Надайте характеристику процесу протікання та збудників нітрифікації і денітріфікації. Зазначте їх екологічне та господарське значення.

Нітрифікація - це процесс окиснення амонійних солей в азотно-кислі солі.

Збудники - нітрифікуючі бактерії. Вони можуть розвиватися тільки на мінеральних середовищах, в яких є амонійні солі. Вони є хемотрофами і живуть в грунтах, природних водоймищах, збагачуючи їх нітратами.

Процес нітрифікації має 2 фази:

1)окиснення аміаку до нітритів:.

2)окисненя нітритів до нітратів

Денітрифікація-це відновлення нітратів до молекулярного азоту. Бактерії-збудників називають денітрифікувальними -невеликі, нерухливі, неспороутворюючі спори.. У харчовій промисловості відновлення нітратів до нітритів відбувається виготовленні ковбасних виробів для надання рожевого забарвлення. Також має місце у засоленні мяса,шинки,фаршу. Денітрифікуючі бактерії є шкідниками у с/г,оскільки завдають шкоди родючості грунту, розкладаючи солі азотної к-ти до вільного азоту,який не може засвоюватися рослинами.

 

Охарактеризуйте основні закономірності мікробної деструкції целюлози та пектинових речовин. Вкажіть збудників. Опишіть їх роль у формуванні споживних властивостей чи псуванні товарів.

Розклад пектинових речовин і целюлози(клітковини), широко розповсюджений в природі і має важливе значення у менералізації рослинних залишків. Процес відбувається у аеробних умовах під впливом мікроорганізмів, які містять пектолітичні ферменти і целюлозу. Спочатку вони розкладають пектинові речовини і клітковину до цукрів і кислот, а потім окислюють продукти гідролізу до вуглекислого газу і води.

Збудники аеробного розкладу целюлози об’єднані у 3 роди В аеробних умовах пектинові речовини і клітковину розкладають актиноміцети і плісеневі гриби У результаті розкладу клітковини та ін. рослинних залишків у грунті під дією бактерій, грибів та актиноміцетів утворюється перегній. Целюлозорозкладаючі і пектинорозкладаючі мікроорганізми можуть при спонтанному розвитку знижувати якість фруктів, ягід та овочів, руйнуючи стінки клітин і розрихлюючи м’якіть, а також знижувати якість матеріалів, які містять клітковину.

 

Охарактеризуйте процес утворення та властивості мікробних біоплівок та опишіть їх роль у динаміці мікрофлори у довкіллі і виробництві та обігу споживних товарів. Вкажіть основні способи боротьби з утворенням біоплівок у робочому середовищі.

Біоплівка — складний організований шар мікроорганізмів, що характеризується генетичним різноманіт- тям, складними взаємодіями в межах угрупо- вання і позаклітинною матрицею. Біоплівки існують як у природі, так і в спорудах, створе- них людиною. Вони виникають на межі поділу фаз: рідина—повітря; рідина—тверде тіло; твер- да поверхня—газ; двох рідин, що не змішують- ся. Біоплівка в природних умовах складається з багатьох видів мікроорганізмів, поєднаних мат- рицею з полімерів, які виділені самими мікро- організмами. Будова її різноманітна, вона може бути пронизана порами, пустотами і ходами, а товщина може досягати кількох сантиметрів. Біоплівки можуть утворюватись в екстремаль- них умовах: при підвищених солоності і темпе- ратурі, а також можуть утворюватись як з чис- тої монокультури, так і з різних видів мікроор- ганізмів.

Біоплавка може містити багато різних видів мікроорганізмів, наприклад бактерій, архей, найпростіших і водоростей; кожна група, виконує специфічні метаболічні функції. Бактерії, що звичайно живуть в біоплівках, мають значно відмінні властивості від вільно плаваючих бактерій тих же видів, оскільки щільне і захищене оточення біоплівки дозволяє їм співробітничати різними шляхами. Основні властивості біоплівок:взаємодіюча сукупність різних типів мікроорганізмів, мікроорганізму в біоплівках притаманний тип зв’язку, утв. біоплівки підвищує стійкість до чинників довкілля, внутрішнє середовище мікроколонії відрізняється від навколишнього.

Назвіть основних збудників мікробіологічного розкладу білків та охарактеризуйте їх загальні морфологічні і біохімічні властивості, опишіть загальні риси мікробного протеолізу. Зазначте його екологічне і господарське значення.

 

Білки - складні органічні речовини різні за будовою і властивостями. Процес гниття починається з розкладу білків під впливом протеолітичних ферментів, які мікроорганізми виділяють у навколишнє середовище. Первинними продуктами гідролізу є пептони і поліпептиди, які розщеплюються далі до амінокислот. Амінокислоти мінералізуються до вуглекислого газу, аміаку, води, сірководню, водню.

Такі білки, як нуклеопротеїди під впливом гнильних бактерій розщеплюються на білковий комплекс, який розкладається до амінокислот та нуклеїнові кислоти, які розпадаються на фосфорну кислоту, вуглеводи і суміш азотовмісних основ.

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.

Крім бактерій білки розкладають різні плісеневі гриби: Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Tricoderma.. Продовольчі товари, багаті на білки можуть піддаватися швидкому гнильному псуванню. Також псуються шкіри тварин та ін. багаті на білки матеріали. Але є і позитивні моменти в процесі розкладу білків: розклад органічних залишків тварин і рослин приводить до збагачення грунту мінеральним азотом, а повітря вуглекислим газом.

Збудники: протей - найбільш причина псування м’яса, риби та інший білкових продуктів. Картопляна паличка – спричиняє гниття м’яса, риби, а також так звану «тягучу хворобу» хліба. Сінна паличка причиною псування білкових субстратів. Bac. Mycoides одна з найбільш поширених збудників гниття різних білкових залишків у грунті.,Bac. Psendomonas. У виробництві харчових продуктів та при їх зберіганні гнильні мікроорганізми є шкідниками, що призводить до псування цих товарів.

Протеоліз- процес поступового розщеплення (гідролізу) білків на пептиди и амінокислоти під дією ферментів-протеаз. Відбувається у живих організмах та у НАВКОЛИШНЬОГО середовіщі під Вплив мікроорганізмів.

Віділяють две форми протеолізу: обмеження и неспеціфічній. Ограниченной протеоліз відіграє важліву роль в утворенні ферментів, гормонів та Біологічно активних пептидів з їхніх неактивних попередніків. Неспеціфічній протеоліз виробляти до розщеплення білків до амінокіслот з подалі Використання їх у метаболізмі.

Руйнування білків у клітині має бути відокремлено від других частин цитоплазми через те, что для протеолізу потрібні особливі умови (рН, іонній склад), а такоже для того, щоб неспеціфічній протеоліз НЕ зруйнувалися інші Білки. Основні протеолітічні системи Клітини локалізовані в Протеасома та лізосомах.

 

Дайте визначення екосистеми та екологічної ніші, автохтонів та алохтонів, охарактеризуйте основні типи симбіотичних асоціацій мікроорганізмів. Наведіть приклади застосування симбіотичних асоціацій мікроорганізмів у виробництві харчових продуктів.

 

Екосисте́ма - головна функціональна одиниця в екології, єдиний природний комплекс, утворений живими організмами та середовищем існування, у якому живі та неживі компоненти пов'язані між собою обміном речовин, енергією та інформацією.

Екологічна ніша — термін в екології, що описує взаємовідносини виду або популяції з екосистемою, та їхнє в ній розташування. Більш лаконічним визначенням поняття може бути формулювання «спосіб життя організму».

Різні види можуть займати однакові ніши, а один і той самий вид може займати різні екологічні ніши в географічно різних місце розташуваннях

Автохтони:-Організми, що живуть там, де вони розвилися, як вид.-Організми, що живуть там, де вони виникли в процесі еволюції.

Алохтони — організми, що в процесі еволюції виникли не в тій місцевості, яку вони тепер заселяють. В область сучасного поширення вони потрапили в результаті розселення.

Симбіотична асоціація двох груп бактерій- це взаємокорисне співіснування організмів різних видів.

Типи:

Синергізм – м.о. підсилюють фізіологічні функції один одного. Наприклад дріжджі синтезують вітаміни, які стимулюють розвиток мол-кислих бактерій, а молочна к-та створює сприятливе середовище для розвитку дріжджів

Сателізм – це співжиття м.о., коли один з них стимулює розвиток іншого. Дріжджі і сарцини продукують вітаміни, амінокислоти та ін. речовини і стимулюють розвиток більш вимогливих до поживних середовищ бактерій.

Вірогенія – це взаємовідносини деяких бактерій, дріжджів і простіших з вірусами.

Наприклад, при синергізмі вітаміни, що синтезуються дріжджами, стимулюють розвиток молочнокислих бактерій, а молочна кислота створює сприятливе середовище для розвитку дріжджів.