ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Введение
Микроорганизмы используются для приготовления многих пищевых продуктов и в производстве некоторых непродовольственных товаров. Они же могут вызвать их порчу или стать причиной пищевых заболеваний. Следовательно, микробиология тесно связана с товароведением потребительских товаров и технологией их производства.
При изучении раздела обратите внимание на отдельные периоды истории развития микробиологии и заполните табл. 16.
Таблица 16 – История развития микробиологии
Периоды развития
микробиологии
|
Наиболее авторитетные
ученые
|
Основной вклад каждого ученого в развитие микробиологии
|
Морфологический
|
Левенгук Антони Ван (1632–1723)
Даниил Самойлович (1744-1805)
Эдвард Энтони Дже́ннер (1749- 1823)
|
1.Нидерландский натуралист, конструктор микроскопов, основоположник научной микроскопии, исследовавший с помощью своих микроскопов структуру различных форм живой материи.
2.Крупный специалист по изучению чумы. Впервые доказал заразительность ее через соприкосновение. Им выполнены оригинальные труды, посвященные эпидемиологии, лечению и профилактике этого особо опасного заболевания
3.Эдвард Энтони Дже́ннер — английский врач, разработал способ вакцинации против натуральной оспы, заключающийся в прививке неопасным для человека вирусом коровьей оспы.
|
Физиологический
|
Луи Пастер (1822–1895)
Роберт Кох (1843–1910)
|
1.Пастер изучал процессы брожения (1857) и самозарождения микробов (1860), болезни вина и пива (1865), шелковичных червей (1868). Он предложил вакцины против сибирской язвы (1881) и предохранительные прививки против бешенства (1885). Луи Пастер доказал, что если бульон достаточно длительно кипятить, а затем плотно закрыть, прекратив доступ в него воздуха, то микроорганизмы в бульоне не разовьются. Изучая процессы брожения (молочнокислого и маслянокислого), Пастер установил, что они вызываются микроорганизмами, обнаружил анаэробы. Прогревание вина и пива при 60—70°С убивало микробов, не портило вкуса и предохраняло от скисания. Вакцина против бешенства, полученная из мозга кролика, содержащего измененный, фиксированный вирус бешенства (virus fixe — постоянный, фиксированный яд), который в отличие от уличного (собачьего) вируса утратил свою вирулентность для животных и человека. Получить фиксированный вирус бешенства Пастеру удалось путем повторного многократного пассирования через мозг кролика уличного вируса больной собаки. Заложены основы вакцинопрофилактики.
2. Роберт Кох открыл и изучил возбудителей туберкулеза и холеры. Предложил способы окраски микроорганизмов, которые помогли изучить строение многих микробов, использовал при микроскопии освещение (осветитель Аббе), ввел микрофотографирование
|
Современный
|
И. И. Мечников (1845-1916)
Д. И. Ивановский (1864-1920)
|
И. И. Мечников создал фагоцитарную теорию иммунитета, установил антагонизм между молочнокислыми и гнилостными бактериями. Организовал первую в России бактериологическую лабораторию. В 1908 г. ему была присуждена Нобелевская премия. Одним из учеников И.И. Мечникова был Н.Ф. Гамалея, который внес значительный вклад в развитие медицинской микробиологии.
2. Д. И. Ивановский по праву считается основоположником вирусологии. Он, при изучении мозаичной болезни табака, обнаружил микроорганизмы, получившие название вирусы. Труды Я. Я. Никитинского положили начало развитию консервного производства и холодильного хранения скоропортящихся пищевых продуктов. Достижения и методы технической микробиологии явились основой для создания биотехнологии – науки, разрабатывающей способы производства практически важных веществ и продуктов питания с использованием живых организмов, а также методы конструирования организмов с нужными (целевыми) свойствами.
|
Морфология микроорганизмов. Основные группы микроорганизмов: бактерии, грибы, дрожжи, вирусы, в том числе бактериофаги.
При изучении материала данного раздела обратите внимание на размеры, форму, химический состав оболочек, цитоплазмы, особенности структурных элементов клеток и размножение. Для того чтобы усвоить материал темы и лучше представить отличительные особенности каждой группы микроорганизмов составьте табл. 17.
Таблица 17 – Морфология микроорганизмов
Группы
микроорганизмов
|
Размеры
|
Форма
|
Способы размножения
|
Средства защиты от неблагоприятных условий окружающей
среды
|
Практическое значение
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Бактерии
|
(1мкм =10-6м)
|
Шарообразную (кокки) или палочковидную (бациллы) форму
|
Путем деления клетки пополам
|
Образуют спры
|
В пищевой промышленности
Для производства текстильных изделий, пластмассы, лакокрасочных покрытий
В медицине с целью переработки отходов человеческой жизнедеятельности
|
Грибы
|
3-7 мкм
|
|
Размножения спорами (бесполый или половой), а также строение мицелия
|
Температура, влажность, обеспеченность кислородом.
|
Используют в микробиологии для получения ферментов и витаминов; Съедобные грибы используют в пищу; Медицинской промышленности для получения антибиотиков; Исполь-зование дрожжей для получения спирта, в хлебопечении; Для получения корма (биотехнология).
|
Дрожжи
|
10 – 15 мкм
|
Чаще округлую, овальную, эллипсоидную, реже – цилиндрическую.
|
Почкование, простое деление, спорообразование
|
Температура, содержание сахара в культурной среде.
|
Применяются в хлебопечении, при производстве спирта, вина, пива, а также кисломолочных продуктов.
|
Вирусы
|
15 – 350 нм (1 нанометр = 10-9м)
|
Палочковидной, сферической (многогранники) и булавовидной
|
Репродукция
|
Вирусы устойчивы к непродолжительному нагреванию, легко переносят высушивание и низкие температуры, но малоустойчивы ко многим антисептикам, ультрафиолетовым лучам, радиоактивным излучениям
|
Значение вирусов для медицины Вирусы являются возбудителями многих опасных заболеваний человека, животных и растений. В то же время, вирусы – возбудители заболеваний у нежелательных для человека организмов
|
Бактериофаги
|
от 2 до 200 нм
|
Булавовидная форма
|
Чаще всего бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис
|
Инактивируются под действием температуры 65-70 °С, УФ-облучения в высоких дозах, ионизирующей радиации, формалина и кислот. Длительно сохраняются при низкой температуре и высушивании. Взаимодействие фагов с бактериальной клетко
|
Бактериофаги нашли применение для лечения бактериальных болезней, в частности дизентерии.
|
Физиология микроорганизмов. Физиология микроорганизмов изучает основные, жизненно важные процессы клетки: дыхание, питание и зависящие от них процессы роста и размножения.
Однако начать усвоение материала следует с изучения химического состава различных групп микроорганизмов и свойств ферментов, так как именно это определяет особенность обменных процессов у того или иного микроорганизма.
Изучая процессы питания, прежде всего необходимо усвоить его определение. Затем разобраться в самом механизме поступления питательных веществ внутрь клетки. За счет простого осмоса и диффузии, облегченной диффузии питательные вещества со стороны большего давления вне клетки переносят особые белки-пермеазы. В случае активного переноса питательные вещества проникают в клетку также с помощью белков-пермеаз, но уже с определенной затратой энергии, так как вещества могут поступать со стороны меньшего давления вне клетки в большее давление внутри клетки. Далее следует изучить особенности усвоения микроорганизмами углерода, азота и различные типы питания.
Довольно сложны для усвоения процессы дыхания. Здесь следует обратить внимание на особенность окисления веществ кислородом, разницу в конечных продуктах окисления, понять, почему выделяется различное количество энергии и каким образом клетка может использовать эту энергию для обеспечения своих жизненных процессов. Следует усвоить общую реакцию каждого вида окисления веществ и знать название основных промежуточных продуктов окисления. Например, при анаэробном дыхании дрожжей это фосфоглицериновый альдегид, глицерин, пировиноградная кислота и уксусный альдегид. Более подробное изучение химических процессов можно опустить. Для систематизации знаний заполните табл. 18.
Таблица 18 – Физиология микроорганизмов
Вопросы
|
Питание
|
Дыхание
|
анаэробное
|
аэробное
|
Определение
|
Процесс поглощения и усвоения бактериальной клеткой пластического материала и энергии в результате преобразовательных реакций.
|
Это такое дыхание микробов, при котором для окисления органических или неорганических веществ используется не молекулярный кислород, а другие окисленные соединения
|
Это процесс, при котором последним акцептором водорода (протонов и электронов) является молекулярный кислород.
|
Разновидности
|
|
|
|
Пример микроорганизмов каждого типа питания и дыхания
|
По природе:
Автотрофы Гетеротрофы
Сапротрофы (сапрофиты) паразиты
По источнику энергии:
Фотоавтотрофы Хемоавтотрофы
Фотогетеротрофы Хемогетеротрофы
|
Все плесневые грибы и некоторые бактерии)
|
Облигатные, строгие – некоторые бактерии
|
Конечные продукты окисления при каждом типе дыхания
|
|
Конечные продукты аэробного окисления глюкозы - диоксид углерода (углекислота) и вода.
|
При анаэробном типе биологического окисления энергия образуется в результате брожений
Спирт,углекислота и тд.
|
Ферменты, участвующие в процессах
|
ксидоредуктазы, лиазы, трансферазы, лигазы, гидролазы, изомеразы
|
Отсутствие кислород
|
Кислород
|
Практическое значение
|
|
|
|
Влияние окружающей среды на микроорганизмы. При изучении материала необходимо обратить внимание на то, какое влияние внешние условия оказывают на жизнедеятельность бактерий, грибов и дрожжей. Отметить причины губительного действия каждого фактора, а также возможность практического применения отдельных факторов для удлинения сроков хранения пищевых продуктов и сохранения материалов.
Изучив материал данной темы по учебнику, обобщите его в табл. 19.
Таблица 19 – Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы
Факторы
|
Эффект и причины губительного действия на микроорганизмы
|
Практическое значение
|
бактерии
|
грибы
|
дрожжи
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Физические:
а) высокая;
б) низкая;
а) ультрафиолетовые лучи;
б) радиоактивное излучение;
|
|
|
|
|
в) радиоволны;
|
|
|
|
|
Химические:
химические вещества;
реакция среды (рН).
|
|
|
|
|
Биологические (биотические):
симбиоз;
метабиоз;
паразитизм;
антагонизм.
|
|
|
|
|
Важнейшие биохимические процессы, вызываемые микроорганизмами. В процессе жизнедеятельности микроорганизмы вызывают разнообразные биохимические процессы (брожение, гниение, плесневение), которые происходят как с участием кислорода воздуха (аэробные), так и без участия кислорода (анаэробные).
Следует уяснить, что брожение – это результат дыхания микроорганизмов и соответственно химизм их аналогичен, поэтому надо хорошо знать только общую схему брожения, начальные и конечные продукты, возбудителей и необходимые условия для их развития. Обратите особое внимание на значение процессов брожения в природе и в практике.
Изучите химизм и условия развития гниения. Отметьте, какие микроорганизмы являются возбудителями этих процессов в аэробных и анаэробных условиях, их значение.
Для того чтобы лучше усвоить материал данной темы, составьте табл. 20.
Таблица 20 – Микробиологические процессы
Процессы
|
Условия развития процессов
|
Возбудители
|
Краткая характеристика возбудителей
|
Начальные и
конечные продукты
|
Значение
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Брожение:
– спиртовое;
|
|
|
|
|
|
– молочнокислое;
– пропионовокислое;
– маслянокислое;
– уксуснокислое;
|
|
|
|
|
|
Гниение
|
|
|
|
|
|
Патогенные микроорганизмы. Пищевые продукты в процессе их производства, хранения, транспортирования и реализации могут быть инфицированы микроорганизмами.
При изучении темы следует обратить внимание на свойства патогенных микроорганизмов, которые вызывают инфекции, особенно кишечные, передающиеся человеку от больного животного (зоонозы). Разберитесь, за счет чего обеспечивается невосприимчивость организма человека к заболеваниям (иммунитет).
Обратите внимание на отличительные особенности пищевых инфекций, токсикоинфекций и токсикозов. Могут ли возбудители инфекционных заболеваний развиваться на пищевых продуктах?
После изучения темы составьте таблицу 21.
Таблица 21 – Пищевые заболевания
Пищевые заболевания
|
Определение
|
Условия возникновения
|
Возбудители
|
Продукты, наиболее благоприятные для развития возбудителей
|
Назва-ние
|
Характеристика
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Пищевые инфекции
а) зоонозные инфекции
|
|
|
|
|
|
б) передающиеся от больного человека
|
|
|
|
|
|
Пищевые отравления:
токсикоинфекции, вызванные: а) условно патогенными микроорганизмами;
|
|
|
|
|
|
б) сальмонеллами;
– токсикозы (интоксикации), вызванные:
а) плесневыми грибами;
б) бактериями
|
|
|
|
|
|
Микробиология почвы, воды и воздуха. При изучении темы важно запомнить, что почва является главным источником микроорганизмов, откуда они попадают в воду, воздух, а также на пищевые продукты и непродовольственные товары.
В отличие от почвы воздух – неблагоприятная среда для развития микроорганизмов. Однако они могут сохраняться там довольно длительное время. Обратите внимание на источники загрязнения воздуха и воды и методы их очистки. Ознакомьтесь с санитарными нормами содержания микроорганизмов в данных объектах внешней среды. Вода может быть причиной эпидемии желудочно-кишечных заболеваний, поэтому, в соответствии с СанПиН, к питьевой воде предъявляют особые санитарно-гигиенические требования.
После изучения материала необходимо заполнить табл. 22.
Таблица 22 – Распространение микроорганизмов в природе
Вопросы
|
Вода
|
Воздух
|
Почва
|
1. Качественный состав микрофлоры, в т.ч.:
сапротрофные;
патогенные.
2. Количественный состав микрофлоры.
Способы очистки, в т. ч.:
– санитарно-показательные микроорганизмы.
– показатели санитарного состояния, характеризующие чистоту объектов
|
|
|
| |
Скачать 33.27 Kb.