какие способы получения энергии используют бактерии ответ поясните ответ

Способы получения энергии бактериями (дыхание, брожение). Методы культивирования анаэробов

Дыхание, или биологическое окисление, основано на окисли­тельно-восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности. При дыхании происходят процессы окисления и восстановления: окисление — отдача донорами (молекулами или атомами) во­дорода или электронов; восстановление — присоединение водо­рода или электронов к акцептору. Акцептором водорода или электронов может быть молекулярный кислород (такое дыхание называется аэробным) или нитрат, сульфат, фумарат (такое дыхание называется анаэробным — нитратным, сульфатным, фумаратным).

Анаэробиоз (от греч. аег — воздух + bios — жизнь) — жизнедеятельность, протекающая при отсутствии сво­бодного кислорода. Если донорами и акцепторами водорода яв­ляются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При брожении происходит ферментативное расщепление органических соединений, преимущественно углеводов, в анаэробных условиях. С учетом конечного продукта расщепления углеводов различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и другие виды брожения.

По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы: облигатные, т.е. обязатель­ные, аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы.

Источник

Способы получения энергии бактериями (брожение, дыхание). Типы дыхания бактерий.

Рост изолированных колоний анаэробов можно получить при рассеве исследуемого материала по поверхности кровяно-сахарного агара, разлитого в чашки Петри. После посева чашки помещают в анаэростат. Исследуемый материал в убывающей концентрации можно засевать в высокий столбик агара. Образовавшиеся отдельные колонии анаэробов выделяют, распилив пробирку в месте роста. Колонии анаэробов для получения значительного количества биомассы отсевают затем на среду Китта — Тароцци. В качестве источника энергии для анаэробов используют глюкозу, добавление которой в питательную среду обязательно.

11. Ферменты бактерий. Классификация ферментов: 1) по химической природе; 2) по генетическому контролю. Методы изучения ферментативной активности бактерий и ее использование для идентификации бактерий.
1) По химической природе
* Оксиредуктазы – катализируют ОВР
* Трансферазы – ускоряют ракции перноса атомов в ЦТК и ПФЦ.
* Гидролазы – ускроение гидролитического расщепления белков и углеводов.
Ферменты агрессии:
Гиалуронидаза – расщепляет гиалиновую кислоту соединительной ткани
Нейраминидаза – нейраминовую кислоту слизистых
Коллагеназа – коллаген мышечных волокон (преим. Для клостридий)
Лецитиназа – лецитин мембран эритроцитов и мышечных волокон
Протеиназа – расщепляет иммуноглобулины.
Лиаза – участвует в реакциях расщепления двойных связей или присоединенеия по двойным связям
Изомеразы – обеспечивают внутреннюю конверсию с образованием различных изомеров
ЛиГазы (синтетазы) – р-ии биосинтеза белка.

2) По генетическому контролю:
Конститутивные – синтезируются в течение всей жизни МО
Адаптивные (индуцибельные) – синтез адаптируется с одним субстратом
Репрессибельные – синтез угнетается избирательным накоплением продуктов реакции.
Эндоферменты – Функционируют внутри клетки
Экзоферменты – выделяются в окружающую среду (гидролазы).
Набор ферментов строго индивидуален для вида.

Изучение биохимических свойств бактерий проводится на дифференциально-диагностических средах (Эндо, Левина, Плоскирева, Ресселя, Гисса и др.).

Дифференциально-диагностические среды делятся на три группы:

1. среды для выявления протеолитических свойства бактерий (МПБ, мясо-пептонный желатин);
2. среды для изучения ферментации углеводов (Эндо, Плоскирева, Гисса, Ресселя);
3. среды для определения гемолитических свойств (кровяной агар).

Изучение протеолитических свойств проводиться с помощью индикаторов, позволяющих обнаруживать образование сероводорода, индола и т.д. при расщеплении белка. Для этого используют индикаторы ацетата свинца (на сероводород) и щавелевой кислоты (на индол). Индикаторы при их использовании изменяют цвет: при выделении сероводорода – чернеют, при выделении индола – краснеют. Для определения ферментации углеводов используются среды Гисса, в состав которых входят глюкоза, лактоза, маннит, мальтоза, сахароза и индикатор Андреде (карболовый фуксин, обесцвеченный содой). При ферментации того или другого углевода среда краснеет. (ПРИМЕРЫ)

Источник

Какие способы получения энергии используют бактерии ответ поясните ответ

Используя содержание текста «Полезные бактерии» и знания школьного курса биологии, ответьте на вопросы.

1) Какие условия необходимы для получения простокваши?

2) Откуда берётся энергия для жизнедеятельности молочнокислых бактерий?

3) Почему молочнокислой бактерии для получения такого же количества энергии необходимо переработать больше веществ, чем обыкновенной амёбе?

Термин «анаэробы» ввёл в науку французский учёный Л. Пастер, открывший в 1861 г. бактерии маслянокислого брожения. У анаэробов расщепление органических веществ идёт без участия кислорода. Бескислородное окисление происходит в клетках молочнокислых и многих других бактерий. Именно так они получают энергию для своих жизненных процессов. Такие бактерии очень распространены в природе. Каждый день, съедая творог или сметану, выпивая кефир или йогурт, мы сталкиваемся с молочнокислыми бактериями, — они участвуют в образовании молочнокислых продуктов.

В 1 см 3 парного молока находится больше 3 миллиардов бактерий. При скисании молока коров получается йогурт. В нём можно найти бактерию под названием «болгарская палочка», которая и совершила превращение молока в кислый молочный продукт.

Болгарская палочка — вид молочнокислой бактерии, известный во всём мире; она превращает молоко во вкусный и полезный йогурт. Всемирную славу этой бактерии принёс русский учёный И.И. Мечников. Он заинтересовался причиной необычного долголетия в некоторых деревнях Болгарии. Мечников выяснил, что основным продуктом питания долгожителей был йогурт. Учёному удалось выделить из продукта молочнокислую бактерию, а затем он использовал её для создания особой простокваши. Он показал, что достаточно добавить в свежее молоко немного этих бактерий, и через несколько часов в тёплом помещении из молока получится простокваша.

Болгарская палочка сбраживает лактозу молока, т.е. расщепляет молекулу молочного сахара на молекулы молочной кислоты. Молочнокислые бактерии для своей работы могут использовать не только сахар молока, но и многие другие сахара, содержащиеся в овощах и фруктах. Бактерии свежую капусту превращают в квашеную, яблоки — в мочёные, а огурцы — в солёные. В любом случае из сахара образуется молочная кислота, а энергия распада молекул сахара обеспечивает жизнедеятельность бактерий. Процесс расщепления сахара без участия кислорода относят к реакциям брожения. Расщепление веществ при участии кислорода более эффективно, так как выделяется гораздо больше энергии, чем при брожении. Поскольку энергия реакций бескислородного окисления заметно меньше, чем кислородного, бактериям приходится перерабатывать большие количества веществ и выделять много продуктов обмена веществ.

Болгарскую палочку относят к факультативным (необязательным) анаэробам. Это означает, что они могут использовать и кислород для окисления углеводов.

Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

1) Молоко, культура бактерий, тепло.

2) Энергия извлекается при расщеплении (брожении) молекул сахара.

3) Молочнокислые бактерии перерабатывают веществ больше, чем обыкновенные амёбы, так как процесс брожения менее эффективен, чем расщепление с участием кислорода.

Правильный ответ включает все перечисленные элементы и не содержит биологических ошибок

Ответ включает два из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок.

Ответ включает три из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки

Ответ включает один из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок.

Ответ включает два из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки

Ответ включает один любой из названных выше элементов и содержит негрубые биологические ошибки.

Источник

1.Способы получения бактериями энергии (дыхание,брожжение):

Сущность процесса дыхания бактерий заключается в совокупности биохимических реакций, в ходе которых идет образование АТФ, без которого невозможен процесс метаболизма, протекающего с затратой энергии. АТФ является универсальным переносчиком химической энергии.

Большая часть бактерий использует в процессе дыхания свободный кислород. Такие микроорганизмы получили название аэробные (от аег — воздух). Аэробный тип дыхания характеризуется тем, что окисление органических соединений происходит при участии кислорода воздуха с освобождением большого количества калорий. Примером может служить окисление глюкозы в аэробных условиях, которое приводит к выделению большого количества энергии:

С6Н12О6 + 602 6С02+6Н20 + 688,5 ккал.

Процесс анаэробного дыхания микробов заключается в том, что бактерии получают энергию при окислительно-восстановительных реакциях, при которых акцептором водорода является не кислород, а неорганические соединения — нитрат или сульфат.

Многие бактерии могут существовать в аэробных и анаэробных условиях. Такие микроорганизмы получили название факультативных (необязательных) анаэробов.

Факультативные анаэробы обладают так называемым нитратным дыханием, так как образующийся при окислении органических соединений нитрат (акцептор водорода) восстанавливается до молекулярного азота и аммиака. (стафилококки, кишечная палочка)

Облигатные (обязательные) анаэробы могут существовать лишь в строго анаэробных условиях.. Облигатные анаэробы при окислении органических соединений образуют сульфат, который восстанавливается до сероводорода, поэтому облигатное дыхание называют еще сульфатным. (возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма)

Образование энергии (АТФ) наблюдается также при процессах брожения, осуществляемых разнообразными микроорганизмами. Особенность брожения заключается в том, что органические соединения одновременно служат как донорами электронов (при их окислении), так и акцепторами (при их восстановлении). Брожение происходит в отсутствие кислорода, в строго анаэробных условиях. Основными соединениями брожения являются углеводы. В зависимости от участия определенного микроба и от конечных продуктов расщепления углеводов различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое, маслянокислое и другие виды брожения.

Спиртовое брожение встречается, в основном, у дрожжей. Конечными продуктами являются этанол и СО2. Сбраживание глюкозы происходит в анаэробных условиях. При доступе кислорода процесс брожения ослабевает, на смену ему приходит дыхание. Подавление спиртового брожения кислородом называется эффектом Пастера. Спиртовое брожение используется в пищевой промышленности : хлебопекарной, виноделии.

Молочнокислое брожение. Различают два типа: гомоферментативное и гетероферментативное.

При гомоферментативном типе расщепление глюкозы происходит гликолитическим распадом (ФДФ-путь) Водород от восстановленного НАД передается на пируват при помощи лактатдегидрогеназы, при этом образуется молочная кислота. Гомоферментативное брожение происходит у S.pyogenes, E.faecalis, S.salivarius, у некоторых видов рода Lactobacillus.

Гетероферментативное молочнокислое брожение присутствует у бактерий, у которых отсутствуют ферменты ФДФ-пути : альдолаза и триозофосфатизомераза. Расщепление глюкозы происходит с образованием фосфоглицеринового альдегида (ПФ-путь), который превращается в пируват по ФДФ-пути и в последующем восстанавливается в лактат. Дополнительными продуктами этого типа брожения являются также этанол, уксусная кислота. Гетероферментативное молочнокислое брожение встречается у представителей родов Lactobacillus и Bifidobacterium.

Муравьинокислое (смешанное) брожение встречается у представителей семейств Enterobacteriaceae, Vibrionaceae.

Аэротолерантные микроорганизмы не используют кислород для получения энергии, но могут существовать в его атмосфере.

РП ставят в пробирках (реакция кольцепреципитации), в гелях, питательных средах и др. Широкое рас-пространение получили разновидности РП в полужидком геле агара или агарозы: двойная иммунодиффузия по Оухтерлони, радиальная иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и др.

Механизм. Проводится с прозрачными коллоид¬ными растворимыми антигенами, экстрагированными из патоло¬гического материала, объектов внешней среды или чистых культур бактерий. В реакции используют прозрачные диагности¬ческие преципитирующие сыворотки с высокими титрами анти¬тел. За титр преципитирующей сыворотки принимают то наибольшее разведение антигена, которое при взаимодействии с иммун¬ной сывороткой вызывает образование видимого преципитата — помутнение.

Реакция кольцепреципитации ставится в узких пробирках (диаметр 0,5 см), в которые вносят по 0,2—0,3 мл преципити-рующей сыворотки. Затем пастеровской пипеткой медленно наслаивают 0,1—0,2 мл раствора антигена. Пробирки осторожно переводят в’вертикальное положение. Учет реакции производят через 1—2 мин. В случае положительной реакции на границе между сывороткой и исследуемым антигеном появляется пре¬ципитат в виде белого кольца. В контрольных пробирках преци¬питат не образуется.

3.Гонококки. Таксономия. Характеристика. Микробиологическая диагностика гонореи. Лечение.Таксономия. Гонококк Neisseria gonorrhoeae относится к семейству Neisseriaceae, роду Neisseria.Гонококки вызывают гонорею — венерическое заболевание человека, выражающееся в гнойном поражении слизистых оболочек мочеполовых органов, и бленнорею — специфическое гнойное воспаление конъюнктивы глаз.Морфология и тинкториальные свойства. Гонококки морфологически идентичны менингококкам — диплококки бобовидной формы, размером от 1 до 1,5 мкм, неподвижны, не образуют спор, капсула не обнаруживается, грамотрицательны. Культивирование и ферментативные свойства. Гонококки очень чувствительны к питательным средам: их культивирование проводится при добавлении нативного человеческого белка — крови, сыворотки или асцитической жидкости. Среды должны быть свежеприготовленными, с сохраненной влажностью. Строго выдерживается температурный режим 36—37 °С; при повышении до 39 °С наблюдается гибель гонококков. Гонококки дают мелкие колонии до 1—2 мм в диаметре, круглые, прозрачные. Биохимически гонококки малоактивны — разлагают только глюкозу.Антигенная структура и токсинообразование. В антигенном отношении гонококки неоднородны; различают несколько серологических вариантов, однако практического значения это деление не имеет. Гонококки содержат эндотоксин, который обусловливает общую интоксикацию.Резистентность. Гонококки малоустойчивы в окружающей среде вне человеческого организма. Повышение температуры до 40 °С приводит к отмиранию кокков, а нагревание до 60 °С вызывает гибель в течение получаса. Гонококки очень чувствительны к высыханию. Дезинфицирующие вещества убивают их быстро; особенно чувствительны гонококки к нитрату серебра, который губит их уже в разведении 1 : 1000. Этот антисептик используется для обработки конъюнктивы глаз новорожденных с целью профилактики бленнореи. Входными воротами для гонококков служит цилиндрический эпителий уретры, шейки матки, конъюнктива глазИммунитет. Особенностью иммунитета к гонорее является отсутствие как врожденного, так и приобретенного иммунитета. Человек, переболевший гонореей, может заболеть вновь в результате реинфекции.Лабораторная диагностика. При острой форме основным методом исследования является бактериоскопия. Из гноя, взятого из уретры, влагалища, шейки матки, готовят два мазка: один окрашивают метиленовым синим, второй — по Граму. Характерное расположение гонококков внутри лейкоцитов — явление незавершенного’ фагоцитоза, грамотрицательная окраска их достаточны для положительного ответа. Выделение чистой культуры необходимо в том случае, если гонококки не обнаруживаются микроскопически. При острой гонорее, но уже леченной, резко снижается количество гонококков и меняется их морфология. Для диагностики хронической гонореи используется серологический метод: реакция связывания комплемента (РСК) по Борде —Жангу.Эпидемиология. Источником инфекции является только человек, больной гонореей. Заражение происходит половым путем в результате прямого контакта, значительно реже — через предметы домашнего обихода (влажные губки, полотенца),Специфическое лечение и профилактика. Острая гонорея поддается лечению препаратами пенициллина, стрептомицина, тетрациклинами и сульфаниламидами, раннее применение которых обеспечивает излечение. Хронические формы гонореи и различные осложнения (гонорейные артриты, аднекситы, бартолиниты и др.) плохо поддаются лечению. Гоновакцина.в настоящее время применяют для лечения больных с осложнениями или в диагностических целях (провокационные пробы). Общая профилактика основана на мерах предупреждения венерических заболеваний. Для предупреждения гонобленнореи новорождённым сразу после рождения закапывают в конъюнктивальный мешок (девочкам также в половую щель) 1-2 капли раствора сульфацил натрия.

Источник

какими путями бактерии получают энергию?

Бакте́рии (эубактерии (Eubacteria), др.-греч. βακτήριον — палочка) — домен (надцарство) прокариотных (безъядерных) микроорганизмов, чаще всего одноклеточных.

К настоящему времени описано около десяти тысяч видов бактерий и предполагается, что их существует свыше миллиона, однако само применение понятия вида к бактериям сопряжено с рядом трудностей.

Изучением бактерий занимается раздел микробиологии — бактериология.

Отчасти в силу мелких размеров бактерий интенсивность их метаболизма гораздо выше, чем у эукариот. При самых благоприятных условиях некоторые бактерии могут удваивать свою общую массу и численность примерно каждые 20 мин. Это объясняется тем, что ряд их важнейших ферментных систем функционирует с очень высокой скоростью.

Питание. Бактерии бывают автотрофами и гетеротрофами.

Автотрофы («сами себя питающие») не нуждаются в веществах, произведенных другими организмами. В качестве главного или единственного источника углерода они используют его диоксид (CO2). Включая CO2 и другие неорганические вещества, в частности аммиак (NH3), нитраты (NO-3) и различные соединения серы, в сложные химические реакции, они синтезируют все необходимые им биохимические продукты.

Гетеротрофы («питающиеся другим») используют в качестве основного источника углерода (некоторым видам нужен и CO2) органические (углеродсодержащие) вещества, синтезированные другими организмами, в частности сахара. Окисляясь, эти соединения поставляют энергию и молекулы, необходимые для роста и жизнедеятельности клеток. В этом смысле гетеротрофные бактерии, к которым относится подавляющее большинство прокариот, сходны с человеком.

Фотоавтотрофные цианобактерии (сине-зеленые водоросли), как и зеленые растения, за счет световой энергии расщепляют молекулы воды (H2O). При этом выделяется свободный кислород (1/2O2) и образуется водород (2H+), который, можно сказать, превращает диоксид углерода (CO2) в углеводы. У зеленых и пурпурных серных бактерий световая энергия используется для расщепления не воды, а других неорганических молекул, например сероводорода (H2S). В результате также образуется водород, восстанавливающий диоксид углерода, но кислород не выделяется. Такой фотосинтез называется аноксигенным.

Источник

• ← какие способы получения стали существуют
• какие способы помогают забеременеть →