62. Чистые культуры микроорганизмов. Принципы и методы выделения

Чистая культура- это совокупность микроорганизмов, выделенных на питательной среде, схожие по морфологическим, тинкториальным, культуральным, биохимическим, антигенным свойствам.

Методы выделения чистой культуры:

1) Посев по Коху. Принцип: питательный агар вносят в чашку Петри с предварительно разведенным исследуемым материалом, после инкубации колонии растут в толще агара (делается несколько серий разведения). По количеству колоний, степени разведения материала и объему посевной дозы можно определить количество микроорганизмов.

2) Посев истощающим штрихом. Принцип: механическое разделение клеток на плотных средах с помощью бактериальной петли. Петлю прокаливают и наносят штрихи в 4 секции.

3) Посев по Дригальскому. Принцип: посев 0,1 мл. материала на плотную среду и распределяют шпателем шпателем, этим же шпателем делают посев на 2 и 3 чаши.

4) Посев на элективные среды. Принцип: Посев на элективную питательную среду. Элективный фактор подавляет рост одних м/о и создает условия для роста других. Элективным фактором могут послужить антибиотики, химические вещества, бактериофаги.

5) Обработка исследуемого материала кислотой или щелочью. Принцип: обработка бактерий кислотами и щелочами. При этом большинство м/о погибнут и продолжат рост только устойчивые м/о.

6) Прогревание исследуемого материала при 80 градусах. Принцип: при прогревании исследуемого материала погибают все вегетативные формы, остаются только споровые. Эндоспоры устойчивы к действию высоких температур.

7) Фильтрация исследуемого материла через мембранные фильтры. Принцип: жидкий исследуемый материал пропускают через бумажные, асбестовые, синтетические фильтры с порами. М/о будут задерживаться или проходить через фильтр в зависимости от размера. Фильтр с микроорганизмами переносят на чашки с питательной средой Эндо, инкубируют, подсчитывают колонии.

8) Посев по Шукевичу. Принцип: производят посев исследуемого материала в конденсационную воду у основания скошенного агара.Подвижные м/о способны подниматься по скошенному агару, а неподвижные остаются внизу.

9) Заражение лабораторных животных. Основан на неодинаковой чувствительности животных к микроорганизмам.

63. Энергетический метаболизм у бактерий. Типы энергетического метаболизма. Типы дыхания.

Энергетический метаболизм у бактерий:

Метаболизм бактерий - совокупность двух противоположных, но взаимосвязанных процессов — катаболизма, или энергетического метаболизма, и анаболизма, или пластического (конструктивного) метаболизма.

У прокариот, так же как у эукариот, в процессе ферментативных катаболических реакций происходит выделение энергии, которая аккумулируется в молекулах АТФ.

В процессе ферментативных анаболических реакций эта энергия расходуется на синтез многочисленных макромолекул органических соединений, из которых в конечном итоге строятся составные части микробной клетки.

Типы энергетического метаболизма.

Все окислительно-восстановительные реакции энергетического метаболизма у хемотрофных микроорганизмов можно разделить на три типа:

1) аэробное дыхание, или аэробное окисление;

2) анаэробное дыхание;

3) брожение.

Аэробное дыхание – это основной процесс энергетического метаболизма многих прокариот, при котором донором водорода или электронов являются органические (реже неорганические) вещества, а конечным акцептором – молекулярный кислород. Основное количество энергии при аэробном дыхании образуется в электронтранспортной цепи, т. е. в результате окислительного ( мембранного) фосфорилирования. Необходимо помнить, что часто бактерии не до конца (углекислый газ и вода) окисляют органические соединения.

Анаэробное дыхание – цепь анаэробных окислительно- восстановительных реакций, которые сводятся к окислению органического или неорганического субстрата с использованием в качестве конечного акцептора электронов не молекулярного кислорода, а других неорганических веществ (нитрата –NO3 - , нитрита – NO2 -, сульфата – SO4 2- , сульфита – SO3 2- , CO2 и др.), а также органических веществ (фумарата и др.). Молекулы АТФ в процессе анаэробного дыхания образуются в основном в электронтранспортной цепи, т. е. в результате реакций мембранного фосфорилирования, но в меньшем количестве, чем при аэробном дыхании.

Брожение– совокупность анаэробных окислительно-восстановительных реакций, при которых органические соединения служат как донорами, так и акцепторами электронов. Как правило, доноры и акцепторы электронов образуются из одного и того же субстрата, подвергающегося брожению (например, из углевода). Сбраживанию могут подвергаться различные субстраты, но лучше других используются углеводы. АТФ при брожении синтезируется в результате реакций субстратного фосфорилирования.

Наиболее выгодным типом окислительно-восстановительных реакций у бактерий, в результате которых генерируется наибольший запас энергии в виде молекул АТФ, является аэробное дыхание. Наименее выгодным типом энергодающих реакций является брожение, сопровождающееся минимальным выходом АТФ.

У фототрофных прокариот имеется еще один способ получения энергии: фотосинтез.

По типу дыхания бактерии делят на 3 группы:

1.Облигатные аэробы - бактерии, которые могут расти только при наличии кислорода.

К ним относятся бруцеллы, микрококки, микобактерии туберкулеза (для роста необходимо около 20% кислорода).

2. Облигатные анаэробы - бактерии, которые растут только при отсутствии кислорода (в анаэробных условиях).

Для облигатных анаэробов кислород токсичен, т.к. у них отсутствуют ферменты (каталаза, супероксиддисмутаза), нейтрализующие перекисные радикалы кислорода.

К облигатным анаэробам относятся возбудители ботулизма, газовой гангрены, столбняка. Для них характерно сульфатное дыхание, при котором акцептором водорода являются сульфаты, восстанавливающиеся до H2S.

При выращивании таких бактерий необходимо создавать анаэробные условия.

3. Факультативные анаэробы - бактерии, которые могут расти как при наличии, так и отсутствии кислорода, т.к. они способны переключаться с анаэробного дыхания на аэробное дыхание.

К ним относится большинство патогенных и сапрофитных бактерий (E. coli и др.). Для них характерно нитратное дыхание, при котором акцептором водорода являются нитраты, восстанавливающиеся до N2 и NH3.