20. Дыхание бактерий
Дыхание бактерий – это ОВР процесс с образованием энергии, которая накапливается в виде АТФ.
При ОВР-процессе электроны переносятся от донора к акцептору, при этом выделяется энергия.
Перенос электронов осуществляют дыхательные ферменты, формирую дыхательную цепь, где происходит синтез АТФ.
У бактерий выделяют 2 механизма дыхания:
Аэробный механизм – акцептором электронов является O2.
Анаэробный механизм – акцептор электронов – неорганические соединения (нитраты, сульфаты)
В зависимости от характера дыхания проводится классификация бактерий по типу дыхания:
Облигатные аэробы – им необходим атмосферный кислород – 21% (МБ tbc, вибрион холерный…)
Облигатные анаэробы – они развиваются в безкислородных условиях (возбудитель столбняка, газовой гангрены, ботулизма (слостридии).
Факультативные анаэробы или аэробы (кишечная палочка).
Микроаэрофилы – нуждаются в кислороде, концентрация которого может быт менее 1% (молочнокислые бактерии).
Капнеические м/о – нуждаются в повышенной концентрации СО2 и в пониженной O2 (бруцеллы).
21. Рост и размножение бактерий. Кривая роста.
Рост – это согласованное увеличение всех компонентов клетки, результат роста – размножение.
Размножение бактерий – увеличение числа клеток в популяции.
В процессе роста бактериальная клетка увеличивается в 2-3 раза, она интенсивно окрашивается и накапливается РНК. В благоприятных условиях рост заканчивается размножением. У бактерий размножение происходит делением пополам – бинарное деление – основной способ размножения.
Кривая роста характеризует рост и размножение бактерий в определенных условиях среды. Кривую роста получают при изучении периодической культуры.
Периодическая культура – это популяция м/о которая развивается в ограниченном объеме среды без поступления питательны веществ.
1
фаза – начальная – бактерии растут, но
не размножаются
2 фаза – фаза логарифмического роста – бактерии интенсивно размножаются, их число увеличиваемся в логарифмической прогрессии.
3 фаза – стационарная – размножение – равно смертности
4 фаза – отмирания – накапливаются продукты метаболизма, истощается питательные вещества и бактерии погибают.
Внешние факторы могут оказывать:
бактериостатическое действие – подавлять размножение и рост бактерий
бактерицидное действие – вызывать гибель бактерий
Размножение бактерий.
Начинается с репликации (удвоения) генома, а затем происходит деление.
У бактерий вегетативная репликация – информация передается от родительской клетки к дочерней.
У бактерий репликация саморегулируемая – геноме есть гены, ответственные за репликацию.
Репликация носит полуконсервативный характер – дочерние клетки получают равномерно распределяющийся генетический материал (одна нитка ДНК материнская, вторая – новосинтезированная).
Репликация начинается с определенной точки, от которой происходит раскручивание ДНК, образуется репликационная вилка, синтезируется SSB белок, который препятствует повторному скручиванию нитей. Процесс осуществляется ДНК полимеразой, которая способна присоединять комплиментарные нуклеотиды к свободному 3' концу.
Синтез комплиментарных участков запускается заправкой праймером. Это участок РНК, комплиментарен матричной ДНК и у праймера имеется свободный 3' конец. Заправка праймером запускает синтез ДНК, на матрице строятся фрагменты Оказаки, которые сшиваются в единую нить ДНК-лигазами. В бактериальной клетке образуются 2 идентичные нити ДНК, которые растаскиваются по полюсам клетки и после репликации запускается деление бактерий.
Деление начинается с удлинения цитоплазматической мембраны, формируется межклеточная перегородка по экватору, по которому бактерия бинарно делится и образуются 2 идентичные дочерние клетки.
Показатели роста и размножения бактерий:
Увеличение размеров клетки
Концентрация бактерий – число клеток в 1 мл
Плотность бактерий – масса бактерий в мг на мл
Время генерации – время, за которое число клеток удваивается.