Ростовые факторы бактерий. Ауксотрофы. Прототрофы. Классификация факторов стимулирующих рост бактерий. Пусковые факторы роста бактерии.

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 14.12.2024

Бактериальные факторы роста — различные вещества, необходимые для жизнедеятельности бактериальной клетки, которые она не синтезирует или синтезирует недостаточно быстро и должна извлекать из среды обитания.

К бактериальным факторам роста относятся аминокислоты, витамины группы B, железо-порфирины, пуриновые и пиримидиновые основания и их производные, некоторые ди- и полиамины, а также ряд разнообразных факторов, относящихся к различным классам хим. соединений.

Потребности в бактериальных факторах роста различных видов микроорганизмов широко варьируют. Согласно современным представлениям потребности в бактериальных факторах роста возникли вследствие утраты способности бактериальными клетками синтезировать их в результате мутаций. Эта концепция получила подтверждение в ряде генетических и биохимических исследований. Было показано, что виды, не нуждающиеся в определенных бактериальных факторах роста, способны синтезировать эти факторы (см. Прототрофные микроорганизмы). Кроме того, установлено, что с помощью мутагенных агентов из микробной популяции, не нуждающейся в бактериальных факторах роста, можно получить мутанты, обладающие потребностями в определенных бактериальных факторах роста; при этом нарушается определенный этап биосинтеза бактериальных факторов роста (см. Ауксотрофные микроорганизмы). Процесс возникновения потребностей в бактериальных факторах роста может быть смоделирован путем выделения из прототрофной (не требующей бактериальные факторы роста) популяции мутантов с определенными питательными потребностями. Разнообразие потребностей в бактериальных факторах роста у микробов различных видов и различных штаммов одного вида является результатом мутаций в генах, детерминирующих структуру ферментов, участвующих в синтезе определенных бактериальных факторов роста.

Одной из наиболее многочисленных групп бактериальных факторов роста являются витамины, которые обычно входят в состав коферментов или простетических групп ферментов.

Бактериальные факторы роста для Cl. acetobutylicum и ряда других бактерий является парааминобензойная кислота. Важным свойством парааминобензойной кислоты является ее способность предотвращать бактериостатическое действие сульфаниламидов. Потребности в парааминобензойной кислоте как бактериальном факторе роста могут быть в значительной мере снижены- или полностью устранены добавлением в ростовую среду пуриновых оснований. Последние в значительной мере снижают и бактериостатическое действие сульфаниламидов.

Фолиевая кислота является бактериальным факторам роста для Lactobacillus casei, Streptococcus faecalis и других микроорганизмов. Потребность в фолиевой кислоте может быть заменена серином, метионином, тимином и пуриновыми основаниями. Метаболически активными производными фолиевой кислоты являются ее восстановленные формы, в синтезе которых используется в качестве предшественника парааминобензойная кислота. Сульфаниламиды блокируют реакции перехода парааминобензойной кислоты в восстановленные производные фолиевой кислоты. Подобные реакции характерны для микробной клетки, но не для клеток высших организмов, что и определяет причину бактериостатического действия сульфаниламидов на бактерии при относительно меньшем вредном влиянии на клетки человека и высших животных.

Биотин (витамин H) является термостабильным бактериальным фактором роста для большого количества патогенных и сапрофитных микроорганизмов. Одной из наиболее важных функций биотина является его участие в реакциях карбоксилирования кетокислот.

Никотиновая кислота и ее производные: никотинамид (витамин PP), дифосфопиридиннуклеотид, трифосфопиридиннуклеотид требуются как бактериальные факторы роста для различных патогенных и сапрофитных микроорганизмов. Так, дифосфопиридиннуклеотид (V-фактор) необходим для некоторых гемофильных микробов; никотиновая кислота является бактериальным факторам роста для Corynebacterium diphtheriae и других микроорганизмов. Дифосфо- и трифосфопиридиннуклеотиды участвуют в клеточных окислительно-восстановительных реакциях. Потребность в никотиновой кислоте не всегда устраняется добавлением в среду ее производных.

Пантотеновая кислота (витамин B₃) является бактериальным фактором роста для дрожжей, а также некоторых видов молочнокислых и других бактерий. При гидролизе пантотеновая кислота распадается на пантоновую кислоту и β-аланин. Последний может заменять пантотеновую кислоту для роста некоторых штаммов Corynebacterium diphtheriae. Пантоновая кислота заменяет пантотеновую кислоту, необходимую для Acetobacter suboxydans и Streptococcus haemolyticus Н69 D. Пантотеновая кислота участвует в биохимических реакциях как составная часть кофермента А, осуществляющего реакции ацетилирования. Большинство бактериальных видов требует свободную пантотеновую кислоту, а не кофермент А. Исключением является Treponema pallidum.

Рибофлавин (витамин B₂) входит как простетическая группа в состав многих ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, и является бактериальным фактором роста для молочнокислых бактерий и патогенных стрептококков.

Тиамин (витамин B₁) является бактериальным фактором роста для многих видов микроорганизмов. Потребность в тиамине некоторых микроорганизмов может быть заменена тиазольным компонентом тиамина, у других, например, некоторых штаммов Brucella, — пиримидиновым компонентом. Для роста некоторых гонококков тиамин требуется в форме пирофосфата. Тиамин входит в состав коферментов, участвующих в реакциях декарбоксилировании.

Витамин B₁₂ требуется в очень незначительных количествах для роста Lactobacillus и мутантных штаммов E. coli. В природе витамин B₁₂ синтезируется исключительно микроорганизмами. Однако большинство микроорганизмов это соединение не синтезирует и не требует его для роста. Витамин B₁₂ может находиться в форме кофермента, участвующего в обратимой изомеризации глутамата в β-метиласпартат. Этот же кофермент требуется для перевода метилмалонилкофермента А в сукцинилкофермент А — реакции, существенной в метаболизме пропионата. Витамин B₁₂ участвует также в биосинтезе серина, метионина, тимина и пуриновых оснований.

Железопорфирины (гемы) являются компонентами каталазы, пероксидазы и цитохромов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции. Железопорфирины являются бактериальными факторами роста для Haemophilus influenzae, некоторых штаммов Mycobacterium tuberculosis, Fusiformis melaninogenicus и Bacteroides melaninogenicus.

Холин — структурная единица фосфолипидов, компонент ацетилхолина и донатор метильных групп в различных биохимических реакциях, является бактериальным фактором роста для некоторых видов, пневмококков и мутантных штаммов Neurospora.

Аминокислоты являются наряду с витаминами многочисленной группой бактериальных факторов роста. Клетки многих видов микроорганизмов способны синтезировать все аминокислоты самостоятельно, но встречаются виды, требующие для роста нескольких аминокислот. Так, Streptococcus equinus требует для роста 17 аминокислот. Потребности микроорганизмов в аминокислотах могут изменяться в зависимости от состава среды. Бактерии, требующие витамин Вв, могут в его отсутствие расти лишь при добавлении в среду многих аминокислот, тогда как р присутствии витамина потребность в аминокислотах исчезает в результате появления у клеток способности к их синтезу. Потребность в аминокислотах может возникнуть за счет генетического нарушения одного из этапов биосинтеза определенных аминокислот. В этих случаях предшественники, синтезируемые после блокированного этапа, могут заменять требуемую аминокислоту как бактериальный фактор роста.

Пуриновые и пиримидиновые основания: аденин, гуанин, гипоксантин, ксантин, цитозин, урацил, оротовая кислота, рибонуклеозиды и дезоксирибонуклеозиды являются составными частями и предшественниками нуклеиновых кислот и требуются как бактериальные факторы роста для некоторых микроорганизмов.

Знание потребностей различных видов микроорганизмов в определенных бактериальных факторах роста является важным для идентификации патогенных микробов. Медицинское значение бактериальных факторов роста определяется необходимостью создания соответствующих питательных сред, что необходимо для микробиологической диагностики инфекционных заболеваний. Кроме того, ряд бактериальных факторов роста используется для создания оптимальных условий культивирования вакцинных штаммов в вакцинно-сывороточном производстве.

Библиогр.: Вулли Д. Учение об антиметаболитах, пер. с англ., с. 170, 196, М., 1954; Иерусалимский Н. Д. Азотное и витаминное питание микробов, М.— Л., 1949; Мейсель М. Н. Функциональная морфология дрожжевых организмов, с. 193, М.— Д., 1950; Advances in microbial physiology, ed. by A. H. Rose a. J. F. Wilkinson, v. 1, L.—N.Y., 1967; Guirard B.M. a. Snell E. E. Nutritional requirements of microorganisms, в kh,: Bacteria, ed. by I. C. Gunsalus a. R. Y. Stanier, v. 4, p. 33, N. Y.— L., 1962, bibliogr.; Knight В. C. J. G. Bacterial nutrition, p. 162, L., 1936; Lwоff A. Involution physiologique, P., 1944; Snell E. E. Growth factors in bacterial nutrition, в кн.: Plant growth substances, ed. by F. Skoog, p. 1, Richmond, 1951, bibliogr.; Zinsser H. Microbiology, N. Y., 1972.

Вопрос №7. Питание бактерий. Типы и механизмы питания бактерий. Факторы роста. Прототрофы и ауксотрофы.

Типы питания.Микроорганизмы нуждаются в углеводе, азоте, сере, фосфоре, калии и других элементах. В зависимости от источников углерода для питания бактерии делятся на аутотрофы, использующие для построения своих клеток диоксид углерода С0₂ и другие неорганические соединения, и гетеротрофы, питающиеся за счет готовых органических соединений. Аутотрофными бактериями являются нитрифицирующие бактерии, находящиеся в почве; серобактерии, обитающие в воде с сероводородом; железобактерии, живущие в воде с закисным железом, и др.

Гетеротрофы, утилизирующие органические остатки отмерших организмов в окружающей среде, называются сапрофитами. Гетеротрофы, вызывающие заболевания у человека или животных, относят к патогенным и условно-патогенным. Среди патогенных микроорганизмов встречаются облигатные и факультативные паразиты (от греч. parasitos — нахлебник). Облигатные паразиты способны существовать только внутри клетки, например риккетсии, вирусы и некоторые простейшие.

В зависимости от окисляемого субстрата, называемого донором электронов или водорода, микроорганизмы делят на две группы. Микроорганизмы, использующие в качестве доноров водорода неорганические соединения, называют литотрофны-ми (от греч. lithos — камень), а микроорганизмы, использующие в качестве доноров водорода органические соединения, — органотрофами.

Учитывая источник энергии, среди бактерий различают фототрофы, т.е. фотосинтезирующие (например, сине-зеленые водоросли, использующие энергию света), и хемотрофы, нуждающиеся в химических источниках энергии.

Механизмы питания.Поступление различных веществ в бактериальную клетку зависит от величины и растворимости их молекул в липидах или воде, рН среды, концентрации веществ, различных факторов проницаемости мембран и др. Клеточная стенка пропускает небольшие молекулы и ионы, задерживая макромолекулы массой более 600 Д. Основным регулятором поступления веществ в клетку является цитоплазматическая мембрана. Условно можно выделить четыре механизма проникновения питательных веществ в бактериальную клетку: это простая диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт, транслокация групп.

Наиболее простой механизм поступления веществ в клетку — простая диффузия, при которой перемещение веществ происходит вследствие разницы их концентрации по обе стороны цитоплазматической мембраны. Вещества проходят через липид-ную часть цитоплазматической мембраны (органические молекулы, лекарственные препараты) и реже по заполненным водой каналам в цитоплазматической мембране. Пассивная диффузия осуществляется без затраты энергии.

Облегченная диффузия происходит также в результате разницы концентрации веществ по обе стороны цитоплазматической мембраны. Однако этот процесс осуществляется с помощью молекул-переносчиков, локализующихся в цитоплазматической мембране и обладающих специфичностью. Каждый переносчик транспортирует через мембрану соответствующее вещество или передает другому компоненту цитоплазматической мембраны — собственно переносчику. Белками-переносчиками могут быть пермеазы, место синтеза которых — цитоплазматическая мембрана. Облегченная диффузия протекает без затраты энергии, вещества перемещаются от более высокой концентрации к более низкой.

Активный транспорт происходит с помощью пермеаз и направлен на перенос веществ от меньшей концентрации в сторону большей, т.е. как бы против течения, поэтому данный про цесс сопровождается затратой метаболической энергии (АТФ), образующейся в результате окислительно-восстановительных реакций в клетке.

Перенос (транслокация) групп сходен с активным транспортом, отличаясь тем, что переносимая молекула видоизменяется в процессе переноса, например фосфорилируется.

Выход веществ из клетки осуществляется за счет диффузии и при участии транспортных систем.

Факторы роста. Для роста микробов на питательных средах неободимы определенные дополнительные компоненты, соединения, которые сами микробы синтезировать не могут, потому эти вещества надо добавлять в питательные среды. Такие соединения называются факторами роста. К факторам роста относят: аминокислоты, необходимые для построения молекул белков, пурины и пиримидины - для образования нуклеиновых кислот, витамины, входящие в состав некоторых ферментов. По отношению к факторам роста различают ауксотрофы и прототрофы. Ауксотрофы нуждаются в одном или нескольких факторах роста, прототрофы могут сами синтезировать нужные для роста соединения из глюкозы и солей аммония.

Факторы роста. Аутотрофы и прототрофы.

При составлении питательных сред необходимо добавлять вещества, получившие название факторов роста. Это различные витамины, аминокислоты (без которых невозможен синтез белка), пиридиновые и пиримидиновые основания (предшественники нуклеиновых кислот) и др.

Микроорганизмы, нуждающиеся в каком-то одном или нескольких факторах роста, называются ауксотрофными в отличие от прототрофных бактерий, которые в данных соединениях не нуждаются и способны сами их синтезировать.

Классификация факторов стимулирующих рост бактерий Факторы, стимулирующие рост бактерий, разделяют на три категории.

Вещества, присутствие которых обязательно для роста бактерий. Это может быть определённая аминокислота, например гистидин, для штамма Salmonella thyphimurium - (гистидин-отрицательный), ауксотрофного по гистидину, либо набор витаминов (лактофлавин, тиамин, биотин, фолиеван и пантотеновая кислота).

Факторы, отсутствие которых не вызывает полной остановки роста культуры. Обычно это определённые витамины, входящие в состав простетических групп ферментов и необходимые в очень малых количествах.
Факторы, синтезируемые самими микроорганизмами и добавление которых в среду ускоряет рост, но это условие не обязательно (например, в синтетическую среду культивирования Escherichia coli можно добавить дрожжевой автолизат для интенсификации роста, но и на простой минеральной среде с глюкозой бактерия будет расти).

Пусковые факторы роста выделяют в особую категорию. Они имеют существенное значение для начала роста культуры. Позднее клетки культуры синтезируют все необходимые для их роста продукты самостоятельно. В качестве примера можно привести необходимость следовых количеств гистидина для роста ревертантов Salmonella his- и их обратной мутации в his+ (гистидинположительный).
Витамины как факторы роста. Никотиновая кислота или ее амид является фактором роста для многих микроорганизмов — дифтерийной палочки, золотистого стафилококка, дизентерийных бактерий и др. Она входит в состав коферментов никотин амиддинуклеотида и никотин ампддинуклеотидфосфата, которые являются переносчиками водорода и необходимы для осуществления в клетках окислительно восстановительных реакций. Гемин — составная часть гемоглобина представляет собой железопорфирин. Он входит в структуру некоторых дыхательных ферментов (цитохром, цитохромоксидаза, каталаза, иероксидаза). Пантотеновая кислота — фактор роста и размножения для многих бактерий пропионовокислых, стрептококков, пневмококков, дифтерийной палочки и др. Она действует на рост некоторых бактерий при концентрации порядка 0,0002 мкг в 1 мл среды. Пантотеновая кислота участвует в синтезе коэнзима А, который играет важную роль в ходе клеточных реакций с участием уксусной кислоты (ацетилирование), в частности в образовании жирных кислот, фосфолипидов, холина и пр. Тиамин представляет собой сложное соединение, в которое входят пиримидин и тиазол. Биологическое значение тиамина определяется тем, что он входит в состав тиаминниро фосфата — кофермента кокарбоксилазы, играющего важную роль в углеводном обмене и обеспечивающего декарбоксилирование а кетокислот. Рибофлавин (витамин Вг) как фактор роста необходим для некоторых молочнокислых бактерий, столбнячной палочки (CI. tetani), возбудителя газовой гангрены (CI. perfringens), гемолитического стрептококка (Str. haemolyticus) и др.
Биологическое значение рибофлавина как фактора роста обусловливается его участием в окислительно восстановительных процессах. Пиридоксин и его производные пиридоксаль и пиридоксамин играют важную роль в обмене и декарбоксилирования аминокислот.

Ферменты бактерий.

У бактерий по характеру вызываемых ими превращений обнаруживаются следующие основные группы ферментов:

· гидролазы, вызывающие расщепление протеинов, углеводов, липидов путем присоединения молекул воды;

· оксидоредуктазы, катализирующие окислительно-восстановительные реакции;

· трансферазы, осуществляющие перенос отдельных атомов, от молекулы к молекуле;

· лиазы, отщепляющие химические группы негидролитическим путем;

· изомеразы, участвующие в углеводном обмене;

· лигазы, способствующие биосинтетическим реакциям клетки.

Ферменты бактерий классифицируются на экзоферменты и эндоферменты. Экзоферменты выделяются бактериальной клеткой в окружающую среду для внеклеточного переваривания. Этот процесс осуществляется с помощью гидролаз, которые расщепляют макромолекулы питательных веществ до простых соединений — глюкозы, аминокислот, жирных кислот. Такие соединения могут свободно проходить через оболочку клетки и с помощью пермеаз передаваться в цитоплазму клетки для участия в метаболизме, являясь источниками углерода и энергии. Некоторые экзоферменты выполняют защитную функцию, например, пенициллиназа, выделяемая многими бактериями, делает клетку недосягаемой для антибиотика — пенициллина.

Ферменты бактерий классифицируются также на конститутивные и индуцибельные. Конститутивными называются такие ферменты, которые синтезируются клеткой независимо от наличия субстрата в среде, индуцибельные ферменты образуются бактериями только при наличии в среде соответствующего индуцирующего соединения, т. е. субстрата данного фермента. Например, в геноме кишечной палочки заложена способность разлагать лактозу, но только при наличии в среде лактозы клеткой синтезируется фермент, катализирующий ее гидролиз.

Патогенные бактерии обладают наряду с ферментами обмена также ферментами агрессии, являющимися факторами вирулентности. К таким ферментам относятся

· нейраминидаза, и др.

Гиалуронидаза стрептококков, например, расщепляет гиалуроновую кислоту в мембранах клеток соединительных тканей макроорганизма, что способствует распространению возбудителей и их токсинов в организме, обуславливая высокую инвазивность этих бактерий.

Плазмокоагулаза является главным фактором патогенности стафилококков, так как участвует в превращении протромбина в тромбин, который вызывает образование фибриногена, в результате чего каждая бактерия покрывается пленкой, предохраняющей ее от фагоцитоза.

7. Питание бактерий. Типы и механизмы питания бактерий. Аутотрофы и гетеротрофы. Факторы роста. Прототрофы и ауксотрофы.

Типы питания. Микроорганизмы нуждаются в углеводе, азоте, сере, фосфоре, калии и других элементах. В зависимости от источников углерода для питания бактерии делятся на аутотрофы, использующие для построения своих клеток диоксид углерода С0₂ и другие неорганические соединения, и гетеротрофы, питающиеся за счет готовых органических соединений. Аутотрофными бактериями являются нитрифицирующие бактерии, находящиеся в почве; серобактерии, обитающие в воде с сероводородом; железобактерии, живущие в воде с закисным железом, и др.

Гетеротрофы, утилизирующие органические остатки отмерших организмов в окружающей среде, называются сапрофитами. Гетеротрофы, вызывающие заболевания у человека или животных, относят к патогенным и условно-патогенным. Среди патогенных микроорганизмов встречаются облигатные и факультативные паразиты. Облигатные паразиты способны существовать только внутри клетки, например риккетсии, вирусы и некоторые простейшие.

Механизмы питания. Поступление различных веществ в бактериальную клетку зависит от величины и растворимости их молекул в липидах или воде, рН среды, концентрации веществ, различных факторов проницаемости мембран и др. Клеточная стенка пропускает небольшие молекулы и ионы, задерживая макромолекулы массой более 600 Д. Основным регулятором поступления веществ в клетку является цитоплазматическая мембрана. Условно можно выделить четыре механизма проникновения питательных веществ в бактериальную клетку: это простая диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт, транслокация групп.

Перенос (транслокация) групп сходен с активным транспортом, отличаясь тем, что переносимая молекула видоизменяется в процессе переноса, например фосфорилируется. Выход веществ из клетки осуществляется за счет диффузии и при участии транспортных систем.

Факторы роста бактерий: витамины, АК, пуриновые и пиримидиновые основания, липиды.

Ауксотрофы — организмы, которые не способны синтезировать определенное органическое соединение, необходимое для роста этого организма. Ауксотрофия — характеристика подобных организмов, этот термин противоположен прототрофии. Без добавления в питательную среду этого вещества ауксотрофы не растут. Гемолитический стрептококк

15. Принципы и методы культивирования бактерий. Условия, влияющие на рост и размножение бактерий. Ростовые факторы. Питательные среды и их классификация. Работы р. Коха.

Питательность. Они должны содержать вещества, причем находящиеся в легко усвояемом виде, необходимые микроорганизмам для питания и пополнения энергии. К ним относят органогены и минеральные вещества. Для некоторых микроорганизмов дополнительно необходимы витамины и аминокислоты, которые они не могут синтезировать.

Оптимальный уровень рН. Он влияет на проницаемость клеточной оболочки и, соответственно, на возможность усвоения питательных веществ бактерией. Чаще всего значение водородного показателя должно быть на уровне 7,2-7,4. Многие микроорганизмы в ходе своей жизнедеятельности вырабатывают продукты с кислой или щелочной реакций, и для того, чтобы рН питательной среды не изменялся, она должна обладать буферностью.

Изотоничность. Осмотическое давление в питательной среде для культивирования бактерий должно иметь те же значения, что и внутри микробных клеток. Обычно оно соответствует 0,5 % раствору NaCl.

Стерильность. Связано это с тем, что появление посторонних бактерий исказит результаты изучения анализируемого штамма.

Уровень влажности. Этот показатель наряду с консистенцией среды должен иметь оптимальные характеристики для конкретного вида бактерий.

Окислительно-восстановительный потенциал (RH2). Он показывает соотношение веществ, которые отдают и которые принимают электроны, а также уровень насыщения кислородом питательной среды. Для аэробов и анаэробов условия культивирования бактерий несколько разнятся по данному показателю. Анаэробные микроорганизмы лучше всего размножаются при значениях RH2, не превышающих 5, а аэробные - не менее 10.

Унифицированность. Важно, чтобы питательная среда содержала неизменные количества отдельных ее ингредиентов. Кроме того, предпочтительны прозрачные растворы, на которых легче отслеживать рост культуры или заметить ее загрязнение.

Методы: 1.Поверхностные и глубинные; 2.Периодические и непрерывные (в жидкой среде); 3.Аэробные и анаэробные;

Поверхностные выращивают на:

а) плотной поверхности, кислород из воздуха. б) жидкой поверхности, тогда бактерии растут плёнкой. в) на сыпучей поверхности получают ферментные препараты.

Глубинные в жидкой среде - растворенный в воде кислород - помутнение среды.

Периодические: весь объем среды засевают чистой культурой и выращивают в оптимуме. Культура проходит 4 стадии развития: 1. Лаг-фаза (приспособление к окружающей среде); 2. Лог-фаза (размножение); 3. Стационарная; 4. Отмирание;

Непрерывные - это такое культивирование, когда в среду постоянно притекают питательные вещества, поэтому не происходит стадии отмирания. Это позволяет продержать культуру долго в активном состоянии.

Аэробное - использование кислорода при питании.

Анаэробное - не используют кислород при питании. Облигатные анаэробы НЕ имеют ферментов для инактивирования активных форм О₂ (Н₂О₂ - перекись водорода - пероксидаза). Это является основной причиной гибели анаэробов в присутствии О₂.

Создание анаэробиоза:

Свечку ставят вместе с чашкой Петри под колпак. Когда свеча тухнет - значит О2 выжжен.

АНАЭРОСТАТ ГАСПАК. Гаспак - герметичный пакет с химическими веществами (лимонная кислота, Na2CO3)+ катализатор. Вода + ГАСАК = забирают О2 и синтезируют СО2

Специальные питательные среды

ЖИДКАЯ СРЕДА КИТТА-ТАРОЦЦИ и АГАР ВИЛЬСОНА-БЛЕРА. + сверху слой вазелинового масла. Внутри среда содержит аскорбиновую кислоту, глюкозу, кусочек мяса.

Принципы классификации питательных сред:

- из продуктов животного (молоко, яйца, сыворотка) и растительного (отвары злаков, дрожжей, риса) происхождения, или чаще используют сухие питательные среды, которые изготавливают в промышенных масштабах - гидролизаты непищевых продуктов (рыбные отходы). Достоинство: стандартный состав и удобство в транспортировке и могут долго храниться

- кровь, сыворотка, желчь

- питательный бульон, пептоная вода, сахарный бульон, желчный бульон

- готовят путем добавления к жидкой среде + 1,5-2% агара.

- готовят путем добавления к жидкой среде 0,3-0,7% агара

Применяются для выращивания МНОГИХ микробов. К простым средам относятся МЯСО-ПЕПТОННЫЙ БУЛЬОН, МЯСО-ПЕПТОННЫЙ АГАР.

Специальный тип среды

Они СОДЕРЖАТ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА, которые удовлетворяют пищевые потребности более требовательных патогенных бактерий. Например, КРОВЯНОЙ АГАР, СЫВОРОТОЧНЫЙ АГАР, САХАРНЫЙ БУЛЬОН.

Элективный, селективный тип среды

Содержит вещества, создающие ОПТИМАЛЬНЫЕ УЛОВИЯ ДЛЯ МИКРОБОВ ОПРЕДЕЛЕННОГО ВИДА И ИНГИБИРУЮЩИЕ РОСТ СОПУТСВУЮЩЕЙ МИКРОФЛОРЫ. Например, ЖЕЛТОЧНО-СОЛЕВОЙ АГАР (для выращивания стафилококков) или жидкая среды ЩЕЛОЧНОЙ БУЛЬОН (для культивирования Vibrio cholerae).

Ростовые факторы- необходимые в малых количествах вещества, которые микроорганизм не способен синтезировать самостоятельно.

Группы факторов роста: 1.Пурины и Пиримидины ( для синтеза нуклеиновых кислот ) 2.Незаменимые аминокислоты (для синтеза белка) 3.Витамины (коэнзимы и функциональные группы некоторых ферментов)

Прототроф - бактерии, не требующие ростовых факторов извне.

Ауксотроф- бактерии, нуждающиеся в факторах роста.

Работы Р.Коха:

Открыл бациллу сибирской язвы, туберкулезную палочку и холерный вибрион;

Способ окраски бактерий анилиновыми красителями;

Ввел в практику чашки Петри (метод выделения чистых культур на твердых питательных средах);

Идентификация патогенной микрофлоры (триада Генле-Коха): выделение микроорганизма, затем получение чистой культуры, в конце - заражение лабораторного животного;

16. Энергетический метаболизм бактерий (КАТАБОЛИЗМ). Фототрофы и хемотрофы. Разновидности хемосинтеза (дыхание, брожение). Облигатные аэробы и анаэробы, их разновидности. Факультативные анаэробы. Эффект Пастера. Принципы культивирования облигатных анаэробов.

Энергетический метаболизм бактерий (катаболизм) - это совокупность реакций окисления различных восстановленных органических и неорганических соединений, сопровождающихся выделением энергии.

Фототрофы - это организмы, которые используют свет для получения энергии.

Хемотрофы - организмы, получающие энергию в результате хемосинтеза — окислительно-восстановительных реакций, в которых они окисляют химические соединения, богатые энергией. Хемосинтезирующие бактерии — бактерии, использующие диоксид углерода в качестве единственного источника углерода.

Хемосинтез - синтез органических веществ из Неорганических с использованием энергии окисления химических веществ.

ДЫХАНИЕ - процесс получения энергии путем перевода энергии химических связей питательных веществ в АТФ, конечным акцептором электронов в котором является НЕОРГАНИЧЕСКОЕ вещество. БРОЖЕНИЕ - процесс получения энергии путем перевода энергии химических связей питательных веществ в АТФ, конечным акцептором электронов в котором является ОРГАНИЧЕСКОЕ вещество.

Отношения к кислороду

Аэробы облигатные (1)

Анаэробы облигатные (2)

Факультативные анаэробы (3)

Микроаэрофилы (4)

Аэротолеранты (5)

- кислородное дыхание - гибнут без О2 - размножаются плёнкой на поверхности питательной среды в колбе

- брожение - гибнут при О2 - размножаются в виде осадка

-используют 2 типа хемосинтеза, способны переключаться с дыхания при О2 на брожение при его отсутствии - размножаются в виде равномерного помутнения среды

- кислородное дыхание - при высоких концентрациях О₂ гибнут, лучше растут если большая концентрация СО2

-брожение или анаэробное дыхание - устойчивы к О₂, растут при его присутствии, но НЕ используют как источник энергии

Принципы культивирования облигатных анаэробов. Облигатные анаэробы НЕ имеют ферментов для инактивирования активных форм О₂ (Н₂О₂ - перекись водорода - пероксидаза) = основная причина гибели анаэробов в присутствии О₂ Создание анаэробиоза достигается:

Свечку ставят вместе с чашкой Петри под колпак. Когда свеча тухнет - значит О₂ выжжен.

АНАЭРОСТАТ ГАСПАК. Гаспак - герметичный пакет с хим веществами (лимонная кислота, Na2CO3)+ катализатор. Вода + ГАСАК = забирают О₂ и синтезируют СО₂

Эффект Пастера - снижение потребления глюкозы и прекращение продукции молочной кислоты клеткой в присутствии кислорода.

Читайте также: