Контрольная работа по: Основы микробиологии

 

 

 

 

Контрольная работа №2

По предмету:

Основы микробиологии

 

 

 

 

 

 

Дата: 09.03.2009

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант №25

Темы для выполнения контрольной работы:

1. Гетеротрофное питание  микроорганизмов. Сапрофиты, их роль в природе; паразиты, их значение в жизни человека.

2. Превращение пектиновых веществ  в аэробных и анаэробных условиях, их возбудители и практическое  значение процессов.

 

Микробиология занимается изучением строения и функций микроскопически малых существ, их распространения и биохимической активности. Эта наука бурно развивается в связи с тем, что микроорганизмы имеют большое практическое значение. Кроме того, они являются удобным объектом для решения общебиологических проблем. В связи с этим курс микробиологии имеет важное значение для подготовки студентов

 

 

Гетеротрофные микроорганизмы

использующие для своего питания готовые органические соединения (в отличие от автотрофных организмов, способных первично синтезировать необходимые им органические вещества из неорганических соединений углерода, азота, серы и др.). К Гетеротрофным организмам относятся все животные и человек, а также некоторые растения, грибы, многие паразиты и сапрофиты покрытосеменных растений и микроорганизмы. Однако разделение растений и микроорганизмов на гетеротрофные и автотрофные, несмотря на принципиальное различие в типе их обмена веществ, довольно условно. Даже типичные автотрофы - фотосинтезирующие зелёные растения - могут усваивать некоторое количество органических веществ из почвы через корни, но их рост и развитие лучше протекают на минеральных источниках азота. Некоторые автотрофы нуждаются в присутствии в среде витаминоподобных веществ, необходимых для автотрофного синтеза, и т.д. В 1921 русский учёный А. Ф. Лебедев показал, а в 1933 с помощью изотопного метода американские учёные Г. Вуд и Ч. Веркман подтвердили, что даже ярко выраженные Гетеротрофные организмы (некоторые бактерии, грибы и др.) способны усваивать углерод CO2. Гетеротрофный синтез обеспечивает незначительное накопление органического вещества (до 10% всего углерода организма). Возможность усвоения CO2 клеткой, не содержащей зелёного (или иного) пигмента, имеет принципиальное значение для понимания эволюции хемосинтеза и фотосинтеза. К гетеротрофным организмам относят организмы, для которых источником углерода служит окисление сложных органических соединений - углеводородов жиров, белков. Такие Гетеротрофные организмы различают по потребности в тех или иных органических соединениях (что зависит от степени их участия в обмене веществ организмов), а также по возможности синтезирования этих соединении самими организмами. К числу необходимых, но несинтезируемых Гетеротрофные организмы веществ относятся т. н. незаменимые аминокислоты, витамины и близкие к ним соединения Осуществляя разложение и минерализацию сложных органических веществ, Гетеротрофные микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ в природе.

Сапрофиты, их роль в природе

Сапрофиты (от греч. Saprós — гнилой и phytón — растение), растения, питающиеся органическими веществами отмерших организмов или выделениями живых. По типу питания сапрофиты относятся к гетеротрофным организмам. Вместе с автотрофными организмами играют важную роль в круговороте веществ в природе, поскольку сапрофиты осуществляют разложение трупов и выделений животных до воды, двуокиси углерода, аммиака и других неорганических соединений. Сапрофиты встречаются главным образом среди бактерий, актиномицетов и грибов. Среди водорослей типичные сапрофиты — политома (семейство хламидомонадовых), прототека (семейство протококковых) и др. Некоторые сапрофиты могут переходить к питанию на живых организмах (см. Паразитизм), а ряд фотосинтезирующих организмов (например, из зелёных водорослей) может питаться и сапрофитно.

Приспособленность паразитов к жизни в организме человека. Формирование у паразитов в процессе эволюции приспособлений, защищающих их от неблагоприятных воздействий среды. Высокая плодовитость паразитов — важная черта приспособленности. Эволюция паразитов в направлении увеличения численности потомства. У паразитов многих видов размножение происходит в организме не только основного, но и промежуточного хозяина. Значительное развитие органов размножения, гермафродитизм.

 

ПАРАЗИТИЧЕСКИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ.

 

Это невидимые простым глазом представители всех царств микрожизни  - эукариоты, прокариоты, вирусы и плазмиды. Они занимают низшую ступень эволюции, но играют важную и разнообразную роль в общей природе, в патологии животных, человека и растений.

 

ВИРУСЫ И ПЛАЗМИДЫ – абсолютно внутриклеточные паразиты. В организме человека вирусы вызывают детские инфекции (краснуха, корь, паротит), а так же  гепатиты, герпетическую инфекцию, грипп, энцефалиты, бешенство, геморрагическую лихорадку и т.д..  Лечение вирусных инфекций крайне затруднено в связи с тем, что вирусы обладают высокой приспособляемостью к внешним воздействиям, очень быстро формируя собственные системы защиты.

 

ПРОКАРИОТЫ – бактерии, низшие водоросли, спирохеты, актиномицеты, риккетсии, хламидии, микоплазмы. Это многочисленная группа микробов, которые населяют организм человека и все объекты окружающей среды.

 

Именно эти представители вызывают разнообразные острые и хронические воспалительные процессы в организме человека: риниты, фарингиты, гаймариты, и особо опасные инфекции (сибирскую язву, туляремию, бруцеллез, чуму и т.д.) туберкулез, проказу, тиф и т.д. Хронические воспалительные процессы в половых органах также  вызываются  представителями этой группы бактерий (хламидиоз, уреаплазмоз и т.д.)

 

ЭУКАРИОТЫ – это простейшие, дрожжи и нитчатые грибки. Грибки поражают преимущественно кожу, волосы, ногти, но в последние годы значительно увеличилась заболеваемость внутренних органов, связанная с патогенными и условнопатогенными грибками – это болезни легких (аспергиллез), придаточных пазух носа, половых органов (молочница), органов ЖКТ (микотический дисбактериоз). Особенностью этих заболеваний является устойчивость грибков к терапевтическим воздействиям.

 

Наиболее известные представители простейших – это амебы, вызывающие дезинтерию, лямблии, лейшмании, трихоманады, трипаносомы, плазмодии малярии, токсоплазмы (поражающие внутренние органы и мозг).

 

ГЕЛЬМИНТЫ – это паразитирующие в организме человека или животных черви. Болезненные острые и хронические состояния, вызываемые гельминтами, называются гельминтозами. Насчитывают более 150 нозологических форм гельминтозов, при этом может происходить одновременное заражение несколькими видами гельминтов. Течение заболевания различное от субклинических до тяжелейших форм с летальным исходом в зависимости от вида возбудителя, интенсивности  и ряда экзо- и эндогенных факторов. Гельминтозы обычно протекают хронически.

 

В неосложненных случаях излечение от гельминтозов обеспечивает полное восстановление здоровья. При гельминтозах, протекающих с выраженной органной патологией, дегельминтизация способствует прекращению прогрессирования поражений (хронического гастрита,  хронического гепатита и т.д.) рубцеванию язв, исчезновению общих признаков сенсибилизации организма: астматических приступов, кожных высыпаний, нормализации количества эозинофилов в крови и др.

 

При внедрении паразитов в организм человека и длительном паразитировании в теле страдают не только  органы, но и иммунная система. Процесс постоянной борьбы с чужеродными антигенами приводит не только к истощению, но и развитию вторичного иммунодефицита. В таких случаях и развиваются тяжелые хронические заболевания, не поддающиеся обычным методам лечения. Паразиты получают самое лучшее питание. Они потребляют самое питательное из меню своего хозяина, оставляя ему лишь крохи. У многих людей, ведущих правильный образ жизни и правильно питающихся, не наблюдается значительных улучшений в состоянии здоровья только из-за наличия у них паразитов. Оздоровление организма с помощью питания, упражнений, закаливающих процедур без предварительного избавления от паразитов дает гораздо меньший эффект.

Превращение пектиновых веществ в аэробных и анаэробных условиях, их возбудители и практическое значение процессов.

Пектин — очищенный полисахарид, полученный экстракцией цитрусового или яблочного жома. Является гелеобразователем, стабилизатором, загустителем, влагоудерживающим агентом, осветлителем, веществом, облегчающим фильтрование и средством для капсулирования, зарегистрирован в качестве пищевой добавки E440. Пектин используют в производстве конфет, производстве фруктовых начинок, кондитерских желейных и пастильных изделий, молочных продуктов, десертов, мороженного, комбинированного масла, майонеза, кетчупа, мармелада, зефира, желейных начинок для конфет, пастилы.

Пектиновые вещества, полученные из различных растительных источников разнообразными методами, представляют собою порошки без запаха и слизистые на вкус от светлокремового до коричневого цвета. Цитрусовые пектины обычно светлее яблочных. Во влажной атмосфере пектины могут сорбировать до 20% воды. В избытке воды они растворяются. В отличие от сахарного песка, который сразу же после попадания в воду начинает растворяться, частица пектинового порошка, попав в воду, всасывает ее, словно губка, увеличиваясь в размерах в несколько раз, и только после достижения определенного размера начинает растворяться. Если частицы пектинового порошка при соприкосновении с водой находятся близко друг к другу, то, всасывая воду и разбухая, они слипаются, образуя один большой липкий ком, чрезвычайно медленно растворяющийся в воде.

Брожение пектиновое — разложение пектиновых веществ микроорганизмами в анаэробных условиях с образованием газов и органических кислот. Пектиновые бактерии с помощью фермента пектиназы разрушают пектин с образованием пектиновой кислоты, превращающейся далее в галактуроновую кислоту. Образующиеся одновременно углеводы (арабиноза, галактоза и др.) сбраживаются пектиноразлагающими бактериями с образованием уксусной, муравьиной, масляной кислот, водорода и углекислоты. Пектиновые бактерии играют существенную роль в разложении растительных остатков в п. и в мацерации растительного материала при мочке прядильных волокон.

Разложение пектиновых веществ микроорганизмами

 

Пектиновые вещества представляют собой полисахариды трех типов протопектин - водонерастворимая составная часть клеточной стенки, пектин - водорастворимый полимер галактуроновой кислоты, содержащий мети-лэфирные связи, пектиновая кислота - водорастворимый полимер галактуроновой кислоты, свободный от метилэфирных связей.

Пектиновые вещества содержатся в мякоти и кожице плодов, ягод. При кипячении образуют желе (после застывания). Бактерии и грибы могут разлагать пектиновые вещества в аэробных и анаэробных условиях. Аэробные - Bacillus (Вас. macer-ans, Вас. polymyxa), а также многие грибы. Анаэробные - Clostndium (Cl. pectmovo-rum, Cl. felsmeum). Пектины разрушаются и под влиянием фитопатогенных грибов и бактерий, которые проникают в ткани плодов, овощей и вызывают болезни типа гнилей. Микроорганизмы синтезируют три группы экзоферментов, катализирующих распад пектиновых веществ.

Протопектиназа катализирует разложение протопектина до пектина.

Пектинэстераза гидролизует метилэфирную связь пектина с образованием пектиновой кислоты и метилового спирта.

Пектиназа - разрушает связи между моносахаридными остатками галактуроно-вой кислоты, пектина или пектиновой кислоты. Распад пектиновой кислоты может быть выражен следующей схемой:

 

С46Н68040 + пН20 = СНО(СНОН)4СООН + С6Н12О6 + С5Н1005 + С5Н10О5 + СН3ОН + СН3СООН пектиновая к-та       галактуроновая к-та   галактоза ксилоза    арабиноза метанол   уксусная к-та

Продукты распада пектиновой кислоты (сахара) окисляются или сбраживаются 
разнообразной микрофлорой. В анаэробных условиях - это маслянокислое брожение. Пектиновое брожение используется при мочке волокнистых растений (лен, конопля, кенаф и т. д.). Разложение пектиновых веществ в аэробных условиях – это "гнили" плодов и овощей. Размягчение консервированных огурцов вызывают возбудители Bacillus. 

Аэробное разложение пектиновых веществ широко распространено в природе и имеет огромное значение в процессах минерализации растительных остатков. В практике может приносить большой вред, разрушая древесину, бумагу, хлопковое волокно и т. п.

Маслянокислое брожение

Это сложный процесс превращения Сахаров в анаэробных условиях в масляную кислоту.

С6Н1206 = СН3СН2СН2СООН + 2С02 + 2Н2 +Q 

Кроме основных продуктов при брожении образуются побочные продукты ацетон, этиловый, бутиловый спирты, уксусная кислота.

Химизм маслянокислого брожения - это гликолиз до стадии образования пиро-виноградной кислоты. Пировиноградная кислота расщепляется до ацетилкоэнзима А (СН3СОКоА), СО2 и Н2. Две молекулы коэнзима конденсируются и через ряд превращений образуется масляная кислота.

Возбудители Clostndium butyncum - строгие анаэробы Способны сбраживать не только сахара, но и расщепляют крахмал, пектиновые вещества и т. д. Они широко распространены в природе - почве, на дне водоемов (в иле), в навозе, а также на плодоовощном сырье и в пищевых продуктах. В народном хозяйстве приносят значительный ущерб, вызывая порчу консервов (бомбаж), прогоркание молока, молочных продуктов, низкокислотных консервированных плодоовощных продуктов - компотов, соков, вспучивание сыров и т. д.

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. Жарикова Г.Г. Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена: Учебник для студ. Высш. Учеб. Заведений / Гаяна Григорьевна Жарикова. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.
2. Мудрецова-Висс К.А. и др. Микробиология, санитария и гигиена: Учебник. – М.: Деловая литература, 2001.
3. Жарикова Г.П. и др. Микробиология, санитария и гигиена пищевых производств: практикум. – М.: Гелан, 2001.