- •2.Основные характеристики санитарно-показательных микроорганизмов
- •3.Микрофлора воздуха
- •4. Микробиология водоемов. Автохтонная, аллохтонная микрофлора. Сапробность водоемов.
- •5.Санитарно-микробиологическое исследование воды
- •6.Санитарно-микробиологическое исследование воды: определение санитарно-показательных микроорганизмов водоемов.
- •7. Цели санитарно-микробиологического исследования почвы. Периодичность и отбор проб. Подготовка и обработка почвы для анализа.
- •8. Санитарно-микробиологическое исследование почвы: индикаторные микроорганизмы для оценки санитарного состояния почвы.
- •11. Микробиология молока. Молоко как питательная среда для микроорганизмов. Фазы изменения микрофлоры молока при хранении. Обмен веществ, осуществляемый микроорганизмами в молоке.
- •12. Микробиология масла: сливочного, сладко-сливочного, кисло-сливочного, маргарина молочного. Виды порчи масла.
- •14.Микробиология сыра.
- •1 Подготовка молока к свертыванию
- •2 Свертывание и получение сырной массы
- •3 Стадия созревания
- •Органолептические и лаб методы кач. Сыра.
- •Классификация сорта и виды сыров
- •17. Микробиология яиц и яичных продуктов. Пути обсеменения яиц микрофлорой. Изменение качества яиц при хранении, пороки яиц
- •18.Микробиология мяса и мясных продуктов: пути и источники обсеменённости мяса микроорганизмами. Факторы, влияющие на развитие микроорганизмов при созревании мяса.
- •19.Микробиология мяса и мясных продуктов. Виды порчи мяса. Пищевые токсикоинфекции и токсикозы, передающиеся через мясо
- •20.Микробиология мяса и мясных продуктов: источники обсеменения колбасных изделий микрофлорой. Изменение микрофлоры фарша при изготовлении вареных и полукопченных колбас. Виды порчи колбас.
- •21.Нормальная микрофлора организма человека: значение микрофлоры, основные понятия, характеристика биотопов организма.
- •23.Микробная эволюция с позиций системной концепции зарождения биосферы. Пребиотический, переходной и биотический этапы зарождения биосферы.
- •25 Трофическая структура микробного сообщества, синтрофия, экологические ниши. Характеристика, особенности и распределение на группы психрофилов, термофилов.
- •26 Разнообразие биотических связей между микроорганизмами. Микориза высших растений. Эндо- и экзомикориза
- •27 Токсическое действие кислорода на микроорганизмы. Защитные механизмы от токсического действия кислорода.
- •28.Торможение жизненной активности: основные понятия, биохимическая и биологическая сущность тжа.
- •31. Состав бактериальных сообществ Земли, формировавшихся в процессе эволюции биосферы. Роль водных и наземных растений в формировании бактериальных сообществ.
- •37. Микробиологическое преобразование микроорганизмов различных форм азота. Молекулярно-генетический уровень симбиотической азотфиксации.
- •38.Микробиологические и биохимические аспекты очистки сточных и промышленных вод. Формирование и состав микробных сообществ и консорциумов.
- •39.Биология дрожжей и экология дрожжей. Цитология, морфология, бесполое, половое размножение и жизненные циклы дрожжей. Местообитания в природе. Промышленное использование. Систематика дрожжей.
27 Токсическое действие кислорода на микроорганизмы. Защитные механизмы от токсического действия кислорода.
Среда с содержанием кислорода является агрессивной по отношению к органическим формам жизни. Это связано с образованием активных форм кислорода в процессе жизнедеятельности или под действием различных форм ионизирующего излучения, значительно более токсичных, чем молекулярный кислород O2. Фактор, определяющий жизнеспособность организма в среде кислорода[4] — наличие у него функциональной антиоксидантной системы, способной к элиминации:супероксид-аниона(O2−),перекиси водорода(H2O2), синглетного кислорода(O.), а также молекулярного кислорода (O2) из внутренней среды организма. Наиболее часто подобная защита обеспечивается одним или несколькими ферментами:
супероксиддисмутаза, элиминирующая супероксид-анион(O2−) без энергетической выгоды для организма
каталаза, элиминирующая перекись водорода(H2O2) без энергетической выгоды для организма
цитохром- фермент, отвечающий за перенос электронов от NAD•H к O2. Этот процесс обеспечивает существенную энергетическую выгоду организму.
Аэробные организмы содержат чаще всего три цитохрома, факультативные анаэробы — один или два, облигатные анаэробы не содержат цитохромов.
Анаэробные микроорганизмы могут активно воздействовать на среду[2] , создавая подходящий окислительно-восстановительный потенциал среды (напр. Cl.perfringens). Некоторые засеянные культуры анаэробных микроорганизмов, прежде чем начать размножаться, снижают pH20 с величины [20-25] до [1-5], ограждая себя восстановительным барьером, другие — аэротолерантные — в процессе жизнедеятельности продуцируют перекись водорода, повышая pH20[5].
Дополнительная антиоксидантная защита может обеспечиваться синтезом или накоплением низкомолекулярных антиоксидантов: витамина С, А, E, лимонной и других кислот.
Передовой линией защиты от токсического действия производных О2 являются ферменты: супероксиддисмутаза , захватывающая молекулы О2- каталаза и пероксидаза, улавливающие Н2О2:
2Н2О2 -> (при участии каталазы) -> 2Н2О + О2 (10)
Н2A + Н2О2 -> (при участии пероксидазы) -> A + 2Н2О (11)
Они сводят до минимума концентрацию в клетке О2- и Н2О2 и не дают им возможности взаимодействовать с образованием ОН* Супероксиддисмутаза обнаружена у хемотрофных прокариот , использующих О2 (облигатно и факультативно аэробных форм), а также у изученных представителей из групп фотосинтезирующих прокариот . Среди анаэробов фермент найден у подавляющего большинства аэротолерантных форм. Исключение составляют некоторые молочнокислые бактерии, однако в клетках большинства из них содержатся высокие концентрации (до 30 мМ) ионов двухвалентного марганца. Оказалось, что Mn2+, для которого показана способность окисляться под действием О2-, в таких концентрациях способен так же эффективно убирать образующиеся супероксидные ионы, как это делает супероксиддисмутаза, содержание которой в клетке обычно поддерживается на микромолярном уровне. Таким образом, у этих молочнокислых бактерий функцию нейтрализации О2- выполняют ионы Mn2+.
В клетках некоторых видов молочнокислых бактерий не найдено ни супероксиддисмутазы, ни высоких концентраций Mn2+. Эти виды характеризуются очень высокой чувствительностью к О2.
Среди облигатных анаэробов супероксиддисмутаза обнаружена у многих представителей рода Clostridium . Изучение их устойчивости к О2 обнаруживает четкую связь с содержанием в клетках этого фермента. Виды, имеющие супероксиддисмутазу, характеризуются умеренной или даже высокой устойчивостью к О2 по сравнению с видами, у которых этот фермент отсутствует. Супероксиддисмутаза найдена у разных видов строго анаэробных бактерий. Число организмов с не выявленной до сих пор супероксиддисмутазой очень мало.
Обнаружение супероксиддисмутазы у строгих анаэробов (гораздо более распространенное, чем предполагали раньше) ставит вопрос о ее физиологической роли у этих организмов. Способность последних расти только в бескислородной среде делает неясным функции фермента в данных условиях. Возможно, что только при попадании строгого анаэроба в неблагоприятные для него аэробные условия синтез фермента индуцируется молекулярным кислородом, что и обеспечивает организму защиту от О2 в этих условиях.
Супероксиддисмутаза - фермент, содержащий в активном центре в качестве простетической группы ионы металла. У прокариот - это атомы марганца и/или железа. Большинство изученных супероксиддисмутаз построено из двух идентичных субъединиц, каждая из которых содержит по одному атому металла. Fe- и Mn-ферменты сходны по аминокислотной последовательности. Попытки выявить связь между физиологическими и иными особенностями организмов и металлоформой содержащегося в них фермента не привели к определенному заключению. И та и другая формы супероксиддисмутазы обнаружены у представителей грамположительных и грамотрицательных прокариот, среди фото-и хемотрофов, облигатных анаэробов, аэробов и факультативно анаэробных форм. Более того, обе металлоформы супероксиддисмутазы могут присутствовать у одного организма и даже входить в состав молекулы одного фермента. Для некоторых видов показано, что синтез того или иного типа фермента зависит от наличия ионов металла в среде культивирования.
Супероксиддисмутаза изученных хемотрофных прокариот - не связанный с мембранами фермент, локализованный в цитоплазме. УЕ. coli , в клетках которой обнаружены Fe-, Mn- и Fe/Mn-формы фермента, Fe-супероксиддисмутаза локализована впериплазматическом пространстве , а Mn-содержащий фермент - в цитоплазме . В связи с этим высказывается предположение, что металлоформы фермента играют разную роль в защите клетки от О2: Fe-содержащий фермент защищает клетку от экзогенных супероксидных анионов, а Mn-содержащий - от эндогенных.
Особо остро стоит проблема защиты от молекулярного кислорода и его производных в клетках цианобактерий . Вероятно, именно они впервые в наибольшей степени ощутили последствия токсических эффектов кислорода. Супероксиддисмутаза найдена у всех цианобактерий. В клетках Anacystis nidulans ( Synechococcus ) Fe-супероксиддисмутаза, составляющая до 90% от общего количества фермента, локализована в цитозоле клетки, а Мn-содержащая форма - в тилакоидах . Функция последней формы фермента сводится, вероятно, к перехвату ионов О2, возникающих в процессе фотосинтетического электронного транспорта.