МИКРОБИОЛОГИЯ 1-90. 1. Відмінності вірусів від інших мікроорганізмів Віруси мають такі відмінності

• Название: 1. Відмінності вірусів від інших мікроорганізмів Віруси мають такі відмінності
• Дата: 30.01.2018
• Размер: 253.74 Kb.
• Имя файла: МИКРОБИОЛОГИЯ 1-90.docx
• Тип: Документы; #35515
• страница: 4 из 13

Безперервний процес культивування мікроорганізмів має істотні переваги перед періодичним. Безперервна ферментація здійснюється в умовах сталого режиму, коли мікробна популяція і її продукти найбільш однорідні. Застосування безперервних процесів ферментації створює умови для ефективного регулювання й керування процесами біосинтезу. Системи безперервної ферментації можуть бути організовані за принципом повного витиснення або повного змішання.

36.Утворення мікроорганізмами пігментів, токсинів, ароматичних та інших речовин.

Пігменти мікробів

Наявність пігментів у світі м/о спадково закріплюється при їх розмноженні. Вважають,що пігменти виконують захисну функцію проти згубної дії на м/о ультрафіолетового випромінювання.Забарвленні колонії у кисневому середовищі та при освітленні зберігаються краще,ніж безпігментні.Більшість пігментоутворюючих мікробів-сапрофіти.Важливою групою мікробних пігментів є каратиноїди,які утворюють більшість фототрофних бактерій,деякі родини дріжджів,мікроміцетів та актиноміцетів.У фототрофів каратиноїди беруть участь у процесах фотосинтезу.у гетеротрофів вони локалізуються у цитоплазматичній мембрані.У гіфоміцетів каратиноїди звязаніголовним чином з ліпідами.

Токсини мікробів

Патогенні м/о в процесі життєдіяльності виробляють отруйні речовини-токсини,які спричиняють захворювання людини,тварин,рослин(токсикози).Розрізняють екзотоксини-токсмчні речовини,що виділяються мікробами назовні, та ендотоксини,що тісно звязані с мікробною клітиною і вивільняються з неї лише після розпаду.Ендотоксини синтезуються сальмонелами,ешерихіями,збудниками бруцельозу,туберкульозу та ін.Екзотоксини бактерій мають білкову природу.Це високоактивні повноцінні антигени (зб.бутулізму,правця,дифтерії),на які організм виробляє антитіла.Антитоксична сироватка діє проти токсину, а не проти мікробної клітини. Особливу загрозу для здоровя людини та тварин становлять токсичні речовини грибів,що пошкоджують продукти харчування і корми.

Ароматичні речовини мікробів

Деякі види дріжджів,плісеневих грибів та актиноміцетів продукують агроматичні речовини-складні ефіри,леткі органічні кислоти та ін.Їх використовують для надання приємного запаху винам та деяким харчовим продуктам,особливо сиру,сметані та маслу.Грибний,хлібний,медовий,тютюновий та ін аромати властиві грибам багатьох видів.Це може бути таксономічною ознакою при ідентифікації видів.

Світіння мікробів

Окремі м/о мають здатність до світіння-фосфоресценції.Вони поширені в природі і зумовлюють світіння,наприклад, трухлявого дерева,риби,мясних туш,морської води та ін.Світіння бактерій-своєрідна форма звільнення енергії при окислювальних процесах,що відбуваються в клітинні.Їх не можливо спостерігати в анаеробних умовах.Найбільш сприятливе середовище-рибний бульйон з додаванням до нього 3%-го розчину хлориду натрію.Випромінювати фосфоричне світло здатні мікроби-жителі морів та океанів.Світіння особливо помітне при коливанні морських хвиль.Серед фотобактерій не виявлено патогенних видів.з припиненням світіння в мясних,рибних та ін субстратах починають розвиватися процеси гниття.

37.Морфологічні, культуральні і біологічні зміни у мікроорганізмів.

Морфологічні ознаки характеризують форму, рухливість, спороутворення, наявність капсули.

Фізіологічні ознаки - це культуральні та біохімічні властивості мікроорганізмів.

Культуральні ознаки - це характер росту мікроорганізмів на живильному середовищі. Мікроби, що виросли на живильному середовищі, називають культурою. Мікроби одного виду - це чиста культура.

Біохімічні ознаки - здатність мікроорганізмів виділяти ферменти.

38.Форми мінливості у мікроорганізмів і їх характеристика.

Форми мінливості Фенотипні, Генотипні. Фенотипні: Адаптація-пристосування мікробів до нових умов існування під впливом фізичних, хімічних, біологічних та антропогенних факторів.Набуті властивості мікробами закріплюються спадково.Модифікація-зміна, видозміна, перетворення, поява нових ознак, властивостей; якісно відмінні стани чого-небудь. Генотипні: Дисоціація-один з видів культуральної мінливості мікробів,що спричиняються змінами складу живильного середовища. Мутація-спадкові зміни у мікробів,що виникають в наслідок переміщення під впливом мутагенів пених ділянок у ДНК,а такожнуклеотидів у гені.Види мутації: Спонтанні мутації-без направленого впливу. Індуковані мутації-мутації,що виникають під впливом мутагенних факторів навколишнього середовища. Комбінаційні зміни зявляються в результаті трансормації, трансдукції, і кон*югації.Трансформація-перехід одного типу мікроорганізму в ін. у межах виду,а також передача певних властивостей одного виду мікроба(донора) іншому(реципієнту) в процесі переносу ділянок генетичного матерілу ДНК,що містить одну пару нуклеотидів. Трансдукція(або конверсія)-зміни в мікробній культурі,при яких генетичний матеріал від клітини донора переноситься до клітини реципієнта трансдукційний(помірний) фаг,тобто агент,що не викливає її руйнування. Кон*югація-статевий процес, при якому батьківські клітини з*єднуються за допомогою кон*югаційних містків,через які відбувається обмін генетичним матеріалом.

39.Генотипічні зміни у мікроорганізмів.

Мінливість — здатність живих організмів набувати нових ознак, відмінних від батьківських, і їхніх станів у процесі індивідуального розвитку. Мінливість є протилежним процесом спадковості. Завдяки мінливості утворюються нові види і відбувається історичний розвиток біосфери в цілому.
Мінливість зумовлюється варіюванням генотипів та умов довкілля. Найчастіше ці дві причини діють спільно, і особини певної популяції або виду відрізняються між собою за багатьма ознаками.

Генотипова мінливість — це мінливість, пов'язана зі зміною генотипу. Зрозуміло, що генотипова мінливість передається спадково. Вона підрозділяється на комбінативну і мутаційну.

Генотипова мінливість обумовлена виникненням різних типів мутацій і їх комбінацій в подальших схрещуваннях. У кожній досить тривалий (у ряді поколінь) існуючій сукупності особин спонтанно і ненапрямлено виникають різні мутації, які надалі комбінуються більш менш випадково з різними вже наявними в сукупності спадковими властивостями, обумовлену виникненням мутацій, називають мутаційною, а обумовлену подальшим перекомбінірованієм генів в результаті схрещування — комбінаційною. На генотиповій заснована вся різноманітність індивідуальних відмінностей, які включають: а) як різкі якісні відмінності, не зв'язані один з одним перехідними формами, так і чисто кількісні відмінності, створюючі безперервні ряди, в яких близькі члени ряду можуть відрізнятися один від одного скільки завгодно мало; б) як зміни окремих ознак і властивостей (незалежна І.), так і взаємозв'язані зміни ряду ознак (корелятивна І.); у) як зміни, що мають пристосовне значення,так і зміни «байдужі» або навіть знижуючі життєздатність їх носіїв (неадаптивна І.). Всі ці типи спадкових змін складають матеріал еволюційного процесу. У індивідуальному розвитку організму прояв спадкових ознак і властивостей завжди визначається не лише основними, відповідальними за дані ознаки і властивості генами, але і їх взаємодією з багатьма іншими генами, складовими генотип особини, а також умовами зовнішнього середовища, в якому протікає розвиток організму.

40.Комбінативні зміни у мікроорганізмів.

Комбінативна мінливість — це поява нових поєднань ознак унаслідок перекомбінації генів (нових поєднань генів у генотипі).Комбінативна мінливість виникає в організмів у результаті трьох основних процесів, незалежних один від одного. У результаті комбінативної мінливості спадкові фактори (гени) не змінюються, але виникають їхні нові поєднання, що призводить до появи організмів з іншим генотипом і фенотипом (гібридів). Нові комбінації генів виникають часто й легко, але так само легко й руйнуються. Комбінативна мінливість не призводить до значних змін генотипу, що потрібні для виникнення нових видів. Такі зміни виникають унаслідок мутацій.

41.Практичне значення мінливості мікроорганізмів.

За допомогою методів генної інженерії отримані штампи мікроорганізмів, які використовуються для синтезу лікарських засобів (інсуліну, гормонів, інтерферону).

Бактеріофаги – це віруси бактерій. Бактеріофаги складаються з головки, в якій є нуклеїнова кислота і хвостового відростка, на кінці якого є фермент лізоцим або гіалуронідаза. Бактеріофаги іменують за назвою клітин господаря (стафілококовий, дизентерійний).

Розрізняють помірні і вірулентні бактеріофаги. Помірні не викликають лізис бактерій, вірулентні – викликають лізис бактерії. Явище взаємодії помірного фагу з бактеріальною клітиною називають лізогенією, а культуру, в якій розвивається помірний фаг – лізогенною.

Антибіотики –це речовини біологічного та напівсинтетичного походження, які вибірково пригнічують розвиток патогенних мікробів та затримують ріст злоякісних пухлин.

Антибіотики класифікують за походженням, механізмом та спектром біологічної дії.

Природні антибіотики – містяться в пліснявих грибах, актиноміцетах, бактеріях, вищих рослинах, тканинах тварин і людей.

У напівсинтетичних антибіотиках хімічним методом змінюється структура молекули природного препарату.

До цієї групи належать: ампіцилін, метацилін, оксацилін, осксатетрациклін.

Хіміотерапевтичні препарати –хімічні речовини, що вибірково порушують розвиток і розмноження мікроорганізмів та клітин пухлин, не ушкоджуючи при цьому організм людини.

42.Вплив фізичних факторів на мікроорганізми.

Волога. Активна життєдіяльність бактерій можлива лише в умовах достатнього зволоження. Надходження поживних речовин у клітину та виділення продуктів обміну в зовнішнє середовище можливі тільки при достатньому вмісті води. Найменша кількість води, при якій ще можливий розвиток прокаріотів, становить 20-30 % загальної маси організму. Менш вимогливі до умов зволоження цвілеві гриби. Вони можуть розвиватися навіть тоді, коли вміст вологи в субстраті дорівнює 10-15 %.

Більшість мікробів витримують висушування непогано. Наприклад, туберкульозні палички після висушування зберігають свою життєздатність протягом кількох місяців, а спори сибірки — упродовж 10 років. Молочнокислі бактерії і дріжджові гриби зберігають життєздатність після висушування протягом кількох років. Ця властивість мікробів широко використовується, наприклад, для отримання сухих заквасок, які застосовуються при виготовленні різних молоч-нокислих продуктів тощо, а також для зберігання музейних мікробів. При цьому культури піддаються заморожуванню в умовах вакууму (ліофілізація).

Температура. Мікроорганізми не регулюють температуру свого тіла, а тому існування їх визначається температурою оточуючого середовища. Розрізняють три основні температурні зони, які мають вирішальне значення для розвитку бактерій: мінімум, оптимум і максимум. Найменша температура, при якій можуть розвиватися дані мікроби, називається мінімальною. Найвища тем-пература, при якій ці самі організми ще можуть жити, називається максимальною. Між двома крайніми точками є температура, при якій прокаріоти розвиваються найкраще. Така температура дістала назву оптимальної

Щодо температурних умов, усі мікроорганізми прийнято поділяти на три групи: психрофіли, мезофіли, термофіли. Психрофіли — холодолюбні мікроби. Мінімальні температури для них — у межах від -10 до О °С, оптимальні — від 10 до 15 °С і максимальні — близько ЗО °С. Психрофіли живуть у грунтах полярних країн, холодних морях і океанах, льодах, на заморожених продуктах тощо.

Мезофіли — мікроорганізми, мінімальні температури для яких перебувають у межах від 0 до 10 °С, оптимальні — близько 25—35 °С, максимальні — 40—50 °С. До них належать більшість сапрофітних і патогенних мікроорганізмів, наприклад, кишкова паличка, протей, стафілокок та інші.

Термофіли — група теплолюбних мікробів, які можуть роз¬виватися при відносно високих температурах.

Зниження температури нижче оптимальної не так згубно впливає на прокаріотів, як її підвищення понад максимальну. На явищі впливу високих температур грунтуються поширені способи знезараження продовольчих продуктів, поживних середовищ, посуду та інструментів. Вони дістали назву пастеризації і стерилізації.

Випромінювання. Пряме сонячне світло шкідливо впливає на більшість видів бактерій. Тільки фототрофні мікроорганізми витримують вплив сонячної радіації порівняно легко. Вплив різних видів випромінювання на прокаріотів залежить від довжини хвилі, а також інтенсивності і тривалості випромінювання. Променева енергія поширюється в просторі у вигляді електромагнітних хвиль. Це можуть бути радіохвилі, видимі, інфрачервоні й ультрафіолетові світлові промені, іонізуючі промені — рентгенівські і космічні промені, а також випромінювання, які виникають при ядерних ре-акціях.

Ультразвук. Ультразвукові хвилі мають частоту коливання понад 16 000 Гц. Вони виявляють згубну дію на різні мікроорганізми: зумовлюють розпад високомолекулярних сполук, коагуляцію білка, інактивують ферменти, токсини, спричинюють розрив клітинної стінки тощо. Досі ще не розкрито механізм дії ультразвукових хвиль. Його зв'язують з кавітацією (від лат. сауііаз — порожнина), тобто утворенням у рідині порожнин, при закриванні яких виникають гідравлічні удари, що руйнують клітини мікроорганізмів.

До дії ультразвуку чутливі (різною мірою) всі прокаріоти. Наприклад, до дуже чутливих належать протей, сальмонели, сирна паличка та інші, до дуже стійких — туберкульозна паличка та багато інших прокаріотів.

Осмотичний тиск. Важливе значення для життя прокаріотів має осмотичний тиск, величина якого визначається концентрацією розчинених речовин у середовищі. Нормальний осмотичний тиск у клітині визначається в межах від 3 до 7 атм.

Мікроорганізми, які добре розвиваються при нормальному тис¬ку, дістали назву осмотолерантних. Мікроби, що краще розвиваються при підвищеному осмотичному тискові, називаються осмофільними. Є також група бактерій, які потребують для свого росту і розвитку високої концентрації солей (КаСІ). Вони краще ростуть при концентрації солі в середовищі в межах 20—30 %. Ці прокаріоти дістали назву галофілів . Своєю чергою серед них розрізняють помірних і екстремальних галофілів. Галофіли потребують іонів Ка+ для стабільності клітинних мембран і активності ферментів.

Гідростатичний тиск. Прокаріоти по-різному реагують на дію гідростатичного тиску. Наприклад морські бактерії, що мешкають на глибині 1000—10 000 м, можуть витримувати тиск до 900 атм. Деякі бактерії, дріжджі, цвільові гриби витримують тиск до 3000 атм, а фітопатогенні віруси — до 5000 атм. Бактерії, які ростуть при звичайному та підвищеному тиску, називают баротолерантними.

Мікроорганізми, що краще розвиваються при високому тиску, належать до барофільних організмів. Під дією гідростатичного тиску змінюються активність ферментів і біохімічні властивості бактерій.

43.Стерилізація та її види.

Стерилізація(від лат. sterilis безплідний, вільний від бактерій) - повне знищення вегетативних і спорових форм усіх мікроорганізмів на предметах, ма­теріалах, у живильних середовищах.

Стерилізують інструменти, перев'язочний і шовний ма­теріал, операційну білизну, лікарські препарати. У мікробіологічних лабораторі­ях - живильні середовища, пробірки, піпетки, колби, чашки Петрі тощо.

Оброблення інструментів: 1. прополіскують у проточній воді, 2. замочують у миючому розчині 15 хв, 3. миють у тому ж роз­чині 0,5-1 хв, 4. прополіскують проточною і дистильованою водою, 5. висушують у сухожаровій шафі при 80-85 °С до повного зникнення вологи.

Пробірки, флакони, колби закривають ватними пробками. Пробірки загорта­ють у папір по 25-30 штук, а чашки Петрі - по 4-5 штук або вміщують у стерилі­заційні коробки (бікси). Пастерівські й градуйовані піпетки з широкого кінця за­тикають ватою, обгортають папером або вміщують у картонні чи металеві пенали по 10-15 штук. Живильні середовища в колбах, флаконах, пробірках закри­вають пробками.

Види стерилізації: а) високою температурою; б) механічна (холодна); в) хімічними речовинами і газами.

44.Вплив хімічних факторів на мікроорганізми. Практичне використання.

Хімічний склад середовища істотно впливає на ріст і розвиток прокаріотів. Від нього залежить надходження поживних речовин, і він визначає реакцію середовища, її окислювально-відновний потенціал.

Реакція середовища (рН). Ступінь кислотності або лужності середовища справляє великий вплив на життя мікроорганізмів. Фізіологічне діючою основою в кислих і лужних субстратах є концентрація гідроксильних і водневих іонів (ОН і Н+). До найбільш кислих природних середовищ належать гарячі кислі джерела і їхні ґрунти, рН у них іноді може сягати 1. З цих місць виділено бактерії, які водночас є ацидофілами і термофілами. У природі також трапляються такі лужні джерела і озера, рН яких може сягати 8—11. З них виділено бактерії, які можуть добре рости при рН = 8 ... 10 (ціанобактерії та інші).

Від реакції середовища залежить активність ферментів, яка є основою біохімічної активності мікробів. Наприклад, відомо, що ті самі дріжджі у кислому середовищі утворюють при зброджуванні цукру багато етилового спирту і незначну кількість гліцерину. В лужному субстраті, натомість, вони утворюють із цукру велику кількість гліцерину і дуже мало етанолу.

Більшість бактерій краще розвиваються в нейтральному або слаболужному середовищі. Добре витримують кислотність оцтовокислі, молочнокислі та деякі інші види бактерій. Дуже чутливі до високої кислотності гнильні бактерії. Мікроорганізми, які добре розвиваються в лужному середовищі, дістали назву алкаліфільних. Наприклад холерний вібріон добре розмножується при рН = 9. Прокаріоти, які краще ростуть у кислому середовищі, називаються ацидофільними. На вивченні ставлення різних мікробів до рН середовища ґрунтується низка важливих практичних заходів щодо зберігання деяких харчових продуктів у квашеному й маринованому вигляді.

Хімічні речовини. Залежно від хімічного складу, концентрації, температури, тривалості дії, виду прокаріотів хімічні речовини можуть чинити на мікроорганізми стимулюючу, бактеріостатичну (пригнічуючу) і бактерицидну дію. Речовини, які діють на мікроби токсично, називають антисептиками, їх дуже широко використовують проти різних шкідливих мікроорганізмів.За характером дії хімічні речовини поділяють на кілька груп: