Pitanie_bakteriy (1125680)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

1. Основные биоэлементы и микроэлементы. Типы питания микроорганизмов. Фототрофия и хемотрофия, автотрофия и гетеротрофия; литотрофия и органотрофия. Сапрофиты и паразиты. Прототрофы и ауксотрофы. Ростовые вещества.

Основные био- и микроэлементы:

Микробная метка содержит в среднем, % по массе: углерода — 50, азота — 1-1, фосфора — 3 и другие элементы. Требования разных групп микроорганизмов к источникам энергии и химическим элементам определяются их метаболическими возможностями.

• Основными биогенными элементами являются углерод, азот, фосфор, кислород, водород, сера. Это компоненты белков, углеводов и жиров, а также нуклеиновых кислот. Такие элементы тре­буются в значительных количествах (г/л) и поэтому их называют макроэлементами.

• К макроэлементам относят также калий, маг­ний, натрий, кальций и железо, которые обычно присутствуют в клетках в виде ионов и выполняют разные роли. Например, К⁺ необходим для активности многих ферментов, например белкового синтеза; Са2⁺ определяет устойчивость бактериальных эндоспор к нагреванию; Mg2⁺ стабилизирует рибо­сомы, многие ферменты и клеточные мембраны; Fе²⁺ и Fe³⁺ явля­ются частью цитохромов и кофакторами электронпереносящих белков.

• К микроэлементам, необходимым в микромолярных количе­ствах, относят ионы таких металлов, как хром, кобальт, медь, молибден, марганец, никель, селен, вольфрам, ванадий, цинк, обычно входящих в состав ферментов и кофакторов (к.пр. содержатся в водопроводной воде). Например, Со²⁺ является компонентом витамина В12, Сu2+ входит в различные ферменты (цитохромоксидаза, пластоцианин), Mn²⁺ активирует ферменты, катализирующие перенос фосфатных групп. Мо²⁺ входит в нитрогеназу и нитратредуктазу. Zn²⁺ входит в ДНК- и РНК-полимеразы и т.д.

Некоторые группы микроорга­низмов проявляют специфические потребности. Диатомиям нужно много кремния для кл.стенок.

Типы питания микроорганизмов:

Организмы, использующие в качестве источника углерода в конструктивном метаболизме углекислоту, называют автотрофами, а использующие готовые органические вещества — гетеротрофами. Фототроф использует свет, а хемотроф энергию хим реакций. Органотрофы в качестве донора электронов применяют орга­ническое вещество, а литотрофы — неорганическое.

Типы питания микроорганизмов

Источи и к энергии	Донор электро­нов	Источник углерода
		Органические вещества	Со2
Свет	Органи­ческие вещества	Фотоорганогетеротрофы (пурпурные несерные бактерии)	Фотоорганоавтотрофы (окисление неусваиваемых веществ)
	Неорга­ниче­ские вещества	Фотолитогетеротрофы (некоторые зеленые бактерии, гелиобактерии)	Фотолитоавтотрофы (водоросли, цианобактерии)
Энергия химиче­ских связей	Органи­ческие вещества	Хемоорганогетеротрофы (микроорганизмы- деструкторы)	Хемоорганоавтотрофы (трудноусваиваемые вещества)
	Неорга­ниче­ские вещества	Хемолитогетеротрофы (некоторые сульфатредукторы)	Хемолитоавтотрофы (серуокисляющие, водородные, нитрифицирующие, железобактерии)

Высшие животные и растения способны только к хемоорганогетеротрофии и фотолитоавготрофии соответственно, тогда как у микроорганизмов представлены все типы метаболизма, к тому же они могут переключаться с одного типа питания на другой в за­висимости от условий. Типы питания можно считать «пробами» эволюции. Следует заметить, что и гетеротрофы могут использо­вать С0₂, но в отсутствие органических веществ они расти не могут.

Сапрофиты и паразиты.

1). Сапрофиты питаются мертвой органикой. Число органических соединений, используемых ими в качестве источников углерода, чрезвычайно велико — это углеводы, спирты, органические кислоты, аминокислоты и т.д. Практически любое природное соединение может быть использовано тем или иным видом микроорганизмов в качестве источника питания или энергии. Некоторые сапрофиты способны усваивать разнообразные вещества, другие используют углерод только совершенно определенных соединений (клетчатка служит единственным источником углерода для целлюлозных бактерий, а углеводороды — для бактерий, населяющих нефтяные залежи).

2). Паразиты – участники вредно-полезных биотических отношений.

нарушение равновесия биохимических процессов в организме => заболевание (болезнетворные=патогенные; также микроорганизмы могут быть условно патогенными (Е.Coli)-при наличии в геноме к-л профага, например).

Факультативные паразиты (м.б. паразитами либо сапрофитами в зависимости от условий (возбудители многих кишечных инфекций); облигатные паразиты (вирусы).

«Прототроф» и «ауксотроф» + ростовые вещества:

• Прототроф не нуждается в факторах роста (Е.Coli может расти на минимальной среде),

• ауксотроф требует добавления таких факторов в среду. Ауксотрофные формы часто являются мутантами, или патогенами. Фактором роста может называться любое вещество. Например, молоч­нокислые бактерии нуждаются в наборе почти всех аминокис­лот, и в данном случае они и являются факторами роста. Но чаще ауксотрофность проявляется по витаминам (кофакторам ферментов:

Биотин (витамин Н) участвует в метаболизме жирных кислот, в реакции гетеротроф­ной фиксации СО2 на пирувате (реакции Вуда —Веркмана).

Вита­мин К (хинон) является переносчиком электронов, участвует в синтезе сфинголипидов, а также активирует систему свертывания крови у животных.

Ниацин (никотиновая кислота) важна как пред­шественник НАД⁺ и НАДФ⁺, переносящих электроны и протоны.).

Обычно источником комплекса витаминов служит дрожжевой автолизат (автолиз дрожжей проводят при темпера­туре 50 С с небольшим количеством толуола) с добавлением витамина В₁₂. Дрож­жевой автолизат — это также и источник азота в виде аминокис­лот и полипептидов.

+ Олиготрофы растут только при низких концентра­циях питательных веществ (от долей до 100 мг/л), а обычные кон­центрации (1 — 100 г/л) лимитируют их рост. Истинно олиготрофными считаются организмы, эволюционно приспособленные к эксплуатации эколог. ниш с постоянно низкими потоками вещества и энергии. Такой рост обеспечивается высокоэффективными транс­портными системами и экономным расходованием полученного вещества и энергии. Аэробность, высокое сродство к субстрату, транспортные системы с широкой субстратной специфичностью.

2. Поглощение разных веществ клетками. Диффузия и транспорт. Использование микроорганизмами высокомолекулярных соединений и веществ, нерастворимых в воде. Эндо- и экзоцитоз у эукариот.

Большая часть веществ транспортируется в клетки в растворенном виде:

Диффузия и транспорт.

• пассивная диффузия: Все незаряженные молекулы (Н20, газы) могут поступать в клетку путем пассивной диффузии по градиенту концентрации, не требующее затрат энергии и происходящее до тех пор, пока не наступит равновесие между содержанием данного вещества вне и внутри клетки. (невысокая v)

• облегченная диффузия: отличается от пассивной диффузии большей v за счет участия специфических. часто индуцибельных, белков-переносчиков (пермеаз): переносчик связывается с субстратом на внешней стороне мембр, и освобождает на внутренней (могут быть связанными либо подвижными).

эукариоты: сахара и аминокислоты, катионы.

прокариоты: глицерол (бактерии кишечной группы), катионы (сидерофоры: переносчики Fe2+ аэробов - т.к. в аэробных водных растворах Fe2+ неустойчив и быстро окисляется до Fe3+ => сидерофор вне клетки ковалентно привязывают к себе Fe3+, диффундируют через мембрану, где освобождают Fe2+ внутри клетки, восстанавливая его. гидроксаматы – одни из наиб. распростр. Fe3+ имеет высокое сродство к гидроксамату (связь очень прочная), a Fe2+ - низкое => после восстановления он легко отщепляется на внутренней стороне мембраны и идет на синтез гемов или железосерных белков; Если Fе3+ в среде много, то сидерофор находится на или внутри мембраны, а если мало, то он выделяется во внешнюю среду и как бы концентрирует катионы Fe3+ на себя).

• активный транспорт: поступление в клетку против градиента концентрации, затраты метаболической энергии.

Первичный транспорт — это выброс протонов из клетки с образованием протонного градиента через цитоплазматическую мембрану. За счет этого трансмембранного градиента протонов и работают все виды вторичного транспорта. Протонный градиент в клетке всегда поддерживается на определенном уровне за счет дыхания, фотосинтеза, брожения.

Вторичный транспорт: У прокариот с помощью симпорта переносятся аминокислоты и другие органические кислоты антипорт с протонами приводит к переносу катионов, Сахаров и некоторых аминокислот, посредством унипорта происходит выброс соли у галофилов.:

Транслокация групп как вид вторичного транспорта отличается от предыдущих тем, что вещество проникает внутрь клетки в мо-дифицированном виде. Так транспортируются сахара, пурины и пиримидины у про- и эукариот. Перенос фосфатной группы на сахара осуществляется от фосфоенолпирувата (ФЕП), а на пурины и пиримидины — от фосфорибозилпирофосфата (ФРПФ).

Грамотриц. бакт. имеют наружную мембрану => в-ва поступают в периплазматич. пространство через порины; связывающие белки перносят их на пермиазы внутренней мембраны, которые с затратой энергии транспортируют субстрат внутрь клетки. Обычно используется энергия в форме АТФ, но могут участвовать и другие соединения с макроэргическими свя­зями.

Использование микроорганизмами высокомолекулярных соединений и веществ, нерастворимых в воде; эндо- и экзоцитоз:

1). эукариоты:

Поглощение нерастворенных в воде веществ имеется только у эукариот, и среди микроорганизмов к такому процессу способны простейшие: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липопротеидные комплексы и другие сквозь клеточные мембраны не проходят (за исключением мембран, имеющих специфические переносчики-порины: мембр. митохондрий, пластид, пероксисом, а так жн внешняя мембрана грамм-отриц. бакт.) => визикулярный перенос: в-ва попадают в клетку или транспортируются между мембранные компартменты. заключенные внутри везикул=вакуолей. Такой везикулярный перенос можно разделить на два вида: экзоцитоз - вынос из клетки макромолекулярных продуктов, и эндоцитоз – поглощение клеткой макромолекул (формально разделяют на фагоцитоз и пиноцитоз). При эндоцитозе определенный участок плазмалеммы захватывает внеклеточный материал, заключает его в мембранную вакуоль, возникшую за счет впячивания плазматической мембраны. Первичные лизосомы, содержащие гидралитические ферменты, взаимодеюствуют с субстратом (сливаются с вакуолью, содерж. субстрат), образуя пищеварительную вакуоль => процессы расщепления до мономеров.

Экскреция продуктов может происходить в обратном порядке. У высших животных эндоцитоз сохранился в виде защитной функции (у фагоцитов), а экзоцитоз — при экскреции гормонов.

2). прокариоты:

У прокариот клеточная стенка => эндоцитоз невозможен => расщепление вне клетки на олиго- и мономеры соответствующими гидролазами (У грамотрицательных бактерий на наружной стороне ЦПМ, либо локализованы в периплазматическом пространстве => проникновение высокомол. в-в в периплазму с помощью белков-поринов в наружной (внешней) мембране).

функциональные группы:

1). гидролитики (обладают мощными литическими ферментами, разрушающими неР биополимеры, и обеспечивают субстратами себя и микроорганизмы, не имеющие гидролаз, а также способствуют возвращению элементов в глобальные циклы.)

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов учебной работы