Физиология микроорганизмов. Дыхание бактерий. Выделение чистой культуры.

Актуальность темы.

По типу дыхания бактерии разделяют на 4 группы: облигатные, или строгие, аэробы, которые могут расти только при наличии кислорода; микроаэрофилы, которые нуждаются в кислороде, но лучше растут при парциальном давлении кислорода меньшем, чем в воздухе; факультативные анаэробы, которые способны расти как в присутствии, так и в отсутствии молекулярного кислорода (например, некоторые дрожжи или энтеробактерии в зависимости от наличия кислорода осуществляют аэробное дыхание или брожение; облигатные анаэробы (клостридии ботулизма, газовой гангрены, столбняка, бактероиды и др.) растут только на среде без кислорода, который для них токсичен.

Неодинаковые потребности микроорганизмов в свободном кислороде определяют различия и в способах их культивирования.

 

Учебные цели:

Освоить физические, химические и биологические методы удаления кислорода, ознакомиться с демонстрацией методов культивирования анаэробных бактерий.

Для формирования профессиональных компетенцийобучающиеся должны знать:

­ типы энергетического метаболизма бактерий: окислительный и бродильный (ферментативный);

­ пути расщепления глюкозы;

­ классификацию бактерий по отношению к кислороду, а также по использованию его в процессах получения энергии;

­ выделение чистой культуры аэробов; условия культивирования; колонии, особенности их формирования у различных видов бактерий. идентификация чистой культуры.

­ особенности культивирования анаэробов; способы создания анаэробных условий; методы выделения чистой культуры анаэробов;

­ особенности культивирования риккетсий, хламидий, микоплазм.

 

Для формирования профессиональных компетенций студент должен уметь:

ü культивировать анаэробных микроорганизмов;

ü выделять чистую культуру облигатных анаэробных микроорганизмов;

ü стерильно засеять микробы на питательные среды, пользуясь петлей и шпателем;

ü провести идентификацию бактерий по морфологическим, тинкториальным, культуральным свойствам.

 

В результате освоения темы обучающийся должен владеть:

ü методикой выделения чистой культуры бактерий;

ü методикой посевов на питательные среды петлей, штрихами, уколом;

ü компетенциями:ОК-1, ОПК-7, ПК-1, ПК-3, ПК-13, ПК-18 и трудовыми функциями А/04.7, А/05.7, А/06.7.

 

3. Вопросы для самоподготовки к освоению данной темы

1) Типы энергетического метаболизма бактерий: окислительный и бродильный (ферментативный).

2) Классификация бактерий по отношению к кислороду, а также по использованию его в процессах получения энергии: аэробы, факультативные анаэробы, микроаэрофилы, облигатные анаэробы.

3) Пути расщепления глюкозы.

4) Культивирование анаэробных микроорганизмов; способы создания анаэробных условий; методы выделения чистой культуры анаэробов.

5) Особенности культивирования риккетсий, хламидий, микоплазм.

4. Вид занятия: практическое занятие.

5. Продолжительность занятия: 3 часа (180 мин)

6. Оснащение:

6.1. Таблицы, готовые микропрепараты, предметные стекла, покровные стекла, пинцет, бактериологическая петля, спиртовка, спички, карандаш по стеклу, столик для окраски мазков, пипетки объемом 1 – 2 см³, дистиллированная вода, изотонический раствор хлорида натрия, иммерсионное масло, набор красок, культура бактерий (смесь кишечной палочки и стафилококков в жидкой питательной среде), питательные среды: МПА с изолированными колониями, скошенный МПА, столбик сахарного агара, методы Виньял-Вейона, Перетца и Фотнера, среда Китт-Тароцци и Вильсон-Блера, анаэростат, термостат.

6.2. Мультимедийные атласы, ситуационные задачи, таблицы (электронный вариант), видеофильмы.

6.3. Технические средства обучения: световые микроскопы, компьютеры, мультимедийный проектор.

 

7. Содержание занятия.

7.1. Контроль исходного уровня знаний и умений.

Выполнение тестовых заданий, собеседование.

7.2. Разбор с преподавателем узловых вопросов, необходимых для освоения темы занятия.

Типы энергетического метаболизма бактерий. Пути расщепления глюкозы. Классификация бактерий по отношению к кислороду. Культивирование анаэробных микроорганизмов. Особенности культивирования риккетсий, хламидий, микоплазм.

  Дыхание (или биологическое окисление) микроорганизмов представляет собой совокупность биохимических процессов, в результате которых освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности микробных клеток. Микроорганизмы добывают свою энергию за счет окисления различных химических соединений: углеводов, спиртов, органических кислот, жиров. Сущность окисления состоит в том, что окисляемое вещество отдает электроны, восстанавливаемое получает их.

По типу дыхания все микроорганизмы разделяются на аэробы, облигатные анаэробы, микроаэрофилы и факультативные анаэробы.

Облигатные аэробы (микобактерии туберкулеза и др.) живут и развиваются при свободном доступе кислорода, т.е. реакции окисления осуществляются у них при участии молекулярного кислорода с высвобождением большого количества энергии.

Облигатные анаэробы (клостридии столбняка, ботулизма и др.) способны жить и размножаться только в отсутствие свободного кислорода воздуха. Дыхание у анаэробов происходит путём ферментации субстрата с образованием небольшого количества энергии. Наличие свободного кислорода для облигатных анаэробов является губительным. Это связано с тем, что в присутствии кислорода конечным продуктом окисления органических соединений оказывается перекись водорода. А поскольку анаэробы не обладают способностью продуцировать фермент каталазу, расщепляющую перекись водорода, то она накапливается и оказывает токсическое действие на бактерии.

Факультативные анаэробы могут размножаться как при наличии молекулярного кислорода, так и при отсутствии его. К ним относят большинство патогенных и сапрофитных бактерий.

Для размножения микроаэрофиллов необходимо небольшое количество кислорода, поэтому они размножаются в присутствии СО₂.