на первый
заказ
Курсовая работа на тему: Основы жизнедеятельности микробных клеток
Введение
Облигатно аэробные бактерии нуждаются для роста в молекулярном кислороде; для факультативных анаэробов предпочтительны аэробные условия, но они способны расти и в отсутствие О2 - Многие бактерии относятся к микроаэрофилам, т. е. приспособлены к росту при очень низком содержании кислорода в среде (например, 0,1-0,5%), типичном для природных местообитаний. Такие бактерии часто не удается культивировать в обычных лабораторных условиях; иногда их рост можно получить в виде тонких бактериальных пленок на поверхности плавающих частиц, где они понижают концентрацию кислорода благодаря дыхательной активности.Оглавление
- Основы жизнедеятельности микробных клеток--------------- 3- Внутриклеточный рН.--------------------------------------------- 3
- Диапазон рН.-------------------------------------------------------- 3
- Природные среды. ------------------------------------------------- 3
- Регуляция рН среды. ---------------------------------------------- 3
- Влияние рН на микробные клетки. ---------------------------- 4
- Микробный рост. ---------------------------------------------------- 4
- Температурный диапазон.------------------------------------- 4
- Микробный рост существенно зависит от присутствия кислорода и других газов------------------------ 5
- Растворимость газов.---------------------------------------------- 5
- Аэрация. ------------------------------------------------------------ 5
- Контроль за концентрацией О2 ------------------------------- 5
- СО2.----------------------------------------------------------------- 6
- Активность воды и осмотическое давление зависят от концентрации растворенных осмотически активных частиц.-- 7
- Давление и удаление кислорода, влияние на бактериальную клетку.----------------------------------------------------------------------- 8
- Свет может служить источником энергии для микроорганизмов. -------------------------------------------------- 9
- Среды для выращивания бактерий.------------------------------ 9
- Источники энергии.------------------------------------------------- 10
- Основными питательными элементами служат углерод, азот, сера и фосфор.------------------------------------------------------------------- 10
- Для выращивания чистых культур микроорганизмов необходима стерилизация сред и инструментов. ---------------------------------- 14
- Рост можно измерять различными методами.------------------ 16
- Подсчет колоний. ---------------------------------------------------- 18
- Метод определения наиболее вероятного числа бактерий.- 19
- Методы хранения культур обеспечивают длительное поддержание их жизнеспособности.------------------- 20
- Работа микробиологов основана на методах элективного культивирования и получения чистых культур.---- 21стр
- Полунепрерывное культивирование.---------------------------- 23
- Методы консервирования основаны на подавлении микробного роста.-------------------------------------------------------------------------- 24
- Основы жизнедеятельности микробных клеток
- Внутриклеточный рН
- Большинство видов бактерий, способно расти в широком диапазоне рН 4 ед., но их быстрый рост наблюдается в более узком диапазоне примерно 2 ед. рН. При этом значение рН поддерживается, на постоянном, оптимальном уровне, который часто сильно отличается от рН среды. Регуляция внутриклеточного рН опосредована неизвестной пока сенсорной системой, и протонодвижущей силой
- Если рН среды, более щелочной, чем рН цитоплазмы, клетки бактерий, должны поглощать Н с использованием энергии мембранного потенциала
- Диапазон рН
- Бактерии, для которых оптимальны значения рН, близкие к 7,0, например Е. соli, составляют группу нейтрофилов. Экстремофильные виды, приспособленные к очень низким значениям рН, называют ацидофилами. К ним относится, например, бактерия Thiobacillus ferroxidons, растущая при рН 2,0-8,0. Виды - алкалифилы растут в щелочных средах например, для Bacillus alcaliphilus оптимальное значение рН составляет примерно 10,5. Внутри-клеточный рН у этих трех приведенных в качестве примеров бактерий равен примерно 7,6 6,5 и 9 соответственно. Некоторые бактерии, такие как Acetobacter и Lactobacillus, способны сохранять жизнеспособность при экстремальных значениях рН в течение определенного времени. Большинство грибов предпочитает слабокислую среду
- Природные среды
- Спектр значений рН в природных местообитаниях представлен на рис. 6.2. Алкалифилы способны выживать при рН 10, но рост их возможен, как правило, при рН 10. Многие бактерии при росте потребляют иили образуют кислоты либо основания. Например, при использовании NH4CL в качестве источника азота клетки ассимилируют NНз, выделяя в среду НСL
- Регуляция рН среды
- Для контроля за изменением рН среды при росте бактерий например, как диагностическим признаком в состав многих питательных сред вводят индикаторы рН слабые органические кислоты или основания, яркоокрашенные в зависимости от протонирования депротонирования. В качестве таких индикаторов используют бромфеноловый синий рКа 4,0, метиловый красный рКа 5,2 и тимоловый синий рКа 8,9, в кислой форме приобретающие желтую окраску. Поддерживать значение рН среды в узком диапазоне позволяют автоматические системы контроля рН, состоящие из рН-электрода, рН-метра, системы регуляцииустановки допустимых пределов изменения рН и насоса для добавления кислоты или основания
- Влияние рН на микробные клетки
- Неблагоприятная концентрация Н и ОН в среде влияет на различные структурные и биохимические параметры микробных клеток, Цитоплазма хорошо забуферена при ее буферной емкости для изменения рН на 1 ед. необходимо 0,1 моль кислоты или щелочи. Изменение рН среды, в первую очередь влияет на клеточные покровы диссоциацияпротонирование входящих в их состав макромолекул, таких как липополисахариды, белки поверхностного слоя и компоненты плазматической мембраны, приводят к изменениям в локальном распределении заряда, и вследствие этого к нарушениям в делении, морфологии, адгезии и флокуляции клеток или к разрушению плазматической мембраны. Кроме того, сдвиги рН среды влияют на метаболизм. В промышленных технологиях путем изменения рН срёды вызывают остановку роста культуры и выделение того или иного продукта трофофаза - идиофаза. Когда в результате брожёния рН снижается до определенного критического уровня, в качестве конечного продукта начинает образовываться спирт, а не кислота Н. От рН среды зависит токсичность многих соединений. Слабые кислоты, такие как уксусная, пропионовая, сорбиновая для всех трех рКа 4,7 и бензойная рКа .,3,7, способны проникать через мембрану в протонированной форме АН путем пассивной диффузии. В цитоплазме они диссоциируют с образованием аниона А, не способного проникать через мембрану, и Н ионная ловушка, что приводит к снижению внутриклеточного рН. Ингибирующее действие эти кислоты оказывают лишь в том случае, если значение рН среды достаточно низкое, т. е. сравнимо с величиной их рК. Поскольку эти кислоты не токсичны для человека, их широко используют как консерванты в производстве пищевых продуктов
- Микробный рост
- Температурный диапазон
- Микробный рост. возможен в широком диапазоне температуры с пределами ниже 0 и выше 100 С
- Для большинства прокариот интервал температур, в котором возможен рост, составляет примерно 40 С с высокой скоростью рост происходит в более узком интервале - примерно 20 С рис. 6.3. Минимальная, максимальная и оптимальная температуры основные температурные точки значительно варьируют среди прокариот. По отношению к температуре их условно делят на группы мезофилы, термофилы и психрофилы. У мезофилов, к которым относится большая часть бактерий, оптимальная для роста темпера тура лежит в интервале между 20 и 42 С. Среди этих организмов имеются термотолерантные виды, способные выживать при температуре 50 С. Большинство термофильных видов растет при температуре до 70 С. Таких значений она достигает, например, в гниющем компосте и на гретом солнцем поверхностном слое почвы. У отдельных термофильных организмов, называемых экстремальными термофилами или гипертермофилами, температурный оптимум .превышает 70 С например, Sulfolobus acidocaldarius растет при 80 С, Purrodictum occultum - при 105 С. В природе такие значения температурь встречаются только в зонах вулканической активности. Оптимальная температура для роста психрофильных бактерий не превышает 20 С. ое обитают в морской воде с температурой около 5 С, и в полярных областях земного шара. Некоторые бактерии хорошо растут при температуре -10 С, в микроскопических водных карманах на границе раздела между льдом и морской водой в этих условиях рост, по-видимому, лимитирован недостатком жидкой воды. При кратковременном нагревании до комнатной температуры психрофильные организмы погибают. В противоположность этому большинство мезофилов характеризуется психротолерантностью
или зарегистрироваться
в сервисе
удобным
способом
вы получите ссылку
на скачивание
к нам за прошлый год