Дыхание бактерий

Дыхание бактерий Дыхание, или биологическое окисление основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием молекулы АТФ.

По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы:

облигатные аэробы — могут расти только при наличии кислорода;

облигатные анаэробы — растут на среде без кислорода, который для них токсичен;

факультативные анаэробы — могут расти как при кислороде, так и без него.

Рост и размножение бактерий Большинство прокариот размножаются бинарным делением пополам, реже почкованием и фрагментацией.

Бактерии, как правило, характеризуются высокой скоростью размножения. Время деления клетки у различных бактерий колеблется довольно в широких пределах: от 20 минут у кишечной палочки до 14 часов у микобактерий туберкулеза.

На плотных питательных средах бактерии образуют скопления клеток, называемые колониями.

На жидких средах рост бактерий характеризуется образованием пленки на поверхности, равномерного помутнения либо осадка.

ФЕРМЕНТЫ БАКТЕРИЙ Важную роль в обмене веществ микроорганизмов играют ферменты.

Различают:

эндоферменты — локализуются в цитоплазме клеток;

экзоферменты — выделяются в окружающую среду.

Ферменты агрессии разрушают ткань и клетки, обусловливая широкое распространение микробов и их токсинов в инфицированной ткани.

Биохимические свойства бактерий определяются составом ферментов:

сахаролитическиерасщепление углеводов;

протеолитические — расщепление белков, липолитические — расщепление жиров, и являются важным диагностиче6ским признаком при идентификации микроорганизов.

Для многих патогенных микроорганизмов оптимальными являются температура 37 °C и рН 7,2−7,4.

Пигменты бактерий бактерия фермент микроорганизм анаэроб Многие микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности синтезируют пигменты, различающиеся по цвету, химическому составу и растворимости.

Если пигменты нерастворимы в воде, окрашивается только колонии микроба, растущая на питательной среде, а если растворимы — окрашивается и питательная среда.

Цвет пигмента используется в качестве теста для идентификации пигментообразующих бактерий.

Пигменты обеспечивают:

защиту от УФ радиации участвуют в реакциях синтеза обладают антибиотическим действием.

ПРИНЦИПЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Большинство бактерий и грибов культивируются на естественных и искусственных, плотных и жидких питательных средах, в оптимальных для них условиях. На питательных средах микроорганизмы при размножении образуют определенной морфологии колонии, что определяет их культуральные свойства.

Идентификацию бактерий в исследуемом материале проводят на основании определения морфологических, биохимических, культуральных и других свойств микроскопическими, микробиологическими и другими методами исследования, антигенной структуре и фаголизабельнистю. .

Облигатные анаэробные бактерии, способные образовывать эндогенные споры, в настоящее время можно подразделить в зависимости от характера используемых ими субстратов и особенностей метаболизма на следующие физиологические группы: хиъсахаролитические, протеолитические, пуринолитические и сульфатредуцирующиех. иъ анаэробные бактерии.

Сахаролитические анаэробные бактерии способны сбраживать различные углеводы (органические кислоты и пирты, полисахариды, пектиновые вещества). Обычно конечными продуктами брожений являются органические кислоты, растворители (спирт, ацетон, бутанол и др.), углекислый газ и водород. Было установлено существование нескольких типов брожения.

Протеолитические ферменты (синоним: протеазы) — белки, пептид-гидролазы, ферменты класса гидролаз, расщепляющие пептидные связи между аминокислотами в белках и пептидах.

Протеазы подразделяются на:

экзопептидазы (пептидазы), гидролизующие (расщепляющие), преимущественно, внешние пептидые связи в белках и пептидах эндопептидазы (протеиназы), гидролизующие, преимущественно, внутренние пептидые связи К эндопептидазам относятся наиболее важные для желудочного пищеварения протеолитические ферменты пепсин, гастриксин и химозин, а также вырабатываемые в виде проферментов поджелудочной железой и участвующие в кишечном пищеварении трипсин, химотрипсин и эластаза.

Экзопептидазами являются протеолитические ферменты карбоксипептидаза, А и карбоксипептидаза В, также присутствующие в панкреатическом соке. К экзопептидазам относятся ферменты кишечного сока: аминопептидазы (аланин-аминопептидаза и лейцин-аминопептидаза) и дипептидазы (глицилглицин-дипептидаза, глициллейцин-дипептидаза, пролиназа и пролидаза).

Результаты многочисленных исследований показали, что факторами агрессии патогенных микроорганизмов являются:

— микробные ферменты (гиалуронидаза, коагулаза, фибринолизин, коллагеназа, лецитиназа, лейкоцидины и др.), к-рые способствуют инвазии бактерий и помогают им противостоять защитным реакциям организма. [Роль этих ферментов видна из следующих примеров. Дюран-Рейнальс (F. Dnran-Raynals, 1942) описал так наз. диффузионный фактор, к-рый оказался ферментом — гиалуронидазой. Высоковирулентные бактерии (стрептококки, возбудители газовой гангрены и др.) продуцируют гиалуронидазу, к-рая, расщепляя гиалуроновую кислоту, снижает вязкость соединительной ткани и таким образом способствует внедрению бактерий и распространению их в тканях. Коагулаза, выделяемая нек-рыми вирулентными бактериями, вызывает свертывание плазмы с выделением фибрина, к-рый, обволакивая бактерии, защищает их от фагоцитов и антител];

— нетоксичные компоненты, расположенные на поверхности микробных клеток (типоспецифические полисахариды капсул пневмококков, полипептид D-глутаминовой кислоты, капсулы сибиреязвенной бациллы, М-протеин гемолитических стрептококков и др.), подавляющие иммунологические реакции макроорганизма;

— микробные токсины (экзотоксины и эндотоксины), к-рые вызывают поражения чувствительных клеток и угнетают защитные реакции организма, повреждая фагоцитарные клетки вплоть до их полного разрушения. Наряду с указанными факторами агрессивности патогенных микроорганизмов следует учитывать также чисто биохимические особенности бактерий, обеспечивающие размножение их in vivo.