- •Коллоквиум 2 по микробиологии
- •Химический состав микробной клетки.
- •Особенности питания микроорганизмов.
- •Поступление питательных веществ в микробную клетку, типы транспортных систем.
- •Физиологическая роль азота и источника азота для микроорганизмов.
- •Физическая роль фосфора и серы
- •Физиологическая роль калия и кальция.
- •Физиологическая роль магния и железа
- •Ферменты, участвующие в обмене веществ микроорганизмов.
- •Типы питания микроорганизмов
- •Характеристика автотрофного и гетеротрофного питания
- •Фотоавтотрофы. Фотосинтез у бактерий.
- •Хемоавтотрофы. Хемосинтез у бактерий
- •Способы получения энергии у микроорганизмов
- •Роль микроорганизмов в круговороте углерода в природе
- •Типы дыхания у микроорганизмов. Значение дыхания
- •Сравнение аэробного и анаэробного дыхания.
- •Аэробное дыхание у микроорганизмов.
- •Анаэробное дыхание у микроорганизмов.
- •Спиртовое брожение: общее уравнение, химизм, возбудители и практическое использование.
- •Дрожжи: морфологические и физиологические особенности, элективные условия для выращивания.
- •Молочнокислое брожение (гомоферментативное): общее уравнение, химизм процесса, морфологическая и физиологическая характеристика возбудителей, значение и практическое использование.
- •Гетероферментативное молочное брожение.
- •Пропионовокислое брожение.
- •Микробиологические процессы при силосования кормов. Условия получения хорошего силоса.
- •Маслянокислое брожение: общее управление, химизм процесса, морфологическая и физиологическая характеристика возбудителей, значение.
- •Ацетонобутиловое брожение: динамика, возбудители, область применения.
- •Анаэробное разложение целлюлозы: основные этапы, возбудители, значение.
- •Аэробное разложение целлюлозы: динамика процесса, возбудители, значение.
- •Роль микроорганизмов в разложении клетчатки.
- •Микробиологическое разложение пектиновых веществ: основные этапы, возбудители практическое использование.
- •Микрофлора воды и атмосферы.
Маслянокислое брожение: общее управление, химизм процесса, морфологическая и физиологическая характеристика возбудителей, значение.
Маслянокислое брожение – сложный биохимический процесс, протекающий в анаэробных условиях. В результате маслянокислого брожения образуется масляная кислота, углерода диоксид, водород и выделяется энергия.
C6H12O6 →CH3CH2CH2COOH+2CO2+2H2+62,8 кДж.
Масляная кислота – летучая жидкость с неприятным запахом. Возбудители маслянокислого брожения открыты в 1861 г. Л. Пастером. Они широко распространены в природе и относятся к роду Clostridium. До 90% почв содержат таких бацилл. На поверхности клеток перитрихиально расположены жгутики, благодаря которым в молодом возрасте они осуществляют движение. В последующем с образованием спор и накоплением крахмалоподобного вещества – гранулезы – происходит потеря жгутиков. Маслянокислые бациллы развиваются в анаэробных условиях. Попадая в корма, они вызывают их порчу. Образуемая масляная кислота ухудшает качество корма, происходит его прогоркание. Животные плохо поедают такой корм.
Возбудители маслянокислого брожения являются фиксаторами атмосферного азота, но такая способность у разных представителей рода выражена неодинаково. Наиболее характерные возбудители следующие:
Clostridium pasteurianum (описан С.Н. Виноградским как фиксатор азота атмосферы);
Clostridium felsineum – содержит фермент пектиназу и может сбраживать пектиновые вещества;
Clostridium butylicum – сбраживает углеводы с образованием бутилового спирта.
Для получения масляной кислоты используют крахмалосодержащее сырье (картофель, зерновые и другие отходы). Крахмал гидролизуют 0,4-0,5%-ой серной кислотой. После нейтрализации среды известью и добавления азотосодержащих веществ ее заражают чистой культурой возбудителя. В результате брожения образуется масляная кислота, которую в виде эфиров используют в парфюмерной и кондитерской промышленности.
Ацетонобутиловое брожение: динамика, возбудители, область применения.
Еще Л. Пастер (1862) установил, что в процессе маслянокислого брожения образуется бутиловый спирт. Позже среди других продуктов этого брожения был обнаружен ацетон и этиловый спирт. Возбудитель аценобутилового брожения – Clostridium acetobutylicum. По морфологическим признакам этот микроб похож на маслянокислые бациллы. Образует споры, подвижен, грамположителен, анаэроб. В цитоплазме клеток содержит гранулезу. Отличается от маслянокислых бацилл по биохимическим свойствам. Ацетонобутиловое брожение проходит в две фазы, что впервые было установлено В.Н. Шапошниковым. В первой фазе накапливаются масляная и уксусная кислоты, в результате чего среда становится кислой, наступает частичная гибель микробов. Во второй фазе кислотность уменьшается, происходит восстановление кислот в спирты – бутиловый и этиловый, накапливается ацетон.
Дальнейшими исследованиями установлено, что во второй фазе уксусная кислота переходит в ацетон, а масляная в бутиловый спирт. При добавлении к субстрату уксусной кислоты увеличивается выход ацетона; при добавлении масляной кислоты возрастает выход бутилового спирта.