субстратного фосфорилирования при маслянокислом брожении синтезируется третья молекула АТФ (две другие образовались в процессе

гликолитического расщепления глюкозы). Суммарное уравнение

маслянокислого брожения:

4С6Н12О6 = ЗСН3СН2СН2СООН + 2СН3СООН +8СО2 + 8Н2

15. Морфологические особенности бактерий: капсула, фимбрии, пили.

Клетки большинства бактерий окружены слизистым слоем, расположенным поверх клеточной стенки, — капсулой.

По химическому составу капсулы большинства бактерий можно разделить на два типа. Одни представлены полисахаридами, другие — полипептидами. Также существуют капсулы с высоким содержанием липидов, гетерополисахаридов и других веществ. Некоторые бактерии, например уксуснокислые (Acetobacter xylinum),

способны синтезировать своеобразную капсулу, состоящую из аморфной массы молекул целлюлозы.

Капсулы содержат до 98% воды, что составляет дополнительный осмотический барьер, они также защищают клетку от механических повреждений и высыхания. Капсулы служат защитой клетки от действия токсических веществ и радиации, для болезнетворных форм — от защитных сил макроорганизма — фагоцитов, других неблагоприятных факторов окружающей среды.

Клетки бактерий могут иметь длинные, тонкие и прямые нити — фимбрии. Фимбрии значительно короче и тоньше жгутиков, но более многочисленны. Обнаружены они как у подвижных, так и у неподвижных организмов.

Длина фимбрии составляет 1,5 мкм, диаметр — 7 нм. На одну бактериальную клетку обычно приходится 50—400 фимбрии. Они располагаются по всей поверхности клетки и состоят из белка — пилина.

Есть фимбрии первого и второго типов. Фимбрии первого типа характерны для многих бактерий, в связи с чем их называют фимбриями общего типа. Наличие фимбрии первого типа помогает бактериальной клетке прилипать к клеткам живых организмов (эритроцитам и другим

клеткам животных и человека, к клеткам растений и грибов) и неорганическим субстратам или способствует образованию пленок на поверхности жидкостей, в которых протекает жизнедеятельность бактерий. Фимбрии данного типа служат органами прикрепления.

Фимбрии второго типа, так называемые половые фимбрии, или F-пили , имеющие внутри канал, через который передается генетический материал от одной клетки к другой при конъюгации бактерий. Половые пили представляют собой белковые цилиндры толщиной 8,5—9,5 нм и длиной до 1,1 мкм. Полагают, что F-пили обеспечивают контакт между двумя клетками и служат конъюгационной трубкой, по которой происходит передача ДНК. Через пили в клетки бактерий могут

проникать вирусы (фаги). Фимбрии не считают обязательной структурой бактериальной клетки, так как без них бактерии могут нормально расти и размножаться.