Физиология бактерий

Содержание

Слайд 2

Классификация бактерий по типам питания и получения энергии По источнику С:

Классификация бактерий по типам питания и получения энергии

По источнику С:
1. Аутотрофы
2.

Гетеротрофы

По механизму получения энергии:
1.фототрофы
2. хемотрофы

Слайд 3

Слайд 4

Требования, предъявляемые к питательным средам 1. Вода 2. Органический источник С

Требования, предъявляемые к питательным средам

1. Вода
2. Органический источник С .


3. Осмотическая емкость (изотоничность создается NaCl).
4. Определенный рН
5. Прозрачность
6. Стерильность
Слайд 5

Ферменты бактерий 1. ОКСИРЕДУКТАЗЫ ( оксидаза, каталаза, супероксиддисмутаза) 2. ТРАНСФЕРАЗЫ (декарбоксилазы)

Ферменты бактерий

1. ОКСИРЕДУКТАЗЫ ( оксидаза, каталаза, супероксиддисмутаза)
2. ТРАНСФЕРАЗЫ (декарбоксилазы)
3. ГИДРОЛАЗЫ (пепдидазы,

липазы, глюкозидазы, гиалуронидаза)
4. ИЗОМЕРАЗЫ
5. ЛИАЗЫ (аденилатциклаза)
6. ЛИГАЗЫ
Слайд 6

Слайд 7

Дифференциально-диагностические среды

Дифференциально-диагностические среды

Слайд 8

Транспорт веществ внутрь клетки Энергонезависимый, протекающий по градиенту концентрации: 1. Простая диффузия 2. Облегченная диффузия

Транспорт веществ внутрь клетки

Энергонезависимый, протекающий по градиенту концентрации:
1. Простая диффузия
2. Облегченная

диффузия
Слайд 9

Транспорт веществ внутрь клетки Энергозависимый, протекает против градиента концентрации 1. активный

Транспорт веществ внутрь клетки

Энергозависимый, протекает против градиента концентрации
1. активный транспорт (

без химичесакой модификации переносимого вещества
2. транслокация радикалов ( химическая модификация переносимого вещества)
Слайд 10

Дыхание Процесс получения энергии в реакциях окисления-восстановления, сопряженных с окислительным фосфорилированием,

Дыхание

Процесс получения энергии в реакциях окисления-восстановления, сопряженных с окислительным фосфорилированием, в

которых донором злектронов является органическое соединение, а акцептором неорганическое соединение
Слайд 11

Брожение Процесс получения энергии в реакциях окисления-восстановления, сопряженных с реакциями субстратного

Брожение

Процесс получения энергии в реакциях окисления-восстановления, сопряженных с реакциями субстратного фосфорилирования,

при котором донором и акцептором электронов являются органические соединения
Слайд 12

Брожение Не сбраживаются: 1.липиды 2. ароматические соединения 3. стероидные соединения

Брожение

Не сбраживаются:
1.липиды
2. ароматические соединения
3. стероидные соединения

Слайд 13

Слайд 14

ПИРУВАТ Является исходным соединением в процессах распада и биосинтеза

ПИРУВАТ

Является исходным соединением в процессах распада и биосинтеза

Слайд 15

Продукты дыхания и брожения. При использовании глюкозы и других сахаров в

Продукты дыхания и брожения.

При использовании глюкозы и других сахаров в результате

их окисления образуются СО2 и вода, а
В результате их ферментации (сбраживания) образуются кислоты, спирты, газы
Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Гниение Гниение — это процесс глубокого окислительного разложения белковых веществ микроорганизмами.

Гниение

Гниение — это процесс глубокого окислительного разложения белковых веществ микроорганизмами.

Слайд 22

Продукты гниения 1.кислоты, спирты. 2.фенол, крезол, скатол, индол — вещества, обладающие

Продукты гниения

1.кислоты, спирты.
2.фенол, крезол, скатол, индол — вещества, обладающие очень

неприятным запахом.
3.Меркаптаны,обладающие запахом тухлых яиц
Слайд 23

Значение гниения 1. Процесс гниения устраняет мертвые организмы на суше и

Значение гниения

1. Процесс гниения устраняет мертвые организмы на суше и в

воде
2. Превращение отбросов животных и растений в навоз и перегной – удобряет почву
3. В процессе гниения в аэробных условиях происходит полная минерализация белка до углекислого газа, аммиака и сероводорода.
Слайд 24

Типы метаболизма 1. Окислительный ( глюкоза и окислившийся белок полностью окисляется

Типы метаболизма

1. Окислительный ( глюкоза и окислившийся белок полностью окисляется в

ЦТК до углекислого газа и воды, а одщепившиеся ионы водорода поступают в дыхательную цепь)
2. Бродильный
Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Отношение бактерий к кислороду

Отношение бактерий к кислороду

Слайд 29

Облигатные аэробы 1. строгие 2. микроаэрофилы ( растут при пониженном парциальном

Облигатные аэробы

1. строгие
2. микроаэрофилы ( растут при пониженном парциальном давлении кислорода.

Для этого создается атмосфера 5% СО2)
Слайд 30

Облигатные анаэробы 1. Строгие (гибнут в присутствии кислорода) 2. Аэротоллератные (Не

Облигатные анаэробы

1. Строгие (гибнут в присутствии кислорода)
2. Аэротоллератные (Не используя кислород,

могут существовать в его атмосфере)
Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Рост в периодической культуре Рост в периодической культуре описывается классической кривой

Рост в периодической культуре

Рост в периодической культуре описывается классической кривой
Рост в

периодической культуре ограничен концентрацией субстрата
Слайд 35

Параметры кривой роста 1.Время генерации ( время удвоения бактериальной клетки варьирует

Параметры кривой роста

1.Время генерации ( время удвоения бактериальной клетки варьирует от

20 мин до 24 часов в зависимости от вида бактерий)
2. Продолжительность lag-фазы (показатель эффективности питательной среды)
3. Урожай клетки ( разность между количеством клеток в стационарной и lag фазой
Слайд 36

Условия культивирования бактерий 1. Оптимальная питательная среда 2. Атмосфера культивирования 3.

Условия культивирования бактерий

1. Оптимальная питательная среда
2. Атмосфера культивирования
3. Температура культивироывния (

мезофилы:30-40 С; термофилы: 40-60 С; психрофилы: 0-20 С)
4. Время культивирования (зависит от времени генерации)
5.Стерильные условия
Слайд 37

Quorum sensing Механизм бактериального общения, предназначенный для контроля экспрессии генов в зависимости от плотности популяции

Quorum sensing

Механизм бактериального общения, предназначенный для контроля экспрессии генов в

зависимости от плотности популяции
Слайд 38

БИОПЛЕНКА Высокоорганизованное сообщество бактерий, необратимо прикрепленных к субстрату и друг к

БИОПЛЕНКА

Высокоорганизованное сообщество бактерий, необратимо прикрепленных к субстрату и друг к другу,

защищенных продуцируемым этими клетками внеклеточным полимерным матриксом
Слайд 39

БИОПЛЕНКА В биопленке бактерии защищены от действия антибиотиков, дезинфектантов, бактериофагов

БИОПЛЕНКА

В биопленке бактерии защищены от действия
антибиотиков,
дезинфектантов,
бактериофагов

Слайд 40

Биопленка

Биопленка

Слайд 41

Бактериальный геном Состоит из: 1. хромосомы: двунитчатой молекулы ДНК, содержащей гаплоидный

Бактериальный геном

Состоит из:
1. хромосомы: двунитчатой молекулы ДНК, содержащей гаплоидный набор генов,

которая может быть как кольцевой, так линейной формы.
В бактериальной клетке может быть как одна, так и несколько хромосом
Слайд 42

Бактериальный геном 2. Плазмид, дополнительных генетических элементов, которые представлены двухнитчатыми молекулами

Бактериальный геном

2. Плазмид, дополнительных генетических элементов, которые представлены двухнитчатыми молекулами ДНК,

которые могут быть , как кольцевой, так и линейной форм
В состав генома ( хромосомы и плазмид) могут входить: 1. подвижные генетичекие элементы, 2. интегроны и 3. острова патогенности
Слайд 43

Типы плазмид Трансмиссивные Нетрансмиссивные Интегративные Неинтегративные Совместимые Несовместимые

Типы плазмид

Трансмиссивные
Нетрансмиссивные
Интегративные
Неинтегративные
Совместимые
Несовместимые

Слайд 44

Типы плазмид Трасмиссивные плазмиды обладают tra-опероном, который обеспечивает процесс конъюгации, т.е.

Типы плазмид

Трасмиссивные плазмиды обладают tra-опероном, который обеспечивает процесс конъюгации, т.е. передачу

плазмиды из одной клетки в другую
Слайд 45

Типы плазмид . Fertility-F-плазмида содержит tra-оперон. Обеспечивает процесс конъюгации Resistance-(R) фактор,содержит гены, обеспечивающие резистентность к антибиотикам.

Типы плазмид

.
Fertility-F-плазмида содержит tra-оперон. Обеспечивает процесс конъюгации
Resistance-(R) фактор,содержит гены, обеспечивающие резистентность

к антибиотикам.
Слайд 46

Типы плазмид Col-плазмида, кодирующие синтез бактерицинов, которые убивают другие бактерии. Плазмиды

Типы плазмид

Col-плазмида, кодирующие синтез бактерицинов, которые убивают другие бактерии.
Плазмиды вирулентности

– кодируют факторы агрессии у патогенных микробов
Слайд 47

Определение плазмидного профиля бактерий. Плазмидный профиль позволяет произвести внутривидовую идентификацию бактерий.

Определение плазмидного профиля бактерий.

Плазмидный профиль позволяет произвести внутривидовую идентификацию бактерий. Для

этого из бактериальной клетки выделяют плазмидную ДНК, которую разделяют электрофорезом в агарозном геле, для определения количества и размеров плазмид.
Слайд 48

Использование плазмид

Использование плазмид

Слайд 49

Подвижные генетические элементы обнаружены в составе бактериального генома, как в бактериальной

Подвижные генетические элементы обнаружены в составе бактериального генома, как в бактериальной

хромосоме, так и в плазмидах. К подвижным генетическим элементам относятся вставочные последовательности и транспозоны.
Слайд 50

подвижные генетические элементы Перемещение подвижных генетических элементов принято называть репликативной или

подвижные генетические элементы

Перемещение подвижных генетических элементов принято называть репликативной или незаконной

рекомбинацией.
В отличие от бактериальной хромосомы и плазмид подвижные генетические элементы не являются самостоятельными репликонами, так как их репликация — составной элемент репликации ДНК репликона, в составе которого они находятся.
Слайд 51

IS-элементы IS-элементы имеют размеры - 1000 н.п. и содержат лишь те

IS-элементы

IS-элементы имеют размеры - 1000 н.п. и содержат лишь те гены,

которые необходимы для их собственного перемещения — транспозиции: ген, кодирующий фермент транспозазу, обеспечивающую процесс исключения IS-элемента из ДНК и его интеграцию в новый локус, и ген, детерминирующий синтез репрессора, который регулирует весь процесс перемещения.
Слайд 52

IS-элементы Эти гены по флангам окружены инвертированными повторами, которые служат сайтами

IS-элементы

Эти гены по флангам окружены инвертированными повторами, которые служат сайтами рекомбинации,

сопровождающей перемещения вставочной последовательности при участии транспозиционных ферментов, в частности транспозаз.
Слайд 53

палиндромы Вор в лесу сел в ров КАБАК ШАЛАШ ЗАКАЗ

палиндромы

Вор в лесу сел в ров
КАБАК
ШАЛАШ
ЗАКАЗ

Слайд 54

IS-элементы Инвертированные повторы узнает транспозаза, она делает одноцепочечные разрывы цепей ДНК,

IS-элементы

Инвертированные повторы узнает транспозаза, она делает одноцепочечные разрывы цепей ДНК, расположенных

по обе стороны от IS элемента. Оригинальная копия IS-элемента остается на прежнем месте, а ее реплицированный дубликат перемещается на новый участок.
Слайд 55

Подвижные генетические элементы Транспозоны — это сегменты ДНК, обладающие теми же

Подвижные генетические элементы

Транспозоны — это сегменты ДНК, обладающие теми же свойствами,

что и IS-элементы, но имеющие в своем составе структурные гены, например ген токсина, гены,обеспечивающие устойчивость к антибиотикам.
Слайд 56

Перемещение подвижных генетических элементов по репликону или между репликонами, вызывает: 1.

Перемещение подвижных генетических элементов по репликону или между репликонами, вызывает:

1. Инактивацию

генов тех участков ДНК, куда они, переместившись, встраиваются.
2. Образование повреждений генетического материала.
3. Слияние репликонов, т. е. встраивание плазмиды в хромосому.
4. Распространение генов в популяции бактерий, что может приводить к изменению биологических свойств популяции, смене возбудителей инфекционных заболеваний, а
также способствует эволюционным процессам среди микробов.
Слайд 57

attC1 attI attI attC2 attC1 attI attC1 attC2 5‘консервативный сегмент кассета

attC1

attI

attI

attC2

attC1

attI

attC1

attC2

5‘консервативный сегмент

кассета 1

кассета 2

Интегроны-система захвата и экспрессии генов которая состоит из

гена intI , кодирующего интегразу, рекомбинационного сайта attI и промотера.

intI

P

Слайд 58

Защита бактерий от антибиотиков осуществляется при помощи: Плазмид Транспозонов Интегронов

Защита бактерий от антибиотиков осуществляется при помощи:
Плазмид
Транспозонов
Интегронов

Слайд 59

ПЕРЕДАЧА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ МЕЖДУ БАКТЕРИАЛЬНЫМИ КЛЕТКАМИ 1. КОНЪЮГАЦИЯ ( при участии

ПЕРЕДАЧА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ МЕЖДУ БАКТЕРИАЛЬНЫМИ КЛЕТКАМИ

1. КОНЪЮГАЦИЯ ( при участии трансмиссивной

плазмиды)
2. ТРАНСДУКЦИЯ ( опосредуется бактериофагом)
3. ТРАНСФОРМАЦИЯ ( опосредуется высокополимеризованной ДНК)
Слайд 60

4 типа секреторная система Т4СС –наноструктура бактериальной клетки, которая транслоцирует ДНК

4 типа секреторная система

Т4СС –наноструктура бактериальной клетки, которая транслоцирует ДНК и

белковые компоненты при непосредственном межклеточном контакте
Она подразделяется на 2 типа: транслокатор субстратов и конъюгационную систему, которая обеспечивает передачу ДНК конъюгацией, способствуя тем самым распространением антибиотикорезизтентности
Слайд 61

Скрещивание F+ x F-

Скрещивание F+ x F-

Слайд 62

Hfr x F-

Hfr x F-

Слайд 63

Конъюгация у бактерий

Конъюгация у бактерий

Слайд 64

Общая трансдукция

Общая трансдукция

Слайд 65

Специфическая трансдукция

Специфическая трансдукция

Слайд 66

Трансформация

Трансформация

Слайд 67

Схема трансфoрмации

Схема трансфoрмации

Слайд 68

Слайд 69