Методи
Конструктивний та енергетичний метаболізм. Класифікація бактерій за типами живлиння
Метаболізм-обмін речовин, особливістю живлення бактеріальної клітини є надходження поживних субстрактів в середину через всю її поверхню, також у високій швидкості процесів метаболізму та адаптації до змінних умов зовн сер-ща. Конструктивний обмін речовин відб з вбиранням вільної енергії. Для цього типу обміну витрачається порівняно мало поживного матеріалу, що споживається клітиною. Енергетичний обмін речовин забезпечує перетворення енергії у форму, доступну для засвоєння її клітиною. На здійснення цього процесу витрач величезна маса поживних субстратів. Продукти неповного окислення субстрату потрібні для бактерій не тільки як джерело енергії, а й як матеріал для побудови їх клітин.
Класифікація по типу живлення: 1) аутотрофи (синтез орг речовин з неорг):хемосинтетичні, фотосинтетичні, 2)гетеротрофи(живляться за рахунок готових органічних сполук): сапрофіти, паразити (облігатні, факультативні).
Типи і механізми живлення мо. Механізми проникнення поживних речовин в бактер клітину. Хімічний склад мо. Значення складових компонентів. Поживні середовища. Вимоги до них. Класиф пожив серед
Механізм живлення: 1)виділяються скл ферменти що розщеплюють субстрат до простих мол. сполук. 2)активний транспорт. Спочатку відбув дифузія речовин, потім приєднання до цих речовин ферментів фермеаз, які переносять молекули субстрату через цитоплазматичну мембрану в цитоплазму. Ферменти діляться на: екзогенні та ендогенні, індуктивні та констутивні 9обовязкові), ферменти патогенності.Хім склад 80% вода, в спорах к-ть води зменшується до 18-20% Може бути у вільному або зв'язаному стані з структурними компонентами клітини Вода є розчинником для багатьох речовин, а також виконує механічну роль в забезпеченні тургора Решта – орг та неорг р-ни: Білки(50% сухого залишку) знаходяться в структурних компонентах та прийм участь в процесах метаболізму, більшість має ферментативну активність, обумовлюють антигенність, імуногенність, вірулентність, видову приналежність бактерій. Нуклеїнові кислоти (РНК-15%.ДНК-3%) –спадковість, біосинтез білку. Полісахариди(16%)- входять до складу капсул, є запасаючими речов (крохмаль, глікоген). Ліпіди(3-4%)- в основному входять до складу цитоплазматич мембрани та її похідних а також клітинної стінки бактерій, представлені фосфоліпідами, жирними кислотами та гліцеридами. Неорг р-ни: F,K,Na,S,Fe,Ca,Mg, також мікроелементами:Zn,Cu,Co,Ba,Mn та ін. Приймають участь в регулюванні осмотичного тиску, рН середовища, окисно-відновного потенціалу, активують ферменти, входять до складу ферментів, вітамінів та структурних компонентів мікробів стінки. Вимоги до поживних середовищ: 1. повноцінність за хім склад 2 стерильність 3 певна реакція 4 буферність 5 відповідний окисно-відновний потенціал 6 ізотонічність 7 в'язкість 8 вологість 9 прозорість 10 наявність стимуляторів росту Класифікація поживних середовищ: за консистенцією- рідкі (мясопептидний бульйон-МПб) напіврідкі(МП желатин-МПж) густі(МП агар МПА); за походженням- природні були першими(сироватка крові яєчний жовток, шматочки овочів, молоко) штучні синтетичні; за призначенням та складом 1. основні (МПБ,МПА). 2. спеціальні (цукровий бульйон, агар з крові, асцетичний бульйон) 3. диференціально-діагностичні: а)для виявлення протеолітичних та гемолітичних властивостей (згорнута сироватка, МПЖ, агар з кров'ю); б)для виявлення ферментації вуглеводів (сер-ще Гіса, Ендо та ін); в) селективні сер-ща (сер-ще Плоскірева, вісмут-сульфіт,агар); г) для виявлення окислювально-відновної здатності (сер-ща з нітратами, барвниками, сер-ща Ротберга); д) сер-ща в складі яких є індиферентні речовини (цитратний агар Сімонса).
Дихання мо. Класифік бактерій за типами дихання. Аеробний і анаеробний типи дихання. Бродіння. Ферменти і структури міо. Методи вирощування анаеробних бактерій.
Дихання процес окиснення органічних речовин, відбувається в периплазматичному просторі, в мезосомах, в цитоплазматичній мембрані. Ферменти: дегідрогенази, цитохромоксидази, цитохроми. За типом дихання ділять: облігатні аероби ростуть тільки при наявності кисню, облігатні анаероби ростуть тільки без кисню гинуть у присутності кисню тому що не мають ферменту каталази або пероксидази який руйнує Н2О2-токсичні для бактерій, факультативні анаероби, мікроаерофіли-невелика кількість кисню, капнічні-невелика кількість СО2. Бродіння - процес ферментативного розчеплення органічних речовин без отримання кисню. Види: спиртове молочнокисле маслянокисле. Використовується у виробництві спирту гліцерину.
16. Ферменти МіО, їх роль в обміні речовин Ферменти – специфічні біокатаклізатори білкової природи, які беруть участь у метаболізмі. Відомо близько 2000 ферментів які поділяються: за зв'язком із клітиною виділяють екзоферменти (виділяються з клітини) та ендоферменти; виділяють конструктивний (постійний) та адаптивний ферменти;ферменти патогенності. Класифікація ферментів: за типом хімічних реакцій 1. оксидоредуктази - окисно-відновні ферменти 2. трансферази- переносять окремі радикали та атоми від одних сполук до інших 3. ліази відщеплюють від субстратів хімічні групи не гідролітичним шляхом 4. ізомерази перенесення або поворот молекул 5. гідролази-розщеплення 6. лігази – прискорюють синтез складних сполук з більш простих. До ферментів патогенності відносять (гіалуронідазу, колагеназу, дезоксирибонуклеазу, нерамінідазу, лецитовітелазу ін) Різниця у ферментному складі використовується для ідентифікації МіО, так як вони визначають їх різні біохімічні властивості: схаролітичні, протеолітичні та інші, що виявляються за кінцевими продуктами розщеплення Ферменти МіО викор у генній інженерії (рестриктази лігази та ін) для отримання біолог акт спол, оцтової молочної лимонної інших кислот, молочнокислих продуктів у виноробстві та інших галузях.
17. Ріст і розмноження МіО Фази розмноження бактерій. Ріст-формування структурно-функціональних компонентів клітин та збільшення самої бактеріальної клітини. Розмноження-збільшення особин МіО в популяції. Бактерії розмножуються шляхом бінарного поділу навпіл. Рідше шляхом брунькування. Актиноміцети розмножуються шляхом фрагментації ниткоподібних клітин. Бактерії, що засіяні в певний об'єм поживного середов., що не змінюється, розмножуючись, споживають поживні елементи що призводять до виснаження поживного сер-ща та зупинки росту бактерій. Це періодичне культивування. Культура-періодична. Якщо умови культивування підтримуються шляхом безперервної подачі свіжого поживного культивування-безперервне, культура-безперевна. Ріст періодичної культури підрозділяють на декілька фаз: вихідна адапційна (1-2год), лаг-фаза (2год), фаза логарифмічного росту (5-6 год), від'ємного прискорення (2год), фаза стаціонарного росту (мах концентрації бактерій), фаза прискорення загибелі бактерій, логарифмічної загибелі (5-6год), зменшення швидкості загибелі. Бактерії що ростуть на плотних поживних сер-щах утворюють ізольовані колонії різноманітної консистенції та кольору, розділяють R та S форми колонії. S-круглі вологі блискучою гладкою поверхнею, рівними краями R-колонії неправильної форми сухі з зазубреними краями, нерівною шероховатою поверхнею. Способи культивування анаеробів: 1.Використання анаеростатів-герметично замкнених порожнин, з яких повітря видаляється висмоктуванням, хім поглинанням і витисненням інертним газом. 2.Використання спец середовищ: а) редуктовані сер-ща-рідкі, містять фрагменти, які поглинають кисень: Кітта-Тароцці (готують на основі бульйону Хоттінгера, до якого додають шматочки бичачої печінки або м'яса) б) використовують диференційно діагностичні сер-ща (Вільсон-Блера) – тверде сер-ще, посів на яке проводять у розплавленому стані, містить FeCl3. Анаероби при рості виділяють сірководень, утвор сульфід заліза чорного кольору.3. використання спеціальних методів посіву: а) посів уколом у стовпчик агару, б)посів на поверхню агару ……..вазелінової олії або гліцерину. в) конкурентний метод Фошнера: на половину чашки Петрі сіють аероби, на другу анаероби. Чашку герметизують парафіном, аероби ростуть, використовують кисень і гинуть, натомість розвиваються анаероби. г) метод Перетця: в чашку Петрі кладуть 2 сірники, зверху предметне скельце. Матеріал змішують з розплавленим агаром і заливають в чашку. Колонії ростуть під склом куди не проникає кисень
