Курс лекций для студентов по предмету vmi 2222 «Ветеринарная микробиология и иммунология»
жүктеу/скачать 0,97 Mb. Pdf көрінісі
|
| Контрольные вопросы:
1. Химический состав бактериальной клетки 2. Из чего состоит сухой остаток бактериальной клетки 3. Понятие об апоферменте и коферменте 4. Что является основой всех органических веществ живых клеток 5. Понятие об аутотрофных и гетеротрофных микроорганизмах 6. Способы питания живых существ ЛЕКЦИЯ 5 ТЕМА: ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ: ДЫХАНИЕ БАКТЕРИЙ Дыхание бактерий (биологическое окисление) основано на окислительно- восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности. Дыхание бактерий включает процессы окисления и восстановления: – окисление – отдача донорами (молекулами или атомами) водорода или электронов; – восстановление – присоединение водорода или электронов к акцептору. Дыхание бактерий подразделяется на виды: – аэробное – акцептором водорода или электронов может быть молекулярный кислород – анаэробное – акцептором водорода или электронов может быть нитрат, сульфат или фумарат (дыхание нитратное, сульфатное, фумаратное). Анаэробиоз (от греч. аег – воздух + bios – жизнь) – жизнедеятельность, протекающая при отсутствии свободного кислорода. Если донорами и акцепторами водорода являются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При брожении происходит ферментативное расщепление органических соединений, преимущественно углеводов, в анаэробных условиях. С учетом конечного продукта расщепления углеводов различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и другие виды брожения. По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы: облигатные, т.е. обязательные, аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы. Облигатные аэробы могут расти только при наличии кислорода. Облигатные анаэробы (клостридии, ботулизма, газовой гангрены, столбняка, бактероиды и др.) растут только на среде без кислорода, который для них 13 токсичен. При наличии кислорода бактерии образуют перекисные радикалы кислорода, в том числе перекись водорода и супероксид-анион кислорода, токсичные для облигатных анаробных бактерий, поскольку они не образуют соответствующие инактивирующие ферменты. Аэробные бактерии инактивируют перекись водорода и супероксид-анион соответствующими ферментами (каталазой, пероксидазой и супероксиддисмутазой). Факультативные анаэробы могут расти как при наличии, так и при отсутствии кислорода, поскольку они способны переключаться с дыхания в присутствии молекулярного кислорода на брожение в его отсутствие. Факультативные анаэробы способны осуществлять анаэробное дыхание, называемое нитратным: нитрат, являющийся акцептором водорода, восстанавливается до молекулярного азота и аммиака. Среди облигатных анаэробов различают аэротолерантные бактерии, которые сохраняются при наличии молекулярного кислорода, но не используют его. Для выращивания анаэробов в бактериологических лабораториях применяют анаэростаты – специальные емкости, в которых воздух заменяется смесью газов, не содержащих кислорода. Воздух можно удалять из питательных сред путем кипячения, с помощью химических адсорбентов кислорода, помещаемых в анаэростаты или другие емкости с посевами. Дыхание бактерий относится к реакциям катаболизма. В результате дыхания происходит расщепление сложных молекул до простых с выделением энергии, которая запасается в молекулах АТФ (КПД около 40%). АДФ + Ф + Е = АТФ Процесс дыхания – это реакция окисления углеводов, которая может происходить в бескислородных условиях – анаэробный тип дыхания или гликолиз, и в присутствии кислорода – аэробный тип дыхания или окислительное фосфорилирование. По типу дыхания бактерии делятся на аэробные и анаэробные. Существуеют бактерии облигатные аэробы – растут только в присутствии кислорода (например микобактерии туберкулеза). Облигатные анаэробы растут только в бескислородных условиях (например возбудитель ботулизма). Факультативные анаэробы могут расти как в кислородной, так и бескислородной среде (кишечная палочка). Микроаэрофилы – им требуется для своего роста низкая концентрация кислорода (гемофильная палочка). Брожение не является в полном смысле дыханием – это субстратное фосфорилирование углеводов или гликолиз с образованием пирувата и последующим превращением его в конечные продукты брожения – органические кислоты и спирты. В результате гликолиза из 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ. Аэробный тип дыхания или окислительное фосфорилирование. Глюкоза- окислительное фисфирилирование- 38АТФ + 6СО2 + 6Н2О 14 Анаэробный тип дыхания. Схема та же, что при аэробном, но акцептором электронов служат нитриты, либо нитраты, либо фосфаты. Факультативные анаэробы при отсутствии кислорода получают АТФ с помощью брожения. Молекулы образовавшегося АТФ участвуют в синтезе органических соединений, отдавая свою энергию и првращаясь в АДФ. А + В + АТФсинтез АВ + АДФ + Ф Факультативные анаэробы могут размножаться как в присутствии, так и в отсутствие молекулярного кислорода (большинство патогенных и сапрофитных микробов). Облигатные анаэробы — бактерии, для которых наличие молекулярного кислорода является вредным, задерживающим рост фактором (клостридии, столбняка, анаэробной инфекции, ботулизма и др.). жүктеу/скачать 0,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|