Ответы по микробиологии

2)   Азот является необходимым компонентом всех белковых соединений. Свободный азот атмосферы не способны усваивать ни высшие растения, ни животные, ни человек. Только клубеньковые бактерии и свободноживущие азотфиксируюших бактерии могут фиксировать атмосферный азот, создавать азотнокислые соли, которые используются растениями.

Жизнь растений и животных на Земле зависит  от азотистого потенциала почвы—содержания в ней достаточного количества ассимилируемого  азота. Цикл превращений этого необходимейшего  для жизни элемента не может происходить в природе без участия микроорганизмов. Сложные органические азотсодержащие соединения, которые попадают в почву с остатками гниющих растений, трупов животных, мочевиной (содержащейся в моче человека и животных), подвергаются распаду с участием гнилостных микроорганизмов. Это процесс аммонификации, характеризующийся постепенным гидролитическим расщеплением белков до аминокислот, а затем до конечных продуктов — сероводорода, аммиака, индола, скатола и др. Аммонификацию в кислородных условиях называют тлением. Такой процесс осуществляется аэробными бактериями (Вас. subtilis, Вас. mescntericus, Proteus vulgaris и др.), а окислительные реакции ведут к глубокому распаду молекулы белка. В анаэробных условиях наблюдается гниение органических остатков под действием гнилостных анаэробов — CI. sporogenes, CI. putrificum и др. В этом процессе преобладают восстановительные реакции и распад белков идет менее глубоко. Разложение мочевины, выделяющейся в больших количествах с мочой человека и животных, осуществляют уробактерии (Urobacillus pasteurii, Sarcina ureae и Др.), расщепляющие мочевину до аммиака и углекислоты..

Аммонийные  соли, образующиеся в результате ферментации  бактериями органических соединений, частично могут использоваться высшими зелеными растениями. Однако наиболее пригодными для растений являются азотнокислые соли — нитраты (селитра). Их образование связано с этапом минерализации азотсодержащих соединений через азотистую кислоту. Этот процесс носит название нитрификации (от nitrum — селитра), а вызывающие его микроорганизмы — нитрифицирующих бактерий. Нитрификация протекает в две фазы: 1) под действием Nitrosomonas аммиак окисляется до азотистой кислоты и возникают нитриты; 2) при жизнедеятельности Nitrobacter азотистая кислота окисляется до азотной и превращается в нитраты. Нитрифицирующие бактерии открыты в 1899 г. русским ученым С. Н. Виноградским, который показал, что эти микроорганизмы обладают автотрофными свойствами и исключительной специфичностью действия.

Наряду  с нитрификацией в почве происходит и процесс денитрификации — разложение азотно или азотистокислых солей с выделением свободного азота, осуществляемое денитрифицирующими бактериями (Pseudomonas aeruginosa, Bact. denitrificans и Др.). Этот процесс уменьшает содержание нитратов в почве и снижает ее плодородие. 
 
 

7)   Приготовление постоянного препарата:

- зажечь  спиртовку;

- взять  в левую руку пробирку со  стерильной водой так, чтобы  отверстие пробирки было направлено  вверх в сторону работающего;

- правой  рукой, зажав бактериологическую петлю как карандаш, прокалить проволку в верхнем пламени горелки до красного каления;

- вынуть  пробку из пробирки, зажав ее  мизинцем и ладонью правой  руки, при этом обжечь горлышко  пробирки и пробку в пламени  горелки;

- захватить  петлей каплю стерильной воды, нанести ее на чистое предметное стекло;

-закрыть  над огнем спиртовки пробку  со стерильной водой;

- петлю  простерилизовать в пламени спиртовки;

- соблюдая  правила асептичности, набрать исследуемую  культуру с питательной средой;

- внести  петлю с исследуемой культурой  в каплю воды на предметном  стекле и размазать ее круговыми  движениями (мазок);

- мазок  просушить на воздухе и зафиксировать,  пронеся 3 раза в пламени горелки  (мазок кверху).

Далее производим простую окраску. 

Простая окраска – покраска одной основной краской (метилвиолет, фуксин). Окраску производить в течении 1 минуты, смывать и просушивать фильтровальной бумагой. 

Окраска по способу Грамма:

- 0,5 водный  раствор метилвиолета 30 сек

- краску  слить самотеком

- высушить мазок фильтровальной бумагой

- налить  на 30 сек раствор люголя

- слить  самотеком раствор люголя

- обесцвечивать  95% спиртом 15 сек

- промыть  препарат водой

- дополнительная  окраска – разведенный фуксин  – 1 мин

- промывать  водой, высушить фильтровальной  бумагой, микроскопировать.

Результаты:

Микробы гр.позитивные окрашены в синий цвет.

Микробы гр.негативные окрашены в красный цвет. 
 

8)   Круговорот углерода. Играет огромную роль в существовании живых существ, так как половина живого вещества состоит из углерода. Значительная роль в круговороте углерода принадлежит зеленым растениям, для которых углекислота является единственным источником углеродного питания. Углекислота поступает в атмосферу при окислении или при брожении органических веществ, вызываемых различными микроорганизмами.

В зависимости  от способности микроорганизмов  выделять различные ферменты при  расщеплении углеводов образуются разнообразные конечные продукты. Так, спиртовое брожение (при виноделии, пивоварении, хлебопечении и др.) вызывается дрожжами, гексозы расщепляются до этилового спирта, углекислоты с образованием тепла. Молочнокислое брожение (при получении творога, сыра и т. д.) вызывается молочнокислыми бактериями с выделением молочной кислоты. Процессы маслянокислого, уксуснокислого, щавелевокислого и другие виды броженияосуществляются особыми, характерными для каждого вида брожения, микробами. Способность микроорганизмов вызывать брожение широко используется в пищевой, текстильной промышленности, при производстве спиртов, кислот и т. д.

Круговорот  серы, железа, фосфора и других элементов. Осуществляется также при участии  микроорганизмов. Сера входит в состав аминокислот, необходимых для синтеза  белка. Животные получают серу из высших растений. При гниении белка с  участием гнилостных бактерий образуется сероводород, который окисляется особыми серобактериями до серной кислоты. Для них сероводород служит источником энергии. Образующиеся затем в почве, воде соли — сульфаты — легко усваиваются растениями.

В биохимических  превращениях железа принимают участие железобактерии, которые с целью получения энергии окисляют соединения железа до гидрата окиси железа. Благодаря жизнедеятельности железобактерий поддерживается постоянный баланс солей железа в почве.

Большое значение в природе имеет и  круговорот фосфора, так как этот элемент является составной частью нуклеиновых кислот и других органических и неорганических соединений. Бактерии при минерализации органических остатков способствуют образованию растворимых соединений фосфора, усваиваемых растениями, а с растениями фосфорные соединения поступают в организм животных и человека. 
 

11)   Брожение – это способ получения энергии, при  котором  АТФ  образуется  в  процессе  анаэробного  окисления органических субстратов в реакциях субстратного фосфорилирования. При брожении продукты расщепления одного органического субстрата могут одновременно служить и донорами и акцепторами электронов.

При сбраживании углеводов и ряда других веществ образуются (по отдельности или в смеси) такие продукты, как этанол, молочная кислота, муравьиная кислота, янтарная кислота, ацетон, СО₂, Н₂ и др.

В зависимости от того какие продукты преобладают  или являются особенно характерными различают спиртовое, молочнокислое, муравьинокислое,  маслянокислое,  пропионовокислое  и  другие  типы брожения. 
 
 

15)   Клетка прокариот, несмотря на относительно малые размеры, име-

ет все основные структурные компоненты, необходимые для осущест-

вления обмена веществ.

   Как и всякая другая, прокариотическая клетка имеет цитоплазму, которая окружена цитоплазматической мембраной. Цитоплазма вме- сте с цитоплазматической мембраной составляют протопласт, снару- жи от него расположены поверхностные структуры. К их числу отно- сятся клеточная стенка, капсулы, чехлы, слизистые слои, жгутики, ворсинки и т.д. 
 
 

16)   Отличительная особенность бактерий – способность к образованию эндоспор, характеризующихся высокой термоустойчивостью, непроницаемостью для многих красителей и дезинфицирующих веществ, устойчивостью к УФ-лучам, ионизирующей радиации, обладающих высокой светопреломляющей способностью. 
 
 
 

18)  К эукариотическим микроорганизмам относятся водоросли, грибы и простейшие,     к прокариотическим – бактерии. 
 

Различия в строении клеток прокариот и эукариот

Таблица 1 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

19)  Микроскоп – оптический прибор для получения сильно увеличенных

изображений объектов (или деталей их структуры), невидимых  невооружён-

ным глазом. 
 

21)   Микрофлора воздуха

Воздух не является местом обитания микроорганизмов, но служит местом их повсеместного распространения: там, куда поступает воздух, могут быть и микроорганизмы. Обилие солнечных лучей приводит к их массовой гибели, а отсутствие источников питания исключает возможность размножения. Однако в атмосфере всегда содержится определенное количество жизнеспособных клеток, которые вместе с пылью поднимаются в воздух, а затем вновь оседают на поверхность земли. Повсеместное распространение микроорганизмов воздушными потоками составляет часть так называемой микробиологии атмосферы. Фактор географической изоляции, столь важный для

животных и  растений, для бактерий и грибов практически не имеет значения.

В составе твердых  частиц в аэрозолях всегда присутствуют микроорганизмы. Над сушей это главным образом споры грибов, над морем – преимущественно бактерии. В воздухе над крупными городами микроорганизмов гораздо больше, чем в сельской местности или в лесу; летом больше, чем зимой. Особенно чистый воздух над морями, горами, ледяными полями Арктики и Антарктиды, где в 1 м3 воздуха содержатся единичные клетки. Количество микроорганизмов в воздухе уменьшается по мере удаления от поверхности земли. Верхняя граница жизни пока не установлена. Видовой состав микрофлоры атмосферы носит случайный характер и

потому сильно колеблется. Среди микроорганизмов  преобладают пигментные формы стрептококков, сарцин и дрожжей, которые более  устойчивы (за счет наличия каротиноидов) к ультрафиолетовым лучам, а также споры бактерий и грибов. Очень богат микроорганизмами воздух закрытых помещений, особенно таких, где неизбежно массовое хождение людей, сопровождающееся поднятием пыли. Например, в школах до занятий численность бактерий обычно не превышает 2 тыс. в 1 м3, а после занятия – десятки тысяч. В воздухе жилых помещений, поликлиник и больниц обнаруживаются в значительном количестве болезнетворные микроорганизмы, которые неустойчивы к действию света и высушиванию, поэтому большинство из них гибнет. Однако туберкулезные палочки, патогенные стрептококки и стафилококки хорошо переносят высушивание, в связи с этим воздух может быть источником инфекционных заболеваний.