17. Ферменти мікроорганізмів, їх роль в обміні речовин. Використання для диференціації бактерій. Ферменти патогенності

Ферменти бактерій підрозділяються на екзо- і ендоферменти.

Ендоферменти функціонують тільки усередині клітки. Вони каталізують реакції біосинтезу й енергетичного обміну.

Екзоферменти виділяються кліткою в середовищі та каталізують реакції гідролізу складних органічних сполук на більш прості, доступні для асиміляції мікробною кліткою. До них відносяться гідролітичні ферменти, що грають винятково важливу роль у харчуванні мікроорганізмів.

Харчування мікроорганізмів здійснюється завдяки наявності в клітині різних ферментів, які каталізують всі життєво необхідні реакції.

У залежності від умов утворення ферментів їх розділяють на конститутивні і індуцибельні. Конститутивними називають фхерменти, синтезовані кліткою поза залежністю від субстрату, на якому розвиваються бактерії. Наприклад, ферменти гліколізу. Індуцибельні ферменти синтезуються тільки у відповідь на присутність у середовищі необхідного для клітки субстрату-індуктора

Відомі також ферменти, які одержали назву аллостеричних. Аллостеричні ферменти відіграють важливу роль у тонкій регуляції метаболізму бактерій.

Ферменти мікроорганізмів характеризують їх біологічні властивості і тому їх досліджують з метою ідентифікації бактерій. У залежності від субстрату гідролітичні ферменти прийнято поділяти на дві великі групи:

- гідролітичні або цукролітичні ферменти, субстратом для який є різні цукри, а продуктами їх розщеплення - кислоти, спирти, альдегіди, Н2О ;

- протеолітичні ферменти, що розщеплюють білки з утворенням поліпептидів, амінокислот, аміаку, індолу, сірководню.

Деякі ферменти, так звані ферменти агресії, руйнують тканини і клітки макроорганізму, обумовлюючи тим самим поширення патогенних мікроорганізмів і їхніх токсинів в інфікованих тканинах.

До таких ферментів відносяться плазмокоагулаза, нейрамінідаза, коллагеназа , лецитиназа , гіалуронідаза і деякі інші ферменти.(Гіалуронідаза стрептококів,Плазмокоагулаза стафілококів)

18. Ріст і способи розмноження бактерій. Механізми клітинного поділу, фази розмноження бактерій у стаціонарних умовах.

Ріст-узгоджене збьільшення всіх структур і компонентів бактеріальної клітини,що призводить до зростання її маси.

Розмноження-збільшення кількості бактеріальних клітин,яке відбувається в результаті бінарного поділу з утворенням із материнської клітини дочірніх,які є ідентичними,але не завжди рівноцінними за своїми властивостями(інеквальний поділ).

Механізм поділу.

Реплікація хромосом має напівконсервативний характер-кожна з ниток ДНК служить матрицею для комплементарного дочірнього ланцюга ДНК:

1.Прикріплення бакт. ДНК до цитоплазматичної мембрани.

2.Роз'єднання ниток ДНК за допомогою ферментів хелікази та топоізомерази.

3.Зв'язування SSB-білків з ланцюгами(попереджують скручування ланцюгів).

4.Утворення реплікативної виделки.Синтез компліментарних ДНК(ДНК-полімераза)

5.Утв. нової ДНК та прикріплення її на цитоплазмі поряд з материнською.

6.Утв. між двома ДНК двошарової мембрани.

7.Розділення бактерій повністю або частково (формув. угрупувань).

Основним способом розмноження в бактерій є поперечний розподіл.У бактеріальних клітин розподілу передує подвоєння материнської ДНК.Кожна дочірня клітина одержує копію материнської ДНК.Процес розподілу вважається закінченим, коли цитоплазма дочірніх клітин розділена перегородкою.Клітки з перегородкою розподілу розходяться в результаті дії ферментів, що руйнують серцевину перегородки.Швидкість розмноження бактерій різна і залежить від виду мікробу, віку культури, живильного , середовища температури.

При вирощуванні бактерій у стаціонарних умовах спостерігається кілька фаз росту культур:

1.Фаза адаптації — мікроби адаптуються до живильного середовища.

2.Фаза інтенсивного росту- збільшується розмір клітин. До кінця цієї фази починається розмноження бактерій.

3. Фаза логарифмічного інкубаційного росту — йде інтенсивний розподіл клітин. Триває ця фаза близько 5 годин. При оптимальних умовах бактеріальна клітина може поділятися кожні 15—30 хв.

4. Стаціонарна фаза — число бактерій, що з'явилися дорівнює числу відмерлих. Тривалість цієї фази виражається в годинах і коливається взалежності від виду мікроорганізмів.

5. Фаза відмирання — характеризується загибеллю клітин в умовах виснаження живильного ісередовища і нагромадження в ній продуктів метаболізму мікроорганізмів.