Надайте характеристику основних способів розмноження мікроміцетів. Охарактеризуйте стійкість спор мікроміцетів до несприятливих чинників.

Способи розмноження мікроміцетів

Міцеліальні гриби розмножуються вегетативно та за допомогою спор.

Вегетативне розмноження відбувається за допомогою шматочків гіфів та

міцелію. Спори в еукаріотичних організмах виконують подвійну функцію –

розмноження та збереження виду. Спороутворення може відбуватися статевим або не статевим.
Безстатеве розмноження нижчих грибів здійснюється внутрішніми спорами або

ендоспорами, вищих грибів – зовнішніми спорами або екзоспорами. Ендоспори утворюються в середині спорангію. Екзоспори прийнято називати конідіями або конідієспорами, а плодоносний

гіф – конідієносцем. Конідії розповсюджуються повітряними потоками і в

сприятливих умовах проростають, утворюючи новий міцелій.

Статеве розмноження грибів обов’язково включає злиття двох ядер. У

нижчих грибів спочатку відбувається злиття двох багатоядерних гіфів

міцелію. Потім відбувається попарне злиття ядер. Процес закінчується

утворенням зігоспори, яка згодом проростає і утворює органи

плодоношення. У вищих грибів в залежності від класу розмноження відбувається по

різному. В аскоміцетів – злиття ядер і вмісту двох клітин різних гіфів, потімвідбувається ділення ядра.
Спори утворюються в несприятливих умовах, під впливом фізичних та хімічних факторів: низька вологість, температура, висока концентрація речовин, радіація, УФ промені. Властивості спор:

- термостійкість. Терморезистентність спор обумовлена низьким вмістом води

та вмістом дипіколінату кальцію.

хімічна стійкість спор обумовлена непроникністю багатошарової оболонки. - стійкість до радіації, УФ-променів пов’язана зі значною концентрацією

сірковмісних амінокислот

 

Охарактеризуйте особливості хімічного складу мікроорганізмів. Опишіть роль основних макро- та мікронутрієнтів у життєдіяльності мікроорганізмів. Назвіть основні ростові речовини мікроорганізмів та охарактеризуйте їх вплив на перебіг мікробіологічних процесів у споживних товарах.

Мікроорганізми містять близько 70-ти елементів. Клітини мікроорганізмів складаються з води (75-85%) і сухого залишку. Переважаючими хімічними елементами у мікробній клітині є азот, вуглець, водень та кисень (90-97% сухого залишку), їх називають органогенами, тому що вони утворюють органічні сполуки і при спалюванні виділяються у вигляді газоподібних речовин. Азот складає 8-15% сухого залишку, вуглець - 40-45%, кисень -30%, водень - 6-8%. Решту елементів, які входять до складу мікробної клітини, називають мінеральними або зольними (3-10% сухого залишку) у зв'язку з тим, що вони при спалюванні утворюють золу.

Макронутрієнти виконують наступні функції: обробка та збереження інформації, транспорт, отримання та перетворення енергії, фотосинтез, запасання енергії, побудова клітинних мембран.

Мікронутрієнти відіграють значну роль у регуляції внутрішньоклітинного осмотичного тиску, беруть участь у синтезі ферментів, активізують їх.
Ростові речовини — фактори росту, біоактиватори — найважливіші регулятори обмінних процесів, росту і розмноження мікроорганізмів. Ростові речовини - (вітаміни, фрагменти нуклеїнових кислот (азотисті основи) і амінокислоти) - регулюють ріст клітини.
Вітаміни беруть участь в різних реакціях, необхідних для обміну речовин.

 

13. Охарактеризуйте основні ознаки метаболізму мікроорганізмів. Зазначте характерні риси анаболізму та катаболізму еубактерій, їх роль у мікробіологічних процесах в продовольчі сировині та харчових продуктах.

Особливості мікробного метаболізму: висока активність-за добу одна клітина здатна споживати масу їжі у 30-40 разів більшу за масу свого тіла, велика різноманітність внаслідок здатності використовувати як джерела енергій і вихідних субстратів широкий набір органічних і неорганічних сполук, різні шляхи метаболізування вихідних субстратів, висока здатність пристосування до умов зовнішнього середовища. Порівняно з аеробним окисненням, бродіння є еволюційно давнішим і енергетично менш вигідним, хоча для деяких видів організмів бродіння є єдиним джерелом енергозабезпечення.

При молочнокислому бродінні утворюються молочна кислота, оцтова кислота, спирти, СО2 Гомоферментативне молочнокисле бродіння здійснюють молочнокислі стрептококки та палички; гетероферментативне – бактерії. Молочнокисле бродіння застосовують у виробництві молочнокислих продуктів; молочної кислоти з побічного продукту цукрової промисловості, гідролізатах відходів сільського господарства; у консервуванні харчових та кормових продуктів.

Процес спиртового бродіння відбувається під впливом дріжджів роду Saccharomyces і лежить в основі біотехнологічного виробництва пива, вина; спирту із зерна; картоплі або з побічного продукту цукрового виробництва – меляси.

14.Наведіть класифікацію та зазначте основні відмінності різних груп мікроорганізмів за потребами у поживних речовинах та за джерелами енергії.

Організми можна класифікувати за джерелами поглинання енергії таким чином:

- хемотрофи синтезують органічні речовини за рахунок енергії хімічних зв'язків.

- фототрофи синтезують органічні речовини за рахунок енергії світла. Процес фототрофного живлення називається фотосинтезом.

За типами вуглецевого живлення мікроорганізми класифікують на: автотрофи(мікроби, які живляться самостійно), гетеротрофи (джерелом вуглецю є готові органічні сполуки), гетеротрофи в свою чергу поділяються на сапрофіти та паразити. Також розрізняють азотне живлення і засвоєння зольних елементів.

Охарактеризуйте класифікацію ферментів мікроорганізмів за основними ознаками субстратної активності та специфічності. Наведіть приклади ідентифікації мікроорганізмів за ферментною активністю. Охарактеризуйте роль ферментів у метаболізмі мікроорганізмів та характерні риси ферментативних реакцій. Опишіть будову ферментів та її вплив на каталітичну активність останніх.

абсолютна субстратна специфічність - це здатність ферменту каталізувати перетворення тільки одного, чітко визначеного субстрату;

відносна субстратна специфічність - здатність ферменту каталізувати перетворення кількох, подібних за будовою, субстратів;

стереоспеціфічность - здатність ферменту каталізувати перетворення певних стереоізомерів.

Ферменти входять до складу кожної живої клітини і визначають характер обміну речовин.Вони мають білкову природу, і за своїм природнім складом поділяються на 2 групи:протеїни і протеїди, що складаються із білка та небілкового компонента простетичної групи. Ця група у кожного фермента різна. В неї входять вітаміни,їх похідні,метали,азотисті сполуки. Ферменти – це біологічні каталізатори білкової природи, що виробляються живою клітиною. У життєдіяльності мікроорганізмів вони є рушійною силою процесів обміну речовин – живлення та дихання.Ферменти дуже активні (1г амілази може перетворитиу цукор тонну крохмалю)Поділяються на екзоферменти та ендоферменти.Ендоферменти містяться всередині клітини і беруть участь у внутріклітинних процесах обміну речовин. Практичне використання ферментативних властивостей мікробів: процеси бродіння, гриби в пивоварінні і виноробстві, обробка шкур, для пом'якшення; консервування. Приготування біодобавок до пральних порошків, для видалення білкових забруднень, так як вони розщеплюють білки до водорозчинних.
За допомогою ферментів отримують вітаміни, гормони, алкалоз.

Каталітична активність ферменту –це здатність ферменту перетворювати визначену кількість молекул субстрату, тоді як сам він до кінця реакції залишається незмінним.

16. Назвіть основні види енергетичних процесів, характерних для прокаріотів та мікроміцетів та надайте порівняльну оцінку їх енергетичної ефективності. Охарактеризуйте їх господарське значення

За сучасною класифікацією типи живлення прокаріотів розрізняють залежно від джерела Карбону і енергії. За джерелом Карбону всі мікроорганізми можна поділити на дві групи: автотрофи і гетеротрофи. Чимало мікроорганізмів є міксотрофами, тобто вони здатні переходити від одного типу живлення до іншого. Переважна більшість прокаріотів є гетеротрофами, які можуть добувати органічні сполуки з відмерлих решток (сапротрофи), живих організмів (паразитотрофи) та отримують завдяки співіснуванню (симбіотрофи). За способом використання різних джерел енергії серед мікробів вирізняються такі групи: а) фототрофи, які використовують сонячне світло, як джерело енергії; б) хемотрофи, джерелом енергії для яких є різні неорганічні і органічні сполуки.

17.Назвіть речовини з макроергічними зв’язками, використовувані клітиною у енергетичному обміні. Вкажіть запасні енергоємні речовини, використовувані різними групами мікроорганізмів. Наведіть приклади гліко-, ліпо-, протеолітичних мікроорганізмів.

Макроергічні сполуки - це біомолекули, що мають зв’язки, стандартна вільна енергія гідролізу яких складає -15 -5 ккал/моль. Основною макроергічною сполукою живих організмів є молекула АТФ, яка містить два макроергічні зв’язки. Макроергічні сполуки утворюються в реакціях катаболізму, а енергія гідролізу їх макроергічних зв’язків використовується для синтезу нових сполук (жирні кислоти, холестерин, глікоген, фосфоліпіди тощо), або безпосередньо АТФ (фосфоенолпіруват, 1,3-дифосфогліцерат креатинфосфат). Такий шлях синтезу АТФ за рахунок енергії макроергічних сполук називається субстратным фосфорилуванням Основним шляхом утворення АТФ у тваринних організмах є окислювальне фосфорилування, яке відбувається в мітохондріях.
В ролі запасних поживних речовин зустрічаються основні групи органічних сполук – вуглеводи, ліпіди та білки
Стафілококи та молочнокислі бактерії.

Охарактеризуйте основні закономірності перетворення ліпідів мікроорганізмами та їх роль у формуванні споживних властивостей харчових продуктів. Наведіть приклади мікроорганізмів з вираженою ліполітичною активністю.

Перетворення ліпідів при зберіганні м'яса є переважно не мікробного походження. Проте, деякі мікроорганізми мають ферментні системи, що викликають окисні і гідролітичні перетворення ліпідів. Легше за все окислювальному перетворенню піддаються ліпіди, що містять ненасичені жирні кислоти та низькомолекулярні жирні кислоти. Ліпази мікроорганізмів каталізують гідроліз ліпідів.

Жири розкладаються шляхом розщеплення на гліцерин і жирні кислоти. Доведено негативний вплив продуктів окислення жирів на організм людини, який обумовлений їх прямою токсичною дією.
Бацили, стафілококи

Охарактеризуйте основні закономірності мікробіологічного перетворення органічних азотистих сполук мікроорганізмами та їх роль у формуванні споживних властивостей харчових продуктів і кругообігу речовин у природі.

Гниття — це розкладання азотовмісних органічних сполук (переважно білків) мікроорганізмами (як аеробними, так і анаеробними). За участю ферментів білки розщеплюються до амінокислот. Врешті-решт утворюються такі сполуки, як аміак, сірководень, двоокис вуглецю тощо. Серед цих речовин є токсичні й такі, що мають неприємний запах. Гниття відбувається в ґрунті, водоймах, кишечному тракті тварин і людини. Бродіння — це процес анаеробного розкладання сполук, що містять вуглець, за участю ферментів. Внаслідок бродіння вуглеводи розкладаються неповністю, і при цьому утворюються такі сполуки, як етиловий спирт (спиртове бродіння), молочна кислота (молочнокисле бродіння). Кругообіг речовин у природі-це процес синтезу і розпаду органічних речовин.

Первісний синтез органічних речовин у природі здійснюється зеленими рослинами. Вони засвоюють вуглець з повітря, а азот і воду із грунту. Із цих простих мінеральних речовин рослини синтезують білки, жири, вуглеводи. Тварини та людина не здатні синтезувати органічні речовини із мінеральних. Тому їм потрібно готові органічні сполуки, які вони отримують, споживаючи продукти рослинного й тваринного походження. Залишки тварин і рослин потрапляють у грунт, але під впливом гнильних бактерій та інших мікроорганізмів відбувається їхня мінералізація. В результаті, в грунт повертаються джерела мінерального азоту, а повітря поповнюється вуглекислим газом. Таким чином, рослини знову отримують матеріал для побудови органічних речовин.