16. Рост и размножение бактерий.

Рост- увеличение цитоплазматической массы отдельной клетки или группы бактерий в результате синтеза клеточного материала. Под размножением понимают способность их к самовоспроизведению увеличению кол-ва особей на единицу объема( увеличение числа особей микробной популяции). Бактерии размножаются простым поперечным делением в различных плоскостях: новые клетка располагается в виде грозди винограда- стафилокок­ки, цепочки- стрептококки. Деление начинается с образованием в средней части клетки поперечной пере­городки, которая делит цитоплазму материнской клетки на 2 дочерние, параллельно с этим синтезируется клеточная стенка, репликация ДНК (удвоение) осуществляется ферментами ДНК-полимеразой. Типы деления клеток: 1.клеточное деление опережает разделение, что приводит к образованию многоклеточных палочек и кокков. 2.синхронное клеточное деление при котором деление нуклеоида сопровождается образованием одноклеточных организмов. 3.деление нуклеоида опережает клеточное деление, обусловливая образование многонуклеоидных бактерий. Способы разделения бактерий: Разла­мывающее - 2 индивидуальные клетки перела­мываясь в месте сочленения, разрывают цитоплазматический мостик и отталкиваются друг от друга, формируются цепочки; скользящее - после деления, клетки обособляются и одна из них скользит по поверхности другой; секущие - одна из разделившихся клеток сво­бодным концом описывает дугу круга, цен­тром которой служит место ее контакта с другой клеткой, образуя римскую пятерку (листерии). Отмирание – переход в состояние покоя.

17. Фазы развития бактериальной папуляции. Теоретически допускается, что если бактериям создать условия непрерыв­ного притока и прогрессивного увеличения массы свежей пи­тательной среды и оттока продуктов выделения, то размноже­ние будет возрастать логарифмически, а гибель — арифмети­чески. Общую закономерность роста и размножения бактериальной поауляции представляют графически в виде кривой, типичная кривая имеет S-образную форму и позволяет различить несколько фаз, следующих в определённой последовательности: 1. Исходная (стационарная, латентная, или фаза покоя). Представляет собой время от момента посева бактерий на питательную среду до их роста. В этой фазе число живых бактерий не увеличивается, а может даже уменьшиться. Про­должительность исходной фазы 1—2 ч. 2. Фаза задержки размножения. В течение этой фазы бак­териальные клетки интенсивно растут, но слабо размножают­ся. Эта фаза занимает около 2 ч и зависит от ряда условий: возраста культуры, биологические особенности микробных клеток, полноценности ПС, температ-ры выращивания, концентрации СО2 и рН.3. Логарифмическая фаза. В этой фазе скорость размно­жения клеток и увеличение бактериальной популяции макси­мальны. Период генерации (лат. generatio — рождение, вос­произведение), то есть время, прошедшее между двумя по­следовательными делениями бактерий, в этой стадии будет постоянным для данного вида, а количество бактерий станет удваиваться в геометрической прогрессии.4. Фаза отрицательного ускорения. Скорость размножения бактерий перестает быть максимальной, число делящихся особей уменьшается, а число погибших увеличивается (дли­тельность около 2 ч)5. Стационарная фаза максимума. В ней число новых бак­терий почти равно числу отмерших, то есть наступает равно­весие между погибшими клетками и вновь образующимися. Продолжается эта фаза 2 ч. 6. Фаза ускорения гибели. Характеризуется прогрессивным превосходством числа погибших клеток над количеством вновь нарождающихся. Длится она около 3 ч.7. Фаза логарифмической гибели. Отмирание клеток про­исходит с постоянной скоростью (длительность около 5 ч).8. Фаза уменьшения скорости отмирания. Остающиеся в живых клетки переходят в состояние покоя.

18. Основные принципы культивирования бактерий на ПС. В лабораторных условиях микроорганизмы выращивают на питательных средах, которые должны быть стерильными, про­зрачными, влажными, содержать определенные питательные вещества (белки, углеводы, витамины, микроэлементы и др.), обладать определенной буферностью, иметь соответствующий рН, окислительно-восстановительный потенциал. Питательные среды классифицируют по консистенции-—жидкие, полужид­кие, плотные (твердые); происхождению — животного или ра­стительного происхождения и синтетические среды, приготов­ленные из определенных химически чистых соединений в точ­но указанных концентрациях; по назначению — общеупотреби­тельные (универсальные), дифференциальные, элективные и среды обогащения, специальные.Обычные (простые) среды пригодны для культивирования многих видов патогенных и непатогенных бактерий.К ним относят МПБ, МПА, МПЖ. Дифференциальные среды позволяют различать бактерии разных видов и родов по их культуральным и биохимическим свойствам.К ним относят МПЖ, среды Гисса, Эндо, кровяной агар, бактоагар Плоскирева, и др.Элективные (избирательные) среды и среды обогащения ,благоприятствующие размножению бактерий определенных видов и подавляющие рост других микробов. К ним относят яичные среды Петраньяни, Гельберга для выращивания бактерий туберкулёза, и т.д. Специальные среды — наиболее оптимальные для выращи­вания бактерий, не размножающихся на общеупотребительных средах. К ним относятся кровяной агар, сывороточный агар, сывороточный бульон, средв Китта-Тароции (МППБ), и др.

На плотных пит.средах микробы образуют различные по форме и величине колонии, которые представляют собой видимые скопления особей одного вида микроорганизмов в результате размножения из одной или нескольких клеток. Колонии характеризуют следующие параметры: размер, форма, поверхность, прозрачность, консистенция, края, рельеф, структура. У культур, выращенных на жидких средах, обращают внимание на поверхностный рост (кольцо, плёнка, хлопья), помутнение, осадок и его количество, цвет культуры и запах.

19. Генетика МО и изменчивость основных признаков микроорганизмов. Генетика — наука о наследственности и изменчивости ор­ганизмов. Целью генетики является изучение и анализ зако­нов передачи наследственных признаков от поколения к по­колению, а также выяснение механизмов, обеспечивающих наследование на всех уровнях организации живых существ (особь, клетка). Основная генетическая структура прокариотной клетки – это хромосома, представляющая собой нромадная молекула ДНК в виде двойной спирали, замкнутой в кольцо. Она является носителем генетической информации и называется геномом. Молекула состоит из функционально неоднородных генетических доминант – генов, которые располагаются вдоль хромосомы. Все свойства организма однозначно определены его генами. Совокупность всех генов клетки составляет её генотип. В генах записана информация относительно всех свойств, присущих клетке. Гены определяют особенности клеточных компонентов, их структуру и функцию. Каждый ген представляет собой определ1нный участок молекулы ДНК. Специфическая информации, содержащаяся в гене, определена последовательностью оснований в цепи ДНК. Включает 4 буквы основания А,Г,Т,Ц. В РНК вместо Т – У. Специфичночть ферментных белков, синтез которых контролируют гены, бусловлена последовательностью аминокислот в полипептидных цепях. Каждая аминокислота определяется группой из трёх соединений нуклеотидов – триплетом или кодоном.

20. Формы изменчивости микроорганизмов. Наследственность неразрывно связана с другими свойствами и изменчивочтью, т.е. изменением специфических свойств под действием различных факторов. Изменение морфологических признаков. Под влиянием фи­зических, химических, биологических агентов у многих микро­организмов наблюдается изменение формы и величины бак­терий. Культуральные изменения.Одной из форм культуральной изменчивости является феномен диссоциации, то есть разъединение популяции бактерий и возникновение S- и R-форм.  Изменчивость ферментативных (биохимических) свойств. Бактерии каждого вида имеют определенный набор фермен­тов, благодаря которым усваивают различные питательные вещества.В геноме бактерий всегда имеются запасные возможно­сти, то есть гены, определяющие выработку адаптивных фер­ментов.  Адаптивные ферменты позволяют микробам приспосабливаться к определенным условиям существования. Изменчивость биологических свойств. Л. Пастер в 1880 г. впервые показал, что патогенная культура возбудителя холеры кур после длительного выдерживания в условиях термостата теряла патогенные свойства, но обладала иммуногенными свойствами, что им было использовано с целью профилакти­ческой вакцинации против холеры кур. Фенотипическая изменчивость . Проявление наследуемых морфологических признаков и физиологических процессов у индивидуумов назыв-ся фенотипом. Сходные по генотипу МО могут отличаться по фенотипу. Фенотипические различия между МО одинаковыми по генотипу, называется модификациями. (фенотипическими адаптациями)Генотип также подвержен изменениям -Генотипическая изменчивость. Генотипическая изменчивость играет большую роль в эволюции организмо .В основе генотипической изменчивочти лежат мутации и рекомбиниции. Они происходят в структуре ДНК и проявляются изменением каких-либо свойств. Мутации. Под мутацией (от mutatio — изменение) пони­мают внезапные, скачкообразные изменения наследственных свойств. Основу этого явления составляют качественные или количественные изменения последовательности нуклеотидов в ДНК, которые могут возникать при жизнедеятельности бак­терий под влиянием эндогенных факторов или при действии химических и физических мутагенов.

21. Способы передачи генетической информации у бактерий. Генетические рекомбинации. Кроме мутации, ведущих к изменению генотипа, у бактерий известны три способа пере­дачи генетической информации от донорской клетки с одним генотипом реципиенту с другим генотипом. Эта передача осуществляется путем трансформации, трансдукции и конъ­югации. В результате генетического обмена между бактерия­ми образуются рекомбинанты — то есть бактерии, обладаю­щие свойством обоих родителей.

Трансформация(преобразование, перест­ройка) — изменение генома бактерии-реципиента в резуль­тате поглощенной из среды свободного фрагмента ДНК клет-ки-донора. В процессе трансформации различают пять стадий: 1— адсорбция трансформирующей ДНК на поверхность микробной клетки; 2 — проникновение ДНК в клетку - реципиент; 3 — спаривание внедрившейся ДНК с хромо­сомными структурами клетки; 4 — включение участка ДНК клетки-донора в хромосомные структуры реципиента; 5— дальнейшее изменение нуклеотида в ходе последую­щих делений. Трансдукция. Трансдукцией называют передачу ДНК от клетки-донора клетке-реципиенту при участии бактериофа­гов. Трансдуцирующими свойствами обладают в основном умеренные фаги. 

Абортивная трансдукция — перенос фагом участ­ка ДНК клетки-донора в клетку-реципиент, которая не вклю­чается в ее геном, а следовательно, проявление нового призна­ка не наблюдается. Конъюгация (спаривание) — это передача генети­ческого материала донорской клеткой клетке-реципиенту при непосредственном контакте. Способность бактериальной клет­ки конъюгировать связана с наличием в ней полового факто­ра F (от fertility—плодовитость)—внехромосомной автоном­ной детерминанты. Таким образом, все три процесса генетической рекомби­нации у бактерий — трансформация, трансдукция и конъюга­ция— различны по форме, но одинаковы по существу; в ре­зультате каждого процесса происходит перенос фрагмента ДНК от одной клетки к другой.

22. Влияние факторов внешней среды на МО. (физические факторы) Влияние температуры. К числу основных физических факторов, воздействующих на МО как в естественной среде обитания иак и в искусственных условиях лабаратории, относятся температура, свет, электричество, высушивание, различные виды излучения, осиоического давления и т.Об отношении микроорганизмов к температуре обычно судят по способности их расти и размно­жаться в определенных температурных границах. Психрофильные микроорганизмы (психрофилы) являются преимущественно обитателями северных морей, почвы, сточ­ных вод (светящиеся бактерии, некоторые железобактерии и др.). Температурные границы психрофилов: температура ми­нимум около 0°С, оптимум 15—20, максимум 30—35 °С. Мезофильные бактерии —наиболее обширная группа. Сю­да относятся большинство саирофитов и все патогенные ми­кроорганизмы. Температурный минимум 10 °С оптимум 30—37, максимум 40—45 ^ЧС. Термофильные бактерии часто и в большом количестве встречаются в природе: почве, воде, теплых минеральных источниках, а также в пищеварительном тракте животных и человека. Температурный минимум 35 °С, оптимум 50—60, максимум 70—75 °С. Низкие температуры приостанавливают гнилостные и бро­дильные процессы. Высокая температура, в особенности нагревание паром под давлением, губительно действует на микробов. Чем боль­ше температура выходит за пределы максимума, тем быстрее погибают вегетативные формы микроорганизмов: при 60 °С — через 30 мин, при 70 °С —через 10—15, при 80—100 °С — через 1 мин. Споры бактерий более устойчивы к действию высокой температуры.  Применение высокой температуры является самым распро­страненным, удобным и надежным способом стерилизации — обеспложивания (sterilis — бесплодный) — уничтожения раз­личных микробов и их спор в разнообразных объектах. Су­ществуют разные способы стерилизации при помощи высокой температуры: прокаливание на огне, кипячение, стерилизация сухим паром в печах Пастера (сухожаровые шкафы), стери­лизация паром под давлением в автоклавах, без давления в аппарате Коха, тиндализация (дробная стерилизация при температуре 56—58 °С), пастеризация— метод, предложенный Пастером с целью сохранения питательной ценности молока, вина, различных консервов, которые нагревают до 80^СС 30 мин, а затем быстро охлаждают до 4—8°С. При пастери­зации погибают вегетативные формы микробов, споры же со­храняются, но быстрое охлаждение и хранение продукта при 4—5°С препятствует их прорастанию и последующему раз­множению микробов. Влияние высушивания. Многие виды микроорганизмов на­долго сохраняются после высушивания, хотя расти и размно­жаться в этих условиях не могут.  Дегидратация (обезвоживание) вегетативных форм бактериальных клеток в большинстве случаев вызывает их гибель.  Бактерии, устойчивые ^!к высокому давлению, 'называютбарофильными  Большое влияние на рост микроорганизмов оказывает ос­мотическое давление. Действие видимого света. Видимый, рассеянный свет (длина волн 300—1000 нм) угнетает жизнедеятельность микроорганизмов, правда, слабее, чем прямые солнечные лучи.  Прямые солнечные лучи убивают все микроорганизмы,кроме пурпурных и зеленых серобактерий; развитию последних солнечный свет благоприятствует.  Влияние электричества.Электричество малой и высокой . частоты убивает микробы. Особенно сильное действие оказы­вают на них токи ультравысокой частоты.

Влияние ультразвука.Ультразвук (волны с частотой око­ло 20000 Гц/с) используется для стерилизации пищевых про­дуктов и дезинфекции предметов.  Аэроионизация используется для обезвреживания цехов предприятий, жилых помещений, а также в медицинской и ветеринарной практике

22. Влияние факторов внешней среды на МО. (хизические факторы) Химические вещества могут тормозить или полностью по­давлять рост микроорганизмов. Если химическое вещество подавляет рост бактерий, но после удаления их рост вновь возобновляется. Противомикробные вещества с учетом химического строе­ния и механизма их бактерицидного действия на бактерии можно подразделить на следующие группы: окислители, га­логены, соединения металлов, кислоты и щелочи, поверхност­но-активные вещества, спирты, красители, производные фе­нола и формальдегида.

Окислители. К этой группе относятся перекись водо­рода и калия перманганат. Галогены. Хлор, йод и их препараты: хлорная из­весть, хлорамин Б, пантоцид, раствор йода спиртовый 5%-ный, йодинол, йодоформ.  Соединения тяжелых металлов (соли свинца, меди, цинка, серебра, ртути; металлорганические соединения серебра: протаргол, колларгол). Эти соединения способны оказывать как противомикробное, так и разнохарактерное местное действие на ткани макроорганизма.   Кислоты и щелочи. В основе бактерицидного дей­ствия кислот и щелочей лежат дегидратация микроорганиз­мов, изменение рН питательной среды, гидролиз коллоидных систем и образование кислотных или щелочных альбуминатов. Красители обладают свойствами задерживать рост бактерий. Они действуют медленно, но более избирательно. Формальдегид—бесцветный газ. В практике приме­няют 40%-ный водный раствор формальдегида (формалин). Газообразный и растворенный в воде формальдегид губитель­но влияет на вегетативные и споровые формы бактерий.

24.Экология МО. Формы взаимоотношений между МО и окружающей средой. Взаимоотношениями организмов между собой и с окру­жающей средой занимается экология. Экология микроорга­низмов исследует лишь отдельные части целостных экологи­ческих систем. Основной единицей в экологии является экосистема. В нее входят как биотические, так и абиотические компоненты. Биотические компоненты составляют сообщество организмов, или биоценоз. Под абиотическими компонентами следует по­нимать физические и химические условия экосистемы, в ко­торой живут организмы. Можно исходить из того, что каждый вид (или популяция) выпол­няет определенную функцию, которая обусловлена его (ее) потребностями в пище, подвижностью, способом размноже­ния, биохимическими возможностями, структурными особен­ностями и пределами толерантности (терпимости) к условиям среды. В настоящее время эти взаи­моотношения можно представить в виде следующих форм: 1. Сожительство создает благоприятные моменты для обо­их партнеров (взаимовыгодный симбиоз-мутуализм). 2. Один из партнеров по симбиозу испытывает вредное воздействие другого (в этом случае говорят о паразитизме, об антагонизме). 3. Во многих случаях партнеры могут не оказывать друг на друга никакого влияния (нейтрализм). 4. Партнерство может быть выгодно одному из организ­мов без оказания вредного воздействия на другого ('коммен­сализм).

25. Микрофлора почвы, воды, воздуха. Из структурных частей почвы для микробиологии особый интерес представляет ее органическое вещество — гумус, со­стоящий из остатков животных и растительных организмов и обитающих в почве микробов. Поверхностный слой почвы беднее микробами, так как на них вредно воздействуют фак­торы внешней среды: высушивание, ультрафиолетовые лучи, солнечный свет, повышенная температура и др. Наибольшее количество микроорганизмов находится на глубине 5—15 см, меньше их на глубине 20—30 и еще меньше на глубине 30—40 см.Наиболее богаты микрофлорой возделываемые (культур­ные) почвы; бедны — песчаные, горные, а также почвы, лишенные растительности; содержание их в почве увеличивает­ся с севера на юг. К типичным почвенным бактериям отно­сятся Вас. subtilis, Вас. mycoides, Вас. mesentericus, Вас. me­gatherium, Cl. tetani, Cl. perfringens, Cl. oedomaticus, Cl. histolyticus, Cl. botulinum, Cl. chauvoeij а также термофильные, пигментные, непигментные и другие микроорганизмы, состав­ляющие иногда 80—90 % всей микрофлоры почвы.  Микрофлора воды Вода — естественная среда .обитания микробов, основная масса которых поступает из поч­вы, воздуха с оседающей пылью, с отбросами, стоками, мочой и т. д.  К постоянно живущим в воде микроорганизмам относятся Azotobacter, Nitrobacter, Micro-coccus roseus, Pseudomonas fluorescens, Bact. aquatalis, Pro­teus vulgaris, Spirillum и др. Кроме сапрофитов в воде могут быть возбудители инфекционных болезней животных и чело­века.  Микрофлора воздуха Состав микробов воздуха весьма разнообразен. В воздухе часто встречаются пигментные сапрофитные бактерии (ми­крококки, сарцины), споровые (сенная, картофельная и др.) палочки, актиномицеты, плесневые, дрожжевые грибы и др. Наряду с сапрофитами в воздухе встречаются условно-паго-генные микроорганизмы, опары грибов из родов Aspergillus, Mucor, Penicillium. Наибольшее количество микроорганизмов содержит воз­дух крупных промышленных городов. Воздух же полей, ле­сов, лугов, а также над водными пространствами, в удалении от населенных пунктов отличается сравнительной чистотой.

26. Микрофлора организма животных. После рождения животный организм вступает в контакт с различными микроорганизмами, которые проникают через дыхательные и пищеварительные пути и заселяют желудочно-кишечный тракт, половые и другие органы. Микрофлора кожи.Постоянные обитатели кожи — стафи­лококки, стрептококки, сардины, актиномицеты, микрококки, вызывающие нагноительные процессы: фурункулы, гнойники, флегмоны и др. Из палочковидных форм обнаруживают кишечную, сине-гнойную, псевдодифтерийную. Микрофлора вымени.Микрофлору вымени составляют пре­имущественно микрококки (М. luteus, M. flavus, M. eandidus, М. caseolyticus), стафилококки, стрептококки, коринебакте-рии, в частности Corynebacterium bovis. Из патогенных микробов на коже вымени часто встреча­ются возбудители маститов (Str. agalacitae, Str. ubens, Staph. aureus) и колимаститов (Escherichia coli, Klebsiella aerogenes, Corynebacterium pyogenes, Вас. stibtilis, Pseudomo-nas aerugynosa и др.). Микрофлора конъюнктивы.На конъюнктиве находят срав­нительно небольшое количество микробов. Как правило, это стафилококки, стрептококки, сардины, реже встречаются ми-коплазмы, микрококки, актиномицеты, дрожжевые и плесне­вые грибы. Микрофлора дыхательных путей. У новорожденных живот­ных в дыхательных путях микроорганизмов нет. При дыхании на слизистые оболочки верхних дыхательных путей оседают из воздуха различные бактерии, актиномицеты, плесневые и Дрожжевые грибы, микоплазмы и др. Микрофлора пищеварительного канала. Она наиболее обильна. У новорожденных животных желудочно-кишечный тракт не содержит микробов. Через несколько часов организм животного заселяется микрофлорой, которая в процессе жиз-ни может видоизменяться, но в основном остается стабильной до конца жизни животного. К постоянной микрофлоре относятся молочнокислые стрептокок­ки (Str. lactis), молочнокислые палочки (Bact. acidophilum), кишечная палочка (Е. coli). Микрофлора полости рта.Она наиболее обильна и разно­образна. В ротовой полости обнаружено более 100 видов ми­кроорганизмов. К постоянным обитателям ротовой полости относятся диплококки, стафилококки, сарцины, микрококки, дифтероиды, анаэробы и аэробы, целлюлозоразрушающие бактерии, спирохеты, грибы, дрожжи и др. Микрофлора желудка. Она относительно бедна как по ко­личественному, так и по качественному составу. Объясняется это бактерицидным действием кислого желудочного сока. В содержнмо'М желудка выживают спо.ровые типа Вас. subtilis, кислотоустойчивые микобактерия (М. bovis, M. avium), a также сарцины (Sarcina ventriculi), молочнокислые бактерии, актиномицеты, энтерококки и др. Микрофлора рубца жвачных более богата. Здесь много гнилостных бактерий, возбудителей различных брожений.  Микрофлора тонкого кишечника. Она наиболее бедна. В двенадцатиперстной и тощей кишках ослабляется деятель­ность целлюлозных микроорганизмов. Здесь чаще всего оби­тают устойчивые к желчи энтерококки, ацидофильные, споро­вые микробы (Вас. retiformis, Cl. perfringeris), актиномицеты, Е. coli и др.  Микрофлора толстых кишокнаиболее богата. Постоянные обитатели —энтерококки, стафилококки, стрептококки, целлю­лозные бактерии, актиномицеты, ацидофилы, термофилы, спо­ровые формы, дрожжи, плесени, гнилостные бактерии.У здоровых животных наряду с нормальной микрофлорой в ряде случаев обнаруживают патогенные микроорганизмы— возбудители столбняка, инфекционного аборта кобыл, сибир­ской язвы, рожи свиней, пастереллеза, сальмонеллеза, ана­эробных и других инфекций. Микрофлора мочеполовых органов. На слизистой оболочке половых органов обнаруживают стафилококки, стрептококки, микрококки, дифтероиды, кислотоустойчивые микобактерии (Мус. smegmae) и др. Основной обитатель слизистой оболоч­ки влагалища— Bact. vaginale vulgare, обладающая резко выраженным антагонизмом к другим микрорганизмам.

27. Микрофлора молока и его пороки. Источники микрофлоры в молоке. В молоке всегда содер­жится незначительное количество микробов-сапрофитов. Основными источниками микрофлоры молока являются сами животные, помещения, воздух, корма, плохо промытые доильные установки, цистерны, молокопроводы, а также сред­ства его доставки. Среди молочнокислых стрептококков заслуживают внима­ния лишь те, основным продуктом брожения которых являет­ся молочная кислота. Это типичный молочнокислый стрепто­кокк Streptococcus lactis, а также Str. cremoris, Str. citrovo-rum, Str. paracitrovorum, используемые для изготовления сли­вок, масла и сыра соответствующих сортов. Оптимальная температура развития стрептококков 30—32°С, предел кислотообразования в молоке— 120° по Тернеру.  Пороки молока и молочных продуктов. Гнилостные микро­бы, размножаясь -в молоке и молочных продуктах, расщепля­ют белки, что сопровождается появлением неприятных вкуса и запаха. Молоко приобретает горький вкус, издает неприят­ный затхлый запах и не может быть использовано в пищу ни человеку, ни животным. Гнилостные микробы представлены споровыми(сенная, картофельная бациллы) и неспоровыми (бактерия гниения, протей) бактериями, а также микрококками и отдельными видами молочнокислых бактерий, обладающих протеолитиче-ской активностью.  При поедании коровами большого количества зеленого, легкобродящего корма, а также при развитии в молоке бак­терий группы кишечной палочки и флюоресцирующих бакте­рий молоко приобретает травяные запах и вкус

28. Роль МО в круговороте веществ в природе. Микроорганизмам принадлежит исключительно важная роль в круговороте веществ в природе. Наиболее отчетливо биогеохкмическая деятельность микроорганизмов проявляется в реакциях разложения огранических веществ, в окислении водорода, метана, серы, в восстановлении сульфатов и во многих других процессах, обеспечивающих круговорот био­генных элементов. Круговорот азота Азот (N)—важнейший биогенный элемент, входящий в состав белковой молекулы каждого живого существа. Цикл превращений азота в природе с участием микроор­ганизмов состоит из четырех этапов: фиксации атмосферного азота, аммонификации, нитрификации и денитрификации. Аммонификация белков.Значительные запасы органиче­ского азота сохраняются в растительных и животных тканях. Когда гибнут растения и животные, компоненты их тела под­вергаются действию микроорганизмов, и азотистые соедине­ния разрушаются с образованием аммиака. Этот процесс называют аммонификацией, или минерализацией, азота. Аммонификация мочевины.Подсчитано, что весь живот­ный мир земного шара за сутки выделяет более 150 тыс. т мочевины. В моче содержится 47 % азота, поэтому она счи­тается одним из концентрированных азотистых удобрений. Мочевина непригодна для азотистого питания растений, и только после разложения ее микроорганизмами она становит­ся усвояемой. Бактерии, разлагающие мочевину, называются уробактериями (urea — моча). Под действием фермента уреа-зы, вырабатываемого уробактериями, мочевина превращается в аммиак и углекислый газ. Нитрификация. Это следующий за аммонификацией этап превращения азота микроорганизмами. Аммиак, образующий­ся в почве, навозе и воде при разложении органических ве­ществ, довольно быстро окисляется сначала в азотистую, а затем в азотную кислоту. Протекает процесс нитрификации в две фазы. Первую фазу — окисление солей аммония до солей азотистой кислоты (нитритов) — осуществляют микроорганиз­мы родов Nitrosomonas, Nitrococcus, Nitrospira, Nitrosovibrio. Вторую фазу — окисление азотистой кислоты до солей азог-ной кислоты (нитраты)—осуществляют бактерии из родовNitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus. Денитрификация. Это процесс, обратный нитрификации. Различают прямую и косвенную денитрификацию. Прямая денитрификация вызывается бактериями, широко распростра­ненными в почве, навозе, водоемах. Среди них наибольшее значение имеют: Thiobacillus denitrificans — палочка, не обра­зующая спор, факультативный анаэроб; Pseudomonas fluores-cens — подвижная палочка, грамотрицательная, образует зе­леноватый пигмент; ps- stutzeri — палочка, образующая це­почки; Paracoccus denitrificans — имеет форму кокков. Дени­трифицирующие бактерии восстанавливают нитраты до моле­кулярного азота. В почве развиваются без доступа воздуха и в щелочной среде. Косвенная денитрификация осуществляется чисто химиче­ским путем при взаимодействии азотистой кислоты с аминными соединениями. 

 29. Круговорот углерода Углерод (СО₂) входит в состав органических соединений, которые являются продуктами фотосинтеза. В воздухе его содержится немногим более 0,03% (по объему). Такая кон­центрация углекислоты в атмосфере поддерживается относи­тельно постоянной в результате динамического равновесия между фотосинтезом и минерализацией. О значимости круго­ворота углерода в природе свидетельствует расчет: весь угле­род атмосферы в случае отсутствия пополнения был бы пол­ностью исчерпан при современной скорости фотосинтеза ме­нее чем за 20 лет. Велика роль микроорганизмов в поддер­жании равновесия и круговорота СО₂ на нашей планете. При минерализации органических веществ они образуют почти столькоже углерода, сколько используется растениями в про­цессе фотосинтеза. Спиртовое брожение. При спиртовом брожении микроор­ганизмы превращают углеводы (сахара) с образованием эти­лового спирта как основного продукта и углекислоты: C₆Hi20₆=2CH₃CH2+2CO2+27 кДж. К возбудителям спирто­вого брожения относятся некоторые дрожжи, главным обра­зом из рода Saccharomyces (S. cerevisiae, S. Mobusus, S. vini и др.). В промышленности используются культуральные дрож­жи.   Молочнокислое брожение.При молочнокислом брожении происходит распад углеводов, а также многоатомных спиртов и белков до молочной кислоты. В зависимости от того, какие продукты образуются при сбраживании глюкозы — только молочная кислота или также и другие органические продук­ты и СО₂ — молочнокислые бактерии принято подразделять на гомоферментативные и гетероферментативные. Это деле­ние отражает различия в путях катаболизма углеводов. Гомоферментативное молочнокислое бро­жение. Гомоферментативные молочнокислые бактерии обра­зуют практически только одну молочную кислоту, что обус­ловлено кокковыми и палочковыми молочнокислыми бакте­риями. Кокковые формы включены в род Streptococcus, к ко­торому отнесены виды Str. lactis, Str. cremoris, Str. diacetilac-tis, Str. thermophilus. Гетероферментативное молочнокислое бро­жение. Его осуществляют представители родов Leuconostoc, Lactobacillus, Bifidobacterium. Маслянокислое брожение.Маслянокислое брожение обус­ловливают некоторые бактерии из рода Clostridium. Типич­ный представитель — Cl. butyricum. Это крупная палочка длиной от 2 до 10 мкм, подвижна, грамположительна, обра­зует споры, анаэроб. В качестве источника углерода исполь­зуют моно- и дисахариды, некоторые полисахариды (дек­стрин, крахмал), молочную, пировиноградную кислоты, ман-нит, глицерин и другие соединения. Маслянокислое брожениеиногда бывает нежелательным. Например, при его развитии в заквашиваемых кормах бел­ковая часть корма разлагается,-образуемая масляная кисло­та ухудшает качество корма, происходит его прогоркание. Животные плохо поедают такой корм. 

30. Типы биотических взаимоотношении микроорганизмов Из огромного числа микроорганизмов, встречающихся в природе, только незначительная часть болезнетворна. В про­цессе многовековой эволюции одни виды микробов, приспосо­бившись к извлечению пищевых ресурсов из неживой при­роды, до сего времени остаются свободноживущими, другие виды постепенно адаптировались к сожительству с животны­ми или растениями и за счет их получают питательные ве­щества. Мутуализмом называют такое сожительство, когда оба симбионта — хозяин и микроб — получают взаимную вы­году. Некоторые виды бактерий, обитая в кишечнике, проду­цируют витамины, которые используются в организме жи­вотных для биокаталитических реакций.  Комменсализм (франц. commensae — сотрапезник) — такая форма сожительства, когда один из симбионтов (в данном случае микроб) живет за счет хозяина, пользуется его защитой, но не причиняет хозяину никакого вреда. Паразитизм (parasitos — нахлебник)—такая форма сожительства, когда микробы-паразиты питаются компонен­тами тканей хозяина, при этом причиняют ему вред, вызывая инфекционную болезнь. Такие микроорганизмы называются патогенными.

31. ПОНЯТИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ, ИНФЕКЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ И ИНФЕКЦИОННОЙ БОЛЕЗНИ Среди многочисленных заболеваний, которым подвержены человек и животные, инфекционные болезни занимают особое место, так как появление их обязано встрече с болез­нетворными микробами. На современном этапе развития нау­ки под инфекцией (от лат. infectio — впитывание, заражение) понимают состояние зараженности, при котором развивается эволюционно сложившийся комплекс биологических реакций взаимодействия макроорганизма и патогенных микробов. Инфекционный процесс, с одной стороны, включает вне­дрение, размножение и распространение патогенного микро­ба в организме, а с другой — реакцию организма на это действие. 1. Инфекционная болезнь вызывается определенным специфическим возбудителем. 2. Заболевший организм сам становится источником возбу­дителя инфекции, который выделяется из больного организма и заражает здоровых животных, то есть инфекционной болезни присущи заразность, микробоносительство. 3. В боль­ном организме происходят процессы образования специфи­ческих антител, в результате этого организм после выздоров­ления становится в большинстве случаев иммунным, то есть невосприимчивым к повторному заражению тем же возбуди­телем.  Инфекционный процесс характеризуется цикличным раз­витием и включает в себя следующие периоды: инкубацион­ный, продромальный, клинический (разгар болезни), выздо­ровление (реконвалесценция).

32. ПАТОГЕННОСТЬ И ВИРУЛЕНТНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ Чтобы возникла инфекционная болезнь, необходимо на­личие возбудителя, обладающего патогенностью вообще и вирулентностью в частности. Одинаковы ли эти понятия? Патогенность микроба — видовой генетический признак, его потенциальная возможность: вызвать при благоприятных ус­ловиях инфекционный процесс. По этому признаку все су­ществующие микроорганизмы подразделяют на патогенные, условно-патогенные и сапрофиты. Фактически все возбудите­ли инфекционных болезней являются патогенными, но далеко не все из них способны вызвать инфекционную болезнь. Что­бы это произошло, микроорганизм, хотя и принадлежащий к патогенному виду, должен обладать вирулентностью.Микроорганизм считается вирулентным, если он при вне­дрении в огранизм животного, даже в исключительно малых дозах, приводит к развитию инфекционного процесса. Вирулентность— это степень патогенное™ конкретного микроорганизма. Ее можно измерить. За единицу измерения вирулентности условно приняты летальная и инфицирую­щая дозы.  Высоковирулентные микроорганизмы способны вызвать заболевание животных или человека в самых малых дозах. Пассирование (последовательное проведение) возбудителя какой-либо инфекционной болезни через определенный вид животного от зараженного к здоровому, например, возбуди­теля рожи свиней через организм кролика, ослабляет виру­лентность для свиней, но усиливает ее для самих кроликов. Вирулентность микроорганизмов связана с токсигенно-стью и инвазивностью. Токсигенность (греч. toxicum — яд и лат. genus — происхождение) — способность микроба образовывать токси­ны, которые вредно действуют на макроорганизм, путем из­менения его метаболических функций. Инвазивность (лат. invasio — нашествие, нападе­ние) — способность микроба преодолевать защитные барьеры организма, проникать в органы, ткани и полости, размножать­ся в них и подавлять защитные средства макроорганизма.

 33. Основные факторы патогенности микробов. Под фактора­ми патогенности понимают приспособительные механизмы возбудителей инфекционных болезней к меняющимся усло­виям макроорганизма, Синтезируемые в виде специализиро­ванных структурных или функциональных молекул, при по­мощи Которых они учавствуют в осуществлении инфекционно­го процесса. По функциоиальному значению их разделяют на четыре группы: 1) микробные ферменты, деполимеризующие структуры, препятствующие проникновению и распространению возбудителя в макроорганизме; 2) поверхностные структуры бактерий, способствующие закреплению их в ма­кроорганизме; 3) поверхностные структуры бактерий, обла­дающие антифагоцитарным действием; 4) факторы патоген­ности с токсической функцией. К первой группе относятся: Гшлуронидаза. Действие этого фермента в основном сво­дится к повышению проницаемости тканей. Кожа, подкожная клетчатка и межмыщечная клетчатка содержат мукоподисахариды и гиалуроновую кислоту, которые замедляют проникно­вение через эти ткани чужеродных веществ, даже в жидком состоянии. Фибринолизин. Некоторые штаммы гемолитического стреп­тококка, стафилококков, мершими синтезируют фибринолизин, который разжифкает плотные сгустки крови (фибрин). Нейраминидаза отщепляет от различных углеводов свя­занные с ними гликозадной связью концевые сиаловые кисло­ты, которые деполимеризуют соответствующие поверхностные структуры эпителиальных и других клеток организма, раз­жижают носовой секрет и муцинозный слой кишечника. ДНК-азы (дезоксирибонуклеаза) деполимеривуют нуклеи­новую кислоту, обычно появляющуюся при разрушения лей­коцитов в воспалительном очаге на месте внедрения микро­бов. Коллагсназа гидролизует входящие в состав коллагена, желатина и других соединений пептиды, содержащие продли. Коагулаза. Цитратная или оксалатная кровяная плазма человека и животных быстро свертывается вирулентными штаммами золотистого стафилококка, таким же свойством обладают некоторые штаммы кишечной палочки и сенной бациллы. Вторая группа .включает в себя патогенные микро­организмы, у которых обнаружены ворсинки, жгутики., пили, рибитотейхоевые и липотейхоевые кислоты, липопротеиды и липополисахариды, способствующие закреплению их в макооорганизме. Это явление названо адгезией, то есть способно­стью микроба адсорбироваться (прилипать) на чувствитель­ных клетках.  Третья группа включает в себя бактерии, содержа­щие поверхностные структуры, обладающие антифагоцитарньим действием. К ним относятся А-протеин золотистого ста­филококка, М-горотеин пиогенного стрептококка, vi-антиген сальмонелл, липиды корд-фактора мгакобактерий туберкулеза и др. Лейкоцидин. Установлено, что некоторые грамположительные кокки (стафилококки, стрептококки) могут вырабаты­вать особый вид экзотоксина — лейкоцидин, парализующий активность лейкоцитов и разрушающий их. Нейротоксины обладают выраженной тропностью: к центральной нервной ткани (тетанолизин — токсин столбняч­ного микроба); к периферической ткани (ботулинические нейротоксипы); к отдельным звеньям симпатической нервной си­стемы, нейрогуморальной системе и др. Энтеротоксины — белки, вызывающие расстройства желудочно-кишечного тракта у животных. Способность энтеротоксинов повышать проницаемость сосудов и выход жидко­сти, ионов натрия и хлоридов кальция в просвет кишечника приводит к нарушению обменных процессов и развитию диарей.  Некротоксин (гистотоксин) приводит ткань к омертвению, тормозит тепларегуляцию, понижая температуру тела