- •Предмет микробиологии. Положение микроорганизмов в природе. Общая характеристика микроорганизмов. История развития микробиологии как науки.
- •Структурные и генетические отличия, функциональные и химические
- •Бактерии
- •Архибактерии
- •Животные
- •Растения
- •Уровни организации клеточных организмов и микроорганизмов
- •История развития м/о
- •Цикл развития диплоидных дрожжей
- •Классификация дрожжей по Кудрявцеву (1952 год)
- •Плесневые грибы (микромицеты)
- •Народное значение грибов и дрожжей
- •Цикл развития гаплоидных дрожжей
- •Прокариоты
- •Строение бактериальной клетки
- •Белки и липиды
- •Необычные кс-и
- •Прокариоты, не содержащие кс
- •Функции кс прокариот
- •Функции кс
- •Капсулы, слизистые слои и чехлы
- •Придатки бактериальной клетки
- •Ворсинки
- •Функции мебраны
- •Внутриклеточные структуры бактерий
- •Функции днк
- •Запасные питательные вещества
- •Морфологическая диференцировка бактерий
- •Действие на м/о физических, химических и биологических факторов
- •Температура
- •Влажность
- •Осмотическое давление
- •Гидростатическое давление
- •Лучистая энергия
- •Электричество
- •Ультразвук
- •Химические факторы
- •Кислород
- •Химические соединения
- •Влияние биологических факторов на м/о
- •Питание м/о
- •Макроэлементы
- •Факторы роста
- •Поступление питательных веществ в клетку
- •Выход веществ из клетки
- •Рост и размножение
- •Размножение спорами
- •Рост бактерий в бактериальной популяции
- •Систематика и классификация бактерий
- •Особенности метаболизма в прокариотичеких микроорганизмах Общая характеристика метаболизма прокариот
- •Метаболизм Прокариот
- •Формы энергии в клетке
- •Брожение
- •Химизм процесса брожения
- •Типы жизни основанные на фосфорилировании
- •Фотосинтезирующие бактерии
- •Циклический фотосинтез
- •Нециклический фотосинтез
- •Кислородный фотосинтез
- •Безхлорофильный фотосинтез
- •Конструктивный механизм метаболизма фотосинтезирующих бактерий
- •Типы жизни, основанные на окислительном фосфорилировании
- •Аэробное дыхание
- •Цикл трикарбованых кислот
- •Дыхательная цепь
- •Функционирование ферментов дыхательной цепи Окислительное фосфорилирование
- •АтФазный комплекс
- •Анаэробное дыхание
- •Неполное окисление
- •Хемолитотрофные микроорганизмы
- •Адсорбция вируса
- •2. Проникновение
- •3. Транскрипция
- •Сборка вирионов
- •Выход вируса
Архибактерии
Отличаются от истинных бактерий строением клеточной стенки, структурой мембраны, строением рибосом, особенностями метаболизма, а также своей экологией. Среди архибактерий встречаются экстремальные термофилы и экстремальные галофиты.
Животные
Организмы с галазойным типом питания, реже — абсортивным. Животные являются гетеротрофами, то есть питаются готовыми органическими соединениями.
Ведут активный образ жизни. Исключением являются губки, которые ведут прикрепленный способ существования (вторичные формы). Размножаются без помощи спор, исключением являются споровики (Sporozoa) — класс из типа Protozoa. В качестве запасных питательных веществ используют гликоген.
Растения
Это автотрофные организмы, которые получают углерод из СО2, являются фототрофами, способны к фотосинтезу. Исключение — вторичные гетеротрофы, безхлорофильные.
Клетки растений имеют плотную клеточную стенку (целлюлоза). В качестве запасных питательных веществ используют крахмал. Существуют прикрепленные (высшие) и не прикрепленные растения.
Грибы
Предполагают, что грибы произошли от истинно гетеротрофных амебоидных двухжгутиковых простейших.
Особенности, которые сближают их с животными:
1. Азотный обмен (конечный продукт — мочевина);
2. Имеют тРНК, первичные структуры цитохромов (окислительно-восстановительный фермент в системе дыхательной цепи), плотную клеточную стенку, состоящую из хитина целлюлозы.
Особенности, которые сближают их с растениями:
1. Абсортивное питание, реже — галозойное;
Размножаются при помощи спор;
Характеризуются апикальным ростом;
Могут быть прикрепленными организмами с неограниченным ростом.
Различают высшие и низшие эукариоты. Среди эукариотических микроорганизмов есть микроскопические животные, которые относятся к типу Protozoa. Среди растений можно выделить микроскопические водоросли. Среди грибов — плесневые грибы, дрожжевые и дрожжеподобные организмы.
Уровни организации клеточных организмов и микроорганизмов
По уровням организации различают одноклеточные организмы, многоклеточные и целоцитные.
Одноклеточные состоят из 1 клетки. Отличие связано с размерами и формами клеток. Среди многоклеточных различают клетки с высокой и низкой организацией клеточной структуры. С низкой — одноклеточный колониальный уровень: клетки одинаковые и выполняют одинаковые функции. С высокой — ткани и органы.
Целоцитные — многоклеточные организмы, клетки которых не имеют четкого различия, имеют большие поры, ядра мигрируют (водоросли, грибы).
Микроорганизмы (м/о) — одноклеточные организмы, целоцитные с низким уровнем организации. Для удобства Геккель в 19 веке предложил градацию организмов на 5 царств. Такая градация носит искусственный характер и создана для удобства терминологии:
Аккариоты — внеклеточные организмы (безядерные формы). Это вирусы, вироиды. Вирусы — это внеклеточные формы жизни, которые являются облигатными внутриклеточными паразитами, причем паразитируют на генетическом уровне: подчиняют геном клетки, в которой они паразитируют, либо выключают его из клеточного метаболизма. А клетку заставляют работать, используя генетический код собственного генома. Вирусы проходят через бактериальные фильтры, то есть имеют очень маленькие размеры. Облигатный паразитизм приводит к тому, что вирусы не могут быть выращены на искусственных питательных средах (ПС). Для их размножения используют живые системы (клетки животных, растений, человека).
Вирусы отличаются от других клеточных организмов по химическому составу и по форме существования в природе.
Форма:
вегетативная;
кристаллическая (во внешней среде).
Прионы — аккариоты, инфекционные трансмиссивные (передающиеся) РНК, у которых нет белковой оболочки. Они вызывают некоторые заболевания растений. Инфекционные белки, не содержащие нуклеиновых кислот.
Независимо от того, к какому царству относятся микроорганизмы, все они имеют определенные свойства:
Малые размеры.
Вирусы — 10-100 нм; бактерии — 0,1-500 мкм; сине-зеленые водоросли имеют средний размер около 10 мкм, а простейшие и грибы — до 10 мкм.
Высокое отношение площади поверхности к объему клетки.
Высокая скорость обменных процессов.
В 1893 году Рубнер сформулировал правило, согласно которому энергетический обмен животного, пропорционально не массе, а поверхности его тела. М/о при создании идеальных условий перерабатывают за сутки в 30-40 р больше веществ, чем свой вес (за сутки синтезируют 0,5 тонн дрожжей — 50 тыс. тонн белка).
4. Высокая скорость размножения.
Бактериальная клетка в среднем имеют время генерации (отрезок времени между двумя делениями) — 20-30 минут. Дрожжи делятся с интервалом в 2 часа. Другие грибы, не м/о, — 48 часов. Растения делятся 1-2 недели, животные — 1-2 месяца.
Пластичность метаболизма.
Все м/о имеют хорошие адаптационные способности: легко адаптируются к внешним условиям. Это свойство связано с определенным набором ферментов, с помощью которых клетка может переключать свой метаболизм с одного механизма на другой (факультативыные анаэробы - могут жить в среде, содержащей кислород и в бескислородной среде).
6. Повсеместное распространение микроорганизмов по всей планете (занимают практически все ниши на нашей планете).
