Видеоурок по — биологии — Бактерии. Размножаются бактерии с помощью спор

Видеоурок по биологии «Бактерии. Простейшие. Грибы и лишайники»

Все растения подразделяют на низшие и высшие. Высшие растения подразделяют на споровые и семенные.

Покрытосеменные растения относятся к высшим семенным растениям.

Покрытосеменные очень разнообразны. Среди них имеются вечнозелёные и листопадные деревья, а также кустарники и полукустарники, однолетние и многолетние травы.

Все покрытосеменные, несмотря на своё многообразие, имеют общий план строения.

Все живые организмы, обитающие на Земле, делят на две империи — это неклеточные организмы и клеточные организмы.

А также на два надцарства Прокариоты ? живые организмы, состоящие из клеток, которые не имеют клеточного ядра и мембранных органелл.

Эукариоты ? живые организмы, клетки которых содержат ядро, а также мембранные органеллы.

Отдельно выделяют царства Вирусы и Бактериофаги — неклеточные формы жизни.

А также царство Дробянки (это бактерии и цианобактерии), которые относятся к надцарству Прокариоты.

А надцарство Эукариоты включает царство Растения, Грибы и Животные.

Бактерии — это относительно просто устроенные микроскопические одноклеточные организмы. Они имеют разные формы.

Некоторые бактерии для передвижения используют реснички и жгутики, которые дают им возможность перемещаться в жидкой среде в поисках более благоприятных условий.

Вспомним строение бактерий. В отличие от клеток растений, животных и грибов, клетки бактерий имеют упрощённое строение и не имеют многих органелл.

Как известно, бактерии очень жизнеспособны, могут выдержать как высокие, так и низкие температуры. И все это благодаря плотной клеточной стенке, которая сохраняет постоянную форму.

Сверху клеточную стенку многих бактерий окружает слизистая структура — капсула бактерий.

Под клеточной стенкой располагается цитоплазматическая мембрана, которая отделяет цитоплазму от клеточной стенки.

Ядра, отделённого от цитоплазмы ядерной оболочкой, в бактериальной клетке нет. Поэтому наследственный материал бактерий располагается прямо в цитоплазме и представлен одной хромосомой — кольцевой молекулой ДНК.

Бактериям, как и любым другим живым организмам, необходимо получение энергии. Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами.

И лишь некоторые из них, например синезелёные, или цианобактерии, способны создавать органические вещества из неорганических.

По способу питания бактерии, питающиеся готовыми органическими веществами, делят на две группы: сапротрофы, которые получают органические вещества из отмерших организмов или выделений живых организмов, и паразиты, которые питаются органическими веществами живых организмов.

Бактерии способны быстро делиться. Размножаются они делением одной клетки на две.

В неблагоприятных условиях у некоторых видов бактерий (при недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры) образуются особые клетки — споры.

В благоприятных условиях спора прорастает и становится жизнедеятельной бактерией.

Царство Животные подразделяется на два подцарства:

Одноклеточные, или Простейшие, тело которых состоит из одной клетки, и Многоклеточные, тело которых состоит из множества клеток.

В подцарстве выделяют следующие типы: Саркожгутиконосцы, Инфузории, Эвгленозои и Споровики.

Например, к саркожгутиконосцам относится амёба обыкновенная; к инфузориям — инфузория-туфелька; к эвгленозоям — эвглена зелёная; к споровикам — грегарина.

Как мы уже сказали, тело простейшего организма состоит из одной клетки. Эта клетка представляет собой целый организм, который способен самостоятельно существовать, то есть передвигаться, дышать, питаться, размножаться.

Снаружи клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Основные компоненты клетки одноклеточных — это ядро и цитоплазма.

В цитоплазме содержатся все органоиды, характерные для животной клетки, — это митохондрии, рибосомы, лизосомы, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть.

Кроме этого, у простейших имеются органоиды специального назначения. Функцию пищеварения, например, выполняет пищеварительная вакуоль, а функцию выделения — сократительные вакуоли.

Одноклеточные с постоянной формой тела имеют клеточный рот, клеточную глотку, а также орган выделения — порошицу — отверстие, через которое выводятся непереваренные остатки пищи.

Органоидами движения у простейших могут быть ложноножки, жгутики, реснички.

Большинство простейших имеет гетеротрофный тип питания — они используют готовые органические вещества. Питаются другими простейшими, бактериями и водорослями.

Но некоторые способны к фотосинтезу. Так, эвглена зелёная на свету способна к автотрофному способу питания, а в темноте — к гетеротрофному.

Простейшие, не имеющие постоянной формы тела, способны захватывать пищу всей его поверхностью с помощью фагоцитоза и пиноцитоза. Фагоцитоз — это захват твёрдых частиц пищи, а пиноцитоз — захват капелек жидкости с помощью ложноножек.

Дыхание одноклеточных простейших осуществляется всей поверхностью тела. В организм простейшего постоянно поступает вода, содержащая кислород, и она удаляется вместе с углекислым газом через сократительную вакуоль.

Размножение простейших происходит преимущественно бесполым способом. Сначала надвое делится ядро, затем делится цитоплазма. Простейшие с наступлением неблагоприятных условий способны образовывать цисту. В цистах процессы жизнедеятельности клетки практически прекращаются, но они могут оставаться жизнеспособными в течение десятков лет до наступления благоприятных условий.

Хотя грибы и выделяют в отдельное царство, они имеют схожие признаки с растениями и животными.

Всё многообразие грибов делится на группы. Наиболее известные — это шляпочные грибы. У них есть шляпка и ножка. А всё вместе — плодовое тело гриба.

Шляпка и ножка состоят из плотно прилегающих друг к другу нитей грибницы. В ножке все нити одинаковы, а в шляпке они образуют два слоя — верхний, покрытый кожицей, окрашенной в разные цвета, и нижний.

По ножке поступают питательные вещества к шляпке, на которой по мере развития созревают споры. С помощью спор грибы размножаются.

В спорах заключена вся наследственная информация о грибе. Они служат для размножения.

Листьев, стебля, корневой системы у грибов нет. Нет у них и хлорофилла. Грибы, в отличие от растений, питаются уже готовыми органическими веществами.

Шляпочные грибы разделяют на пластинчатые, у которых нижний слой плодовых тел образован пластинками (пластинки — это спорообразующий слой), и трубчатые грибы, у которых нижний слой плодовых тел образован многочисленными трубочками. В трубочках, как в кладовых, хранятся миллиарды спор.

Созревшие споры высыпаются в богатую перегноем почву и прорастают. Из них развиваются тонкие ветвящиеся белые нити грибницы. Грибница внешне похожа на корень и состоит из ветвящихся нитей.

Эти нити состоят из клеток с цитоплазмой и ядром.

Многочисленные нити грибницы пронизывают лесную подстилку и верхний слой почвы, разлагают растительные остатки и получают необходимые питательные вещества. Такие грибы называются сапрофиты.

Между определёнными видами деревьев и грибов устанавливается тесная связь, полезная как одному, так и другому организму. Такая связь называется симбиозом. Гриб снабжает дерево водой и минеральными солями. А дерево даёт грибу органические вещества, например углеводы, которые гриб из-за отсутствия хлорофилла вырабатывать не может.

Таким образом, нити грибницы плотно оплетают корень дерева и даже проникают внутрь его, образуя грибокорень, или микоризу.

Помимо шляпочных грибов существуют и плесневые грибы, дрожжи, грибы-паразиты.

Плесени — это микроскопические грибы. По способу питания они сапрофиты, то есть питаются уже готовыми органическими веществами.

Пожалуй, наиболее часто встречается плесневый гриб мукор, или как его ещё называют белая головчатая плесень. Этот гриб вы наверняка видели.

Он появляется на хлебе, который уже полежал в тёплом влажном месте.

В процессе развития мукора на нитях грибницы появляются головки. Их называют спорангиями, так как они наполнены миллионами спор. Головки созревают, лопаются, и споры вылетают. А попав в благоприятные условия, споры прорастают в грибницу.

Плесень — гриб пеницилл. На него было обращено внимание биологов.

Если посмотреть на гриб под микроскопом, то можно увидеть на концах нитей грибницы целые кисти спор. Споры у пеницилла расположены не в головках, как у мукора, а на концах нитей грибницы в мелких кисточках.

Гриб пеницилл выделяет особое вещество — пенициллин. Пенициллин — это антимикробный препарат, который приводит к гибели бактерий, используется в медицине.

Дрожжевые грибы — это бесцветные одноклеточные организмы, в каждой клетке которых имеется ядро. Значит, дрожжи не бактерии, а грибы, у которых только нет грибницы. Многие дрожжевые грибы размножаются почкованием.

Среди грибов немало паразитов. Они вызывают различные болезни растений, животных и человека. Вспомним некоторых из них. Картофельный гриб, или фитофтора, поражает листья картофеля и проникает в клубни.

Опасный паразит злаков — гриб головня, который вызывает пыльную головню. Разные виды этого гриба могут поражать хлебные злаки: пшеницу, ячмень, кукурузу и др. Чёрная пыль на колосьях — это споры гриба.

Споры грибов-трутовиков проникают в дерево через трещины, раны, появляющиеся в коре при поломке ветвей. Поселяясь на ветвях и стволах деревьев и питаясь содержимым их клеток, многие трутовики губят деревья.

Долгое время лишайники относили к царству Растения, сейчас их относят к царству Грибы.

Лишайники — это группа симбиотических организмов. Тело лишайника — слоевище — состоит из грибов и микроскопических водорослей или цианобактерий.

Гифы гриба плотно оплетают водоросли. А в некоторых местах гифы прорастают внутрь клетки водоросли.

И гриб, и водоросль получают от совместного существования пользу.

Гриб от водоросли получает питательные вещества, в основном глюкозу, производимые водорослью в результате фотосинтеза, а также азотсодержащие вещества. А водоросль получает от гриба воду и минеральные вещества. Также гриб создаёт водоросли благоприятный микроклимат. Он защищает её от высыхания, закрывая от ультрафиолетового излучения солнца.

По внешнему виду различают лишайники накипные листоватые и кустистые.

Лишайники, как и любые другие живые организмы, размножаются. Размножение их происходит главным образом кусочками слоевища, а также особыми группами клеток гриба и водоросли. Группы клеток образуются внутри тела лишайника, которое затем под давлением разрывается, и клетки разносятся ветром и дождевыми потоками.

Размножение — биологический процесс, с помощью которого образуются новые индивидуальные организмы, воспроизводя себе подобных. Размножение является фундаментальной особенностью всех живых форм, каждый индивидуальный организм существует в результате размножения. Различные способы размножения подразделяются на три основных типа: бесполое, вегетативное и половое.

При бесполом размножении новый организм образуется с помощью одного организма, без участия организмов того же самого вида. Разделение бактериальной клетки — пример бесполого размножения. Бесполое копирование не ограничивается одноклеточными организмами. Большинство растений, некоторые животные и некоторые другие многоклеточные организмы также обладают способностью к бесполому размножению. Половое размножение требует участия двух индивидуумов, обычно различного пола. Размножение человека является примером полового размножения.

[править] Типы размножения

[править] Бесполое размножение

Бесполое размножение является биологическим процессом, при котором организм создает генетически похожую или идентичную копию себя без вложения генетического материала другого индивида. Бактерии и археи размножаются путем бесполого бинарного деления, которое однако, может быть ассиметричным, вирусы используют клетки других организмов для получения новых вирусов, однако обычно не вкладывают в новые вирусы генетических материалов клеток-хозяев, многие беспозвоночные животные, как гидры и дрожжи обычно размножаются путем почкования, мицелиальные грибы размножаются с помощью роста мицелия.

Эти организмы способны к «расщеплению» себя на два или более индивида. Некоторые бесполые виды, подобно гидре, могут также размножаться половым путем. Бактерии также иногда могут обмениваться генетической информацией с помощью горизонтального переноса генов, а дрожжи — спариваться с помощью примитивного полового процесса.

Наличие плоти не обязательно препятствует бесполому размножению. Например, большинство растений способны к вегетативному размножению без семян или спор, однако также могут размножаться половым путем.

Другими видами бесполого размножения являются партеногенез, фрагментация и образование спор, где привлекается только митоз. Партеногенез (от греч. ???????? — «дева», «девственница» + ??????? «происхождение», «образование») — образование и развитие эмбрионов или семян без оплодотворения самцом, то есть другим организмом. Партеногенез естественно происходит у некоторых видов, в частности у низших растений, беспозвоночных, как то в водных блох, тли, некоторых пчел и паразитических ос, а также у позвоночных, а также у некоторых пресмыкающихся, рыб, в частности у акул, и, очень редко, у птиц. Этот же термин часто также используется для описания размножения у гермафродитных видов, способных к самооплодотворению.

[править] Половое размножение

Прокариоты отличаются от эукариот по ряду основных признаков.

Отсутствие истинного дифференцированного ядра (ядерной мембраны).

Отсутствие развитой эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, митохондрий, хлоропластов, лизосом.

Неспособность к эндоцитозу (захвату частиц пищи).

Клеточное деление не связано с циклическими изменениями строения клетки.

Значительно меньшие размеры (как правило). Большая часть бактерий имеет размеры 0,5- 0,8 микрометров (мкм) х 2- 3 мкм.

Строение бактериальной клетки

Обязательными органоидами являются : ядерный аппарат, цитоплазма, цитоплазматическая мембрана.

Необязательными (второстепенными) структурными элементами являются : клеточная стенка, капсула, споры, пили, жгутики.

1. В центре бактериальной клетки находится нуклеоид — ядерное образование, представленное чаще всего одной хромосомой кольцевидной формы. Состоит из двухцепочечной нити ДНК. Нуклеоид не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной.

2. Цитоплазма — сложная коллоидная система, содержащая различные включения метаболического происхождения (зерна волютина, гликогена, гранулезы и др.), рибосомы и другие элементы белоксинтезирующей системы, плазмиды (вненуклеоидное ДНК), мезосомы (образуются в результате инвагинации цитоплазматической мембраны в цитоплазму, участвуют в энергетическом обмене, спорообразовании, формировании межклеточной перегородки при делении).

3. Цитоплазматическая мембрана ограничивает с наружной стороны цитоплазму, имеет трехслойное строение и выполняет ряд важнейших функций — барьерную (создает и поддерживает осмотическое давление), энергетическую (содержит многие ферментные системы — дыхательные, окислительно-восстановительные, осуществляет перенос электронов), транспортную (перенос различных веществ в клетку и из клетки).

4. Клеточная стенка — присуща большинству бактерий (кроме микоплазм, ахолеплазм и некоторых других не имеющих истинной клеточной стенки микроорганизмов). Она обладает рядом функций, прежде всего обеспечивает механическую защиту и постоянную форму клеток, с ее наличием в значительной степени связаны антигенные свойства бактерий. В составе — два основных слоя, из которых наружный — более пластичный, внутренний — ригидный.

Основное химическое соединение клеточной стенки, которое специфично только для бактерий — пептидогликан (муреиновые кислоты). От структуры и химического состава клеточной стенки бактерий зависит важный для систематики признак бактерий — отношение к окраске по Граму . В соответствии с ним выделяют две большие группы — грамположительные (“грам+”) и грамотрицательные (“грам-“) бактерии. Стенка грамположительных бактерий после окраски по Граму сохраняет комплекс йода с генциановым фиолетовым (окрашены в сине-фиолетовый цвет), грамотрицательные бактерии теряют этот комплекс и соответствующий цвет после обработки и окрашены в розовый цвет за счет докрашивания фуксином.

К поверхностным структурам бактерий (необязательным, как и клеточная стенка), относятся капсула, жгутики, микроворсинки.

Капсула или слизистый слой окружает оболочку ряда бактерий. Выделяют микрокапсулу , выявляемую при электронной микроскопии в виде слоя микрофибрилл, и макрокапсулу , обнаруживаемую при световой микроскопии. Капсула является защитной структурой (прежде всего от высыхания), у ряда микробов — фактором патогенности, препятствует фагоцитозу, ингибирует первые этапы защитных реакций — распознавание и поглощение. У сапрофитов капсулы образуются во внешней среде, у патогенов — чаще в организме хозяина. Существует ряд методов окраски капсул в зависимости от их химического состава. Капсула чаще состоит из полисахаридов (наиболее распространенная окраска — по Гинсу ), реже — из полипептидов.

Жгутики. Подвижные бактерии могут быть скользящие (передвигаются по твердой поверхности в результате волнообразных сокращений) или плавающие, передвигающиеся за счет нитевидных спирально изогнутых белковых ( флагеллиновых по химическому составу) образований- жгутиков.

По расположению и количеству жгутиков выделяют ряд форм бактерий.

1.Монотрихи — имеют один полярный жгутик.

2.Лофотрихи — имеют полярно расположенный пучок жгутиков.

3.Амфитрихи — имеют жгутики по диаметрально противоположным полюсам.

Читайте так же:  Постановление по делу № А40-34647. По результатам рассмотрения кассационной жалобы арбитражный суд кассационной инстанции вправе

4.Перитрихи — имеют жгутики по всему периметру бактериальной клетки.

Способность к целенаправленному движению (хемотаксис, аэротаксис, фототаксис) у бактерий генетически детерминирована.

Фимбрии или реснички — короткие нити, в большом количестве окружающую бактериальную клетку, с помощью которых бактерии прокрепляются к субстратам (например, к поверхности слизистых оболочек). Таким образом, фимбрии являются факторами адгезии и колонизации .

F -пили (фактор фертильности) — аппарат конъюгации бактерий , встречаются в небольшом количестве в виде тонких белковых ворсинок.

Бактерии – наиболее широко распространенная и разнообразная в видовом отношении группа микроорганизмов. Величина бактерии измеряется микронами и колеблется от 0,1 до 2–3х15–20 мкм.

Форма бактерий не является абсолютно постоянной, она способна изменяться под влиянием среды обитания. Эти изменения ненаследственные и называются модификациями. Однако при определенных условиях микробы обладают способностью сохранять присущие данному виду морфологические свойства, приобретенные ими в процессе эволюции.

По внешнему виду бактерии подразделяются на 3 основные формы: кокки, палочковидные бактерии, извитые бактерии.

Кокками ( от греч. «coccus» – ягода) называют сферические или шаровидные бактерии. Различные виды бактерий этой группы различаются между собой:

– диаметром; диаметр шаровидных бактерий не превышает 1–2 мкм;

– взаимным расположением клеток.

У разных видов бактерий закономерность расположения клеток после деления неодинакова (рис. 3.1). В зависимости от этого кокковые формы делятся на:

монококки или микрококки – клетки кокков располагаются поодиночке;

диплококки – кокки располагаются попарно, так как деление клетки происходит в одной плоскости;

стрептококки – кокки располагаются в виде цепочек, напоминающих нити бус, деление клеток происходит в одной плоскости, причем клетки после деления не отделяются друг от друга;

стафилококки – скопления кокков неправильной формы, напоминающих гроздья винограда. Деление этих кокков осуществляется в нескольких плоскостях;

тетракокки – образуют скопления из четырех клеток, что обусловлено делением клеток в двух взаимно перпендикулярных плоскостях;

сарцины – имеют вид скоплений кубической формы в результате деления в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Рис. 3.1 Взаимные расположения кокков: а — микрококки; б — диплококки;

в — стрептококки; г — тетракокки; д — стафилококки; е – сарцины

Все кокки неподвижны и не образуют спор.

Палочковидные бактерии (рис. 3.2) имеют форму вытянутого цилиндра и различаются:

• размерами (длиной и толщиной); средняя длина палочковидных бактерий составляет 2–7 мкм при диаметре 0,5–1 мкм. Однако есть как значительно более крупные формы, так и очень мелкие, величина которых находится на грани видимости в обычные световые микроскопы (0,1–0,2 мкм);

• взаимным расположением клеток; палочковидные бактерии могут располагаться поодиночке, попарно (диплобактерии) и цепочками (стрептобактерии) ;

• палочки бывают спорообразующие и неспорообразующие; спорообразующие палочки делятся на бациллы и клостридии. У бацилл размер споры меньше толщины палочки, и поэтому форма клетки не меняется. Споры у клостридии по диаметру больше толщины клетки, и поэтому при образовании споры форма клетки меняется и приобретает вид веретена (клостридиальное расположение споры) или барабанной палочки (плектридиальное расположение споры);

• палочковидные бактерии бывают подвижные и неподвижные; клетки подвижных форм палочковидных бактерий снабжены специальными приспособлениями для движения – жгутиками.

Рис. 3.2 Морфология палочковидных бактерий: А — диплобактерии; б — стрептобактерии; в — бациллы; г — клостридии

Извитые формы бактерий (рис. 3.3) в зависимости от степени изогнутости подразделяются на вибрионы, спириллы и спирохеты.

Вибрионы имеют вид запятой, самые мелкие из извитых форм. Длина клетки вибрионов не превышает 1–3 мкм.

Клетки спирилл длиной от 5 до 30 мкм имеют один или несколько завитков.

Характерная особенность спирохет – крайне малый диаметр клетки (0,1–0,6 мкм) при относительно большой (5–500 мкм) длине клетки. Клетки спирохет имеют вид штопора, покрыты эластичной оболочкой, позволяющей им винтообразно изгибать тело.

Все извитые формы подвижны. Движение осуществляется с помощью жгутиков (у вибрионов и спирилл) или за счет сокращения всей клетки (у спирохет).

Кроме этих наиболее распространенных в природе форм бактерий, в почве и водоемах обнаружены новые формы бактерий (рис. 3.4): торроиды, простеки, нитчатые бактерии, актиномицеты.

Торроиды имеют вид разомкнутого или замкнутого кольца. Простеки имеют форму шестиугольной звезды, розетки, клетки с выростами. Нитчатые бактерии – типичные водные организмы. Нити их имеют толщину в среднем 1–7 мкм. Актиномицеты (лучистые грибки) – представляют собой особую группу бактерий . Клетки актиномицетов способны ветвиться. У некоторых видов переплетение нитей образует мицелий, подобный мицелию гриба. Клетки актиномицетов имеют признаки и бактерий и грибов, но, в отличие от последних, имеют прокариотическое строение.

Некоторые виды палочковидных бактерий (род Bacillus и род Clostridium) способны образовывать споры. Спорообразование индуцируется неблагоприятными условиями среды (изменением температуры, недостатком питательных веществ, накоплением токсичных продуктов обмена, изменением рН, понижением содержания влаги и т.д.). Таким образом, спорообразование не является обязательной стадией развития спорообразующих бактерий. В клетке всегда образуется только одна спора.

Основными стадиями спорообразования являются:

1. Подготовительная стадия. Процессу предшествует перестройка генетического аппарата клетки: ядерная ДНК вытягивается в виде нити и концентрируется у одного из полюсов клетки либо в центре в зависимости от вида бактерий. Эта часть клетки называется спорогенной зоной.

2. Образование проспоры. В спорогенной зоне происходит обезвоживание и уплотнение цитоплазмы и обособление этой зоны с помощью перегородки, образующейся из цитоплазматической мембраны. Проспора – структура, располагающаяся внутри клетки и отделенная от нее двумя мембранами.

3. Формирование оболочек споры. Между мембранами формируется кортикальный слой (кортекс), сходный по составу с клеточной стенкой вегетативной клетки. Помимо пептидогликана – муреина, в кортексе содержится кальциевая соль дипиколиновой кислоты, которая синтезируется клеткой в процессе спорообразования. Затем сверху мембраны синтезируется оболочка споры, состоящая из нескольких слоев. Число и строение слоев различны у разных видов бактерий. Оболочка малопроницаема для воды и растворенных веществ и обеспечивает большую устойчивость спор к внешним воздействиям

4. Выход споры из клетки. После созревания споры разрушается оболочка, и спора выходит наружу.

Процесс спорообразования длится несколько часов.

Таким образом, спора – это обезвоженная клетка, покрытая многослойной оболочкой, в состав которой входит кальциевая соль дипиколиновой кислоты. Основной особенностью бактериальных спор является их высокая термоустойчивость.

Попадая в благоприятные условия, спора прорастает. Процесс превращения споры в растущую (вегетативную) клетку начинается с поглощения воды и набухания. При этом происходят глубокие физиологические изменения: усиливается дыхание и активизируются ферменты. В этот же период спора теряет свою термоустойчивость. Затем внешняя оболочка ее разрывается, и из образовавшейся структуры формируется вегетативная клетка.

Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Большинство подвижных бактерий активно передвигается только в жидкой среде.

Движение бактерий осуществляется:

Жгутики имеют палочковидные бактерии и некоторые извитые формы. Наличие жгутиков, их расположение являются постоянными для данного вида признаками и имеют диагностическое значение. Некоторые виды бактерий имеют один жгутик (монотрихи), у других жгутики располагаются пучками на одном или обоих концах клетки (политрихи), у третьих покрывают всю поверхность клетки (перитрихи).

Длина жгутиков может во много раз превышать длину клетки бактерий, достигая 10–30 мкм и более. Поперечный размер жгутиков составляет 0,01–0,03 мкм.

Скорость передвижения бактерий велика. За одну секунду клетка может пройти расстояние, в 20–50 раз превышающее длину ее тела. Происходит движение при вращении жгутиков вокруг своей оси или за счет сокращения жгутиков.

Характерно для бактерий, имеющих слизистый чехол. За счет слизи клетка скользит по поверхности и передвигается.

Передвижение осуществляется за счет сокращения всей клетки. Такой тип движения осуществляют спирохеты.

Некоторые бактерии для передвижения выбрасывают порции слизи, и сами при этом отталкиваются.

Для прокариот характерно деление клетки на 2 части (бинарное деление).

При делении кольцевая ДНК прикрепляется к цитоплазматической мембране, расшнуровывается. При этом образуются 2 цепочки нуклеотидов, которые комплементарно достраиваются, в результате чего образуются две кольцевые двухцепочных молекулы ДНК.

У подавляющего числа грамположительных бактерий деление происходит ровно пополам с помощью поперечной перегородки (сеты), которая образуется за счет выпячивания внутрь клетки цитоплазматической мембраны.

У грамотрицательных бактерий деление происходит путем образования перетяжки (цитоплазматическая мембрана и клеточная стенка прогибаются до слияния с противоположной поверхностью клетки).

Незначительная часть бактерий размножается почкованием (стебельковые бактерии).

Для получения энергии бактерии используют различные органические и неорганические соединения и солнечный свет. Большинство бактерий гетеротрофны, т.е. питаются готовыми органическими веществами – гниющими остатками организмов или паразитируют на других организмах, в том числе и на человеке. Некоторые колониальные бактерии, клетки которых соединены мостиками, образуют своеобразные нитчатые структуры в виде ловчих сетей. передвигаясь, такая колония захватывает мелкие живые организмы (бактерий, простейших и прочих), обволакивает их и переваривает.

Автотрофных бактерий немного. Часть их них способна к хемосинтезу – синтезу органических веществ, образующих их тело, их неорганических за счет энергии окисления неорганических соединений. Некоторые прокариоты образуют органические молекулы из неорганических в процессе фотосинтеза за счет энергии солнечного света.

По отношению к кислороду бактерии делятся на аэробов (существуют только в кислородной среде) и анаэробов (существуют в бескислородной среде). Кроме того, существуют бактерии, существующие как в бескислородной среде, так и в кислородосодержащей среде.

Разрушители органического вещества – останков погибших растений и животных (очищение окружающей среды) – РЕДУЦЕНТЫ.

Использование бактерий в пищевой промышленности – при изготовлении простокваши, кефира, сыра, кумыса, при квашении продуктов, при изготовлении вина и хлебобулочных изделий.

Бактерии используются при очистке сточных вод.

Так же бактерии используются для получения лекарственных препаратов.

Бактерии-симбионты приносят пользу растению или животному, с которым сожительствуют (например, клубеньковые бактерии на корнях бобовых растений усваивают атмосферный азот и преобразуют его в доступную для растений форму, тем самым повышается урожайность).

Бактерии-хищники поедают других представителей прокариот.

Порча продуктов, выделение в эти продукты продуктов своего обмена, ядовитых для человека.

Патогенные бактерии – источник различных заболеваний человека и животных (воспаление легких, туберкулез, чума, аппендицит, сальмонеллез, холера и др.). Поражают так же и растения.

В настоящее время существует несколько классификаций бактерий. Наиболее известна и широко используется классификация бактерий Берги. Составители «Краткого определителя бактерий Берги», девятое издание которого выпущено в 1980 г., преследовали цель создать руководство, позволяющее быстро идентифицировать бактерии по совокупности определенных признаков.

По этой классификации царство прокариот в зависимости от отношения к свету разделено на 2 отдела: отдел цианобактерий (фотосинтезирующие) и отдел скотобактерий (нефотосинтезирующие). В свою очередь, отдел скотобактерий делится на 19 групп, каждая из которых делится на порядки, семейства, роды и виды в зависимости от формы, строения клеточной стенки, особенностей размножения, подвижности, способности образовывать споры, отношения к кислороду и т.д.

Например, группа 8 имеет название «Грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки». Некоторые бактерии этой группы (семейство Enterobacteriacea) являются обычными обитателями кишечника (род Escherichia), другие – возбудителями пищевых инфекций (род Shigella, род Salmonella).

В некоторых группах виды объединены в роды, которые описаны в случайной последовательности, в других роды сгруппированы в семейства и порядки.

В последние годы получила также признание классификация бактерий Мюррея, предложенная в 1978 г. В основу этой классификации положено строение клеточной стенки. Грам+ бактерии отнесены в отдел Firmacutes. Другой отдел – Gracilicutes – объединяет все бактерии, которые имеют клеточную стенку, характерную для Грам- бактерий. Третий отдел объединяет особые формы бактерий, лишенные настоящей клеточной стенки – отдел Mycoplasma.

К отделу Грам+ бактерий относятся четыре группы; в основу деления на группы положена форма клеток и способность образовывать споры. Это кокки, спорообразующие и неспорообразующие палочки, актиномицеты и родственные микроорганизмы. К неспорообразующим Грам+ палочкам относится род Lactobacillus. Это молочнокислые бактерии, которые используются в производстве кисломолочных продуктов, в сыроделии, при квашении овощей, в хлебопечении.

Все представители Грам- бактерий не образуют спор и резко разли-чаются по способности развиваться на свету и без него. В пищевых производствах встречаются Грам- бактерии, которые безразличны к свету. Они различаются по форме клеток и способу движения. По числу представителей и значимости в природе и в жизни человека наибольший интерес из них представляют псевдомонады, энтеробактерии, уксуснокислые бактерии.

Считаются самыми древними (появились около 3 млрд лет назад). Описано более 40 видов. Наиболее известные – метанобразующие бактерии , выделяющие в результате обмена веществ горючий газ метан. Обитают в строго анаэробных (бескислородных) условиях: в затопляемых почвах, болотах, иле водоемов, очистных сооружениях, рубце жвачных (первый и самый большой отдел четырёхкамерного желудка жвачных животных; служит для микробной ферментации пищи). Другая группа – галобактерии – организмы, способные к росту при очень высоких концентрациях солей и живущие в основном в морях. Среди архебактерий есть и такие, которые окисляют серу и ее неорганические соединения с образованием серной кислоты, поэтому могут быть причиной разрушения каменных и бетонных сооружений, коррозии металла и др.

Наиболее известными представителями являются цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Клетки цианобактерий, по форме округлые, эллиптические, цилиндрические, бочонковидное или иные, могут оставаться одиночными, объединяться в колонии, образовывать многоклеточные нити. Часто они выделяют слизь в виде толстого чехла, окруженного у некоторых форм плотной оболочкой. У некоторых видов нити ветвятся и местами образуют многорядные слоевища. Нитчатые формы цианобактерий, помимо обычных клеток имеют такие, которые способны усваивать азот атмосферного воздуха, переводя его в состав различных растворимых неорганических веществ. Эти клетки снабжают соединениями азота прочие клетки нити. Жгутиков цианобактерии, в отличие от настоящих бактерий, никогда не имеют. Размножаются цианобактерии обычно путем деления клетки надвое, полового процесса у них нет. Большинство цианобактерий автотрофные организмы и могут синтезировать все вещества клетки за счет энергии света. Однако они способны и к смешанному типу питания. Часто вступают в симбиоз с другими организмами, например с грибами. Большинство видов населяют пресноводные бассейны, немногие живут в морях. Цианобактерии часто вызывают «цветение» воды в прудах, что отрицательно сказывается на жизни обитателей водоема. На суше цианобактерии живут в почве, образуют характерные зеленые налеты на камнях и коре деревьев.

Виды рода а наше на искусственно разводят в тропиках на рисовых полях для обогащения почвы соединениями азота. Благодаря азотфиксирующим свойствам этой бактерии, обитающей в полостях листьев водного папоротника азоллы, рис может долго расти на одном и том же месте без внесения удобрений. Некоторые цианобактерии в странах Востока используют в пищу.

История развития микробиологии.

Микробиология оформилась в самостоятельную науку во половине 19 века .

Периоды в истории микробиологии : эвристический, морфологический , физиологический, иммунологический,

1. ЭВРИСТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД. Эвристика – это догадка, домысел. Гиппократ высказал предположения о том, что болезни, передающиеся от человека к человеку, вызываютсяневидимыми, неживыми веществами ( миазмами ), образующимися в гнилых болотистых местах. Джералимо Фракасторо (основоположник эпидемиологии) считал, что болезни вызывают « живые контагии », которые передают болезни через воздух или предметы. По его мнению для борьбы с болезнями необходима изоляция больного и уничтожение контагий.

2. МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ (ОПИСАТЕЛЬНЫЙ) ПЕРИОД вв). Галилеем был изготовлен первый простой микроскоп. Антони Ван Левенгук обнаружил множество живых «зверюшек», которых он назвал « анималькулюсы ». Открытие Левенгука положило начало микробиологии.

3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (середина 19 в). Луи Пастер стал основоположником:

микробиологии, иммунологии, биотехнологии, дезинфектологии, стереохимии. Луи Пастер открыл:

1. Природу брожения и гниения (в то время господствовала теория Либиха, говорящая, что брожение и гниение – это химические процессы, а Пастер опроверг ее);

2. Анаэробиоз (он доказал, что анаэробы живут в бескислородной среде);

3. Опроверг теорию самозарождения (он показал, что если стерильный бульон поместить в колбу, которая сообщается с воздухом через спирально изогнутую стеклянную трубочку, то бульон не пропадет, т. к. бактерии с частичками пыли из воздуха будут осаждаться на изогнутых частях спиральной трубки и не попадут в бульон);

4. Обосновал принцип пастеризации (разработал способы борьбы с болезнями вина путем прогревания его придалее этот способ был назван пастеризацией);

5. Разработал принцип вакцинации и способы получения вакцин (он показал, что ослабленный возбудитель холеры кур, бешенства, сибирской язвы, потерявший вирулентные патогенные свойства, сохраняет способность при введении в организм создавать специфическую

невосприимчивость к возбудителю).

Роберт Кох предложил:

1. окраску бактерий (ввел аналиновые красители);

3. способ получения чистых культур;

4. знаменитую триаду, получившую название « триада Коха » (для доказательства того, что микроб является причиной болезни нужно обнаружить его у больных этой болезнью, выделить чистую культуру микроба и вызвать аналогичную болензньь у лабораторных животных при их заражении).

4. ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (вторая половина 19 в). Этот период связан с именами: Луи Пастера (он открыл и разработал принцип вакцинации); И. И. Мечникова (он разработал фагоцитарную теорию, которая является основой клеточной иммунологии); Пауля Эрлиха (он высказал гипотезу об антителах и развил гуморальную теорию иммунитета). Этих ученых можно считать основоположниками иммунологии .

5. ПЕРИОД (со второй половины 20 в). Происходит развитие таких наук, как: молекулярная биология, генетика, биотехнология, генная и белковая инженерия, цитология и др. дало новый толчок к развитию микробиологии и иммунологии.

Читайте так же:  Ходатайство законного представителя ребенка. Ходатайство законного представителя ребенка

были открыты в 1892 Дмитрием Ивановским, когда он изучал мозаичную болезнь табака.

МОРФОЛОГИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ

К морфологическим свойствам бактерий относят форму, размеры, расположение, подвижность, споро- и капсулообразование. Размеры микроорганизмов колеблются от 0,4 до 10 мкм. Различают 3 формы микроорганизмов: 1 – шаровидные – кокки. В зависимости от плоскости деления и расположения клеток после деления кокки делят на: а – микрококки – деление и расположение беспорядочно; б – диплококки – деление в одной плоскости, расположение по 2; в – стрептококки – деление в одной плоскости, расположение цепочкой; г – тетракокки – деление в двух взаимноперпендикулярных плоскостях, расположение по 4; д – сарцины – деление в трех взаимноперпендикулярных плоскостях, расположение в виде пакетов по штук; е – стафилококки – располагаются в виде гроздьев винограда. 2 – цилиндрическая или палочковидная форма – по способности образовывать споры палочковидные микроорганизмы делят на бациллы (образующие споры) и бактерии (не образующие споры). В зависимости от плоскости деления и расположения клеток после деления палочковидные микроорганизмы делят на: а – диплобактерии и диплобациллы – делятся в одной плоскости и располагаются по 2; б – стрептобактерии и стрептобациллы – делятся в одной плоскости и располагаются цепочкой; в – большинство палочковидных форм делятся хаотично и располагается по одному. 3 – извитые. Делят на: а – вибрионы – напоминают запятую или полумесяц; б – спириллы и спирохеты – имеют винтообразное строение. Строение

бактериальной клетки Бактериальная клетка имеет оболочку, состоящую из трех слоев: слизистый слой, клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана. Если слизистый слой достаточно толст, прочен и концентрируется вокруг микробной клетки, то он называется капсулой. Микрокапсула имеется у большинства микроорганизмов, а макрокапсула – только у пневмококка, клебсиелл и возбудителей сибирской язвы. При культивировании на питательных средах способность образовывать капсулу обычно утрачивается (кроме клебсиелл), капсула защищает микроорганизм в макроорганизме от действия фагоцитоза и гуморальных факторов. Функции оболочки: формообразующая (за счет клеточной стенки), обеспечивает прочность, эластичность, гибкость, предохраняет от осмотического лизиса (цитоплазматическая мембрана), за счет избирательной проницаемости обеспечивает питание и выделение продуктов обмена, является местом биосинтеза некоторых составных частей клетки, участвует в делении. Цитоплазма представляет собой прозрачное, слегка вязкое вещество жидкой консистенции, коллоидное состояние обеспечивается за счет содержания воды, белков, жиров, углеводов, минеральных веществ. Аналогом ядра в бактериальной клетке является нуклеотид, у которого отсутствует дифференцированная ядерная мембрана. В цитоплазме располагаются рибосомы, ответственные за синтез белка, и мезосомы, в которых протекают процессы. Включения представлены глыбками крахмала, гликогена, зернами серы, волютина, капельками жира и выполняют роль запаса питательных веществ. Подвижные бактерии имеют органеллы движения – жгутики, начинающиеся от базального тельца и состоящие из белка флагеллина способного к самосокращению. По количеству и месту нахождения жгутиков подвижные бактерии делят на: 1. Монотрихи – один жгутик расположен на одном полюсе 2. Амфитрихи – по пучку жгутиков или по одному жгутику на 2 полюсах 3. Лофотрихи – пучок жгутиков на 1 полюсе 4. Перитрихи – жгутики расположены по всей поверхности Для палочковидных микроорганизмов характерно спорообразование. Споры у микроорганизмов – это способ сохранения вида, и образуются они при попадании микроорганизмов в неблагоприятные условия внешней среды. Процесс спорообразования начинается с уплотнения цитоплазмы вокруг нуклеотида, после чего вокруг проспоры образуется многослойная оболочка и обменные процессы идут на самом низком уровне. В таком состоянии микроорганизмы сохраняют жизнеспособность в течениелет. Наступление благоприятных условий способствует прорастанию спор в вегетативные формы, вызывающие заболевание при попадании в организм человека. Физиология микроорганизмов Питание – процесс, в ходе которого бактериальная клетка получает из окружающей среды компоненты, необходимые для построения ее биополимеров. По источнику получения углерода: a) Аутотрофы (питающийся сам) или литотрофы – единственный источник углерода – CO2, они способны из простых неорганических соединений синтезировать сложные органические b) Гетеротрофы (питающийся за счет других) или органотрофы – добывают углерод из глюкозы, многоатомных спиртов, реже углеводородов, аминокислот, органических кислот, они нуждаются в поступлении готовых органических соединений Гетеротрофы делят на: сапрофиты (гнилой, растение) – получают готовые органические соединения из мертвой природы и являются санитарами окружающей среды; паразиты – получают готовые органические соединения из живой природы, паразитируя в организме человека, животных и растений. Метаболизм микроорганизмов состоит из: – Ассимиляции (анаболизм) – увеличивает сложность соединений, т.е. обеспечивает синтез веществ с затратой энергии – Диссимиляция (катаболизм) – расщепление сложных соединений на простые, которые потом используются для последующего синтеза, а часть выделяется во внешнюю среду Особенности метаболизма бактерий: 1. Преобладание процессов диссимиляции над процессами ассимиляции 2. Высокая интенсивность метаболизма 3. Очень широкий спектр потребляемых бактериями веществ 4. Очень широкий набор ферментов Дыхание – биологический процесс окисления различных органических веществ, при котором происходит перенос протонов и электронов от субстрата (донора) к кислороду (акцептору) и образование молекул АТФ. Органеллы дыхания у бактерий – мезосомы, содержащие специальные дыхательные ферменты типа цитохромоксидаз. По типу дыхания бактерии делят на: Облигатные аэробы – они способны получать энергию только путем дыхания и нуждаются в О2 как акцепто
ре протонов и электронов впроцессах. Облигатные анаэробы – способны расти только в среде, лишенной О2 (для них О2 токсичен). Для них как типпроцессов характерна ферментация, при которой происходит перенос протонов и электронов откФакультативные анаэробы – способны расти как при наличии О2, так и в отсутствии его. Среди них различают: a) Аэротолерантные – могут расти в присутствии атмосферного О2, но не способные его использовать, т.к. получают энергию исключительно с помощью брожения (молочнокислые) b)– которые в отсутствие О2 способны перестраиваться на брожение (энтеробактерии) Рост – увеличение размеров отдельной особи (растут несколько минут) Размножение – повышение числа особей популяции, способность к самовоспроизведению. Чаще всего бактерии размножаются путем простого поперечного деления и почкования: удваивается ДНК и каждая дочерняя клетка получает копию материнской ДНК, после чего между ними образуется перегородка. Процесс размножения микробных клеток идет довольно интенсивно. Деление бывает: изоморфное – дочерние клетки одинаковой величины; гетероморфное – дочерние клетки разной величины.

Капсулоподобная оболочка -образование, сравнительно непрочно связанное с поверхностью клетки, вследствие чего в отличие от капсулы может выделяться в окружающую среду.

Клеточная стенка (КС) представляет собой биогетерополимер сложного химического состава, который покрывает всю поверхность прокариотической клетки.

У грамположительных бактерий пептидогликан связан с тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами за счет чего он имеет многослойную структуру.

У грамотрицательных бактерий пептидогликан однослоен и покрыт наружной мембраной с мозаичным строением.

Жгутики. На поверхности ряда бактериальных клеток располагаются жгутики. В их состав входит белок флагелин, который по своей структуре относится к сократимым белкам типа миозина. Жгутики прикрепляются к базальному телу, состоящему из системы нескольких дисков, вмонтированных в цитоплазматическую мембрану и КС. Количество и расположение жгутиков у разных бактерий неодинаково. Монотрихи имеют на одном из полюсов клетки только один жгутик, лофотрихи — пучок жгутиков, у амфитрихов жгутики расположены на обоих полюсах клетки, а у перитрихов — по всей ее поверхности.

Пили (pili, синоним ворсинки, фимбрии) — тонкие полые нити белковой природы длиноймкм, толщиной 10 нм, покрывающие поверхность бактериальных клеток. В отличие от жгутиков не выполняют локомоторную функцию. По своему функциональному назначению подразделяются на несколько типов. Пили 1 общего типа обусловливают прикрепление или адгезию бактерий к определенным клеткам организма хозяина. Их количество велико — от нескольких сотен до нескольких тысяч на одну бактериальную клетку. Адгезия является первоначальной стадией любого инфекционного процесса.

Пили 2 типа (синоним: конъюгативные, или половые пили) участвуют в конъюгации бактерий, обеспечивающей перенос части генетического материала от донорной клетки к реципиентной. Они имеются только ув ограниченном количествена клетку).

Цитоплазматическая мембрана (ЦМ) является жизненно необходимым структурным компонентом бактериальной клетки. Она ограничивает протопласт, располагаясь непосредственно под клеточной стенкой. ЦМ в химическом отношении представляет собой липопротеин, состоящий излипидов ипротеинов.

Мезосомы являются производными ЦМ. Они имеют неодинаковое строение у разных бактерий, располагаясь в разных частях клетки либо в виде концентрических мембран, либо пузырьков, трубочек, либо в форме петли, характерной в основном длябактерий. Мезосомы связаны с нуклеоидом. Они участвуют в делении клетки и спорообразовании.

Цитоплазма у прокариот, так же как и у эукариот, представляет собой сложную коллоидную систему, состоящую из воды (около 75%), минеральных соединений, белков, РНК и ДНК, которые входят в состав органелл нуклеоида, рибосом, мезосом, включений.

Нуклеоид является эквивалентом ядра эукариот, хотя отличается от него по своей структуре и химическому составу. Он лишен ядерной мембраны, не содержит хромосом, не делится митозом. В составе нуклеоида отсутствуют основные белкигистоны. Исключение составляют только некоторые бактерии. В нем содержится двунитевая кольцевая молекула ДНК, а также небольшое количество РНК и белков.

Рибосомы у бактерий представляют собойчастицы размером 20 нм, состоящие из двух субъединиц 30S и 50S. Перед началом синтеза белка происходит объединение этих субъединиц в одну

Включения являются продуктами метаболизма про- и эукариотических микроорганизмов, которые располагаются в их цитоплазме и используются в качестве запасных питательных веществ. К ним относятся включения гликогена, крахмала, серы, полифосфата (волютина) и др.

Риккетсии названы в честь американского ученого Риккетса, который описал возбудителя риккетсиоза. Имеют все структуры, присущие прокариотам: клеточную стенку (в ней содержится мурамовая кислота), нуклеоид, рибосомы. Спор, жгутиков, капсул не имеют.

Грамотрицательны, окрашиваются по в лиловый цвет, по Здродовскому (аналог метода– в красный. Риккетсии полиморфны, т. е. имеют различные морфологические формы: кокковидные (0,5 мкм); палочковидные (1,5 мкм); бациллярныемкм); нитевидныемкм).

Размножаются риккетсии простым делением, а нитевидные формы – дроблением. Вызывают сыпной тиф идругие риккетсиозы.

Хламидии ( сhlamydis – плащ). Хламидии выделены в отдельный порядок Chlamydiales , который включает 4 семейства. Ведущие патогенные для человека представители хламидий сосредоточены в

семействах Chlamydiaceae и Parachlamydiaceae, включающие, соответственно,

роды Chlamydia и Chlamydophila . Основными, наиболее важными в патологии человека представителями этих родов являются C. psittaci, C. pneumoniae, C. trachomatis.

Хламидии грамотрицательные, очень мелкие (0,5 мкм), сферической формы микроорганизмы с облигатным внутриклеточным паразитизмом. Спор, капсул, жгутиков не образуют. Биологическое своеобразие

хламидий состоит в энергозависимом паразитизме и уникальном цикле развития. Имеются 2 стадии жизненного цикла. Одна – инфекционная стадия – элементарные тельца (ЭТ), она приспособлена к внеклеточному существованию; другая – ретикулярные тельца (РТ) – внутриклеточная неинфекционная форма, лабильна, обладает выраженной метаболической активностью.

Актиномицеты . Тело акциномицетов имеет форму тонкихмкм) ветвящихся, разделенных перегородками, нитей (гифы). Гифы мицелия могут быть прямыми или спиралевидными. Кроме мицеллярной, встречаются палочковидные и кокковидные формы. От грибов отличаются отсутствием ядра. Как и другие бактерии, они имеют нуклеоид, клеточную стенку, в которой содержится пептидогликан и нет хитина и целлюлозы ; чувствительны к антибактериальным препаратам, в частности к пенициллинам.

Среди актиномицетов бывают подвижные и неподвижные виды. Капсул не образуют, грамположительны. Размножаются с помощью спор, которые формируются в результате сегментации и фрагментации гиф. Описан половой способ размножения. Мицелярные виды на плотных питательных средах образуют субстратный (врастающий в среду) и воздушный мицелий.

Основная среда обитания акциномицетов – почва, могут встречаться в воде, воздухе, на предметах, на кожных покровах человека и животных. Играют важную роль в круговороте веществ и энергии, в плодородии почвы, являются продуцентами антибиотиков, витаминов, ферментов.

Морфология грибов . Грибы являются эукариотами, имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану, мощную клеточную стенку, состоящую из гликана, целлюлозы, хитина, белка, липидов и др. Это микроскопические и макроскопические (свободно живущие, симбиотические и паразитические) организмы, которые находятся в биосфере повсеместно. Свободноживущие грибы обитают в больших количествах в воде, почве и воздухе. Симбионты сожительствуют с водорослями (лишайники), растениями.

Грибы состоят из длинных тонких нитей – гиф, которые, сплетаясь, образуют мицелий (рис. 6). Гифы низших грибов – фикомицетов – не имеют перегородок. У высших грибов – эумицетов – гифы разделены перегородками, а мицелий многоклеточный.

Грибы размножаются спорами, половым и бесполым способами, вегетативным путем (почкованием или фрагментацией гиф).

Грибы, которые размножаются половым и бесполым путем, относятся к совершенным. Несовершенными называются грибы, у которых отсутствует половой путь размножения.

Бесполое размножение у низших грибов происходит с помощью эндогенных спор, которые созревают в головке – спорангии, и экзогенных спор – конидий, которые формируются на концах плодоносящих гиф.

Среди грибов выделяют зигомицеты; аскомицеты; базидиомицеты; дейтеромицеты .

Широко распространен Mycor mucedo – одноклеточный гриб. Он относится к зигомицетам .Мицелий разветвлен, но не септирован, имеет спорангиеносец со спорангием, в котором находятся эндоспоры. Мукор размножается половым и бесполым путем, вызывает мукоромикозы , поражает легкие, печень, кожу, головной мозг. Мукор обитает в почве, воздухе, пищевых продуктах.

П ИТАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ

Питание микробов осуществляется путем диффузии через оболочку и мембрану растворенных в воде питательных веществ. Нерастворимые сложные органические соединения предварительно расщепляются вне клетки с помощью ферментов, выделяемых микробами в субстрат.

По способу питания микроорганизмы разделяют на аутотрофные и гетеротрофные. Аутотрофы способны синтезировать из неорганических веществ (в основном углекислого газа,

неорганического азота и воды) органические соединения. В качестве источника энергии для синтеза эти микробы используют световую энергию (фотосинтез) или энергию окислительных реакций (хемосинтез). Гетеротрофы используют для питания в основном готовые органические соединения. Микробы, питающиеся органическими веществами отмерших животных или растительных организмов, называют сапрофитами. К ним относятся бактерии гниения, грибы и

дрожжи. Паратрофные микроорганизмы, или паразиты, живут за счет питательных веществ живых клеток организма хозяина. К паратрофам относится большинство болезнетворных микробов.

Д ЫХАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ

Процессы биосинтеза веществ микробной клетки протекают с затратой энергии. Большинство микробов используют энергию химических реакций с участием кислорода воздуха. Этот процесс окисления питательных веществ с выделением энергии называется дыханием. Энергия высвобождается при окислении неорганических (аутотрофы) или органических (гетеротрофы) веществ.

Аэробные микроорганизмы (аэробы) используют энергию, выделяемую при окислении органических веществ кислородом воздуха с образованием неорганических веществ, углекислого газа и воды. К аэробам относятся многие бактерии, грибы и некоторые дрожжи. В качестве источника энергии они чаше всего используют углеводы.

Анаэробные микроорганизмы (анаэробы) не используют для дыхания кислород, они живут и размножаются при отсутствии кислорода, получая энергию в результате процессов брожения. Анаэробами являются бактерии из рода клостридий (ботулиновая палочка и палочка перфрингенс), маслянокислые бактерии и др.

В анаэробных условиях проходят спиртовое, молочнокислое и маслянокислое брожение, при этом процесс превращения глюкозы в спирт, молочную или масляную кислоту происходят с выделением энергии. Около 50 % выделенной энергии рассеивается в виде тепла, а остальная часть аккумулируется в АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).

Некоторые микроорганизмы способны жить как в присутствии кислорода, гак и без него. В зависимости от условий среды они могут переходить с анаэробных процессов получения энергии на аэробные, и наоборот. Такие микроорганизмы называются факультативными анаэробами.

РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ

Одним из важнейших проявлений жизнедеятельности микроорганизмов являются рост и размножение

Рост определяется как увеличение размеров отдельной особи и упорядочное воспроизведение всех клеточных компонентов и структур.

Под размножением понимают способность микроорганизмов к самовоспроизведению, в результате чего увеличивается число особей в популяции. ОСНОВНОЙ способ размножения у бактерий поперечное деление. Перед делением у бактериальных клеток, достигших определенного

возраста, происходит удвоение молекул ДНК. Каждая дочерняя клетка получает копию материнской ДНК. Процесс деления считается законченным, когда цитоплазма дочерних клеток разделена перегородкой.

В образовании перегородки принимает участие цитоплазматическая мембрана и клеточная стенка. Если перегородка формируется в середине делящейся клетки, то появляются дочерние клетки одинаковой величины (изоморфное деление). Иногда перегородка образуется ближе к одному из концов, тогда дочерние клетки имеют неодинаковый размер (гетероморфное деление).

Деление бактерий (кокков) может происходить в различных плоскостях с образованием многообразных сочетаний клеток: цепочки стрептококков, парные соединения (диплококки), тетрады кокков, тюки (сарцина), гроздья (стафилококки). Палочковидные и извитые формы делятся поперечно и только в одной плоскости.

У некоторых бактерий размножение происходит путем образования почки (микобактерии туберкулеза, клубеньковые бактерии), которая по величине меньше исходной клетки.

Скорость размножения бактерий велика, что обусловлено интенсивностью их обмена. У большинства бактерий каждая клетка делится в течение мин. Есть виды бактерий, которые делятся медленно, 1 раз в сутки, например микобактерии туберкулеза.

Классификации питательных сред для культивирования бактерий.

При классификации питательных сред по консистенции питательные среды разделяют на плотные (твёрдые), полужидкие и жидкие.

При классификации питательных сред по составу выделяют белковые, безбелковые и минеральные среды. При классификации питательных сред по происхождению среды разделяют на искусственные и естественные (природные).

Искусственные питательные среды для бактерий

Искусственные среды разделяют на животные [например, мясопептонный агар (МПА) или мясопептонный бульон (МПБ)] и растительные (например, настои сена и соломы, отвары злаков, дрожжей или фруктов, пивное сусло и др.). Естественные среды для выращивания бактерий Естественные питательные среды могут содержать компоненты животного (например, кровь, сыворотка, жёлчь) или растительного (например, кусочки овощей и фруктов) происхождения. По назначению выделяют консервирующие среды (для первичного посева и транспортировки), среды обогащения (для накопления определённой группы бактерий), среды для культивирования <универсальные простые, сложные специальные и для токсинообразования), среды дм выделения и накопления (консервирующие, обогащения и элективные) и среды для идентификации (дифференциальные и

Читайте так же:  Порядок заполнения декларации по налогу на прибыль. Декларация прибыль лицензия

Классификации питательных сред по загрязнённости материала

Если материал слабо загрязнён посторонней микрофлорой, то для выделения чистых культур применяют простые (по составу) среды. При обильной контаминации сапрофитами используют специальные или

элективные (для отдельных видов), селективные (только для отдельных бактерий), дифференциальнодиагностические (для облегчений идентификации) среды.

Методы выделения чистых культур микроорганизмов — аэробов. Аэробы – это микроорганизмы, для жизнедеятельности которых необходим О2 воздуха.

1. МЕТОД ПАСТЕРА (МЕТОД ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗВЕДЕНИЙ). Заключается в том, что из исследуемого материала делают ряд последовательных разведений в жидкой среде (пробирки с физ. раствором по 9 мл). Посев проводят пипеткой Пастера или бак петлей.

2. МЕТОД КОХА (МЕТОД ГЛУБИННОГО ПОСЕВА). Основан на механическом разведение микробных клеток с использованием питательных сред (пробирки с расплавленным или охлажденным агаром по 9 мл). Посев проводят пипеткой Пастера или бак петлей.

3. МЕТОД ДРИГАЛЬСКОГО. Основан на механическом разделении микробных клеток на поверхности плотной питательной среды в чашках Петри (несколько чашек). Посев проводят пипеткой Пастера с бак петлей или шпателем.

4. МЕТОД ИСТОЩАЮЩЕГО ШТРИХА. Делается подобно методу Дригальского, но в целях экономии сред и посуды можно пользоваться 1 чашкой Петри (разделив ее на сектора, и последовательно засевать их штрихом).

5. МЕТОД ЗАДЕРЖКИ РОСТА. Основан на культивировании микроорганизмов на питательных средах, содержащих вещества (например, антибиотики), задерживающие рост одних микроорганизмов и не влияющие на рост других.

6. ТЕРМИЧЕСКИЙ МЕТОД. Заключается в нагревании исследуемого материала в течениемин при t=80°С. Это нужно для того, чтобы остались только споровые микроорганизмы, устойчивые к нагреванию.

7. ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД. Выделения чистых культур ведется с помощью химических веществ, к которым они устойчивы, а др микробы не устойчивы. Например, возбудитель туберкулеза устойчив к действия кислот, спиртов и щелочей, а др микробы – нет. После воздействия кислоты или щелочи клетки туберкулезной палочки остаются живыми, а все другие микроорганизмы, содержащиеся в исследуемом материале, погибают.

8. БИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД. Заключается в заражении лабораторных животных (биопробе) и выделении чистой культуры. После вскрытия павшего животного из внутренних органов делают посевы на специальные среды, на которых вырастают чистые культуры выделяемых микробов. Метод используется для выделения только патогенных микроорганизмов.

Методы выделения чистых культур анаэробов.

9. · Метод Цейсслера . Исследуемый материал сеют штрихами по поверхности плотной среды. Создают анаэробные условия. И инкубируют при 37 градусахИзолированные колонии анаэробов пересевают на среду контроля стерильности или среду

10. · Метод Вейнберга. Несколько капель исследуемого материал вносят в пробирку сизотонического раствора. Перемешивают запаянным капилляром переносят в пробирку с охлажденным доградусов сахарным агаром, разлитым высоким столбиком. После перемешивания этим же капилляром засевают еще две пробирки с сахарным агаром и быстро охлаждают под струей воды. Выросшие в глубине колонии пересевают на СКС или среду КиттаТароцци.

11. · Метод Перетца. Готовят разведение материала, как указано выше. Содержимое пробирки с соответствующим разведением выливают в чашку Петри, на дне которой на двух палочках лежит стеклянная пластина 6х6см. среду заливают так, что бы она заполнила пространство между пластиной и дном чашки. При появлении роста пластинку поднимают и чистые колонии пересевают.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ МИКРОБОВ (позднелат. identificare отождествлять) — определение видовой или типовой принадлежности микробов. И. м.— важнейший этап микробиол, исследования, необходимый для определения этиологии инфекционного заболевания; она имеет большое значение для эпидемиол, анализа вспышек инфекционных заболеваний и проведения эффективных мероприятий по их ликвидации. И. м. также широко используется приоценке почвы, воздуха, воды и пищевых продуктов.

И. м. осуществляется путем изучения комплекса морфол., культуральных, биохим., антигенных, патогенных и других свойств данной культуры, что позволяет установить ее идентичность (тождество) типичным представителям, определенного вида (типа) микроорганизмов. Для этих исследований, как правило, необходимо располагать чистой культурой, поскольку присутствие посторонних микробов может послужить поводом для ошибочных заключений.

Выбор методов исследования для И. м. в значительной мере определяется источником выделения микроба (напр., материалом, полученным от больного, из трупа или объектов окружающей среды).

ПРОДУКТЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ МИКРОБИОЛОГИЯ

Токсины Некоторые бактерии образуют токсические вещества — токсины — соединения разнообразной

химической природы, обладающие высокой физиологической активностью. Они значительно подавляют рост и развитие растений (рис. 203). Действие токсинов весьма существенно отражается на животных. Они оказывают значительное влияние на различные стороны обмена веществ живого организма, подавляя различные физиологические функции. Некоторые токсические вещества действуют также на микробную клетку.

Витамины Витамины представляют собой группу сравнительно низкомолекулярных органических соединений

разнообразного химического строения, объединяемых по признаку их строгой необходимости для питания человека и животных. Витамины требуются в малых количествах и выполняют в организме те или иные каталитические функции, так как входят в состав ферментов.

Микроорганизмы обладают способностью к синтезу различных витаминов. Бактерии, актиномицеты в определенных условиях могут накапливать в среде значительные количества этих веществ. Активность различных видов микробов разнообразна в отношении синтеза витаминов. Каждый вид синтезирует только определенные витамины. Известны микробы, синтезирующие витамины В1 , В2 , биотин, пантотеновую кислоту, пиридоксин, никотиновую кислоту и др. Многие виды бактерий и актиномицетов, окрашенные в краснооранжевый или желтый цвет, образуют предшественников витаминов, так называемые провитамины — каротины и каротиноиды. Бактерии, микобактерии, актиномицеты, метанобактерии могут синтезировать витамин В12, который имеет важное значение для организма человека и животного, так как применяется при лечении злокачественной анемии.

пигменты Многие микроорганизмы в процессе жизнедеятельности выделяют красящие вещества — пигменты,

придающие культуре разнообразный цвет. Микробы образуют самые различные по цвету пигменты — в культурах микроорганизмов можно встретить всю гамму цветов и оттенков.

Красные пигменты образуются некоторыми бактериями, актиномицетами. Наиболее яркий красный пигмент выделяет широко распространенная в воздухе и воде неспороносная бактерия Bacterium prodigiosum, по наименованию вида бактерии пигмент получил название продигиозин. Он окрашивает колонии в цвет. Желтые пигменты встречаются в культурах стафилококков, микрококков, сарцин, микобактерии.

Синие пигменты выделяются синегнойной палочкой — Bact. pyocyaneum (пигмент называется пиоцианин), микробами синего молока — Bact. syncyaneum (синцианин), а также актиномицетами вида Act. violaceus, один из пигментов которых назван мицетином. Фиолетовые пигменты характерны для некоторых бактерий и актиномицетов фиолетовой группы.

Черные и коричневые пигменты встречаются в культурах некоторых почвенных бактерий, например азотобактера — микроорганизма, способного фиксировать азот атмосферы и тем самым обогащать почву азотом. Группа бурых актиномицетов образует бурые пигменты характера. Черные пигменты чаще встречаются в культурах грибов.

Аминокислоты Многие микроорганизмы способны синтезировать аминокислоты.

Аминокислоты — важнейшие органические соединения, содержащие азот, являющиеся основными строительными «кирпичиками» белка. Аминокислоты необходимы для синтеза биологических катализаторов — ферментов. Ни одна химическая реакция в организме не протекает без ферментов. Поэтому обмен веществ живого организма невозможен без аминокислот. В центре обмена веществ организма стоит белковый обмен. Рост, развитие организма, передача наследственности, изменчивость — все это связано с синтезом белков. Поэтому значение аминокислот — основных структурных единиц белка

— трудно переоценить. При нарушении белкового обмена в организме животного и человека наступают патологические явления, связанные с недостатком тех или иных аминокислот.

Часть аминокислот организмы животного и человека синтезируют сами, а некоторые, необходимые как человеку, так и животным, не синтезируются или синтезируются недостаточно быстро, чтобы удовлетворять потребности в них организма. Поэтому такие соединения надо вводить в организм с пищей или кормом. Аминокислоты, которые организм человека или животных не может синтезировать, но которые необходимы для нормальной жизнедеятельности, называются незаменимыми.

Животные белки богаты аминокислотами, они полноценны. Низкая питательная ценность белков растительного происхождения, например хлебных злаков, объясняется отсутствием или недостатком в них важных незаменимых аминокислот. Так, пшеница и рис бедны лизином и треонином, кукуруза — лизином и триптофаном, бобы и горох — метионином. Биологическая ценность растительных белков может быть значительно повышена путем добавления тех или иных недостающих аминокислот.

Гормоны Микроорганизмы используются и для получения гормонов.

Гормоны представляют собой сложные органические соединения, играющие важную роль в животном организме: они регулируют многие жизненно важные процессы — развитие, созревание, рост, процессы, управляющие обменом веществ. Стероидные гормоны влияют на работоспособность организма, сопротивляемость неблагоприятным внешним условиям, препятствуют преждевременному старению.

Благодаря мощному и разнообразному физиологическому действию многие из стероидных гормонов представляют высокую ценность как лечебные препараты.

Для медицинских целей гормоны получают из желез внутренней секреции животных. Но для того чтобы получить 1 г гормона, нужно забить несколько тысяч голов скота.

Химический синтез гормонов очень сложен. Алкалоиды

С помощью микроорганизмов в настоящее время можно получать некоторые алкалоиды — вещества растительного происхождения, являющиеся сложными гетероциклическими азотистыми основаниями и обладающие чрезвычайно высокой физиологической активностью; они оказывают сильное действие на животный организм. Многие из них являются ядами. Большинство алкалоидов парализуют и угнетают нервную систему, например кокаин, кураре, морфин, атропин. Некоторые из них продуцируют микроорганизмы.

Ферменты Ферменты — биологические катализаторы — образуются в живом организме и отличаются

необычайной мощностью каталитического действия и высокой специфичностью действия. Эти свойства ферментов обусловлены тем, что они являются белками.

Микроорганизмы, обладающие очень интенсивным обменом веществ, имеют активный ферментативный аппарат. Они синтезируют самые разнообразные ферменты, которые могут катализировать разложение и синтез всех органических веществ, входящих в живую клетку.

Часть ферментов содержится внутри клетки — эндоферменты, некоторые выделяются микроорганизмами в среду — э к з о

Ферменты имеют большое практическое значение, так как многие отрасли промышленности — хлебопечение, виноделие, пивоварение, выработка спирта, сыроделие, производство чая, органических кислот, аминокислот, изготовление витаминов и антибиотиков и многие другие — основаны на использовании различных ферментативных процессов.

Поскольку каталитическое действие ферментов отличается исключительной эффективностью и специфичностью, не имеющей себе равных при неферментативном катализе, химики стремятся создать новые, более совершенные катализаторы для промышленности, изучая ферменты как модель.

Вирусы и бактериофаги

Кроме организмов, имеющих клеточное строение, существуют и неклеточные формы жизни — вирусы и бактериофаги. Эти формы жизни представляют собой как бы переходную группу между живой и неживой природой.

Вирусы были открыты в 1892 г. русским ученым Д.И. Ивановским. В переводе на русский язык «вирус» означает «яд». Вирусы состоят из молекул ДНК или РНК, покрытых белковой оболочкой, а иногда дополнительно липидной мембраной. Вирусы могут существовать в виде кристаллов. В таком состоянии они не размножаются, не проявляют никаких признаков живого и могут сохраняться длительное время. Но при внедрении в живую клетку вирус начинает размножаться, подавляя и разрушая все структуры Проникая в клетку, вирус встраивает свою ДНК в ДНК клетки, и начинается синтез вирусных белков, репликация вирусной ДНК, тогда как синтез белков и ДНКподавляется. Если генетическим аппаратом вируса является РНК, то вначале идет процесс обратной транскрипции по схеме РНК — > ДНК — > РНК — > белок. Поэтомувирусы называются ретровирусами

Вне живой клетки вирусы не способны к размножению, синтезу белка. Вирусы вызывают различные заболевания растений, животных, человека. К ним относятся вирусы табачной мозаики, гриппа, кори, оспы, полиомиелита, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий СПИД.

Вирус ВИЧ относится к ретровирусам, его генетический материал представлен в виде двух молекул РНК и фермента обратной транскриптазы. Этот фермент катализирует реакцию обратной транскрипции в клетках лимфоцитов. По матрице вирусной РНК синтезируется вирусная ДНК, которая и встраивается в ДНК клеток человека. В таком состоянии она может сохраняться долго, не проявляя себя, поэтому антитела в крови у инфицированного человека не образуются сразу и обнаружить заболевание на этой стадии сложно. В процессе деления клеток крови ДНК вируса передается соответственно в дочерние клетки. Приусловиях вирус активизируется и начинается синтез вирусных белков, а в крови появляются антитела. В первую очередь вирус поражаетответственные за выработку иммунитета. В результате организм перестает бороться с любой инфекцией, раковыми клетками и погибает.

Бактериофаги — это вирусы, поражающие клетки бактерий (пожиратели бактерий). Тело бактериофага состоит из белковой головки, в центре которой находится вирусная ДНК, и хвостика. На конце хвоста располагаются хвостовые отростки, служащие для закрепления на поверхности клетки бактерии, и фермент, разрушающий бактериальную стенку. По каналу в хвостике вирус вспрыскивает ДНК в клетку бактерии и подавляет синтез бактериальных белков, вместо которых синтезируются ДНК и белки вируса. В клетке происходит сборка новых вирусов, которые покидают погибшую бактерию и внедряются в новые.

Бактериофаги могут использоваться как лекарства против возбудителей инфекционных заболеваний (холеры, брюшного тифа).

Взаимодействие вирусов с клеткой хозяина

Взаимодействие идет в единой биологической системе на генетическом уровне. Существует четыре типа взаимодействия:

1) продуктивная вирусная инфекция (взаимодействие, в результате которого происходит репродукция вируса, а клетки погибают);

2) абортивная вирусная инфекция (взаимодействие, при котором репродукции вируса не происходит, а клетка восстанавливает нарушенную функцию);

3) латентная вирусная инфекция (идет репродукция вируса, а клетка сохраняет свою функциональную активность);

4) трансформация (взаимодействие, при котором клетка, инфицированная вирусом, приобретает новые, ранее не присущие ей свойства).

После адсорбции вирионы проникают внутрь путем эндоцитоза (виропексиса) или в результате слияния вирусной и клеточной мембран. Образующиеся вакуоли, содержащие целые вирионы или их внутренние компоненты, попадают в лизосомы, в которых осуществляется депротеинизация, т. е. «раздевание» вируса, в результате чего вирусные белки разрушаются. Освобожденные от белков нуклеиновые кислоты вирусов проникают по клеточным каналам в ядро клетки или остаются в цитоплазме.

Нуклеиновые кислоты вирусов реализуют генетическую программу по созданию вирусного потомства и определяют наследственные свойства вирусов. С помощью специальных ферментов (полимераз) снимаются копии с родительской нуклеиновой кислоты (происходит репликация), а также синтезируются информационные РНК, которые соединяются с рибосомами и осуществляют синтез дочерних вирусных белков (трансляцию).

Вирусы – облигатные внутриклеточные паразиты. Они размножаются в живых клетках и не растут на искусственных питательных средах, поэтому методы культивирования вирусов отличаются от методов культивирования бактерий.

1. На лабораторных животных. Заражают животных (подкожно, внутримышечно, внутрибрюшино), которые чувствительны к определенным вирусам: хорьков — вирусом гриппа, кроликов — вирусом бешенства, обезьян — вирусом полиомиелита. Индикация (обнаружение) вируса проводится по признакам заболевания. Недостаток метода — не все вирусы можно культивировать на животных, например, животные невосприимчивы к вирусам человека.

2. В куриных эмбрионах . Заражают куриный эмбрион (аллонтоисная полость,оболочка, амниотическая полость, желточный мешок, сам эмбрион). Куриный эмбрион – очень удобен. Он защищен от попадания других микробов (стерильный), техника работы с ним проста, можно накопить большое количество вирусов. Индикация : а) по специфическим поражениям наоболочке, по гибели эмбриона, б) по реакции склеивания эритроцитов – реакции гемагглютинации (РГА). Недостатки метода: а)не все вирусы (вирус полиомиелита, вирус ящура) можно

вырастить в куриных эмбрионах; б) невозможно обнаружить микроб без вскрытия эмбриона; в) в нем много загрязняющих белков и других соединений.

3. В тканевых культурах . Тканевые культуры или клеточные культуры – клетки, выращенные вне организма на искусственных питательных средах. Для их приготовления используют чаще всего эмбриональные и опухолевые ткани. Метод тканевых культур разработан Дж. Эндерсом вгоды. Большинство вирусов способно размножаться в культурах клеток. Для каждого вируса можно подобрать наиболее чувствительную культуру клеток.

Бывают культуры растущих тканей и переживающих тканей (утративших способность к росту).

ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ

Микроорганизмы могут жить и развиваться только в среде с определенным содержанием влаги. Вода необходима для всех процессов обмена веществ микроорганизмов, для нормального осмотического давления в микробной клетке, для сохранения ее жизнеспособности. У различных микроорганизмов потребность в воде не одинакова. Бактерии относятся в основном к влаголюбивым, при влажности среды ниже 20 % их рост прекращается. Для плесеней нижний предел влажности среды составляет 15%, а при значительной влажности воздуха и ниже. Оседание водяных паров из воздуха на поверхность продукта способствует размножению микроорганизмов.

При снижении содержания воды в среде рост микроорганизмов замедляется и может совсем прекращаться. Поэтому сухие продукты могут храниться значительно дольше продуктов с высокой влажностью. Сушка продуктов позволяет сохранять продукты при комнатной температуре без охлаждения.

Некоторые микробы очень устойчивы к высушиванию, некоторые бактерии и дрожжи в высушенном состоянии могут сохраняться до месяца и более. Споры бактерий и плесневых грибов сохраняют жизнеспособность при отсутствии влаги десятки, а иногда и сотни лет.

admin