Общая характеристика конструктивного и энергетического метаболизма прокариот. Культивирование микроорганизмов презентация

Содержание

Химический состав бактерий Вода – 70% Сухое вещество – 30% белки – 50% полисахариды – 15% липиды – 10% РНК – 15% ДНК – 3,5%

Слайд 1













Общая характеристика конструктивного и энергетического метаболизма прокариот
Культивирование микроорганизмов
В.В. Леонов, 2013
Ханты-Мансийская государственная

медицинская академия
Кафедра биологии с курсом микробиологии

Слайд 2Химический состав бактерий
Вода – 70%
Сухое вещество – 30%
белки – 50%

полисахариды – 15%
липиды – 10%
РНК – 15%
ДНК – 3,5%
неорганические соединения

Химический состав прокариот


Слайд 3Источники углерода

1. Автотрофы
2. Гетеротрофы

Пищевые потребности прокариот
Паразиты
Сапрофиты
Облигатные
Факультативные
От греч. trophе – растение
autos –

сам
heteros – другой
sapros – гнилой

С – из органических соединений (углеводы)


Слайд 4Источники азота
N – соли аммония, аминокислоты, белки и др.
NO3- +

НАДН2 →NO2- + НАД+ + Н2О
NO2- + 3НАДН2 + Н+ → NH3 + 3НАД+ + 2Н2О

Источники серы и фосфора
S – сульфаты, цистеин, метионин и др.
Р – соли фосфорной кислоты


Пищевые потребности прокариот


Слайд 5Источники кислорода


Пищевые потребности прокариот
О – О2, Н2О, органические соединения

Аэробы
Анаэробы
Облигатные
Облигатные
Факультативные
Растущие на воздухе
Микроаэрофильные
Аэротолерантные
Строгие


Слайд 6Факторы роста
Это вещества (низкомолекулярные), которые не могут синтезировать микроорганизмы, но необходимые

для их роста
1. Ауксотрофы
2. Прототрофы


Пищевые потребности прокариот


Слайд 7Классификация по составу
1. Естественные
2. Искусственные
Отдельно выделяют синтетические и полусинтетические


Питательные среды


Слайд 8Классификация по консистенции
1. Жидкие
2. Полужидкие
3. Плотные

Агар – это полисахарид, построенный из

агарозы и агаропектина
Тпл. = 100°С, Тзатв.= 45°С
15-20 г/л – твердая питательная среда
1,5-4,0 г/л – полужидкая питательная среда

Питательные среды


Слайд 9Питательные среды
Ангелина Гессе (1850-1934)
Вальтер Гессе (1846-1911)
Клон – культура микроорганизмов, выращенная из

одной клетки

Слайд 10Классификация по назначению
1. Общие
2. Элективные
3. Дифференциально-диагностические
4. Консервирующие (транспортные)
5. Накопления


Питательные среды


Слайд 11Кислотность среды
1. Нейтрофилы (рН = 7)
2. Ацидофилы (рН7)
4. Кислотоустойчивые
5.

Щелочеустойчивые


Условия культивирования

Буферные системы: КН2РО4 – Na2HPO4 и др.


Слайд 12Температура
1. Мезофилы (Топт. = 20-45°С)
2. Термотолерантные (растут при 50°С)
3. Термофилы (Топт.>40°С)
4.

Психрофилы (Топт.<20°С)

Вода и осмотическое давление
Галофилы – микроорганизмы, которые лучше растут на средах с высоким содержанием солей


Питательные среды


Слайд 13Аэрация
1 л воды при 20°С содержит 6,2 мг/0,28 моль О2



Питательные среды
Методы

создания анаэробиоза
1. Физические методы
культивирование в анаэростатах
посев уколом в высокий столбик агара
кипячение питательных сред перед посевом
вазелиновое масло
метод Перетца
трубки Винь-Вейона



Слайд 14Анаэростаты


Питательные среды
Анаэробная камера Bug box
Вакуумный эксикатор
Анаэростат


Слайд 15Методы создания анаэробиоза
1. Химические методы
добавление редуцирующих веществ
использование химических реакций,

протекание которых происходит с поглощением кислорода

2. Биологические методы
Метод Фортнера


Питательные среды


Газогенерирующий пакет Анаэрогаз


Слайд 16

Размножение бактерий
Бактерии размножаются бинарным делением пополам, реже – почкованием, митоза НЕТ.
-

грамположительные бактерии делятся путём врастания перегородок деления внутрь клетки
- грамотрицательные путём перетяжки

Деление S.aureus

Деление E. coli


Слайд 17

Рост бактерий

Лаг-фаза
Стационарная фаза
Фаза отмирания
Лог-фаза
Феномен диауксии или
двухфазного роста E.coli
Кривая роста бактерий
в

периодической культуре




1:3

2:2

3:1

Глюкоза : Сорбитол

N – число клеток, КОЕ/мл


Слайд 18Транспорт питательных веществ










Энергия

НРr~P
НРr
ФЕП
Пируват
Простая диффузия
Облегченная диффузия
Активный транспорт
Транслокация групп
Наружная мембрана
Мембрана
Внутренняя мембрана
Транспорт веществ в

бактериальную клетку

Слайд 19Транспорт питательных веществ
Na+
Симпорт В и Na+
Виды активного транспорта
Наружная мембрана
Мембрана
Внутренняя мембрана

B
H+

A
Симпорт А

и Н+

Na+

H+


Антипорт Н+ и Na+

К+

Унипорт К+


Наружная мембрана

Мембрана

Внутренняя мембрана

Наружная мембрана

Мембрана

Внутренняя мембрана

Наружная мембрана

Мембрана

Внутренняя мембрана


Слайд 201 этап
Посев исследуемого материала на питательные среды методом «разобщения»
Бактериологический метод диагностики


Слайд 212 этап
Изучение культуральных и морфологических свойств; отсев типичных колоний на скошенный

агар для накопления чистой культуры

3 этап
Идентификация чистой культуры по совокупности свойств: морфологических, тинкториальных, культуральных, биохимических, антигенных, токсигенных, чувствительности к антибиотикам и бактериофагам

Бактериологический метод диагностики


Слайд 22Бактериологический метод диагностики


Слайд 23Метаболизм – это совокупность биохимических процессов, протекающих в клетке и обеспечивающих

ее жизнедеятельность.

1. Конструктивный метаболизм (анаболизм)
2. Энергетический метаболизм (катаболизм)

Обмен веществ у прокариот


Слайд 24Ферменты
1. Оксидоредуктазы
2. Трансферазы
3. Гидролазы
4. Лиазы
5. Изомеразы
6. Лигазы (синтетазы)

Обмен веществ у прокариот


Слайд 25Ферменты

Обмен веществ у прокариот
Эндоферменты - участвуют в реакциях внутриклеточного метаболизма
Экзоферменты –

продуцируются в окружающую среду и осуществляют расщепление сложных питательных веществ (внеклеточное переваривание)

Конститутивные – синтезируются всегда
Индуцибельные – синтезируются только в присутствии соответствующего субстрата
(β-галактозидаза – синтезируется только при наличии в питательной среде лактозы)


Слайд 26Это поток реакций, в результате которых за счет поступающих извне веществ

строится вещество клеток; это процесс связанный с поступлением свободной энергии в виде АТФ или других богатых энергией соединений

1. Биосинтез углеводов
2. Биосинтез липидов
3. Биосинтез аминокислот
4. Биосинтез мононуклеотидов


Конструктивный метаболизм


Слайд 27Это поток реакций, сопровождающихся мобилизацией энергии и преобразованием ее в электрохимическую

(ΔμН+) или химическую (АТФ) форму, которая затем может использоваться во всех энергозависимых процессах

Способы получения энергии
1. Дыхание
2. Брожение
3. Фотосинтез

Энергетический метаболизм


Слайд 281. Аэробное дыхание (конечный акцептор О2)
2. Анаэробное дыхание (конечный акцептор фумарат,

NO2-, NO3-, S, Fe3+ и др.)

АТФ образуется за счет окислительного фосфорилирования!!!



Дыхание


Слайд 29Дыхательные цепи


Энергетический метаболизм


Слайд 30Дыхательные цепи


Энергетический метаболизм


Слайд 31Дыхательные цепи


Энергетический метаболизм
Micrococcus luteus


Слайд 32Дыхательные цепи


Энергетический метаболизм
Escherichia coli


Слайд 33Реактивные формы кислорода (РФК)
О·2, НО·2, ОН·, Н2О2, *О2, О, О3

Механизмы защиты:
1.

Ферментативные системы (каталаза, пероксидаза, супероксиддисмутаза)

2. Клеточные метаболиты – «тушители»
α-токоферол, каротиноиды, хлорофиллы







Энергетический метаболизм


Слайд 34

Супероксиддисмутаза

Каталаза


- нет супероксиддисмутазы – строгие анаэробы
- есть супероксиддисмутаза, но нет каталазы

и пероксидазы – аэротолерантные анаэробы


Бактерия


Сущность анаэробиоза


Слайд 35По механизму преобразования энергии выделяют группы прокариот:
1. Фототрофы
2. Хемотрофы
По донорам Н

и С выделяют группы прокариот:
1. Органотрофы
2. Литотрофы


Энергетический метаболизм

Хемолитоавтотрофы
Хемолитогетеротрофы
Хемоорганоавтотрофы
Хемоорганогетеротрофы
Фотолитоавтотрофы
Фотолитогетеротрофы
Фотоорганоавтотрофы
Фотоорганогетеротрофы


Слайд 36Брожение
Это процесс окисления анаэробного типа (субстратное фосфорилирование)

Брожение – процесс при котором

регенерируется АТФ, а продукты расщепления органического субстрата могут служить одновременно и донорами, и акцепторами водорода

Энергетический метаболизм


Слайд 37Брожение

Стадии брожения:
1. Окисление субстрата
2. Восстановление пирувата в продукты брожения
АТФ образуется за

счет субстратного фосфорилирования
Все брожения классифицируют по продуктам

Энергетический метаболизм


Слайд 38Спиртовое брожение

Энергетический метаболизм
Глюкоза
2Пируват
Этанол
2Ацетальдегид
СО2
НАД+
НАДН2
2
2
2 АТФ
Sarcina ventriculi
Saccharomyces cerevisiae


Слайд 39Молочнокислое брожение
Гомоферментативное

Энергетический метаболизм
Глюкоза
2Пируват
Лактат
НАД+
НАДН2
2
2
2 АТФ
Streptococcus spp.
Lactobacillus spp.


Слайд 40Молочнокислое брожение
Гетероферментативное

Энергетический метаболизм
Глюкоза
2Пируват
Ацетат Этанол Лактат
НАД+
НАДН2
2
2
2 АТФ
Leuconostoc spp.
Bifidobacterium spp.
Lactobacillus spp.


Слайд 41Пропионовокислое брожение

Энергетический метаболизм
Субстрат
Пируват
Пропановая кислота
МетилмалонилКо-А
биотин-СО2
биотин
4 АТФ
Propionibacterium spp.
Veillonella alcalescens
Пропионил-КоА


Слайд 42Маслянокислое брожение

Энергетический метаболизм
Глюкоза
2Пируват
Изопропанол
Бутирил-КоА
4НАДН2
НАД+
НАДН2
2
2
3,3 моль АТФ
Clostridium spp.
Масляная кислота
Бутанол
4НАД+


Слайд 43Брожение:
Органические
кислоты
Облигатные и
факультативные
анаэробы
ЦТК

Ас-КоА
Дыхание:

Итого:
2-4 АТФ


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика