Микробы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

1. Химический  состав микробов…………………………………..2

2. Приведите схему распада белка под влиянием микробов в аэробных и анаэробных условиях…………………………………4

3.Составьте схему взаимодействия микробиологии с другими науками, в том числе с товароведением…………………………..9

4.Список литературы……………………………………………….15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Химический состав микробов.

Микробы – это биологическое название целой группы живых микроорганизмов, которых нельзя увидеть невооружённым глазом, настолько они малы. Их можно увидеть только при сильном увеличении. Элементарной основой органических и минеральных веществ микробной клетки являются водород, кислород, азот. Важное значение имеют также железо, фосфор, калий, натрий, кальций, магний, марганец и другие элементы. В состав микроорганизмов входят вода, белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, минеральные вещества.

Вода составляет основную массу микроорганизмов тела. Количество ее колеблется в вегетативных клетках микробов от 75 до 85% . Содержание воды в теле различных микробов неодинаково: оно меняется в зависимости от вида, возраста, питания, состава среды обитания.  Удаление воды из клетки, высушивание приостанавливают процессы метаболизма. Большинство микроорганизмов хорошо переносят высушивание. При недостатке воды микроорганизмы не размножаются. Высушивание в вакууме из замороженного состояния (лиофилизация) прекращает размножение и способствует длительному сохранению микробных особей.

  Основа всех жизненных структур микроорганизмов являются белки. Наличие в белках большого количества химических функциональных групп и своеобразие строения молекул белков определяют видовые и специфические признаки микробов. Большая часть белков обладает ферментативной активностью.

Белки бактериальной  клетки обусловливают антигенность и иммуногенность, вирулентность, видовую принадлежность бактерий.

Нуклеиновые кислоты бактерий выполняют функции, аналогичные нуклеиновым кислотам эукариотических клеток: молекула ДНК в виде хромосомы отвечает за наследственность,рибонуклеиновые кислоты участвуют в биосинтезе белка. Бактерии можно характеризовать (таксономически) по содержанию суммы гуанина и цитозина (ГЦ) в молярных процентах (М%) от общего количества оснований ДНК. Более точной характеристикой микроорганизмов является гибридизация их ДНК. Основа метода гибридизации ДНК . способность денатурированной (однонитчатой) ДНК ренатурироваться, т.е. соединяться с комплементарной нитью ДНК и образовывать двухцепочечную молекулу ДНК.

Углеводы бактерий представлены простыми веществами (моно- и дисахариды) и комплексными соединениями. Полисахариды часто входят в состав капсул. Некоторые внутриклеточные полисахариды (крахмал, гликоген и др.) являются запасными питательными веществами.

Липиды в основном входят в состав цитоплазматической мембраны и ее производных, а также клеточной стенки бактерий, например наружной мембраны, где, кроме биомолекулярного слоя липидов, имеется ЛПС. Липиды могут выполнять в цитоплазме роль запасных питательных веществ.

Липиды бактерий представлены фосфолипидами, жирными кислотами и гли-церидами.Наибольшее количество липидов (до 40 %) содержат микобактерии туберкулеза.

Минеральные вещества бактерий обнаруживают в золе после сжигания клеток. В большом количестве выявляются фосфор, калий, натрий, сера, железо, кальций, магний, а также микроэлементы (цинк, медь, кобальт, барий, марганец и др.).Они участвуют в регуляции осмотического давления, рН среды, окислительно-восстановительного потенциала, активируют ферменты, входят в состав ферментов, витаминов и структурных компонентов микробной клетки.

Характерный размер микробов составляет менее 0,1 мм. Иногда размеры микробов так малы, что их измеряют тысячными долями миллиметра. Те микробы, которые оказываются невидимыми даже с помощью микроскопа в науке называют вирусами.

 

2. Приведите схему распада белка под влиянием микробов в аэробных и анаэробных условиях.

 

Гниение, или аммонификация- это превращение органического азота в минеральный азот, разложение сложного белка до аммиака. Поэтому этот процесс и называется аммонификацией. Он проходит в несколько этапов в результате жизнедеятельности различных групп микроорганизмов, главным образом бактерий, а также актиномицетов и плесневых грибов.

Белок и другие азотистые  органические вещества всегда содержатся в больших количествах в остатках растений, животных и микробов.

Микробы производят гидролитическое  расщепление этих веществ при  помощи ферментов протеаз. Гидролиз белка может идти с образованием растворимых продуктов по схеме: белок → пептон → полипептиды  → аминокислоты. Образовавшиеся аминокислоты способны проникать внутрь микробной клетки, где они подвергаются дальнейшим превращениям - дезаминированию, при котором образуются аммиак, различные органические кислоты и другие более простые продукты.

Если процесс идет в аэробных условиях, то разложение идет до конечных продуктов, причем используется весь запас энергии белка. В анаэробных условиях расщепление белков идет менее глубоко. Если в составе белков имеется сера, то она освобождается в виде сероводорода или меркаптанов, имеющих неприятный запах. Из аминокислот ароматического ряда образуются фенол и дурно пахнущие индол и скатол.

Образовавшийся таким  образом аммиак, во-первых, частично идет на синтез азотистых веществ  тела самих микробов. Во-вторых, большая  часть накапливается в почве, причем интенсивность накопления его в почве зависит от определенного более узкого соотношения углерода и азота (меньше чем 25:1), так как азот идет только на синтез белка, а углерод, кроме синтеза, еще расходуется в процессе дыхания.

Микроорганизмы, участвующие в разложении белка, широко распространены в природе, во всех почвах и водоемах.

 Обычно здесь наблюдается  определенная последовательность  разложения белка. 

Сначала аммонификаторы разлагают  белок с образованием аммиака, а  затем нитрификаторы окисляют аммиак до азотной кислоты.

Из аэробных бактерий сюда относятся: спороносные - Бас. mycoides, Вас. mesentericus (картофельная палочка), Вас. subtilis (сенная палочка) и др.; неспороносные - Bact. prodigiosum (чудесная палочка), имеющая красный пигмент, Bact. fluorescens, выделяющая зеленоватый пигмент, и др. Из факультативных анаэробных - протейная палочка, одна из вызывающих наиболее глубокий распад белков (NH₃, СН₄, СО₂, Н₂О и др.).К анаэробным бактериям относятся Вас. sporogenes, Вас. Putrificus.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                              

 

 

 

 

 

Распад белка в анаэробных условиях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Распад белка  в аэробных условиях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Составьте схему взаимодействия микробиологии с другими науками, в том числе с товароведением.

 

Общая микробиология изучает фундаментальные закономерности биологии микроорганизмов (Микроорганизмы). По средам их обитания она разделяется на почвенную, водную, геологическую микробиологию.

Техническая (промышленная) микробиология, или биотехнология, занимается исследованием микробиологических процессов, применяемых для получения дрожжей, кормового белка, липидов и др., а также микробиологическим синтезом антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот и др. На основе достижений технической микробиологии развились микробиологическая промышленность и ряд отраслей пищевой промышленности.

Сельскохозяйственная  микробиология изучает состав почвенной  микрофлоры, ее роль в круговороте  веществ в почве, значение для  структуры и плодородия почвы, действие бактериальных препаратов на урожайность растений, а также микроорганизмы, вызывающие болезни растений, разрабатывает способы борьбы с ними, методы консервирования кормов и др.

Санитарная микробиология  изучает микрофлору окружающей среды  человека с точки зрения ее влияния  на его здоровье и разрабатывает микробиологические показатели гигиенического нормирования, а также мероприятия по обеззараживанию объектов окружающей среды и методы контроля их эффективности. Разделом санитарной микробиологии является санитарно-пищевая микробиология.

Медицинская микробиология  изучает патогенные и условно-патогенные для человека микроорганизмы, механизмы  их болезнетворного действия, строение токсинов микроорганизмов и их действие, вирулентность и общие закономерности развития инфекционных процессов, разрабатывает методы специфической профилактики и лечения инфекционных болезней.

 

Важные разделы медицинской  микробиологии — учение об антибиотиках (Антибиотики) и клиническая микробиология, разрабатывающая микробиологические методы диагностики различных инфекционных процессов. Эти же вопросы применительно к сельскохозяйственным и другим животным решает ветеринарная микробиология.

Выделяют также радиационную микробиологию, изучающую влияние  ионизирующих излучений на микроорганизмы, и космическую микробиологию, исследующую особенности микрофлоры человека и окружающей среды в космических кораблях и станциях, а также условия выживания и распространения микроорганизмов в космосе.

 

 

 

 

Микробиология тесно  связана с другими науками. изучающими биологию микроорганизмов, — микологией, протистологией. Медицинская микробиология связана также с иммунологией (Иммунология), эпидемиологией (Эпидемиология), инфекционными болезнями (Инфекционные болезни). В процессе развития микробиологии в самостоятельную науку выделилась Вирусология.

В микробиологии широко применяют Микроскопические методы исследования, методы культивирования микроорганизмов, генетической инженерии (Генетическая инженерия), хроматографии (Хроматография), масс-спектрометрии, изотопных индикаторов, электрофореза, цитологические, иммунохимические, биохимические и др.

 

Микробиология клиническая — раздел медицинской микробиологии, изучающий диагностику инфекционных болезней, в т. ч. вызванных условно-патогенными микроорганизмами.

Микробиология космическая — раздел микробиологии, изучающий особенности микрофлоры человека и окружающей среды в космических кораблях и станциях, а также условия выживания и распространения микроорганизмов в космосе.

Микробиология медицинская — раздел микробиологии, изучающий патогенные и условно-патогенные для человека микроорганизмы, а также закономерности их взаимодействия с организмом человека и животных.

Микробиология радиационная — раздел микробиологии, изучающий влияние ионизирующих излучений на микроорганизмы.

Микробиология санитарная — раздел микробиологии, изучающий микрофлору окружающей среды человека с точки зрения возможного отрицательного или благоприятного влияния микроорганизмов на здоровье человека и окружающую среду, разрабатывающий микробиологические показатели гигиенического нормирования, а также мероприятия по обеззараживанию объектов окружающей среды и методы контроля их эффективности.

Микробиология санитарно-пищевая — раздел санитарной микробиологии, изучающий микрофлору, развивающуюся на пищевых продуктах, оборудованный аппаратуре предприятий пищевой промышленности и общественного питания, и разрабатывающий меры профилактики пищевых токсикоинфекций и интоксикаций.

Микробиология сельскохозяйственная — Агромикробиология.( раздел микробиологии, изучающий роль микроорганизмов в плодородии почвы, в питании и переработке растений и разрабатывающий методы использования микроорганизмов в сельскохозяйственном производстве.)

Микробиология товароведения — изучение микрофлоры пищевых продуктах, влияния микрофлоры на порчу и организм человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы: 

1.Ткаченко К.В. Микробиология: Конспект лекций. – М.: Эксмо, 2006

2.Экология  микроорганизмов: учебник для вузов / Под ред. А.И.Нетрусова. – М.: Академия, 2008. – 272 с.

3. http://ru.wikipedia.org/wiki