Физиология микроорганизмов

Химический состав бактериальной клетки
100%
ВОДА
СУХОЙ
ОСТАТОК
10 – 20%
80 – 90%
Органические
вещества
97%
Белки
Углеводы
Липиды
52%
17%
9%
Нуклеиновые кислоты
19%
РНК
16%
ДНК
3%
Минеральные
вещества
3%
Азот, сера,
фосфор, калий,
кальций, магний,
железо, марганец.
Микроэлементы:
цинк, медь,
кобальт, барий
Метаболи́зм (от греч. μεταβολή,
«превращение, изменение»)
• набор химических реакций, которые
возникают в живом организме для
поддержания жизни. Эти процессы
позволяют организмам расти и
размножаться, сохранять свои
структуры и отвечать на воздействия
окружающей среды.
Существует две стадии
метаболизма:
1. Катаболизм (дыхание) - сложные
органические вещества деградируют до
более простых (энергия накапливается
в виде АТФ).
2. Анаболизм (питание) процесс с
затратами энергии синтезируются такие
вещества, как белки, сахара, липиды и
нуклеиновые кислоты.
Классификация бактерий по типам
питания и способам получения энергии
Типы переноса питательных веществ в
бактериальную клетку:
1. Пассивный перенос:
• простая диффузия – проникновение веществ в
клетку в направлении градиента концентрации;
• облегченная диффузия – протекает с участием
белка-переносчика, но по градиенту
концентрации.
2. Активный перенос:
• с участием Na+–K+ насоса;
• транспорт с учетом ионных градиентов;
•
транспорт путем векторного переноса групп.
Дыхание бактерий
(энергетический метаболизм)
Облигатные аэробы – реакции окисления осуществляются
у них при участии молекулярного кислорода (микобактерии
туберкулеза и др.)
Облигатные аэробы делятся на:

строгие аэробы – растут при нормальном парциальном
давлении кислорода в тканях и питательных средах
(холерный вибрион);

микроаэрофилы – растут при пониженном парциальном
давлении кислорода (Helicobacter pylori).
Облигатные анаэробы – способны существовать только
в отсутствии свободного кислорода; дыхание происходит
путем ферментации субстрата с образованием небольшого
количества энергии (клостридии столбняка, ботулизма и
др.)
Факультативные анаэробы – могут размножаться как
при наличии молекулярного кислорода, так и при его
отсутствии (энтеробактерии и др.)
Микроаэрофильные организмы
• Требуют для своего роста присутствия
кислорода в атмосфере или питательной
среде, но в пониженных концентрациях по
сравнению с содержанием кислорода в
обычном воздухе или в нормальных тканях
организма хозяина.
• Проявляют чувствительность к
антибактериальным препаратам, действие
которых имитирует действие атомарного
кислорода (повышение образования
свободных радикалов) – нитроимидазолам:
метронидазол, тинидазол.
СХЕМА ДЫХАНИЯ МИКРОБОВ
RH2
МАКРОЭРГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ АТФ
ПИРИДИНОВАЯ ДЕГИДРАЗА-2Н
(ДЕГИДРАЗЫ АКТИВИРУЮТ И ОТЩЕПЛЯЮТ Н2, ВКЛЮЧАЯ ЕГО В
ДАЛЬНЕЙШИЙ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС)
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ПЕРЕНОСЧИКИ-2Н
(ЩАВЕЛЕВОУКСУСНАЯ, ЯБЛОЧНАЯ, ПИРОВИНОГРАДНАЯ,
МОЛОЧНАЯ КИСЛОТЫ
ФЛАВИНОВАЯ ДЕГИДРАЗА-2Н
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ПЕРЕНОСЧИКИ-2Н
(ФУМАРОВАЯ КИСЛОТА, ГЛЮТАТИОН, ЦИСТИН, АСКОРБИНОВАЯ
КИСЛОТА)
ЦИТОХРОМЫ а, в, с
ЦИТОХРОМОКСИДАЗА
(ГЕМИННЫЙ ФЕРМЕНТ, АКТИВИРУЕТ КИСЛОРОД О2)
Н 2О
ПОЛНОЕ СЖИГАНИЕ ВОДОРОДА
ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ
•
Простые
•
•
мясо-пептонный бульон (МПБ) — жидкая среда
мясо-пептонный агар (МПА) — плотная среда
•
Специальные - характеризуются добавлением специфического компонента или заменой основы.
•
•
•
•
казеиново-угольный агар
сывороточный агар
кровяной бульон
яичная среда Левенштейна-Йенсена
•
Элективные - характеризуются получением роста только интересующего микроорганизма.
•
•
•
•
•
желточно-солевой агар (ЖСА) — для стафилококка
пептонная вода (1 %,pH=8) — для холерного вибриона
среда Мюллера — для сальмонелл
селенитовая среда — для сальмонелл
среда Леффлера — эффективна для коринебактерий дифтерии
•
Дифференциально-диагностические - позволяют произвести идентификацию отдельных типов,
•
•
среды Гисса («пёстрый ряд»)
среда Сабуро — с добавлением антибиотика
видов и групп бактерий.
КОЛОНИЯ • это видимое изолированное скопление
представителей одного вида
микроорганизмов, образующееся при
размножении одной
колониеобразующей единицы (КОЕ) на
плотной питательной среде (на
поверхности или в глубине её).
КОЛОНИИ
• по величине — крупные (диаметр более 4—5 мм), средние (2—
4 мм) и малые (1—2 мм)
• по форме — круглые, розеткообразные, листовидные и т. д.
• по цвету, зависящему от пигмента — белого, ярко-синего,
красного цветов и т. д.
• по консистенции — сухие, влажные, сочные, слизистые
• по поверхности — гладкие, морщинистые, исчерченные,
плоские, выпуклые, плосковыпуклые, вдавленные
• по краю — с ровными, волнистыми, бахромчатыми краями
• по структуре — могут иметь аморфную, зернистую, волокнистую
внутреннюю структуру
• в чистой культуре, выращенной на скошенном питательном
агаре, характер роста может быть сухим, влажным, ползучим,
складчатым, пигментированным.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ
Характер роста на плотной питательной среде:
Форма
колонии
Поверхность
Характеристика
края колонии
Морфология колоний
Идентификация бактерий
•
Метаболизм: способность вырабатывать пигменты и
гемолизировать эритроциты
Staphylococcus
aureus
Micrococcus
roseus
Изучение типа
гемолиза
ПРИЗНАКИ РОСТА НА ЖИДКОЙ
ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ
• В жидкой питательной среде одни
бактериальные культуры дают:
• диффузное помутнение,
• Образуют придонный, пристеночный
ростом.
• Некоторые культуры образуют плёнки
на поверхности среды, другие — осадок
на дне пробирки.
СХЕМА РЕПРОДУКЦИИ ВИРУСА ГРИППА
Нейраминидаза
Гемагглютинин
СХЕМА РЕПРОДУКЦИИ ПИКОРНАВИРУСОВ