Лекция 4. Методы создания анаэробиоза

Методы создания анаэробиоза

Энергетический метаболизм бактерий

Фазы развития бактериальной популяции

1. Исходная стационарная фаза (~ 1-2 ч.). Число бактерий не увеличивается, клетки не растут.

2. Лаг-фаза или фаза задержки размножения (~ 2 ч.).

3. Log-фаза ― логарифмическая или экспоненциальная фаза (~ 3-5 ч). Популяция делится с максимальной скоростью и идет увеличение особей в геометрической прогрессии.

4. Фаза отрицательного ускорения (~ 2 ч.). Связана с истощением лимитирующего метаболита или накоплением токсических продуктов метаболизма.

5. Стационарная фаза максимума. Количество образующихся и отмирающих клеток одинаково.

6. Фаза ускоренной гибели (~ 3 ч.).

7. Логарифмическая фаза гибели (~ 5 ч.).

8. Фаза уменьшения скорости отмирания – остающиеся живые особи переходят в состояние покоя.

Аэробы ― микроорганизмы, использующие аэробный (окислительный) тип биологоческого окисления субстратов. Метаболизм аэробов осуществляется только при наличии в среде обитания высокой концентрации свободного кислорода, который выполняет функцию конечного акцептора отнятых от субстрата электронов. Культивирование аэробов осуществляют на средах с полным доступом кислорода воздуха.

Облигатные анаэробы ― микроорганизмы, использующие анаэробный тип биологического окисления (брожение). Метаболизм осуществляется только в средах с низким окислительно-востановительным потенциалом при отсутствии кислорода.

Повышение концентрации кислорода в среде ведет к гибели вегетативных форм. Количество извлекаемой в процессе брожения энергии невелико, поэтому облигатные анаэробы вынуждены сбраживать большое количество субстрата.

Факультативные анаэробы ― микроорганизмы, способные извлекать энергию из субстратов аэробным (окислительным) и анаэробным (бродильным) путями биологического окисления. Метаболизм может осуществляться как в условиях полного доступа кислорода в среду, так и в условиях анаэробиоза.

Физические: посев в столбик сахарного МПА, кипячение (регенерация) жидких питательных сред с последующим масляным покрытием, механическое удаление кислорода в анаэростатах, замена кислорода индиферентным газом, трубки Вейона-Виньяля.

Химические: газогенераторные пакеты.

Биологические: среда Китта-Тароцци, метод Фортнера.

Бактериофаги. Генетика микроорганизмов.

Бактериофаги (от лат. bacteriophaga – пожирающий бактерии) – вирусы микроорганизмов.

Бактериофагия – процесс взаимодействия фагов с бактериями, нередко заканчивающийся их лизисом.

Различают 5 основных морфологических групп бактериофагов:

· фаги с длинным сокращающимся отростком;

· фаги с длинным несокращающимся отростком;

· фаги с коротким отростком;

· фаги с аналогом отростка (пузырчатые);

· нитевидные фаги.

Бактериофаги подразделяют на вирулентные — способные вызвать продуктивную форму инфекции, и умеренные — способные вызывать не только продуктивную, но и редуктивную фаговую инфекцию.

Жизненный цикл фага может проявляться в следующих формах:

· продуктивная инфекция (фаг размножается в клетке и выходит из нее);

· редуктивная инфекция (геном фага проникает в клетку, однако размножения фага не происходит, его геном интегрируется в хромосому клетки-хозяина, становится ее составной частью, фаг превращается в профаг, а клетка становится лизогенной);

· абортивная инфекция, при которой взаимодействие фага с клеткой обрывается на какой-то стадии жизненного цикла фага, и он погибает.

Цикл развития вирулентного бактериофага ― этапы:

· адсорбция фага на поверхности бактериальной клетки;

· проникновение фаговой ДНК в бактериальную клетку;

· эклипс-период или СИ-фаза, т.е. фаза смены информации;

· синтез структурных компонентов фага;

· морфогенез фагов;

· лизис клетки и освобождение фаговых частиц.

Цикл развития умеренного бактериофага – этапы:

· адсорбция фага на поверхности клетки;

· проникновение фаговой ДНК в бактериальную клетку;

· интеграция фаговой ДНК в хромосому клетки-хозяина и превращение фага в профаг, формирование лизогенной системы.

Профаг спонтанно или под воздействием различных факторов (химические вещества, облучение УФ, рентгеновскими лучами, повышенная температура) может выходить из бактериальной хромосомы и вызывать продуктивную инфекцию.

Дата добавления: 2014-01-07