Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВПО "КУРГАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМ. Т.С. МАЛЬЦЕВА"

Контрольная работа

По микробиологии

Выполнил (а): студентка 3 курса агрономического факультета

Зайкова Н.А.

Лесниково - 2013 г.

Внешняя форма микроорганизмов

Рисунок 1.

Рисунок 2 - Внутренняя структура бактериальной клетки.

Таблица 2 - Цитологические признаки, дифференцирующие про- и эукариотические клетки.

Рисунок 3 - Морфологические особенности строения плесневелых грибов.

Таблица 3 - Систематическое положение грибов и некоторые особенности их размножения.

Рисунок 4 - Особенности расположения спор у спорообразующих бактерий.

Бациллярный тип спорообразования у С1оstridium sporopenatum.

Клостридиальная форма клеток. Споры снабжены светлыми конусовидными колпачками.

Плектридиальная форма клеток при спорообразовании. Споры с серповидными колпачками.

бактериальная клетка гриб микоплазма

Рисунок 5 - Схема расположения жгутиков у микроорганизмов.

Типы расположения жгутиков: A-Монотрихи; B-Лофотрихи; C-Амфитрихи; D-Перитрихи.

Варианты движения бактерий.

Рисунок 6 - Строение актиномицетов.

Ультраструктура клеток актиномицета. Окружает клетку плотная клеточная стенка (КС), за ней идет трехслойная мембрана (ЦПМ). Центральная часть клетки заполнена цитоплазмой, в которой хорошо видны рибосомы и мембранные структуры (ВМС).

Таблица 4 - Способы размножения прокариотных микроорганизмов.

Рисунок 7 - Схема строения вирусов (слева) и фагов (справа).

Микоплазмы, их характеристика

Микоплазмы, более раннее название - организмы подобные возбудителю плевропневмонии (Pleuropneumonia like organism - PPLO) были впервые выделены от животных в 1898 году, а от человека в 1937 году. Микоплазмы - представители класса Mollicutes - являются самыми малыми из ныне известных прокариот, способных к самовоспроизведению. В самом названии таксона (molli - мягкий, cute - кожа) отражена характерная черта этих микроорганизмов - отсутствие ригидной клеточной стенки. В отличие от L-фазовых вариантов бактерий (мутантных форм с характерными структурными нарушениями пептидогликанового каркаса клеточной стенки) микоплазмы вообще не синтезируют биохимических предшественников пептидогликана, например, мурамовую или диаминопимелиновую кислоту. Функции клеточной стенки у микоплазм выполняет трехслойная цитоплазматическая мембрана, для синтеза которой необходим холестерин и прочие липидные компоненты.

Отсутствие клеточной стенки определяет непостоянство и многообразие очертаний их клеток, неустойчивость (быстрый лизис) при осмотическом шоке, действии детергентов, этанола и специфичных антител в сочетании с комплементом. С отсутствием клеточной стенки связано и безразличие микоплазм к пенициллину, а также его аналогам, действие которых состоит в подавлении синтеза компонентов клеточной стенки бактерий. Большинство видов микоплазм - факультативные анаэробы, которые представлены мелкими клетками (0,1-0,45мкм), характеризующимися выраженным полиморфизмом. Они могут образовывать кокковидные, ветвящиеся и более крупные многоядерные формы, способные образовывать псевдомицелий.

Геном у микоплазм кольцевидный, реплицируется полуконсервативным путем. Обычно микоплазмы размножаются бинарным делением, подобно большинству бактерий, особенно после образования мелких кокковидных образований (элементарные тельца) в нитевидных структурах. Также способны к почкованию и сегментации.

Среди микоплазм выделяют подвижные и неподвижные виды. Микоплазмы грамотрицательны (лучше окрашиваются по Романовскому-Гимзе), нуждаются в стеролах и нативном белке. На плотных средах образуют характерные мелкие колонии с приподнятым центром ("яичница глазунья"), имеющие тенденцию врастать в среду. Морфология колоний достаточно специфична - на поверхности располагаются крупные, часто вакуолизированные клетки, в глубине - мелкие оптически плотные организмы. Микоплазмы вызывают адсорбцию, агглютинацию и лизис эритроцитов.

Микоплазмы широко распространены в природе. Миниатюрность микоплазм определяет ограниченность их биохимических возможностей и, как следствие, зависимость микоплазм от высших организмов. В процессе эволюции микоплазмы приспособились к тесному сосуществованию с высшими эукариотами. Микоплазмы являются паразитами человека, млекопитающих, рептилий, рыб, членистоногих и растений.

Перечень организмов, известных в качестве хозяев микоплазм, постоянно пополняется, при этом растет и число описанных видов микоплазм. К настоящему времени известно более 180 представителей класса Mollicutes.

У человека выделяют представителей родов Mycoplasma, Ureaplasma, Acholeplasma, включающих патогенные и сапрофитные виды. В частности, человек - естественный хозяин 16 видов микоплазм - M. buccale, M. fermentans, M. hominis, M. pneumoniae, M. genitalium, M. lypophilum, M. orale, M. faucium, M. primatum, M. spermatophilum, M. penetrans и M. salivarium. А также представители других родов - Acholeplasma laidlavaii, A. oculi и Ureaplasma urealyticum, Ureaplasma parvum.

Таблица 5 - Типы питания микроорганизмов.

Таблица 6 - Синтез органических веществ.

Таблица 7 - Способы получения энергии микробами.

Таблица 8 - Отношение микроорганизмов к температуре.

Таблица 9 - Отношение микробов к аэрации.

Гомоферментативное молочнокислое брожение, характеристика возбудителей данного вида брожения

Гомоферментативное молочнокислое брожение, в основе которого лежит гликолитический путь разложения глюкозы, является единственным способом получения энергии для группы эубактерий, которые при сбраживании углеводов превращают в молочную кислоту от 85 до 90% сахара среды. Бактерии, входящие в данную группу, морфологически различны. Это кокки, относящиеся к родам Streptococcus и Pediococcus, а также длинные или короткие палочки из рода Lactobacillus. Последний подразделяется на три подрода. Бактерии, включенные в два из них (Thermobacterium, Streptobacterium), также осуществляют гомоферментативное молочнокислое брожение. Все бактерии этой группы положительно окрашиваются по Граму, не образуют спор, неподвижны. Группа весьма гетерогенна в отношении нуклеотидного состава ДНК: молярное содержание ГЦ-пар оснований колеблется от 32 до 51%. Значительные колебания по этому признаку характерны и для бактерий, объединенных в роды и даже подроды.

Лактатдегидрогеназа, катализирующая превращение пирувата в лактат, стереоспецифична. У разных видов она содержится в виде определенных оптических изомеров; в зависимости от этого бактерии продуцируют D - или L-форму молочной кислоты. Те из них, которые образуют смесь D - и L-форм, содержат или две формы фермента, различающиеся стереоспецифичностью, или лактатрацемазу.

Некоторые признаки, характерные для эубактерий, осуществляющих гомоферментативное молочнокислое брожение.

У этой группы эубактерий молекулярный кислород не включается в энергетический метаболизм, но они способны расти в присутствии О2, т.е. являются аэротолерантными анаэробами. (Некоторые авторы представителей рода Lactobacillus относят к микроаэрофилам). В их клетках в значительном количестве содержатся флавиновые ферменты, с помощью которых происходит восстановление молекулярного кислорода до Н2О2. Из-за неспособности молочнокислых бактерий синтезировать гемовую группу у них отсутствует каталаза - фермент, катализирующий разложение перекиси водорода, поэтому последняя может накапливаться в клетке.

Особенностями конструктивного метаболизма гомоферментативных молочнокислых бактерий являются слабо развитые биосинтетические способности, что выражается в большой зависимости их роста от наличия в питательной среде готовых органических веществ (аминокислоты, витамины группы в, пурины, пиримидины). В качестве источника углерода молочнокислые бактерии используют лактозу (молочный сахар) или мальтозу (растительный сахар, образующийся при гидролизе крахмала). Могут они также использовать некоторые пентозы, сахароспирты и органические кислоты.

Из всех известных непатогенных прокариот молочнокислые бактерии отличаются наибольшей требовательностью к субстрату. Зависимость этих бактерий от наличия готовых органических веществ среды указывает на примитивность в целом их конструктивного метаболизма.

Молочнокислые бактерии распространены там, где они могут обеспечить свои высокие потребности в питательных веществах и где имеются большие количества углеводов, переработка которых дает им необходимую для роста энергию. Их много в молоке и молочных продуктах, на поверхности растений и в местах разложения растительных остатков; обнаружены они в пищеварительном тракте и на слизистых оболочках животных и человека.

Молочнокислым бактериям принадлежит главная роль в осуществлении ряда процессов, используемых с давних времен для получения различных кисломолочных продуктов, в процессах соления и квашения овощей, силосования кормов. Кефир - продукт совместной деятельности молочнокислых бактерий и дрожжей. Известно много национальных кисломолочных продуктов (кумыс, йогурт и др.), для приготовления которых используют кобылье, верблюжье, овечье, козье молоко, а в качестве закваски - естественно возникшие и сохраняемые комплексы молочнокислых бактерий и дрожжей.

Молочнокислые бактерии играют также большую роль в процессе приготовления сыров и сливочного масла. Первый этап производства сыров (створаживание белков молока) осуществляется молочнокислыми бактериями.

Скисание сливок, необходимое для получения сливочного масла, также вызывают бактерии рода Streptococcus. Помимо молочной кислоты некоторые из них образуют ацетоин и диацетил, придающие сливочному маслу характерный запах и вкус. Субстратом служит лимонная кислота, содержание которой в молоке может достигать 1 г/л. Реакции, ведущие к образованию этих веществ, начинаются с расщепления лимонной кислоты:

лимонная кислота переходит в уксусная кислота + щавелевоуксусная кислота.

Уксусная кислота выделяется в среду, а щавелево-уксусная кислота (ЩУК) декарбоксилируется, что приводит к образованию пирувата:

ЩУК переходит в пировиноградная кислота + СО2.

Дальнейшее метаболизирование пирувата осуществляется по трем различным путям: часть молекул восстанавливается до молочной кислоты; другая часть подвергается декарбоксилированию, приводящему к возникновению разных С2-интермедиатов (ацетил-КоAи "активный" ацетальдегид) и взаимодействию между ними, заканчивающемуся синтезом молекулы диацетила. Восстановление последнего приводит к образованию ацетоина:

СН3-СО-СО-СН3 + НАД*Н2 переходит в СН3-СНОН-СО-СН3 + НАД+ (2),

где СН3-СО-СО-СН3 - диацетил, а СН3-СНОН-СО-СН3 - ацетоин.

Эта последовательность реакций не связана с получением клеткой энергии. Смысл ее, возможно, в дополнительном своеобразном решении ''акцепторной проблемы", так как, во-первых, образование пирувата в реакции 1 не сопровождается синтезом НАД*Н2, и, во-вторых, синтез ацетоина из диацетила (реакция 2) требует дополнительных молекул НАД*Н2. Использующие мальтозу молочнокислые бактерии участвуют в квашении овощей. В мелко нарезанные овощи добавляют 2-3% соли и создают условия, исключающие свободный доступ воздуха. Начинается спонтанное молочнокислое брожение. Аналогичный процесс протекает при силосовании кормов.

Предназначенная для силосования растительная масса плотно загружается в силосные башни или ямы.

Чтобы повысить питательные свойства среды, добавляют мелассу, а в целях создания более благоприятных условий для молочнокислых бактерий растительную массу подкисляют. В этих условиях также протекает спонтанное молочнокислое брожение.

Таблица 10 - Характеристика бактериальных удобрений.

Таблица 11 - Биологические препараты, используемые в сельском хозяйстве и медицине.

Таблица 12 - Биологические препараты, применяемые в защите растений.

Гиббереллин и его использование

Гиббереллины. В 1938 году Т. Ябута из культуральной жидкости патогенного гриба Gibberella fujikuroi, представляющего собой половую стадию другого известного патогенна Fusariummoniliforme, был выделен кристаллический препарат, получивший название "гиберреллин”. Позже, в 1955 году, англичанин Б. Кросс расшифровал формулу этого соединения и изучил его свойства. Гибберелловая кислота - белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое во многих спиртах, кетонах, в частности, в ацетоне, слабо растворимое в хлороформе, серном эфире, бутилацетате, плохо растворимое в воде и бензоле.

В настоящее время обнаружено около 60 различных гиббереллинов, было предложено для их обозначения использовать шифр ГА, сама гибберелловая кислота по этой номенклатуре имеет обозначение ГА₃.

ГА были найдены у бактерий и грибов, бурых и зеленых водорослей, папоротников и высших растений. Органы и ткани растений содержат от двух до нескольких соединений гиббереллиновой природы. Содержание, форма, состояние ГА в процессе роста и развития растения не остаются постоянными. Накоплению ГА в растениях способствует освещение: в течение суток днем содержание их в органах растений увеличивается, а ночью - уменьшается. В целом, содержание ГА в тканях растений изменяется от 0,01 до 1,4 мг на 1 кг сырой массы. Наиболее высоко содержание ГА в незрелых семенах.

ГА способны в значительной степени влиять на длину стебля. При этом они могут стимулировать как деление клеток, так и их растяжение. При этом ГА не влияет на рост корня, а в повышенных концентрациях в водной культуре даже ухудшает состояние корней. ГА активирует также рост плодов.

Существенную роль играют гиббереллины в фазу перехода растений к цветению. У растений длинного дня в условиях неблагоприятного фотопериода вытягивание стебля и цветение стимулируют обработкой гиббереллинами. Однако на растениях короткого дня и у длиннодневных растений с облиственным стеблем обработка ГА неэффективна.

У некоторых видов растений гиббереллины оказывают влияние на выраженность пола: обработка растений ГА способствует мужской сексуализации.

Гиббереллины активируют и прорастание семян многих видов растений. Известно, что спящие почки и семена ряда видов выводятся из состояния покоя действием пониженных температур. Температурный фактор в этих случаях может быть заменен обработкой гиббереллинами. Для прорастания светочувствительных семян необходимо действие света. Оно также может быть заменено ГА. В частности, применяют гиббереллин для обработки покоящихся клубней картофеля, чтобы ускорить прорастание. Исследования показали, что при прорастании концентрация гиббереллинов в клубнях повышается в 20-30 раз (Полевой, 1982).

Гиббереллин может задерживать старение листьев и плодов. Например, ГА восстанавливают зеленую окраску плодов цитрусовых, задерживает покраснение помидоров.

Действие гиббереллинов связано со многими физиологическими реакциями в организме растения. Во-первых, установлено, что ГА влияют на ауксиновый обмен: они участвуют в транспорте ИУК, обладают ауксин-сохраняющим эффектом, усиливают биосинтез ИУК, способствуют освобождению ИУК из связанных форм. Кроме того, ГА активируют биосинтез нуклеиновых кислот и белков, действие ряда ферментов (гидролаз, оксидоредуктаз, углеводного обмена). В итоге ГА оказывают влияние на работу хромосомного аппарата.

Гиббереллины. Препараты этой группы также нашли широкое применение в сельском хозяйстве, хотя и не так хорошо известны практикам как ауксины.

Использование гиббереллинов для повышения урожайности. Гибберелловую кислоту (ГА) используют для повышения урожайности кишмишных (бессемянных) сортов винограда, характеризующихся сравнительно мелкими ягодами. Опрыскивание виноградной лозы раствором ГА (30 г/га или 30 мг на 10 м²) во время цветения или через 5 - 7 дней после окончания способствует увеличению размера ягод в полтора - два с половиной раза и повышению урожайности на 50 - 100%. К тому же на несколько дней ускоряется созревание винограда. Положительно действует ГА и на некоторые семенные сорта винограда: увеличивается количество ягод, возрастает малосемянность и бессемянность, разрыхляется кисть (что снижает поражаемость ягод фитопатогенами), ускоряется созревание.

Применяют ГА и при выращивании цитрусовых. Обработка этим фитогормоном апельсиновых деревьев перед цветением выравнивает интенсивность плодоношения по годам, что в конечном итоге ведет к повышению урожайности. Опрыскивание апельсиновых деревьев в период, когда плоды еще зеленые, задерживает их созревание и улучшает механические свойства кожицы.

С целью повышения урожайности ГА используют и для обработки плантаций земляники.

Использование гиббереллинов для выведения из состояния покоя. Этот прием получил широкое распространение в картофелеводстве, там где практикуются вторичные (летние) посадки картофеля. Свежеубранные разрезанные на несколько частей клубни погружают в раствор ГА (1-2 мг/л) и тиомочевины (20 мг/л). Выдерживают посадочный материал в этом растворе 30 - 60 минут. Концентрация фитогормона и продолжительность обработки зависят от сортовых особенностей картофеля. Расход гиббереллина составляет от 0,5 до 10 г на гектар.

Предпосадочная обработка клубней ГА может ускорять появление всходов и увеличивать количество проросших глазков и при обычных весенних посадках.

Использование гиббереллина для увеличения вегетативной массы в луговодстве. Обработка растений гиббереллином сопровождается нарастанием вегетативной массы. Это связано с удлинением междоузлий, ускорением их формирования и развития. Двух - или трехкратная обработка сенокосных лугов и пастбищ гиббереллином приводит к повышению урожайности кормовых трав. Эффективность этого приема зависит от внесения минеральных удобрений, так как усиленный рост вегетативной массы требует и усиленного питания. Повышение урожая наблюдается только при первом укосе, обработка гиббереллином во второй половине лета на рост растений не влияет. Используют гиббереллин и для ускорения роста зеленой подкормки при птицефабриках и на прифермских севооборотах. Фитогормон способствует повышению сочности зеленых кормов.

Обработка гиббереллином стимулирует рост побегов чайного куста и повышает в листьях содержание танина.

Размещено на Allbest.ru