c_16po_70

32. Нитратное и сульфатное дыхание.

Анаэробное дыхание осуществляется без участия молекулярного кислорода.

Анаэробное

Брожение

Нитратное

Сульфатное

Нитратное дыхание- восстановление нитратов до молекулярного азота

5С6Н12О6+24КNO3	24KHCO3 + 18H2O + 12 N2 + 6CO2.
DG=-1760 кДж/моль

Сульфатное дыхание – восстановление сульфатов до сероводорода, сопровождающееся выделением энергии.

C6H12O6 + 3K2SO4	3K2CO3 + 3CO2 + 3H2O + 3 H2S.
DG = -1760 кДж/моль

33. Комбинативные изменения. Трансдукция, трансформация и конъюгация.

Комбинативные изменения.

Появляются в результате трансформации и конъюгации. Трансформация - это процесс переноса участка генетического материала ДНК, содержащего одну пару нуклеотидов, от клетки-донора к клеткерецептору.

Впроцессе трансформации различают 5 стадий:

1)Адсорбция трансформирующей ДНК на поверхности 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 клетки-реципиента;

5)Дальнейшее изменение нуклеотида в ходе последующих делений. Оптимальная температура трансформации 29-32 ͦС.

Трансдукция- это изменение, при котором генетический материал от клетки-донора к клетке-реципиенту переносит трансдуцирующий (умеренный) фаг, т.е. фаг, не вызывающий ее разрушения.

Различают три типа трансдукции:

1)Общая (неспецифическая), может происходить перенос различных или нескольких признаков одновременно.

2)Специфическая, характеризуется переносом только определѐнного признака.

3)Абортивная, участок ДНК клетки-донора, перенесенный фагом в клетку-реципиента, не включается в ее геном.

Конъюгация - форма полового процесса, при котором происходит соединение мужской и женской микробных клеток и обмен между ними ядерным веществом.

При этом генетический материал клетки-донора переходит в клеткуреципиент. После рекомбинации и деления клетки образуются формы с признаками конъюгирующих клеток.

Таким образом, все три формы комбинативной изменчивости (трансформация, трансдукция, конъюгация) различны по форме, но одинаковы по существу. При трансформации участок ДНК клетки-донора входит в клетку-реципиент, при трансдукции эту роль выполняет фаг, а при конъюгации перенос генетической информации осуществляется через цитоплазматический мостик (пили).

34. Риккетсии

Грамотрицательные микробы. По формекороткие палочки или кокки. Риккетсии имеют клеточную стенку, которая сходна с клеточной стенкой грамотрицательных бактерий.

Неподвижные, аэробы. Как внутриклеточные паразиты, размножаются в живых клетках позвоночных, в куриных эмбрионах, культуре тканей. На искусственных питательных средах большинство риккетсий не растет.

Относят к истинным бактериям. Прокариоты.

Паразитируют у членистоногих, а при попадании в организм животного или человека вызывают болезни (сыпной тиф, Ку-лихорадку)

35. Нитрификация.

Продукты гниения белков и разложения мочевиныаммиак и аммиачные соли – могут быть непосредственно усвоены растениями, но они обычно превращаются в нитратысоли азотной кислоты.

В первой фазе нитрификации аммиак окисляется до азотной кислоты по схеме

NH3	NH4OH	NH2OH	HNO	HNO2
Аммиак	Гидроксид	Гидроксил-	Нитроксил	Азотистая
	аммония	амин		кислота

DG = -662 кДж/моль.

Процесс нитрификации проходит в несколько стадий, при этом образуется ряд промежуточных продуктов: гидроксиламин, нитроксил и др.

Во второй фазе азотистая кислота окисляется до азотной:

HNO2 HNO3.

DG= -201 кДж/моль.

Первая и вторая фаза единого процесса нитрификации вызываются разными возбудителями. С.Н. Виноградский объединил их в три рода:

1)Nitrosomonas. Имеют форму палочек, грамотрицательные, подвижные, снабжены одним жгутиком, спор не образуют. Широко распространены в почве и отличаются друг от друга формой и размерами.

2)Nitrosocystis. Способен образовывать зооглеи (кокковые формы микробов, окружающей капсулой)

3)Nitrosospira. Они разделяется на два вида. Бактерии обоих видов имеют правильную спиральную форму. Наряду со спирально закрученными нитями у старых культур встречаются короткие палочки и кокки.

Впоследнее время выделено еще два рода микробов, вызывающих первую фазу нитрификации.

Нитрифицирующие бактерии отрицательно относятся к органическим веществам. Сильная чувствительность нитрифицирующих микробов к органическим веществам отмечается в растворах; в почве этого не наблюдается, т.к. в ней водорастворимых веществ в значительных количествах никогда не бывает.

На процессы окисления аммиака влияют не только микробы, но и их ферменты. Кроме органического вещества на нитрификацию оказывает влияние концентрация аммиака. Его действие на культуру резко проявляется в условиях жидких сред. В почве же аммиак находится адсорбированном состоянии и не может оказывать угнетающего действия. Поэтому нитробактер сразу же окисляет азотистую кислоту в азотную.

На процесс нитрификации положительно сказывается присутствие кислорода. В обрабатываемых почвах процесс нитрификации протекает более интенсивно.

36. Возбудители вирусных инфекций.

По типу нуклеиновой кислоты, а также биологическим, химическим, физическим свойствам и некоторым другим признакам вирусы разделяют на две большие группы: РНК-содержащие и ДНК-содержащие.

В последние годы обнаружены возбудители, вызывающие новые болезни у человека, животных и растений. Наибольшую известность получили вирусы СПИДа ВИЧ-1 и ВИЧ-2, вирусы иммунодефицита обезьян, кошек, крупного рогатого скота и других животных.

Вирус иммунодефицита крупного рогатого скота. Болезнь была известна в США еще в 1969 г. Возбудитель — вирус — изолирован от коровы с персистентным лимфоцитозом, прогрессирующей слабостью и истощением. Вирус обнаружен в сперме быковпроизводителей, а также в лимфоцитах крови и молоке.

Кроме того, имеются неклассифицированные возбудители, вызывающие медленные инфекции у человека: куру и др.

Прионы — новые агенты инфекционных болезней. Открыты нейробиологом Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) Стэнли Прузинером.

Выделенный белок не вызывал иммунной реакции, не инактивировался при действии средств, разрушающих нуклеиновую кислоту, не обнаружен под электронным микроскопом. Выделенным белком из мозга больных животных не удалось заразить других особей.

Он приобретает инфекционные свойства, вызывает гибель нейронов, на их месте образуются ячейки, губчатость, и как результат нарушается нервная система, отсюда и название: губчатая энцефалопатия, или губчатый энцефалит. Структурно измененный белок может заражать нервные клетки, медленно разрушать и нарушать их функцию.

Вироиды (открыты Т. О. Дайнером, 1971) представляют собой молекулы короткой суперспирализованной РНК без белковой оболочки с молекулярной массой 100—130кДа. Вызывают болезни картофеля, цитрусовых, огурцов, томатов, хризантем и других растений.

Примером вирусов, содержащих РНК, могут быть возбудители гриппа, бешенства, стоматита, энцефалита, ящура, саркомы Роуса (Рауса) и т. д. ДНК содержат возбудители натуральной оспы, фаги и др.

37. Спиртовое брожение. Химизм. Микрофлора. Применение.

Спиртовое брожение. Его применяют в разных областях человеческой деятельности: пивоварении, виноделии, хлебопечении, производстве спиртных напитков, а также как топливо для двигателей внутреннего сгорания.

В последние десятилетия основной продут такого брожения — этиловый спирт, или этанол, рассматривают как перспективное топливо.

Этиловый спирт С2Н5ОН получают из разного сырья, которое делят на три основные группы:

а) содержащие сахар (сахарная свекла, кормовая патока, или меласса, сахарный тростник, фруктовые соки); б) содержащие крахмал (картофель, земляная груша, кукуруза, ячмень, овес, рожь, пшеница) и т.д.;

в) содержащие целлюлозу (древесина и сульфатные щелоки).

Для производства этилового спирта используют сырье в зависимости от хозяйственных возможностей, так как оно должно быть дешевым и находиться в достаточном количестве.

Химизм спиртового брожения изучали многие ученые:

Углеводы (сахара) разлагаются на этиловый спирт и диоксид углерода:

С6Н1206 -» 2С2Н5ОН + 2С02.

Основной возбудитель спиртового брожения-дрожжи рода Saсcharomyces. Они растут в кислой среде при pH 4,0—4,5. В промышленности используют культурные дрожжи. По структуре накапливаемой дрожжевой массы их делят на:

Пылевидные. У пылевидных дрожжей клетки отделены, изолированы. Пылевидные дрожжи используют для производства спирта.

хлопьевидные. У хлопьевидных — склеены; они образуют хлопья и оседают на дно. Хлопьевидные- в виноделии и пивоварении.

В зависимости от того, в каких условиях (аэробные или анаэробные) проходит процесс, дрожжи делят на дрожжи верхового и дрожжи низового брожения.

Дрожжи верхового брожения (Saccharomyces cerevisiae) находятся в верхних слоях сусла, куда они поднимаются образующимся диоксидом углерода и пеной. Брожение идет с незначительным повышением температуры (20—28 °С). Незадолго до конца брожения дрожжи образуют хлопья и оседают на дно бродильных емкостей. Через 5—7 дней верховое брожение заканчивается.

Дрожжи верхового брожения используют в виноделии и хлебопечении. В хлебопекарном производстве верховые дрожжи используют для разрыхления теста.

Дрожжи низового брожения (Saccharomyces vini) развиваются в анаэробных условиях и при более низкой температуре (6—12 °С), поэтому процесс протекает медленно (8—10 дней). Дрожжи вскоре оседают на дно и образуют хлопьевидный осадок.

Дрожжи низового брожения применяют в пивоварении: они придают пиву особый вкус и аромат.

38. Пищевые токсикоинфекции и токсикозы микробного происхождения.

Отравления, вызываемые мясными продуктами, делят на две группы: токсикоинфекции и токсикозы. Токсикоинфекции вызывают бактерии

салмонеллезной группы, условно-патогенная микрофлора, кокки и другие микроорганизмы. Токсикозы вызываются только токсинаМй без участия выделяюших их микроорганизмов.

Токсикоинфекция. Заболевание человека происходит после приема плохо проваренного мяса.

Возбудители токсикоинфекций на мясные продукты попадают из воды, с оборудования, инструментов, а также при нарушении санитарных правил. Часто носителями салмонелл являются грызуны, мухи, дикие птицы; из сельскохозяйственных животных — крупный рогатый скот и свиньи.

Мясо, обсемененное салмонеллами, внешне почти не имеет изменений и не вызывает подозрения в его непригодности. Поэтому необходимо обращать большое влияние на предубойное содержание животных, разделку туш, чистоту рабочих мест и помещения. Мясные продукты, не следует оставлять на длительное время открытыми. Готовить незадолго до употребления.

Пищевые токсикоинфекции вызываются и так называемыми условнопатогенными микробами. Наиболее распространены кишечные палочки. Признаки отравления появляются через 2-4 часа. Заболевание проявляются тошнотой, болями в животе, рвотой, иногда судорогами. У молодняка вызывают колибактериоз. Болезнь характеризуется повышением температуры, поносами; при затяжном течении ее происходит опухание суставов, развивается пневмония. Перед смертью отмечается упадок сил и понижение температуры.

Другие, широко распространенные возбудители токсикоинфекцийбактерии рода Proteus. Основной представитель этой группы Proteus vulgaris был выделен из гниющего мяса. При попадании в мясные продукты, особенно фарш, вызывает их изменение, при этом разлагающаяся ткань приобретает гнилостный запах. Симптомы болезни аналогичны симптомам других пищевых отравлений. Отмечаются и смертные случаи.

Ботулизм- тяжелая токсикоинфекция, которая возникает после употребления продуктов, содержащих Cl. Botulinum и его токсин. Споры Cl. Botulinum, введенные в организм, прорастают, продуцируют токсин и приводят животное к гибели. Мясо от животных, больных ботулизмом, нельзя использовать в пищу.

Возбудитель ботулизма может находиться в несвежей колбасе, консервах, копченой рыбе.

Наиболее характерные признаки при ботулизме: сухость во рту и глотке, неподвижность языка, опухание век, расстройство дыхания, паралич. Смертность.

Токсикозы стафилококкового и стрептококкового происхождения. Штаммы стафилококков, поселяясь в мясных и других пищевых продуктах, способны

продуцировать энтеротоксин. Токсинобразующие штаммы стафилококков способны гемолизировать эритроциты, разжижать желатин, сбраживать лактозу и мальтозу с образованием кислоты. Причиной пищевых отравлений является энтеротоксин.

Энтеротоксин термостабилен: выдерживает кипячение до 30 мин. Внешний вид продуктов, содержащих энтеротоксин, не изменяется. При их употреблении признаки травления (головокружение, слабость, рвота) появляется через 2-5 ч. Смертность не наблюдается.

39. Поступление веществ в микробную клетку.

Механизм метаболизма у микробов.

Питательные вещества внутрь клетки попадают через всю ее поверхность. Поступление питательных веществ – это не простое механическое движение, а сложный физико-химический процесс, в котором большую роль играют их консистенция, строение, растворимость, рН среды, и др.

Анаболизм (конструктивный обмен) Катаболизм (энергетический обмен)

Обычно протекают одновременно, они взаимосвязаны и являются составляющими единого процесса МЕТАБОЛИЗМА

Питательные вещества попадают в микробную клетку разными способами:

Пассивная диффузия- наиболее простой способ, при котором перемещение веществ происходит вследствие разности их концентрации по обе стороны цитоплазматический мембраны. Она осуществляется без затраты энергии.

Облегченная диффузия – движущей силой процесса, служит не только разница в концентрации веществ по обе стороны мембраны, но и ферментыпереносчики.

Обменная адсорбция - способность электрически заряженной поверхности микробной клетки притягивать (адсорбировать) вещества с противоположным зарядом.

Труднорастворимые и крупномолекулярные органические соединения (белки, жиры, углеводы) проникают в микробную клетку после их гидролиза экзоферментами, а минеральныепри диссоциации на ионы.

40.Брожение пектиновых веществ.

41.Микробиология яиц. Инфекции, передаваемость через яйцо.

Наиболее резистентен к разложению и заражению микробами плотный белок, что объясняется содержанием в нем лизоцима.

Яйцо от здоровой птицы не содержит микробов и могут оставаться длительное время стерильными. Яйца обсеменяются микробами эндогенным или экзогенным путем. Эндогенное обсеменение происходит в ячейке и яйцеводе несушек, больных туберкулѐзом, сальмонеллѐзом и другими инфекциями.

Экзогенное обсеменение происходит через поры скорлупы при содержании микробов на ее поверхности или в окружающей среде. На скорость проникновения микробов в яйцо оказывают влияние температура, влажность воздуха, степень свежести яиц.

Гниение яиц. Это процесс разложения яичного белка протеолитическими ферментами микробов. Различают следующие

виды гниения яиц:

-Зеленая гниль появляется в результате проникновения в яйцо микробов рода Pseudomonas. Они образуют зеленый пигмент.

-Чѐрная гниль появляется при размножении Proteus vuigaris и некоторых представителей рода Pseudomonas. Содержимое яйца разжижается и принимает коричневый или чѐрный оттенок. Образовавшиеся газы часто разрывают скорлупу, а содержимое выливается на соседние яйца и загрязняет их.

-Смешанная гниль вызывается Straphylococcus aureus и другими микробами. Изменяется не только консистенция белка, но и его окраска. Чаще всего он становиться серым и издает гнилостный запах.

Плесневение яиц. Из почвы и загрязненных предметов на поверхность скорлупы попадают плесневые грибы и актиномицеты. При низких плюсовых температурах и повышенной влажности споры грибов прорастают и проникают в поры скорлупы, а затем на подскорлупные оболочки. Наиболее благоприятные условия они находят вблизи воздушной камеры. Гифы грибов пронизывают белок, образуя разветвленную сеть, и с помощью ферментов разжижают его.

Инфекции, передаваемые через яйцо.

Через яйцо передаются инфекции, общие для человека и птицы. Яйца птицы, особенно водоплавающей, часто служат источником заражения туберкулѐзом или салмонеллѐзом.

Хранение яиц. Замедлить изменения в яйце можно под действием низкой температуры 2-2,5 ͦ С и влажности 85%. В таких условиях яйца могут сохраняться в течение 6 мес. Низкая температура задерживает развитие микробов, а также усыхание яиц. Яйца, имеющие пороки, сохраняются плохо. Свежие яйца хорошо пропускают свет.

Консервирование яиц. Существуют физические и химические методы консервирования яиц. Из физических методов

применяют высушивание и замораживание.

Высушивание яичной массы проводят путем распыления в дисковых сушилках. Яичный порошок расфасовывают в жестяные банки с пергаментной прокладкой и хранят при постоянной температуре не выше

15 ͦС.

Замораживают содержимое только доброкачественных яиц. Белок и желток смешивают, фильтруют, разливают в жестяные банки и запаивают.

Химические способы преследуют цель предотвратить попадание микробов через поры скорлупы. Для этого используют растворы извести и жидкого стекла (3-10%), в которые помещают яйца, а также подогретое до 50 ͦ С парафиновое масло. В парафиновое масло яйца погружают на короткое время. Иногда для сохранения яиц используют также растворы хлорида натрия, но при этом изменяется их вкус.

42. Строение бактериальной клетки.

43. Факторы, обуславливающие вирулентность.

Вирулентность – индивидуальный признак отдельного штамма, мера его патогенность. Она проявляется в способности микроба проникать в органы и ткани, размножаться в них, вырабатывать вещества, которые могут подавлять в них, вырабатывать вещества, которые могут подавлять защитные силы микроорганизма.

Факторы, обуславливающие патогенность и вирулентсть.

1.Адгезия – одно из слагаемых потенциальной патогенности микроорганизма, поскольку с нее начинается развитие инфекционного процесса. Возбудители болезней обладают специфичностью – способностью прикрепляться к клеткам определенных органов. Адгезия и антигенный состав фимбрий играют важную роль в развитии начальных стадий инфекционного процесса для тех возбудителей, основными воротами инфекции которых являются слизистые оболочки.

2.Инвазионность. Инвазионность микробов проявляется агрессивностью, подавлением фагоцитоза, увеличением популяции, разрушением тканей макроорганизма.

3.Токсины- ядовитые вещества, образуемые микроорганизмами. Делятся на экзотоксины и эндотоксины.

Экзотоксины (белки) – продукты жизнедеятельности грамположительных микробов, выделяемые во внешнюю среду или освобождаемые после их гибели.

Эндотоксины- связаны с телом микробной клетки, расположены в наружной мембране стенки грамотрицательных бактерий. Менее токсичны, термостабильны.

4.Образование капсулы. У некоторых микроорганизмов вирулентность штамма зависит от величины и химического состава капсулы. Чем больше, тем выше вирулентность. Капсулообразование не является видовым признаком. Капсулы выполняют защитную функцию.

44.Микробиологические процессы, происходящие при приготовлении сена.

Приготовление обычного сена.

Сено готовят из скошенных трав, которые имеют влажность 70-80% и содержат большое количество свободной воды. При влажности сена 12-17% микробиологические процессы приостанавливаются, что предотвращает разрушение высушенных растений.

Потери питательных веществ во время сушки неизбежны. Микроорганизмы в это время используют простые сахара. Но если сушка затягивается, то количество микробов увеличивается возрастают потери питательных веществ. Однако более быстрое высушивание делает корм менее ароматичным, поэтому животные поедают его не всегда охотно.

Качество сена определяются многими факторами: - составом растений; - фазой их развития при скашивании;