2. Биологический микроскоп.
Его преимущества и недостатки.
Биологический микроскоп – оптический
прибор, предназначенный для получения
сильно увеличенных изображений малых
организмы и структур, присущих животной
и растительной клетке, невидимых вооруженным
взглядом.
Свойство микроскопа изображать предмет
минимальных размеров называется его
разрешающей способностью. Она определяет
то наименьшее расстояние, на котором
два рядом расположенных элемента структуры
видны отдельно. Иммерсионным называется
объектив, на котором между фронтальной
линзой и препаратом помещают каплю иммерсионного
масла. Оптический коэффициент преломления
иммерсионного масла близок к коэффициенту
преломления стекла (1,52). Благодаря этому
сохраняются и проходят через фронтальную
линзу объектива лучи, которые из-за
преломления на границе стекло-воздух
рассеялись и отклонились
Биологический микроскоп является основным
средством микробиологических исследований,
так как все объекты этих исследований
невидимы невооруженным глазом.
Однако объекты размером менее 0.1 мкм
рассматривать не удается, тк эти объекты
меньше длины световой волны.
3. Acetobacter aceti.
Палочки неправильной формы, аэробы,
спор не образуют, грамотрицательные.
Имеют жгутики, подвижны. Спиртоустойчивы,
кислотоустойчивы. Окисляют этанол до
уксусной кислоты. Образуют тонкую пленку
по краям, рваную посередине. Фактор роста:
витамины, особенно пантотеновая кислота.
Билет №15
1. Получение чистых и
накопительных культур микроорганизмов
из природных источников.
Чистая культура – совокупность микроорганизмов
одного вида, имеющих одинаковые морфологические.
Биохимические и культуральные свойства.
Чистые культуры микроорганизмов, за редкими
исключениями, выделяют на поверхности
или внутри твердой питательной среды.
Процедура начинается с отделения от клеточной
популяции одной-единственной клетки,
причем вырастающая из клетки колония
тоже должна оставаться изолированной
от других клеток и колоний. Аэробные бактерии
выделяют по методу Коха -рассеивают суспензию
по поверхности среды в чашках Петри или
применяют менее трудоемкий метод-размазывают
каплю платиновой петлей по агаризованной
среде. Анаэробные бактерии суспендируют
в расплавленном агаре (45°С) и проводят
инкубацию без доступа воздуха. Тщательное
отделение одной колонии, повторное суспендирование
в жидкой среде и повторное нанесение
штриха или разведение в агаре позволяют
получать чистые культуры большинства
микроорганизмов. Можно выделять чистую
культуру и в жидких средах, если искомые
организмы численно преобладают в исходном
материале. Путем последовательного разбавления
суспензии питательной средой можно в
конце концов добиться того, чтобы на последней
ступени разведения была выделена лишь
одна клетка. В этом случае будет получен
клон, т. е. чистая культура.
Накопительные культуры. Метод накопительных
культур очень прост. Для накопления нужны
такие условия, при которых данный организм
преодолевает конкуренцию остальных.
Подбирая ряд факторов (источники энергии,
углерода, азота, акцепторы электронов,
газовую атмосферу, освещенность, температуру,
рН и т.д.), создают определенные условия
и инокулируют среду смешанной популяцией,
какая имеется, например, в почве или в
иле. Наиболее приспособленный к такой
среде микроорганизм растет и вытесняет
все остальные, сопутствующие организмы.
Путем многократных пересевов в такую
же жидкую среду и посева на твердую среду
того же состава можно без труда выделить
преобладающий (накопленный) штамм. Частый
пересев с жидкой среды на жидкую предотвращает
рост сопутствующих организмов, которые
могли бы использовать продукты выделения
или даже автолиза клеток первичной культуры.
Лучшим материалом для инокуляции служат
пробы из тех мест, где уже имеется «естественное
обогащение». Можно, например, выделять
микроорганизмы, использующие окись углерода,
из сточных вод газовых заводов; использующие
гемоглобин - из сточных вод боен, а те,
которые окисляют углеводороды,-из почвы
на нефтепромыслах или из нефтяных отстойников.
2. Основные методы микробиологического
исследования. Связь с другими науками.
Культуральный метод: основан культивировании микроорганизмов на микробиологических средах общего или специального назначения. Позволяет диагностировать микроорганизмов, получить чистые культуры, сохранять культуры длительное время.
Биологический метод: основан на помещении
микроорганизмов в чувствительные системы: системы имитирующие природные условия.
Молекулярно-генетический метод: секвенирование ДНК, ПЦР, модификация бактерий.
Серологический метод: метод исследования
взаимодействия микроорганизмов с иммунной
системой: выявление антигенов, их структура
химического и биологического воздействия,
а так же антител к ним.
5) Световая микроскопия; Фазово-контрастная:
Темнопольная: Флуоресцентная: Электронная
микроскопия:
Микробиология связана с другими науками:
морфологией и систематикой низших растений
и животным (микология, альгология, протистология),
физиологией растений, биохимией, биофизикой,
генетикой, эволюционным учением, молекулярной
биологией, органической химией, агрохимией,
почвоведением, биогеохимией, гидробиологией,
химической и микробиологической технологиями.
3Acetobacteraceae или Уксуснокислые бактерии — семейство
бактерий, которые получают энергию, окисляя
этанол до уксусной кислоты. Это грамотрицательные
аэробные палочковидные бактерии, слабоподвижные
за счёт перитрихиально или полярно расположенных
жгутиков, или неподвижные.
Acetobacter xylinum - синтезируют
целлюлозу что обычно свойственно только
растениям и водорослям.
Билет №17.
1Получение высокоактивных
штаммов микроорганизмов путём генетических
рекомбинаций: трансдукция, трасформация,
коньюгация
Трансдукция – перенос генов из одной бактериальной
клетки в другую при помощи бактериофага.
Трансдуцируется один ген, реже 2 и очень
редко 3 сцепленных гена. При переносе
генетического материала заменяется участок
молекулы ДНК фага. Фаг при этом теряет
свой собственный фрагмент и становится
дефективным. Включение генетического
материала в хромосому бактерии реципиентов
осуществляется механизмом типа кроссинговера.
Происходит обмен наследственным материалом
между гомологичными участками хромосомы
реципиента и материала, привнесённого
фагом. Передача признаков путем трансдукции
была обнаружена у многих бактерий, в том
числе у видов Salmonella, Escherichia, Shigella, Bacillus, Pseudomonas,Staphylococcus, Vibrio и Rhizobium. Тип полового процесса
у бактерий, называемый трансформацией, — перенос генетического
материала без посредства полового фактора
или умеренного бактериофага с последующим
возникновением рекомбинантов (вследствие
генетического обмена между проникшим
в клетку фрагментом ДНК и ДНК клетки-реципиента). Конъюга́ция— однонаправленный
перенос части генетического материала
(плазмид, бактериальной хромосомы) при
непосредственном контакте двух бактериальных
клеток. Имеет большое значение в природе,
поскольку способствует обмену полезными
признаками при отсутствии истинного
полового процессаВ сферу исследований
были вовлечены новые формы микроорганизмов:
пенициллы (Penicil humchrysogenum), актиномицеты
(Actinomyces streptomycini, Act. rimosus и др.), актинофаги.
У пенициллов и аспергиллов открыт парасексуальный
процесс, у актиномицетов изучен механизм
рекомбинации, открыты генетическая рекомбинация
у актинофагов, генетическая трансдукция
у актиномицетов. Проведены обширные исследования
индуцированной изменчивости количественных
признаков у актиномицетов.
2Факторы роста. Принципы
создания питательных сред.
Факторы роста - биологически активные вещества,
в отсутствии которых многие микроорганизмы
не растут даже на питательных средах,
содержащих необходимые источники энергии,
углерода и азота. В общем виде питательную
среду можно представить как:
источники углерода: для гетеротрофных
бактерий источниками углерода чаще всего
являются углеводы; бактерии могут потреблять
как широкий спектр, так и узкий ряд сахаров.
Источники азота: молекулярный азот,
мочевая кислота, соли аммония, нитриты
и нитраты.
Источники фосфора: неорганические фосфаты.
Источники серы: сульфаты и сульфиды,
молекулярная сера.
Факторы роста (аминокислоты, витамины,
пуриновые и пиримидиновые основания,
стерины)
Питательная среда – вещество или смесь веществ, применяемая
для культивирования микроорганизмов.
Требования к питательным средам:
Должны быть питательными;
Иметь оптимальное значение рН;
Осматическое давление в среде должно
быть таким же, как внутри клетки;
Должны быть стерильными;
Плотные среда должны быть влажными и
иметь оптимальную для микроорганизмов
консистенцию;
Должны обладать определенным окислительно-восстановительным
потенциалом;
Быть по возможности унифицированными.
Этапы приготовления: Варка,Установление
рН, Осветление, Фильтрация,Розлив в емкости,Стерилизация,Контроль
- Propionibacterium sp. Характеристика. Систематическое положение.
Палочки. Неподвижны. Грам+. Спор не образуют.
Оптимальная температура 37град. Аэротолерантные
анаэробы. Образует каталазу, пероксидазу,
фиксирует СО2, молекулярный азот, некотор
содержат цитохромы. Способны образовывать
гемподобные белки. Осуществляют пропионово-кислое
брожение. Сбраживает глюкозу, молочную
кислоту, спирты, органические кислоты,
моносахариды. Молочную кислоту сбраживают
в пропионовую и уксусную кислоты. Глюкозу
сбраживают до пропионовой и уксусной
кислот, СО2 и Н2О. Как побочные и промежуточные
продукты образует яблочную, лимонную
и др. ароматообразующие кислоты. Способны
разлагать белки и аминокислоты, частично
жиры.
Билет №18.
- Промышленное получение и
использование сухих и жидких заквасок,
бактериальных концентратов для использования
в пищевой промышленности.
Способ получения жидкого или сухого
концентрата или закваски бифидобактерий
включает введение посевной дозы культуры
бифидобактерий в питательную среду. Среда
содержит, (мас.%): лактопептон 5,0-7,0; цистеин
солянокислый 0,001-0,005; автолизат или экстракт
пекарских дрожжей 2,0-4,0; обезжиренное
молоко с содержанием СОМО не более 8,0%
- остальное до 100%. Биомассу бифидобактерий
выращивают при (37,0-38,0)±0,5°С до получения
концентрата бифидобактерий не менее
1011 КОЕ/мл. Продукт
охлаждают и фасуют или в него вводят в
защитную среду и лиофильно высушивают
в стерильных условиях. Изобретение обеспечивает
возможность наработки стабильной однородной
биомассы бифидобактерий в относительно
«бедной» среде культивирования для получения
препаратов с высоким титром бифидобактерий.
Способ получения концентрата бифидобактерий,
включающий глубинное выращивание культуры
бифидобактерий на питательной среде,
содержащей (мас.%): основу до 100%; панкреатический
гидролизат казеина 1,5-2,0; автолизат пекарских
дрожжей 0,3-0,5; глюкозу 0,25-0,95; калий фосфорнокислый
однозамещенный 0,1-0,2; аммоний лимоннокислый
трехзамещенный 0,2-0,3; натрий хлористый
0,3-0,4; магний сернокислый семиводный 0,1-0,2
и цистин 0,025-0,03. Культуру бифидобактерий
выращивают в 2 стадии продолжительностью
19-24 часа до получения концентрата биомассы
с последующим ее обезвоживанием в присутствии
защитной среды и сушку продукта. На основе
указанного концентрата бифидобактерий
могут быть приготовлены бифидосодержащие
кисломолочные продукты.
- Синтетические среды. Особенности.
Преимущества и недостатки.
Синтетические среды – готовят из определенных
химически чистых органических и неорганических
соединений, взятых в точно указанных
концентрациях и растворенных в дважды
дистиллированной воде.
Особенностью синтетических питательных
сред является то, что всегда известен
химический состав среды, который можно
изменять в соответствии с целями исследования.
Достоинством таких сред являются стандартность
и воспроизводимость с высокой степенью
точности. Эти среды наиболее удобны для
исследования обмена веществ микроорганизмов.
Однако только для немногих патогенных
бактерий имеются синтетические среды.
- Hanseniaspora uvarum. Характеристика. Систематическое положение. Применение.
Образует белый налет на ягодах винограда.
В процессе брожения очень быстро вытесняется
Saccharomyces cerevisiae. Брожение прекращается
когда в среде набирается примерно 12% спирта.
Применяется в виноделии. Дрожжи Hanseniaspora
представляют собой диплоидные клетки
заостренной, яйцевидной формы с
удлиненными, как у лимона, концами.
Билет № 19
- Гомоферментативное молочнокислое брожение. Химизм процесса и важнейшие представители.
Углевод окисляется до пирувата по гликолитическому
пути, а затем пируват восстанавливается
до молочной кислоты. Фермент лактатдегидрогеназа
обладает стерио специфичностью, т.е. продуктами
брожения являются L-молочная кислота,
D-молочная кислота или D-L-рацимат. Продукт
реакции этого типа брожения является
молочная кислота (>90%). Представители:
Lactobacillus casei, L.acidophillus, Streptococcus lactis.
- Натуральные питательные среды.
Особенности. Преимущества и недостатки.
Натуральные среды – готовят из продуктов
животного и растительного происхождения
(мясо, костная и рыбная мука, кормовые
дрожжи, сгустки крови и т.д.). На натуральных
средах хорошо развиваются многие микроорганизмы,
так как в таких средах имеются, как правило,
все компоненты, необходимые для их роста
и развития. Однако эти среды имеют сложный
непостоянный химический состав и мало
пригодны для изучения физиологии, обмена
веществ микроорганизмов, так как в значительной
степени не позволяют учесть потребление
компонентов среды и образование продуктов
обмена по ходу развития. Натуральные
среды используются, главным образом,
для поддержания культур микроорганизмов,
накопления их биомассы и диагностических
целей.