53.99M

Категория:

Биология

Похожие презентации:

Физиология бактерий

Физиология и биохимия бактерий. Дыхание и размножение микробов. Питание. Питательные среды и их классификация

Физиология микроорганизмов. Бактерии

Физиология и биохимия бактерий. Лекция 2

Физиология бактерий

Физиология микроорганизмов. Питательные среды. Культивирование микроорганизмов

Физиология и биохимия бактерий

Введение в микробиологию. Физиология бактерий

Физиология бактерий. Метаболизм, питание, рост и размножение бактерий

Физиология бактерий. Питательные среды. Методика выделения чистых культур 1 день

Физиология микробов: история вопроса, метаболизм, ферменты и питательные среды

1.

Московский государственный
медико-стоматологический
университет им. А.И. Евдокимова
д.м.н., профессор Ипполитов Е.В.
старший преподаватель Ягодина Е.А.
Кафедра микробиологии, вирусологии,
иммунологии – 2020 год
ФИЗИОЛОГИЯ
МИКРОБОВ:
история вопроса,
метаболизм,
ферменты
и питательные
среды

2.

Понятие о физиологии микробов
Физиология микробов - раздел микробиологии
изучающий жизнедеятельность, питание, дыхание,
рост и размножение бактерий и других прокариот.
Изучение физиологии микробов лежит в основе
разработке методов культивирования бактерий,
получения чистых культур.
Изучение физиологии патогенных бактерий важно для
понимания патогенеза заболеваний, разработке новых
методов диагностики, лечения и профилактики
заболеваний.
Изучение физиологии микробов привело к прорыву в
понимании природы заболеваний, лечения и
профилактике.

3.

В 1856 г. к доктору химии Луи Пастеру
обратились за помощью французские
виноделы. Приготовленное ими в
чанах вино прокисало. Пастер нашел
причину - палочковидные бактерии,
которые сбраживали виноградный
сахар до молочной кислоты, а не до
спирта, как это делали дрожжи. Эти
бактерии получили название
молочнокислых, или лактобактерий.
Но основное - Пастер открыл дыхание
без кислорода - брожение.
Луи Пастер в работе «Mémoire sur la fermentation alcoholique»
доказал, что спиртовое брожение — не просто химическая
реакция, как считалось ранее, а биологический процесс,
производимый дрожжами. Это легло в основу промышленного
виноделия

4.

МЕТАБОЛИЗМ – совокупность реакций
жизнеобеспечения клетки, происходящих
при участии биологических
катализаторов – ферментов.

5.

КАТАБОЛИЗМ
• КАТАБОЛИЗМ - энергетический
метаболизм (расщепление
питательных субстратов)
• АМФИБОЛИЗМ - промежуточный
метаболизм (превращения веществ)
АМФИБОЛИЗМ
АНАБОЛИЗМ
• АНАБОЛИЗМ - биосинтез на
рибосомах (построение клетки)

6.

(от лат. fermentum,
греч. ζύμη, ἔνζυμον —
закваска)
Простые ферменты
состоят только из
аминокислот –
например, пепсин,
трипсин, лизоцим.

7.

Сложные ферменты (холоферменты)
сукцинатдегидрогеназа (содержит ФАД),
аминотрансферазы (содержат пиридоксальфосфат),
пероксидаза (содержит гем).
небелковая часть –
кофактор
может называться
коферментом или
простетической группой
апофермент
Термостабильный
Термолабильный
Фермент – белок четвертичной структуры, связанный с
каким – либо сахаром, т.е. он является гликопротеином.

8.

Химически кофермент и простетическая
группа – это витамины или комплексные
соединения металов.
Ион марганца
Витамин К
Простетическая группа

9.

Схема строения фермента

10.

Структура фермента (пенициллинацилазы)
со связанным в активном центре
субстратом

11.

В активном центре выделяют два
участка:
•якорный
•каталитический

12.

Аллостерический центр
(allos – чужой)

13.

согласно теории Э. Фишера «ключ-замок».
Холоэнзим
Для осуществления катализа необходим
полноценный комплекс апобелка и кофактора, по
отдельности катализ они осуществить не могут.
апофермент
(белковая часть)
кофактор
(небелковая часть)
холоэнзим
(целый фермент)
Апофермент и кофактор при объединении образуют холоэнзим. Если кофактор
является органической молекулой, то он называется коферментом.

14.

СУБСТРАТ – питательные вещества,
поступающие в клетку и участвующие в
реакциях метаболизма, являющихся точкой
приложения действия ферментов.

15.

Под действием ферментов субстраты
расщепляются и образуются метаболиты –
промежуточные или конечные продукты метаболизма,
образуются в результате последовательных
ферментных реакций.
фермент
Кофермент 2
Кофермент 1

16.

Немецкий ученый Роберт Кох
известен прежде всего
открытием туберкулезной
палочки (палочка Коха).
24 марта 1882 года Роберт
Кох объявил об этом
открытии и ежегодно этот
день отмечается, как
Всемирный День Борьбы с
Туберкулёзом.
Впоследствии Роберт Кох несколько
лет провел в Африке, изучая сонную
болезнь, после чего был приглашен в
Рейхстаг где должен был дать полный
отчет о проделанной работе. После
долгого ожидания приема
высокопоставленных немецких
чиновников в зале комиссии по
государственному бюджету, когда
учёный всё-таки попал на приём, он
не смог сдержать себя и произнёс:
• «Как я думаю, огромный объем
материала по изучению сонной
болезни я бы смог приобрести и тут, в
Германии, наблюдая за поведением
чиновников на здешних заседаниях».
• О как это актуально и сегодня!

17.

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ
(КУЛЬТУРАЛЬНЫЙ) МЕТОД
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ (ДИАГНОСТИКИ)
- метод диагностики инфекционных
заболеваний бактериальной природы,
основанный на выделении чистой
культуры возбудителя и его идентификации
по совокупности морфологических,
тинкториальных, культуральных,
биохимических, антигенных и др. свойств

18.

СРЕДЫ ДОЛЖНЫ
СООТВЕТСТВОВАТЬ СЛЕДУЮЩИМ
УСЛОВИЯМ:
• быть питательными
• иметь оптимальную концентрацию водородных ионов – рН
• быть изотоничными
• быть стерильными
• плотные среды должны быть влажными и иметь
оптимальную для микроорганизмов консистенцию
• обладать определенным окислительно-восстановительным
потенциалом
• быть по возможности унифицированным

19.

ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ В МИКРОБИОЛОГИИ:
ЖИДКИЕ, ПОЛУЖИДКИЕ, ПЛОТНЫЕ
Жидкие среды готовят на основе пептона и мясного бульона.
Плотные и полужидкие среды готовят из жидких, к которым
для получения среды нужной консистенции прибавляют
обычно агар-агар (Вальтер Хессе) или желатин (Роберт Кох)
Агар-агар - полисахарид, получаемый из определенных сортов
морских водорослей. Он не является для микроорганизмов
питательным веществом и служит только для уплотнения среды.
В воде агар плавится при 80-100° С, застывает при 40-45° С.
Желатин - белок животного происхождения. При 25-30° С
желатиновые среды плавятся, поэтому культуры на них обычно
выращивают при комнатной температуре. Плотность этих сред
при рН ниже 6,0 и выше 7,0 уменьшается, и они плохо
застывают. Некоторые микроорганизмы используют желатин как
питательное вещество - при их росте среда разжижается.

20.

21.

порошкообразная
форма
водорастворимая
капсула
гранулированная
форма

22.

ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ В МИКРОБИОЛОГИИ.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО НАЗНАЧЕНИЮ
1. ПРОСТЫЕ - пригодны для
выращивания
многих
видов
микроорганизмов, неприхотливых к
составу, и применяются как основа
для специальных питательных сред
для более требовательных видов
патогенов.
Примеры: МПБ, МПА, среда
Хоттингера, ГРМ, тиогликолевая
среда.
2. СЛОЖНЫЕ - применяют в тех
случаях, когда микроорганизмы не
растут на простых средах.
Примеры: кровяной, сывороточный
агар,
сывороточный
бульон,
асцитический бульон, асцит-агар и
другие.

23.

ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ В МИКРОБИОЛОГИИ.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО НАЗНАЧЕНИЮ
3. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ
- на них
микроорганизмы растут быстрее и
более
интенсивно
благодаря
большому количеству питательных
добавок – аминокислот, витаминов,
факторов роста; для патогенов важно
наличие компонентов крови –
гемоглобина или гемина, менадиона,
цельных или гемолизированных
эритроцитов Примеры: кровяной
агар, шоколадный агар. геминагар, синтетические среды.

24.

ДОБАВКИ К ПИТАТЕЛЬНЫМ СРЕДАМ
Селективные
Неселективные
БАЗОВАЯ ПИТАТЕЛЬНАЯ
СРЕДА (ОСНОВА)
Добавка для выделения:
- Грамотрицательных
анаэробов
- Неспоровых анаэробов
- Кампилобактерий
- Добавка с полимиксином
- Добавка с сульфадиазином
и др.
Компоненты
- Пептон
бактериологический
- Солодовый экстракт
- Соевый пептон
- Агар
бактериологический
- Гемоглобин
- Гемин
- Казеиновый пептон
- Кровь
- Сыворотка

25.

4. СЕЛЕКТИВНЫЕ (ЭЛЕКТИВНЫЕ)
- на них одни микроорганизмы растут
быстрее и более интенсивно, чем другие
виды бактерий благодаря селективным
добавкам (желчь, краски, антибиотики и
др.), которые способны подавлять
развитие одних видов микроорганизмов,
но не влияют на другие виды.
Примеры: ЖСА для стафилококка, 1
% щелочная пептонная вода - для
холерных вибрионов, сывороточные
среды Ру и Леффлера – для
возбудителей
дифтерии,
среды
Плоскирева,
Левина
–
для
возбудителей дизентерии, Мюллера для тифо-паратифозных бактерий
(сальмонелл).

26.

группа сред,
которые позволяют определить биохимические свойства
микроорганизмов и провести их дифференциацию. Они
разделяются на среды для определения протеолитических,
пептолитических,
сахаролитических,
гемолитических,
липолитических, редуцирующих свойств.
5.
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ
-
ДДС – 4 основные
группы
Среды
Гисса
(пестрый
ряд)
Среда
Плоскирева
Среда
Эндо
Среда
Ресселя
Среда
Левина
Среда
Ротбергера
- Способность расщеплять
белки
- Способность расщеплять
углеводы и спирты
- Способность
обесцвечивать красители
- Способность усваивать
определенные вещества

27.

28.

6. ХРОМОГЕННЫЕ СРЕДЫ – современная группа сред, которые
позволяют выявить специфическую ферментативную активность
микроорганизмов, характерных для группы или для отдельного
вида микроорганизма. Содержащийся фермент метаболизирует
бесцветный хромогенный субстрат, образуя окрашенный продукт
реакции.

29.

7. ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДЫ - группа сред, которые
предназначены для сохранения жизнеспособности
микроорганизмов от момента взятия биоматериала до
посева для диагностики
- CVTR (вирусология)
- Эймса (аэробы и
анаэробы)
- Кери-Блэйр (аэробы и
анаэробы)
- Стюарт (прихотливые
микроорганизмы)
- Ди-Ингли
(нейтрализация
антисептиков)

30.

8. ДВУХФАЗНАЯ СРЕДА –
система с комбинацией 20\7
мл агара, омываемого 40\20
мл
бульона.
Бульонные
среды богаты факторами
роста,
что
позволяет
выращивать
как
факультативные,
так
и
облигатные анаэробы.

31.

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ (КУЛЬТУРАЛЬНЫЙ) МЕТОД
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.
ТЕХНИКА ПОСЕВА НА ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ
Посев производится на плотные или жидкие
питательные среды. Посев производится с
помощью
бактериологической
петли
либо
пастеровской пипетки. Все манипуляции связанные
с посевом (пересевом) микробных культур
производятся над (рядом) с пламенем горелки.
Перед посевом, петлю, сначала, прокаливают над
пламенем горелки, затем остужают (обычно о
чистый край питательной среды), и только потом
производят манипуляции.