Микробиология шпоры

1.Предмет и задачи микробиологии. Основные свойства микроорганизмов.Это наука, изучающая мир мельчайших живых существ – микроорганизмов и процессы, вызываемые микроорганизмами.Объектами явл-ся:бактерии, дрожжи,грибы,вирусы.Общие свойства(кроме вирусов):малые размеры 1 мкм=1*,высокая степень адаптации,высокая скоростьобменных процессов,широкое распространение в природе.Задачи:1) свойств микроорганизмов позволяет своевременно принимать меры, направленные на предотвращение роста и развития микроорганизмов при производстве, транспортировании пищевых продуктов.2) Одной из основных задач микробиологии пищевых производств является обеспечение выпуска продуктов питания, безопасных для здоровья потребителей. Для этого необходимо знать микробиологические критерии безопасности различных групп пищевых продуктов и уметь проводить микробиологический контроль в соответствии с санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами.3) Выделение чистых культур из различных объектов окружающей среды, оптимизацияосновных параметров культивирования микроорганизмов позволяют интенсифицировать технологические процессы, основанные на жизнедеятельности полезной микрофлоры.4)Можно создать безотходные или малоотходные технологии. Таким образом, с помощью микробиологии успешно решаются вопросы, связанные с охраной окружающей среды.

2.Исторический очерк развития микробиологии. Перспективы развития и достижения совр микры в народном хозяйстве,пищевой промышленности.

Год зарождения микробиологии 1695.Этот год связан с именем ученого Антония ван Левенгука.С этого же года начинается морфологический период развития микры.В 1785-Мюллер предпринял первую попытку систематизации микро-в,с середины 19 в нач-ся физиологический период развития микры(Пастер)(доказал что брожение явл-ся микроб-м процессом.,болезни вин обусловлены попаданием в вино посторонних микроорг-в,метод борьбы-пастеризация.,объяснил что болезни возникают при поподании в орг-м болезентворных(патогенных)микробов.метод борьбы с помощью прививок).Огромный вклад в развитие современной микры внесли:Мечников(создатель фагацитарной теории иммунитета),Ивановский(основоположник вирусологии), Виноградский(основоположник почвенной микры установил роль микроор-в в круговороте вещ-в в природе). Благодаря научным достижениям в области микробиологии и биологических дисциплин (молекулярной биологии, генетики, биохимии )появилась возможность сделать микроорганизмы неисчерпаемым источником биологически активных веществ (кормового и пищевого белка, аминокислот, ферментов, витаминов, антибиотиков, спиртов, органических кислот, и др.).

Достижения в области технической микробиологии использовались для создания биотехнологии – науки, описывающей и изучающей способы производства важных для человека веществ и продуктов питания с использованием живых клеток. Одним из разделов биотехнологии является генная инженерия, благодаря которой стало возможным конструирование микроорганизмов с нужными свойствами. Создание электронного микроскопа позволяют изучать микроорг-мы на молекулярном уровне,что дает возможность познать более глубоко свойства микробов,их химическую деят-ть. К технической микробиологии относится микробиология пищевых производств, изучающая способы получения пищевых продуктов с использованием микроорганизмов: вина, пива, хлеба, спирта, кисломолочных продуктов, сыров, квашеных овощей. . Микробиология пищевых производств изучает и нежелательную деятельность посторонних микроорганизмов, что позволяет подавить развитие этих микроорганизмов и получить доброкачественную продукцию.

3 и 4.Принцыпы систематики микро-в:Классиф-ия.Номенклатура и идентефикация. Систематика-это наука о распределении живых организмов по отдельным группам(таксонам) в соотв-ии с опр-ми признаками и присвоение им научн-х назв-ий.В зав-ти от структуры клеточной организации все живые организмы делятся на 3 осн гр:1)-Эукариоты-истинно ядерные орг-мы.К этой гр отн-ся 5 царств (растений, животный, грибов,простейших,водорослей)У живых орга-в имеется оформленное ядро,кот-е отделено от цитоплазмы двухслойной мембраной.2)-Прокариоты-Доядерные микроорга-мы. Царство бактерий.У этих орг-в вместо ядра имеется ядроподобное обр-е,кот наз-ся Нуклеоид.-Это кольцевая молекула ДНК, единст-ная хромасомма,кот-я располагается непосредственно в цитоплазме.3)-Ациты-отрицательная клетка(вирусы)В эту гр объеденены орг-мы,кот-е не имеют клеточного строения.Царство вирусов.Они сост-т из 1-о1 нуклеиновой к-ты(РНК,ДНК) и белковой оболочки.При распределении макроор-в на гр (классификация) осн-е таксонамические категории(гр) распределяют по следующей иерархической схеме: вид→род→семейство→порядок→класс→отдел→царство. При распределении микроор-в на гр учитывают след-е признаки:1)-Морфологические-внешний вид(форма,размер), строение,спос-ть обр-ть споры,особенности размножения. 2)-Физиологические-тип питания,хар-р получения энергии, потребность в кислороде

(анаэробный,аэробный), потогенность, отношение к t-ре.3)-Культуральные(культивирование)-хар-р роста на питательный средах.4)-Биохимические признаки.Основной групповой еденицей явл-ся вид.Это сов-ть орг-в имеющих общее происхождение,хар-ся общими морфологическими и физиологическими св-ми и приспособл-х к существованию в опр-х усл-х внешней среды.Др словами микроорг-мы одного вида имеют одинаковый генотип. Юолее узким понятием явл-ся штамм и раса(у дрожжей).Штамм-чистые культуры микроорг-в одного и того же вида,но выделенные из различных природных сред,или из 1-ой среды,но в разное время.Номенклатура-присвоение микроорг-м научного наз-я.Для названия живых сущ-в исп-ся бинарная номенклатура,т.е назв-е сост-т из 2-х латинских слов.Первое слово-назв-е рода,имя сущ-ое,и пишется с большой буквы,второе лово –имя прилаг-ое пишется с маленькой буквы,и хар-т какую-то особенность конкретного представителя данного рода.Например: название микроорганизма Streptococcus lactis. Streptococcus – родовое название. К этому роду относятся бактерии сферической формы (кокки), которые обычно располагаются цепочками (морфологический признак). Второе слово обозначает основное местообитание этого стрептококка – стрептококк молочнокислый.Идентефикация-распознование микроор-в,зная св-ва отдельных микробов по спец-м определителям,можно установить вид микроорг-ма выделенного из окр ср.

5.Строение прокариотической(бактериальной)кл. Хар-ой особенность прокариот явл-ся отсутствие в клетках мембранных структур. 1. Клеточная стенка придает форму клетке, предохраняет клетку от внешних воздействий защищает клетку от проникновения в нее избыточного количества влаги.

По химическому составу и строению клеточной стенки бактерии делятся на (Грам+) и (Грам-). Клеточная стенка Грам+ состоит из муреина (до 90–95%), тейхоевых кислот, полисахаридов. Она имеет однослойную структуру,и плотно прилегает ЦПМ. У Грам- бактерий в составе клеточной стенки муреина мало (5–10%), тейхоевые кислоты отсутствуют,в больших кол-вах сод-ся липопротеиды и липополисахариды. Клеточная стенка Грам- бактерий значительно тоньше, чем у Грам+, но имеет двухслойную структуру.2.ЦПМ- играет важную роль в питании клетки.Сос-т из белково-липидного комплекса, имеет трехслойную структуру. 3.Мезосомы-мембранные обр-я,выпячивание ЦПМ.Участвует в энергетических процессах и в процессах размножения(деления). 4.Цитоплазма-сод-ся 70-80% воды от массы клетки.В цитоплазме располагаются все компоненты прокариотической кл. 5.Нуклеоид- носитель наследственной инф-ииединственная хромосома прокариотической кл,принимает участие в размножении.6.Рибосоммы-сос-т на 60% из РНК и на 40% из белка.Функция-синтез кл-х белков.7.Запасные вещ-ва-сос-т из полисахаридных гранул(гликогена гранулезы),включение серы,жировые капли,волютин(полифосфатные гранулы).У подвижных форм бактерий имеются жгутики(№8),кот-е прикреплены к ЦПМ с помощью базального тельца(№9),сос-т изструктурноо белка-флагелина.У фотосинтезиру-х бактерий име-ся тилакоиды(№10),с помощью кот-х осущест-ся фотосинтез.Слизистые виды бактерий имеют капсулу(№11).Чаще всего капсулы сост-т из полисахаридов.Явл-ся дополнительным защитным барьером клетки,а также источником запасных питательныз вещ-в.

6.Строение эукариотической клетки.

1 – клеточная стенка; 2 – цитоплазм-ая мембрана; 3 – цитоплазма;

4 – ядро; 5 – эндоплазматическая сеть; 6 – митохондрии;

7 – комплекс Гольджи; 8 – рибосомы; 9 – лизосомы; 10 – вакуоли

4.Ядро отделено от цитоплазмы двумя мембранами, в которых имеются поры.. Поры у молодых клеток открыты, служат они для миграции из ядра в цитоплазму предшественников рибосом,

информационной и транспортной РНК Основной функцией ядра является участие в размножении клетки. Это носитель наследственной информации.В эукариотической клетке ядро – важнейший, но не единственный носитель наследственной информации. Часть такой информации содержится в ДНК митохондрии и хлоропластов. 5.Эндоплазматическая сеть (ЭС) – мембранная структура, состоящая из канальцев, которые пронизывают всю внутреннюю поверхность клетки. Бывает гладкой и шероховатой. На мембранах ЭС расположены также ферменты, осуществляющие синтез липидов, углеводов и ответственных за транспорт веществ в клетке. 6.Митохондрии – мембранная структура, содержащая две мембраны – наружную и внутреннюю, сильно складчатую. Основной функцией митохондрии является снабжение клетки энергией (образование АТФ).7.Комплекс Гольджи – пакеты уплощенных мембранных пузырьков – цистерн, в кот-ых осущ-тся упаковка и транспорт белков внутри клетки. В комплексе Гольджи проис-ит также синтез гидролитических ферментов (место образования лизосом). 9. В лизосомах сосредоточены гидролитические ферменты. Здесь происходит расщепление биополимеров (белков, жиров, углеводов).10.Вакуоли отделены от цитоплазмы мембранами. В запасных вакуолях содержатся запасные питательные вещества клетки, а в шлаковых – ненужные продукты обмена и токсические вещества.

7Различия в строении прокар-ой и эукарио-ой кл.

8.Основные и новые формы бактерий. Бактерии – наиболее широко распространенная и разнообразная в видовом отношении группа микроорганизмов. Величина бактерии измеряется микронами и колеблется от 0.1-15-20 мкм.По внешнему виду сущ-т 3 осн-х форм бактерий.1-КОККИ-имеют сферическую или шаровидную форму бактерий,разл-ся м/у собой:1)-диаметром 1-2мкм,2)-взаимным распо-ем кл: : микрококки; диплококки;стрептококки;тетра-кокки , стафилококки,сарцины.Все кокки неподвижны и не обр-т спор.2-ПАЛОЧОВИДНЫЕ БАКТЕРИИ-имеют форму вытянутого циллинда и разл-ся:1)Размерами(ср длина сост-т 2-7 мкм при диаметре 0,5-1 мкм.2)Взаимным расположением клеток:могут располагаться поодиночке, попарно (диплобактерии) и цепочками (стрептобактерии);3)По спосб-ти к спорообраз-ю6Большинство палочек явл-ся не спорообразующими.Спорообраз-ие:в)бациллы,г)клостридии.

У бацилл при обр-ии спор форма клетки не меняется,а у клостридийдиаметр споры больше толщины палочки,поэтому форма кл меняется.4)Бывают подвижные и неподвижные.

3-Извитые-разл-ся:1)Хар-м и степенью изогнутости 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 в)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.(спирохет-возбудитель сифилиса) Все извитые формы подвижны. Движение осуществляется с помощью жгутиков (у вибрионов и спирилл) или за счет сокращения всей клетки (у спирохет).В почвах и водоемах обнаружены новые формы бактерий:Торроиды-имеют форму замкнутого или разомкнутого кольца.,Простеки-имеют форму 6-ти угольной звезды,клетки с выростами.,Нитчатые бактерии-типичные водные орг-мы,нити имеют толщину 1-7 мкм.Актиномицеты-клетки актиномицетов способны виться,иеют прокариотическое строение.

9.Спорообразование бактерий. Некоторые виды палочковидных бактерий (род Bacillus и род Clostridium) способны обр-ать споры. Спорообразование сопровождается неблагоприятными условиями среды (изменением t, недостатком питательных веществ, изменением рН, понижением содержания влаги и т.д.). Т.о , спорообразование не является обязательной стадией развития спорообразующих бактерий.В клетке всегда образуется только одна спора.Основными стадиями спорообразования явл-ся: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 воздействиям4. 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.

10.Движение и размножение бактерий. Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Большинство подвижных бактерий активно передвигается только в жидкой среде.Движение бактерий осуществляется:1) С помощью жгутиков.Жгутики имеют палочковидные бактерии и некот-ые извитые формы. 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.

а) б) в)

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.

2)Путем скольжения.Хар-но для бактерий, имеющих слизистый чехол. За счет слизи клетка скользит по поверхности и передвигается.3)Путем ползания.Передвижение осущ-тся за счет сокращения всей клетки. Такой тип движения осуществляют спирохеты.4) Реактивное движение. Некоторые бактерии для передвижения выбрасывают порции слизи, и сами при этом отталкиваются. Размножение бактерий 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 Г+ бактерий деление происходит ровно пополам с помощью поперечной перегородки (сеты), которая образуется за счет выпячивания внутрь клетки цитоплазматической мембраны.У Г- 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).

11.Классификация прокариот по Берги,Мюррею. Краткий определитель Берги был издан 1980 г.В этом опред-ле царство прокариот делится на 2 отдела:1)Отдел цианобактерий (фотосинтезирующих),2)Отдел скотобактерий (несинтез-их).Разделение на отделы осущ-ся по Отношению бактерий к солнечному свету.Цианобактерии синтезир-е,исп-е солнечный свет.Скотобактерии-не исп-т солнечный свет,энергию получают путем окисления хим-х вещ-в.В свою очередь отдел скотобактерий делится на 19 гр ,каждая из кот-х делится на порядки, семейства, роды и виды в зависимости от формы, строения клеточной стенки, особенностей размножения, подвижности, способности образовывать споры, отношения к кислороду .Классификация Мюррея была предложена в 1978 г.

В основу этой классификации положено строение клеточной стенки.1)Firmacutes(cutes-кожица)отдел Г+ бактерий.Этот отдел делится на 4 гр в зав-ти от формы клеток и способ-ти к спорообраз-ю: а)кокки,б)палочки обр-е споры,в)палочки не обр-ие споры( Lactobacillus).,г)Актиномицеты.2)Gracilicutes-Г- бактерии.Делится на 2 гр взавис-ти от отн-я к солнечному свету.(цианобактерии,Скотобактерии)3)Mycoplasma-не имеют клеточной стенки.

13.Строение грибной гифы. Вегетативное тело грибов наз-ся мицелием.Состоит мицелий из множества тесно переплетенных нитей – трубочек, которые называются гифами. Гифы растут своими концами, причем если в среде имеются питат-ые вещ-ва, то рост мицелия может продолжаться неограниченное время.В зав-ти от строения мицелия грибы делятся на высшие и низшие. У высших грибов в гифах имеются поперечные перегородки (септы), поэтому мицелий септированный. У низших грибов мицелий несептированный. В центре септ имеются центральные поры, через кот-ые свободно проходит цитоплазма и внутрицитоплазматические органеллы. Различают поверхностный (воздушный) мицелий, посредством кот-го осущ-тся дыхание и на кот-м обр-ся органы размножения, и глубинный (субстратный) мицелий, ч/з который проис-ит всасывание питательных веществ. Гифы поверхностного мицелия более тонкие, длинные и прямые, глубинного – извилистые, мешковидные.Строение как у эукориот кл.Бол-во грибов – сапрофиты, т.е., микро-мы, кот-ые перерабатывают орг-ие соед-ия из отмерших клеток и тканей. Некоторые грибы явл-ся паразитами, т.е. обитают в живых организмах.

12.Микроскопические грибы,их особенности. Одним из трех царств, относящихся к надцарству эукариот, явл-ся грибы. Царство Mycota, насчитывает около 100 тыс. видов.Грибы широко распространены в природе. Они обитают в различных климат-их зонах. Особенно много их в почве, встречаются они в пресных и соленых водоемах, в местах с повышенной влажностью.Среди грибов встр-ся орг-мы, разви-еся за счет орг-их вещ-в отмерших орг-ов; они участвуют в круговороте веществ в природе. Но имеются и такие, кот-ые могут сущ-ать в живых орг-х и вызывать заболевания (например, болезни плодов и овощей). Некоторые грибы выделяют ядовитые вещества – микотоксины. Многие грибы вызывают порчу пищ-ых продуктов и повреждение разнообразных изделий и материалов

С другой стороны многие из них употребляются в пищу, исп-тся в производстве этилового спирта, орг-их кислот, антибиотиков, витаминов, некоторых сортов сыра и т.д. Признаки сходства с растительными организмами:

1. Наличие клеточной стенки и вакуолей, заполненных клеточным соком.2. Неспособность к активному перемещению. Обычно грибы, как и растения, прикреплены к питательному субстрату, причем часть вегетативного тела возвышается над поверхностью питательной среды, а часть погружена в субстрат. Различия: 1.У грибов нет хлорофилла.Это нефотосинтезирующие микроорганизмы, для которых характерен животный тип питания. Клеточную энергию они получают путем окисления органических веществ в присутствии кислорода воздуха.(процесс дыхания)2.По сравнению с растениями, имеющими стебли, корни, листья, грибы слабо дифференцированы морфологически, у них почти нет разделения функций между разными частями организма.Отличия от растений и животных:Грибы ценоцитные орг-мы,т.е при росте происх=т деление ядер,а деление клетки не проис-ит.Т.о грибы занимают промежут-ое положение м/у царством растений и царством животныхнадцарства эукариот.и поэтому их отнесли к самос-му царству- Mycota.

14.Размножение грибов. Сущ-т 3 способа размножения грибов: Вегетативное, Бесполое, Половое. 1)Вегетативное осущ-ся кусочком мицелия,у высших гибов вегетативное размножение может осущ-ся также оидиями,клетками кот-е обр-ся при расчлинении или хло мидоспорами.2)Бесполое-размножение с обр-м спор. У низших грибов споры формируются внутри шаровидных мешочков – спорангиев, внутри которых формирую0тся внутренние споры (эндоспоры).Плодоносящий гиф, на кот-м образ-ся спорангии, наз-ся спорангиеносцем.У высших грибов на кончике плодоносящего гифа обр-ся спец-ые вытянутые клетки стеригмы, на которых формируются цепочки из спор – конидии. Споры, расположенные на конидиях,

находятся снаружи плодоносящего гифа (экзоспоры). Плодоносящий гиф, на кот-м обр-ся конидии, наз-ся конидиеносцем.3)Половое размножение:Состоит половое размножение из трех этапов:1)плазмогамия – соединение протопластов двух гифов. Возникающая в результате этого клетка имеет два ядра и называется дикарион;2)кариогамия – слияние двух гаплоидных ядер с обр-ем диплоидного ядра (ядра с двойным набором хромосом).3)мейоз – редукционное деление. Процесс деления ядер состоит из нескольких стадий.Различают гомо- и гетероталличные грибы. У гомоталличных грибов происходит слияние двух одинаковых гифов, у гетероталличных оплодотворение может происходить только между мицелиями разных половых знаков ( + и – ).Существуют грибы, которые не способны размножаться половым путем. Такие грибы называют несовершенными.

15.Классификация грибов.Классификация наиболее важных представителей различных классов.Грибы отн-ся к царству Mycota .Это царство делится на 2 отдела в зав-ти от наличия жесткой клеточной стенки :Myxomyetes(слизевики) и Eumycetes(истинные грибы).Отдел истинных грибов делится на 4 класса в зав-ти от 1)Строения мицелия(высшие и низшие),2)В зав-ти от наличия полового размножения(совер-ый и несовер-ый)и того что обр-ся в рез-те полового размножения:1-Фикомицеты:низшие совершенные грибы,имеющие несептированный многоядерный мицелий.К ним отн-ся Mucor и Rhizopus.Размножаются фикомицеты половым и бесполым путем.2-Аскомицеты:высшие,сов-ые микроскопические грибы,имеющие септированный мицелий.Бесполое и половое размножение.К плодосумчатым отн-ся Penicillium,Aspergillus,к голосумчатым отн-ся дрожжи.

3)Базидиомицеты:высшие,совер-е макроскопические грибы,имеющие септированный мицелий.К ним относятся шапиньоны,сыроежки,паганки,паразиты злаковых культур.Характерной особенностью этого класса явл-ся преимущественное размножение половым способом-базидиями с базидиоспорами. Подразделяются базидиомицеты на две группы: с одноклеточными базидиями и с многоклеточными базидиями. Ядро базидиальных клеток делится дважды, в результате чего обр-ся 4 ядра, а затем четыре базидиоспоры. 4)Дейтеромицеты : Высшие несовершенные грибы.Размножаются вегетативным путем,и бесполым.Половое размножение не обнаружено.Многие представители этого класса явл-ся возбудителями заболеваний фруктов и овощей.Это грибы рода Fusarium(вызывают отравления),вызывают порчу картофеля,Botrytis,вызывают порчу лука,моркови,помидоров.

16.Дрожжи.Их формы,размеры.Размножение. Дрожжи – высшие грибы, утратившие способность образовывать мицелий и превратившиеся в результате этого в одноклеточные организмы.Клетки дрожжей имеют овальную, яйцевидную и эллиптическую форму. Несколько реже встречаются палочковидные, грушевидные и лимоновидные дрожжи. Размеры клеток дрожжей колеблются от 2,5 до 10 мкм в поперечнике и от 4 до 20 мкм в длину. В среднем масса дрожжевой клетки составляет около 510^–11 г. Формы, размеры и масса дрожжевых клеток изменяются в зав-ти от условий среды, в кот-ой они развиваются, и от возраста клеток. Размножение дрожжей зависит от условийй жизнед-ти дрожжевой кл и от вида дрожжей. 1. Вегетативное размножение:Проис-ит почкованием, реже – делением или почкующимся делением.Почкование – это процесс обр-ия на клетке маленького бугорка – почки, которая постепенно увел-ся в размерах. В месте соединения почки с материнской клеткой постепенно образуется сужение – перетяжка. Когда почка достигает примерно одной трети размеров материнской клетки, ядро перемещается в перетяжку и здесь происходит его деление на 2 ядра. Одно из ядер переходит в почку, а другое остается в материнской клетке.

Постепенно перетяжка ограничивает дочернюю клетку от материнской, затем слои перегородки разделяются, оставляя на материнской клетке почковой рубец. Почкованием обычно размножаются дрожжи овальной формы. Бинарное деление дрожжевой клетки происходит путем возникновения поперечной перегородки, которая, развиваясь, приводит к образованию двух дочерних клеток, идентичных родительской. Делением размножаются дрожжи цилиндрической формы.Почкующееся деление характерно для дрожжей лимоновидной формы. Вначале на полюсе возникает почка, которая после деления ядра ограничивается от материнской клетки перегородкой.2. Половое размножениеЭтим способом размножаются некоторые виды гаплоидных дрожжей. Перед спорообразованием такие гаплоидные клетки сливаются, в результате образуется диплоидная клетка, ядро которой делится путем мейоза с образованием четырех или восьми аскоспор. Половое размножение дрожжей осуществляется в неблагоприятных условиях.

17.Принципы классификации дрожжей. Дрожжи относятся к царству грибов (Mycota), отделу истинных грибов (Eumycota). В зависимости от того, способны ли дрожжи размножаться половым путем, их можно отнести к 2-м классам: классу аскомицетов и классу дейтеромицетов. Небольшая часть дрожжей относится к классу базидиомицетов. Т.к дрожжи отличаются по своим культуральным свойствам от грибов, существуют их отдельные классификации.Так, сущ-ет отдельная классификация совершенных (спорогенных) дрожжей – классификация Кудрявцева. По этой классификации дрожжи отн-ся к классу аскомицетов, порядку одноклеточных грибов – дрожжей, который включает 3 семейства: сахаромицетов, шизосахаромицетов и сахаромикодов. Семейства различаются формой клеток, способом вегетативного размножения. 1)Сахаромицеты-дрожжи овальной формы,кот-е вегетативно размножаются почкованием.Среди этих дрожжей имеются культуральные дрожжи,кот исп-ся в производ-ве(Saccharomyces, Saccharomyces cerevisiae,Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces minor).

2)Шизосахарамицеты-дрожжи полочковидной формы,кот-е размножаются путем бинарного деления. Представители этого семейства рода Schizosaccharomyces вызывают спиртовое брожение и используется в странах с жарким климатом для производства пива,кубинского рома.3)Сахарамикоды- летки лимоновидной формы, размножаются почкующимся делением, а в неблагоприятных условиях – спорообразованием. Дрожжи рода Saccharomycoides вызывают спиртовое брожение, но являются вредителями в виноделии, так как образуют продукты, придающие винам неприятный прокисший запах. Такие дрожжи называются дикими дрожжами. По классификации Ж. Лоддера и Крегера Ван Рия несовершенные дрожжи, не способные размножаться половым путем, а также утратившие способность к спиртовому брожению,представляют собой почкующиеся или делящиеся клетки,некоторые из них обр-т псевдомицелий (вытянутые клетки). Классификация основана на следующих систематических признаках: способность образовывать ложный мицелий и отношение к сахарам. К аспорогенныммотносятся дрожжи родов Candida, Torulopsis, Rhodotorula (дикие дрожжи).

18.Отличительные признаки вирусов. Вирусы были открыты русским ботаником Д.И. Ивановским в 1892 г. при изучении болезни табака – табачной мозаики. Было показано, что эта болезнь пере­дается организмами, проходящими через биологические фильтры. Эти организ­мы получили название «фильтрующие вирусы», а затем просто «вирусы».Вирусы обладают следующими характерными особенностями, отличающими их от других организмов:1. Имеют малые размеры, не задерживаются биологическими фильтрами. Размеры вирусов измеряются в нм (1 нм = 10^-9 м). В зависимости от вида вируса имеют размеры от 15 до 350 нм.2. Не имеют клеточного строения. 3.Не могут расти на питательных средах и осущ-ть бинарное деление.4.Не имеют собственных метаболических систем.5. Содержат только одну нуклеиновую кислоту: РНК или ДНК.6. Репродукция (воспроизводство) вирусов осуществляется только в клетках хозяина.Т.о , вирусы – это такие биологические образования, у кот-х отсутствуют клеточное строение и собственный обмен веществ. Внутриклеточные паразиты. Они совмещают в себе признаки существа и вещества: неактивны (метаболически) вне живых клеток и в то же время проявляют признаки жизни (репродуцируются) внутри их, обладают наследственностью и изменчивостью, благодаря чему сохраняются в биосфере Земли.

19.Строение,размеры,формы,хим-ий сос-в вирусов и вагов.Классификация вирусов. Вирусная частица (вирион) состоит из спирально закрученной нуклеиновой кислоты – ДНК или РНК, покрытой снаружи белковой оболочкой (капсидом). Капсид сос-т из отдельных субъединиц – капсомеров, кот-е идентичны друг другу.Содержание нуклеиновой кислоты и белка у разных вирусов неодинаковое. При исследовании вирусов под электронным микроскопом обнаружены следующие формы вирусов:1- палочковидная (вид прямого цилиндра). Такую форму имеет вирус табачной мозаики; 2- нитевидная (изгибающиеся эластичные нити). Эту форму имеют вирусы некоторых растений; 3-сферическая. Такую форму имеет вирус гриппа, герпеса;4-октаэндрическая (форма многогранника). Это вирус полиомиелита, вирус полиомы, аденовирусы;5-булавовидная (головастикообразная, сперматозоидная). Такую форму имеют вирусы бактерий – бактериофаги. Вирусы относятся к царству Viro (ацитов).Проблема классификации вирусов по принципу бинарной номенклатуры не решена до сих пор,из-за высокой степени изменчивости вирусов.Вирусы классифицируют по форме,по хим-му сос-ву делят ( РНКи ДНК-вирусы),в зав-ти от того на какие кл они дейс-т(вирусы растений,животных) Называют обычно вирусы по болезням к-ые они вызывают.

20.21Репродукция вирусов:раз-ие вирул-го и умеренного фагов.Понятие о лизогенной культур

Взаимодействие вируса с клеткой хозяина рассмотрим на примере взаимодействия бактериофага с бактериальной клеткой .Процесс взаимо-ия сос-т из нескольких стадий:1.Адсорбция. На этой стадии проис-т прикрепление вируса к поверх­-ти клетки. Каждый вирус строго специфичен в отн-ии хозяина. На одной клетке может адсорбироваться несколько сотен вирусов. 2. Инъекция (проникновение вируса в кл). Внутрь клетки проникает лишь нуклеиновая кислота. Белковая оболочка остается снаружи . У бактерий проис-т мех-ий ввод нуклеиновой кис-ты после прокалывания фагом клеточной стенки. 3.Внутриклеточное

23.Сравнить сравнить способы размножения у бактерий,грибов и дрожжей.

развитие вируса. Инъецированная нуклеиновая кис-та фага прежде всего вызывает полную перестройку метаболизма зараженной кл. Прекращается синтез бактериальной ДНК, а также РНК и бактериальных белков. Начинается синтез нуклеиновой кис-ты фага, а в рибосомах – синтез белковых оболочек фагов.4.Сборка вирусных частиц. 5. Выход фагов из кл. Клеточная стенка при этом растворяется, и из нее выходят зрелые или вирулентные фаги. Иногда клетка инфицируется недостаточно активным фагом, кот-ый в клетке не размножается и не вызывает лизиса. Клетка способна размножаться, причем «инфекционное начало» переходит в дочерние клетки. Такие бактериофаги наз-ся умеренными, а бактериальные клетки – передатчики этих фагов – лизогенными .

22.Сравнить спорооб-е у бактерий, гибов,дрожже

25.Механизмы поступления питат-ых вещ-в в кл.

Основным препятствием для транспорта веществ в клетку является цитоплазматическая мембрана (ЦПМ), которая обладает избирательной проницаемостью. ЦПМ регулирует не только поступление веществ в клетку, но и выход из нее воды, разнообразных продуктов обмена и ионов, что обеспечивает нормальную жизнедеятельность клетки. Сущ-т несколько мех-в транспорта питательных веществ в клетку: простая диффузия, облегченная диффузия и активный транспорт. Транспорт веществ через ЦПМ. Прокариоты и эукариоты разл-ся по мех-м транспорта. У прокариот избирательное поступление питательных веществ осуществляется главным образом путем активного транспорта, а у эукариот – путем облегченной диффузии, реже путем активного транспорта. Выход продуктов из клетки чаще всего осуществляется путем облегченной диффузии. Простая диффузия – проник-ие молекул вещ-ва в кл без помощи каких-либо переносчиков. Движущей силой этого процесса служит градиент концен-ии вещ-ва, т.е. различия в его концен-ии по обе стороны ЦПМ – во вн. среде и в клетке. Молекулы воды, некоторых газов (молек-го кислорода, азота, водорода), некоторые ионы, концен-ия кот-х во вн. среде выше, чем в клетке, перемещаются через ЦПМ путем пассивной диффузии. Пассивный перенос протекает до тех пор, пока концен-ия вещ-в

по обе стороны ЦПМ не выравняется. Поступающая вода прижимает цитоплазму и ЦПМ к клеточной стенке, и в клетке создается внутреннее давление на кл. стенку, наз-ое тургором. Простая диффузия проис-ит без затраты энергии. Скорость такого процесса незначительна. Подавляющее бол-во вещ-в может проникнуть внутрь кл. только при участии переносчиков – специф-их белков, наз. пермеазами и локализованных на ЦПМ. Пермеазы захватывают молекулы растворенных веществ и переносят их к внут-й поверхности кл. С помощью белков-переносчиков осущ-ся перенос растворенных вещ-в путем облегченной диффузии и активного транспорта. Облегченная диффузия проис-т по градиенту конц-ии с помощью белков-переносчиков. Как и пассивная диффузия, она протекает без затраты энергии. Скорость ее зав-ит от конц-ии вещ-в в р-ре. Предполагают, что путем облегченной диффузии осущ-ся также выход прод-в обмена из кл. Путем облегченной диффузии в кл. проникают моносахара, амин-ты. Активный транспорт – раств-ые вещ-ва переносятся независимо от градиента конц-ий. Этот вид транспорта вещ-в нуждается в затратах энергии (АТФ). При активном тран-те скорость поступления вещ-в в кл. достигает макс-ма даже при малой конц-ии его в питательной ср. Бол-во вещ-в проникает в кл. микроор-в в р-те активного транспорта.

24.Химический состав микробной клетки.

Основную часть микробной клетки составляет вода (80–90% общей массы клетки). Вода в клетке содержится в свободном и связанном состоянии. Связанная вода входит в состав коллоидов клетки и с трудом высвобождается из них. С потерей связанной воды нарушаются клеточные структуры и наступает гибель клетки. Свободная вода участвует в биохимических реакциях, служит растворителем для различных соединений, образ-ся в клетке в процессе обмена веществ. При удалении свободной воды гибели клетки не проис-ит.Важнейшими хим-ми элементами, преобладающими в кл-х микроор-в, явл-ся органогенные элементы – O2, C, N и H2. Из этих элементов состоят орг-ие вещ-ва (сос-ют до 85–95% сухих веществ клетки). В состав клетки также входят макроэлементы: S, P, K, Mg, Ca, Fe, Na, Cl. Эти хим-ие элементы образуют минеральные или зольные вещ-ва, которые составляют 3–10% от массы сухих веществ клетки. В малых кол-х в клетках микроор-в содержатся микроэлементы, которые входят в состав активных центров некоторых ферментов (Cu, Zn, Mn, молибден, Ni и др.).

Органические вещества клетки представлены:1- белковыми веществами. Они состоят из тех же амин-т, что и белки животных и растений. Наибольшее значение из них имеют нуклеопротеиды – белки, связанные с нуклеиновыми кислотами, кот-е явл-ся обязательными компонентами ядра и рибосом. Некоторые белки явл-ся ферментами – катализаторами биохимических реакций;2- нуклеиновыми кислотами. ДНК сод-ся в ядре или нуклеоиде, РНК – в ядре, цитоплазме и рибосомах;3- углеводами. Они входят в состав различных мембран клетки. Исп-ся для синтеза различных веществ в клетке и в качестве энергетического материала. В клетках микроорганизмов углеводы встречаются преимущ-но в виде полисахаридов – гликогена, гранулезы, декстринов, клетчатки. Имеются полисахариды, связанные с белками, липидами;4-липидами. Входят в состав цитоплазматической мембраны, а также откладываются в виде запасных питательных веществ. Кроме того, в клетках микроорганизмов содержатся витамины, пигменты и другие органические вещества. Минеральные вещества клетки представлены сульфатами, фосфатами, карбонатами, хлоридами и др.

26.Типы питания микроорганизмов. Микроорганизмы по типу питания разделяют на гр в зав-ти источника углерода, источника энергии и источника электронов (пр-ды окисляемого субстрата) В зав-ти от источника углерода микр-мы делятся на:

автотрофы (сами себя питающие), кот-ые исп-т углерод из неорг-их соед-ий (углекислого газа и карбонатов);

гетеротрофы (питаются за счет др) – исп-т углерод из орг-их соед-ий.В зав-ти от источника энергии различают:

фототрофы – микроор-мы, кот-ые в кач-ве источника энергии исп-ют энергию солнечного света; хемотрофы– энерг-им

материалом для этих микроор-ов явл-ся разнообразные орг-ие и неорг-ие вещ-ва.В зав-ти от источника электронов (природы окисляемого субстрата) микроорг-мы делятся на: литотрофы –

окисляют неорг-ие вещ-ва и за счет этого получают энергию;

органотрофы – получают энергию путем окисления орг-их веществ.Среди микроорг-ов чаще всего встречаются микроорг-мы, имеющие след-ие типы питания: Фотолитоавтротрофия

– тип питания, хар-ый для микробов, исп-их энергию света и энергию окисления неорг-их соед-ий для синтеза веществ кл. из диоксида углерода.Фотоорганогетеротрофия – такой тип питания микроорг-в, когда для получения энергии, необходимой

для синтеза вещ-в кл. из диоксида углерода, помимо световой энергии, исп-ся энергия окисления орг-их соед-ий. Хемолитоавтотрофия – тип питания, при кот-м микр-мы пол-т энергию за счет окисления неорг-их соед-ий, а ист-м углерода явл-ся неорг-ие соед-ия.Хемоорганогетеротрофия – тип питания микр-ов, получ-х энергию и углерод из орг-х соед-й. Микр-мы, встреч-еся в пищ-х прод-ах, имеют именно такой тип питания.Среди хемоорганогетеротрофов различают сапрофиты – такие микр-мы, кот питаются за счет орг-их вещ-в из различных субстратов раст-го и жив-го проис-ия (из отмерших клеток и тканей) и паразиты – исп-т орг-ие вещ-ва из живых клеток.Кроме углерода, важнейшим эл-ом пита-ой ср. явлся азот. Автотрофы обычно исп-ют азот из минеральных соед-й, а гетеротрофы, кроме неорг-х соед-ий азота, исп-т аммонийные соли орг-их кислот, амин-ты, пептоны .Некоторые гетеротрофы усваивают атмосферный азот (азотфиксаторы).Сущ-т микр-мы, кот. сами не способны синтезировать то или иное орг-ое вещ-во (например, амин-ты, витамины). Такие микр-мы наз-т ауксотрофными по данному веществу. Вещ-ва, кот. добавляют для ускорения роста и обменных процессов наз. ростовыми веществами.

27.Понятие о конструктивном и энергетическом обмене.Взаимосвязь катаболизма и анаболизма.

Метаболизмом или обменом вещ-в наз-ся сумма целенаправ-ных биохимич-х реакций,обеспеч-х обмен вещ-ми и инергией м/у средой обитания и клеткой.Обмен вещ-в можно рассматривать как суииу 2-х явл-ий:катаболизма(диссимиляции)-это фермент-ое расширение крупных молекул (белков, углеводов)Осущес-ые преимущественно по средствам р-ий гидролиза и окисления,в ходе катаболизма проис-т выделение свободной энергии,кот-я запасается ввиде энергии фосфатн-й связи АТФ.

Анаболизм или конструктивный обмен(ассимиляция)-предс-т собой синтез биополимеров в клетке и протекает с затратой энергии.Взаимосвязь анаболизма и катаболизма:1-Энергия обр-ая при катаболизме,исп-ся при анаболизме.2-При катаболизме обр-ся промежуточные продукты,такие как фосфорные эфиры сахаров,различные кето-кис-ты,из кот-х сначала синтезируются монополимеры(аминокислоты,азотистые основания, моносахариды),а затем биополимеры клетки.3-При энергетическом обмене образуются ионы водорода,водород необходим для восстановления в процессах синтеза веществ.

28.Энергетический метаболизм,его сущ-ть.Типы фосфорилирования. Способы получения энергии у микр-ов различны. Некоторые микр-мы (фототрофы) способны перерабатывать хим-ую энергию солнечного света, другие (хемотрофы) получают энергию путем окисления хим-их вещ-в.Окислением принято считать процесс отнятия двух атомов водорода.Этот процесс носит название дегидрирование. Восстановление того или иного соед-ия предст-ет собой присоед-ие 2-х атомов водорода (гидрирование). В зависимости от способа получения энергии и от конечного акцептора водорода микр-ы можно разделить на три физиологические группы:1-облигатные аэробы – микр0мы, которые не могут сущ-ть без кислорода. Энергию эти микр-мы получают в р-те окисления вещ-в в присутствии кислорода воздуха (дыхания). У этих микр-в в клетках имеется полный набор окисл-но-восстан-ых ферментов, осущ-щих перенос протона водорода и электронов на кислород. Примером микр-ов этой группы являются микроскопические грибы и уксуснокислые бактерии ; 2- облигатные анаэробы – микр-мы, для кот-х кислород явл-ся клеточным ядом. Такие микр-мы получают энергию в процессе брожения. В составе клеток облигатных анаэробов имеются спец-ие дегтдрогеназы и отсутствуют цитохромы и цитохромоксидаза. Предст-ми облигатных анаэробов явл-ся маслянокислые бактерии рода Clostridium, бифидобактерии; 3-факультативные анаэробы – микр-мы, способные жить как в присутствии кислорода, так и без

него (осущ-ют как дыхание, так и брожение). В клетках факультативных анаэробов присутствуют кроме окислительно-восстановительных ферментов, переносящих водород и электроны на кислород (участвуют в процессе дыхания) специфические ферменты (участвуют в процессе брожения). К факультативным анаэробам относятся дрожжи, молочнокислые, пропионовокислые бактерии. Энергия,образуемая при энергетическом обмене, трансформируется в энергию макроэргических связей молекул АТФ. Процесс обр-ия АТФ наз. фосфорилированием.Механизм обр-ия АТФ у разных групп микр-ов неодинаков. Поэтому различают субстратное, окислительное и фотофосфорилирование.Фотофосфор-ие – обр-ие АТФ при поглощении квантов света мол-ми хлорофилла. В р-те от мол-лы хлорофилла отрываются электроны, кот-ые, проходя по цепи переноса электронов, отдают свою энергию системе АДФ-АТФ, в рез-те чего энергия света трансформируется в энергию макроэргических связей АТФ.Субстратное фосфор-ие–обр-ие АТФ непосред-но на мол-ле субстрата. Протекает в анаэробных усл-ях (в процессе гликолиза).Окисл-ное фосфорил-ие – обр-ие АТФ одновременно с процессом переноса протонов и электронов по дыхательной цепи ферментов. На каждые 2 атома водорода, поступившие в дых-ую цепь, синтез-ся 3 молекулы АТФ.Окислительное фосфорил-ние осуществ-ся аэробными и факультативно-анаэробными микро-ми.

29.Энергетический метаболизм хемоорганогет-в, исп-х процессы брожения. Брожение – окислительно-восстановительный процесс, проходящий в анаэробных усл-х и приводящий к образованию АТФ, в кот-м роль донора и акцептора атомов водорода играют орг-ие соед-ия. Обр-ние молекул АТФ при брожении проис-т путем субстратного фосфорилирования. Чаще всего в процессах брожения микр-мы исп-ют углеводы. Сущ-ет несколько типов брожения, названия кот-х даются по конечному продукту: спиртовое, пропионовокислое, молочнокислое, маслянокислое и т.д

Первый этап окисления углеводов в процессе брожения включает гидролиз углеводов до простых сахаров и изомеризацию их до глюкозы.На втором этапе глюкоза через ряд последовательных реакций окисляется в ПВК. Этот процесс наз-ся гликолизом. Третий этап. ПВК при серии последовательных реакций претерпевает превращения, характер кот-х зависит от ферментативных особенностей того или иного возбудителя. Так, в клетках дрожжей имеются специфические ферменты – пируватдекарбоксилаза и алкогольдегидрогеназа, осуществляющие превращение ПВК в этиловый спирт.