WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 |

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА МИКРОБИОЛОГИИ

Физиология бактерий

(часть первая)

Методические рекомендации

КАЗАНЬ 2001

ББК 28.4

УДК 579 22

Печатается по решению Центрального координационнометодического совета

Казанского государственного медицинского университета

Автор профессор Мусина Л.Т.

Рецензенты:

доцент кафедры эпидемиологии Хакимов Н.М.:

доцент кафедры микробиологии Брудная Ю.Е.

Физиология бактерий (часть первая)/ Мусина Л.Т. Казань: КГМУ, 2001.15 с.

Методические рекомендации посвящены физиологии бактерий. В данном разделе рассмотрены вопросы метаболизма бактерий, культуральных свойств, методов выделения чистых культур аэробных микробов, а также вопросы, касающиеся состава и назначения питательных сред Методические рекомендации предназначены для преподавателей и студентов медицинских вузов.

Казанский государственный медицинский университет, Физиология бактерий. Конструктивный обмен (анаболизм) Обмен веществ и энергии в клетке называется метаболизмом Он представляет собой совокупность двух противоположных, но взаимосвязанных процессов катаболизма, или энергетического метаболизма, и анаболизма, или пластического метаболизма.

Анаболизм совокупность биохимических реакций, осуществляющих синтез компонентов клетки.

Катаболизм совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией, необходимой, в частности, для пластического обмена.

Для прокариот характерно многообразие и пластичность метаболических процессов.

Для осуществления нормальной жизнедеятельности бактериям необходимо постоянно и тщательно регулировать обмен различных веществ между клеткой и внешней средой.

Цитоплазматическая мембрана бактерий проницаема для многих веществ, поток их идет в обоих направлениях. Мембрана обладает избирательной и неравномерной проницаемостью, определяющей механизмы питания бактерий. Питательные вещества поглощаются бактериальной клеткой в молекулярной форме и поступают в нее тремя основными путями: пассивной диффузией, облегченной диффузией и активным транспортом.

Пассивная диффузия осуществляется за счет различного содержания питательных веществ в среде и в клетке и происходит в направлении от большей концентрации к меньшей (по градиенту концентрации). Пассивная диффузия не требует затраты энергии. Таким путем в клетку проникает и покидает ее вода вместе с растворенными в ней различными мелкими молекулами, способными проходить через поры мембраны.

Облегченная диффузия характеризуется выраженной субстратной специфичностью и протекает с участием специфичных белков пермиаз, локализованных в мембране Пермиазы распознают и связывают молекулу субстрата на внешней стороне мембраны и осуществляют ее перенос через мембрану На внутренней стороне мембраны комплекс пермеазасубстрат диссоциирует, освободившаяся молекула субстрата включается в общий метаболиз клетки, а пермеаза вновь готова повторить цикл переноса своего субстрата. Облегченная диффузия происходит только по градиенту концентрации, поэтому она не требует затраты энергии.

Активный транспорт осуществляется специфическими пермиазами против градиента концентрации, поэтому он требует затраты энергии. Большинство веществ проникает в клетку именно этим путем. В процессе переноса может происходить химическая модификация веществ например фосфорилирование углеводов. Так при участии фосфотрансферазной системы транспортируются многие сахара и их производные в процессе переноса фосфорилируются и поступают в клетку в виде сахофосфатов В качестве питательных веществ бактерии используют различные органические и минеральные соединения. К числу важнейших химических элементов, необходимых для синтеза органических соединений, относят:

углерод, азот, водород и кислород. Свою потребность в водороде и воде бактерии удовлетворяют через воду.

По способу углеродного питания бактерии делят на две группы автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы (лат. antos сам. trophe питание) организмы, которые полностью удовлетворяют свои потребности в углероде за счет СО2.

Гетеротрофы (лат. heteros другой, trophe питание, т.е. «питающиеся за счет других») организмы, которые не могут удовлетворять свои потребности в углероде только за счет СО2. а требуют для своего питания готовые органические соединения. В свою очередь, гетеротрофы делят на сапрофиты и паразиты.



Сапрофиты (лат. sapras гнилой, phytos растение) гетеротрофы, источником питания которых служат мертвые органические субстраты.

Паразиты (лат. para при, sitas пища) гетеротрофы, живущие за счет живых организмов.

Для синтеза органических соединений бактериям необходима энергия. В зависимости от источника энергии бактерии подразделяются на фототрофы и хемотрофы.

Фототрофы способны использовать энергию солнечного света, это исключительно сапрофитные микроорганизмы. К фотосинтезирующим бактериям фототрофам относятся цианобактерии (синезеленые водоросли), пурпурные и зеленые бактерии и архебактерии.

Хемотрофы организмы, получающие энергию за счет окислительновосстановительных реакций.

В зависимости от того, какими донорами электронов пользуются бактерии, их разделяют на литотрофы и органотрофы.

Литотрофы организмы, использующие неорганические доноры электронов Н2. NH3, Н2S, Fe и др.

Органогрофы организмы, в качестве доноров электронов использующие органические соединения.

Таким образом, по способу углеводного питания все организмы можно подразделить на три основные группы:

1. Фотолитотрофы организмы, источником энергии для которых служит солнечный свет. донорами электронов неорганические соединения.

2. Хемолитотрофы организмы, получающие энергию за счет окислительновосстановительных реакций, донорами электронов которых служат неорганические соединения. К данной группе относятся сапрофитные бактерии.

3. Хемоорганотрофы организмы, получающие энергию за счет окислительновосстановительных реакций, донорами электронов которых служат органические соединения. Большинство патогенных бактерий относится к данной группе.

По способу азотного питания бактерии подразделяют на аминоавтотрофы и аминогетеротрофы.

Аминоавтотрофы организмы, способные полностью удовлетворять свои потребности в азоте, необходимым главным образом для синтеза белков и нуклеиновых кислот, с помощью атмосферного иди минерального азота. К их числу относятся азотфиксирующие бактерии, свободно живущие в почве и нитрофицирующие бактерии, которые в качестве основного источника азота используют соли аммиака, азотистой и азотной кислот.

Аминогетеротрофы организмы, для роста и размножения нуждающиеся в различных органических азотистых соединениях.

Для нормальной жизнедеятельности бактерии, кроме того, нуждаются в ионах Na+ К+, Сl+, Са2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+, Cu2+ а также в фосфоре и сере, поступающие в клетку путем диффузии и активного транспорта.

Энергетический обмен (катаболизм) Для синтеза структурных компонентов микробной клетки и поддержания процессов жизнедеятельности наряду с питательными веществами требуется достаточное количество энергии. Эта потребность удовлетворяется за счет биологического окисления и консервируется в форме АТФ. Молекулы АТФ синтезируют в результате переноса электрона от его первичного донора (органическое вещество) до конечного акцептора. В зависимости от того, что является конечным акцептором электронов, различают аэробное и анаэробное дыхание. При аэробном дыхании конечным акцептором электронов служит молекулярный кислород (О2), а при анаэробном различные неорганические соединения: NО3, SО42, SОз2. По типу дыхания микроорганизмы подразделяются на 4 группы:

1. Строгие (облигатные) аэробы размножаются только в присутствии кислорода (вибрионы, микобактерии).

2. Микроаэрофилы растут при сниженном по сравнению с аэробами парциальном давлении кислорода, но не растут без кислорода (некоторые виды бруцелл).

3. Факультативные анаэробы могут потреблять глюкозу и размножаются как в аэробных, так и в анаэробных условиях (большинство условнопатогенных и патогенных бактерий).

4. Строгие (облигатные) анаэробы размножаются только в бескислородных условиях, т.е. не используют кислород в качестве конечного акцептора кислорода (клостридии, бактероиды и др.).

Питательные среды и их характеристика Бактерии (за исключением облигатных внутриклеточньхх паразитов риккетсий и хламидий) культивируются, как правило, на искусственных питательных средах.





Питательной средой называют среды, содержащие различные соединения сложного или простого состава, применяемые для размножения микробов в бактериологических лабораториях. Для получения хорошего и быстрого роста они должны отвечать следующим требованиям;

1. Содержать в достаточном количестве все необходимые питательные вещества.

2. Иметь оптимальную рН среды для роста данного вида бактерий. Большинство патогенных для человека микроорганизмов растут при нейтральной рН среды (7, 7,8).

3. Должны быть изотоничными, для этого к ним добавляют 0,9% по концентрации хлорида натрия (Nad).

4. Иметь достаточную влажность, т.к. при усыхании повышается концентрация солей, тормозящих рост бактерий.

5. Быть стерильными, не содержать посторонней микрофлоры.

Питательные среды различают по консистенции, происхождению и назначению.

По консистенции питательные среды бывают жидкие, полужидкие и твердые. Жидкие среды готовят на основе водных растворов какихлибо веществ, как правило, мясной воды. Для получения плотных сред к жидким добавляют уплотнители, чаще всего агарагар. Он представляет собой полисахарид сложного состава, имеющий волокнистую структуру, получаемый из морских водорослей. Агарагар плавится при температуре около 90 °С и затвердевает при температуре около 40 °С. Полужидкие среды имеют вязкую консистенцию благодаря добавлению к ним небольшого количества агарагара (0,30,7%). В плотных средах концентрация агарагара составляет 1,53.0%.

По происхождению питательные среды делят на естественные и искусственные.

Естественные среды готовят из молока, мяса. яиц, картофеля, сыворотки крови человека, животных и др продуктов. В практической бактериологии чаще используют искусственные питательные среды, представляющие собой сбалансированные смеси питательных веществ в концентрациях и сочетаниях, необходимых для роста и размножения микроорганизмов. В них в качестве универсального источника азота и углерода используют пептоны продукты неполного расщепления белков с помощью пепсина или различные гидролизаты (рыбный, казеиновый, дрожжевой и др.).

По назначению питательные среды делятся на следующие основные категории.

Основные (универсальные) среды, на которых хорошо растут многие виды бактерий. К ним относятся мясопептонный бульон (МПБ) и мясопептонный агар (МПА). МПБ готовят на основе мясной воды с добавлением 1% пептона и 0,5% NaCl.

Для получения МПА к мясопептонному бульону добавляют 23% агарагара.

Специальные среды, используют для получения роста прихотливых бактерий, не растущих или очень плохо растущих на основных питательных средах. Специальные питательные среды (кровяные, сывороточные, асцитические, сахарные и т.д.) приготавливают путем добавления к МПБ или МПА: крови (510%), сыворотки (1020%). асцитической жидкости (2530%), углеводов (0,51%), глицерина (25%).

Кровяной агар используют для выделения стрептококков, сывороточный для получения роста менингококков и гонококков. На среде КУА (казеиновоугольный агар) выделяют бордетеллы, а на среде ЛевенштейнаИенсена микобактерии.

К специальным тканевым средам относят среды КиттаТароцци и среду АристовскогоГельтцера. Первая содержит мясопептонный бульон 0,5% глюкозы и кусочки печени или мясного фарша. Вторая кроличью сыворотку и кусочки мозга кролика. Эти среды применяются для культивирования анаэробных бактерий. Перед посевом среды прогревают в водяной бане в течение 1015 мин для удаления воздуха. После посева среды заливают слоем вазелинового масла или парафином с целью изоляции от атмосферного воздуха.

Элективные среды предназначены для избирательного выделения и накопления микробов определенного вида из материалов, содержащих разнообразную микрофлору.

Принципы действия элективных сред основываются на:

1. Опережении роста определенного вида микроба по сравнению с сопутствующей флорой. Например: на среде Ру (свернутая лошадиная сыворотка) и среде Леффлера (1 часть лошадиной сыворотки и 3 части сахарного бульона) возбудитель дифтерии образует видимый рост через 46 часов, остальные бактерии через 1824 часа.

Pages:     || 2 | 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.