Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
2 слайд
Таблица 1. Макроэлементы, их источники и функции в бактериальной клетке.
Элемент
% от сухого веса
Источник
Функция
Углерод
50
органические соединения или CO2
Основной компонент клеточного материала
Кислород
20
H2O, органические соединения, CO2, и O2
Компонент клеточного материала и воды; O2 акцептор электронов при аэробном дыхании
Азот
14
NH3, NO3, органические соединения, N2
Компонент аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеотидов и коферментов
Водород
8
H2O, органические соединения, H2
Основной компонент органических соединений и клеточной воды
Фосфор
3
Неорганический фосфат (PO4)
Компонент нуклеиновых кислот, нуклеотидов, фосфолипидов, LPS, тейхоевых кислот
Сера
1
SO4, H2S, So, сера органических соединений
Компонент цистеина и метионина, глутатиона, нескольких коферментов
Калий
1
Соли калия
Основной неорганический клеточный катион и кофактор некоторых энзимов
Магний
0.5
Соли магния
неорганический клеточный катион, кофактор некоторых ферментативных реакций
Кальций
0.5
Соли кальция
неорганический клеточный катион, кофактор некоторых ферментов и компонент эндоспор
Железо
0.2
Соли железа
Компонент цитохромов и некоторых негемовых железосодержащих белков и кофакторы некоторых ферментативных реакций
N1
3 слайд
Катаболизм
Источник энергии
Анаболизм
Фотосинтез
Биополимеры (напр. белки)
Свет
Фотосинтетические
механизмы
Внутриклеточный пул
предшественников
Внеклеточные питательные вещества
АДФ
Биосинтетические промежуточные соединения
АДФ
Тепло
АТФ
АТФ
Тепло
Конечный продукт
4 слайд
Метаболизм прокариот.
Метаболизм – совокупность ферментативных процессов, протекающих в клетке и обеспечивающих её энергетические и биосинтетические потребности.
Энергетический метаболизм (катаболизм) – поток реакций, сопровождающийся мобилизацией энергии и преобразованием её в электрохимическую или химическую форму,которая затем используется во всех энергозависимых процессах.
Конструктивный метаболизм (биосинтез, анаболизм) – поток реакций, в результате которых за счет поступающих извне веществ строится вещество клетки и при этом используется запасённая клеткой энергия.
5 слайд
Метаболизм прокариот
В зависимости от источника углерода для конструктивного метаболизма микроорганизмы делятся на автотрофы и гетеротрофы.
В зависимости от источника энергии – на фототрофы и хемотрофы.
В зависимости от источника электронов в энергетическом процессе – на литотрофы и органотрофы.
6 слайд
Table 2. Основные пищевые типы прокариот
Пищевой тип
Источник энергии
Источник
углерода
Примеры
Фотоавтотрофы
Свет
CO2
Цианобактерии, некоторые Пурпурные и Зеленые бактерии
Фотогетеротрофы
Свет
Органичес-кие вещества
Некоторые Пурпурные и Зеленые бактерии
Хемоавтотрофы или Литотрофы (Литоавтотрофы)
Неорганические соединения, например
H2, NH3, NO2, H2S
CO2
Немногие бактерии и многие Археа
Хемогетеротрофы или гетеротрофы
Органические вещества
Органичес-кие вещества
Большинство бактерий и некоторые Археа
7 слайд
Метаболизм прокариот
Факторы роста – вещества,которые прокариоты по каким-либо причинам не могут синтезировать самостоятельно из используемого источника углерода (аминокислоты, пурины, пиримидины, витамины и др.). Такие вещества добавляют в питательные среды в готовом виде в небольших количествах.
Микроорганизмы, которым в дополнение к основному источнику углерода необходимы факторы роста, называются ауксотрофы.
Микроорганизмы, которые синтезируют все необходимые органические соединения из основного источника углерода самостоятельно, называются прототрофы.
8 слайд
Table 3. Общие витамины, требующиеся в питании некоторым бактериям.
Витамин
Коферментная форма
Функция
p-Аминобензой-ная кислота (PABA)
-
Предшественник биосинтеза фолиевой кислоты
Фолиевая кислота
Тетрагидрофолат
Перенос одноуглеродных соединений необходимых для синтеза тимина, пуриновых оснований, серина, метионина и пантотената
Биотин
Биотин
Биосинтетические реакции для CO2 фиксации
Липоевая кислота
Липоамид
Перенос ацильных групп при окислении кeтoкислот
Меркаптоэтан-сернистая кислота
Кофермент M
CH4 продукция при метаногенезе
Никотиновая кислота
NAD (nicotinamide adenine dinucleotide) и NADP
Перенос электронов при дегидрогеназных реакциях
Пантотеновая кислота
Кофермент A и Ацил- транспортный протеин (ACP)
Окисление кетокислот и перенос ацильных групп в метаболических реакциях
Пиридоксин (B6)
Пиридоксальфосфат
Трансаминирование, дезаминирование, декарбоксилирование и рацемирование аминокислот
Рибофлавин (B2)
FMN (flavin mononucleotide) и FAD (flavin adenine dinucleotide)
Окислительно-востановительные реакции
Тиамин (B1)
Тиаминпирофосфат (TPP)
Декарбоксилирование кетокислот и реакции трансаминирования
B12
Кобаламин, связанный с адениновым нуклеозидом
Перенос метильных групп
K
Хиноны и нафтохиноны
Электронтранспортные процессы
9 слайд
Table 4a. Минимальная питательная среда для роста Bacillus megaterium. Пример химически-определенной питательной среды для роста гетеротрофных бактерий.
Компонент
Количество
Функция компонента
Сахароза
10.0 г
Источник энергии и С
K2HPO4
2.5 г
pH буфер; источник P и K
KH2PO4
2.5 г
pH буфер; источник P и K
(NH4)2HPO4
1.0 г
pH буфер; источник N и P
MgSO4 7H2O
0.20 г
Источники S и Mg++
FeSO4 7H2O
0.01 г
Источник Fe++
MnSO4 7H2O
0.007 г
Источник Mn++
вода
985 мл
pH 7.0
10 слайд
Table 4b. Синтетическая питательная среда (также среда обогащения) для роста литотрофных бактерий (Thiobacillus thiooxidans).
Компонент
Количество
Функция компонента
NH4Cl
0.52 г
Источник N
KH2PO4
0.28 г
Источник P и K
MgSO4 7H2O
0.25 г
Источник S и Mg++
CaCl2 2H2O
0.07 г
Источник Ca++
S
1.56 г
Источник энергии
CO2
5%*
Источник C
Вода
1000 мл
pH 3.0
* Периодически среду продувают воздухом с 5% CO2.
11 слайд
Table 5a. Комплексная питательная среда для роста требовательных бактерий.
Компонент
Количество
Функция компонента
Мясной экстракт
1.5 г
Источник витаминов и других факторов роста
Дрожжевой экстракт
3.0 г
Источник витаминов и других факторов роста
Пептон
6.0 г
источник аминокислот, N, S, и P
Глюкоза
1.0 г
Источник C и энергии
Агар
15.0 г
Инертный уплотняющий агент
Вода
1000 мл
pH 6.6
12 слайд
Табл 6. Термины, описывающие отношения микроорганизмов к O2.
Условия среды
Группа
Аэробиоз
Анаэробиоз
O2 эффект
Облигатные аэробы
Рост
Нет роста
Требуется (используется для аэробного дыхания)
Микроаэрофилы
Рост, если уровень O2 не слишком высок
Нет роста
Требуется но при уровне ниже 0.2 атм
Облигатные анаэробы
Нет роста
Рост
Токсичен
Факультативные анаэробы
Рост
Рост
Не требуется для роста, но используется когда доступен
Аэротолерантные
анаэробы
Рост
Рост
Не требуется и не используется
13 слайд
Table 7. Распределение супероксид дисмутазы, каталазы и пероксидазы в прокариотах с различным уровнем толерантности к O2.
Группа
супероксид дисмутаза
Каталаза
Пероксидаза
Облигатные аэробы и большинство факультативных анаэробов (напр. Энтеробактерии)
+
+
-
Большинство аэротолерантных анаэробов
(напр. Streptococci)
+
-
+
Облигатные анаэробы (напр. Clostridia, Methanogens, Bacteroides)
-
-
-
![[O2-] + [O2-] + 2H+ O2 + H2O2
Cупероксид дисмутазаПероксида...](https://documents.infourok.ru/d2bbdd9b-fb99-4da8-9745-c546bb14f79d/slide_14.jpg "[O2-] + [O2-] + 2H+ O2 + H2O2
Cупероксид дисмутазаПероксида...")
14 слайд
[O2-] + [O2-] + 2H+ O2 + H2O2
Cупероксид дисмутаза
Пероксидаза
Каталаза
Н2О
NADH + H+ NAD+
2H2O
2H2O + O2
.
.
O=O
1e-
Хинолы или FAD и FMN- зависимые ферменты (неспецифические)
15 слайд
Культивирование анаэробных микроорганизмов.
16 слайд
Фигура 2. Уровни pH окружающей среды для роста трех классов прокариот. Большинство свободноживущих бактерий выращивают в диапазоне pH приблизительно три единицы. Обратите внимание на симметрию кривых ниже и выше оптимума pH для роста.
Относительная скорость роста
Ацидофилы
Нейтрофилы
Алкалофилы
1
7
12
рН
17 слайд
Table 8. Минимум, максимум и оптимум pH для роста некоторых бактерий.
Организмы
Минимум рН
Оптимум pH
Максимум pH
Thiobacillus thiooxidans
0.5
2.0-2.8
4.0-6.0
Sulfolobus acidocaldarius
1.0
2.0-3.0
5.0
Bacillus acidocaldarius
2.0
4.0
6.0
Zymomonas lindneri
3.5
5.5-6.0
7.5
Lactobacillus acidophilus
4.0-4.6
5.8-6.6
6.8
Staphylococcus aureus
4.2
7.0-7.5
9.3
Escherichia coli
4.4
6.0-7.0
9.0
Clostridium sporogenes
5.0-5.8
6.0-7.6
8.5-9.0
Erwinia caratovora
5.6
7.1
9.3
Pseudomonas aeruginosa
5.6
6.6-7.0
8.0
Thiobacillus novellus
5.7
7.0
9.0
Streptococcus pneumoniae
6.5
7.8
8.3
Nitrobacter sp
6.6
7.6-8.6
10.0
18 слайд
Table 9. Термины используемые для описания температурных характеристик микроорганизмов.
Группа
Минимум
Oптимум
Mаксимум
Комментарии
Psychrophile
Ниже 0
10-15
Ниже 20
Рост лучше при относительно низкой T
Psychrotroph
0
15-30
Выше 25
Способны расти при низких T, но предпочитает умеренные T
Mesophile
10-15
30-40
Ниже 45
Большинство бактерий обитающих в симбиозе с теплокровными
Thermophile
45
50-85
Выше 100 (кипение)
Среди всех thermophiles существуют широкие вариации в оптимуме, максимуме и минимуме T
19 слайд
Уровень роста в зависимости от температуры для четырех классов бактерий окружающей среды. Большинство бактерий растут в температурном диапазоне равном, приблизительно, 30 градусам. Кривые показывают три кардинальные точки: минимум, оптимум и максимум температуры для роста. Имеется устойчивое увеличение уровня роста между минимальными и оптимальными значениями температуры, но резкое снижение уровня роста с приближением Т к максимуму.
Генерации/час
Экстремальные термофилы
(Thermococcus)
Термофилы
(Thermus)
Мезофилы
(Eschrichia)
Психрофилы
(Flavobacterium)
20 слайд
ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ БАКТЕРИЙ НА ГРУППЫ ПО ОТНОШЕНИЮ К ТЕМПЕРАТУРЕ.
ПСИХРОФИЛЫ – оптимум менее 20 ⁰ С
- Vibrio marinus
- Pseudomonas fluorescens
- Yersinia enterocolitica
МЕЗОФИЛЫ - оптимум 30 - 40 ⁰ С
ТЕРМОФИЛЫ - оптимум 45 - 65 ⁰ С
- Bacillus stearotermophilus
- Thermoactinomyces vulgaris
21 слайд
Table 10a. Минимум, максимум и оптимум температуры для роста некоторых бактерий и archaea.
Температура для роста (Cо)
Бактерии
Mинимум
Oптимум
Maксимум
Listeria monocytogenes
1
30-37
45
Vibrio marinus
4
15
30
Pseudomonas maltophilia
4
35
41
Thiobacillus novellus
5
25-30
42
Staphylococcus aureus
10
30-37
45
Escherichia coli
10
37
45
Clostridium kluyveri
19
35
37
Streptococcus pyogenes
20
37
40
Streptococcus pneumoniae
25
37
42
Bacillus flavothermus
30
60
72
Thermus aquaticus
40
70-72
79
Methanococcus jannaschii
60
85
90
Sulfolobus acidocaldarius
70
75-85
90
Pyrobacterium brockii
80
102-105
115
22 слайд
РОСТ – координированное увеличение размеров и веса клетки.
РАЗМНОЖЕНИЕ –увеличение во времени числа клеток микроорганизмов в питательной среде.
Изменение численности популяции микроорганизмов выражается кривой роста.
23 слайд
24 слайд
Время генерации (время удвоения)
для разных видов прокариот в благоприятных условиях
Escherichia coli
& 20 мин
Staphylococcus aureus
Borrelia hermsii 8ч
Mycobacterium tuberculosis14-16 ч
Treponema pallidum33 ч
Mycobacterium leprae21 день
25 слайд
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 657 032 материала в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Пудова Ольга Федоровна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс повышения квалификации
72/180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Мини-курс
6 ч.
Мини-курс
6 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.