Сучасні методи ідентифікації бактерій.

1. Микроскопические методы включают приготовление мазков и препаратов для микроскопирования. В большинстве случаев результаты микроскопических исследований носят ориентировочный характер, так как многие микроорганизмы лишены морфологических и тинкториальных особенностей. 2. Микробиологические методы позволяет точно установить факт наличия возбудителя в исследуемом материале: включает культивирование, выделение чистой культуры и идентификацию микроорганизмов с учетом морфологических, тинкториальных, культуральных, биохимических, токсигенных и антигенных свойств. 3. Биологические методы направлены на определение наличия токсинов возбудителя в исследуемом материале и на обнаружение возбудителя, включают заражение лабораторных животных с последующим исследованием их. 4. Серологические методы выявления специфических антител и антигенов возбудителя - важный инструмент в диагностике инфекционных заболеваний. 5. Аллергологические методы. Антигены многих возбудителей обладают сенсибилизирующим действием, что используют для диагностики инфекционных заболеваний (кожно-аллергические пробы).

 

Цисты и споры

это специализированные клеточные структуры бактерий. Многие бактерии способны образовывать структуры, помогающие им переживатьт в течение длительного времени неблагоприятные условия и переходить в активные вегетативные формы при попадании в подходящие для этого условия. Цисты встречаються у различных групп бактерий: азотобактера, спирохет, миксобактерий, риккетсий. У большинства миксобактерий образование цист – закономерная стадия их жизненного цикла. После окончания стадии активного розмножения клетки миксобактерий собираются в месте и образуют так называемые плодовые тела. Внутри плодовых тел клетки переходят в покоящее состояние. В одних случаях покоящие клетки могут морфологически не отличаться от вегетативных, в других их образование сопровождается заметными структурными и морфологическими изменениями. Такие изменение называют микроцистами. Они функцыонально аналогичны бактериальным эндоспорам: более устойчивы к нагреванию, высушиванию, розличным физическим воздествиям, чем вегетативные клетки.

Эндоспоры. Эндоспоры образуются бактериями, принадлежащими к родам Bacillus, Clostridium, Sporosarcina и некоторым другим. Бактерии образуют српоры, когда создаются такие условия в окружающей среде, которые индуцируют процесс спорообразования. Считается, что споры не обя зательная стадия цикла развития спорообразующих бактерий.

Факторы, индуцирующие спорообразование,различны: недостаток питательных веществ в среде, изменение pH, температуры, накопление выше опредиленного уровня продуктов клеточного метобализма. Для бактериальных эндоспор характерна устойчивость к высокой температуре, воздействиям различных токсических веществ, радиации и другим неблагоприятным факторам. Это связывают прежде всего с ттем, что содиржимое споры находится в сильно обезвоженном состоянии.

В каждой бактериальной клетке, как правило, формируется одна спора.

Формирование споры начинается с того, что в зоне локализации ядерных нитей происходит уплотнение цитоплазмы, которая в месте с генетичеким материалом обособляется от остального клеточного содержимого с помощью перегородки. Следующий этап формирования споры – обрастание отсеченного участка клеточной цитоплазмы с ядерным материалом мембранной вегетативной клетки, конечным результатом которого является образование проспоры – структуры, расположенной внутри материнской клетки и полностью отделенной от нее двумя елементарными мембранами: наружной и внутренней по отношению к проспоре. Эти этапы формирование споры обратимы.

Процесс спорообразования протекает под контролем генетического аппарата материнской клетки, в генетическом материале которой есть участки, ответственные за отдельные этапы процесса.

Сформированные бактериальные эндоспоры могут находится в жизнеспособногм состоянии в течение длительного времени, При создании благоприятных условий такие споры проростают и дают начало вегетативной клетке, проростание – это процесс, сопровождающийся сложными физиологическими и биохимическими изменениями. Начинается оно с интенсивного поглощения спорой воды и набухания. На первом этапе проростания происходит активация ферментов, резко возрастает дыхание. Последующие этапы состоят в розрушении кортекса, розрыве споровой оболочки, выходе из нее сформировавшейся к этому времени структуры, называемой ростовой трубочкой, достраивании ею клеточной стенки и последующим делении сформированной вегетативной клетки

 

32 Механізм субстратного фосфорилювання.

Реакции, в которых энергия, освобождающаяся на определенных окислительных этапах брожения запасается в молекулах АТФ, получили название субстратного фосфорилирования. К синтезу АТФ по механизму фосфатного фосфорилирования ведут катаболические реакции, которые в зависимости от своей химической природы могут быть разделены на 2 типа. Большинство относится окислительно-восстановительным реакциям. Богатые энергией соединения возникают в процессе брожения на этапах анаэробного окисления. Например, окисление фосфоглицеринового альдегида (ФГА), катализирующие ФГА- дегидрогеназой, приводит к образованию богатого энергией метаболита -1,3- дифосфоглицериновой килоты. Второй тип реакций связан с расщеплением субстратов или промежуточных продуктов, образующихся из них. Катализируются эти реакции ферментами, относящимися к классу лиаз. Например, у гетероферментативных молочнокислых бактерий высокоэнергетический ацетилфосфат обр. из ксилулозо-5-фосфата в реакции, катализируемой фосфокетолазой:

Кси-5-фосфат + Фп→ФГА+ ацеилфосфат + Н2О

Из других высокоэнергетических соединений важное место в энергетике процессов брожения принадлежит фосфоенолпировиноградной кислоте(ФЕП). Эти соединения харак. Тем что свободная энергия,освобождающаяся при их гидролизе находится в области -35 до -88 кДж/моль и с помощью соответствующих ферментов может быть перенесена на молекулы АДФ.

Все р-ии суб. фосфорилирования локализованы в цитозоле клетки, что указывает на простоту хим. Механизмов в основе суб. фосфорилирования.

 

33 Особливості біосинтезу мікробною клітиною полісахаридів та ліпідів.

Липиды – группа, в которой обединены различные по своей природе соединения жиры сложные эфиры глицерина и жирных кислот), высокомолекулярные жирные кислоты, воска(сложные эфиры высших жирных кислот и спиртов), каратиноиды, а также некоторые витамины. Общими свойствами липидов являются их нерастворимость в воде и растворимость в органических растворителях. У прокариотов липиды входят в состав клеточных мембран и клеточной стенки, а также служит запасными веществами клетки.

Синтез жирных кислот с четным числом углеродных атомов происходит в результате последовательного присоединения к молекуле ацетил – КоА, двухуглеродного остатка. Сначала из ацетил – КоА образуется малонил – КоА. Пути, ведущие к синтезу малонил – КоА различные. Один из них состоит в карбоксилировании метильной группы ацетил – КоА, ферментом является ацетил – КоА- карбоксилазой:

СН3 – СО S КоА + СО₂ + АТФ → НООС – СН₂ – СО S – КоА + АДФ + Фн

В последующих реакциях конденсации карбоксильная группа снова отщепляется в виде СО ₂. Синтез жирных кислот происходит при участии мультиферментного комплекса согласно уравнению:

Ацетил – КоА + 7 Малонил – КоА + 14 NADPH₂ → Пальметил – КоА + 14 NADP + 7 СО₂ + 7 КоА + 7 Н₂О.

Полисахариды.

Микроорганизмы способны синтезировать моно, олиго и полисахариды, а также другие соединения, в состав которых входят углеводы. Если в культуральной среде присутствует глюкоза то она может использываться для синтеза компонентов клетки, являющихся ее производными. Гетеротрофы обладают способностью синтезировать глюкозу из С ₂ и С ₃ – соединений, а автотрофы из СО₂.

У автотрофов Глю из углекислоты синтезируется в цыкле Кальвина, основной реакцией которого является образование из СО ₂ и рибулозо – 1,5 – дифосфата 3 фосфоглицериновой кислоты; из нее уже путем преобразований получается Глю. При этом процессе также как и при биосинтезе глюкозы, у гетеротрофов используются в основном реакции протикающие при катаболизме глюкозы в гликолитическом пути, но идущие в обратном направлении.

У прокариотов широко развита способность к взаимопревращению сахаров. Как правило осуществляется взаимопревращение не свободных сахаров, а их нуклеозиддифосфопроизводных. Например, глюкозо – 1 – фосфат может реагировать с УТФ, образуя УДФ глюкозу с высвобождением неорганического пирофосфата. УДФ глюкоза может потвергаться метаболическим превращением с образованием ряда других сахаров. Другие нуклеозиды также могут выступать в реакциях взаимопревращений и образовывать нуклеозиддифосфосахара.

 

35. Гіпотеза Мітчела. Механізми окислювального та фотосинтетичного фосфорилювання.

 

П. Митчелл – английский биохимик, который высказал гипотезу, получившую название хемоосмотической или электрохимической. Согласно этой гипотезе необходимой промежуточной стадией на пути трансформации энергии окисления в химическую энергию макроэргических фосфатных связей является электрическая энергия. Основой постулат гипотезы Митчелла состоит в том что «дыхание и фосфорилирование связаны между собой черезе электрохимический потенциал ионов водорода на мембране.» Предполагается, что перенос водорода по дыхательной цепи осуществляется определенно ориентерованными ферментами перпендикулярно мембране. Сами мембраны, несущие ферменты электронного транспорта и сопряженного сним фосфорилирования, в интанктном состоянии непроницаемым для протонов и ионов. Но легко проницаемым для электронов.