Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

46-70

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
17.04.2015
Размер:
816.05 Кб
Скачать

46. Химический состав микробной клетки. химический состав микроорганизмов весьма сложный. Кроме того, в связи с видовыми, возрастными и иными особенностями отличается большим разнообразием. В состав любой микробной клетки входят так называемые органогены, иными словами, химические элементы, из которых образуются все органические вещества, - это углерод (С) , водород (H), кислород (О) и азот (N). Кроме того, в микробных клетках содержатся элементы - сера, фосфор, железо, калий, кальций, магний, натрий, хлор; следы цинка, кадмия, леди, кобальта и других микроэлементом, играющих важную роль в процессах роста, размножении и активации микробных ферментов.

Постоянной составной частью микробной клетки является вода. Тело микроба содержит от 75 до 85%, споры - до 40%. Вода находится как в свободном, так ив связанном состоянии. Свободная вода является дисперсной средой для коллоидов и растворителем для кристаллических веществ, источником водородных и гидроксильных ионов. Она принимает участие в различных химических, реакциях. Сухое вещество в количестве от 15 до 25% веса микробной клетчатки включает: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липоиды, витамины, ферменты, антибиотики и другие вещества. Основная масса сухого вещества микробной клетки (50%) представлена белками, среди которых, имеются сложные и простые. Для жизнедеятельности микроба наиболее важное значение имеют сложные белки - нуклеопротеиды, липоиды, глюкопротеиды, хромопротоиды и т. д.

47. Фенотипические и генетические изменения микроорганизмов.

Изменчивость микроорганизмов (рис.10.1) подразделяется на

наследственную, обусловленную генотипическими изменениями,

и

ненаследственную (фенотипическую).

 

Фенотипические изменения

При фенотипической изменчивости микробы, образовавшиеся из одной материнской клетки, могут различаться между собой по ферментативной активности, морфологическим признакам, потребности в источниках питания.

К фенотипической изменчивости относятся:

Адаптация – приспособление микроорганизмов к новым условиям среды. В настоящее время это явление объясняется не изменением в микробной клетке, а развитием ранее измененных особей и гибелью неприспособленных. Таким образом, происходит естественный отбор.

Диссоциация – культурная изменчивость, когда, например, из засеянной на плотную среду чистой культуры вырастают резко отличающиеся по морфологической структуре колонии (тип S – гладкие, тип R – шероховатые, тип M – слизистые).

Модификация – изменение микроорганизмов под влиянием условий

среды. Изменяются только фенотипические (внешние) признаки (форма, размеры, цвет колоний). Модификация наблюдается в нормальных условиях жизни, это реакция на внешние раздражения, не связанные с нарушением физиологических процессов в организме. Модификационные изменения легко исчезают при устранении условий, их вызвавших.

Генотипические изменения. Изменчивость признаков микроорганизмов, обусловленная перестройкой генетического аппарата,

проявляется в виде мутаций и генетических рекомбинации (комбинативные изменения).

Мутации – внезапные, скачкообразные изменения генов. Процесс мутирования генов приводит к таким изменениям, которые передаются по наследству и сохраняются даже тогда, когда вызвавший их фактор перестает действовать.

Спонтанные мутации (без направленного воздействия) очень редки: примерно одна на 100 тыс. Они характеризуются изменением какого-нибудь одного признака и обычно стабильны.

Индуцированные или мутагенные мутации возникают вследствие воздействия факторов среды. Они встречаются сравнительно часто. Мутагенным действием обладают ультрафиолетовые, рентгеновские и радиоактивные излучения, которые вызывают повреждение генетического аппарата клетки. К химическим мутагенам относятся сильнодействующие вещества: отравляющие (иприт), лекарственные (йод, перекись водорода), кислоты и др. Примером биологических мутагенов может быть ДНК.

Бактериальные клетки, в которых произошла мутация, называют

мутантами.

Генетические рекомбинации заключаются в объединении и обычно немедленной перетасовке генов, принадлежащих близкородственным, но генотипически различным организмам.

Генетические рекомбинации у эукариот – это образование индивидумов с новым сочетанием продуктов в результате полового процесса.

У прокариот комбинативные изменения проявляются в результате

трансформации, трансдукции, конъюгации.

Трансформация – перенос генетической информации от бактерии донора (в форме отдельных фрагментов ее ДНК) в клетку реципиента. Наиболее эффективно трансформация происходит у бактерий одного и того же вида или близкородственных видов. При этом в хромосому реципиента включается только одна нить ДНК донора с образованием молекулярной гетерозиготы.

Обычно бактериальная клетка в результате трансформации приобретает одно свойство. С помощью трансформирующей ДНК передаются такие признаки, как капсулообразование, ферментативная активность, устойчивость к ядам, антибиотикам и т.д.

Трансдукция – перенос генов (фрагментов ДНК) от донорской клетки бактерии к реципиентной посредством умеренного фага.

При трансдукции возможен перенос генов, контролирующих

особенности питания бактерий, двигательный аппарат (жгутики) и другие свойства.

Конъюгация – форма полового процесса, при котором происходят соединение мужской и женской микробных клеток и обмен между ними ядерным веществом через цитоплазматический мостик, образующийся между клетками. При этом генетический материал клетки-донора переходит в клетку-реципиент. После рекомбинации и деления клетки образуются формы с признаками конъюгирующих клеток.

Таким образом, все три формы комбинативной изменчивости одинаковы по существу. При трансформации участок ДНК клетки-донора входит в клеткуреципиент; при трансдукции эту роль выполняет фаг, а при конъюгации перенос генетической информации осуществляется через цитоплазмитический мостик (пили).

Вследствие генетических рекомбинаций образуются новые бактериальные клетки – рекомбинанты, у которых имеются наследственные признаки обоих «родителей».

48. Силос. Способы силосования. Микрофлора силоса. Динамика процесса силосования способы силосования: Силосование – динамичный процесс, в нем выделяют три фазы.

Первая фаза – развитие смешанной микрофлоры. После скашивания растений изменяется их физиологическое состояние. Нарушается целостность клеток, состояние тургора сменяется состоянием расслабления. В окружающую среду выделяется сок, а вместе с ним и легкорастворимые сахара. Пространство между растениями заполняется соком, но в некоторых местах остается воздух, создаются условия для развития разных физиологических групп. Но с уплотнением силосной массы условия меняются, прекращается доступ кислорода воздуха, более усиленно развиваются молочнокислые бактерии, накапливаются кислоты, тормозится развитие других физиологических групп микроорганизмов. Первая фаза сравнительно быстро проходит при холодном способе силосования и имеет затяжное течение при горячем способе.

Вторая фаза – основное брожение, в котором преобладают молочнокислые бактерии. Они и дальше подкисляют корм, происходит гибель и задержка роста некоторых неспорообразующих микробов, сохраняются бациллы. Молочнокислые кокки, которые сильно размножаются в начале фазы, заменяются молочнокислыми палочками. Ко времени массового развития молочнокислых палочек питательные вещества корма ( в основном сахара) бывают в значительной степени израсходованы, наступают неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, поэтому их количество постепенно уменьшается.

Третья фаза характеризуется накоплением большого количества молочной кислоты и постепенным отмиранием кокковых и палочковидных форм микробов. Этой фазой заканчиваются микробиологические процессы в силосуемой массе.1. Молочнокислые бактерии, 2. Гнилостные

бактерии. 3. Плесневые грибы. 4.Маслянокислые бактерии. 5. Дрожжи.

49. Классификация грибов. Характеристика высших и низших грибов. Фитопатогенные представител. низших.грибов.

Грибы относятся к царству Mycota, которое делится на два отдела в зависимости от наличия жесткой клеточной стенки: отдел Myxomycota (слизевики) и отдел Eumycota (истинные грибы).

Впищевой промышленности встречаются главным образом представители истинных грибов, классификация которых базируется на трех признаках:

1. Строение мицелия.

2. Наличие полового способа размножения.

3.Особенности полового размножения.

1. Класс фикомицетов.

К этому классу относятся низшие грибы, имеющие несептированный многоядерный мицелий. К фикомицетам относятся мукоровые грибы, которые широко распространены в природе. Наибольшее значение имеют представители родов Mucor и Rhizopus.

Размножаются фикомицеты бесполым и половым путем. При бесполом рязмножении образуются спорангиеносцы, при половом – в результате слияния двух гиф происходит образование зиготы (зигоспоры), которая после периода покоя прорастает и образует короткую гифу со спорангием на конце. При прорастании споры происходит деление ядер.

Многоядерная цитоплазма спорангия распадается на множество спорангиеспор, которые в благоприятных условиях прорастают в мицелий.

Грибы рода Мисоr (рис.4.3, а) вызывают порчу пищевых продуктов. Отдельные представители этого рода нашли применение как продуценты ферментных препаратов, органических кислот, спиртов, каротиноидов, стероидов.

Грибы рода Rhizopus вызывают так называемую «мягкую гниль» ягод, плодов и овощей.

2. Класс аскомицетов.

Аскомицеты (сумчатые грибы) являются высшими грибами, т.е. имеют септированный мицелий. При бесполом размножении образуются конидиеносцы с экзоспорами.

При половом размножении образуется аск (сумка) со спорами. Начинается половое размножение с образования аскогонов, несущих трихогину – трубочку, по которой в аскогон попадают мужские ядра. Диплоидное ядро, как правило, претерпевает три деления, в результате образуются 8 аскоспор.

Существуют аскомицеты, у которых аски развиваются на специальных плодовых телах. Такие грибы называют плодосумчатые.

Вгруппу плодосумчатых аскомицетов входят грибы родов Penicillium

(рис.4.3, в) и Aspergillus (рис.4.3, б), которые являются возбудителями порчи различных пищевых продуктов, и в частности, плодов и овощей, особенно при хранении (различные гнили). Кроме того, некоторые аспергиллы являются патогенными для человека и животных, вызывают заболевания верхних дыхательных путей, слизистой рта, кожи (аспергиллез). Другие виды аспергиллов, а также гриб спорынья (паразит злаковых растений) выделяют ядовитые вещества, вызывающие пищевые отравления.

Некоторые представители пенициллов и аспергиллов нашли практическое применение. Так, отдельные представители пеницилловых грибов используются как продуценты антибиотика пенициллина в промышленных масштабах, другие – в производстве сыров «Рокфор» и «Камамбер».

Аспергиллы являются продуцентами органических кислот и применяются для промышленного получения лимонной кислоты. Многие аспергиллы используются также для получения ферментных препаратов.

Кголосумчатым аскомицетам относятся грибы, аск у которых образуется непосредственно на мицелии. Типичными представителями голосумчатых грибов являются дрожжи.

3. Класс базидиомицетов.

Кэтому классу относятся высшие макроскопические грибы. К

базидиомицетам относятся шляпочные съедобные и ядовитые грибы (шампиньоны, сыроежки, поганки), головневые грибы (паразиты злаковых культур), трутовые грибы (разрушители древесины), ржавчинные грибы (паразиты культурных растений).

Характерной особенностью этого класса является преимущественное размножение половым способом – базидиями с базидиоспорами.

Подразделяются базидиомицеты на две группы: с одноклеточными базидиями и с многоклеточными базидиями. Ядро базидиальных клеток делится дважды, в результате чего образуются 4 ядра, а затем четыре базидиоспоры.

4. Класс дейтеромицетов.

К этому классу отнесены высшие грибы, половое размножение у которых не обнаружено.

Представители этого класса размножаются вегетативным путем (кусочком мицелия или отдельными клетками – оидиями) и бесполым путем – конидиями. По форме конидии бывают шаровидные, эллипсовидные, нитевидные, серповидные, звездчатые и др.

Несовершенные грибы широко распространены в природе, некоторые являются паразитами культурных растений, вызывают порчу пищевых продуктов, являются возбудителями заболеваний кожи человека.

Грибы рода Fusarium являются возбудителями заболевания плодов и овощей (фузариоз), злаков, вызывают порчу картофеля (сухая гниль), вызывают тяжелые пищевые отравления.

Грибы рода Botrytis вызывают порчу лука, капусты, моркови,

помидоров, а вместе с другими грибами – кагатную гниль сахарной свеклы. Грибы рода Altemaria поражают корнеплоды в период хранения

(черная гниль)

Представители рода Cladosporium часто обнаруживаются на пищевых продуктах, хранящихся в холодильниках.

50.Ферменты и их роль в превращении веществ микроорганизмами. В каждом организме (животном, растительном или микробной клетке) все время происходят сложные процессы превращения веществ. Велика роль, а этих процессах ферментов, или энзимов - биологических катализаторов белковой природы. Ферменты микробов делят на эндо - и экзоферменты. Эндоферменты прочно связаны с цитоплазмой, осуществляют дальнейшее разложение поступающих питательных веществ, и превращение их в составные части клетки. Экзоферменты выделяются в окружающую среду, где производят превращение питательных веществ до более простых соединений, которые затем проходят через оболочку микробной клетки и служат пластическим материалом.

51.Возбудители бациллярных инфекций Бациллярный ангиоматоз — системная инфекция, вызванная бактериями рода

Bartonella Возбудителями туберкулѐза являются микобактерии — кислотоустойчивые бактерии рода Mycobacterium. Всего известно 74 вида микобактерий. Они широко распространены в почве, воде, среди людей и животных. Однако туберкулѐз у человека вызывает условно выделенный комплекс, включающий в себя Mycobacterium tuberculosis (человеческий вид), Mycobacterium bovis (бычий вид), Mycobacterium africanum, Mycobacterium bovis BCG (БЦЖ-штамм бычьего вида), Mycobacterium microti, Mycobacterium canettii. В последнее время к нему отнесены Mycobacterium pinnipedii, Mycobacterium caprae,

филогенетически имеющие отношение к Mycobacterium microti и

Mycobacterium bovis.

52.Формы бактерий, движение, размножение

По внешнему виду бактерии подразделяются на 3 основные формы: кокки, палочковидные бактерии, извитые бактерии

Кокками (от греч. «coccus» – ягода) называют сферические или шаровидные бактерии. Различные виды бактерий этой группы различаются между собой:

диаметром; диаметр шаровидных бактерий не превышает 1–2 мкм;

взаимным расположением клеток.

У разных видов бактерий закономерность расположения клеток после деления неодинакова (рис. 3.1). В зависимости от этого кокковые формы делятся на:

монококки или микрококки – клетки кокков располагаются поодиночке; диплококки – кокки располагаются попарно, так как деление клетки

происходит в одной плоскости; стрептококки – кокки располагаются в виде цепочек, напоминающих

нити бус, деление клеток происходит в одной плоскости, причем клетки после деления не отделяются друг от друга;

Палочковидные бактерии (рис. 3.2) имеют форму вытянутого цилиндра и различаются:

размерами (длиной и толщиной); средняя длина палочковидных бактерий составляет 2–7 мкм при диаметре 0,5–1 мкм. Однако есть как значительно более крупные формы, так и очень мелкие, величина которых находится на грани видимости в обычные световые микроскопы (0,1–0,2 мкм);

взаимным расположением клеток; палочковидные бактерии могут располагаться поодиночке, попарно (диплобактерии) и цепочками

(стрептобактерии);

палочки бывают спорообразующие и неспорообразующие; спорообразующие палочки делятся на бациллы и клостридии. У бацилл размер споры меньше толщины палочки, и поэтому форма клетки не меняется. Споры у клостридии по диаметру больше толщины клетки, и поэтому при образовании споры форма клетки меняется и приобретает вид

веретена (клостридиальное расположение споры) или барабанной палочки (плектридиальное расположение споры);

палочковидные бактерии бывают подвижные и неподвижные; клетки подвижных форм палочковидных бактерий снабжены специальными приспособлениями для движения – жгутиками.

Извитые формы бактерий (рис. 3.3) в зависимости от степени изогнутости подразделяются на вибрионы, спириллы и спирохеты.

Вибрионы имеют вид запятой, самые мелкие из извитых форм. Длина клетки вибрионов не превышает 1–3 мкм.

Клетки спирилл длиной от 5 до 30 мкм имеют один или несколько завитков.

Характерная особенность спирохет – крайне малый диаметр клетки (0,1–0,6 мкм) при относительно большой (5–500 мкм) длине клетки. Клетки спирохет имеют вид штопора, покрыты эластичной оболочкой, позволяющей им винтообразно изгибать тело.

Размножение:Для прокариот характерно деление клетки на 2 части

(бинарное деление).

При делении кольцевая ДНК прикрепляется к цитоплазматической мембране, расшнуровывается. При этом образуются 2 цепочки нуклеотидов, которые комплементарно достраиваются, в результате чего образуются две кольцевые двухцепочных молекулы ДНК.

У подавляющего числа грамположительных бактерий деление происходит ровно пополам с помощью поперечной перегородки (сеты), которая образуется за счет выпячивания внутрь клетки цитоплазматической мембраны.

У грамотрицательных бактерий деление происходит путем образования перетяжки (цитоплазматическая мембрана и клеточная стенка прогибаются до слияния с противоположной поверхностью клетки).

Незначительная часть бактерий размножается почкованием (стебельковые бактерии).

Движение бактерий осуществляется:С помощью жгутиков.

Жгутики имеют палочковидные бактерии и некоторые извитые формы. Наличие жгутиков, их расположение являются постоянными для данного вида признаками и имеют диагностическое значение. Некоторые виды бактерий имеют один жгутик (монотрихи), у других жгутики располагаются пучками на одном или обоих концах клетки (политрихи), у третьих покрывают всю поверхность клетки (перитрихи).

Длина жгутиков может во много раз превышать длину клетки бактерий, достигая 10–30 мкм и более. Поперечный размер жгутиков составляет 0,01–0,03 мкм.

Скорость передвижения бактерий велика. За одну секунду клетка может пройти расстояние, в 20–50 раз превышающее длину ее тела. Происходит движение при вращении жгутиков вокруг своей оси или за счет сокращения жгутиков.

• Путем скольжения.

Характерно для бактерий, имеющих слизистый чехол. За счет слизи клетка скользит по поверхности и передвигается.

• Путем ползания.

Передвижение осуществляется за счет сокращения всей клетки. Такой тип движения осуществляют спирохеты.

• Реактивное движение.

Некоторые бактерии для передвижения выбрасывают порции слизи, и сами при этом отталкиваются.

53. Микробиология кожевенно-мехового сырья

Шкура животного состоит из эпидермиса (наружного слоя шкуры), дермы и подкожного слоя (клетчатки). В эпидермисе имеются выводные протоки сальных и потовых желез. Поверхность эпидермиса, особенно волосяной покров (шерсть), всегда содержит различные микроорганизмы. Дерма состоит из верхнего сосочкового и нижнего сетчатого слоев. В дерме здоровых животных, имеющих нормальное физиологическое состояние организма, могут содержаться единичные микробные клетки.

Шкуры животных подвергают консервированию антисептиками, посолом. Однако сроки действия применяемых антисептиков ограничены, и через некоторое время после консервирования микроорганизмы, сохранившие жизнеспособность, в благоприятных условиях могут начать развиваться. Остаточная микрофлора кожевенно-мехового сырья, консервированного посолом, бывает представлена главным образом солелюбивыми и солеустойчивыми микроорганизмами: бактериум галофилум (Bact.

halophilum), различными кокками, чудесной палочкой, аэробными бациллами, плесневыми грибами, дрожжами и др.

54. Денитртфикация. Виды денитрификации

Денитрификация (восстановление нитрата) — сумма микробиологических процессов восстановления нитратов до нитритов и далее до газообразных оксидов и молекулярного азота. В результате их азот возвращается в атмосферу и становится недоступным большинству организмов. Осуществляется только прокариотами (причѐм как бактериям, так и археями) в анаэробных условиях и связана с получением ими энергии.

Ребят про виды я вообще не хуя не нашел того что нам надо

55.Образование лимонной, щавельной и других кислот грибами

Щавелевую кислоту выделяют многие грибы. Ее образованию спо собствует щелочная реакция питательной среды. Химизм образования кислот у грибов. Не подлежит сомнению, что в образовании различных кислот из глюкозы участвуют реакции цикла трикарбоновых кислот («цикла лимонной кислоты»). Есть основания предполагать, что яблочная, фумаровая, янтарная и лимонная кислоты образуются так, как это описано для цикла трикарбоновых кислот, а за тем непосредственно выделяются в средуМолочную кислоту выделяют главным образом представители по рядка Mucorales (Rhizopus nodosus, R.oryzae, R. arrhizus, R. nigricans) и другие фикомицеты (Allomyces, Saprolegnia, Blastocladiella). Однако у грибов она никогда не бывает единственным продуктом, как у гомо-ферментативных молочнокислых бактерий. Наряду с молочной кисло той грибы образуют в небольших количествах фумаровую, янтарную, яблочную, муравьиную и уксусную кислоты, а также этанол. Для полу чения максимального выхода молочной кислоты необходимо присут ствие 02. Поскольку грибы не нуждаются в сложных питательных сре-дах и в качестве источника азота довольствуются мочевиной, получать молочную кислоту в особо чистом виде с помощью грибов проще, чем использовать молочнокислое брожение, осуществляемое лактобацилла-ми. Способность к образованию фумаровой кислоты характерна для многих родов Mucorales (Mucor, Cunninghamella,

Circinella, Phizopus).

56.Дрожжевание кормов

При дрожжевании в корме происходит быстрое размножение дрожжей, сопровождаемое спиртовым брожением. Одновременно

размножаются молочнокислые бактерии, продуктами жизнедеятельности которых являются молочная, уксусная, муравьиная и некоторые др. летучие кислоты. В результате pH корма повышается до 3,8—4,2, что препятствует развитию гнилостных бактерий. Дрожжи способны синтезировать белок из простых азотистых соединений, благодаря чему в корме увеличивается общее количество белка. Бактериальный белок дрожжей по составу близок к белкам животного происхождения и содержит большое количество незаменимых аминокислот. В процессе Д. к. увеличивается и переваримость белка. Кроме того, кормовая масса обогащается витаминами группы В и ферментами. Все эти качественные изменения обусловливают благоприятное воздействие дрожжѐванного корма на аппетит, здоровье, воспроизводительные функции и продуктивность животных. Для Д. к. используют культуру пекарских дрожжевых грибков. Кроме них, в дрожжевании участвуют и дрожжи вида Anthomyces Reukauffii и др., присутствующие на поверхности зѐрен. Интенсивность размножения дрожжей зависит от наличия питательного материала для них в дрожжуемой массе, степени измельчения и влажности корма, температуры и аэрации. Быстро размножаются и растут дрожжевые грибки в среде, богатой растворимыми углеводами, азотистыми соединениями и минеральными веществами. Оптимальная температура для развития дрожжей 20—25°С. Корм должен иметь консистенцию густой каши. Аэрация обеспечивается перемешиванием. Дрожжуют корма опарным и безопарным способами. Для подготовки опары дрожжи добавляют сначала к небольшой части корма, смешанного с тѐплой водой. Через 4—6 ч к готовой опаре добавляют остальную часть корма и выдерживают в течение 3 ч. При безопарном способе дрожжи смешивают сразу со всей порцией корма; дрожжевание продолжается

6—9 ч.

57. Микробиология мяса. факторы, влияющие на развитие микробов при созревании мяса

Микробиология мяса. В крови, мышцах здоровых животных, как правило, микроорганизмы отсутствуют. Значительное же содержание микробов в мясе и мясопродуктах объясняется загрязнением их при обработке. Внутри мышц, в крови обнаруживаются микробы лишь у больных и ослабленных животных, организм которых не в силах препятствовать проникновению микрофлоры через стенки кишечника. В процессе первичной переработки скота микробы с шерстного покрова, со шкуры, из кишечника, с орудий убоя и обработки, с оборудования попадают на поверхность туши. Через лимфатические и кровеносные сосуды при обескровливании