Классификация ферментов

Физиология микробов

Физиология микроорганизмов изучает:

· Питание микроорганизмов

· Конструктивный метаболзим

· Энергетический метаболизм

· Ферменты

· Рост микроорганизмов

· Размножение микроорганизмов

Метаболизм микроорганизмов – совокупность ферментативных реакция в химических превращений, происходящих в микробной клетке, которая направлена на получение энергии, превращения простых химических соединений в более

Катаболизм (диссимиляция) – распад веществ в процессе ферментативных реакций и накопление выделяемой при этом энергии молекул АТФ

Анаболизм (ассимиляция) – синтез веществ с затратой энергии

Особенности метаболизма у бактерий:

1. Преобладание диссимиляции над процессом ассимиляции

2. Очень широкий набор ферментов (6клессов – оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы и тд)

3. Высокая интенсивность процессов метаболизма (высокий уровень размножения, адаптации к оркружающим условиям – обеспечивает не которым микроорганизмов убиквитарность – повсеместное распространение)

4. Очень широкий спектр потребляемых веществ (нефтепродукты, полиэтилены и тд)

Классификация ферментов

Экзорменты – секретируют в окружающую среду

Эндоферменты -

Индуцибельные ферменты – их синтез зависит от наличия соответствующего субстрата в среде.

Конститутивные ферменты – их синтез не зависит от наличия субстрата в среде. (β-лактамаза)

Для определения у микроорганизмов исследуют для их идентификации (семейство, род, вид).

Ферменты определяют:

1. Сахаролитические ферменты

2. Протеолитические ферменты

Некоторые ферменты …. Используются как ферменты патогенности (ферменты агрессии на людей – вызывает инфекции).

По источнику энергии микроорганизмы делятся на:

1. Фототрофы – солнечный свет

2. Хемотрофы – энергия превращений химических веществ

3. Автотрофы – углекислый газ

4. Гетеротрофы – органические соединения

По типам питания микроорганизмы делятся на:

1. Фотоавтотрофы

2. Фотогетеротрофы

3. Хемоавтотрофы

4. Гемогетротрофы

По источникам азота микроорганизмы делятся на:

1. Азотфиксаторы – азот из воздуха

2. Азот из амонийных солей, нитратов и нитритов (сапрофиты, некоторые энтеробактарии) (гетеротрофы)

3. Азот из амонийных солей в присутствии аминокислот и пуринов – сальмонеллы, шигеллы, вибрионы (холера), протеи (гетеротрофы)

4. Азот из субстрата в присутствии факторов роста – ауксотрофы – коринебатерии, микобактерии (туберкулез), иерсинии (гетеротрофы)

5. Нуждаются в сложных питательных средах – гемофилы, листерии

Все гетеротрофы делятся на:

1. Сапрофиты (гнилой), Фетоны (растение)

2. Паразиты (нахлебник) – нуждаются в живых органических веществах.

Облигатный паразит (строгий) – не могут существовать без клетки микроорганизма (рипеции, хламидии).

Голофитный тип питания (не имеет органов питания), транспорт питательных веществ осуществляет ЦПМ.

4 типа поступления питательных веществ в клетку:

1. Пассивная диффузия – вещества поступают по градиенту концентрации (от большего к меньшему), без затраты энергии. (мало распространено)

2. Облегченная диффузия - (принцип смотри выше), облегчают работу ферменты пермиазы, которые находятся в ЦПМ, без затраты энергии.

3. Активный транспорт – идет против градиента концентрации с затратой энергии (широко распространено).

4. Транслокация химических групп (векторный перенос) – фосфоролируется (видоизменяется).

In vitro (в лаборатории) разработка питательных сред

Требования предъявляемые к питательным средам

· Питательность (все элементы необходимые клетки – S, P, K, Ca, N и тд)

· Изотоничность – концентрация солей в растворе 0,9%), при повышении конценртации солей – голофилы 3-12%

· Оптимальность pH 4,5-8,5 (щелочи любивые кислоты) – оптимальная граница 7,2-7,4

· Буферность

· Достаточная влажность – не менее 60%

· Достаточная вязкость

· Окислительно-восстановительный потенциал

· Стерильность

· Прозрачность (если возможно)

Питательные среды

По составу:

1. Простые среды – ограниченное количество компонентов (МПБ, МПА, пептонная вода – мясопептонный бульон, агар - желе)

2. Сложные среды

По происхождению:

1. Естественные (растительные, животные)

2. Искусственные (пептонная вода)

3. Синтетические (Чапека), соли.

4. Полусинтетические (+кровь, сыворотка)

По консистенции:

1. Жидкие (МБА, Гиеса)

2. Полужидкие (Хью-Льйоосона) 0,15-0,7% уплотнителя (агар)

3. Плотные (МПА, КА) 1,5-2% уплотнителя (агар, желотин (сухожилий костей, кожи; t плавления 26 С)

Искусственный уплотнитель – селикагель

По назначению:

1. Основные (МПБ, МПА) на них растет большинство бактерий

2. Специальные ( - для выращивания строго определенных микроорганизмов (Ревеншейна-Ненсена)

3. Элективная – для конкретных групп, добавляются вещества подавляющие другие бактерии (НСА, КТА)

4. Накопления (магниевая сфера) – для накопления неоюхлдимо кл-во бактерий

5. Диференциально-диагностические среды – для идентификации микроорганизмов (Эндо, кличлера, Гисса)

6. Транспортные – для доставки материала в лаборатории, для сохранения жизни микроорганизмам, Кэри Бллера

Увеличение массы клеток без увлеичения числа бактерий.

Увеличение числа клеток – размножение бактерий временем генерации – время за которое популяция удваивается.

Скорость размножения зависит – от роста, возраста культур, питательной среды, температуры и тд.

Бактерии размножаются в осноаном простым поперечным деление (некоторые могут размножаться почкованием и фрагментацией)