Тема 2.

Морфология, ультраструктура, функции и химический состав бактериальной клетки. Принципы систематики бактерий. Физиология и биохимия бактерий.

Цель:

Основной целью изучения данной темы является формирование у студентов знаний об основных морфологических особенностях эукариот, прокариот, вирусов и их отличиях;сформировать знания об ультраструктуре, функциях и химическом составе бактериальной клетки;показать принципы систематики бактерий;дать понятия о физиологии микроорганизмов, типах их питания, дыхания, особенностях роста и размножения, а также метаболизме бактерий.

Тезисы лекции:

Патогенные (болезнетворные) бактерии относятся к –надцарству

PROCARIOTAE:

ЦАРСТВА:

• protazoa- простейшие

• eucariotae –эукариоты

• vira-вирусы

• mycota-грибы

Прокариоты:

-фотобактерии (непатогенные)

-скотобактерии (scobes-тьма)-патогенные для человека и животных

3 Основные формы:

-кокки

-палочки

-спиралевидные бактерии

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА КЛЕТОК ПРОКАРИОТ И ЭУКАРИОТ

Признак	Прокариотная клетка	Эукариотная клетка
Средний размер	1-10 мкм	10-100 мкм
Ядерная мембрана	Отсутствует	Имеется
Хромосома	Одна	Несколько
Гистоны	Отсутствуют	Имеются
Тип деления	Бинарный	Митотический
Специализированные мембранные структуры	Отсутствуют	Имеются
Клеточная стенка	Образована пептидогиканами	Содержит хитин или целлюлозу
Стероиды клеточной стенки	Отсутствуют	Имеются
Рибосомы	70S	80S
Анаэробное дыхание	Возможно	Обычно отсутствует
Тканевая дифференцировка	Отсутствует	Обычно имеется
Фиксация азота	Возможна	Невозможна

Основные компоненты бактериальной клетки:

- клеточная стенка

-цитоплазма

-цитоплазматическая мембрана

-нуклеоид

Дополнительные компоненты бактериальной клетки:

-капсула

-споры

-жгутики

-реснички

Предмет физиологии бактерий - исследования функций, то есть всех физиологических и биологических процессов, происходящих в бактериальной клетке, а также физических, химических и биологических превращений, вызываемых микроорганизмом окружающий среде.

Основной изучения физиологии бактерий является исследование химического состава этих микроорганизмов. Для роста и размножения микроорганизмов необходимы источники питания. Питание обеспечивает бактериальную клетку пластическим материалом для самовоспроизведения и энергией.

Механизмы питания:

1. Пассивная диффузия

2. Облегченная диффузия

3. Активный перенос

4. Транслокация радикалов

Сущность процесса дыхания бактерий заключается в протекании биохимических реакций, в результате которых образуется АТФ, являющаяся универсальным переносчиком химической энергии между взаимно противоположными процессами выделения и потребления энергии.

Существуют:

• Облигатные аэробы

• Облигатные анаэробы

• Факультативные анаэробы

• Микроаэрофилы (рост при повышенном содержании углекислого газа и низком содержании кислорода)

• Аэротолерантные (выживают, но не растут в течение короткого периода времени в присутствии атмосферного кислорода).

Ферменты бактерий.

По локализации:

• экзоферменты (выделяются в окружающую среду)

• эндоферменты (локализуются в клетке)

Конститутивные - синтезируются в клетке без наличия определенного субстрата.

Индуцибильные – концентрация их возрастает при наличии определенного субстрата.

Одним из методов лабораторной диагностики инфекционных заболеваний является бактериологический. Его целью является идентификация - определение вида микроорганизма. Для этого проводится выделение чистой культуры бактерий (чистая культура - бактерии одного вида).

Вид - это совокупность микроорганизмов, имеющих единое происхождение и генотип, сходных по своим биологическим признакам и обладающих наследственно закрепленной способностью вызывать в стандартных условиях качественно определенные процессы. Для установления вида микроба изучаются его биологические свойства - морфология, тинкториальные, культуральные, биохимические свойства, антигенная структура и т.д.

Культивирование микроорганизмов - это создание оптимальных условий для роста и размножения микроорганизмов. Культуральные свойства бактерий определяются на плотных и жидких питательных средах.

Условия культивирования бактерий:

-питательная среда

-оптимальная температура

-аэробные или анаэробные условия

-время культивирования

В зависимости от температуры культивирования, микроорганизмы делятся на:

- психрофилы - растут при температуре 6-10ºС

- мезофилы - 34-37ºС

- термофилы - при высокой температуре.

Время культивирования - чаще всего 18-24 часа, но может быть 2-60 суток.

Рост – координированное воспроизведение всех клеточных компонентов и структур, ведущее к увеличению массы клетки.

Размножение – увеличение числа клеток в популяции.

Фазы размножения:

1. Исходная (не изменяется)

2. Задержки размножения (приспособление)

3. Экспоненциальная (логарифмическая)

4. Отрицательного ускорения (истощение)

5. Стационарная (равновесие)

6. Ускоренной гибели

7. Логарифмической гибели

8. Уменьшения скорости отмирания

Иллюстративный материал:

презентация в «PowerPoint» с фотографиями, схемами, таблицами, фильмами

Контрольные вопросы (обратная связь):

1.Основные и дополнительные компоненты бактериальной клетки. Их функции.

2.Принципы систематики бактерий.

3.Питание, дыхание, рост и размножений бактерий.