100.Источники углерода, азота и др. Элементов для пищ-ти.

В конструкт. Метаболизме осн. Роль автотрофы – способны синтерз-ть все киш. Кл. из СО2. Гетерос- ист. Орг.соед. наиб. Степень гетеротр-ти у прокориот. Особая гр. Гет-в – олиготрофные способные расти при низких концентр.отв-в N2- один из основных элементов. N2- быв. В окисл и восст форме – нитраты попреб.прокариот. N2- конструкт.метоболизм, применяется в форме вост.нитр-ов происход.по д-ем ф-ов нитратредукторы молек-лы очевидно выд-т под д-вием фермента NH3. S- входит в состав АК. Р- необходимый компонент фосфолипа. В природ. S-в форме неорг.соединения (SO4). Прокориоты для биосинтетич.усилений потреб-ет S в форме сульфата ,который вос-ся до сульфатов в форме фосфатов удовлет-т прокариот в этом элементе. В сем.прокар.необход. Ме,которые могут быть в виде Н (Mg,Са,Fe). Они входят в соста метоболитов этим объясн-ся их роль. Уч-ет в жизненно важных ф-ях орг.соединен.необходимы в очень малых кол-х яв-ся фактором роста.

110.Строение генетического аппарата прокариот . Установлено, что генетический материал прокариотных организмов, как и эукариотных, представлен ДНК , но имеются существенные различия в его структурной организации. У прокариот ДНК представляет собой более или менее компактное образование, занимающее определенную область в цитоплазме и не отделенное от нее мембраной, как это имеет место у эукариот. Чтобы подчеркнуть структурные различия в генетическом аппарате прокариотных и эукариотных клеток, предложено у первых его называть нуклеоидом в отличие от ядра у вторых. При электронно-микроскопическом наблюдении видно, что нуклеоид прокариот, несмотря на отсутствие ядерной мембраны, довольно четко отграничен от цитоплазмы, занимает в ней, как правило, центральную область и заполнен нитями ДНК диаметром около 2 нм. Не исключено, что на выявляемую в электронном микроскопе организацию прокариотной хромосомы большое влияние оказывают условия фиксации препарата. По имеющимся наблюдениям, в живой клетке нуклеоид занимает больше места в цитоплазме. Вся генетическая информация прокариот содержится в одной молекуле ДНК, имеющей форму ковалентно замкнутого кольца и получившей название бактериальной хромосомы . (В прокариотной клетке ДНК может находиться и вне бактериальной хромосомы - в плазмидах , но последние не являются обязательными клеточными компонентами). Длина молекулы ДНК в развернутом виде может составлять более 1 мм, т.е. почти в 1000 раз превышать длину бактериальной клетки Хромосомы большинства прокариот имеют молекулярную массу в пределах величины (1-3), умноженной на 10 в степени 9 ДаВ зависимости от условий нуклеоид прокариотной клетки может состоять из одной или некоторого числа копий хромосомы. быть простыми.

112. Разложение целлюлозы в аэробных условиях. В хорошо аэрируемых почвах целлюлозу разлагают и используют аэробные микроорганизмы, а в анаэробных условиях-в основном клостридии. В аэробных условиях значит. роль в разложении целлюлозы принадлежит грибам. Они в этом отношении эффективнее бактерий, особенно в кислых почвах и при разложении целлюлозы, инструктированной лигнином(древесины). Большую роль играют в этом процессе представители двух родов- Fusarium и Chaetomium.Целлюлозу расщепляют также Aspergillus fumigates, Botrytis cinerea, Trichoderma viride, Chaetomium globos, Myrothecium verrucaria. Три последних вида служат тест- организмами для выявления распада целлюлозы, а также при испытании средств, применяемых для пропитки различных материалов с целью предохранить их от действия микроорганизмов, разлагающих целлюлозу. Грибы образуют целлюлазы, кот можно выделить из мицелия и из мицелия и из питательной среды. Cytophaga и Sporocytophaga- аэробные бактерии, разлагающие целлюлозу. Использовать целлюлозу как субстрат для роста могут многие из тех аэробных бактерий, кот можно было бы назвать «всеядными». Некот из них используют целлюлозу только в тех случаях, когда нет других источников углерода. Среди актиномицетов сущ-ют лишь несколько видов целлюлозоразлагающих видов: Micromonospora chalcea, Strepto-sporangium.

113. Микробиологический контроль будет действенным и будет способствовать значит. улучшению работы предприятия, только если он сочетается с санитарно-гигиеническим контролем, назначение кот-обнаружение патогенных микроорганизмов. Они обнаруживаются по содержанию кишечной палочки. Санитарно-гигиенич. Контроль включает проверку чистоты воды, воздуха производственных помещений, пищевых продуктов, санитарного состояния технологич. Оборудования, итвентаря. Он осуществляется микробиологической лабораторией предприятия. Задачей МК является возможно быстрое обнаружение и выявление путей проникновения микроорг-вредителей в производство, очагов и степени размножения их на отдельных этапах технологич. Процесса; предотвращение развития микрофлоры путем использования различных профилактических мероприятий; активное уничтожение ее путем дезинфекции с целью получения высококачественной готовой продукции. Посторонние микроорг. В производственной культуре выявляют путем микроскопирования и посевов на различные питательные среды. МК кроме проверки биологич. Чистоты включает такжк определение ее физиологич состояния, биохимической активности и т.д.

101.Важнейшие соединения клеток м-ов. Белки –сложные высокомолекуляр. В-ва ,в состав которых входят :С,N2,H2. в нек.S и Р. Все дел-ся на простые и сложные. К простым –аквабульены. В состав их входят АК. Простые вып-т роль запасных вещ-в.Сложные белки сост. Из прост.и добавочн.группы,небелков.природы жироподоб.в-ва. Жиры сост. С,О,Н2.Они представ.собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших ж.н.входят в состав цитоплазмы. Ферменты- сложные орг. В-ва белков природы которые участв.в к.р-и осущ.превращен.вещ-в в клетках напр-р связаны с обменом в-в .делся на экзофер.выд. в среду клет.оболоч.расщеп.сложные соед.на более простые, доступные для усвоения.

102. Катаболизм, анаболизм. Катаболизм-процесс метаболического распада,разложения на более простые вещества или окисления какого-либо вещества,обычно протекающий с высвобождением энергии в виде тепла и в виде АТФ. Анаболизм-совокупность химических процессов,составляющих одну из сторон обмена веществ в организме,направленных на образование составных частей клеток и тканей. Катаболизм – комплекс.прод-в расщепления пищев.в. У.В.связ.Б.кот-ое происходит в основном за счет р-ий окисления. В рез-те чего выд-ся энергия. У м-о разм-ся основ.формы кат.масс.брожение и дыхат-ые. При брожении наб-ся неполное распад.орган.вещ-в высвобождение незначит.кол-ва энергии конечн.пр-в. При аэроб.дых.обычно осущ-ся полное окисление орг-х в-в с выходом большим вол-ва с выходом энергии и обр-м водных энергий и обр-ем водных энергий конечн.продуктов(СО2 и Н2О). Высвобожден.при котор.орган.вещ-в свободн.энергия аккум-ся в форме АТФ. Биосинтез – объединяет процессы синтеза макромолекул клетки(НК,Б полиса хар-в) и более простых соединений присутств-х в окр.среде р-ий биосинтеза связаны с потреблением свободн. Энергией кот-я выраб-ся в пр-х дыханмя,брожения и сохран-ся в виде АТФ. Катаболизм и анаболизм протекает одновременно многие р-м и прмеж.пр-ты для них общие.

105.Роль соединений азота,фосфора,серы в метаболизме микробной клетки.

Минеральные вещ-ва клетки выделяют путем сожжения высушенной микробной массы в платиновом тигле.В составе золы клетки имеются:фосфор-9,6-55,23 %,натрий-11,6-33,79,калий-7,7-25,59,кальций-7,16-12,6,магний-0,12-9,81,железо-0,1,село-0,54-4,2,хлор-1,25% и микроэлементы в виде следов цинка,кадмия,меди,кобальта,бария,марганца,лития и др.Фосфор содержится в составе нуклеопротеидов,фосфолипидов и ферментов.Он выполняет важную роль в углеводном и липидном обмене.Поэтому питательные среды готовятся на богатой пептоном и фосфором мясной воде,не требующей добавления фосфора.Соединения фосфора в цитоплазме яв-ся аккумулятором энергии,освобождающейся в окислительном процессе.Сера входит в состав аминокислот цистина и метионина,участвует в окислительно-восстановительном процессе и в клеточном дыхании.Калий необходим для превращения углеводов в процессе хим. Реакций и синтеза клеточных веществ.Магний яв-ся активатором ряда ферментов(гексокиназы,пептидазы,карбоксилазы).Хлористый натрий обеспечивает изотоничность среды и физико-химические превращения в бактериальной клетке.Без его участия не может быть питательной среды для культивирования микробов.Железо принимает участие в окислительных и восстановительных процессах клетки.Кроме того,оно встречается в составе некоторых ферментов:оксидазы,пероксидазы,каталазы,цитохрома.Микроэлементы содержаться в составе ферментов и витаминов.Они участвуют в синтезе белков,витаминов и ферментов и усиливают некоторые окислительные процессы в бактериальной клетке.Физико-химические св-ва микробов.Удельной вес бактериальной клетки в среднем составляет 1,055.Поверхностные слои ее находятся в состоянии геля.Внутриклеточное осмотическое давление в 2 раза ниже,чем у клеток высших организмов.У молодых и растущих культур стафилококков и кишечной палочки давление может достигать 15-20 атм,пресноводные микробы имеют меньшее давление,чем микробы морей.Электрический заряд у многих бактерий отрицательный.

94) влияние давления,химических веществ,радиации на микроорганизмы. По отношению к давлению 1)пьезочувствительные(барачувствительные)-организмы которые при повышениидавления перестают расти. 2)пьезотолерантные(баротолерантные) организмы выдерживающие до 400 атм,но способные расти и при обычном давлении. 3)пьезофильные(барофильные) нуждающиеся для роста в повышенном давлении. Радиация 1)оказывающие физиологическое действие 2)оказывающее летальное и мутагенное действие, 3)оказывающее тепловое и механическое действие, Фотосинтез-процесс конверсии солнечной энергии в химическую.

107)Роль АТФ и ее образование в цикле трикарбоновых кислот и электронтранспортной цепи.

Большая часть АТФ образуется в цикле трикарбоновых кислот при переработке Ацетил-КоА. Ацетил-КоА под действием цитратсинтазы передает ацетильную группу оксалоацетату с образованием лимонной кослоты,которая поступает в цикл трикарбоновых кислот(цикл Кребса).В ходе одного оборота цикла лимонная кислота несколько раз дегидрируется и дважды декарбоксилируется с регенирацией оксалоацетата и образованием одной молекулы ГТФ(способом субстратного фосфорилирования),трёх НАДН и ФАДН2.Суммарное уравнение реакции: Ацетил-КоА+3НАДН+ФАД+ГДФ+Ф+2Н2О+КоА-SH=2КоА-SH+3НАДН+3Н+ФАДН2+ГТФ+2СО2. У эукариот ферменты цика находятся в свободном состоянии в матриксе митохондрий,только сукцинатдегидрогиназа встроена во внутреннюю митохондриальную мембрану.окислительное фосфорилирование.Основное кол-во молекул АТФ вырабатывается по способу окислительного фосфорилирования на последней стадии клеточного дыхания:в электронтранспортной цепи.Здесь происходит окисление НАД*Н и ФАДН2,восстановленных в процессах глаколиза,цикла Кребса и тд.Энергия,выделяющаяся в ходе этих реакций,благодаря цепи переносчиков электронов,локализованной во внутренней мембранемитохондрий(у прокариот-в цитоплазматической мембране),трансформируется в трансмембранный протонный потенциал.Фермент АТФ-синтеза использует этот градиент для синтеза АТФ,преобразуя его энергию в энергию хим. Связей.Конечным акцептором электрона в дыхательной цепи аэробов яв-ся кислород.

103.Ферменты — биологические катализаторы. Они катализируют тысячи химических реакций, из которых слагается метаболизм микроорганизма. В настоящее время известно около двух тысяч ферментов. Ферменты представляют собой белки с i молекулярной массой от 10000 до нескольких миллионов. Название ферменту дается по веществу, на которое он действует с изменением окончания на «аза». Оксидоредуктазы — это ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции. Они играют большую роль в процессах биологического получения энергии. К ним относятся дегидрогеназы (НАД, НАДФ, ФАД), цитохромы (Ь, с, сь а, а), ферменты, участвующие в переносе водорода, электронов и кислорода, и др. Трансферазы катализируют перенос отдельных радикалов, частей молекул или целых атомных группировок от одних соединений к другим. Например, ацетилтрансферазы переносят остатки уксусной кислоты — СН3СО, а также молекул жирных кислот; фосфотрансферазы, или киназы, обусловливают перенос остатков фосфорной кислоты Н2Р 0 3 2 _. Известны многие другие трансферазы (аминотрансферазы, фосфорилазы и т. д.). Гидролазы катализируют реакции расщепления и синтеза таких сложных соединений, как белки, жиры и углеводы, с участием воды. К этому классу относятся протеолитические ферменты (или пептидгидролазы), действующие на белки или пептиды; гидролазы глюкозидов, осуществляющие каталитическое расщепление углеводов и глюкозидов (р-фруктофуранозидаза, а-глюкозидаза, а- и р-амилаза, р-галактозидаза и др.); эстеразы, катализирующие расщепление и синтез сложных эфиров (липазы, фосфатазы). Лиазы включают в себя ферменты, катализирующие отщепление от субстратов определенных химических групп с образованием двойных связей или присоединение отдельных групп или радикалов к двойным связям. Так, пируватдекарбоксилаза катализирует отщепление С02 от пировиноградной кислоты. К лиазам относится также фермент альдолаза, расщепляющий шестиуглеродную молекулу фруктозо-1,6-дифосфата на два трех-углеродных соединения. Альдолаза имеет большое значение в процессе обмена веществ. Изомеразы осуществляют превращение органических соединений в их изомеры. При изомеризации происходит внутримолекулярное перемещение атомов, атомных группировок, различных радикалов и т. п. Изомеризации подвергаются углеводы и их производные, органические кислоты, аминокислоты и т. д. Ферменты этой группы играют большую роль в ряде процессов метаболизма. К ним относятся триозофосфатизомераза, глюкозофосфатизомера-за и др. Лигазы катализируют синтез сложных органических соединений из простых. Например, аспарагинсинтетаза осуществляет синтез амида аспарагина из аспарагиновой кислоты и аммиака с обязательным участием аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), дающей энергию для этой реакции. К группе лигаз относятся также карбоксилазы, катализирующие присоединение С02 к различным органическим кислотам. Например, фермент пируваткарбоксилаза катализирует синтез щаве-левоуксусной кислоты из пировиноградной и С02.