Основы микробиологии Сайт о пчелах, продуктах пчеловодства, лечение продуктами пчел, изготовлении и использовании инвентаря пчеловода, а так же многое другое. http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/ Fri, 29 Mar 2024 01:52:14 +0000 Joomla! 1.5 - Open Source Content Management ru-ru Дрожжи http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/drozhzhi.html http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/drozhzhi.html Филогенетически дрожжи связаны как с сумчатыми, так и с базидиальными грибами. Размеры одиночных дрожжевых клеток лежат в пределах 1—10 мкм. При образовании мицелия или вытянутых клеток псевдомицелня длина их может достигать 50 мкм, в то время как ширина не превышает 10 мкм. Форма дрожжевой клетки зависит от способа вегетативного размножения. Оно происходит путем почкования, деления и почкующегося деления. При почковании возникают круглые, яйцевидные или овальные клетки. Это наиболее характерный и широко распространенный у дрожжей способ вегетативного размножения. Деление у дрожжей встречается реже, чем почкование. Клетки после деления могут оставаться одиночными или образовывать мицелий, который иногда распадается на артроспоры. Для рода кандида характерно образование ложного мицелия с бластоспорами и бластоконидиями, Это результат почкования без отделения клеток.

Дрожжи могут существовать в гаплоидной и диплоидной фазах. Смена ядерных фаз рассматривается как чередование поколений у дрожжей. Оно связано с oбразованием половых спор и может происходить по аскомицетному или базидиомицетному типу.

]]>
avtoimperiy@mail.ru () Физиология микроорганизмов Thu, 07 Oct 2010 14:52:21 +0000
Питание. http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/pitanie.html http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/pitanie.html Поступление питательных веществ в клетку и удале­ние продуктов обмена осуществляется через оболочку клетки. Основу механизма этого явления составляет осмос — переход молекул из области более высокой концентрации в область более низкой. Оболочка клетки пропускает воду и растворенные в ней питательные вещества. Сложные коллоидные вещества, прежде чем попасть внутрь клетки, расщепляются ее ферментами.

Большое значение в питании микроорганизмов имеет разность концентрации питательных веществ. По мере поступления в клетку воды в ней возникает внутреннее давление, именуемое тургором, что препятствует даль­нейшему проникновению воды.

Большинство микроорганизмов живут в растворах с концентрацией поваренной соли 0,5—0,8 °/о, что обеспечивает нормальное давление клеточного сока. Изме­нение осмотического давления в окружающей клетку среде ведет к ее гибели. Помещение микроорганизмов в гипертонические растворы солей и сахаров приводит к тому, что вода отсасывается из клетки в раствор и обезвоживание и сморщивание клетки. Такое явление называют плазмолизом. При помещении микроорганизмов в гипотонические растворы  (дистиллированную воду) отмечаются сильное набухание, разрыв и гибель клеток. Такое явление именуется плазмоптизом.

Явление плазмолиза широко используется для длительного хранения продуктов соления, консервирования, и варения. Наряду с этим в природе встречаются осмофильные (галлофильные) микроорганизмы, которыерастут при высоких концентрациях солей. К осмофильным микроорганизмам , которые растут   при   высоких концентрациях сахара, относятся дрожжи Saccharomyces mellis и S.rouxii. Они находятся в меде и других продуктах   с большим содержанием сахара.

По типу питания микроорганизмы делятся на автотрофов (авто-сам, трофик — питающийся) или прототрофов (протос - простой) и гетеротрофов   (гетеро — другой).

Потребности в углеводе, необходимом для синтеза органических веществ, автотрофы удовлетворяют   за счёт двуокиси углерода (углекислого газа) воздуха, а простые азотные соединения и воду они получают из окружающей среды. Патогенные микроорганизмы  в этой группе отсутствуют. К ней относятся нитрифицирующие бактерии, серобактерии, железобактерии и т.д.

]]>
avtoimperiy@mail.ru () Физиология микроорганизмов Thu, 07 Oct 2010 14:49:03 +0000
Дыхание http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/dyhanie.html http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/dyhanie.html У микроорганизмов дыхание является са­мой совершенной формой окислительного процесса и наиболее эффективным способом получения   энергии, необходимой для синтеза органических   веществ. По типу дыхания   микроорганизмы   делят   на   аэробные (аэробы), которые для дыхания используют молекуляр­ный кислород, и анаэробные (анаэробы), необходимая энергия для жизнедеятельности которых освобождается в результате расщепления органических веществ. Аэро­бы наиболее полно используют   энергию   окисляемого вещества, поэтому в процессе дыхания перерабатывает­ся гораздо меньше субстрата для получения определен­ного количества энергии, чем это необходимо анаэробам.

Процесс дыхания заключается в том, что углеводы, белки, жиры и другие вещества клетки распадаются, окисляясь кислородом воздуха. Выделяющаяся при этом энергия расходуется на поддержание жизнедеятельнос­ти организма, рост и размножение. Бактерии не могут накапливать много запасных питательных веществ и используют в основном питательные соединения среды.

В общем виде дыхание можно представить следую­щим уравнением:

С6Н|206 + 602 = 6С02 + 6Н20 + 2,87-10 Дж.

Химическая реакция представлена в виде сложной цепи,  каждая из которых требует участия специфического фермента. Схема реакций в принципе одинаковая у всех животных, растений и микроорганизмов.   Дыхание является процессом, дающим не только энергию, но и большое количество промежуточных соединений. Из этих соединений, имеющих различное количество углеродных атомов, могут синтезироваться самые различные вещества клетки: аминокислоты, жирные кислоты, жиры, белки, витамины. Поэтому обмен углеводов определяет обмен белков и жиров.

Жизнь микробов возможна и без доступа кислорода. Энергия необходимая для жизнедеятельности организма, образуется в результате брожения, которое никогда не приводит к полному окислению органических веществ. Его производят в основном дрожжи, и некоторые бактерии и грибы. Различают три основных вида брожения: спиртовое, молочнокислое и маслянокислое. Общим для этих брожений является то, что глюкоза расщепляется до пировиноградной кислоты, а дальше в зависимости от наличия тех или иных ферментов идёт различный вид брожения.

Для сохранения пыльцы пчёлы также используют молочнокислое брожение. Пчелиную ячейку можно сравнить с миниатюрной силосной башней. Во время сбора пыльцы пчелы добавляют к ней нектар или мёд, плотно пресуют, а сверху заливают мёдом и запечатывают восковой крышечкой. Создаются идеальные анаэробные условия для молочнокислого брожения, вызываемого Lactobacterium pollinis и другими бактериями, в результате чего пыльца превращается в длительно сохраняю­щийся продукт — пергу, которой пчелы питаются в конце зимы и весной.

Между аэробами и анаэробами существуют промежуточные формы микроорганизмов. Они способны размножаться как в присутствии, так и в отсутствии кислорода. К этой группе относят большинство паразитов и сапрофитов.

Питание микроорганизмов обеспечивает структуру микробной клетки и размножение. Питание, как прави­ло, сопровождается эндотермическими реакциями (с поглощением теплоты), а дыхание — экзотермическими реакциями (с освобождением теплоты). Эти процессы протекают одновременно и обеспечивают необходимый в клетке обмен веществ, который включает в себя два противоположных, и в то же время единых процесса: ассимиляцию (конструктивный обмен веществ) и дисси­миляцию (энергетический обмен веществ). Обмен веществ осуществляется с помощью ферментов.

]]>
avtoimperiy@mail.ru () Физиология микроорганизмов Thu, 07 Oct 2010 14:47:15 +0000
Ферменты (энзимы). http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/fermenty-enzimy.html http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/fermenty-enzimy.html Синтезируются ферменты микробной клеткой и имеют сложное строение. Некоторые фермен­ты состоят ТОЛЬКО из белка, а другие — из белка и не­белковой части (ионы металлов, витамины). Ферменты обладают высокой специфичностью. Например, фермент эстераза расщепляет жир, каталаза— перекись водорода, хитиназа— хитин. Они обладают очень высокой активностью. Так, 1 г амилазы может превратить в сахар 1 т крахмала. Различают экзоферменты, выделяемые мик­роорганизмами в окружающую среду, которые подго­тавливают питательные вещества для всасывания клет­кой и служат для внешнего переваривания, и эндоферменты, заключенные внутри клетки и тесно связанные с ней.

Все ферменты делят на 6 классов: оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы и лигазы (синтетазы). Каждый класс ферментов обозначается четырьмя цифрами. Первая цифра обозначает класс ферментов, вторая — подкласс и указывает соединения, на которые действует фермент, третья — подподкласс, четвертая — номер фермента. Ферменты имеют оконча­ние «-аза».

Оксидоредуктазы осуществляют окислительно-вос­становительные реакции. К ним относятся различные дегидрогеназы, окисляющие спирты в альдегиды и аль­дегиды в кислоты. Если в реакции принимает участие кислород, активируемый во время реакции, то фермен­ты называются окендазами. К ним относятся аскорбинатоксидаза, гидрогеназа, каталаза, пероксидаза.

Трансферазы переносят радикалы —СН3, —Н2, аль­дегидные или пептоновые остатки.

Гидролазы присоединяют или отщепляют частички воды у белков, жиров или углеводов. Гидролазы, действующие на сложноэфирные связи, называются эстеразами (эстер — эфир). Примером их может служить липаза, расщепляющая жиры на глицерин и жирные кислоты. Обширная группа гидролаз расщепляет сложные угле­воды на простые. Амилазы расщепляют крахмал до моносахаров и декстринов.

Гидролазы, действующие на пептидные связи, относят к пептидгидролазам. Они расщепляют белки на пептиды и аминокислоты. К ним относятся аминопептидазы, карбоксилпептидазы и протеиназы. У микроорганизмов протеазы определяют по разжижению желатина и пептонизации казеина молока. Образуют протеазу Вас. lar­vae, Вас. alvei, Pseudomonas apisepticum и др.

При помощи эстеразы грибы (Aspergillus, Penicillium,Qidium, Candida) и некоторые бактерии (Proteus, Serratia, Micrococcus) в большом количестве разрушают соты, хранящиеся вне ульев в сырых помещениях, а также вытопку и мерву на воскозаводах.

Лиазы — ферменты, отщепляющие или присоединя­ющие без участия воды различные соединении с двойной связью. Декарбоксилазы опщепляют    карбоксильную группу от аминокислот и  и укорачивают углеродную цепь.

Изомеразы осуществляют  внутримолекулярные перестройки (фосфат глюкозы в фосфат фруктозы).

Лигазы (синтетазы) соединяют две молекулы с одно­временным разрывом фосфатных связей.

]]>
avtoimperiy@mail.ru () Физиология микроорганизмов Thu, 07 Oct 2010 14:46:01 +0000
Пигментообразование. http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/pigmentoobrazovanie.html http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/pigmentoobrazovanie.html Пигменты — красящие вещества, вырабатываемые клеткой микроорганизма. Коло­нии микробов на твёрдых средах окрашиваются в раз­ные цвета. Так, чудесная палочка образует красный пигмент, белый стафилококк — белый, золотистый ста­филококк— золотистый, синегнойная палочка — синий. Дрожжи и грибы чаще образуют черные, бурые и белые пигменты. Различают пигменты нерастворимые и растворимые в воде. В последнем случае окрашивается не только колония  микроорганизмов,  но и питательная среда. Пигменты защищают микроорганизмы от неблагоприятных воздействий внешней среды. В бактериологии для выявления пигмента микроорганизмов чаще используют картофельную среду.

]]>
avtoimperiy@mail.ru () Физиология микроорганизмов Thu, 07 Oct 2010 14:44:33 +0000
Токсинообразование. http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/toksinoobrazovanie.html http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/toksinoobrazovanie.html Микробные токсины делят на экзотоксины (выделяемые микробом во внешнюю среду) и эндотоксины, связанные с телом микробной клетки. Экзотоксины продуцируют в основном грамположительные микроорганизмы, а эндотоксины характерны для грамотрицательных микроорганизмов.

]]>
avtoimperiy@mail.ru () Физиология микроорганизмов Thu, 07 Oct 2010 14:43:04 +0000
Размножение и рост. http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/razmnozhenie-i-rost.html http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/razmnozhenie-i-rost.html Размножение – это увеличение числа особей, а рост микроорганизмов - увеличение их массы за счёт питательных веществ. При благоприятных условиях большинство микроорганизмов делится пополам каждые 20—30 мин, и через 5 суток живая масса микроорганизмов заполнила бы все моря и океаны. Как правило, бактерии размножаются простым делением, но некоторые — почкованием, образованием клеток, подобных спорам. Грибы размножаются в основном спорами.

Большое значение для выращивания бактерий имеет концентрация водородных ионов. Большинство патоген­ных бактерий питается в слабощелочной среде (pH 7,2 – 7,6), а грибы —в кислой (рН 3,0—6,8). Температурный режиим для энтомопатогенных микроорганиз­мов чаше составляет 20—35°С.

В лаборатория[ бактерии и грибы выращивают на питательных средах. Последние подразделяются на про­стые (мясопептонный бульон и мясопентонный агар), специальные (сывороточный бульон и агар) и дифференциально-диагностические (среда Эндо, среды с угле­водами). Иногда используют элективные среды, на которых хорошо растут лишь определенные виды бак­терий. Питательные среды делят на плотные, жидкие и полужидкие. На плотных средах микробы образуют характерные колонии. Они различаются по размерам, форме, характеру поверхности, профилю, краям, цвету, структуре. Отдельная колония, как правило, является чистой культурой. На жидких средах бактерии образуют помутнения, пленку и осадок. Выращивают бактерии в лаборатории в пробирках и чашках Петри.

]]>
avtoimperiy@mail.ru () Физиология микроорганизмов Thu, 07 Oct 2010 14:42:03 +0000
Наследственность и изменчивость. http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/nasledstvennost-i-izmenchivost.html http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/nasledstvennost-i-izmenchivost.html Науку о наслед­ственности и изменчивости живых организмов называют генетикой. Одним из её разделов является генетика микроорганизмов. Исследованиями Л. Пастера и Л. С. Ценковского обнаружена изменчивость у микро­организмов, что в дальнейшем легло в основу создания вакцин. Установлено, что ответственным за передачу наследственных признаков является ДНК, а у некоторых вирусов — РНК.

Бактериальная клетка имеет одну хромосому, кото­рая точно воспроизводит свою копию. Изменение генов ведет к изменению отдельных признаков и свойств организмов. У микроорганизмов чаще всего изменяются морфологические признаки. Так, широкое применение антибиотиков привело к появлению L-форм (безоболочечных) бактерий и грибов. Может изменяться и харак­тер роста, что связано с наличием S-форм (гладкие), R-форм (шероховатые) и О-форм (переходные) колонии культур. Добавлением определённых веществ можно усилить или ослабить образование микроорганизмами ферментов. Воздействуя на микроорганизмы повышенной температурой, длительными пассажами на специальных питательных средах, можно изменить биологические свойства некоторых заболеваний, что используется в практике получения вакцин.

]]>
avtoimperiy@mail.ru () Физиология микроорганизмов Thu, 07 Oct 2010 14:40:53 +0000
Использование микроорганизмов. http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/ispolzovanie-mikroorganizmov.html http://www.obnogka.ru/fiziologija-mikroorganizmov/ispolzovanie-mikroorganizmov.html Микроорганизмы очень широко используют в микробиологической, пищевой и целом ряде других отраслей промышленности, а также в сельскохозяйственном производстве, медицине и ветеринарии.

Живое «население» почвы следует рассматривать одним из важнейших факторов плодородия. Одну из ведущих ролей здесь играют лучистые грибы Они способны вырабатывать биологически активные вещества, стимулирующие рост и развитие высших и низших организмов. Изкультур актиномицетов выделены биотин, тиамин, рибофлавин, пантотеновая и никотиновая кислоты, аминокислоты и другие ростовые вещества. Микрококки играют также большую роль в почвообразовании. Они разлагают органические остатки, осуществляя аммони­фикацию белковых веществ. Большую роль играют клубеньковые бактерии, так как без них бобовые растения не выполняют функции азотонаконителей.

Пищевой, текстильной, кожевенной и другим отрас­лям промышленности требуются химически чистые фер­менты. В этом плане очень перспективно использование актиномицетов. Для удаления шерсти со шкур приме­няют фермент кератиназу, получаемую из этих микро­организмов.

Спиртовое брожение, используемое в пищевой про­мышленности, основано на использовании пивных, хлеб­ных и кефирных дрожжей, а уксуснокислое — бактерий из рода Acetobacter.

Молочнокислое брожение осуществляется с помощью микробов Str. lactis, Bact. acidophilus, Bact. bulgaricum, Bact. casei. Они очень широко используются для изготвления кефира, ацидофилина, кумыса, сливочного мас­ла, хлеба, квашения капусты и т. д. На действии этой микрофлоры основано силосование кормов для сельскохотяйственных животных.

Для лечения бактериальных, грибковых и некоторых паразитарных заболеваний животных, прудовых   рыб, пчёл и шелкопрядов широко применяются антибиотики. Из антибиотиков, продуцентами которых являются актиномицеты,  наиболее успешно в ветеринарии используют стрептомицин, тетрациклин, синтомицин, неомицин, эритромицин, олеандомицин, тилозин. К противогрибковым препаратам относятся нистатин, леворин, гигромицин. Для борьбы с вредными насекомыми широко применяются бактериальные препараты (энтомопатогенные).


]]>
avtoimperiy@mail.ru () Физиология микроорганизмов Thu, 07 Oct 2010 14:39:26 +0000