Лекция № 4. физиология и принципы культивирования микроорганизмов

Анаэробная тренировка

Анаэробные упражнения выполняются без участия кислорода. Им свойственны высокая интенсивность и кратковременность. При этом усилие делается максимальное. Это серии упражнений, которые разбиваются на короткие подходы и выполняются в быстром темпе.

Анаэробные упражнения дают следующие результаты:

1. Наращивается сила и выносливость.
2. Ускоряется процесс жиросжигания, благодаря большому числу затрачиваемых калорий.
3. Усиливается метаболизм, укрепляются и развиваются мышцы.
4. При соблюдении специальных рационов, происходит набор мышечной массы.
5. Именно благодаря анаэробным упражнениям можно создать красивый мышечный рельеф.
6. Укрепляется опорно-двигательный аппарат.
7. Повышается иммунитет и улучшается самочувствие.

Но, как и с аэробными, нужно понимать, что все это работает только в комплексе с правильным питанием и при условии регулярных тренировок, построенных по правильной программе.

Врачи отмечают, что понимание физиологии микроорганизмов и принципов их культивирования играет ключевую роль в медицине и микробиологии. Они подчеркивают, что правильные условия для роста и размножения микроорганизмов позволяют не только изучать их свойства, но и разрабатывать эффективные методы диагностики и лечения инфекционных заболеваний. Специалисты акцентируют внимание на важности стерильности и контроля среды, в которой проводятся эксперименты, так как это напрямую влияет на результаты. Кроме того, врачи считают, что современные технологии культивирования, такие как использование биореакторов, открывают новые горизонты для исследований и разработки антибиотиков. В целом, глубокое понимание этих процессов необходимо для повышения качества медицинской помощи и борьбы с инфекциями.

№4 видеолекция. Физиология микроорганизмов

Общие методы культивирования для анаэробных организмов

GasPak — система химическим путём обеспечивает постоянство газовой смеси, приемлемой для роста большинства анаэробных микроорганизмов. В герметичном контейнере, в результате реакции воды с таблетками боргидрида натрия и бикарбоната натрия образуется водород и диоксид углерода. Водород затем реагирует с кислородом газовой смеси на палладиевом катализаторе с образованием воды, уже вторично вступающей в реакцию гидролиза боргидрида.

Данный метод был предложен Брюером и Олгаером в 1965 году. Разработчики представили одноразовый пакет, генерирующий водород, который был позднее усовершенствован ими до саше, генерирующих двуокись углерода и содержащих внутренний катализатор.

Метод Цейсслера применяется для выделения чистых культур спорообразующих анаэробов. Для этого производят посев на среду Китт-Тароцци, прогревают 20 мин при 80 °C (для уничтожения вегетативной формы), заливают среду вазелиновым маслом и инкубируют 24 ч в термостате. Затем производят посев на сахарно-кровяной агар для получения чистых культур. После 24-часового культивирования интересующие колонии изучаются — их пересеивают на среду Китт-Тароцци (с последующим контролем чистоты выделенной культуры).

Метод Фортнера

Метод Фортнера — посевы производят на чашку Петри с утолщенным слоем среды, разделённым пополам узкой канавкой, вырезанной в агаре. Одну половину засевают культуру аэробных бактерий, на другую — анаэробных. Края чашки заливают парафином и инкубируют в термостате. Первоначально наблюдают рост аэробной микрофлоры, а затем (после поглощения кислорода) — рост аэробной резко прекращается и начинается рост анаэробной.

Метод Вейнберга используется для получения чистых культур облигатных анаэробов. Культуры, выращенные на среде Китта-Тароцци, переносят в сахарный бульон. Затем одноразовой пастеровской пипеткой материал переносят в узкие пробирки (трубки Виньяля) с сахарным мясо-пептонным агаром, погружая пипетку до дна пробирки. Засеянные пробирки быстро охлаждают, что позволяет фиксировать бактериальный материал в толще затвердевшего агара. Пробирки инкубируют в термостате, а затем изучают выросшие колонии. При обнаружении интересующей колонии на её месте делают распил, материал быстро отбирают и засеивают на среду Китта-Тароцци (с последующим контролем чистоты выделенной культуры).

Метод Перетца

Метод Перетца — в расплавленный и охлаждённый сахарный агар-агар вносят культуру бактерий и заливают под стекло, помещённое на пробковых палочках(или фрагментах спичек) в чашку Петри. Метод наименее надежен из всех, но достаточно прост в применении.

Причины развития инфекции

Можно выделить несколько основных причин, по которым происходит инфицирование:

• Создание подходящих условий для жизнедеятельности патогенных бактерий. Это может произойти:
• когда на стерильные ткани попадает активная внутренняя микрофлора;
• при применении антибиотиков, которые не оказывают действия на анаэробные грамотрицательные бактерии;
• при нарушении кровообращения, например, в случае хирургического вмешательства, опухолей, травм, попадания чужеродного тела, болезней сосудов, при омертвении ткани.
• Заражение ткани аэробными бактериями. Они, в свою очередь, создают необходимые условия для жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов.
• Хронические заболевания.
• Некоторые опухоли, которые локализуются в , кишечнике и голове нередко сопровождаются этим заболеванием.

Лекция № 4 о физиологии и принципах культивирования микроорганизмов вызвала живой интерес среди студентов и специалистов. Многие отмечают, что материал был представлен доступно и наглядно, что помогло лучше понять сложные процессы, происходящие в микромире. Участники обсуждали важность правильных условий для роста микроорганизмов, таких как температура, pH и состав питательных сред. Некоторые выделили практические примеры из лабораторной работы, которые сделали теорию более ощутимой. Кроме того, лекция спровоцировала множество вопросов о применении микроорганизмов в медицине и биотехнологии, что подчеркивает актуальность темы. В целом, лекция оставила положительное впечатление и вдохновила на дальнейшее изучение предмета.

Аэрофильные микроорганизмы

Аэробами называют микроорганизмы, чье дыхание невозможно без свободного кислорода воздуха, а их культивирование проходит на поверхности питательных сред.

По степени зависимости от кислорода все аэробы делят на:

• облигатные (аэрофилы) – способны развиваться только при высокой концентрации кислорода в воздухе;
• факультативно-аэробные микроорганизмы, развивающиеся и при пониженном количестве кислорода.

Свойства и особенности аэробов

Аэробные , воде и воздухе и активно участвуют в круговороте веществ. Дыхание бактерий, которые являются аэробами, осуществляется путем прямого окисления метана (СН 4), водорода (Н 2), азота (N 2), сероводорода (Н 2 S), железа (Fe).

К облигатным аэробным микроорганизмам, которые являются патогенными для человека, относятся туберкулезная палочка, возбудители туляремии и холерный вибрион. Всем им для жизнедеятельности необходимо высокое содержание кислорода. Факультативно-аэробные бактерии, такие как сальмонелла, способны осуществлять дыхание при весьма незначительном количестве кислорода.

Аэробные микроорганизмы, осуществляющие свое дыхание в кислородной атмосфере, способны существовать в весьма широком диапазоне при парциальном давлении от 0,1 до 20 атм.

Выращивание аэробов

Подразумевает использование подходящей питательной среды. Необходимыми условиями являются также количественный контроль кислородной атмосферы и создание оптимальных температур.

Дыхание и рост аэробов проявляется в виде образования мути в жидких средах или, в случае плотных сред, в виде образования колоний. В среднем для выращивания аэробов в условиях термостатирования потребуется о 18 до 24 часов.

Анаэробный энергетический обмен в тканях человека и животных

Анаэробное и аэробное энергообразование в тканях человека

Некоторые ткани животных и человека отличаются повышенной устойчивостью к гипоксии (особенно мышечная ткань).
В обычных условиях синтез АТФ идет аэробным путём, а при напряженной мышечной деятельности, когда доставка кислорода к мышцам затруднена, в состоянии гипоксии, а также при воспалительных реакциях в тканях доминируют анаэробные механизмы регенерации АТФ. В скелетных мышцах выявлены 3 вида анаэробных и только один аэробный путь регенерации АТФ.

3 вида анаэробного пути синтеза АТФ

К анаэробным относятся:

• Креатинфосфатазный (фосфогеный или алактатный) механизм — перефосфорилирование между креатинфосфатом и АДФ
• Миокиназный — синтез (иначе ресинтез) АТФ при реакции трансфосфорилирования 2 молекул АДФ (аденилатциклаза)
• Гликолитический — анаэробное расщепление глюкозы крови или запаса гликогена, заканчивающийся образованием молочной кислоты (иначе именуется «лактатным»).

Необходимо отметить, что прямым следствием гликолиза является критическое снижение рН тканей — ацидоз. Это ведет к снижению эффективного транспорта кислорода гемоглобином, и формирует положительную обратную связь.

Каждый механизм имеет своё время удержания максимальной мощности и оптимум энергообеспечения тканей.
Наибольшая мощность и наименьшее время удержания:

• креатинфосфаткиназный механизм (3600 Дж/(кг·мин), при времени 6—12 сек)
• лактатный (2510 Дж/(кг·мин), при времени 30—60 сек)
• аэробный (600 Дж/(кг·мин), при времени около 600 секунд).

Что это такое

Анаэробы присутствуют всегда в нормальной микрофлоре , слизистых оболочках организма, в желудочно-кишечном тракте и мочеполовой системе. Их относят к условно-патогенным микроорганизмам, поскольку они являются естественными обитателями биотопов живого организма.

При снижении иммунитета или влияние отрицательных факторов бактерии начинают активно бесконтрольно размножаться, а микроорганизмы превращаются в патогенов и становятся источниками инфекции. Их продукты жизнедеятельности являются опасными, токсичными и довольно агрессивными веществами. Они способны легко проникать в клетки или другие органы организма и поражать их.

В организме некоторые ферменты (например, гиалуронидаза или гепариназа) усиливают патогенность анаэробов, в результате последние начинают разрушать волокна мышечной и соединительной ткани, что приводит к нарушению микроциркуляции. Сосуды становятся хрупкими, разрушаются эритроциты. Всё это провоцирует развитие иммунопатологического воспаления сосудов — артерий, вен, капилляров и микротромбоза.

Опасность болезни связана с большим процентом летальных исходов, поэтому крайне важно вовремя заметить начало инфекции и немедленно приступить к её лечению

Виды анаэробной инфекции

Хирургическая инфекция или газовая гангрена

• нарастающая боль с чувством распирания, поскольку в ране протекает процесс газообразования;
• зловонный запах;
• выход из раны гнойной неоднородной массы с пузырьками газа или вкраплениями жира.

Анаэробная хирургическая инфекция встречается нечасто, и ее возникновение напрямую связано с нарушением антисептических и санитарных норм при выполнении хирургических операций.

Анаэробные клостридиальные инфекции

Патоген в этом случае попадает в организм человека из внешней среды. Например, это такие возбудители:

• столбняка;
• ботулизма;
• газовой гангрены;
• токсикоинфекций, связанных с употреблением некачественной заражённой пищи.

В гинекологии

Проникновению анаэробной инфекции в женский организм способствуют:

• травмы мягких тканей влагалища и промежности, например, при родах, во время абортов или инструментальных исследований;
• различные вагиниты, цервициты, эрозия шейки матки, опухоли половых путей;
• остатки плодных оболочек, плаценты, сгустки крови после родов в матке.

Анаэробные прокариоты

Анаэробные микроорганизмы полностью соответствуют своему названию – приставка ан- отрицает значение слова, аэро – это воздух и б- жизнь. Получается – безвоздушная жизнь, организмы, чье дыхание не нуждается в свободном кислороде.

Бескислородные микроорганизмы делятся на две группы:

• факультативно-анаэробные – способные существовать как в среде, содержащей кислород, так и при его отсутствии;
• облигатные микроорганизмы – погибающие при наличии в среде свободного кислорода.

Классификация анаэробных бактерий подразделяет облигатную группу по возможности спорообразования на следующие:

• спорообразующие клостридии – грамположительные бактерии, большинство из которых подвижны, характеризуются интенсивным метаболизмом и большой изменчивостью;
• неклостридиальные анаэробы – грамположительные и отрицательные бактерии, которые являются частью микрофлоры человека.

Свойства клостридий

Спорообразующие анаэробные бактерии в большом количестве встречаются в почве и в желудочно-кишечном тракте животных и человека. Среди них известно более 10 видов, которые являются токсичными для человека. Эти бактерии образуют высокоактивные экзотоксины, специфические для каждого вида.

Хотя инфекционным возбудителем может быть один вид анаэробных микроорганизмов, более характерна интоксикация различными микробными ассоциациями:

• несколькими видами анаэробных бактерий;
• анаэробных и аэробных микроорганизмов (чаще всего клостридии и стафилококки).

Бактериальный посев

Вполне закономерно в привычной нам кислородной среде, что для получения облигатных аэробов необходимо использовать специальное оборудование и микробиологические среды. По сути, культивирование бескислородных микроорганизмов сводится к созданию условий, при которых доступ воздуха к средам, где производится культивирование прокариотов, полностью перекрыт.

Обзор популярных производителей бактерий а боятся ли они химии

Выбирая, какие бактерии использовать для очистки септиков, отдавайте предпочтение составам от следующих производителей:

• Доктор Робик;
• Водограй;
• Вэйст Трит;
• Микропан;
• Санэкс
• Вioforce Septic.

Препараты «Водограй» имеют порошкообразную консистенцию, бактерии активируются спустя 20 минут после разбавления в воде. Линейка состоит из составов на основе аэробных организмов, для жизнедеятельности которых нужно обеспечить поступление в септик воздуха.

Эффект деятельности микроорганизмов стает заметным по истечению 1-2 недель с момента добавления. Полная переработка содержимого септика происходит за 2-3 месяца. Микробы «Водограй» устойчивы к воздействиям бытовой химии. Стоимость препарата — 330 руб. за 100 гр.

Составы «Доктор Робик» классифицируются на виды по функциональному назначению: К57 — для особо загрязненных септиков, К87 — бактерии для септика не боящиеся химии, К107 -универсальный препарат, для общих условий использования. Препараты «Доктор Робик» отличаются высокой скоростью активации — запах выгребной ямы пропадает спустя 4 дня после добавления. Стоимость — 150 руб. за 75 грамм порошка.

«Вэйст Трит» — комбинированный препарат, содержащий два вида бактерий. Продается в виде таблеток, гранул либо жидкого концентрата. При использовании 1 таблетка растворяется в ведре воды, после чего жидкость добавляется в септик. Концентрат разбавляется в соотношении 1 к 200. Стоимость препарата — 450 рублей за 10 мл. концентрата.

«Микропан» — средство для высокоэффективной биологической очистки. Прошедшие переработку твердые отходы впоследствии используются как удобрения, вода — для полива огородов. «Миропан» имеет форму таблеток (расход 1 шт. на кубометр стоков) и жидкого состава (на выгребную яму дачного туалета либо небольшой септик достаточно 500 мл. препарата для 3-ех месяцев постоянной очистки). Цена — 210 руб. за 100 мл. Помимо средств для септиков в линейке компании представлен состав, ускоряющий перегнивание компостных ям.

«Санэкс» — американский порошкообразный препарат, реализуемый в упаковках весом 100 и 400 грамм. Стоимость 100 гр. упаковки — 150 рублей, 400 гр. — 370 рублей. В линейке компании представлены три разных по назначению состава — для септиков, компостных ям и прочистки засоров в канализационных трубах.

https://youtube.com/watch?v=1YQTQOAEgMg

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

«Вioforce Septic» — комбинированный препарат канадского производства, одно из наиболее эффективных средств для очистки сточных отходов. Реализуется в упаковках весом 670 гр., состоящих из 12 пакетиков. На стадии загрузки засыпается в септик по 1 пакетику ежедневно на протяжении 4-ех дней, далее — по пакетику раз в месяц для обслуживания. Стоимость упаковки — 3 тыс. рублей. Бактерии для септиков помогают справляться с отходами без труда.

Квалификация анаэробных инфекций по локализации её очага

Выделяют следующие виды анаэробных инфекций:

• Инфекция мягких тканей и кожных покровов. Недуг вызывают анаэробные грамотрицательные бактерии. Это поверхностные заболевания (целлюлит, инфицированные кожные язвы, последствия после основных заболеваний — экзем, чесотки и других), а также подкожные инфекции или послеоперационные — подкожные гнойники, газовая гангрена, раны от укусов, ожоги, инфицированные язвы при диабете, сосудистых заболеваниях. При глубокой инфекции происходит некроз мягких тканей, при которых отмечается скопление газа, серого гноя с мерзким запахом.
• Инфекция костей. Септический артрит часто является следствием запущенной Венсана, остеомиелита — заболевания гнойно-некротического характера, которое развивается в кости или костном мозге и окружающих тканях.
• Инфекции внутренних органов, в том числе и , у женщин может возникнуть бактериальный вагиноз, септический аборт, абсцессы в половом аппарате, внутриматочные и гинекологические инфекции.
• Инфекции кровяного русла — сепсис. Она распространяется с током крови;
• Инфекции серозных полостей — перитонит, то есть воспаление брюшины.
• Бактериемия— присутствия бактерий в крови, которые попадают туда экзогенным или эндогенным путем.

Особенности раствора

Питательные среды классифицируют по составу, назначению, консистенции. Существует две основные группы: производственные и диагностические.

1. Производственные среды – основа для изготовления медицинских лекарственных препаратов, бактерий для септика. Растворы позволяют производить контроль качества биовеществ. В таких питательных средах для выращивания культур бактерий не должно быть вредных токсических примесей, способных нанести вред человеку или повлиять на процессы жизнедеятельности колоний.
2. В диагностических питательных средах выделяют следующие подгруппы целевого назначения:

• для выделения отдельных видов культур бактерий (дифференциальные);
• для выращивания широкого спектра колоний микроорганизмов;
• для выделения конкретного типа возбудителя; накопительные среды (обогащение бактерий выделяемыми ими продуктами жизнедеятельности).

По консистенции различают:

• плотные,
• жидкие,
• полужидкие.

Выращивание колоний культур в среде с добавлением агара можно производить дома или в лаборатории, обязательно придерживаясь комнатного температурного режима. Это связано с тем, что уже при температуре +25-30°C желатиновые среды плавятся. В полужидком виде они помещаются на поверхность чашки Петри до полного затвердения.

Наиболее распространенные плотные среды: сыворотка крови свернутая, яйца, также выращивание колоний может производиться на картофеле.

Токсичность кислорода и его форм для анаэробных организмов

Среда с содержанием кислорода является агрессивной по отношению к органическим формам жизни. Это связано с образованием активных форм кислорода в процессе жизнедеятельности или под действием различных форм ионизирующего излучения, значительно более токсичных, чем молекулярный кислород O 2 . Фактор, определяющий жизнеспособность организма в среде кислорода — наличие у него функциональной антиоксидантной системы, способной к элиминации:супероксид-аниона(O 2 −),перекиси водорода (H 2 O 2), синглетного кислорода (O .), а также молекулярного кислорода (O 2) из внутренней среды организма. Наиболее часто подобная защита обеспечивается одним или несколькими ферментами:

• супероксиддисмутаза , элиминирующая супероксид-анион(O 2 −) без энергетической выгоды для организма
• каталаза , элиминирующая перекись водорода (H 2 O 2) без энергетической выгоды для организма
• цитохром— фермент, отвечающий за перенос электронов от NAD H к O 2 . Этот процесс обеспечивает существенную энергетическую выгоду организму.

Аэробные организмы содержат чаще всего три цитохрома, факультативные анаэробы — один или два, облигатные анаэробы не содержат цитохромов.

Анаэробные микроорганизмы могут активно воздействовать на среду, создавая подходящий окислительно-восстановительный потенциал среды (напр. Cl.perfringens). Некоторые засеянные культуры анаэробных микроорганизмов, прежде чем начать размножаться, снижают pH 2 0 с величины до , ограждая себя восстановительным барьером, другие — аэротолерантные — в процессе жизнедеятельности продуцируют перекись водорода, повышая pH 2 0 .

При этом характерным только для анаэробов является гликолиз , который в зависимости от конечных продуктов реакции разделяют на несколько типов брожению :

• молочнокислое брожение — род Lactobacillus ,Streptococcus , Bifidobacterium , а также некоторые ткани многоклеточных животных и человека.
• спиртовое брожение — сахаромицеты , кандида (организмы царства грибов)
• муравьинокислое — семейство энтеробактерий
• маслянокислое — некоторые виды клостридий
• пропионовокислое — пропионобактерии(например, Propionibacterium acnes)
• брожение с выделением молекулярного водорода — некоторые виды клостридий , ферментация Stickland
• метановое брожение — например, Methanobacterium

В результате расщепления глюкозы расходуется 2 молекулы, а синтезируется 4 молекулы АТФ . Таким образом общий выход АТФ составляет 2 молекулы АТФ и 2 молекулы НАД·Н 2 . Полученный в ходе реакции пируват утилизируется клеткой по-разному в зависимости от того, какому типу брожения она следует.

Классификация анаэробов

Согласно устоявшейся в микробиологии классификации, различают:

• Факультативные анаэробы
• Капнеистические анаэробы и микроаэрофилы
• Аэротолерантные анаэробы
• Умеренно-строгие анаэробы
• Облигатные анаэробы

Если организм способен переключаться с одного метаболического пути на другой (например, с анаэробного дыхания на аэробное и обратно), то его условно относят к факультативным анаэробам .

До 1991 года в микробиологии выделяли класс капнеистических анаэробов, требовавших пониженной концентрации кислорода и повышенной концентрации углекислоты (Бруцеллы бычьего типа — B. abortus)

Умеренно-строгий анаэробный организм выживает в среде с молекулярным O 2 , однако не размножается. Микроаэрофилы способны выживать и размножаться в среде с низким парциальным давлением O 2 .

Если организм не способен «переключиться» с анаэробного типа дыхания на аэробный, но не гибнет в присутствии молекулярного кислорода , то он относится к группе аэротолерантных анаэробов. Например, молочнокислые и многие маслянокислые бактерии

Облигатные анаэробы в присутствии молекулярного кислорода O 2 гибнут — например, представители рода бактерий и архей : Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Такие анаэробы постоянно живут в лишенной кислорода среде. К облигатным анаэробам относятся некоторые бактерии, дрожжи, жгутиковые и инфузории.

Примечания

1. Газогенерирующие контейнерные системы GasPak: Инструкция МК. — OOO «МК, официальный дистрибьютер Becton Dickinson International», 2010. — С. 7.
2. ↑ К. Д. Пяткин. Микробиология с вирусологией и иммунологией. — М:»Медицина», 1971. — С. 56.
3. Л. Б. Борисов. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. — МИА, 2005. — С. 154-156. — ISBN 5-89481-278-X.
4. Д. Г. Кнорре. Биологическая химия:Учеб. для хим., биол. и мед.спец.вузов. — 3. — М.:Высшая школа, 2000. — С. 134. — ISBN 5-06-003720-7.
5. D. A. Eschenbach, P. R. Davick, B. L. Williams. Prevalence of hydrogen peroxide-producing Lactobacillus species in normal women and women with bacterial vaginosis. — J Clin Microbiol. 1989 February; 27(2): 251–256.
6. М. В. Гусев, Л. А. Минеева. Микробиология. — М:МГУ, 1992. — С. 56.
7. А. А. Воробьев. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. — МИА, 2003. — С. 44. — ISBN 5-89481-136-8.
8. Л. Б. Борисов. Руководство к лабораторным занятиям по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. — Медицина, 1992. — С. 31-44. — ISBN 5-2225-00897-6.
9. J. H. Brewer, D. L. Allgeier. Disposable hydrogen generator. — Science 147:1033-1034. — 1966.
10. J. H. Brewer, D. L. Allgeier. Safe self-contained carbon dioxide-hydrogen anaerobic system. — Appl. Microbiol.16:848-850. — 1966.
11. G. F. Smirnova. Metabolism peculiarities of bacteria restoring chlorates and perchlorates. — Microbiol Z. 2010 Jul-Aug;72(4):22-8.
12. Филиппович Ю. Б., Коничев А. С., Севастьянова Г. А. Биохимические основы жизнедеятельности организма человека. — Владос, 2005. — С. 302. — ISBN 5-691-00505-7.

Диагностика

Образцы анаэробной культуры должны быть получены путем аспирации или биопсии из участков, которые в норме их не содержат. Доставка в лабораторию должна быть оперативной, а оборудование для транспортировки должно обеспечивать безкислородну среду с углекислым газом, водородом и азотом. Мазки лучше всего транспортировать в анаэробно стерилизованной полутвердой среде, такой как транспортная среда Кэри-Блэр (специальный раствор, содержащий минимум питательных веществ для размножения бактерий, и веществ, способных их убить).

Анаэробные организмы

Дыхание и рост аэробов проявляется в виде образования мути в жидких средах или, в случае плотных сред, в виде образования колоний. В среднем для выращивания аэробов в условиях термостатирования потребуется о 18 до 24 часов.

Общие свойства для аэробов и анаэробов

1. Все эти прокариоты не имеют выраженного ядра.
2. Размножаются или почкованием, или делением.
3. Осуществляя дыхание, в результате окислительного процесса, как аэробные, так и анаэробные организмы разлагают огромные массы органических остатков.
4. Бактерии являются единственными живыми существами, чье дыхание связывает молекулярный азот в органическое соединение.
5. Аэробные организмы и анаэробы способны осуществлять дыхание в широком диапазоне температур. Существует классификация, согласно которой безъядерные одноклеточные организмы подразделяют на:

• психрофильные – условия жизни в районе 0°С;
• мезофильные – температура жизнедеятельности от 20 до 40°С;
• термофильные – рост и дыхание происходит при 50-75°С.

https://youtube.com/watch?v=vdyNCQ1S3F4

Профилактика

Какой результат будет от лечения? Это во многом зависит от вида возбудителя, места нахождения очага инфекции, своевременной диагностики и правильно подобранного лечения. Врачи обычно при таких заболеваниях дают осторожный, но благоприятный прогноз. При запущенных стадиях заболевания с высокой долей вероятности можно говорить о летальном исходе пациента.

Следующая статья.

Анаэробные бактерии – это те, которые в отличие от аэробных бактерий, способны выживать и расти в среде с небольшим количеством кислорода или его полным отсутствием. Многие из этих микроорганизмов живут на слизистых (во рту, во влагалище) и в кишечнике человека, становясь причиной инфекции при повреждении тканей.

Примерами самых известных заболеваний и состояний, к которым такие бактерии приводят, являются синусит, инфекции ротовой полости, акне, воспаление среднего уха, гангрены и абсцессы. Также они могут попадать и извне через рану или при употреблении зараженной пищи, вызывая такие страшные заболевания, как ботулизм, . Но кроме вреда, некоторые виды приносят пользу человеку, например, превращая в толстой кишке токсичные для него сахара растительного происхождения в полезные для ферментации. Также анаэробные бактерии на ряду с аэробными играют свою важную роль в экосистеме, принимая участие в разложении останков живых существ, но не такую большую, как грибы в этом плане.

Что такое анаэробные бактерии

Анаэробные бактерии — это микроорганизмы, которые растут в отсутствие кислорода. Бактерии, неспособные переносить кислород, называются обязать анаэробов. Факультативные анаэробы может расти без кислорода. Но они способны использовать кислород, если он доступен в среде, чтобы генерировать больше энергии, чем при обычном анаэробном дыхании. Хоть аэротолерантные бактерии не используйте кислород, они могут выжить в присутствии кислорода. Анаэробные бактерии играют главную роль в циклах питания, таких как цикл азота. Анаэробные бактерии в азотном цикле и их роль показаны в фигура 2.

Рисунок 2: Азотный цикл

Некоторые из обязательных анаэробов используют ферментацию, в то время как другие используют анаэробное дыхание. Аэротолерантные бактерии строго ферментируются, в то время как факультативные анаэробы используют ферментацию, анаэробное дыхание или аэробное дыхание.

Ферментация

Два типа брожения — брожение молочной кислоты и брожение этанола. Оба метода соответствуют гликолизу. Второй шаг — ферментация. Электронная транспортная цепь не используется в процессе ферментации. Химические реакции для каждого типа ферментации показаны ниже.

Брожение этанола

Конечный акцептор электронов анаэробного дыхания не является молекулярным кислородом, как при аэробном дыхании. Различные типы организмов используют различные типы конечных акцепторов электронов. Это могут быть ионы, такие как сера, трехвалентное железо, марганец (IV), кобальт (III) и уран (VI), и такие соединения, как фумарат, сульфат, нитрат или диоксид углерода. Метаногенные бактерии являются одним из таких типов организмов, которые используют углекислый газ в качестве конечного акцептора электронов в отсутствие кислорода. Они производят газообразный метан как побочный продукт. Bacteroides, Clostridium, а также Кишечная палочка Вот некоторые примеры анаэробных бактерий.

Вопрос-ответ

Каковы основные условия для культивирования микроорганизмов?

Основные условия для культивирования микроорганизмов включают оптимальную температуру, уровень pH, наличие необходимых питательных веществ и кислорода (или его отсутствие для анаэробных организмов). Также важно поддерживать стерильность среды, чтобы предотвратить загрязнение культурами нежелательных микроорганизмов.

Какие методы используются для идентификации микроорганизмов в культуре?

Для идентификации микроорганизмов в культуре применяются различные методы, такие как микроскопия, культуральные методы, биохимические тесты, а также молекулярно-генетические методы, включая ПЦР и секвенирование ДНК. Эти методы позволяют определить видовой состав и характеристики микроорганизмов.

Какова роль микроорганизмов в экосистемах?

Микроорганизмы играют ключевую роль в экосистемах, участвуя в процессах разложения органических веществ, круговороте питательных веществ и поддержании баланса экосистем. Они также являются важными компонентами пищевых цепей и могут быть использованы в биотехнологии для производства различных веществ, включая антибиотики и ферменты.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите основные характеристики микроорганизмов, такие как их морфология, метаболизм и условия роста. Это поможет вам лучше понять, как различные факторы влияют на их культивирование.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на стерильность в процессе культивирования. Используйте стерильные инструменты и среды, чтобы избежать контаминации и получить достоверные результаты.

СОВЕТ №3

Экспериментируйте с различными питательными средами и условиями (температура, pH, кислород), чтобы определить оптимальные параметры для роста конкретных микроорганизмов, которые вас интересуют.

СОВЕТ №4

Не забывайте о документации. Ведите записи о всех экспериментах, включая использованные методы, условия и полученные результаты. Это поможет вам анализировать данные и улучшать методы в будущем.