WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 |

«КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине Димитровград, 2009 УДК 579 ББК 28.4 К 17 Курс лекций по дисциплине Микробиология раздел 1 Общая микробиология подготовлен старшим ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – филиал ФГОУ ВПО

Ульяновская ГСХА

Кафедра естественнонаучных дисциплин

КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

Димитровград, 2009

УДК 579

ББК 28.4

К 17

Курс лекций по дисциплине «Микробиология» раздел 1 «Общая

микробиология» подготовлен старшим преподавателем кафедры

естественнонаучных дисциплин, Калугиной Н. В.

© Технологический институт – филиал ФГОУ ВПО УГСХА

©Калугина Н. В.

Учебное издание

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

Лекция 1 Общая микробиология. Предмет, метод, история и

задачи микробиологии…………………………………………....... Лекция 2 Систематика, морфология, строение и размножение микроорганизмов…………………………………………………… Лекция 3 Генетика микроорганизмов……………………...……...

Лекция 4 Микроорганизмы и окружающая среда………………..

Лекция 5 Взаимоотношения между микроорганизмами и другими существами……………………………………………….. Лекция 6 Метаболизм микроорганизмов………………………… Лекция 7 Превращение микроорганизмами соединений углерода……………………………………………………………... Лекция 8 Превращение микроорганизмами соединений азота….

Библиографический список……………………………………….

Лекция 1 Общая микробиология. Предмет, метод, история и задачи микробиологии Микробиология (от греч. micros. — малый, bios - жизнь, logos — учение) — наука о мельчайших, невидимых невооруженным глазом организмах, названных микробами или микроорганизмами. Она изучает их систематику, строение, физиологию, генетику, методы их выявления и распознавания.

К микроорганизмам относят бактерии, дрожжевые и нитчатые грибы (плесени), простейшие одноклеточные животные организмы и ультрамикроскопические существа - вирусы. С их помощью происходят важные производственные процессы: хлебопечение, производство молочных продуктов, органических кислот, спирта, вина, пива, ферментов, гормонов, антибиотиков и других веществ. Наряду с полезными микроорганизмами существуют группы возбудителей порчи пищевых продуктов, патогенных или болезнетворных микробов — возбудителей различных заболеваний человека, животных, растений и насекомых.

В соответствии с потребностями общества микробиологию подразделяют на общую и специальную, или частную, которую, в свою очередь, делят на сельскохозяйственную, техническую (промышленную), медицинскую, санитарную, ветеринарную, космическую.

Общая микробиология изучает строение, общие закономерности жизнедеятельности всех групп микроорганизмов и их распространение в природе.

Микробиология молока и молочных продуктов является частью технической микробиологии, она изучает роль микробов в превращении составных веществ молока, а также свойства различных физиологических групп микроорганизмов, влияющих на качество молока и молочных продуктов. В частности, микробиология молока и молочных продуктов изучает производственно-ценные и технически вредные микроорганизмы - возбудители порчи молока и молочных продуктов, а также патогенные бактерии, которые могут присутствовать в молоке и молочных продуктах.

Новый этап в развитии микробиологии— биотехнология. Эта наука, возникшая на стыке нескольких биологических дисциплин: микробиологии, генетики, вирусологии, растениеводства, важные аспекты - улучшение штаммов промышленных микроорганизмов, получение микробных ферментов, ароматических веществ, которые могут использоваться в молочной, мясной и пищевой промышленности.

Цели и задачи изучения:

- знать свойства полезной микрофлоры, для того чтобы использовать их в пищевой промышленности, в т.ч. и в производстве молока и молочных продуктов;

- знать свойства посторонней микрофлоры, для того чтобы не допускать возникновение пороков молочных продуктов;

- знать свойства патогенной микрофлоры, для того чтобы не допускать ее попадания в продукты и вырабатывать качественную продукцию, безопасную для употребления.

В конце 17 столетия голландский натуралист А. Левенгук (1632-1723) сконструировал микроскоп, при помощи которого ему удалось увидеть микробы, точно описать и зарисовать их. Свои наблюдения он отразил в книге «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком», вышедшей в 1695 г..

Его заслуга состоит в том, что он открыл завесу над тайнами природы, привлек внимание ученых к новому миру живых существ (до Левенгука микробы видел в крови больных людей А. Кирхер). Этот период развития микробиологии получил название описательного или морфологического. С появлением работ французского ученого Луи Пастера (1822-1895) начинается новый этап в развитии микробиологии. Его работы дали возможность всесторонне изучать жизнедеятельность микробов, т. е. их физиологию.

Поэтому новый этап развития науки получил название физиологического. В 1857 г. Л. Пастер установил, что молочнокислое брожение происходит в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий, а спиртовое брожение вызывают дрожжи. Изучая маслянокислое брожение, ученый открывает явление анаэробиоза. До Л. Пастера незыблемым законом являлось положение, высказанное Лавуазье: жизнь без кислорода невозможна. Л. Пастер установил, что маслянокислые бактерии развивались без кислорода воздуха. После этого все микроорганизмы по типу дыхания разделили на две группы – аэробы и анаэробы.

Л. Пастер открыл также возбудителей уксуснокислого брожения, которые развивались в пленке на поверхности вина и оказались типичными аэробами, т.

е. развивались только в присутствии кислорода воздуха.

Доказывай микробную природу брожения, Л. Пастер указал метод борьбы с «болезнями» вина и пива (1865), который применяется в настоящее время и известен под названием «пастеризация». Сущность этого метода заключается в нагревании продукта до 65-80°С, в результате чего многие микроорганизмы погибают, но пищевая ценность продуктов не снижается.

Л. Пастер доказал, что возбудителями гниения различных продуктов являются микроорганизмы. Он открыл возбудителей болезней шелковичных червей, ряда заболеваний людей и животных, Л. Пастер установил возможность ослабления болезнетворности микробов, что легло в основу методов профилактики инфекционных болезней и явилось началом иммунологии. Он создал вакцины против сибирской язвы, рожи свиней, холеры кур, бешенства (до открытия вируса бешенства). Исследования Л. Пастера послужили основой для развития медицинской, ветеринарной, технической микробиологии, учения об иммунитете.

Создавалась новая наука, которую Л. Пастер назвал «микробия», ныне микробиология, задачей которой по замыслу великого ученого являлось широкое изучение микробов и их роли в природе и жизни человека. Поэтому Л.

Пастер считается основоположником современной микробиологии.

Одним из создателей современной микробиологии признан также немецкий ученый Р. Кох (1843-1910). С развитием науки возникла необходимость в получении чистой культуры и изучении свойств и значения вида микроба в отдельности. Р. Кох успешно решил проблему получения чистых культур микробов. Он предложил использовать плотные искусственные питательные среды, применяя для их получения питательный желатин (1887 г.). При посеве на эти среды отдельные клетки микроорганизмов размножались на поверхности плотной среды, образуя так называемые колонии - скопления многих тысяч микробов, видимые невооруженным глазом, как правило, выросшие из одной бактериальной клетки. Р. Кох ввел в практику метод окраски микробов анилиновыми красителями, что позволяло увидеть четкие контуры клеток микробов и различать их структурные особенности. Р. Кох усовершенствовал микроскопию микробов, применив иммерсионную систему; ввел в практику микрофотографию. Р. Кох открыл явление спорообразования у бактерий, изучил защитную функцию спор возбудителя сибирской язвы. В 1882 г. он открыл возбудителя туберкулеза, в 1883 г. - возбудителя холеры. В 1905 г. ему была присуждена Нобелевская премия. Р. Кох был ярым приверженцем теории мономорфизма, т. е. считал, что виды микроорганизмов являются постоянными и неизменными.

В одном ряду с первооткрывателями стоит имя И. И. Мечникова (1845- 1916) русского естествоиспытателя, доктора зоологии, лауреата Нобелевской премии (1908 г). Он был признан одним из основоположников отечественной микробиологии. И. И. Мечников один из первых установил, что защита организма животного и человека от патогенных микробов, их вредоносного воздействия представляет собой сложную биологическую реакцию, которая обусловливается в первую очередь фагоцитозом, т. е. растворением микробов клетками «белой крови» - лейкоцитами. Он также считал, что старость человека является следствием хронически развивающегося отравления организма продуктами обмена гнилостных бактерий, обитающих в кишечнике человека. И.

И. Мечников открыл явление антагонизма для подавления развития гнилостных микробов он рекомендовал использовать молочнокислые бактерии, ежедневно употребляя для этой цели кисломолочные продукты. Русский ботаник д. И.

Ивановский (1864-1920), открыл в 1892 г. невидимых под обычным микроскопом ультрамикробы, названные вирусами. Он установил, что размер вирусов находится за пределами разрешающей способности оптических микроскопов и они являются внутриклеточными паразитами, вследствие чего не растут на питательных средах, применяемых для культивирования других микроорганизмов. д. И. Ивановский является основоположником современной вирусологии.

Основоположником отечественной микробиологии молока и молочных продуктов является С. А. Королев (1874-1932). С его именем связаны первые крупные научные открытия в области микробиологии молока в нашей стране.

Им была создана первая школа отечественных микробиологов молочной промышленности. Он провел широкую программу исследований микробиологических процессов по основным отраслям молочного производства. С. А. Королев выявил закономерность молочнокислого процесса и динамику изменения различных групп микроорганизмов при этом. Он установил закономерность смены фаз микрофлоры молока в процессах производства всех молочных продуктов. Впервые в России применил закваски, т. е. чистые культуры молочнокислых бактерий. С. А. Королевым была проведена большая работа по выяснению причин возникновения пороков кисломолочных продуктов. В 1932 г. С. А. Королевым был издан фундаментальный труд «Основы технической микробиологии молочного дела», который служил настольной книгой для микробиологов и специалистов молочной промышленности на протяжении десятилетий. Он не потерял своей актуальности и в настоящее время.

Лекция 2 Систематика, морфология, строение и размножение

ПОЛОЖЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ В СИСТЕМЕ ЖИВОГО МИРА

Начиная с Аристотеля (384—322 до н. э.), которому принадлежит первая попытка систематизировать накопленные к тому времени сведения об организмах, биологи делили живой мир на два царства — растений и животных.





А. ван Левенгук, открывший мир микроскопических живых существ, был убежден в том, что они являются "маленькими живыми зверушками". С этого времени и до XIX в. все открываемые микроорганизмы рассматривали как мельчайшие существа животной природы.

Во второй половине XIX в. немецкий биолог Э. Геккель (Е. Haeckel, 1834— 1919) приходит к заключению, что микроорганизмы настолько существенно отличаются как от царства животных, так и от царства растений, что не укладываются ни в одно из этих подразделений. Э. Геккель предложил выделить все микроорганизмы, у которых отсутствует дифференцировка на органы и ткани (простейшие, водоросли, грибы, бактерии), в отдельное царство Protista (протисты, первосущества)3, включив в него организмы, во многих отношениях занимающие промежуточное положение между растениями и животными.

Термин "protista" и сейчас применим для обозначения объектов, исследуемых микробиологами.

По-гречески protos — самый простой.

В настоящее время нет единства во взглядах на общую систему живого мира.

Согласно одной из точек зрения попытки уложить все существующее разнообразие организмов в жесткую схему нецелесообразны, поскольку любые искусственные разграничения нарушают естественные связи между организмами. Следствие этого — тенденция наименьшего дробления органического мира, признание целесообразности выделения только двух царств: Plantae (растения) и Animalia (животные). Эта точка зрения акцентирует внимание на чертах сходства, соединяющих различные типы организмов, и на существовании переходов от одной группы организмов к другой в процессе эволюции. В соответствии с противоположным представлением разделение всех живых форм на крупные таксоны (царства) наиболее полно отражает существующее многообразие типов жизни, подчеркивая эту сторону живого мира. Согласно первой точке зрения все микроорганизмы рассматриваются как примитивные растения или животные и соответственно входят в состав царств Plantae или Animalia. Согласно второй — микроорганизмы могут претендовать на уникальное место в иерархии живых форм, что впервые понял Э. Геккель.

Дальнейшее изучение геккелевских "первосуществ" выявило неоднородность этой группы. Тогда же стало ясно, что понятие "микроорганизм" не имеет таксономического смысла. Оно объединяет организмы по признаку их малых (как правило, видимых только с помощью соответствующих приборов) размеров и связанных с этим специфических методов изучения.

Данные о различии в строении клеток микроорганизмов, входящих в группу Protista, начали накапливаться с конца XIX в, Это повлекло за собой деление группы на высшие и низшие протисты. К высшим протистам стали относить микроскопических животных (простейших), микроскопические водоросли (кроме сине-зеленых) и микроскопические грибы (плесени, дрожжи), к низшим — все бактерии и сине-зеленые водоросли (последние чаще называют теперь цианобактериями). Деление на высшие и низшие протисты происходило в соответствии с двумя выявленными типами клеточной организации — эукариотной и прокариотной4. Высшие протисты имеют эукариотное строение клеток, т. е. являются эукариотами, низшие — прокариотное.

Прокариотная клетка отличается тем, что имеет одну внутреннюю полость, образуемую элементарной мембраной, называемой клеточной, или цитоплазматической (ЦПМ). У подавляющего большинства прокариот ЦПМ — единственная мембрана, обнаруживаемая в клетке. В эукариотных клетках в отличие от прокариотных есть вторичные полости. Ядерная мембрана, отграничивающая ДНК от остальной цитоплазмы, формирует вторичную полость. Наружные мембраны хлоропластов и митохондрий, окружающие заключенные в них функционально специализированные мембраны, играют аналогичную роль. Клеточные структуры, ограниченные элементарными мембранами и выполняющие в клетке определенные функции, получили название органелл. Ядро, митохондрий, хлоропласты — это клеточные органеллы. В эукариотных клетках помимо перечисленных выше есть и другие органеллы.

В клетках прокариот органеллы, типичные для эукариот, отсутствуют.

Ядерная ДНК у них не отделена от цитоплазмы мембраной. В цитоплазме находятся функционально специализированные структуры, но они не изолированы от цитоплазмы с помощью мембран и, следовательно, не образуют замкнутых полостей. Эти структуры могут быть сформированы и мембранами, но последние не замкнуты и, как правило, обнаруживают тесную связь с ЦПМ, являясь результатом ее локального внутриклеточного разрастания. В клетках прокариот есть также образования, окруженные особой мембраной, имеющей иное по сравнению с элементарной строение и химический состав.

РАЗМЕРЫ МИКРООРГАНИЗМОВ

Как показывает само название, объекты, относимые к микроорганизмам, были выделены по признаку их малых размеров. Если принять за критерий границу видимости невооруженным глазом, равную 70—80 мкм5, то все объекты, которые лежат за пределами этой границы, можно отнести к микроорганизмам. Мир микроорганизмов — это преимущественно мир одноклеточных форм. Диапазон размеров микроорганизмов велик (табл.2).

Величина самых крупных представителей микромира, лежащих на границе видимости невооруженным глазом, приблизительно 100 мкм (некоторые диатомовые водоросли, высшие протисты). На порядок ниже размеры одноклеточных зеленых водорослей и клеток дрожжей, еще ниже размеры, характерные для большинства бактерий. В среднем линейные размеры бактерий лежат в пределах 0,5–3 мкм, но есть среди бактерий свои "гиганты" и "карлики".

Например, клетки нитчатой серобактерии Beggiatoa alba имеют диаметр до мкм; Achromatium oxaliferum, считающийся одним из крупных бактериальных организмов, имеет в длину 15—100 мкм при поперечнике примерно 5—33 мкм, а длина клетки спирохеты может быть до 250 мкм.

Самые мелкие из известных прокариотных клеток — бактерии, принадлежащие к группе микоплазм. Описаны микоплазмы с диаметром клеток 0,1–0,15 мкм. Поскольку молекулы всех соединений имеют определенные физические размеры, то, исходя из объема клетки с диаметром 0, 15 мкм, легко подсчитать. что в ней может содержаться порядка 1200 молекул белка и осуществляться около 100 ферментативных реакций. Минимальное число ферментов, нуклеиновых кислот и других макромолекулярных компонентов, необходимых для самовоспроизведения теоретической "минимальной клетки", составляет, по про веденной оценке, около 50. Это то, что необходимо для поддержания клеточной структуры и обеспечения клеточного метаболизма.

Таким образом, в группе микоплазм достигнут размер клеток, близкий к теоретическому пределу клеточного уровня организации жизни. Мельчайшие микоплазменные клетки равны или даже меньше частиц другой группы микроскопических организмов — вирусов.

Если бактериальные клетки обычно можно увидеть в световой микроскоп, то вирусы, размеры большинства которых находятся в диапазоне 16–200 нм, лежат за пределами его разрешающей способности. Впервые наблюдать вирусы и выяснить их структуру удалось после изобретения электронного микроскопа. По своим размерам вирусы занимают место между самыми мелкими бактериальными клетками и самыми крупными органическими молекулами.

Размер частиц вируса-сателлита (18 нм) и величина крупной молекулы глобулярного белка (13 нм) близки. Таким образом, если раньше между известными биологам организмами и неживыми молекулами химиков существовала пропасть, то теперь этой пропасти нет: она заполнена вирусами.

Размеры всех живых организмов, выраженные в одних единицах, например в ангстремах, располагаются в диапазоне от 102 (самые мелкие вирусы) до (размеры кита). Если за границу, разделяющую микро- и макромиры, принять предел видимости невооруженным глазом, т. е. приблизительно 106. то, как можно видеть из приведенных значений, на долю микромира приходится огромный диапазон величин.

Краткое рассмотрение различных представителей микромира, занимающих определенные "этажи" размеров, показывает. что, как правило, величина объектов определенно связана с их структурной сложностью. Нижний предел размеров свободноживушего одноклеточного организма определяется пространством, требуемым для упаковки внутри клетки аппарата, необходимого для независимого существования. Ограничение верхнего предела размеров микроорганизмов определяется, по современным представлениям, соотношениями между клеточной поверхностью и объемом. При увеличении клеточных размеров поверхность возрастает в квадрате, а объем — в кубе, поэтому соотношение между этими величинами сдвигается в сторону последнего. У микроорганизмов по сравнению с макроорганизмами очень велико отношение поверхности к объему. Это создает благоприятные условия для активного обмена между микроорганизмами и внешней средой. И действительно, метаболическая активность микроорганизмов, измеренная по разным показателям, в расчете на единицу биомассы намного выше, чем у более крупных клеток. Поэтому представляется закономерным, что низшие формы жизни могли возникнуть и в настоящее время могут существовать только на базе малых размеров, так как последние создают целый ряд преимуществ, обеспечивающих жизнеспособность этим формам жизни.

Комбинированное изображение прокариотной клетки. А — поверхностные клеточные структуры и внеклеточные образования: 1 — клеточная стенка; 2 — капсула; 3 — слизистые выделения; 4 — чехол; 5 — жгутики; 6 — ворсинки; Б — цитоплазматические клеточные структуры: 7 — ЦПМ; 8 — нуклеоид; 9 — рибосомы; 10 — цитоплазма; 11 — хроматофоры; 12 — хлоросомы; 13 — пластинчатые тилакоиды; 14 — фикобилисомы; 15 — трубчатые тилакоиды; — мезосома; 17 — аэросомы (газовые вакуоли); 18 — ламеллярные структуры;

В — запасные вещества: 19 — полисахаридные гранулы; 20 — гранулы поли-bоксимасляной кислоты; 21 — гранулы полифосфата; 22 — цианофициновые гранулы; 23 — карбоксисомы (полиэдральные тела); 24 — включения серы; — жировые капли; 26 — углеводородные гранулы (по Schlegel, 1972) Наиболее важным химическим компонентом клеточной стенки является сложный полисахаридпептид. Его еще называют муреином.

По содержанию в клеточной стенке муреина, тейхоевых, тейхуровых кислот прокариоты подразделяются на грамположительные и грамотрицательные.

Грамположительные – клетки окрашиваются в темно-фиолетовый цвет, грамотрицательные – красный окрас Цитоплазматическая мембрана (перипласт) располагается под клеточной стенкой и плотно прилетает к ее внутренней поверхности. Она представляет собой проницаемую оболочку, окружающую цитоплазму и наружный слой цитоплазмы. Толщина цитоплазматической мембраны составляет 5-13 нм.

Цитоплазматическая мембрана является главным барьером между цитоплазмой и окружающей средой, нарушение ее целостности приводит к гибели клетки.

Функции цитоплазматической мембраны: синтез мембранных липидов, т.е.

избирательное поступление в клетку и удаление из нее разнообразных веществ и ионов.

Производными являются мезосомы. Это сферические структуры, образуемые Капсула является производным наружного слоя стенки и представляет собой слизистую оболочку, окружающую одну или несколько микробных клеток.

Толщина ее может достигать I0мкм. Капсулообразование чаще встречается у болезнетворных, так и сапрофитных представителей. Капсула выполняет защитную функцию. Капсулу обживают специальными методам окраски. В связи с тем, что капсульное вещество плохо адсорбирует краску, она окрашивается иначе, менее интенсивно, чем вегетативная клетка.

Цитоплазма сложная коллоидная система с содержанием большого количества воды (80-85%), в которой диспергированы белки, углеводы, липиды, а также минеральные соединения и другие вещества Цитоплазма представляет содержимое клетки, окруженное цитоплазматической мембраной.

Рибосомы это субмикроскопические гранулы, представляющие собой нуклеинопротеиновые частицы сферической формы, диаметром от 10 до 20 нм, Количество рибосом в клетке бактерий достигает 5000. Они являются местом синтеза белка и поэтому играют важную роль в жизнедеятельности бактерий..

Включения цитоплазмы представляют собой продукты обмена, а также резервные продукты, за счет которых клетка живет в условиях недостатка Генетический материал прокариот состоит из двойной нити дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) расположенной в центральной части Споры бактерий являются покоящейся, не размножающейся их формой. Они формируются внутри клетки, представляют собой образования круглой или овальной формы. Спорообразование — это генетически обусловдленный признак, зашифрованный в генетическом коде микроорганизма.

Процесс спорообразования происходит, как правило, во внешней среде в течение 18-24 часов. Внешне он начинается с концентрации и уплотнения цитоплазмы и ядерного вещества в какой-то части клетки Этот уплотненный участок, называемый спорогенной зоной, обладает более сильным светопреломлением, чем остальная часть клетки. Одновременно вокруг этого участка дифференцируется зона цитоплазмы, которая, уплотняясь, превращается в оболочку споры. В споре в отличие от вегетативной клетки содержится в два раза меньше воды, которая находится в основном в связанном состоянии. В споре заметно увеличивается концентрация кальция, магния, а также липидов, что в значительной степени обусловливает устойчивость спор к воздействию неблагоприятных физических и химических факторов. В результате этого споры могут десятки лет сохраняться в почве, выдерживать кипячение в течение мин и даже нескольких часов, а также действие высоких концентраций дезинфицирующих веществ. Устойчивость спор затрудняет борьбу со спорообразующими гнилостными, маслянокислыми и другими микроорганизмами, попадающими в молоко и молочные продукты, выдерживающими режимы пастеризации, а иногда и стерилизации молока.

Споры при попадании в питательный субстрат и благоприятные условия существования могут прорастать в исходную вегетативную форму. При этом спора набухает, размеры значительно возрастают, активизируются биохимические процессы. Прорастание споры заканчивается образованием отверстия в оболочке и появлением ростка, вьттягивающегося затем в палочку.

Прорастающая спора способна окрашиваться обычными анилиновыми красителями.

Спорообразование постоянный признак, котрый имеет важное значение при идентификации, т.е. определении вида бактерий.

Жгутики – органы движения, скорость до 50-60 мкм/с, толщина – 12-30 нм.

Морфологические свойства (от греч. morphus - форма) микроорганизмов изучают под микроскопом в окрашенных и влажных (неокрашенных) препаратах. При этом обращают внимание на форму, взаимное расположение, размер и строение микробиальных клеток, выявляют наличие и характер спор, капсул, жгутиков, а также изучают тинкториальные свойства, т. е. способность микроорганизмов окрашиваться анилиновыми красителями и по методу Грама.

Одноклеточные бактерии по внешнему виду можно разделить на три основные группы: шаровидные (кокки), палочковидные (цилиндрические) и Кокки (от греч. коккус - ягода) - клетки могут иметь правильную форму шара, форму кофейных зерен, быть вытянутыми наподобие пламени свечи или ланцета, иметь бобовидную форму. Клетки кокков могут располагаться беспорядочно или образовывать определенные сочетания, зависящие от Микрококки (от греч. микрос - мелкий) - характеризуются беспорядочным Диплококки (от греч. диплос - двойной) - парные кокки.

Стрептококки (от греч. стрептос - плетеный, витой) — располагаются в виде цепочек Тетракокки (от греч. тетра - четыре) - располагаются по четыре клетки Сарцины (от лат..сарцино - соединяю) - клетки располагаются кубиками, пакетообразно, ярусами по 4, 8, 16 особей.

Стафилококки ( от греч. Стафилос - виноградная гроздь) - клетки располагаются в виде гроздьев винограда.

П а л о ч к и имеют цилиндрическую или яйцевидную форму. Они могут быть короткими и длинными, толстыми и тонкими. Концы палочек бывают закругленными, заостренными, вэдутыми или как бы обрезанными.

Палочки, образующие споры, называют бациллами, а не образующие спор – бактериями. Среди спорообразующих помимо бацилл различают также клостридии, у которых в отличие от бацилл в процессе спорообразования изменяется конфигурация клетки.

Извитые микроорганизмы имеют вид спирали. Сильно извитые формы – спирохеты, слабоизвитые - спириллы и вибрионы, имеющие лишь завитка спирали и напоминающие слегка изогнутую запятую.

Размер вирусных частиц (вирионов) измеряется в нанометрах (нм) – 10- нм. Их величину определяют фильтрованием через фильтры с известной величиной пор, по скорости оседания вирусных частиц во время ультрацентрифугирования, фотографированием в электронном микроскопе. По форме вирусы подразделяются на 4 группы: шаровидные (грипп), кубовидные (оспа), палочковидные (возбудитель болезни картофеля) и сперматозоидные (вирусы бактерий и бактериофаги).

Вирион состоить из ДНК и РНК, расположенные в центре вирусной частицы.

Вокруг нуклеиновой кислоты располагаются одна или две оболочки (у сложных вирусов).

Первая оболочка получила название капсид и состоит из повторяющихся белковых субъединиц капсомеров (мономеров). Число капсомеров в капсиде у каждого вируса постоянное и составляет 60-2000. нуклеиновая кислота с капсидом – нуклеокапсид представляет собой вирусную частицу простых вирусов. Капсомеры располагаются в определенном порядке, по характеру которого вирусы делят на 3 группы: со спиральным, кубическим и комбинированным типом симметрии.

У сложных вирусов нуклеокапсиды покрыты второй наружной липидсодержающей оболочкой – суперкапсидом. На наружной оболочке имеются выступы – шипы, образующиеся из вирусспецифических углеводосодержащих белков – гликопротеидов. Вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами человека, животных, насекомых, растений, грибов и бактерий, так как они не могут синтезировать белки.

Химический состав вирусов представлен двумя основными компонентами — нуклеиновой кислотой и белками, содержащимися в различных соотношениях:

В отличие от всех других организмов, в состав которых входят обе нуклеиновые кислоты, вирусы содержат, как правило, только ДНК или РНК. Нуклеиновые кислоты в вирусных частицах содержаться неодинаковых количествах. ДНК вирусов имеет двунитчатую структуру с молекулярной массой до 1*10 8. РНК вирусов имеет преимущественно однонитчатую структуру с молекулярной массой Белки вирусов составляют 50-90% массы вириона. Они состоят из тех же аминокислот, что и белки других организмов. Свойства вирусов зависят от количества, состава и последовательности расположения аминокислот.

Молекулярная масса белков колеблется в значительных пределах — от 17000 до 70000. Кроме нуклеиновых кислот и белков, в некоторых вирусах содержаться Углеводы представлены галактозой, маннозой и гексозамином, а липиды - холестерином, нейтральными эфирами, фосфатидами. Они Взаимодействие вируса с поражаемой клеткой отличается характером Существует 3 основных типа последствий взаимодействия с клеткой: 1) размножение вирусных частиц в клетке приводит к гибели и разрушению – продуктивная инфекция, а вирусы, вызывающие этот процесс – вирулентными.

2) пораженные клетки не разрушаются, так как вирусные частицы в них не образуются. Это абортивная инфекция, а вирус - латентным; З) геном вируса объединяется (интегрирует) с геномом клетки и при клеточном делении передается в дочерние клетки. Через несколько поколений в клетке может приврдящее клетку к гибели. Такой тип назван вирогенией, вирус – авирулентный.

Процесс взаимодействия вируса с клеткой осуществляется в несколько фаз, протекающих последовательно одна за другой. При продуктивной инфекции выделяют следующие фазы: 1) адсорбция вируса на поверхности клетки; 2) проникновение вируса в клетку 3) скрытый период 4) репродукция вируса 5) Адсорбция вируса вследствие статического взаимодействия поверхностей вируса и клетки.

Проникновение вируса в клетку наступает только в том случае, если она адсорбируется на чувствительной, восприимчивой для него клетке. После проникновения вируса в клетку наступает скрытый период который называется эклипсом. В этой фаза нуклеиновая кислота вируса освобождается от белковых оболочек, проходит через цитоплазму до оболочки ядра, приникает через нее и вступает в сложные генетические взаимоотношения с нуклеиновыми кислотами хромосы клетки важнейшей особенностью размножения вирусов является то, что компоненты вирусных частиц потомства синтезируются в различных участках клеток раздельно и только после этого соединяются в зрелую вирусную частицу.

полимеризации компонентов вирусной частицы или вследствие формирования более сложных структур, в котором принимает участие и инфицированная клетка. После завершения формирования вирусных частиц наступает фаза выхода вируса из клетки, которая является результатом полного разрушения пораженной клетки.

Генетика – биологическая наука, изучающая закономерности и материальные основы наследственности и изменчивости микроорганизмов.

Наследственность – это свойство организмов передавать своему потомству присущие им признаки строения, физиологические особенности и специфический характер индивидуального развития.

Изменчивость – явление противоположные наследственности. Она заключается в возникновении различий между особями по ряду признаков или свойств, а также их проявлений в процессе развития организмов при взаимодействии с окружающей средой, т.е. это свойство организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития.

Наука, изучающая явление наследственности изменчивости на основе молекулярных структур клетки, называется молекулярной генетикой.

Генетическим материалом бактерий являются нуклеиновые кислоты ДНК и РНК. Нуклеиновые кислоты – это высокомолекулярные вещества, биополимеры, хранящие и передающие у всех организмов наследственную информацию.

Первичным генетическим материалом, или материальной основой наследственности, является ДНК, которая служит носителем генетической информации. Отдельные участки молекулы ДНК представляют собой функциональные генетические единицы – гены, которые являются основным материальным элементом наследственности Полный набор генов, которыми и обладает клетка, представляет собой генотип, определяющий развитие признаков и свойств микроорганизмов.

Совокупность наблюдаемых признаков и свойств микроорганизмов, сформировавшихся на основе генотипа и проявляющихся в тех или иных условиях их существования, принято называть фенотипом.

Изменчивость микроорганизмов подразделяют на:

Наследственную. Она Ненаследственную(модификация).

обусловлена изменениями Модификация – ненаследственная в генетическом аппарате изменчивость, которая возникает под клетке. Она проявляется в воздействием факторов внешней среды и, как виде рекомбинаций и правило, не оказывает влияния последующих мутаций. поколений, т.е. модификация не передается по Рекомбинации:

1.Трансдукция – восстановлении обычных для микроорганизма изменение наследственного условий.

которого включается фрагмент ДНК штаммадонора.

передача генетического материала от одной клетки другой путем непосредственного контакта.

3.Трансдукция – перенос генетической информации из одной бактериальной клетки в другую, осуществляемый посредством бактериофагом.

Мутации - это новые стойкие наследственные изменения свойств микроорганизма (морфологические, культуральные, биохимические), обусловленные необратимыми изменениями в структуре ДНК генов и хромосом и не связанные с рекомбинационным процессом. Клетки, в которых происходит мутации – мутантами, а различные варианты гена, проявляющиеся в результате мутаций, - его аллелями.

Типы изменчивости включают изменчивость основных биологических свойств микроорганизмов: морфологические, культуральные, ферментативные.

Изменение морфологических свойств: под влиянием факторов внешней среды микроорганизмы меняют форму клетки.

Изменение культуральных свойств – различные формы колоний при посеве на плотные и жидкие питательные среды.

Изменение ферментативных свойств – способность ферментировать фермент, который до этого не ферментировался или не продуцировался или находился в неактивном состоянии.

Изменчивость в потребностях метаболитов. Под влиянием антибиотиков, дезинфицирующих веществ и других химических веществ, УФ лучей, радиоактивных излучений и других воздействий у некоторых микроорганизмов появляется потребность в определенных аминокислотах, факторах роста, в которых не нуждались исходные культуры.

Понятие об инфекции и инфекционной болезни Инфекция – совокупность биологических процессов, развивающихся в организме человека или животного при внедрении и размножении в нем микроорганизмов, которые способны вызывать изменение его нормальных физиологических функций. То есть инфекция – это взаимодействие патогенных микроорганизмов с организмом человека или животного (макроорганизма) в определенных условиях внешней среды, в результате которого может возникнуть патологический процесс – инфекционная болезнь.

Инфекционными называют болезни, возбудителями которых являются микроорганизмы.

Микробы-паразиты, обладающие способностью вызывать заболевания, называют патогенными, а их способность вызывать заболевание – патогенностью, т.е. патогенность – это способность вызывать заболевание.

Патогенность характеризует видовые генетические особенности микроба, его взаимоотношения с определенным видом или видами других организмов. Это свойство характеризуется выраженной специфичностью, т.е. способностью одного вида микробов вызывать определенные клинические и патоморфологические изменения. Для характеристики степени патогенности и ее количественного выражения применяют термин «вирулентность». Под ним понимают способность возбудителя проникать и размножаться в макроорганизме, подавлять его защитные свойства, образовывать токсины и воздействовать ими на организм.

Вирулентность – это фенотипическое выражение патогенного генотипа.

Это не стабильный признак, снижение вирулентность наблюдается у старых культур, культур, выращенных при низких температурах, при изменении рН среды. Повышение вирулентности микробов в искусственных условиях достигается с большим трудом через пассаж через организмы чувствительных животных.

Вирулентность как мера патогенности представляет собой совокупность болезнетворных свойств микроорганизма. Эти особенности возбудителей объединяют в 2 понятия:

1. Агрессивность – способность проникать в естественных условиях заражения внутрь тканей и органов макроорганизма, жить и размножаться в них, противостоять и подавлять защитные инвазионность или инвазивность) продуцировать в процессе обмена веществ ядовитые продукты – Токсины бывают:

1. Экзотоксины – это продукты метаболизма микробов и выделяются за пределы клетки в окружающую среду. Их действие наблюдается через определенный инкубационный период (врем от попадания токсина в организм до появления первых признаков болезни). Это белки мало устойчивы к высоким температурам, они разрушаются при 600С в течение 20-60 мин.

2. Эндотоксины. Они очень прочно связаны с телом бактериальной клетки. Получение эндотоксинов возможно лишь при разрушении бактериальной клетки специальными методами.

Способы передачи инфекционной болезни, течение и Источниками инфекции являются больные и переболевшие люди и животные, выделяющие болезнетворные микробы во внешнюю среду.

Различают 2 основных способа передачи возбудителей инфекционной болезни:

1. путь непрямого контакта через посредников: через пищу, воду, насекомых-переносчиков, зараженные предметы.

2. путь прямого контакта с источником инфекции.

После проникновения возбудителя в макроорганизм признаки заболевания появляются не сразу, а через определенное время, которое называется инкубационным (латентным) периодом.

После инкубационного периода наступает продромальный период, когда появляются первые симптомы заболевания – повышение температуры, угнетенное состояние, слабость – длиться 2-3 суток, после чего наступает период основных клинических симптомов. В дальнейшем при восстановлении нормальных физиологических функций организма наступает период выздоровления (реконвалесценция).

По длительности течения различают: молниеносные (несколько часов), острые (несколько дней), подострые (несколько недель) и хронические формы (месяца и года).

По степени и характеру распространения инфекционных заболеваний различают:

ограничивающимся определенным пунктом или хозяйством.

распространение инфекционной болезни, охватывающее в определенный промежуток времени несколько населенных пунктов, заразные болезни, поражающие людей или многие виды животных на громадном пространстве – страны и материки (грипп, ящур и др.) Иммунитет – это система защиты, т.е. совокупность факторов и механизмов, направленных на сохранение генетического постоянства внутренней среды макроорганизма. Наука, изучающая системы распознавания организмом генетически чужеродного фактора и разрабатывающая меры практического использования выявленных закономерностей – иммунология.

Иммунная система состоит из центральных и периферических органов.

К центральным органом относят – тимус, костный мозг. К периферическим органам относят лимфатические узлы, селезенку, небные миндалины, кожу, лимфатические скопления под слизистой кишечника, гортани, бронхов, мочеполовых органов, в почках и коже.

Основными клетками, участвующими в формировании специфического иммунного ответа, являются лимфоциты. Различают 2 основные популяции: Ти В-лимфоциты.

Чужеродная клетка (антиген), проникнув в макроорганизм, вначале подвергается фагоцитозу со стороны макрофага, который убивает ее и переваривает в своих фаголизосомах.

Механизм фагоцитоза:

1. адсорбирование чужеродной клетки на мембране фагоцита.

2. прогибание мембраны фагоцита в месте приклепления чужеродной клетки.

3. формирование фагоцитной чаши (края смыкаются и отделяются 4. формирование фагосомы.

Специфическую защиту в организме осуществляют антитела, т.е. особые, обладающие защитными свойствами гамма - глобулины, образующиеся в макроорганизме под влиянием антигенов.

Антитела, возникающие под влиянием токсинов, называют антитоксинами.

Антигены – генетически чужеродные для организма сложные органические вещества, которые при введении в организм вызывают в нем образование антител и изменяют его иммунологическую реактивность.

Характеризуется 2 основными свойствами:

1. вызывание в организме образование антител (иммуногенность) 2. вступление во взаимодействие с соответствующими антителами (антигенная спецфичность).

Барьерные функции тканей и факторы естественной защиты организма.

Средства защиты: кожный покров (механическое препятствие для микроорганизмов), слизистые оболочки ротовой и носовой полостей, трахеи (в слизистой содержатся ферменты, бактерицидные вещества, которые губительно действуют на микроорганизмы или препятствуют их размножению), пищеварительный тракт (ферменты слюны, желудка, желчные кислоты и ферменты кишечника бактерицидно действуют на патогенную микрофлору, препятствуя ее размножению и заселению).

Фактор естественной защиты: фагоцитоз, выражающийся в активном поглощении и переваривании клетками организма живых и убитых клеток, а также других генетически чужеродных частиц и физиологические реакции организма: повышение температуры тела, выделение чужеродного фактора через кишечник, почки, кожные покровы.

Иммунитет бывает:

1. Врожденный. Это невосприимчивость организма одного вида к инфекционным заболеваниям, поражающим другие виды. (лошади не 2. Приобретенный. Невосприимчивость (устойчивость) организма к инфекционным антигенам или их токсинам, приобретенная в течение жизни. По наследству не передается.

а) естественный - устойчивость к заражению, приобретенная конкретным животным или человеком в результате перенесения инфекционной болезни в естественной среде. (активный естественный приобретенный иммунитет).

б) искусственный – устойчивость, созданная введением в организм животного убитого или ослабленного возбудителя или готовых защитных специфических антител. Активный - введение ослабленных или убитых возбудителей (вакцина); пассивный – введение в организм животного сыворотки крови другого животного, содержащей антитела (сывороточный иммунитет).

Лекция 4 Микроорганизмы и окружающая среда Жизнедеятельность микроорганизмов неразрывно связана с условиями окружающей среды. Факторы, влияющие на микроорганизмы, делят на три Различают следующие физические факторы: температуру, высушивание, концентрацию растворенных веществ и осмотическое давление среды, Температура. Различают три основные, или кардинальные, температурные границы, обусловливающие интенсивность развития микроорганизмов:

минимальную, оптимальную к максимальную. Минимальная - самая низкая температура, при которой могут размножаться микроорганизмы; оптимальная - температура наиболее интенсивного развития микроорганизмов; максимальная - самая высокая температура, при которой еще возможно размножение микробов.

По отношению к температуре микроорганизмы условно подразделяют на 3 физиологические группы: психрофилы (холодолюбивые), мезофилы (теплолюбивые).

Психрофилами называют микроорганизмы область температур роста которых лежит в пределах от 0 (или ниже) до 20 °С, тогда как оптимальная температура Мезофилы живут при средних температурах.

Термофилы развиваются при высоких температурах. Термофилы • строгие, или облигатные, термофилы, у которых оптимум роста лежит в пределах от 65 до 70 ос (не растут при температурах ниже 40-42 °С);

- факультативные термофилы, имеющие максимальную температуру роста между 50 и 65 °С и способные к размножению при комнатной температуре;

- термотолерантные бактерии, имеющие максимальную температуру роста 45с, растущие при комнатной температуре.

Влияние высоких температур. При температуре, превышающей оптимальную, наблюдается замедление размножения микроорганизмов, а при температуре выше максимальной их развитие полностью прекращается и микробные клетки погибают, стойкость микроорганизмов к высоким температурам называют термоустойчивостью или терморезистентностью. Она неодинакова у различных групп микроорганизмов. Наибольшей термоустойчивостью обладают споры бацилл и клостридий. Они выдерживают кипячение от нескольких минут до б ч и более. Споры не обезвреживаются при режимах пастеризации молока (65- °С).

Термоустойчивость одних и тех же микроорганизмов не является постоянной, она зависит от многих факторов, особенно от возраста культуры, состава и свойств среды, в которой происходит нагревание. Наибольшей термоустойчивостью обладает культура микроорганизмов в конце логарифмической фазы развития. Наличие солей, белков и жиров в среде повышает термоустойчивость микроорганизмов. В связи с этим при тепловой обработке они дольше сохраняются в молоке, чем в воде, а в сливках более продолжительное время, чем в молоке. В связи с этим сливки пастеризуют при Снижают термоустойчивость кислая реакция среды (снижение рН) и увеличение количества воды в субстрате. Высокая термоустойчивость спор бацилл объясняется незначительным содержанием в них свободной воды, поскольку температура денатурации белков, обусловливающих гибель клеток, повышается с понижением содержания в них воды. Отмирание микроорганизмов при высоких температурах обусловлено также инактивацией клеточных ферментов и другими необратимыми изменениями, происходящими в клетках. Губительное действие высоких температур на микроорганизмы используют в молочной промышленности, где применяют две разновидности тепловой обработки Низкие температуры. При температуре ниже оптимальной процессы жизнедеятельности микроорганизмов постепенно замедляются, а ниже минимальной - приостанавливаются, но жизнеспособность клеток сохраняется.

Однако при длительном воздействии температуры ниже О °С микроорганизмы постепенно отмирают, что объясняется неблагоприятным воздействием на клетки повышенного осмотического давления в результате вымерзания воды в цитоплазме клетки. В связи с тем, что снижение температуры тормозит развитие микроорганизмов, охлаждение используют в качестве способа консервирования молока, молочных и других пищевых продуктов. Различают две формы холодильного хранения молочных продуктов: в охлажденном состоянии при температуре от 2 до 10 ОС и в замороженном виде при температуре от -15 до — Высушивание. Питательные вещества поступают в бактериальную клетку в виде водных растворов, и в таком же виде продукты жизнедеятельности выделяются из клетки. Минимальная предельная влажность среды, при которой еще возможно развитие бактерий, 20-ЗО %, а плесеней - около 15 %. В связи с этим высушивание, приводящее к обезвоживанию, замедляет жизненные процессы в бактериальной клетке и процесс размножения приостанавливается.

Концентрация растворенных веществ и осмотическое давление среды. Внутриклеточное осмотическое давление обусловлено концентрацией растворенных веществ в цитоплазме клетки. Высокие концентрации осмотически активных веществ способствуют плазмолизу микробных клеток, в результате чего клетка отдает воду, сморщивается и лизируется, т. е.

растворяется. Плазмоптиз – насыщение клетки водой. Туррог – нормальное состояние клетки.

поваренную соль и сахар. При концентрации соли в субстрате 20-30 % размножение микроорганизмов почти полностью прекращается.

Осмофильные микроорганизмы, развивающиеся при высоких концентрациях поваренной соли, называют галофилами (солелюбивыми). Различают экстремально галофильные бактерии и умеренные галофилы. Экстремально галофильные бактерии способны к росту в насыщенном растворе, содержащем концентрацию СаС1 около 32 % (нижний предел — 12-15 %).

Лучистая энергия. Излучения в окружающей среде подразделяются на неионизирующие и ионизирующие. Оба вида опасны для микроорганизмов. К неионизирующим источникам относится солнечный свет. Ионизирующие излучения существуют в виде природных источников (космические лучи) и Солнечный свет обладает наибольшим потенциалом вредного воздействия на микроорганизмы. Микроорганизмы, не имеющие пигмента, погибают под действием прямых солнечных лучей, а рассеянный свет постепенно подавляет Под влиянием солнечных лучей происходят внутриклеточные химические реакции с образованием гидроксильных радикалов и других высокореактивных Ультрафиолетовые лучи (УФ - лучи ) обладают либо бактерицидным, либо мутагенным действием, что обусловлено изменениями в структуре ДНК, В молочной промышленности применяют ртутно-кварцевые бактерицидные ультрафиолетовые лампы для дезинфекции воздуха микробиологических боксов, холодильных камер и производственных помещений. Их также используют для дезинфекции поверхности оборудования, аппаратуры, тары молочных продуктов, а также молока, которое при этом обогащается Космические и рентгеновские лучи представлены ионизирующими излучениями с длиной волны от 0,006 до 10 им. Они оказывают летальное или мутагенное действие на микроорганизмы. К действию таких лучей наиболее Ультразвук — высокочастотные (20 кГц и более) механические колебания упругой среды, не воспринимаемые ухом человека. Ультразвуковые волны с частотой колебания более 20 000 Гг обладают бактерицидными свойствами, так как имеют большую механическую энергию и могут вызывать в озвучиваемой Ультразвук применяют для стерилизации пищевых продуктов, дезинфекции предметов, изготовления вакцин, а также при извлечении внутриклеточных ферментов, токсинов, витаминов, нуклеиновых кислот других компонентов клетки.

микроорганизмов, относят химический состав питательной среды, реакцию среды, окислительно-восстановительный потенциал среды и Состав питательной среды является основным показателем развития микроорганизмов. Он определяет ее питательную ценность, реакцию (рН) и Реакция питательной среды, или концентрация водородных ионов (рН), играет живой материи. рН среды воздействует на ионное состояние, а следовательно, и на доступность для организма многих метаболитов и Ионы водорода влияют на электрический заряд коллоидов клеточной стенки.

При сдвиге рН в кислую или щелочную сторону изменяется знак заряда поверхности клетки, что приводит к изменению проницаемости клеточной стенки для различных молекул и ионов питательного субстрата и нарушению Большинство организмов живет при рН от 4 до 9, причем их рост наблюдается в среде, близкой к нейтральной.

В зависимости от отношения клеток микробов к кислотности среды их подразделяют на 1. нейтрофилы 2. ацидофилы (кислотолюбивые) 3. алкафилы (щелочелюбивые).

Окислительно-восстановительный потенциал – это количественная мера способности тех или иных соединений или элементов отдавать электроны..

Влияние антисептических веществ на микробную клетку может проявляться в виде бактериостатического или бактерицидного действия. При бактериостатическом воздействии химические вещества обусловливают Бактерицидным действием называют способность различных химических или других факторов вызывать гибель бактерий. Временно прекращение или замедление размножения бактерий называется бактериостазом. Одни и те же химические препараты могут оказывать как бактериостатическое, так и бактерицидное действие, что зависит от концентрации вещества, экспозиции его Из неорганических соединений сильными ядами для микробов являются соли тяжелых металлов (свинца, меди, цинка, серебра, золота ртути), различные окислители (хлор, хлорная известь, бром, перманганат калия, пероксид водорода, озон, аммиак и др.), минеральные кислоты (борная, хлористоводородная, азотная и др.), щелочи (гидроксид натрия, гидроксид калия). Среди органических соединений губительное воздействие на микроорганизмы оказывают органические кислоты – молочная, масляная, уксусная, бензойная и др., диэтиловый эфир, спирты жирного и ароматического ряда — этиловый, бутиловый, эфирные масла, смолы, дубильные вещества, органические красители, а также формалин, фенол, крезол и их производные.

В очень малых дозах почти все химические яды (кроме солей тяжелых металлов) сначала обладают бактериостатическим действием, а затем вызывают Ионы серебра и золота обладают олигодинамическим действием. В ничтожно малых концентрациях, не поддающихся химическому обнаружению, они губительно действуют на микробные клетки. Химические вещества, бактерицидно действующие на микроорганизмы в небольших концентрациях, Механизм бактерицидного действия антисептических веществ заключается в веществами цитоплазмы в ней происходят необратимые изменения, нарушающие нормальное течение процессов жизнедеятельности и приводящие к гибели клетки. Соли тяжелых металлов вызывают коагуляцию белков клетки.

Окислители действуют на сульфгидрильные группы активных белков, влияют на другие группы (феноловые, индольные и аминные). Неорганические кислоты и щелочи гидролизуют белки клетки. Органические спирты, диэтиловый эфир, полипептидную оболочку клетки.

Лекция 5 Взаимоотношения между микроорганизмами и другими Под биологическими факторами понимают влияние на жизнедеятельность микроорганизмов других видов и групп микробов, также животных и растений, составляющих в природных условия специфический биоценоз, т. е.

совокупность живых организмов населяющих участок определенной среды обитания.

Мутуализм представляет собой сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу: они совместно развивают лучше, чем каждый из них в отдельности. Например, молочнокислые бактерии в кефирных грибках продуцируют молочную кислоту и создают среду, благоприятную для роста дрожжей, а дрожжи, выделяя витамины группы В, стимулируют развитие Синергизм характеризуется усилением физиологических функций у членов Комменсализм - тип взаимоотношений между двумя организмами, при котором один живет за счет другого, не принося ему заметной пользы и не причиняя вреда. Такие взаимоотношения наблюдаются между молочнокислыми бактериями, а также кишечными палочками и организмом человека или животного.

Паразитизм – это тип взаимоотношений, когда один из них (паразит) живет за счет другого (хозяина), причиняя ему вред.

Метабиоз - такой вид взаимоотношений, когда один организм продолжает жизнедеятельности одних микробов создаются условия для развития других.

условия для развития уксуснокислых бактерий, а образуемая последними уксусная кислота используется плесенями, которые ее окисляют до СО 2 и Н2О Антагонизм (антибиоз) - тип взаимоотношений между микроорганизмами, при других (выделяя антибиотики).

Антибиотики (от греч. анти - против, биоз - жизнь) - вещества биологического (микробного, животного и растительного) происхождения, подавляющие развитие и биохимическую активность чувствительных к ним микробов.

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МОЛОЧНОКИСЛЫМИ

БАКТЕРИЯМИ

Взаимоотношения между молочнокислыми бактериями могут быть как симбиотическими, так и антагонистическими. Кроме того, характер взаимоотношении между одними и теми же молочнокислыми бактериями может меняться в зависимости от состава среды и условий культивирования.

Имеются наблюдения о благоприятном действии одних видов молочнокислых бактерий на другие. По данным С. А. Королева (1932), очень часто энергия смешанной культуры молочнокислых бактерий значительно выше энергии каждой из составляющих ее культур, повышение числа клеток обоих микроорганизмов в смешанной культуре Str. lactis и Lbm. caseie (или — Lbm.

helveticum) и энергии кислотообразования было установлено М. Богдановым.

Это же явление зачительно позднее было отмечено П. Риттером (1964). Из культур Str. Lactis, выделены клеточные экстракты, которые оказывали стимулирующее действие на рост молочнокислых палочек (А. Л. Бранен, Т. В.

Кинан, 1969).

В результате изучения микрофлоры йогурта (Дж. В. Петте,. Лолкема, 1950, 1957) установлено, что при развитии в молоке совместной культуры Str. thermophilus и Lbm. bulgaricum кислото-образование происходит интенсивнее, чем при развитии каждой культуры отдельно. Считается, что стрептококки как бы подготавливают условия для развития молочнокислых палочек, снижая окислительно-восстановительный потенциал до величины, благоприятной для развития молочнокислых палочек. С другой стороны, молочнокислые палочки вырабатывают водорастворимое, термостабильное ростовое вещество, которое стрептококки не могут сами продуцировать. Вероятнее всего, что в состав этого вещества входит аминокислота валин (Дж. В. Петте, 1957, Дж.

Дэвис, 1963). Имеются сообщения о взаимном стимулирующем действии отдельных видов молочнокислых бактерий — Str. faecalis и Str.

arabinosus, молочнокислых палочек Lbm. casei и Leuc. citrovorum и т. д.

Наблюдаемые между этими микроорганизмами симбиотиче-ские взаимоотношения основаны на снабжении ими друг друга необходимыми для развития веществами.

Р. С. Дехайя и М. Л. Спекк (1962) выделили стрептококки — слабые кислотообразователи, которые оказывали стимулирующее действие на сильных кислотообразователей. Стимулирующим действием обладали не только живые культуры, но и их фильтраты. Этими же авторами (1966) установлено образованно пептидов. стимулирующих рост и кислотообразование Str. lactis в совместной культуре их с Lbm. casei.

Палочки вырабатывали вещества, стимулирующие рост только в присутствии стрептококков.

Возможность получения симбиозов из Str. lactis и Str. cremoris при составлении двухштаммовых заквасок для сыра показана С. Л. Котари, и др.(1970), Л. Е. Персе (1970) и многоштаммовых — для кисломолочных продуктов— Л. А. Банниковой с сотр. (1966). При этом было достигнуто повышение кислотообразования в комбинациях по сравнению с чистыми культурами на 30—50%. По-видимому, этот эффект обусловлен тем, что между микроорганизмами происходит сложный обмен продуктами.

Общая закономерность их жизнедеятельности, отмечаемая большинством исследователей, состоит в том, что культуры со слабой протеолитической активностью стимулируются культурами с более высокой протеолитической активностью.

Антагонистические взаимоотношения между молочнокислыми бактериями обусловлены, по-видимому, главным образом выделением специфических антибиотических веществ. Способность штаммов Str.

lactis вырабатывать антибиотическое вещество низин впервые была отмечена X. Р. Уайтхедом и Дж. А. Коксом в 1933 г. Лишь 10 лет спустя над этой проблемой начали работать в Англии Мэттик, Хирш и Берридж.



Pages:   || 2 | 3 |
 


Похожие работы:

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования Уральская государственная академия ветеринарной медицины Материалы международных научно-практических студенческих конференций ИННОВАЦИИ СТУДЕНТОВ В ОБЛАСТИ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ, 28-31 МАРТА 2011 ГОДА ОПЫТ ТОВАРОВЕДЕНИЯ, ЭКСПЕРТИЗЫ ТОВАРОВ И ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ, 25-28 АПРЕЛЯ 2011 ГОДА Троицк-2011 УДК: 619 ББК:30.609 М-34 Инновации...»

«Российская Академия Наук Институт философии А.Л.Субботин КЛАССИФИКАЦИЯ Москва 2001 УДК 168.5 ББК 87.4 С 89 В авторской редакции Рецензенты: доктора философских наук С.И.Гончарук, А.Л.Никифоров Субботин А.Л. С 89 Классификация. – М., 2001. – 94 с. В контексте целостного представления о классифи кации рассматриваются философско методологические вопросы этой важной формы систематизации знания: особенность структуры классификации; главные кон цепции классификации; виды классификации; пробле ма...»

«ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ МАТЕРИАЛЫ МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ Благовещенск Издательство БГПУ 2013 Министерство образования и наук и Российской Федерации ФГБОУ ВПО Благовещенский государственный педагогический университет ФГАОУ ВПО Дальневосточный федеральный университет Администрация Амурской области ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ...»

«Детский труд в аграрном секторе Казахстана Результаты исследования в Алматинской и Южно-Казахстанской областях ОТЧЕТ Международная Программа по Искоренению Детского Труда (ИПЕК) Группа технической поддержки по вопросам достойного труда и Бюро МОТ для стран Восточной Европы и Центральной Азии Авторское право © Международная организация труда 2013 Первое издание 2013 Публикации Международного бюро труда охраняются авторским правом в соответствии с Протоколом 2 Всемирной конвенции об авторском...»

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Географический факультет Кафедра почвоведения и земельных информационных систем КАФЕДРЕ ПОЧВОВЕДЕНИЯ БГУ – 80 ЛЕТ: ЭТАПЫ, НАПРАВЛЕНИЯ, РЕЗУЛЬТАТЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Минск 2013 РУП Проектный институт Белгипрозем УДК ББК Составители: В.С. Аношко, Н.В. Клебанович Кафедре почвоведения БГУ – 80 лет: этапы, направления и результаты деятельности / Сост. В.С. Аношко [и др.]. – Минск : РУП Проектный институт Белгипрозем, 2013. – 28 с. В издании отражены основные...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ БРЕСТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ МЕЛИОРАЦИЙ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по нормированию и оплате труда в водохозяйственном строительстве для студентов специальности 74 05 07 – Мелиорация и водное хозяйство Брест 2008 УДК У 69003 Данные методические указания предназначены для студентов специальности 74 05 01 – Мелиорация и водное хозяйство. Составлены на основании...»

«Казахский национальный аграрный университет Оспанов А.А., Тимурбекова А.К. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЬНОСМОЛОТОЙ МУКИ Учебное пособие Алматы 2011 УДК 664.71.012.013 (075.8) ББК 36.82 я 73 -1 О-75 Оспанов А.А., Тимурбекова А.К. О-75 Технология производства цельносмолотой муки: Учебное пособие. – Алматы: ТОО Нур-Принт, 2011. – 114 с. ISBN 978-601-241-290-1 Представлен анализ научно-исследовательских материалов по исследованию проблемы расширения номенклатуры сортов муки с повышенной пищевой и...»

«1 Содержание ДЕЛОВЫЕ НОВОСТИ Экономика сельского хозяйства России (Москва), 30.11.2012 Урожай-2012 РОССИЙСКОЕ СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО СОХРАНЯЕТ СВОЮ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ Экономика сельского хозяйства России (Москва), 30.11.2012 УДК 631. 15. 33 ПО ПУТИ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ Экономика сельского хозяйства России (Москва), 30.11.2012 УДК 631. 15. 33; 631. 11 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГОСПОДДЕРЖКИ СОЦИАЛЬНОЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА. 13 Экономика сельского хозяйства России (Москва),...»

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИБЛИОТЕКА БЮЛЛЕТЕНЬ НОВЫХ ПОСТУПЛЕНИЙ №2 (февраль 2011 г.) Уфа 2011 Составитель: зав. отделом компьютеризации библиотечноинформационных процессов Кабашова Л. Л. Настоящий бюллетень содержит перечень литературы, поступившей в библиотеку БашГАУ в феврале 2011 года и отраженной в справочно-поисковом аппарате, в том числе в электронном каталоге. Группировка материала систематическая (по УДК), внутри каждого раздела – алфавитная. На каждый документ...»

«УДК 630 С.В. Залесов, А.Е. Морозов, Р.В. Морозова, (S.V. Zalesov, A.E.Morozov, R.V. Morozova) Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург Е.П. Платонов (E.P. Platonov) Департамент природных ресурсов и несырьевого сектора экономики ХМАО-Югры Залесов Сергей Вениаминович родился в 1953 г., окончил в 1981 г. Уральский лесотехнический институт, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный лесовод РФ, проректор по научной работе Уральского государственного...»

«УЧЕБНИКИ ДЛЙ (ВУЗОВ BDfSSQH цм и ни l ПРАКТИКУМ м ш т яш т ШПО АКУШЕРСТВУ, ГИНЕКОЛОГИИ | И ИСКУССТВЕННОМУ ОСЕМЕНЕНИЮ ашЮЕльсковйн Н Н и ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПЗДО 1ШЗКИВ0ТНЫХ Н ОшшН аы тш ш. шам шшж йпм! a if-T а аи д УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ ПРАКТИКУМ ПО АКУШЕРСТВУ, ГИНЕКОЛОГИИ И ИСКУССТВЕННОМУ...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Сыктывкарский лесной институт – филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова ФЕВРАЛЬСКИЕ ЧТЕНИЯ Региональная научно-практическая конференция, посвященная 55-летию высшего профессионального лесного образования в Республике Коми Сыктывкар, Сыктывкарский лесной институт, 27–28 февраля 2007 г. СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ Научное электронное издание...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра истории и культурологии КУЛЬТУРОЛОГИЯ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К СЕМИНАРСКИМ ЗАНЯТИЯМ Для студентов всех факультетов Горки 2007 Рекомендовано методической комиссией совета по гуманитаризации образования и воспитания БГСХА 05.11.2007 (протокол № 2). Составили: Н. А. ГЛУШАКОВА, Э. Е. ГЕРАСИМОВИЧ,...»

«УДК 633.2/.4 (07) ББК 42.2я72 У 91 Рассмотрено и рекомендовано к печати учебно-методической комиссией факультета ветеринарной медицины УО Витебская ордена Знак Почета государственная академия ветеринарной медицины 12.02.2009 г. (протокол № 1). Авторы: Шлома Т.М., доцент, кандидат с.-х. наук; Емелин В.А., доцент, кандидат с.-х. наук; Янчик С.Н., доцент, кандидат с.-х. наук; Ковалева И.В., ассистент, Ковганов В.Ф., ассистент. Рецензенты: Толкач Н.Г., доцент кафедры фармакологии и токсикологии,...»

«Министерство образования и науки Украины Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина Т.В. Догадина, Л.И. Воробьева, О.С. Горбулин, В.П. Комаристая Выполнение и оформление курсовых, квалификационных и дипломных работ. Биология: ботаника и генетика Учебно-методическое пособие Харьков ХНУ 2004 УДК 37.022: 57: 374.72 ББК Е5 Рекомендовано к печати Ученым Советом биологического факультета. Протокол № 7 от 17 сентября 2004 г. Рецензенты: В.Н. Тоцкий, доктор биологических наук, профессор,...»

«Стив Ротер и Группа – Вспомни! Re-member A Handbook for Human Evolution Вспомни! Руководство no человеческой эволюции Перев. с англ. под ред. Е. Брежневой. Это книга о жизни на планете Земля с точки зрения доброжелательных к человеку сущностей, называющих себя просто Группой. Читая их послания с комментариями Стива Ротера (друга и соратника Ли Кэрролла), мы вспоминаем о том, Кто мы есть, почему оказались в этом мире, что должны здесь сделать и где наш истинный Дом. На этих страницах нас ждет и...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СЕВЕРО-КАВКАЗСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГУМАНИТАРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Казиев Ш.М. Богатырёва И.А-А. Эбзеева Ф.М. МЕХАНИЗАЦИЯ ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВ Методические указания к практическим занятиям студентам направления подготовки 110800.62 Агроинженерия Черкесск 2013 1 УДК 631 ББК 40.7 К 14 Рассмотрено на заседании кафедры Эксплуатация и...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА для студентов ФИТО Методические указания к решению задач и варианты для самостоятельной работы ПЕНЗА 2007 УДК 531. 07. Т Теоретическая механика для студентов ФИТО: Методические указания к решению задач и варианты для самостоятельной работы. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2007. – 115 с.: 32 ил., 8 табл., библиогр. 10 назв. Составители: Смогунов В.В., Вдовикина О.А., Хураева...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ОМСКАЯ ГУМАНИТАРНАЯ АКАДЕМИЯ СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ В СЕРВИСЕ Монография Под общей редакцией доктора экономических наук, профессора О.Ю. Патласова ОМСК НОУ ВПО ОмГА 2011 УДК 338.46 Печатается по решению ББК 65.43 редакционно-издательского совета С56 НОУ ВПО ОмГА Авторы: профессор, д.э.н. О.Ю. Патласов – предисловие, вместо послесловия, глава 3;...»

«Федеральное государственное бюджетное учреждение наук и ИНСТИТУТ ВОДНЫХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ Дальневосточного отделения РАН Российская конференция с международным участием РЕГИОНЫ НОВОГО ОСВОЕНИЯ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЗУЧЕНИЯ И СОХРАНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО И ЛАНДШАФТНОГО РАЗНООБРАЗИЯ 15-18 октября 2012 г. г. Хабаровск Сборник докладов УДК 502.7:582(571.6); 591(571.62) Конференция с международным участием Регионы нового освоения: теоретические и практические вопросы изучения и...»






 
© 2013 www.seluk.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.