На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Лекции Физиология микроорганизмов

Информация:

Тип работы: Лекции. Добавлен: 25.09.2012. Сдан: 2011. Страниц: 5. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Глава   2 ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
Физиология  микроорганизмов изучает процессы их роста, развития, питания, способы  получения энергии для осуществления  этих процессов, а также происходящие при этом превращения веществ в клетке.
Знания  физиологии позволяют управлять  жизнедеятельностью микроорганизмов, эффективно использовать их в практических целях – в сельском хозяйстве  и в промышленности, а также  найти средства борьбы с ними, когда  это необходимо.
ПОНЯТИЕ   ОБ   ОБМЕНЕ   ВЕЩЕСТВ
Основу  жизнедеятельности микроорганизмов, как и всех живых существ, составляет обмен веществ (метаболизм) с окружающей средой.
Обмен веществ представляет собой сложный комплекс разнообразных химических превращений веществ пищи, поступающей в организм из внешней среды (из субстрата).
Поступившие в клетку питательные вещества подвергаются «переработке» и из образующихся простых соединений синтезируются  сложные клеточные вещества. Этот процесс называют анаболизмом2 или строительным· (конструктивным) обменом. Для осуществления его и других жизненных функций (движения, размножения и др.) необходима энергия. Организм получает ее в результате окислительно-восстановительных превращений поступивших в него с пищей органических и неорганических веществ. Этот процесс называют катаболизмом3  или энергетическим   обменом.
Оба этих процесса (анаболизм и катаболизм) в совокупности составляют обмен  веществ организма в целом  Особенностью микроорганизмов является большое разнообразие обменных процессов: различны потребности в питательных  веществах для  синтеза  веществ  тела,  различны  способы добывания  энергии и, кроме того, у микробов необычайно интенсивный обмен веществ. За сутки при благоприятных условиях одна клетка потребляет пищу, масса которой в 30–40 раз больше массы тела микроба. Основная часть пищи расходуется в   энергетическом   обмене,   при   котором   выделяется   в   среду большое количество продуктов обмена:  кислот, спиртов, углекислого газа, водорода и др
ХИМИЧЕСКИЙ   СОСТАВ   МИКРООРГАНИЗМОВ
Состав  веществ микроорганизмов в принципе мало отличается от химического состава  тела животных и растений. Важнейшими компонентами клетки являются белки, нуклеиновые  кислоты, липиды. Универсальны многие ферменты строительного и энергетического  обменов.
Важнейшими  химическими элементами, преобладающими в клетках микроорганизмов, являются углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, калий, магний, кальций и  железо. Первые четыре из указанных элементов составляют основу органического вещества, поэтому называются органогенными элементами. Они составляют 90–97% сухого вещества. Другие элементы называют зольными или минеральными, на долю которых приходится 3–10%. Из них больше всего содержится фосфора, который входит в состав важных веществ клетки (нуклеиновых кислот, АТФ и др.).
В клетках  микроорганизмов находятся, хотя и  в крайне малых количествах, микроэлементы: медь, цинк, марганец, молибден и многие другие. Некоторые микроэлементы  входят в состав ферментов.Все элементы связаны в клетках в различные соединения, среди которых преобладает вода.75–85 % массы  Часть воды в клетке находится в связанном состоянии (с белками, углеводами и другими веществами) и входит в клеточные структуры.
Органические  вещества. Сухое вещество клеток микроорганизмов  не превышает 15–25% и состоит преимущественно (до 85–95 %) из органических соединений – белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и др.
Белковые  вещества являются основными компонентами клетки. Содержание их у бактерий достигает 40–80 % сухого вещества, у дрожжей  – 40–60, у грибов–15–40%. Белкам принадлежит  важнейшая роль в жизни организма. Аминокислотный состав белков микроорганизмов  сходен с белками других организмов. Различное сочетание аминокислот  создает огромное количество белков, обусловливающих все разнообразие организмов.
Некоторые белки выполняют каталитические функции, катализируют различные биохимические  реакции, протекающие постоянно  в микробной клетке. Такие белки  называют ферментами
В клетке микроорганизмов содержатся нуклеиновые  кислоты (ДНК и РНК). Молекула нуклеиновой  кислоты представляет собой длинную  цепь, которая состоит из многих элементарных единиц, называемых нуклеотидами. В состав каждого нуклеотида входят молекула фосфорной кислоты, молекула углеводного компонента (пентозы  или дезоксипентозы) и одного азотистого основания (пуринового или пиримидинового).
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) содержит дезоксирибозу и  азотистые основания: аденин, гуанин, цитозин, тимин. В молекуле ДНК закодирована вся наследственная информация клетки, «записаны» все особенности будущего организма, выработанные в процессе длительной эволюции и свойственные данному виду. Через ДНК наследственные особенности передаются потомкам. ДНК  сосредоточена главным образом  в ядре клеток или в его аналоге  – нуклеоидах бактериальных клеток.
РНК (рибонуклеиновая  кислота) содержит рибозу и азотистые  основания: аденин, гуанин, цитозин  и урацил. РНК преимущественно  сосредоточена в цитоплазме и в рибосомах. РНК рибосом участвует в синтезе белка.
Углеводы  входят в состав различных мембран  клеток микроорганизмов. Они используются для синтеза различных веществ в клетке и в качестве энергетического материала. Углеводы могут откладываться в клетке в виде запасных питательных веществ. В клетках большинства бактерий углеводы составляют   10–30%   сухого вещества, у грибов – 40 – 60%.
В теле микроорганизмов углеводы встречаются  преимущественно в виде полисахаридов – гликогена, гранулезы (углевод, близкий к крахмалу), декстрина, клетчатки или близких ей соединений. Полисахариды находятся и в связанном состоянии с белками, липидами.
Липиды  в клетках большинства микроорганизмов  составляют 3–10 % сухого вещества. Лишь у некоторых дрожжей и плесеней количество липидов может быть значительно  выше – до 40–60%· Липиды входят в  состав цитоплазматиче-ской мембраны и в состав других мембран, а также откладываются в виде запасных гранул.
В клетках  микроорганизмов часто обнаруживают пигменты, витамины и другие органические вещества.
Пигменты, или красящие вещества, у некоторых  микроорганизмов составляют значительную долю сухого вещества клетки. Пигменты обусловливают окраску микроорганизмов, а иногда выделяются в окружающую среду.
Минеральные вещества составляют не более 5– 15 % сухого вещества клетки. Они представлены сульфатами, фосфатами, карбонатами, хлоридами  и др. Фосфаты могут быть в свободном  виде и входить в состав различных  соединений.
Действие  физических факторов на микроорганизмыреди физических факторов, влияющих на рост и размножение микроорганизмов, наибольшее значение имеет температура . По отношению к существованию в различных температурных режимах микроорганизмы делят на мезофильные формы, оптимальная температура для которых составляет 25-40 ° С. К мезофилам относится подавляющее большинство как сапрофитных, так и патогенных бактерий.  
Среди бактерий - обитателей глубин океанов, тундровых по чв встр ечаются сапрофитные бактерии - психрофилы , которые размножаются при температуре ниже 20 ° С. Термофильные микроорганизмы, заселяющие, например, воды горячих источников, способны размножаться при температуре выше 70 ° С.  
Бактерии-мезофилы в вегетативном состоянии чувствительны к повышению температуры до 50-55 ° С. При этом происходит денатурация ферментных белков бактериальной клетки, что ведет к гибели организма. 
Спорообразующие бактерии - бациллы - более устойчивы к повышению температуры, многие из них способны выдерживать в течение нескольких часов нагревание до 100-110 ° . Однако , чувствительность к повышенной температуре колеблется у бактерий в зависимости от условий культивирования, состава питательной среды, длительности экспозиции температурного влияния и других факторов. 
При температуре ниже оптимальной на 5-10 ° С бактерии не погибают, однако, их размножение задерживается в связи с торможением обмена веществ. Для сохранения вегетативных форм бактерий при пониженной температуре применяют вещества с высокой вязкостью, которые предохраняют цитоплазму бактериальной клетки от разрушения кристаллами льда. Такие вещества называют криопротекторами . К ним относятся желатина, раствор альбумина, глицерин, 40% раствор сахарозы. Криопротекторы используют для длительного хранения культур бактерий при минусовых температурах, а также при лиофильном высушивании микроорганизмов. Лиофильное высушивание предусматривает переход вещества из замороженного состояния в сухое, минуя жидкую фазу. Это достигается при нагревании замороженных культур бактерий в условиях вакуума и используется при приготовлении иммунобиологических препаратов. 
Кроме температурного фактора на бактерии влияют и факторы осмотического и гидростатического давления . Бактерии, дрожжи и плесневые грибы устойчивы к гидростатическому давлению. Они переносят давление 1000-3000 атм , а спороносные бактерии - до 20 000 атм. При таком высоком давлении снижается активность бактериальных ферментов и токсинов. Осмотическое давление отрицательно влияет на биохимическую активность микроорганизмов. Повышение концентрации солей задерживает развитие многих бактерий, однако, есть виды способные развиваться в присутствии концентрированных растворов солей, такие бактерии называют осмофильными (галофильными). Осмотическое давление в клетке регулирует цитоплазматическая мембрана. При высоком осмотическом давлении окружающей среды происходит плазмолиз. Плазмолиз явление обратимое, и если понизить осмотическое давление окружающего микроорганизмы раствора, вода поступает внутрь клетки и возникает явление противоположное плазмолизу - плазмоптиз . 
К физическим факторам, влияющим на микроорганизмы, относят также и влияние лучистой энергии . Большинство патогенных бактерий плохо переносят прямой солнечный свет. На этом основано использование ультрафиолетового света с целью обеззараживания (стерилизации) воздуха в помещениях медицинских учреждений. Как УФ-свет , так и рентгеновские лучи, и другие виды ионизирующего излучения оказывают на микроорганизмы летальное или мутагенное действие. Наиболее эффективны короткие лучи ультрафиолетового спектра с длиной волны около 280 нм. Такие лучи поглощаются нуклеиновыми кислотами клетки, при этом поражаются пиримидиновые основания и клетки погибают в результате возникновения летальных мутаций. Часть облученных клеток популяции способна к восстановлению, репарации ДНК. Репарация облученных молекул ДНК происходит при фотореактивации клеток, для этого необходимо воздействовать на клетки повторно лучами более длинноволновой области (520-550 нм) или провести « темновую реактивацию».  
Радиоактивное излучение также губительным образом действует на микроорганизмы. При этом значение имеют морфологическое и физиологическое состояние микроорганизма, экспозиция, доза облучения. Бактерии более чувствительны к ионизирующему облучению, чем вирусы. Механизм действ ия ио низирующей радиации так же связан с изменением нуклеиновых кислот клетки. Ионизирующая радиация в отдельных случаях используется в практике здравоохранения для стерилизации лекарственных веществ, хирургических материалов. 
Ультразвуковые волны при частоте колебания 1-1,3 мГц в течение 10 мин оказывает бактерицидный эффект на клетки микроорганизмов. Ультразвук способствует разрыву клеточных стенок и мембран, повреждению флагеллина у подвижных форм микроорганизмов. Влияние ультразвука основано на механическом разрушении микроорганизмов в результате возникновения высокого давления внутри клетки или на появлении гидроксильных радикалов и атомарного кислорода в водной среде цитоплазмы. Это позволяет использовать его в качестве стерилизующего агента, а также применять для инактивации и дезинтеграции вирусов с целью получения антигенов и вирусных вакцин.

Для роста  и размножения микроорганизмы нуждаются  в веществах, используемых для построения структурных компонентов клетки и получения энергии. Метаболизм (т.е. обмен веществ и энергии) имеет две составляющих- анаболизм и катаболизм. Анаболизм- синтез компонентов клетки (конструктивный обмен). Катаболизм- энергетический обмен, связан с окислительно- восстановительными реакциями, расщеплением глюкозы и других органических соединений, синтезом АТФ. Питательные вещества могут поступать в клетку в растворимом виде (это характерно для прокариот)- осмотрофы, или в виде отдельных частиц- фаготрофы.
Основным  регулятором поступления веществ  в бактериальную клетку является цитоплазматическая мембрана. Существует четыре основных механизма поступления  веществ: -пассивная диффузия- по градиенту концентрации, энергонезатратная, не имеющая субстратной специфичности;
облегченная диффузия- по градиенту концентрации, субстратспецифичная, энергонезатратная, осуществляется при участии специализированных белков пермеаз;
активный транспорт- против градиента концентрации, субстратспецифичен (специальные связывающие белки в комплексе с пермеазами), энергозатратный (за счет АТФ), вещества поступают в клетку в химически неизмененном виде;
транслокация (перенос групп)- против градиента концентрации, с помощью фосфотрансферазной системы, энергозатратна, вещества (преимущественно сахара) поступают в клетку в форфорилированном виде.
Основные химические элементы- органогены, необходимые для синтеза органичеких соединений- углерод, азот, водород, кислород.
В зависимости  от источника потребляемого углерода микробы подразделяют на аутотрофы (используют CO2) и гетеротрофы (используют готовые органические соединения). В зависимости от источника энергиимикроорганизмы делят на фототрофы (энергию получают за счет фотосинтеза- например, цианобактерии) ихемотрофы (энергия добывается за счет химических, окислительно- восстановительных реакций). Если при этом донорами электронов являются неорганические соединения, то это литотрофы, если органические-органотрофы. Если бактериальная клетка в состоянии синтезировать все необходимые для жизнедеятельности вещества, то это прототрофы. Если бактерии  нуждаются в дополнительных веществах (факторах роста), то это ауксотрофы. Основными факторами роста для труднокультивируемых бактерий являются пуриновые и пиримидиновые основания , витамины, некоторые (обычно незаменимые) аминокислоты, кровяные факторы (гемин) и др.
Дыхание микроорганизмов.
Путем дыхания микроорганизмы добывают энергию. Дыхание- биологический процесс  переноса электронов через дыхательную  цепь от доноров к акцепторам с  образованием АТФ. В зависимости  от того, что является конечным акцептором электронов, выделяют аэробное и анаэробное дыхание. При аэробном дыхании конечным акцептором электронов является молекулярный кислород (О2), при анаэробном- связанный кислород ( -NO, =SO4, =SO3).
Примеры.
О2
Аэробное  дыхание   донор водорода                H2O
Анаэробное  дыхание
нитратное окисление                                                      NO3
(факультативные  анаэробы)  донор водорода              N2
сульфатное  окисление                                                   SO4
(облигатные  анаэробы)     донор водорода                  H2S
По  типу дыхания выделяют четыре группы микроорганизмов.
1.Облигатные (строгие) аэробы. Им необходим молекулярный (атмосферный) кислород для дыхания.
2.Микроаэрофилы нуждаются в уменьшенной концентрации (низком парциальном давлении) свободного кислорода. Для создания этих условий в газовую смесь для культивирования обычно добавляют CO2, например до 10- процентной концентрации.
3.Факультативные анаэробы могут потреблять глюкозу и размножаться в аэробных и анаэробных условиях. Среди них имеются микроорганизмы, толерантные к относительно высоким (близких к атмосферным) концентрациям молекулярного кислорода – т.е. аэротолерантные, а также микроорганизмы которые способны в определенных условиях переключаться с анаэробного на аэробное дыхание.
4.Строгие анаэробы размножаются только в анаэробных условиях т.е. при очень низких концентрациях молекулярного кислорода, который в больших концентрациях для них губителен. Биохимически анаэробное дыхание протекает по типу бродильных процессов, молекулярный кислород при этом не используется.
Аэробное  дыхание энергетически более  эффективно (синтезируется большее  количество АТФ).
В процессе аэробного дыхания образуются токсические  продукты окисления (H2O2- перекись водорода, -О– свободные кислородные радикалы), от которых защищают специфические ферменты, прежде всего каталаза, пероксидаза, пероксиддисмутаза. У анаэробов эти ферменты отсутствуют, также как и система регуляции окислительно- восстановительного потенциала (rH2).
Основные  методы создания анаэробных условий для культивирования  микроорганизмов.
1.Физический- откачивание воздуха, введение  специальной газовой безкислородной  смеси (чаще-  N2- 85%, CO2- 10%, H2- 5%).
2.Химический- применяют химические поглотители  кислорода.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.