Фізіологія мікроорганізмів. Живлення, дихання, ріст і розмноження бактерій

вивчає біохімічні процеси, що відбуваються в клітині і забезпечують її енергетичні

Живлення бактерій

Бактеріям притаманний голофітний тип живлення – вони утилізують поживні

Анатомія та хімічний склад бактеріальної клітини є рамками і матеріалом за

Шляхи проникнення речовин в бактеріальну клітину

Пори в клітинній стінці (затримуються лише

Механізми проникнення поживних речовин в клітину

Енергонезалежні
1)Проста дифузія:
– відбувається за рахунок різниці

2) Полегшена дифузія – відбувається за участю мембранних білків-пермеаз, постійно локалізованих

Механізм полегшеної дифузії

Механізми проникнення поживних речовин в клітину

Енергозалежні
1)Активний транспорт – відбувається за участю

Механізм активного транспорту

2)Транспорт, обумовлений фосфорилюванням –
забезпечується фосфорильованим мембранним ферментом. Відбувається як

Класифікація бактерій за типом живлення

Залежно від джерела вуглецю та азоту
1)Аутотрофи (аміноаутотрофи)

Сапрофіти – засвоюють органічні речовини відмерлих організмів
Паразити – засвоюють органічні речовини

Паразитизм

Умовний (необлігатний) – бактерії можуть засвоювати органічні речовини зі штучних середовищ
Обов’язковий

Для відтворення метаболічних процесів бактерії використовують ферменти.
Їх набір – генетично детермінована

Класифікація ферментів

За механізмом дії:
оксидоредуктази
трансферази
гідролази
ліази
лігази
ізомерази

За місцем локалізації:

ендоферменти – локалізуються в цитоплазмі, ЦПМ або периплазматичному просторі
екзоферменти

За генетичним контролем:

Конститутивні – постійно синтезуються клітиною
Індуктивні – синтезуються в присутності

За субстратом:

протеолітичні
цукролітичні
ліполітичні
Окрема група - ферменти захисту та агресії

Ферментація карбогідрату до кислоти і газу: зліва – позитивна справа – слабкопозитивна в центрі

Продукція уреази на середовищі Крістенсена (гідроліз сечовини до амонію): 1 - контроль,

Експрес-тест API 20E для біохімічної ідентифікації бактерій: верхня – позитивна нижня – негативна

Практичне значення

Ферменти використовують:
з метою ідентифікації збудників інфекційних хвороб
як лікувальні препарати:
-

стрептодорназа – для розрідження гною і полегшення дренажування
в промисловості їх використовують

Енергетичний обмін

Фотосинтез – джерелом енергії є сонячне світло (фототрофи)
Хемосинтез – джерелом

Типи окисно-відновних реакцій

Окисне фосфорилювання (дихання) – відбувається за участю дихального ланцюга,

Субстратне фосфорилювання (бродіння) – відбувається шляхом дегідрування субстратів, вивільненням енергії в

Класифікація бактерій за типом дихання

1) Аероби – використовують як кінцевий акцептор

2) Анаероби – використовують сульфати, карбонати, нітрати, піруват
факультативні – можуть використовувати

Ріст та розмноження бактерій

Ріст – процес збільшення біомаси клітини внаслідок синтезу

Механізми розмноження

бінарний поділ
дроблення і спороутворення (у актиноміцетів)
брунькування

Бінарний поділ

Фази розмноження бактерій в ізольованому середовищі

Лаг-фаза – адаптація до нових умов
Експоненціальна

Крива росту мікроорганізмів в поживному середовищі

Стаціонарна фаза – кількість відмерлих особин дорівнює кількості живих, що розмножуються
Фаза

Умови культивування бактерій

Оптимальне поживне середовище (до складу входять органічні речовини, мінерали,

Класифікація бактерій в залежності від потреби в факторах росту

Бактерії-ауксотрофи (гр. auxilium

Оптимальне рН середовища (7,6)
Оптимальна температура розвитку (37°С)
Аеробні або анаеробні умови (залежно

Класифікація поживних середовищ

за походженням (природні, синтетичні, напівсинтетичні)
за консистенцією (рідкі,напіврідкі, щільні)

за призначенням
- універсальні
- спеціальні(селективні, диференційно-діагностичні, транспортні, консервуючі, середовища

Ріст бактерій на диференційно-діагностичних середовищах

Способи створення анаеробних умов

Анаеростат – апарат, з якого відкачують повітря і

Газовий пакет з регенератором
Біологічний спосіб – одночасне культивування в герметизованій чашці

Культуральні властивості бактерій

На рідких середовищах бактерії утворюють:
-помутніння
-плівку
-осад
-їх комбінації
На твердих середовищах утворюють

Ріст мікроорганізмів на рідких поживних середовищах

Колонія – це видиме неозброєним оком скупчення біомаси бактеріальних клітин

Характеристика колонії

Розмір (карликові, малі, середні, великі, гігантські)
Колір (залежить від кольору пігментів

Характер краю (рівний, хвилястий, волокнистий тощо)
Форма (кругла, овальна, розеткоподібна тощо)
Консистенція (м’яка,

Колонії мікобактерій туберкульозу на середовищі Левенштейна-Йенсена

Колонії мікоплазм пневмонії

Колонії дифтерійної палички: зліва – R-форма (біовар gravis) справа – S-форма (біовар mitis)