Физиология и биохимия микроорганизмов
- Рубрика: Презентации / Презентации по Биологии
- Просмотров: 247
Презентация для классов "Физиология и биохимия микроорганизмов" онлайн бесплатно на сайте электронных школьных презентаций uchebniki.org.ua
Катаболизм Источник энергии Анаболизм Фотосинтез Биополимеры (напр. белки) Свет Фотосинтетические механизмы Внутриклеточный пул предшественников Внеклеточные питательные вещества АДФ Биосинтетические промежуточные соединения АДФ Тепло АТФ АТФ Тепло Конечный продукт
Метаболизм прокариот. Метаболизм – совокупность ферментативных процессов, протекающих в клетке и обеспечивающих её энергетические и биосинтетические потребности. Энергетический метаболизм (катаболизм) – поток реакций, сопровождающийся мобилизацией энергии и преобразованием её в электрохимическую или химическую форму,которая затем используется во всех энергозависимых процессах. Конструктивный метаболизм (биосинтез, анаболизм) – поток реакций, в результате которых за счет поступающих извне веществ строится вещество клетки и при этом используется запасённая клеткой энергия.
Метаболизм прокариот В зависимости от источника углерода для конструктивного метаболизма микроорганизмы делятся на автотрофы и гетеротрофы. В зависимости от источника энергии – на фототрофы и хемотрофы. В зависимости от источника электронов в энергетическом процессе – на литотрофы и органотрофы.
Метаболизм прокариот Факторы роста – вещества,которые прокариоты по каким-либо причинам не могут синтезировать самостоятельно из используемого источника углерода (аминокислоты, пурины, пиримидины, витамины и др.). Такие вещества добавляют в питательные среды в готовом виде в небольших количествах. Микроорганизмы, которым в дополнение к основному источнику углерода необходимы факторы роста, называются ауксотрофы. Микроорганизмы, которые синтезируют все необходимые органические соединения из основного источника углерода самостоятельно, называются прототрофы.
Table 4a. Минимальная питательная среда для роста Bacillus megaterium. Пример химически-определенной питательной среды для роста гетеротрофных бактерий.
Table 4b. Синтетическая питательная среда (также среда обогащения) для роста литотрофных бактерий (Thiobacillus thiooxidans). * Периодически среду продувают воздухом с 5% CO2.
Table 7. Распределение супероксид дисмутазы, каталазы и пероксидазы в прокариотах с различным уровнем толерантности к O2.
[O2-] + [O2-] + 2H+ O2 + H2O2 Cупероксид дисмутаза Пероксидаза Каталаза Н2О NADH + H+ NAD+ 2H2O 2H2O + O2 . . O=O 1e- Хинолы или FAD и FMN- зависимые ферменты (неспецифические)
Фигура 2. Уровни pH окружающей среды для роста трех классов прокариот. Большинство свободноживущих бактерий выращивают в диапазоне pH приблизительно три единицы. Обратите внимание на симметрию кривых ниже и выше оптимума pH для роста. Относительная скорость роста Ацидофилы Нейтрофилы Алкалофилы 1 7 12 рН
Уровень роста в зависимости от температуры для четырех классов бактерий окружающей среды. Большинство бактерий растут в температурном диапазоне равном, приблизительно, 30 градусам. Кривые показывают три кардинальные точки: минимум, оптимум и максимум температуры для роста. Имеется устойчивое увеличение уровня роста между минимальными и оптимальными значениями температуры, но резкое снижение уровня роста с приближением Т к максимуму. Генерации/час Экстремальные термофилы (Thermococcus) Термофилы (Thermus) Мезофилы (Eschrichia) Психрофилы (Flavobacterium)
ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ БАКТЕРИЙ НА ГРУППЫ ПО ОТНОШЕНИЮ К ТЕМПЕРАТУРЕ. ПСИХРОФИЛЫ – оптимум менее 20 ⁰ С - Vibrio marinus - Pseudomonas fluorescens - Yersinia enterocolitica МЕЗОФИЛЫ - оптимум 30 - 40 ⁰ С ТЕРМОФИЛЫ - оптимум 45 - 65 ⁰ С - Bacillus stearotermophilus - Thermoactinomyces vulgaris
Table 10a. Минимум, максимум и оптимум температуры для роста некоторых бактерий и archaea. Температура для роста (Cо)
РОСТ – координированное увеличение размеров и веса клетки. РАЗМНОЖЕНИЕ –увеличение во времени числа клеток микроорганизмов в питательной среде. Изменение численности популяции микроорганизмов выражается кривой роста.
Время генерации (время удвоения) для разных видов прокариот в благоприятных условиях Escherichia coli & 20 мин Staphylococcus aureus Borrelia hermsii 8ч Mycobacterium tuberculosis 14-16 ч Treponema pallidum 33 ч Mycobacterium leprae 21 день