Шпаргалка по дисциплине"Микробиология"

 

37. Влияние химических  факторов на микроорганизмы. Кислотность  и щелочность. Поваренная соль.

Кислотность – показатель рН – отрицательный логарифм концентрация водородных ионов, который может колебаться от 0 до 14

Жизнедеятельность микроорганизмов может осуществляться лишь в определенных физико-химических условиях, при определенной щелочности или кислотности среды. Каждой физиологической группе и даже отдельным видам микроорганизмов свойственны определенные границы рН, выше и ниже которых происходит подавление обмена веществ и гибель микроорганизмов.

При низких значениях рН растворимость углекислоты, являющейся основным или даже единственным источником углерода для автотрофных прокариот, понижается, а растворимость некоторых ионов (Cu2+, Mo2+, Mg2+, A13+) возрастает и достигает уровней, токсичных для многих прокариот.

При высоких значениях рН растворимость многих катионов (Fe2+, Са2+, Mg2+, Мп2+), необходимых клетке, резко понижается, они выпадают в осадок и, таким образом, становятся недоступными для организмов.

Значение рН влияет на состояние веществ в окружающей среде. Органические кислоты в кислой среде находятся в недиссоциированной форме, в которой легко проникают в клетку, становясь токсичными для нее.

Концентрация Н+ внешней среды влияет и на равновесие электрических зарядов на поверхности клетки: при низких значениях рН увеличивается суммарный положительный заряд, при высоких – суммарный отрицательный заряд.

В Мировом океане и на большей части суши концентрация водородных ионов поддерживается в довольно узком диапазоне, оптимальном для роста большинства прокариот, предпочитающих нейтральные или слабощелочные условия.

Довольно часто встречаются умеренно кислые природные среды, имеющие рН около 3–4. Это многие озера, кислые болота, некоторые истощенные почвы.

Среды с более низким рН чрезвычайно редки; рН 3 и ниже имеют обычно терриконы угольных шахт, дренажные воды, рудничные стоки.

К наиболее кислым из природных сред, вероятно, относятся горячие кислые источники и окружающие их горячие кислые почвы, рН которых может достигать 1.

По отношению к кислотности среды

1. НЕЙТРОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ (Развиваются  в области рН, близкой к нейтральной, рост возможен в диапазоне  рН от 4 до 9)

2. АЦИДОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ (рН среды  от 1 до 4)

а) ацидотолерантные

б) облигатные

3. АЛКАЛОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ (Растут  при рН от 8 до 12)

а) алкалотолерантные

б) облигатные

Наиболее кислотолюбивыми (ацидофильными) эубактерями являются автотрофные тионовые бактерии Thiobacillus thiooxydans, развитие которых возможно при рН 0,6 (оптимум роста 2,5–3,5).

К алкалофилам относятся бактерии, способные развиваться в щелочных озерах и источниках.

Наиболее благоприятна для большинства бактерий среда с рН 7,0–7,3 (нейтрофилы), для дрожжей и плесневых грибов с рН 5–6.

Диапазон концентрации поваренной соли, задерживающей развитие различных микроорганизмов, весьма велик. Повышение концентрации соли выше указанных пределов резко тормозит обмен веществ, приводит к обезвоживанию протоплазмы, которая съеживается, наблюдается явление плазмолиза. Губительное действие высоких концентраций соли и сахара широко используется для консервирования пищевых продуктов.

 

38. Влияние химических  факторов на микроорганизмы. Антисептики, виды и воздействие на микроорганизмы.

Антисептические вещества - химические в-ва, присутствующие в среде, оказывают на микроорганизмы

отрицательное воздействие, приостанавливают и прекращают их развитие или вызывают гибель клеток

*концентрация в среде:

некоторые из веществ, обладающие в большой концентрации хорошо выраженным антисептическим действием, в малой концентрации даже необходимы для развития микроорганизмов

*спектр действия антисептиков:

разные виды микроорганизмов обладают различной чувствительностью. Наибольшей устойчивостью к антисептикам отличаются споры бактерий и плесневых грибов, сравнительно устойчивы к действию химических веществ некоторые патогенные микроорганизмы: туберкулезная палочка и стафилококк.

*растворенный вид:

губительное действие антисептиков начинает проявляться после их проникновения через клеточную оболочку и цитоплазматическую мембрану

Различные химические соединения повреждают структурные элементы клетки и вызывают инактивацию ферментов и нарушение обмена веществ:

-фенолы, нейтральные мыла и поверхностно-активные  вещества (детергенты) нарушают полупроницаемость  цитоплазматической мембраны

-этанол вызывает коагуляцию  белков

-соли тяжелых металлов (медь, серебро, ртуть и др.) действуют в очень незначительной концентрации как сильные ферментные яды, проявляют олигодинамическое действие, связывают SH-группы ферментов, изменяют структуру белков

-цианид, окись углерода действуют  на цитохромоксидазу и подавляют процесс дыхания.

-хлор, хлорная известь, марганцовокислый  калий действуют как сильные  окислители.

Асептическое действие дезинфицирующих веществ значительно возрастает с увеличением концентрации, температуры, степени их диссоциации и времени контакта с микроорганизмами.

Органические вещества – белки и липиды оказывают защитное действие от антисептиков.

Антисептики и дезынфектанты широко используется в различных областях промышленности для обработки и дезинфекции оборудования, воды, материалов, одежды, рук и др.

Некоторые химические вещества используют и как консерванты пищевых продуктов.

 

39. Влияние биологических  факторов на микроорганизмы. Антибиоз. Виды взаимоотношений – антагонизм, паразитизм, бактериофаги.

Разнообразные биологические факторы: влияние (положительное и отрицательное) различных веществ (стимуляторов и ингибиторов роста, витаминов, антибиотических веществ и др.), выделяемых в процессе жизнедеятельности животных, растений и микроорганизмов

Биологическое воздействие, которое оказывают микроорганизмы и другие организмы друг на друга, подразделяются на симбиоз (сожительство организмов разных видов, обычно приносящее им взаимную пользу; они совместно развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности) и антибиоз.

Антибиоз:

1. Антагонизм – это такой  вид взаимоотношений, когда один  вид организма угнетает или  прекращает  развитие другого, вызывая  его гибель.

М/о в природных условиях входят составной частью в биоценоз (совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни)

Микробы находятся в природе в ассоциациях, между которыми происходит постоянная борьба за существование

Определенные виды, которые приспособились к данной среде, обладают более выраженными антагонистическими свойствами по отношению к другим видам, попадающим в новую среду обитания

Молочнокислые бактерии обладают антагонистическими свойствами в отношении возбудителей дизентерии, чумы и др.

Синегнойная бактерия подавляет рост шигелл, сальмонелл, бацилл сибирской язвы, холерного вибриона, возбудителей чумы, сапа, стафилококков, менингококков и др.

Особенно мощными антагонистическими свойствами обладают нормальные обитатели человеческого тела: Е. coli, Еnt. faecalis, молочнокислые бактерии, актиномицеты, микрофлора кожи, носоглотки и др.

Антагонистические взаимоотношения установлены и среди вирусов, когда один вирус предохраняет организм от внедрения в него другого вируса. В вирусологии это явление получило название интерференции вирусов.

Антагонизм между микроорганизмами очень широко распространен в природе, он является мощным фактором в борьбе за существование и имеет большое значение в естественном отборе, изменчивости и эволюции микроорганизмов.

Антагонистические взаимоотношения во многих случаях определяются способностью организмов (животных, растений и особенно микроорганизмов) выделять в среду специфические биологически активные химические вещества – антибиотики, обладающие антибактериальным действием.

2.  Паразитизм – форма взаимоотношений, когда совместная жизнь приносит выгоду одному организму, а другому наносит вред. Паразитами являются все возбудители инфекционных заболеваний человека,  животных и растений, а также вирусы и бактериофаги, разрушающие клетки живых бактерий.

В определенных условиях существования микробов антагонистические отношения возникают в результате недостатка питательных веществ, и тогда одни микробы вынуждены питаться за счет других.

Паразитические бактерии Bdellovibrio bacteriovorus обладают способностью проникать в некоторые грамотрицательные и грамположительные бактерии, размножаться в них и разрушать их.

Паразитические бактерии широко распространены в природе (почва, морская вода, испражнения) и играют важную роль в элиминации из окружающей среды патогенных и условно-патогенных видов (сальмонеллы, Е. coli и др.).

 

40. Влияние биологических  факторов на микроорганизмы. Взаимоотношения  бактерий с другими организмами. Симбиоз. Виды и примеры симбиоза.

Биологическое воздействие, которое оказывают микроорганизмы и другие организмы друг на друга, подразделяются на симбиоз и антибиоз.

I. Антибиоз:

1. Антагонизм – это такой  вид взаимоотношений, когда один  вид организма угнетает или  прекращает  развитие другого, вызывая  его гибель.

2.  Паразитизм – форма взаимоотношений, когда совместная жизнь приносит выгоду одному организму, а другому наносит вред. Паразитами являются все возбудители инфекционных заболеваний человека,  животных и растений, а также вирусы и бактериофаги, разрушающие клетки живых бактерий.

II. Симбиоз - сожительство организмов разных видов, обычно приносящее им взаимную пользу; они совместно развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности

1. Комменсализм (метабиоз) – вид  сожительства -  один симбионт  живет за счет продуктов метаболизма 

другого, не причиняя ему вреда. Один организм продолжает процесс, вызванный другим, освобождая его от продуктов метаболизма и создает условия для его дальнейшего развития.

2. Мутуализм –  вид сожительства  обе стороны получают пользу  от совместного существования  (аэробные и анаэробные бактерии; сожительство клубеньковых бактерий с бобовыми растениями; закваски из молочнокислых бактерий и дрожжей)

3. Сателлизм - один из сожителей (благоприятствующий) стимулирует рост  другого сочлена

4. Синергизм – усиление физиологических  функций у членов ассоциации

5. Вирогения – совместное сосуществование  некоторых бактерий, дрожжей и  простейших с вирусами

 

41. Принципы консервирования  пищевых продуктов, основанные на  методах воздействия на бактерии  различных факторов внешней среды. Влияние антибиотиков.

Консервирование пищевых продуктов, особенно продуктов водного происхождения, которые в силу своих природных свойств наиболее подвержены действию микроорганизмов, особенно важная задача в настоящее время

Методы и способы обработки рыбы подчинены принципам консервирования, классифицированным Я.Я. Никитинским на четыре основные группы:

1. Биоз – метод хранения, направленный  на поддержание жизненных процессов

а) эубиоз – полное сохранение жизненных процессов с созданием соответствующих условий;

б) гемибиоз – принцип частичного биоза, при котором для сохранения сырья используют природные иммунные и защитные свойства организма.

2. Анабиоз – – методы хранения, направленные на подавление и  приостановку жизнедеятельности  м/о

а) термоанабиоз – использование как низких температур – охлаждение, замораживание, так и высоких – бланширование, обжаривание, кипячение, пастеризация;

б) ксероанабиоз – удаление воды из продукта ниже допустимого предела, необходимого для нормальной жизнедеятельности бактерий – вяление, сушка, холодное копчение;

в) осмоанабиоз - подавление повышением концентрации соли или сахара в растворе. Рост гнилостных бактерий прекращается в растворе 10 % соли. Происходит нарушение осмотического давления, высаливание белка, плазмолиз, нарушение клеточной стенки;

г) ацидоанабиоз основан на губительном действии рН на микробную клетку, при котором для консервирования применяют органические кислоты – маринование, квашение

д) наркоанабиоз – применение анестезирующих веществ

3. Абиоз – методы хранения  основаны на уничтожении бактерий в продуктах

а) термоабиоз – воздействие высоких температур – стерилизация сухим жаром, паром под давлением (производство консервов);