25. Разложение белковых веществ микроорганизмами (аммонификация) в аэробных и анаэробных условиях. Значение процесса в природе и практике.

В цитоплазме клеток содержатся белковые вещества, которые в виде остатков растений и трупов животных попадают в почву, где они подвергаются разложению. В результате распада белков происходит выделение азота и виде аммиака, отчего процесс получил название аммонификации (гниение). Аммонификация белковых веществ—первый микробиологический процесс по превращению азотистых соединении в природе. Он протекает при температуре не ниже 10°С в определенной влажности. Процесс аммонификации может проходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Аммонификация происходит при участии разнообразных микробов: бацилл, бактерий, актиномицетов, плесневых грибов. По отношению к кислороду воздуха их делят на аэробов, факультативных аэробов и анаэробов.

При аммонификации (гниении) белков в аэробных условиях совершается глубокий распад их с образованием простых продуктов: аммиака, сероводорода, углекислоты, воды. В анаэробных условиях кроме NH₃, H₂S, CO₂ и воды образуются органические вещества: скатол, индол, меркаптаны, фенол, жирные кислоты, трупные яды: кадаверин, путресцин, агматин.

Наиболее активными возбудителями гниения белков являются Bac. mycoides, Bac. subtilis, Bac. mesentericus, Bac. megaterium. Все они спорообразующие грамположительные подвижные аэробы. К необразующим споры аэробам относится чудесная палочка Serratia marcescens, образующая кроваво-красный пигмент, а также факультативно-анаэробные бактерии семейства Еnterobacteriacee (Proteus, Escherichia, Pseudomonas и др.) бесспоровые, подвижные, грамотрицательные палочки и наконец, Cl.putrificum и Cl.sporogenes. Последние два анаэробы, содержатся в кишечнике, и после смерти вызывают зловонное разложение трупов.

Ежегодно в огромных количествах (около 50 млн. т) в почву поступает мочевина, которую выделяют люди и животные. Она не может непосредственно быть использована для питания растений. Вначале при взаимодействии мочевины с водой образуется нестойкая углеаммиачная соль, которая под действием уробактерий расщепляется до NH₃, CO₂ и H₂O. К возбудителям разложения мочевины относятся: Urobacillus probates и Urobacillus pasteuri - перитрихи, из шаровидных Sporosarcina ureae, которая также имеет жгутики. Уробактерии - аэробы и хорошо развиваются в щелочной среде при рН 9-10.

Аммонифицирующие бактерии выполняют огромную санитарную роль, очищая почву, воду и атмосферу от разлагающегося органического субстрата. В то же время гниению (аммонификации) подвергаются любые, незащищенные от микробов продукты (мясо, рыба, яйца). Гнилостные процессы протекают также и при газовой гангрене, когда омертвевшие ткани заселяются аэробными и анаэробными бактериями.

26. Механизм поступления питательных веществ в клетку (пассивная, облегчённая диффузия, активный транспорт). Тургор, плазмолиз, плазмоптиз.

Существует 2 типа переноса веществ:

Пассивный (вещество проникает по градиенту концентрации, не тратится энергия)

простая диффузия (происходит, когда конц-ция питательных веществ велика, ее переноса незначительно (вода, ядовитые вещества, чужеродные вещества, ингибиторы метаболизма));

облегченная диффузия – используются пермеазы (белки-переносчики) и зависит от конц-ции вещества в среде. Избирательно поглощает вещества.

Активный транспорт – с помощью пермеаз, но затрачивается энергия. В клетке вещества могут накапливаться.

Транслокация радикалов – вещества могут модифицироваться. Позволяет поглащать крупные фрагменты ДНК.

В клетке имеются специализированная ферментная система, которая обеспечивает перемещение вещества через мембрану. Поступив в клетку, источики веществ и энергии используется в сети растений распада и синтеза веществ. Вещество для катаболизма и метаболизма – амфиболиты.

Тургор тканей— напряжённое состояние оболочек живых клеток. Тургорное давление — внутреннее давление, которое развивается в растительной клетке когда в неё в результате осмоса входит вода, и цитоплазма прижимается к клеточной стенки; это давление препятствует дальнейшему проникновению воды в клетку.

Тургор обуславливается тремя факторами: внутренним осмотическим давлением клетки, которое вызывает напряжение клеточной оболочки, внешним осмотическим давлением, а также упругостью клеточной оболочки.

Тургор животных клеток, за редким исключением, невысок. Разница между внутренним и внешним давлением не превышает 1 атмосферы. Тургор клеток у растенийигрибовсущественно выше; обычно внутреннее давление составляет от 5 до 10 атмосфер, живые ткани по этой причине обладают упругостью и существенной конструктивной прочностью. У некоторых растений, растущих на засоленных почвах (галофитов), а также у грибов разница между внутренним и внешним давлением клеток может достигать 50 и даже 100 атмосфер.

Тургор — показатель оводнённости и состояния водного режима живых организмов. Снижением тургора сопровождаются процессы автолиза(распада), увядания и старения клеток.

Плазмолиз - отделение протопласта от оболочки при погружении клетки в гипертонический раствор.

Плазмолиз характерен главным образом для растительных клеток, имеющих прочную целлюлозную оболочку. Животные клетки при перенесении в гипертонический раствор сжимаются. В зависимости от вязкости протоплазмы, от разницы между осмотическим давлением клетки и внешнего раствора, а следовательно от скорости и степени потери воды протоплазмой, различают плазмолиз выпуклый, вогнутый, судорожный и колпачковый. Иногда плазмолизированные клетки остаются живыми; при погружении таких клеток в воду или гипотонический раствор происходит деплазмолиз.

Плазмоптиз явление, при котором вследствие чрезмерно высокого тургорногодавления наблюдается разрыв клеточной оболочки. П. происходит при погружении клеток в дождевую или дистиллированную воду, активно входящую в вакуоль и резко повышающую гидростатическое давление на оболочки. Иногда разрываются целые группы клеток при растрескивании сочных плодов.