Физиология и биохимия микроорганизмов

1. Основы микробиологии и иммунологии

Физиология и биохимия
микроорганизмов

2. Содержание:

Химический состав бактерий.
Питание, дыхание, рост и размножение
бактерий.
Ферменты и пигменты бактерий.
Принципы культивирования
микроорганизмов.

3. Химический состав бактерий

По химическому составу микроорганизмы
мало отличаются от других живых клеток:
Вода составляет 75-85% , в ней
растворены химические вещества.
Сухое вещество 15-25%, в состав входят
органические и минеральные
соединения

4. Питание бактерий

Поступление в бактериальную клетку
питательных веществ осуществляется
несколькими способами и зависит от
концентрации веществ, величины
молекул, рН среды, проницаемости
мембран и др.

5.

По типу питания микроорганизмы делятся на:
автотрофы – синтезируют все
углеродсодержащие вещества из СО2;
гетеротрофы – в качестве источника
углерода используют органические
вещества;
сапрофиты – питаются органическими
веществами отмерших организмов;
паразиты – живу за счет органических
веществ живой клетки.

6. Дыхание бактерий

Дыхание, или биологическое окисление
основано на окислительновосстановительных реакциях, идущих с
образованием молекулы АТФ.

7.

По отношению к молекулярному кислороду
бактерии можно разделить на три основные
группы:
облигатные аэробы – могут расти только
при наличии кислорода;
облигатные анаэробы – растут на среде
без кислорода, который для них токсичен;
факультативные анаэробы – могут расти
как при кислороде, так и без него.

8. Рост и размножение бактерий

Рост – увеличение размеров
бактериальной клетки и воспроизведение
всех её структур.
Размножение – способность к
самовоспроизведению, в результате чего
увеличивается число особей в популяции.
Большинство прокариот размножаются
бинарным делением пополам, реже
почкованием и фрагментацией.

9.

Клетка делится пополам (фото слева вначале внутреннее содержимое клетки
делится пополам, затем образуется
поперечная мембранная перегородка,
синтезируется клеточная стенка,
завершающая деление).

10.

Бактерии, как правило, характеризуются
высокой скоростью размножения. Время
деления клетки у различных бактерий
колеблется довольно в широких пределах:
от 20 минут у кишечной палочки до 14 часов
у микобактерий туберкулеза.
На плотных питательных средах бактерии
образуют скопления клеток, называемые
колониями.

11.

Колонии кишечной палочки на плотной
питательной среде в чашке Петри.

12.

На жидких средах рост бактерий
характеризуется образованием пленки на
поверхности, равномерным помутнением
либо осадком.

13.

Ферменты бактерий
Важную роль в обмене веществ
микроорганизмов играют ферменты.
Ферменты – это белки, участвующие в обмене
веществ. Они расщепляют различные субстраты и
ускоряют химические реакции.
Различают:
эндоферменты – локализуются в цитоплазме
клеток, катализируют обмен веществ внутри
клетки;
экзоферменты – выделяются клеткой в
окружающую среду, расщепляют
макромолекулы питательных веществ до
простых соединений.

14.

ферменты агрессии - разрушают ткань и
клетки, обусловливая широкое
распространение микробов и их токсинов в
инфицированной ткани.

15. Биохимические свойства бактерий определяются составом ферментов:

сахаролитические –расщепление углеводов;
протеолитические – расщепление белков,
липолитические – расщепление жиров,
Набор ферментов у разных бактерий различен,
что выявляется по конечным продуктам
расщепления (образование щелочей, кислот,
сероводорода, аммиака и др.).

16. Пигменты бактерий

Многие микроорганизмы в процессе своей
жизнедеятельности синтезируют пигменты,
различающиеся по цвету, химическому
составу и растворимости.
Если пигменты нерастворимы в воде,
окрашивается только колонии микроба,
растущая на питательной среде, а если
растворимы - окрашивается и питательная
среда.
Цвет пигмента используется в качестве
теста для идентификации
пигментообразующих бактерий.

17.

Пигменты обеспечивают:
защиту от УФ радиации
участвуют в реакциях синтеза
обладают антибиотическим действием.

18. Принципы культивирования микроорганизмов

19.

Большинство бактерий и грибов
культивируются на естественных и
искусственных, плотных и жидких
питательных средах, в оптимальных для них
условиях. На питательных средах
микроорганизмы при размножении образуют
определенной морфологии колонии, что
определяет их культуральные свойства.
Идентификацию бактерий в исследуемом
материале проводят на основании определения
морфологических, биохимических,
культуральных и других свойств
микроскопическими, микробиологическими и
другими методами исследования.