ЗАНЯТИЕ № 5

ТЕМА “Метаболизм бактерий. Питание микроорганизмов. Ферменты бактерий”

1. Определение понятия “метаболизм бактерий”

1.1.Метаболизм – Совокупность происходящих в клетках процессов, направленных на жизнеспособность и воспроизводство биомассы.

1.2.Энергетический метаболизм (катаболизм) – процессы расщепления, идущие с выделением энергии и запасанием ее в молекулах АФТ и других макроэргических соединениях.

1.3.Конструктивный метаболизм (анаболизм) – комплекс реакций, в результате которых строится масса клетки за счет поступающих извне веществ с потреблением энергии.

2.Типы питания бактерий. Факторы роста

2.1.Классификация бактерий по типу питания

По источнику углерода	По источнику питания	По донору электронов
1.Автотрофы – синтезирующие все соединения из СО2 2.Гетеротрофы – использующие углерод органических соединений а)сапрофиты – нуждаются в готовых органических соединениях б) паразиты – зависят от макроорганизма в получении питательных веществ	1.Фототрофы – используют солнечную энергию 2.Хемотрофы– получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций	1.Литотрофы – используют неорганические соединения, H2,H2S,NH2 2.Органотрофы – получают электроны только из органических соединений

2.2.Прототрофы – бактерии, способные синтезировать все необходимые вещества из глюкозы и солей аммония

Ауксотрофы – не способны синтезировать одно или более веществ для своего развития

2.3.Факторы роста – любые органические соединения, необходимые для роста и размножения, важнейшие группы:

1 .аминокислоты;

2 .пуриновые и пиримидиновые основания

3. липиды;

4 .витамины.

3.Механизм поступления питательных веществ в бактериальную клетку

- пассивная диффузия – транспорт питательных веществ в бактериальную клетку по градиенту концентрации, когда концентрация питательного вещества в среде выше такового внутри бактериальной клетки, протекает без затрат энергии

- облегченная диффузия – с участием ферментов пермеаз ЦПМ, при минимальных затратах энергии

- активный транспорт – транспорт питательных веществ с участием пермеаз, процесс требует затрат энергии

- транслокация – перенос питательных веществ одновременно с переносом химических групп (модификацией веществ), процесс сходен по своей сути с активным транспортом и также требует затрат энергии

-

4.Ферменты бактерий. Методы изучения ферментативной активности

4.1.Ферменты – высокоспециализированные белки, являющиеся катализаторами биохимических реакций.

Любой фермент характеризуется:

1) определенным оптимумом рН 2) сродством к своему субстрату 3)определенным температурным оптимумом.

4.2.Классификация ферментов

По механизму действия	По локализации	По субстрату воздействия	По концентрации в окружающей среде
1.Оксиредуктазы 2.Трансферазы 3.Лиазы 4.Гидролазы 5.Изомеразы 6.Лигазы	Экзоферменты – действующие вне бактериальной клетки Эндоферменты – функционирующие внутри клетки	1.Сахаролитические 2.Протеолитические 3.Липолитические	Конститутивные синтезируются постоянно Индуцибельные их синтез инициируется наличием соответствующего субстрата

4.3.Ферменты патогенности – ферменты, обусловливающие выраженное повреждающее действие на клетки и ткани макроорганизма – нейраминидаза, гиалуронидаза

4.4.Для определения сахаролитических свойств делают посевы выделенной “чистой культуры” на питательные среды “пестрого ряда”, среда Ресселя, Олькеницкого, Эндо,Левина, Плоскирева и другие.

4.5.Принцип использования сред Гисса (сред “пестрого ряда”) – бактерии, ферментирующие определенные углеводы (это видовое и специфическое свойство!) изменяют цвет среды (за счет выделения кислоты!) и, иногда образуется газ.

4.6.Назначение сред Эндо, Левина, Ресселя, Плоскирева – дифференциация бактерий, разлагающих лактозу от не обладающих такими свойствами, лактозо(+) и лактозо(-). Важнейшим индикатором потенциальной патогенности является признак лактоза(-)

4.7.Состав дифференциально-диагностических сред

Состав	Эндо	Левина	Плоскирева
1.Питательная основа	МПА	МПА	МПА
2.Дифференцирующий фактор (сахар)	лактоза	лактоза	лактоза
Индикатор	Основной фуксин (обесцвеченный)	Метиленовый синий и эозиновый желтый	Нейтральный красный
Элективный фактор	Основной фуксин, обесцвеченный сульфитом натрия	отсутствует	Нейтральный красный, соли желчных кислот

4.8.Для выявления протеолитических ферментов используются

а)определение индола, сероводорода, аммиака, каталазы

газы выделяются, главным образом, при разложении триптофана, выделение индола (по Моррелю) определяют с раствором щавелевой кислоты, наблюдается розовое окрашивание; выделение сероводорода определяют с фильтровальной бумагой, пропитанной 20% раствором ускуснокислого свинца – выделяющийся индол вступает с ним во взаимодействие, в результате образуется сернокислый свинец, наблюдается почернение бумаги. Сероводород является продуктом распада серосодержищих аминокислот.

б)способность разжижать желатин

в) способность вызывать свертывание молока, сыворотки

5.Энергетический метаболизм бактерий"

Термины факультативный и облигатный указывают на возможность или невозможность переключения на иной тип питания, дыхания

Факультативный - необзязательный

Облигатный - обязательный

1)аэробы- факультативные и облигатные

2)микроаэрофилы - нуждающиеся в очень небольших количествах кислорода

3)аэробы (напр.холерный вибрион)

4)аэротолерантные - анаэробы, не нуждаются в кислороде, но последний не оказывает на них вредного влияния

Образование АТФ происходит в результате 3-х видов фосфорилирования

А) субстратное Б) окислительное В) фотофосфорнокислое

Брожение (субстратное фосфорилирование) - наиболее простой способ получения энергии, при котором происходит сопряженное окисление-восстановление субстрата без участия кислорода

Основные типы брожения:

Спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, муравьинокислое, пропионовокислое

Дыхание - окислительное фосфорилирование, процесс переноса фосфатных групп с образованием макроэргических связей.

Токсическое действие кислорода на анаэробы (отсутствие аэротолерантности) связано с образованием водорода и супероксидных радикалов, токсичных для бактериальной клетки из-за отсутствия ферментов каталазы и супероксиддисмутазы

Конструктивный метаболизм -(анаболизм, биосинтез) - последовательность реакций, в результате которых строится масса клеток за счет поступающих извне веществ с потреблением энергии, получаемых в процессе энергетического метаболизма.

У автотрофов на среде с СО₂ в качестве единственного источника углерода углеводы синтезируются в реакциях цикла Кальвина.

У гетеротрофов для синтеза сахаров из С₂ - С₃ соединений используются реакции катаболизма, идущие в обратном направлении.

Дата добавления: 2014-11-20