Дыхание или биологическое окисление у бактерий
Анализ особенностей механизмов дыхания или биологического окисления. Характеристика анаэробиоза как жизнедеятельности, протекающей при отсутствии свободного кислорода. Изучение химических, биологических, комбинированных методов культивирования анаэробов.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.10.2017 |
| Размер файла | 13,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Дыхание или биологическое окисление у бактерий. Методы культивирования анаэробов
дыхание окисление биологический анаэроб
Дыхание, или биологическое окисление, основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности. При дыхании происходят процессы окисления и восстановления: окисление -- отдача донорами (молекулами или атомами) водорода или электронов; восстановление -- присоединение водорода или электронов к акцептору. Акцептором водорода или электронов может быть молекулярный кислород (такое дыхание называется аэробным) или нитрат, сульфат, фумарат (такое дыхание называется анаэробным -- нитратным, сульфатным, фумаратным).
Анаэробиоз (от греч. аег -- воздух + bios -- жизнь) -- жизнедеятельность, протекающая при отсутствии свободного кислорода. Если донорами и акцепторами водорода являются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При брожении происходит ферментативное расщепление органических соединений, преимущественно углеводов, в анаэробных условиях. С учетом конечного продукта расщепления углеводов различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и другие виды брожения.
По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы: облигатные, т.е. обязательные, аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы.
Методы культивирования анаэробов.
Для культивирования анаэробов необходимо понизить окислительно-восстановительный потенциал среды, создать условия анаэробиоза, т. е. пониженного содержания кислорода в среде и окружающем ее пространстве. Это достигается применением физических, химических и биологических методов.
Физические методы. Основаны на выращивании микроорганизмов в безвоздушной среде, что достигается:
1) посевом в среды, содержащие редуцирующие и легко окисляемые вещества;
2) посевом микроорганизмов в глубину плотных питательных сред;
3) механическим удалением воздуха из сосудов, в которых выращиваются анаэробные микроорганизмы;
4) заменой воздуха в сосудах каким-либо индифферентным газом.
В качестве редуцирующих веществ обычно используют кусочки (около 0,5 г) животных или растительных тканей (печень, мозг, почки, селезенка, кровь, картофель, вата). Эти ткани связывают растворенный в среде кислород и адсорбируют бактерии. Чтобы уменьшить содержание кислорода в питательной среде, ее перед посевом кипятят 10--15 мин, а затем быстро охлаждают и заливают сверху небольшим количеством стерильного вазелинового масла. Высота слоя масла в пробирке около 1 см.
В качестве легко окисляемых веществ используют глюкозу, лактозу и муравьинокислый натрий.
Лучшей жидкой питательной средой с редуцирующими веществами является среда Китта -- Тароцци, которая используется с успехом для накопления анаэробов при первичном посеве из исследуемого материала и для поддержания роста выделенной чистой культуры анаэробов.
Посев микроорганизмов в глубину плотных сред производят по способу Виньяль -- Вейона, который состоит в механической защите посевов анаэробов от кислорода воздуха. Берут стеклянную трубку длиной 30 см и диаметром 3--6 мм. Один конец трубки вытягивают в капилляр в виде пастеровской пипетки, а у другого конца делают перетяжку. В оставшийся широкий конец трубки вставляют ватную пробку. В пробирки с расплавленным и охлажденным до 50°С питательным агаром засевают исследуемый материал. Затем насасывают засеянный агар в стерильные трубки Виньяль -- Вейона. Капиллярный конец трубки запаивают в пламени горелки и трубки помещают в термостат. Так создаются благоприятные условия для роста самых строгих анаэробов. Для выделения отдельной колонии трубку надрезают напильником, соблюдая правила асептики, на уровне колонии, ломают, а колонию захватывают стерильной петлей и переносят в пробирку с питательной средой для дальнейшего выращивания и изучения в чистом виде.
Удаление воздуха производят путем его механического откачивания из специальных приборов -- анаэроста-тов, в которые помещают чашки с посевом анаэробов. Переносный анаэростат представляет собой толстостенный металлический цилиндр с хорошо притертой крышкой (с резиновой прокладкой), снабженный отводящим краном и вакуумметром. После размещения засеянных чашек или пробирок воздух из анаэростата удаляют с помощью вакуумного насоса.
Замену воздуха индифферентным газом (азотом, водородом, аргоном, углекислым газом) можно производить в тех же анаэростатах путем вытеснения его газом из баллона.
Химические методы. Основаны на поглощении кислорода воздуха в герметически закрытом сосуде (анаэро-стате, эксикаторе) такими веществами, как пирогаллол или гидросульфит натрия Na2S204.
Биологические методы. Основаны на совместном выращивании анаэробов со строгими аэробами. Для этого из застывшей агаровой пластинки по диаметру чашки вырезают стерильным скальпелем полоску агара шириной около 1 см. Получается два агаровых полудиска в одной чашке. На одну сторону агаровой пластинки засевают аэроб, например часто используют S. aureus или Serratia marcescens. На другую сторону засевают анаэроб. Края чашки заклеивают пластилином или заливают расплавленным парафином и помещают в термостат. При наличии подходящих условий в чашке начнут размножаться аэробы. После того, как весь кислород в пространстве чашки будет ими использован, начнется рост анаэробов (через 3--4 сут). В целях сокращения воздушного пространства в чашке питательную среду наливают возможно более толстым слоем.
Комбинированные методы. Основаны на сочетании физических, химических и биологических методов создания анаэробиоза.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Окислительные реакции, происходящие в биологических объектах и обеспечивающие их энергией и метаболитами для осуществления процессов жизнедеятельности. Функции и ферменты биологического окисления, а также особенности микросомальной дыхательной цепи.
презентация [5,8 M], добавлен 13.10.2013Разделение растений и микроорганизмов на гетеротрофные и автотрофные. Количество синтезированных молей аденозинтрифосфорной кислоты на моль окисленного субстрата. Биологическое окисление питательных веществ. Строение и функции дыхательной системы.
реферат [19,6 K], добавлен 14.01.2014Изучение сути дыхания – непрерывного процесса, в результате которого постоянно обновляется газовый состав крови и происходит биологическое окисление в тканях. Регуляция деятельности дыхательного центра. Механизм адаптации дыхания к мышечной деятельности.
курсовая работа [398,4 K], добавлен 04.04.2011Изучение дыхания растений как окислительного распада органических веществ синтезированных в процессе фотосинтеза. Характеристика процесса аэробного дыхания растений как процесса, в ходе которого расходуется кислород. Специфика и типы анаэробного дыхания.
реферат [371,6 K], добавлен 29.03.2011Окислительно-восстановительные реакции, идущие с образованием молекулы АТФ. Облигатные аэробы, облигатные анаэробы, факультативные анаэробы. Рост и размножение бактерий. Пигменты и ферменты бактерий. Основные принципы культивирования микроорганизмов.
реферат [12,8 K], добавлен 11.03.2013Дыхание как основная форма диссимиляции у человека, животных, растений и многих микроорганизмов. Важность дыхания для живых организмов. С помощью чего дышат люди и рыбы. Степень поглощения кислорода из воды. Дыхание растений и процесс фотосинтеза.
творческая работа [195,4 K], добавлен 30.04.2009Три основных пути диссимиляции углерода. Энергетический выход гликолиза. Последовательность реакций в цикле Кребса. Хемиосмотическая теория окисления и фосфорилирования. Митохондрии как органоиды дыхания. Взаимосвязь дыхания с другими процессами обмена.
реферат [6,8 M], добавлен 07.01.2011Роль дыхания в жизни человека. Органы дыхания: носовая полость, гортань, трахея, бронхи, лёгкие. Строение носовой полости человека. Правое и левое лёгкие. Строение бронхиол и альвеол. Газообмен в легких и тканях. Роль кислорода в жизнедеятельности клетки.
презентация [1,1 M], добавлен 11.01.2010Внешнее и тканевое дыхание: молекулярная основа процессов. Этапы процесса дыхания. Поступление кислорода в организм и удаление из него углекислого газа как физиологическая сущность дыхания. Строение дыхательной системы человека. Влияние нервной регуляции.
реферат [1,6 M], добавлен 27.01.2010Клетка, как открытая система. Организация потоков веществ и энергии. Биологическое окисление, дыхание, брожение. Фото - и хемосинтез. Аэробное (кислородное) дыхание. Половое размножение у простейших. Коньюгация и копуляция. Онтогенез и его периодизация.
реферат [292,7 K], добавлен 02.01.2009Характеристика живых организмов и особенности их свойств. Использование кислорода в процессе дыхания и питания для роста, развития и жизнедеятельности. Размножение как свойство создавать себе подобных. Смерть организмов, прекращение жизненных процессов.
презентация [895,7 K], добавлен 08.04.2011Один из фундаментальных механизмов формирования биологического разнообразия в ходе эволюции. Что такое биологическое разнообразие, теории его происхождения на Земле. Механизмы устойчивости биосферы. Опасность обеднения и пути сохранения биоразнообразия.
статья [25,4 K], добавлен 12.01.2010Изучение морфологии, ультраструктуры, физиологических свойств и таксономического положения термофильных метанобразующих бактерий. Анализ особенностей дыхания, питания, размножения и энергетических процессов. Влияние температуры на активность бактерий.
реферат [215,6 K], добавлен 31.01.2015Исследование ферментативных и неферментативных путей образования активных форм кислорода. Механизмы их повреждающего воздействия на живые клетки, в частности, инициация свободнорадикального перекисного окисления липидов. Антиоксидантная защита организма.
курсовая работа [65,0 K], добавлен 11.01.2017Понятие дыхания как физиологического процесса, обеспечивающего нормальное течение метаболизма организмов. Виды дыхания микроорганизмов. Химизм аэробного дыхания. Достоинства и недостатки дыхания кислородом. Появление аэробного дыхания в процессе эволюции.
реферат [391,8 K], добавлен 11.06.2014Слоистые каменные структуры (строматолиты) - результат жизнедеятельности бактерий как древнейшей группы организмов. Изучение бактерий, форма и строение бактерий, их размеры и распространение. Классификация бактерий по способу питания, размножение.
презентация [661,9 K], добавлен 14.10.2011Диффузионные процессы в тканях. Математическая модель распределения кислорода и углекислоты в мозге Ю.Я. Кислякова, исследования с ее помощью транспорта кислорода в ткани скелетной мышцы. Влияние межкапиллярного расстояния на транспорт кислорода.
презентация [4,5 M], добавлен 02.04.2011Определение и характеристика воздействия разных факторов, оказывающих влияние на дыхание растений: температура, кислород, углекислый газ, вода, свет, питательные соли, поранения. Изменение интенсивности дыхания в онтогенезе. Связь фотосинтеза и дыхания.
презентация [1,7 M], добавлен 01.12.2016Исследование рефлекторных реакций человека и работы мышц глаза, схема строения зрительного анализатора. Биологическое значение безусловных рефлексов. Изменение дыхания у человека в состоянии относительного покоя и при выполнении двигательной нагрузки.
практическая работа [295,7 K], добавлен 24.07.2010Сущность и функции дыхания. Внешнее и внутреннее дыхание. Перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа из тканей к легким. Верхние и нижние дыхательные (воздухоносные) пути. Строение гортани, носовой полости, трахеи. Образование звука.
презентация [752,6 K], добавлен 16.02.2012
