Рост бактериальной клетки. Размножение бактерий. Рост бактериальной популяции в статистической культуре. Непрерывные культуры микроорганизмов.

1. Для микробиологической диагностики, изучения микроорганизмов и в биотехнологических целях микроорганизмы культивируют на искусственных питательных средах.
Под ростом бактерий понимают увеличение массы клеток без изменения их числа в популяции как результат скоординированного воспроизведения всех клеточных компонентов и структур. Увеличение числа клеток в популяции микроорганизмов обозначают термином «размножение». Оно характеризуется временем генерации (интервал времени, за который число клеток удваивается) и таким понятием, как концентрация бактерий (число клеток в 1 мл).
В отличие от митотического цикла деления у эукариотов размножение большинства прокариотов (бактерий) идет путем бинарного деления, а актиномицетов — почкованием. При этом все прокариоты существуют в гаплоидном состоянии, поскольку молекула ДНК представлена в клетке в единственном числе.
2. При изучении процесса размножения бактерий необходимо учитывать, что бактерии всегда существуют в виде более или менее многочисленных популяций, и развитие бактериальной популяции в жидкой питательной среде в периодической культуре можно рассматривать как замкнутую систему. В этом процессе выделяют 4 фазы:
• 1-я — начальная, или лаг-фаза, или фаза задержки размножения, — характеризуется началом интенсивного роста клеток, но скорость их деления остается невысокой;
• 2-я — логарифмическая, или лог-фаза, или экспоненциальная фаза, — характеризуется постоянной максимальной скоростью деления клеток и значительным увеличением числа клеток в популяции;
• 3-я — стационарная фаза — наступает тогда, когда число клеток в популяции перестает увеличиваться. Это связано с тем, что наступает равновесие между числом вновь образующихся и гибнущих клеток. Число живых бактериальных клеток в популяции на единицу объема питательной среды в стационарной фазе обозначается как М-концентрация. Этот показатель является характерным признаком для каждого вида бактерий;
• 4-я — фаза отмирания (логарифмической гибели) — характеризуется преобладанием в популяции числа погибших клеток и прогрессивным снижением числа жизнеспособных клеток популяции. Прекращение роста численности (размножения) популяции микроорганизмов наступает в связи с истощением питательной среды и/или накоплением в ней продуктов метаболизма микробных клеток. Поэтому, удаляя продукты метаболизма и/или заменяя питательную среду, регулируя переход микробной популяции из стационарной фазы в фазу отмирания, можно создать открытую биологическую систему, стремящуюся к устранению динамического равновесия на определенном уровне развития популяции.
Такой процесс выращивания микроорганизмов называется проточным культивированием (непрерывная культура). Рост в непрерывной культуре позволяет получать большие массы бактерий при проточном культивировании в специальных устройствах (хемостатах и турбидистатах) и используется при производстве вакцин, а также в биотехнологии для получения различных биологически активных веществ, продуцируемых микроорганизмами.
Для изучения метаболических процессов на протяжении цикла клеточного деления возможно также использование синхронных культур — таких культур бактерий, все члены популяции которых находятся в одной фазе цикла. Это достигается с помощью специальных методов культивирования.
Однако через несколько одновременных делений синхронизированная клеточная суспензия постепенно снова переходит к асинхронному делению, так что число клеток увеличивается в дальнейшем уже не ступенчато, а непрерывно.
3. При культивировании на плотных питательных средах бактерии образуют колонии — видимое невооруженным глазом скопление бактерий одного вида, являющееся чаще всего потомством одной клетки.
Колонии бактерий разных видов отличаются: формой; величиной;прозрачностью; цветом; высотой; характером поверхности и краев; консистенцией.
Характер колоний — один из таксономических признаков бактерий.

17.Антибиотики. Антибиотикорезистентность бактерий.

Антибиотики - это природные или полусинтетические продукты жизнедеятельности микроорганизмов, животных и растений, которые способны подавлять рост и размножение или убивать различные виды микробов - возбудителей болезней. Антибиотики используются для предотвращения и лечения воспалительных процессов, вызванных бактериальной микрофлорой. По влиянию на бактериальные организмы различают бактерицидные (убивающие бактерий, например, за счёт разрушения их внешней мембраны) и бактериостатические (угнетающие размножение микроорганизма) антибиотики.

Антибиотикорезистентность — это устойчивость микробов к антимикробным химиопрепаратам. Бактерии следует считать резистентными, если они не обезвреживаются такими концентрациями препарата, которые реально создаются в макроорганизме. Резистентность может быть природной и приобретенной.

Природная устойчивость. Некоторые виды микробов природно устойчивы к определенным семействам антибиотиков или в результате отсутствия соответствующей мишени (например, микоплазмы не имеют клеточной стенки, поэтому не чувствительны ко всем препаратам, действующим на этом уровне), или в результате бактериальной непроницаемости для данного.

Приобретенная устойчивость. Приобретение резистентности — это биологическая закономерность, связанная с адаптацией микроорганизмов к условиям внешней среды. К химиопрепаратам адаптируются не только бактерии, но и остальные микробы — от эукариотических форм (простейшие, грибы) до вирусов. Проблема формирования и распространения лекарственной резистентности микробов особенно значима для внутрибольничных инфекций, вызываемых так называемыми «госпитальными штаммами», у которых, как правило, наблюдается множественная устойчивость к антибиотикам (так называемая полирезистентность).

Генетические основы приобретенной резистентности. Приобретенная лекарственная устойчивость может возникать и распространяться в популяции бактерий в результате:мутаций в хромосоме бактериальной клетки с последующей селекцией (т. е. отбором) мутантов; в рез. переноса трансмиссивных плазмид резис­тентности (R-плазмид); переноса транспозонов, несущих r-гены (или мигрирующих генетических последова­тельностей).

Предупредить развитие антибиотикорезистентности у бактерий практически невозможно, но необходимо использовать антимикробные препараты таким образом, чтобы не способствовать развитию и распространению устойчивости.

18. Общая характеристика процессов брожения. Молочнокислое брожение. Спиртовое брожение. Маслянокислое брожение.

Брожение - процесс анаэробного расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, происходящий под влиянием микроорганизмов или выделенных из них ферментов.

Процессы диссимиляции подразделяются на два типа: анаэробный, то есть осуществляемый без доступа кислорода, называемый брожением, и аэробный, осуществляемый с доступом кислорода, называемый дыханием.

Брожение в основном имеет место у микроорганизмов. Процесс брожения происходит и у растений: он наблюдается в некоторых тканях растений, например, в зародышевой ткани семян, а также в созревающих плодах.

Различают три основных типа брожения.

Спиртовое брожение осуществляют дрожжи. Брожение в растительных организмах также обычно протекает в соответствии с суммарным уравнением спиртового брожения.

Этанол. Спиртовое брожение используют в пищевой промышленности при производстве спирта, вина, пива, а также в хлебопечении (выделяющийся при брожении углекислый газ поднимает хлеб).

Молочнокислое брожение осуществляют молочнокислые бактерии.

Молочная кислота. Данный тип брожения широко используют при производстве ряда пищевых продуктов (кефира, ряженки, простокваши, сыра, хлебного кваса), а также в процессе квашения капусты и засолки огурцов. При производстве ржаного хлеба происходит одновременно и спиртовое, и молочнокислое брожение.

Маслянокислое брожение осуществляют маслянокислые бактерии.

Масляная кислота. В природных условиях маслянокислое брожение происходит на дне болот и водоемов, в заболоченных почвах. В пищевой промышленности маслянокислое брожение играет отрицательную роль, вызывая порчу пищевых продуктов (вспучивание сыра, прогоркание масла).

Важно отметить, что все типы брожения по своему химизму находятся в тесной взаимосвязи с процессом дыхания.

Аэробное окисление органического и неорганического субстрата. Анаэробное окисление. Анаболизм прокариот.???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

Прионы.

Прио́ны (англ. prion от protein — «белок» иinfection — «инфекция», слово предложено в 1982 году Стенли Прузинером — особый класс инфекционных агентов, представленных белками с аномальной третичной структурой и не содержащих нуклеиновых кислот.. Прион — это белок с аномальной трёхмерной (третичной) структурой, способный катализировать конформационноепревращение гомологичного ему нормального клеточного белка в себе подобный (прион). Прионы — единственные известные инфекционные агенты, размножение которых происходит без участия нуклеиновых кислот. Прионная форма белка чрезвычайно стабильна и накапливается в поражённой ткани, вызывая её повреждение и, в конечном счёте, отмирание^[6]. Стабильность прионной формы означает, что прионы устойчивы к денатурации под действием химических и физических агентов, поэтому уничтожить эти частицы или сдержать их рост тяжело. Прионы существуют в нескольких формах —штаммах, каждый со слегка отличной структурой.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: