Бактерии: свойства и функции

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЧПОУ Медицинский колледж «Авиценна»

Реферат по микробиологии

На тему: «Бактерии»

Выполнила:студентка

1 курса гр.№ 130-ИС

Абукарова Анжела Мирзабековна

Проверила:Романенко Ольга

Александровна

Ставрополь 2017г.

Содержание

Введение

1. Биологические особенности грибов

2. Особенности строения генетического аппарата грибов

3. Способы размножения грибов

4. Классификация грибов

5. Культивирование грибов

6. Роль грибов в природе и их хозяйственное значение

Список литературы

Введение

Различия во внешнем виде и строении животных и растений прослеживают четко. Эти различия вытекают из разницы в способе питания.

Животные относятся к гетеротрофам, питающимися готовыми органическими веществами. Растения относятся к автотрофам. Они используют в качестве источника энергии солнечный свет.

Другие различия между животными и растениями наличие клеточных стенок, способность к движению, к синтезу определенных веществ.

Отличительный признак микроорганизмов - крайне малые размеры отдельной особи.

Благодаря небольшим размерам микроорганизмы легко перемещаются с током воздуха, по воде. Быстро распространяются.

Одной из важнейших свойств микроорганизмов является их способностью к размножению. Возможности микроорганизмов к быстрому размножению намного превосходят животных и растения. Некоторые бактерии могут делится каждые 8-10 мин. Другой отличительной характеристикой микроорганизмов является разнообразие их физиологических и биохимических свойств.

Некоторые микроорганизмы могут расти в экстремальных условиях. Значительное число микроорганизмов могут жить при температуре - 196 градусах (температура жидкого азота). Другие виды микрооорганизмов- термофильные микроорганизмы, рост которых наблюдается при 80 градусах и выше.

Многие микроорганизмы устойчивы к высокому гидростатическому давлению (в глубинах морей и океанов; месторождениях нефти). Также многие микроорганизмы сохраняют жизнедеятельность в условиях глубокого вакуума. Некоторые микроорганизмы выдерживают высокие дозы ультрафиолетовой или ионизирующей радиации.

В своём реферате я хотела бы рассмотреть такие организмы как грибы.

1. Биологические особенности грибов

Грибы (Fungi) - большая группа низших растительных организмов, не имеющих хлорофилла, но имеющих более сложное строение и более совершенные способы размножения, чем бактерии. 

Микология - это наука о грибах, выделившаяся в самостоятельную отрасль микробиологии.

Грибы представляют собой обширную гетерогенную группу макро- и микроорганизмов растительного происхождения, лишенных хлорофилла. Грибы являются эукариотами и выделены в особое царство Mycota, так как имеют черты как растительных, так и животных клеток.

Общими с растительными клетками в характеристике грибов можно выделить следующие признаки:

* наличие клеточной стенки;

* неподвижность;

* неограниченный апикальный (верхушечный) рост;

* способность к активному синтезу витаминов. Сходство с животными клетками грибам придает:

* наличие хитина в клеточной стенке,

* структура цитохромов,

* гетеротрофный тип питания,

* способность запасать в клетке гликоген и синтезировать мочевину.

По типу дыхания в окружающей среде грибы - аэробы, их тканевые формы (при попадании в макроорганизм) - факультативные анаэробы.

Как уже было указано, грибы представлены как одноклеточными, так и многоклеточными микроорганизмами. К одноклеточным грибам относят дрожжи и дрожжеподобные клетки неправильной формы, значительно крупнее по размерам бактерий. Многоклеточные грибы-микроорганизмы - это плесневые, или мицелярные, грибы.

Тело многоклеточного гриба называют талом, или мицелием. Основу мицелия составляет гифа - многоядерная нитевидная клетка. Мицелий может быть септированный (гифы разделены перегородками и имеют общую оболочку) и несептированный (представлен разветвлениями одной гифы без перегородок). Тканевые формы дрожжей могут быть представлены псевдомицелием, его образование - результат почкования одноклеточных грибов без отхождения дочерних клеток. Общую оболочку псевдомицелий, в отличие от истинного, не имеет.

2. Особенности строения генетического аппарата грибов

Грибы - эукариоты, их клетки содержат оформленное ядро, имеющее ядерную мембрану и ядрышки. Для грибов характерна большая вариабельность в строении ядерного аппарата, его гетерогенность. У многоклеточных грибов может быть дикариотический и даже гетерокариотический ядерный аппарат. В последнем случае ядра одной клетки отличаются хромосомным составом, набор хромосом у грибов может быть как диплоидным, так и гаплоидным. . В строении грибов различают вегетативное тело - мицелий, или грибницу, из ветвящихся гиф - и плодовые тела - органы плодоношения (размножения), которые образуются на концах воздушных гиф. Мицелий у грибов обычно толще мицелия лучистых грибов (1-10 мк). Гифы бывают с перегородками и без перегородок, т. е. многоклеточные и одноклеточные. Составные части клетки: жесткая оболочка, цитоплазма, различные включения в ней, вакуоли, хорошо выраженное ядро, иногда несколько ядер, митохондрии. По строению мицелия грибы подразделяют на два класса.

Низшие грибы (фикомицеты). Этот класс характеризуется несептированным мицелием, который представлен одной сильно разветвленной гигантской клеткой без перегородок и с многочисленными ядрами.

Высшие грибы (микомицеты) - Характеризуются септированным мицелием; гифы мицелия разделены перегородками (септы, септумы) на отдельные одноядерные или многоядерные клетки. Цитоплазма одной клетки сообщается с цитоплазмой соседней через пору вцентре перегородки. У некоторых высших грибов (дрожжи) мицелий отсутствует, а вегетативное тело представлено отдельными клетками с клеточной стенкой. Если в процессе деления или почкования дрожжевые клетки не расходятся, то .6разуются скопления клеток, которые называют ложным мицелием (псевдомицелием).

Представителей грибов делят на макро и микромицеты. Макромицеты образуют крупные плодовые тела, отсутствующие у микромицетов. У последних на протяжении всего жизненного цикла имеются только микроскопические структуры.

Длинные разветвленные нити, или гифы, составляют тело гриба, называемое мицелием, или грибницей. У некоторых грибов гифы представляют собой нити без поперечных перегородок. Большинство грибов имеют гифы с поперечными перегородками (септами), разделяющими их на участки. На основании этих морфологических отличий грибы делят на низшие - несептированные и высшие - септированные.

По размерам грибы значительно крупнее бактерий и актиномицетов. Диаметр их гиф колеблется от 5 до 50 мкм и более.

Клеточная стенка большинства грибов содержит хитин или близкие к нему соединения. Под клеточной стенкой находится цитоплазма зернистой структуры. Она, видимо, содержит гранулы рибосом, состоящие почти из одной РНК и являющиеся основным, местом синтеза белка. В цитоплазме грибов имеются митохондрии, в которых локализуются дыхательные ферменты; могут быть также включения волютина и жиров. В клетках грибов находится четко дифференцированное ядро, окруженное мембраной. Несептированный мицелий грибов содержит несколько ядер.

Наличие мицелия - один из отличительных признаков грибов. Отдельные участки мицелия грибов могут превращаться в различные специальные образования, служащие для сохранения или размножения вида.

Грибы относятся к весьма широко распространенной в природе группе организмов. Их обнаруживают во всех естественных субстратах (почвах, растительных и животных остатках и т. п.), продуктах питания и т. д. Среди грибов имеются не только сапрофиты, но и паразиты и даже хищники. В почве эти организмы разлагают различные органические вещества, в том числе такие сложные соединения, как целлюлоза, лигнин и др. Грибы могут вызвать порчу пищевых продуктов, деревянных построек, изделий из каучука и резины, нефтепродуктов и т. д. Кроме того, некоторые из них являются возбудителями болезней растений, животных и человека.

микроорганизм гриб размножение

3. Способы размножения грибов

У грибов различают бесполое и половое размножение, последнее присуще только высшим грибам. При бесполом размножении возможны процессы почкования (характерны для дрожжепо-добных грибов) и спорообразования. Дочерние клетки, образующиеся при почковании дрожжей, называют бластоспорами. Среди спор бесполого размножения различают экзо- и эндоспоры.

Экзоспоры (конидии) образуются на терминальных нитевидных отростках специализированных гиф - конидиеносцев, например у плесневых грибов. По размерам различают микро- и макроконидии. Среди конидий особо выделяют алейрии, при их формировании мицелий становится нежизнеспособным, так как вся протоплазма клеток уходит на формирование спор.

Эндоспоры бесполого размножения образуются внутри клетки гриба. Их разновидности достаточно многочисленны. Так, к эндоспорам относят:

* артроспоры;

* хламидоспоры;

* спорангиоспоры;

* ондии и др.

Артроспоры образуются при фрагментации концов гиф многоклеточного гриба, хламидоспоры могут образовывать и дрожи, и многоклеточные грибы. Эти споры характеризуются образованием утолщенных оболочек.

Спорангиоспоры созревают в особых образованиях - спорангиях. Спорангии представляют собой колбовидные или шаровидные вздутия специализированных гиф многоклеточного гриба, называемых спорангионосцами.

Ондии - очень мелкие зерна-споры, образующиеся при фрагментации любой гифы многоклеточного гриба.

У высших многоклеточных грибов различают мужские и женские гифы, обозначаемые как F+ и F. Наряду с бесполым размножением для них характерно половое размножение. В этом случае процесс спорообразования идет после слияния мужской и женской гифы. Среди спор полового размножения грибов различают:

* зигоспоры;

* оосгоры;

* аскоспоры;

* базидиоспоры.

Зигоспоры образуются в результате мейоза внешне одинаковых гиф, а ооспоры - после слияния внешне различных гиф.

Аскоспоры присущи только одному классу высших грибов - аскомицетам. Для них характерно образование спор после слияния половых гиф и процесса мейоза в особых вместилищах - сумках (асках).

Базидиоспоры присущи высшим грибам из класса базидиоми-цетов, особенность их образования заключается в том, что процессы слияния половых гиф, мейоз и последующее созревание идут только в основании мицелия.

Таким образом, в противоположность высшим организмам, у грибов диплоидная фаза непродолжительна, клетки находятся в гаплоидном состоянии. Способы размножения и органы плодоношения очень характерны для отдельных родов и видов грибов, поэтому служат главным признаком для систематики их, тогда как строение мицелия довольно сходно у различных видов.

4. Классификация грибов

Грибы разделяются на 5 классов: архимицеты, фикомицеты, аскомицеты (сумчатые), базидиомицеты и несовершенные грибы. Всего известно 70 тысяч видов этих микроорганизмов. Классы разделяются на низшие грибы, не имеющие в мицелии перегородок (весь мицелий у них является одной клеткой), - архимицеты и фикомицеты - и высшие грибы, у которых мицелий поперечными перегородками разделен на многочисленные клетки. К высшим грибам относятся сумчатые, базидиомицеты.

1.Архимицеты - наиболее просто устроенные грибы, мицелия обычно не имеют. Многие из них являются паразитами растений, к ним относятся возбудители черной ножки капустной рассады, рак клубней картофеля и др.

2.К фикомицетам, широко распространенным в природе, относится семейство мукоровых (головчатая плесень) грибов. Они образуют ветвистый мицелий, состоящий из одной сильно разветвленной клетки, от которой обособляются плодоносящие тела - воздушные гифы с мешком-спорангием в виде головки наверху. В спорангии развиваются тысячи спор. Оболочка зрелого спорангия разрывается, освобожденные споры рассеиваются и при наличии тепла и влаги, прорастая, дают начало новому мицелию. Половое размножение происходит обычно при недостатке питательных веществ в субстрате. Нити разных мицелиев образуют выросты, на концах которых появляются гаметы. Последние сближаются, перегородки на месте соприкосновения растворяются, содержимое сливается, и образуется зигоспора. Зигоспора имеет толстую шиповатую оболочку. Клетки различных в половом отношении, но внешне совершенно неразличимых мицелиев сливаются. Нить одного мицелия называют минус формой (-) и считают ее мужской, нить другого мицелия - плюс формой (+) и считают ее женской. Это явление называется гетероталлизмом. После периода покоя зигота прорастает, образуя зародышевый спорангий. Прорастанию зиготы предшествует редукционное ее деление. В зародышевом спорангии содержатся минус и плюс формы спор, тогда как в вегетативном спорангии все споры только одной формы (- или +) соответственно знаку нити, на которой они образовались.

При недостатке кислорода мицелий головчатой плесени иногда распадается на короткие членики, которые размножаются почкованием, как дрожжи. Поэтому они называются мукоровыми дрожжами. В отличие от истинных дрожжей они при попадании в условия с достаточным содержанием кислорода снова образуют типичный мицелий без перегородок с плодовыми телами.

3.Сумчатые грибы - аскомицеты ,составляют одну из наиболее обширных групп. Основным признаком их является образование сумки (аска), содержащей определенное четное число спор, чаще всего 4-8. Класс сумчатых разделяется на два подкласса - плодосумчатых и голосумчатых. Из грибов плодосумчатых порядка плектасковых, Plectascales, у которых сумка развивается в плодовых телах, расположенных на мицелии, рассмотрим строение плесеней аспергиллов и пенициллов.

Аспергиллюс и пенициллиум имеют мицелий многоклеточный, с межклеточными перегородками в гифах. Плодоносящая гифа (конидиеносец) аспергиллюса на верхнем конце имеет утолщение, несущее на себе палочковидные выросты - стеригмы, от которых отшнуровываются цепочки спор - конидий. Радиальное расположение этих цепочек из конидий напоминает струи воды, выливающейся из лейки, поэтому этот грибок называется леечной плесенью.

У пенициллиевой плесени конидиеносец на верхнем конце не утолщается, а несколько разветвляется, напоминая кисть руки. Он называется кистевиком. Ветви имеют стеригмы, от которых отшнуровываются цепочки конидий.

У аспергиллов и пенициллов половые плодовые тела образуются редко. Размножаются они обычно конидиями. Эти плодовые тела имеют вид маленьких шариков с плотной оболочкой, внутри которых расположены сумки со спорами в неопределенном порядке. Называются они клейстокарпиями.

К аскомицетам относятся широко распространенные плесневые грибы родов Аспергиллус и Пенициллиум, размножающиеся конидиями.

Аспергиллус (булавовидная плесень) часто встречается на поврежденном зерне, в хмеле, в сырых помещениях, на сырой таре и на остатках сахаросодержащих жидкостей.

Молодые конидии имеют светло-зеленую окраску, затем темнеют и становятся серо-бурыми. Конидиеносцы прямые с шаровидными вздутиями на концах. На вздутиях радиально вырастают клетки - стеригмы, по форме напоминающие бутылки . Из стеригм в большом количестве развиваются и отшнуровываются конидии. Иногда они совершенно закрывают вздутие конидиеносца.

Пенициллиум - зеленая кистевидная плесень. Для всех видов рода Пенициллиум общим признаком является окраска, которая вначале развития бывает белой, затем серо-зеленой и наконец серо-бурой.

Многоклеточные конидиеносцы плесени Пенициллиум имеют вид кисти и оканчиваются разветвленными стеригмами. На концах их, как четки, расположены конидии. По мере созревания конидии осыпаются, образуя на окружающих предметах сизую пыль. Эта плесень распространена повсеместно и при наличии влаги появляется на всех пищевых продуктах. Конидии грибов Пенициллиум постоянно находятся в воздухе, на плодах, зерне (особенно на раздавленных зернах), солоде и др.

Отдельные виды применяют для получения лечебного препарата - антибиотика пенициллин.

Все эти плесени широко распространены в природе и играют важную роль в минерализации самых разнообразных органических веществ. Некоторые их виды широко используются в технике, например: Aspergillus niger - для получения лимонной кислоты; Penicillium rocphor - при приготовлении некоторых сортов сыра. Развиваясь на пищевых продуктах (хлебе, овощах, фруктах), кормовом силосе, некоторые виды вызывают их порчу. Иногда вызывают заболевания человека и животных (аспергиллез птиц), чаще заболевания растений. Широко использована в медицине их способность образовывать антибиотики, из которых пенициллин является могущественным средством при многих инфекционных заболеваниях.

4.Базидиодиомицеты - бесполое размножение редко; основными органами размножения являются базидии с базидиоспорами. Одноклеточные базидии: базидии развиваются слоями на плодовых телах Z.B. шляпочные, трутовики, домовые грибы. Многоклеточные базидии - большинство не имеет плодовых тел; Z.B. головневые грибы; ржавчинные грибы. Являются основной массой съедобных грибов р. Boletus, Вешенки, шампиньоны - немикаридные, не нуждаются в симбиозе с высшими растениями, могут выращиваться на экстрактах.

5.Несовершенные грибы - многоклеточные грибы, половое раз0множение не обнаружено; большинство размножается конидиями, некоторые образуют оидии, другие способны к почкованию или не имеют специальных органов размножения. Z.B. фузариум, ботритис, оидиум и др.

Дрожжи - сборная группа грибов, не имеющих типичногомицелия и существующих в виде отдельных почкующихся или делящихся клеток.

Известно около 500 видов дрожжей. Все дрожжи - гетеротрофы с окислительным(дыхание) или бродильным (брожение) типом обмена веществ. Дрожжи синтезируютбелки, липиды, внеклеточные полисахариды, витамины группы В. Вызывают болезни:молочницу (криптококкоз, кандидоз) и другие микозы.

Использование человеком: пивоварение, виноделие, спиртовая промышленность,хлебопечение, микробиологическая промышленность (кормовой белок, ферменты), атакже как объект исследований в биоэнергетике, радиобиологии, генетике.

Большинство из используемых человеком видов относятся к роду сахаромицеты (Saccharomyces)из класса аскомицетов (Ascomycota),которые активно сбраживают простые углеводы до этилового спирта. Спиртовоеброжение впервые было подробно изучено Луи Пастером.

5. Культивирование грибов

В лабораторных условиях чистые грибные культуры получают при выделении из исследуемого материала методами механического разобщения и культивирования на искусственных питательных средах. Грибы растут медленнее бактерий, видимый рост их колоний на твердых питательных средах обычно наблюдается на 3-5-й день. Образование колоний грибов на твердых питательных средах - результат апикального роста главной гифы и ее ответвлений.

Грибы обладают выраженной сахаролитической активностью, поэтому их выращивают на специальных средах, содержащих углеводы:

* среда Сабуро;

* сусло-агар;

* морковный агар и др., при этом рН среды должно составлять 6,0-6,5.

Для роста грибам необходимы соли фосфора и серы, накопить большую биомассу грибов для промышленных целей позволяют добавки ионов меди, магния и натрия, витаминов: биотина, рибофлавина, тиамина.

Грибы растут в широком диапазоне температур (20-45 °С), грибы, вызывающие заболевания человека, обычно культивируются при температуре 37 °С. При росте многоклеточных грибов на питательных средах различают субстратный, или погружной, мицелий (врастающие колонии, большая часть в среде) и воздушный мицелий (ббльшая часть его находится над питательной средой). С воздушным мицелием связано образование конидий, с субстратным - бласто-, хламидо- и артроспор.

6.Роль грибов в природе и их хозяйственное значение

Грибы наряду с бактериями играют значительную роль в круговороте веществ. Они разлагают растительные остатки, особенно богатые целлюлозой и дубильными веществами. Почвенные грибы играют важную роль в процессах почвообразования (превращение органических веществ, создание соответствующей реакции, угнетение развития вредных организмов).

Грибы широко используются в народном хозяйстве. Дрожжи применяют в хлебопекарной, молочной, пивоваренной, винодельной и спиртовой промышленности, некоторые виды мукора и аспергиллов - в спиртовой промышленности. Из аспергилла черного получают лимонную кислоту, нз грибов родов сахаромицес, торула (дрожжи) - витамины B1 и В2. Витамины есть также в плодовых телах съедобных грибов. Белковые и жировые дрожжи, рисовый аспергилл, некоторые виды фузариума накапливают в своем теле белки и жиры. Их используют для откорма животных и в пищу. Многие грибы обладают богатым ферментным аппаратом. Ферменты грибов применяются для различных целей: пектиназы - для осветления фруктовых соков; целлюлазы - для переработки сырья, грубых кормов, разрушения остатков бумажных отходов; протеазы - для гидролиза белков; амилазы - для гидролиза крахмала. Во Вьетнаме приготовляют соусы с помощью ферментов некоторых плесневых грибов. Шляпочные грибы широко используются как продукты питания, а некоторые из них специально разводят. Во многих странах выращивают шампиньоны, в некоторых странах Западной Европы - летний опенок, в странах Юго-Восточной Азии - вольвариеллу (травяной шампиньон).

Грибы могут продуцировать антибиотики (из грибов-пенициллов получают пенициллин), ростовые вещества (гиббереллин из гиббереллы). В качестве лекарственного препарата применяют экстракт из спорыньи.

Грибы используют для биологического метода борьбы с вредителями сельского хозяйства (свекловичным долгоносиком, щитовками). Из грибов созданы препараты, применяемые для уничтожения вредных насекомых (боверин, триходермин).

Вред от отдельных видов грибов достаточно значителен. Грибы наносят вред лесному хозяйству, поражая как растущие деревья, так и деловую древесину, они разрушают деревянные постройки (домовой гриб), шпалы, фанеру. Грибы портят смазочные масла, лакокрасочные покрытия, вызывают коррозию металлов, портят книги, ткани, бумагу.

Хорошо известны грибы-паразиты растений потеря урожая и порча сельскохозяйственной продукции от которых настолько велики, что борьбой с ними занимаются специальные учреждения и даже международные организации. Многие грибы вредят здоровью людей и животных. Известны грибы - возбудители кожных заболеваний, грибы могут поражать легкие, вызывать хронический гайморит, заболевание глаз человека, болезни животных. Например, сапролегния поражает мальков рыб и уничтожает их икринки, отдельные виды аспергилла вызывают болезни личинок пчел, некоторые его виды могут угнетать выход цыплят из яиц, вызывать тяжелые болезни кожи, слизистых оболочек глаз и органов дыхания птиц. Тяжелые болезни человека и животных вызываются дрожжами (бластомикозы), эндомицесом белым (молочница), видами ахорион, микроспорон, трихофитон (парша, стригущий лишай).

Развиваясь на соломе, сене, зерне, грибы выделяют ядовитые вещества и делают корм непригодным для употребления. Грибы являются причиной гниения продуктов, сырья, овощей, фруктов.

Список литературы

1. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. - 2003

2. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. 1987Страниц:368

3. Шлегель Г. Общая микробиология : Пер. с нем.-М.: Мир, 1987- 567. 1987

4. Чачина С.Б. Лекции по микробиологии и биотехнологии

5. http://micro-biolog.ru/

Размещено на Allbest.ru