Добавил:
dansnpa
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:3 КУРС / Презентации Микробиология 1.ppt
X
- •ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
- •С. В. Прудникова
- •Оглавление
- •Оглавление
- •Лекция № 1
- •Микробиология – наука о микроорганизмах
- •Открытие мира микроорганизмов связано с развитием оптической техники
- •Роберт Гук
- •Антони ван Левенгук
- •Изучение процессов брожения
- •Георг Эрнст Шталь
- •Жорж-Луи Леклерк де Бюффон
- •Антуан Лоран Лавуазье (A. L. Lavoisier, 1743–1794)
- •Ж. Б. Демазьер
- •Научная деятельность Луи Пастера
- •Развитие микробиологии в XIX веке
- •www.biologie.de
- •Научные достижения Р Коха
- •Ценковский Лев Семенович (1822–1887) – родоначальник русской микробиологии.
- •Мечников Илья Ильич
- •Гамалея Николай Федорович
- •Виноградский Сергей Николаевич
- •Бейеринк Мартинус Виллем
- •Омелянский Василий Леонидович (1867–1928)
- •Открытие вирусов
- •Микология – наука о грибах
- •Воронин Михаил Степанович (1838–1903),
- •Ячевский Артур Артурович
- •Достижения русских микробиологов в XX веке
- •Исаченко Борис Лаврентьевич
- •Имшенецкий Александр Александрович
- •Красильников Николай Александрович
- •Мишустин Евгений Николаевич (1901–1991)
- •Открытие пенициллина
- •Ермольева Зинаида Виссарионовна (1898–1974) – микробиолог, академик АМН.
- •Шапошников Владимир Николаевич
- •Костычев Сергей Павлович (1877–1931)
- •Отрасли микробиологии
- •Лекция № 2
- •Размеры микроорганизмов
- •Морфология клеток
- •Основные формы бактерий
- •Морфологическая дифференцировка
- •Морфологически дифференцированные клетки бактерий
- •Условия, способствующие образованию покоящихся клеток
- •Покоящиеся клетки: эндоспоры
- •Эндоспоры обладают специфическими структурами:
- •Формирование эндоспоры
- •Отличия спор от вегетативных клеток
- •Факторы, обеспечивающие устойчивость эндоспор
- •Покоящиеся клетки: экзоспоры
- •Покоящиеся клетки: цисты
- •Клетки, участвующие в фиксации азота
- •Клетки, участвующие в размножении
- •Лекция № 3
- •Микроорганизмы
- •Сопоставление прокариотной
- •Сопоставление прокариотной и эукариотной клеточной
- •Строение бактериальной клетки
- •Поверхностные структуры клетки
- •Окраска по Граму (Ch. Gram, 1884)
- •Структура пептидогликана
- •Клеточная стенка грамположительных бактерий
- •Тейхоевые кислоты – обнаружены у грамположительных бактерий.
- •Клеточная стенка грамотрицательных бактерий
- •Липополисахариды – обнаружены у грамотрицательных бактерий.
- •Необычные клеточные стенки прокариот
- •Прокариоты без клеточной стенки
- •Сферопласты – бактерии, частично лишенные клеточной стенки.
- •L-формы бактерий – полностью или частично лишены пептидогликана.
- •Свойства L-форм бактерий:
- •Функции клеточной стенки
- ••Капсулы – аморфные слизистые образования. Состоят из полисахаридов.
- •• Чехлы – имеют тонкую структуру, часто многослойные.
- •Функции капсул и чехлов
- •Жгутики и механизмы движения
- •Escherichia
- •Строение жгутика грамотрицательных бактерий
- •Особенности движения спирохет
- •www.portalesmedicos.com
- •Таксис – направленное перемещение бактерий.
- ••Аэротаксис – движение относительно концентрации кислорода.
- •Ворсинки (фимбрии, пили) – поверхностные структуры клетки.
- •Процесс конъюгации бактерий
- •Цитоплазматическая мембрана
- •Модель строения элементарной биологической мембраны
- •Функции ЦПМ прокариот
- •Внутрицитоплазматические мембраны
- •Фотосинтетические мембраны – место локализации фотосинтетического аппарата.
- ••Карбоксисомы – содержат фермент фиксации СО2 – рибулозодифосфаткарбоксилазу.
- •Цитоплазма и ее содержимое
- •Рибосомы – рибонуклеопротеиновые частицы. Размер – 15–20 нм.
- •Запасные вещества прокариот
- •Генетический аппарат прокариот
- •Генетический аппарат прокариот
- •Репликация бактериальной хромосомы
- •Внехромосомные элементы
- •www.membrana.ru/
- •Химический состав прокариот
- •Лекция № 4
- •Аристотель (Aristotelus, 384–322 до н.э.), делил живой мир на два царства – растений
- •Классификация Р Уиттэкера (R.Whittaker)
- •Классификация прокариотов
- •Таксономические категории
- •2 типа систематики биологических объектов
- •Отто Фридрих Мюллер
- •Сигурд Орла-Йенсен
- •Система классификации определителя бактерий Берджи
- •Практическая систематика
- •Филогенетическая систематика
- •Филогенетическая систематика
- •Лекция № 5
- •Деление царства Procaryotae на высшие таксоны
- •Царство Procaryotae
- •Краткая характеристика отделов
- •Краткая характеристика отделов
- •Краткая характеристика отделов
- •Краткая характеристика отделов
- •Краткая характеристика отделов
- •Краткая характеристика отделов
- •Краткая характеристика отделов
- •Краткая характеристика отделов
- •Группа 1. Спирохеты
- •Группа 1
- •Группа 1
- •Группа 2. Аэробные, микроаэрофильные, подвижные, спиральные изогнутые грамотрицательные бактерии
- •Группа 2
- •Группа 2
- •Группа 2
- •Группа З. Неподвижные (редко, подвижные) грамотрицательные изогнутые бактерии
- •Группа 4. Грамотрицательные аэробные и микроаэрофильные палочки и кокки
- •Семейство Acetobacteriaceae
- •Семейство Acetobacteriaceae
- •Семейство Azotobacteriaceae
- •Семейство Halobacteriaceae
- •Семейство Legionellaceae
- •Семейство Neisseriaceae
- •Семейство Methylococcaceae
- •Семейство Pseudomonadaceae
- •Семейство Pseudomonadaceae
- •Семейство Pseudomonadaceae
- •Семейство Pseudomonadaceae
- •Семейство Rhizobiaceae
- •Семейство Rhizobiaceae
- •Семейство Rhizobiaceae
- •Группа 5. Факультативно анаэробные грамотрицательные палочки
- •Семейство Enterobacteriaceae
- •Семейство Enterobacteriaceae
- •Семейство Enterobacteriaceae
- •Семейство Enterobacteriaceae
- •Семейство Enterobacteriaceae
- •Семейство Enterobacteriaceae
- •Семейство Enterobacteriaceae
- •Семейство Vibrionaceae
- •Семейство Vibrionaceae
- •Семейство Vibrionaceae
- •Семейство Pasteurellaceae
- •Подгруппа 4
- •Группа 6. Грамотрицательные, анаэробные, прямые, изогнутые или спиральные бактерии
- •Группа 6
- •Группа 6
- •Группа 6
- •Группа 7. Бактерии, осуществляющие диссимиляционное восстановление
- •Группа 7
- •Группа 8. Анаэробные грамотрицательные кокки
- •Группа 9. Риккетсии и хламидии
- •Порядок Rickettsiales
- •Порядок Chlamydiales
- •Жизненный цикл хламидий
- •Фотосинтезирующие бактерии
- •Группа 10. Аноксигенные фототрофные бактерии
- •Группа 10. Пурпурные серные бактерии
- •Группа 10. Пурпурные несерные бактерии
- •Группа 10. Зеленые серные бактерии
- •Группа 10. Зеленые несерные бактерии
- •Группа 10. Гелиобактерии
- •Группа 11. Оксигенные фототрофные бактерии
- •Подгруппа II. Цианобактерии
- •1.Порядок Chroococcales.
- •Порядок Chroococcales
- •Порядок Pleurocapsales
- •Порядок Oscillatoriales
- •Порядок Nostocales
- •Порядок Nostocales
- •Порядок Stigonematales
- •Подгруппа II. Прохлорофиты
- •Группа 12. Аэробные хемолитотрофные бактерии и родственные организмы
- •Группа 12 разделена на подгруппы в зависимости от химической природы окисляемых соединений.
- •Бесцветные сероокисляющие бактерии
- •Железо- и марганец-окисляющие и/или осаждающие бактерии
- •Нитрифицирующие бактерии
- •Секция А
- •Группа 13. Почкующиеся
- •Простекобактерии
- •Группа 14. Бактерии, обладающие чехлом
- •Группа 15. Нефотосинтезирующие, не образующие плодовых тел
- •Одноклеточные палочковидные скользящие бактерии
- •Сероокисляющие скользящие бактерии
- •Плоские нитчатые скользящие бактерии
- •Группа 16. Скользящие бактерии, образующие плодовые тела: миксобактерии
- •Плодовые тела миксобактерий
- •Группа 17. Грамположительные кокки
- •Подгруппа аэробов
- •Подгруппа аэробов
- •Подгруппа факультативных анаэробов
- •Подгруппа факультативных анаэробов
- •Молочные стрептококки
- •Энтерококки
- •Подгруппа факультативных анаэробов
- •Подгруппа факультативных анаэробов
- •Подгруппа факультативных анаэробов
- •Подгруппа облигатных анаэробов
- •Группа 18. Грамположительные палочки и кокки, образующие эндоспоры
- •Род Bacillus
- •Род Bacillus
- •Род Bacillus
- •Род Bacillus
- •Бактерии рода Bacillus имеют большое практическое значение, являются промышленными продуцентами:
- •Род Clostridium
- •Род Clostridium
- •Группа 19. Грамположительные неспорообразующие палочки
- •Группа 19
- •Группа 20. Грамположительные неспорообразующие палочки
- •Группа 20
- •Группа 20
- •Группа 20
- •Группа 21. Микобактерии
- •Группы 22–29. Актиномицеты
- •Актиномицеты
- •Актиномицеты
- •Группа 22. Нокардиоформы
- •Группа 22. Нокардиоформы
- •Группа 23. Актиномицеты с многоклеточными спорангиями
- •Группа 23
- •Группа 24. Актинопланы
- •Группа 25. Стрептомицеты и родственные формы
- •Группа 25
- •Группа 25
- •Группа 26. Мадуромицеты
- •Группа 27. Термомоноспоры и родственные формы
- •Группа 28. Термоактиномицеты
- •Группа 30. Микоплазмы – бактерии без клеточной стенки
- •Группа 30. Микоплазмы
- •Группы 31–35. Архебактерии
- •Группа 31. Метаногены
- •Группа 32. Сульфатредуцирующие археи
- •Группа 33. Экстремально галофильные аэробные архебактерии (галобактерии)
- •Местообитания
- •Группа 34. Архебактерии, лишенные клеточной стенки
- •Группа 35. Экстремальные термофилы
- •Группа 35
- •Группа 35
- •Группа 35
- •Группа 35
- •Лекция № 6
- •Гипотезы о происхождении жизни
- •Гипотезы о происхождении жизни
- •Гипотезы о происхождении жизни
- •Гипотезы о происхождении жизни
- •Гипотезы о происхождении жизни
- •Гипотезы о происхождении жизни
- •Гипотезы о происхождении жизни
- •Гипотезы о происхождении жизни
- •Возникновение прокариотов
- •Возникновение прокариотов
- •Возникновение прокариотов
- •Возникновение прокариотов
- •Возникновение прокариотов
- •Возникновение прокариотов
- •Эволюция энергетических процессов прокариот
- •Эволюция энергетических процессов прокариот
- •Возникновение эукариотов
- •Возникновение эукариотов
- •Систематика и филогения прокариот
- •Систематика и филогения прокариот
- •Систематика и филогения прокариот
- •Систематика и филогения прокариот
- •Систематика и филогения прокариот
- •Лекция № 7
- •Царство Fungi (Mycetes) – грибы
- •Морфология грибов
- •Морфология грибов
- •Морфология грибов
- •• У дрожжевых грибов есть одноклеточная стадия в цикле
- •Морфология грибов
- •Физиология грибов
- •Размножение грибов
- •Способы вегетативного размножения дрожжевых клеток
- •Бесполое размножение
- •Половое размножение
- •Размножение грибов
- •Экологические группы грибов
- •Экологические группы грибов
- •Экологические группы грибов
- •Экологические группы грибов
- •Экологические группы грибов
- •Практическое значение грибов
- •Лекция № 8
- •Систематика грибов
- •При определении систематического положения грибов учитывают:
- •Отдел Myxomycota
- •Отдел Myxomycota
- •Класс Plasmodiophoromycetes
- •Отдел Heterocontae
- •Отдел Heterocontae
- •Класс Oomycetes
- •Класс Oomycetes
- •Класс Oomycetes
- •Отдел Eumycota – настоящие грибы
- •Класс Chytridiomycetes
- •Класс Chytridiomycetes
- •Класс Zygomycetes
- •Порядок Mucorales
- •Порядок Entomophthorales
- •Класс Ascomycetes
- •Класс Ascomycetes
- •Подкласс Hemiascomycetidae
- •Порядок Endomycetales
- •Род Saccharomyces
- •Аскоспоровые дрожжи
- •Порядок Taphrinales
- •Подкласс Euascomycetidae
- •Подкласс Euascomycetidae
- •Плектомицеты
- •Плектомицеты
- •Пиреномицеты
- •Пиреномицеты
- •Пиреномицеты
- •Дискомицеты
- •Дискомицеты
- •Дискомицеты
- •Подкласс Loculoascomycetidae
- •Класс Basidiomycetes
- •Цикл развития шляпочного гриба
- •Класс Basidiomycetes
- •Подкласс Holobasidiomycetidae
- •Подкласс Holobasidiomycetidae
- •Подкласс Holobasidiomycetidae
- •Семейство Filobasidiaceae
- •Подкласс Heterobasidiomycetidae
- •Подкласс Teliobasidiomycetidae
- •Подкласс Teliobasidiomycetidae
- •Класс Deuteromycetes
- •Класс Deuteromycetes
- •Аспорогенные дрожжи
- •Аспорогенные микромицеты
- •Род Aspergillus
- •Род Aspergillus
- •Род Penicillium
- •Род Penicillium
- •Род Penicillium
- •Фитопатогенные дейтеромицеты
- •Фитопатогенные дейтеромицеты
- •Микофильные дейтеромицеты
- •Лекция № 11
- •Способы существования хемотрофных прокариотов
- •Способы существования фототрофных прокариотов
- •Питание микроорганизмов
- •Источники углерода
- •Круговорот углерода
- •Источники азота
- •Круговорот азота
- •Макро- и микроэлементы
- •Макро- и микроэлементы
- •Дополнительные факторы
- •Способы размножения микроорганизмов
- •Почкование – вариант бинарного деления (неравновеликое бинарное деление).
- •Множественное деление – ряд последовательных бинарных делений, происходящих внутри материнской клеточной стенки.
- •Культивирование микроорганизмов
- •Чистые культуры
- •Смешанные культуры
- •Классификация питательных сред
- •Периодическое культивирование
- •1.Лаг-фаза – период адаптации клеток
- •Диауксия – ступенчатый двухфазный рост
- •2. Фаза экспоненциального роста (лог-фаза) – характеризуется максимальной скоростью деления бактерий.
- •3. Фаза линейного роста – характеризуется постоянной скоростью прироста биомассы.
- •4. Фаза стационарного роста – характеризуется равновесием между погибающими и вновь образующимися клетками.
- •5.Фаза отмирания – характеризуется постоянной гибелью части клеток за единицу времени.
- •Недостатки периодического культивирования
- •Непрерывное культивирование микроорганизмов
- •Хемостатное культивирование (хемостат) – это вариант гомогенного проточного культивирования с заданным коэффициентом разбавления.
- •Турбидостатное культивирование (турбидостат)
- •Преимущества непрерывного культивирования
- •Лекция № 12
- •Конструктивные и энергетические процессы
- •Энергетический метаболизм прокариотов
- •Типы фосфорилирования
- •Процессы брожения
- •Процессы брожения
- •Гомоферментативное молочнокислое брожение
- •Гетероферментативное молочнокислое брожение
- •Гетероферментативное молочнокислое брожение
- •Молочнокислое брожение
- •Молочнокислые бактерии
- •Спиртовое брожение
- •Спиртовое брожение
- •Организмы, осуществляющие спиртовое брожение
- •Маслянокислое брожение
- •Маслянокислое брожение
- •Маслянокислые бактерии
- •Бактериальный фотосинтез
- •Пигменты фотосинтезирующих бактерий
- •Пигменты фотосинтезирующих бактерий
- •Строение фотосинтетического аппарата
- •Локализация компонентов фотосинтетического аппарата
- •Циклическое фотофосфорилирование
- •Нециклическое фотофосфорилирование
- •Бескислородный фотосинтез
- •Кислородный фотосинтез
- •Кислородный фотосинтез
- •Дыхательные процессы
- •Дыхательные процессы
- •Дыхательные процессы
- •Цикл Кребса
- •Неполное окисление
- •Неполное окисление
- •Дыхательная цепь
- •Дыхательная цепь
- •Дыхательная цепь хемолитотрофных бактерий
- •Анаэробное дыхание
- •Особенности дыхательной цепи прокариотов
- •Лекция № 13
- •Мономеры конструктивного метаболизма
- •Мономеры конструктивного метаболизма
- •Мономеры конструктивного метаболизма
- •Ассимиляция углекислоты
- •Ассимиляция углекислоты в цикле Кальвина
- •Ассимиляция углекислоты в цикле Кальвина
- •Ассимиляция углекислоты в цикле Арнона
- •Глюконеогенез
- •Усвоение минеральных соединений азота
- •Фиксация азота
- •Фиксация азота
- •Ассимиляционная нитратредукция
- •Синтез аминокислот
- •Синтез аминокислот
- •Синтез аминокислот
- •Синтез аминокислот
- •Синтез аминокислот
- •Пути биосинтеза аминокислот
- •Регуляция метаболизма
- •Регуляция на уровне транскрипции
- •Регуляция на уровне транскрипции
- •Регуляция на уровне активности ферментов
- •Механизмы индукции и репрессии
- •Механизмы индукции и репрессии
- •Механизмы индукции и репрессии
- •Лекция № 14
- •Факторы внешней среды
- •Химические факторы:
- •Температурные границы и оптимум роста прокариотов
- •Осмотическое давление
- •Биологические эффекты, вызываемые излучением
- •Границы и оптимальные зоны роста прокариот в зависимости от pH
- •Отношение микроорганизмов к кислороду
- •Действие химических соединений
- ••Стерилизация – полная гибель организмов и отсутствие жизнеспособных клеток.
- •Биологические факторы
- •Биологические факторы
- •Примеры симбиозов
- •Примеры симбиозов
- •Примеры симбиозов
- •Примеры симбиозов
- •Типы антагонизма
- •Особые формы антагонизма
- •Патогенность и вирулентность
- •Факторы патогенности
- •Условно-патогенные микроорганизмы
Синтез аминокислот
Амидирование
•Аспарагиновая кислота → аспарагин;
•Глутаминовая кислота → глутамин.
Глутаминовая кислота и глутамин служат донорами амино- и амидогрупп при синтезе аминокислот и других органических соединений.
Лекция № 13. Биосинтетические процессы у прокариотов |
441 |
Синтез аминокислот
Переаминирование.
Катализируется соответствующими аминотрансферазами.
Во всех реакциях одним из участников является глутаминовая кислота:
глутаминовая кислота + ЩУК аспарагиновая кислота + -кетоглутарат.
Лекция № 13. Биосинтетические процессы у прокариотов |
442 |
Синтез аминокислот
Образование карбамоилфосфата.
Катализируется карбамоилфосфат-синтазой.
Азот карбамоилфосфата используется для синтеза пиримидинов и аргинина.
Лекция № 13. Биосинтетические процессы у прокариотов |
443 |
Пути биосинтеза аминокислот
Предшест- |
Метаболический путь |
Аминокислоты |
венник |
|
|
ЩУК |
ЦТК, реакции |
Asp, Asn, Lys, Met, |
|
карбоксилирования |
Thr, Ile |
α-кетоглутарат |
ЦТК |
Glu, Gln, Arg, Pro |
3-ФГК |
Гликолиз, цикл |
Ser, Gly, Cys |
|
Кальвина |
|
ПВК |
Гликолиз, путь Энтнера- |
Ala, Val, Leu |
|
Дудорова |
|
ФЕП + |
Гликолиз |
Trp, Tyr, Phe |
Эритрозо-4- |
пентозофосфатный |
|
фосфат |
путь |
|
5-Ф-рибозил-1- |
Пентозофосфатный |
His |
пирофосфат + |
путь |
|
АТФ |
|
|
Лекция № 13. Биосинтетические процессы у прокариотов |
444 |
Регуляция метаболизма
Регуляция метаболизма – это управление скоростью биохимических процессов путем обратимого изменения количества ферментов, участвующих в этих процессах, или их активности.
Регуляция осуществляется:
•на уровне биосинтеза ферментов;
•на уровне изменения их активности. Ферменты:
•конститутивные;
•индуцибельные.
Лекция № 13. Биосинтетические процессы у прокариотов |
445 |
Регуляция на уровне транскрипции
Образование катаболических ферментов регулируется путем индукции:
|
ИНДУКЦИЯ |
|
Промежу- |
|
точный |
Субстрат |
s A a B b C c D d продукт |
Образование анаболических ферментов регулируется путем репрессии:
|
РЕПРЕССИЯ |
Промежу- |
Конечный |
точный |
|
продукт |
i U u V v W w X x продукт Z |
Лекция № 13. Биосинтетические процессы у прокариотов |
446 |
Регуляция на уровне транскрипции
Индукция β-галактозидазы
Индукция β-галактозидазы
Лактоза+H2O |
-галактозидаза |
D-глюкоза+ |
|
||
|
D-галактоза |
Катаболитная репрессия
Субстрат, обеспечивающий более быстрый рост бактерий, вызывает репрессию синтеза тех ферментов, которые нужны для использования другого субстрата.
Лекция № 13. Биосинтетические процессы у прокариотов |
447 |
Регуляция на уровне активности ферментов
Свойственна, как правило, ключевым ферментам клеточного метаболизма.
Ингибирование конечным продуктом – ретроингибирование.
ИНГИБИРОВАНИЕ КОНЕЧНЫ М ПРОДУКТОМ
Промежу- |
Конечный |
точный |
|
продукт |
i U u V v W w X x продукт Z |
Лекция № 13. Биосинтетические процессы у прокариотов |
448 |
Механизмы индукции и репрессии
Оперон – группа функционально связанных между собой генов, расположенных
в определенной последовательности. Оперон образуют следующие участки:
•промотор;
•оператор;
•структурные гены;
•терминатор.
Лекция № 13. Биосинтетические процессы у прокариотов |
449 |
Механизмы индукции и репрессии
Индукция лактозного оперона
P O
lac-репрессор
P O
CAP-белок 
РНК-полимераза 
Индуктор аллолактоза лактоза
A |
|
B |
|
C |
Т |
|
|
|
|
|
|
|
ДНК |
A |
B |
C |
Т |
|||
|
|
|
|
|
ДНК |
|
|
|
|
|
|
|
|
и-РНК |
|
|
|
|
||
Связанный
репрессор
Лекция № 13. Биосинтетические процессы у прокариотов |
450 |
Соседние файлы в папке 3 КУРС