Значение курса микробиологии

Значение  изучения курса микробиологии для подготовки технологов общественного питания

Вопрос 3

Микробиология (от греч. mikros — малый, bios — жизнь, logos — учение) — это наука о  мельчайших (в большинстве не видимых  простым глазом) живых микроорганизмах  — микробах: об их строении (морфологии) и биологических свойствах, о роли в различных процессах, происходящих в природе, об использовании в тех или иных областях жизни и деятельности человека, о взаимоотношении микробов с более сложными организмами, а также о методах устранения их вредного действия.

Микроорганизмы  широко распространены в природе. Их общая масса на планете примерно в 25 раз превышает массу всех животных. Встречаются они повсеместно, кроме  кратеров вулканов и эпицентра ядерного взрыва. В 1 м3 воздуха содержится от нескольких микробных клеток до десятков тысяч.

Значение  микроорганизмов в природе и  жизни человека велико. С их помощью  получают различные кислоты, спирты, витамины, гормоны, ферменты, антибиотики  и др.; используют в хлебопечении, при производстве пива, вина, кисломолочных продуктов, сыра; получают белок (дрожжи, цианобактерии).

Микроорганизмы  участвуют в почвообразовательных процессах, формируют полезные ископаемые (нефть, залежи железа, серы, марганца), фиксируют азот. Их условно подразделяют на полезные и вредные. Полезные микроорганизмы изучает общая микробиология, вредные — специальная.

Микробиология включает:

• техническую или промышленную, она изучает микроорганизмы, применяемые в производстве молочных продуктов, хлебопечении, виноделии, получении витаминов, ферментов, органических кислот, антибиотиков и других биологически активных веществ;
• сельскохозяйственную — рассматривает микроорганизмы, поражающие сельскохозяйственные растения; повышающие урожайность, участвующие в силосовании кормов; разрабатывает методы борьбы с микроорганизмами — вредителями сельскохозяйственных культур;
• водную — изучает микроорганизмы в водной обстановке, занимается очисткой питьевых и сточных вод, исследует коррозию водных сооружений;
• геологическую — изучает микроорганизмы, обитающие в различных геологических разрезах, участие микроорганизмов в образовании и разрушении горных пород, нефти и газа;
• космическую — исследует влияние космического излучения на земные микроорганизмы;
• почвенную — изучает роль микроорганизмов в образовании и плодородии почвы, в питании растений; изыскивает методы приготовления бактериальных удобрений.

Специальная микробиология включает:

• медицинскую — исследует патогенные микроорганизмы, вызывающие заболевания человека, и разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения этих болезней;
• ветеринарную — изучает возбудителей заболеваний животных, разрабатывает методы их диагностики, профилактики и лечения;
• санитарную — рассматривает распространение патогенных микроорганизмов во внешней среде и методы борьбы с ними.

В практической деятельности работников торговли и  общественного питания постоянно  приходится пользоваться данными микробиологии, так как пищевые продукты представляют собой хорошую питательную среду  для микроорганизмов. Зная условия, при которых микробы растут и развиваются, и необходимые для их подавления, можно правильно организовать хранение и реализацию продуктов питания.

Микроорганизмы  не только портят внешний вид продовольственных  товаров, но и изменяют их химический состав, снижают полезные свойства. В результате этого продукт становится несъедобным. Кроме того, в природе большое количество болезнетворных микробов, попадая в пищевые продукты, вызывают отравления и заболевания. Чтобы уберечь продукт от вредных микроорганизмов, необходимо знать, когда и при каких условиях они попадают на продукты, как сохраняются и развиваются на них и какие условия для них губительны.

Знание  микробиологии пищевых продуктов  необходимо специалистам в области  торговли и общественного питания для организации хранения продовольственных товаров, сырья и полуфабрикатов и создания режимов, при которых развитие микроорганизмов будет сведено к минимуму. Все это очень важно для обеспечения населения высококачественными продуктами питания.

Технолог  определяет качество продуктов, рассчитывает их количество для получения готовых  блюд. Составляет меню. Распределяет обязанности  между поварами и контролирует их работу. Отвечает за исправность оборудования и качество готовых блюд. Содействует внедрению прогрессивных технологических процессов производства продукции и совершенствованию организации обслуживания населения. Разрабатывает программы по обеспечению повышения качества услуг питания. Осуществляет разработку и утверждение новых рецептур на блюда, кондитерские и кулинарные изделия с оформлением соответствующих нормативных документов. Готовит предложения по расширению ассортимента и внедрению новых видов сырья. Осуществляет оперативный контроль над качеством и соблюдением технологии приготовления пищи. Принимает участие в подготовке, переподготовке и повышении квалификации производственных кадров с учетом требований рыночной экономики. Исследует факторы, имеющие значение для успешной реализации оказываемых услуг, спроса, причины его повышения и снижения, дифференциацию от покупательной способности населения. Содействует сбалансированному развитию сферы услуг общественного питания, готовит предложения по выбору и изменению направлений развития ассортимента, производственно-хозяйственной и предпринимательской деятельности. Изучает рынок аналогичных услуг и тенденции его развития. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Питание микроорганизмов. Факторы  влияющие на процесс  поступления питательных  веществ в крупную  клетку. Понятие о  тургорном давлении, празмолизе и плазмоптисе клетки

Вопрос 13

       
 
           Обязательным условием существования любого организма является постоянный приток питательных веществ и постоянное выделение конечных продуктов химических реакций, происходящих в клетках организма.  
Поступившие в организм в ходе питания органические вещества (или синтезированные в ходе фотосинтеза) расщепляются ферментами на строительные блоки - мономеры и направляются во все клетки организма. Часть молекул этих; веществ расходуется на синтез специфических органических веществ, присущих данному организму. В клетках синтезируются белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты и другие вещества, которые выполняют различные функции (строительную, каталитическую, регуляторную, защитную и т. д.).  
Другая часть низкомолекулярных органических соединений, поступивших в клетки, идет на образование АТФ, в молекулах которой заключена энергия, доступная непосредственно для выполнения работы.  
В ходе превращения веществ в клетках организма образуются конечные продукты обмена, которые могут быть токсичными для организма и поэтому выводятся из него (например, аммиак). Таким образом, все живые организмы постоянно потребляют из окружающей среды определенные вещества, преобразуют их и выделяют в среду конечные продукты.  
Катаболизм (диссимиляция) - совокупность реакций, приводящих к образованию простых соединений из более сложных. К катаболическим относят, например, реакции гидролиза сложных полимеров до простых мономеров и расщепление последних до углекислого газа, воды, аммиака. К катаболичееким относят реакции энергетического обмена, в ходе которого происходит окисление органических веществ и синтез АТФ.

Всем  микроорганизмам для осуществления  процессов метаболизма, обеспечивающих синтез соединений, из которых построена  клетка, а также обеспечивающих расщепление веществ для получения энергии, необходимы питательные вещества.

В качестве питательных веществ и источника  энергии микроорганизмы используют различные органические и неорганические соединения.

Процесс питания микроорганизмов имеет ряд особенностей: во – первых, поступление питательных веществ происходит через всю поверхность клетки, во – вторых, микробная клетка обладает исключительной быстротой метаболических реакций, в третьих, микроорганизмы способны довольно быстро адаптироваться к изменяющимся условиям среды обитания.

Разнообразие  условий существования микроорганизмов  обуславливает различные типы питания.

Обязательными элементами, входящими в состав основного  соединения (белка) служат четыре органогена – кислород, водород, углерод и азот.

Источником  водорода и кислорода для микроорганизмов  служит вода. Вода необходима микробным  клеткам и для растворения  питательных веществ, так как  они могут проникать в клетку только в растворенном виде.

Источником  азота и углерода для большинства микроорганизмов являются различные химические соединения (органические и неорганические). Некоторые виды микроорганизмов способны усваивать элементарный азот непосредственно из воздуха, а углерод – из углекислоты.

По типам  питания, в основе которых лежит источник азота и углерода, микроорганизмы подразделяются на две группы: автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы (от греческого autos – сам, tropha – питание) способны синтезировать сложные  органические вещества, используя для  этого простые неорганические соединения. Источником углерода и азота для этих микроорганизмов являются углекислота и другие неорганические соединения углерода, молекулярный азот воздуха и аммонийные соли. За счет этих простых соединений автотрофные микроорганизмы синтезируют белки, жиры, углеводы, витамины, ферменты.

Среди автотрофов (прототрофов) есть хемосинтезирующие, которые получают энергию за счет химических реакций, они лишены фотоситетических пигментов и фотосинтезирующие  микроорганизмы, получающие энергию  солнечного света и содержащие хлорофилоподобные пигменты.

К автотрофам относится меньшая часть микроорганизмов, большая же часть из них является гетеротрофами.

Гетеротрофы (от греческого heteros – другой, tropha –  питание) способны ассимилировать углерод  только из органических соединений. Что касается источника азота, то здесь могут быть разные источники. Многие гетеротрофы усваивают азот из аммонийных соединений. Есть представители гетеротрофных микробов, которые в качестве источника азота используют аминокислоты, а некоторые (преимущественно патогенные виды) используют нативный (неизмененный) белок.

Среди гетеротрофов, также как и среди  атотрофов есть хемосинтезирующие, получающие энергию за счет химических реакций и фотосинтезирующие, получающие энергию солнечных лучей.

Хемосинтезирующие гетеротрофы, подразделяются на хемоорганотрофы (паратрофы) и хемолитотрофы (метатрофы).

Гетеротрофы широко распространены в природе  и играют очень важную роль в утилизации мертвых органических веществ растительного  и животного происхождения. Они играют важную роль в разложении мертвых органических остатков в почве, в сточных водах, в открытых водоемах.

Такие гетеротрофные микроорганизмы называются сапрофитами (от греческого sapro – гнилой, phyto – растение) или метатрофами (живут за счет инертных органических веществ). Сапрофиты играют значительную роль в процессе минерализации мертвых органических соединений.

Большинство бактерий, дрожжей, плесеней, некоторые  простейшие принадлежат именно к  этой группе микроорганизмов.

В ходе эволюции в результате прогрессивных или регрессивных процессов (а может быть, тех и других) появились микроорганизмы (бактерии, простейшие, микоплазмы, вирусы и др.) способные существовать не только за счет мертвых органических остатков или продуктов обмена, но и в тканях и жидкостях живых растительных и животных организмов, осуществляя свое питание за счет активного белка высших организмов. Присутствие этих микроорганизмов может вызвать нарушение различных процессов и гибель животного или растительного организма.

Подобные  микроорганизмы называют паратрофами  или паразитическими (от греческого patogenes – способный вызвать заболевание). Среди них есть факультативные, условно  – патогенные и облигатные паразиты. К облигатным (строгим внутриклеточным) паразитам относятся хламидии, риккетсии, вирусы.

Для обеспечения  энергетических и биосинтетических потребностей микроорганизмов необходимо наличие в окружающей их среде  питательных веществ.

Микроорганизмы  используют питательные вещества только в виде относительно небольших молекул. Сложные органические вещества (белки, полисахариды, липиды и пр.) могут быть использованы как источник питания только после их предварительного гидролиза до более простых соединений.

Основным  компонентом клетки, осуществляющим транспорт питательных веществ и выход из клетки продуктов метаболизма является цитоплазматическая мембрана.

В основе механизма питания микробной  клетки лежат диосмотические процессы. Питательные вещества из растворов  воспринимаются микробной клеткой  путем осмоса через их полупроницаемую оболочку. Этим же путем, только в обратном направлении, происходит и выделение из клетки продуктов метаболизма.