Общие методы культивирования для анаэробных организмов
GasPak — система химическим путём обеспечивает постоянство газовой смеси, приемлемой для роста большинства анаэробных микроорганизмов. В герметичном контейнере, в результате реакции воды с таблетками боргидрида натрия и бикарбоната натрия образуется водород и диоксид углерода. Водород затем реагирует с кислородом газовой смеси на палладиевом катализаторе с образованием воды, уже вторично вступающей в реакцию гидролиза боргидрида.
Данный метод был предложен Брюером и Олгаером в 1965 году. Разработчики представили одноразовый пакет, генерирующий водород, который был позднее усовершенствован ими до саше, генерирующих двуокись углерода и содержащих внутренний катализатор.
Метод Цейсслера применяется для выделения чистых культур спорообразующих анаэробов. Для этого производят посев на среду Китт-Тароцци, прогревают 20 мин при 80 °C (для уничтожения вегетативной формы), заливают среду вазелиновым маслом и инкубируют 24 ч в термостате. Затем производят посев на сахарно-кровяной агар для получения чистых культур. После 24-часового культивирования интересующие колонии изучаются — их пересеивают на среду Китт-Тароцци (с последующим контролем чистоты выделенной культуры).
Метод Фортнера
Метод Фортнера — посевы производят на чашку Петри с утолщённым слоем среды, разделённым пополам узкой канавкой, вырезанной в агаре. Одну половину засевают культуру аэробных бактерий, на другую — анаэробных. Края чашки заливают парафином и инкубируют в термостате. Первоначально наблюдают рост аэробной микрофлоры, а затем (после поглощения кислорода) — рост аэробной резко прекращается и начинается рост анаэробной.
Метод Вейнберга используется для получения чистых культур облигатных анаэробов. Культуры, выращенные на среде Китта-Тароцци, переносят в сахарный бульон. Затем одноразовой пастеровской пипеткой материал переносят в узкие пробирки (трубки Виньяля) с сахарным мясо-пептонным агаром, погружая пипетку до дна пробирки. Засеянные пробирки быстро охлаждают, что позволяет фиксировать бактериальный материал в толще затвердевшего агара. Пробирки инкубируют в термостате, а затем изучают выросшие колонии. При обнаружении интересующей колонии на её месте делают распил, материал быстро отбирают и засеивают на среду Китта-Тароцци (с последующим контролем чистоты выделенной культуры).
Метод Перетца
Метод Перетца — в расплавленный и охлаждённый сахарный агар-агар вносят культуру бактерий и заливают под стекло, помещённое на пробковых палочках(или фрагментах спичек) в чашку Петри. Метод наименее надежен из всех, но достаточно прост в применении.
Врачи отмечают, что презентация о дыхании грибов и бактерий открывает новые горизонты в понимании микробиологии. Специалисты подчеркивают важность изучения этих процессов для развития медицины и экологии. Дыхание микроорганизмов играет ключевую роль в биохимических циклах, влияя на здоровье экосистем и человека. Врачи акцентируют внимание на том, что некоторые грибы и бактерии могут быть как полезными, так и вредными. Это знание помогает в разработке новых методов лечения инфекционных заболеваний и в создании экологически чистых технологий. Таким образом, презентация способствует углублению знаний о микромире и его влиянии на наше здоровье.
Классификация по типу дыхания
Чтобы получить необходимую биоэнергию для жизни и питания из органических и неорганических веществ, одни бактерии используют для этого О2, для других он, наоборот, смертелен, а третьи прекрасно приспосабливаются к любым условиям и любому его содержанию. Учитывая такую сущность, их делят по способу на два типа: аэробные, для которых необходим кислород, и анаэробные ─ те, для которых он губителен.
У грибов, так же как у бактерий, два типа дыхания: аэробное и анаэробное. Яркий пример грибов-анаэробов ─ дрожжи. Процесс выработки энергии анаэробных грибов происходит в цитоплазме и носит название гликолиз.
Такие съедобные грибы, как лисички, белые, моховики, и многие другие дышат так же, как растения и другие аэробные формы жизни. Процесс выработки энергии у аэробных грибов и растений происходит в митохондриях.
Растения являются аэробами, им, чтобы дышать, необходим О2, а продуктом его переработки является углекислый газ. Но в отличие от грибов у растений, как и у сине-зеленых водорослей, параллельно с дыханием происходит процесс фотосинтеза. Растения и сине-зеленые водоросли при этом выделяют О2 больше чем поглощают, когда дышат. При отсутствии солнечного света растения только дышат. И при нехватке кислорода растения гибнут, что не страшно факультативным формам.
Биологические методы
К биологическим методам относят совместное выращивание анаэробов и аэробов. Последние удаляют из среды кислород, создавая условия для роста своих «сожителей». В качестве сорбирующих агентов могут использовать и факультативно-анаэробные бактерии.
Существует две модификации данного метода:
- Посев двух культур на разные половины чашки Петри, которую затем закрывают крышкой.
- Посев с использованием «часового стекла», содержащего среду с аэробной бактерией. Таким стеклом накрывают чашку Петри, сплошным слоем засеянную анаэробной культурой.
Иногда аэробные микроорганизмы используют на этапе подготовки жидкой питательной среды для инокуляции анаэробов. После удаления остаточного кислорода аэроба (например, E. colli) убивают нагреванием, а затем засевают нужную культуру.
Презентация «дыхание грибов и бактерий» вызвала живой интерес среди слушателей. Многие отметили, что тема необычна и актуальна, особенно в свете современных экологических проблем. Участники обсуждали, как грибы и бактерии играют ключевую роль в круговороте веществ, а также в поддержании здоровья экосистем. Некоторые выделили, что информация была подана доступно и наглядно, что позволило глубже понять сложные биохимические процессы.
Кроме того, многие отметили важность таких исследований для сельского хозяйства и медицины. Обсуждение также затронуло влияние микробов на климатические изменения, что стало неожиданным, но интересным аспектом. В целом, презентация оставила положительное впечатление и вдохновила на дальнейшие исследования в этой области.
Получение энергии путём субстратного фосфорилирования. Брожение. Гниение
Схема гликолиза с образованием молочной кислоты
- Также анаэробные организмы могут получать энергию путём катаболизма аминокислот и их соединений (пептидов, белков). Такие процессы именуют гниением, а микрофлору в энергетическом обмене которой преобладают процессы катаболизма аминокислот называют гнилостной.
- Анаэробные микроорганизмы расщепляют гексозы (например, глюкозу) разными путями:
- Гликолиз (Путь Эмдена-Мейергофа) после которого продукт подвергается брожению
- окислительный пентозофосфатный путь (другие названия: Фосфогликонатный путь, иначе гексозомонофосфатный(ГКМ), иначе путь Варбурга — Диккенса — Хореккера)
- Путь Энтнера — Дудорова (особенно значимый, когда субстратами служат глюконовая, маннановая, гексуроновые кислоты или их производные)
При этом характерным только для анаэробов является гликолиз, который в зависимости от конечных продуктов реакции разделяют на несколько типов брожения:
- молочнокислое брожение — род Lactobacillus,Streptococcus, Bifidobacterium, а также некоторые ткани многоклеточных животных и человека.
- спиртовое брожение — сахаромицеты, кандида (организмы царства грибов)
- муравьинокислое — семейство энтеробактерий
- маслянокислое — некоторые виды клостридий
- пропионовокислое — пропионобактерии(например, Propionibacterium acnes)
- брожение с выделением молекулярного водорода — некоторые виды клостридий, ферментация Stickland
- метановое брожение — например, Methanobacterium
В результате расщепления глюкозы расходуется 2 молекулы, а синтезируется 4 молекулы АТФ. Таким образом общий выход АТФ составляет 2 молекулы АТФ и 2 молекулы НАД·Н2. Полученный в ходе реакции пируват утилизируется клеткой по-разному в зависимости от того, какому типу брожения она следует.
Классификация анаэробов
Согласно устоявшейся в микробиологии классификации, различают:
- Факультативные анаэробы
- Капнеистические анаэробы и микроаэрофилы
- Аэротолерантные анаэробы
- Умеренно-строгие анаэробы
- Облигатные анаэробы
Если организм способен переключаться с одного метаболического пути на другой (например, с анаэробного дыхания на аэробное и обратно), то его условно относят к факультативным анаэробам.
До 1991 года в микробиологии выделяли класс капнеистических анаэробов, требовавших пониженной концентрации кислорода и повышенной концентрации углекислоты (Бруцеллы бычьего типа — B. abortus).
Умеренно-строгий анаэробный организм выживает в среде с молекулярным O2, однако не размножается. Микроаэрофилы способны выживать и размножаться в среде с низким парциальным давлением O2.
Если организм не способен «переключиться» с анаэробного типа дыхания на аэробный, но не гибнет в присутствии молекулярного кислорода, то он относится к группе аэротолерантных анаэробов. Например, молочнокислые и многие маслянокислые бактерии.
Облигатные анаэробы в присутствии молекулярного кислорода O2 гибнут — например,
представители рода бактерий и архей: Bacteroides,
Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Такие анаэробы постоянно живут в лишённой кислорода среде. К облигатным анаэробам относятся некоторые бактерии, дрожжи, жгутиковые и инфузории.
АТФ — универсальный источник энергии
Для любого организма важно поддерживать свою жизнедеятельность. Поэтому нужно было в процессе эволюции найти источники энергии, которые при использовании смогут дать достаточно ресурсов для протекания всех необходимых реакций в клетке
Сначала появилось брожение у бактерий: так называется этап гликолиза или анаэробный этап дыхания прокариот. И только потом у более совершенных многоклеточных организмов развились приспособления, благодаря которым, с участием атмосферного кислорода КПД дыхания заметно увеличивалось. Так появился аэробный этап
Как дышат бактерии? 6 класс школьного курса биологии показывает, что для любого организма важно получение определенной доли энергии. В процессе эволюции она стала запасаться в специально синтезированных для этого молекулах, которые называются аденозинтрифосфат
АТФ представляет собой макроэргическое вещество, основой которого является пентозное углеродное кольцо, азотистое основание (аденозин). От него отходят фосфорные остатки, между которыми и образуются высокоэнергетические связи. При разрушении одной из них высвобождается в среднем около 40 кДж, а одна молекула АТФ способна хранить в себе максимум три фосфорных остатка. Так, если АТФ распадается до АДФ (аденозиддифосфат), то клетка получает 40 кДж энергии в процессе дефосфорилирования. И, наоборот, запасание происходит путем фосфорилирования АДФ до АТФ с затратой энергии.
Гликолиз дает клетке бактерии 2 молекулы аденозинтрифосфата, когда аэробный этап дыхания по завершению может снабдить клетку сразу 36 молекулами этого вещества. Поэтому на вопрос «Как дышат бактерии?» ответ можно дать следующий: процесс дыхания для многих прокариот заключается в образовании АТФ без наличия и затраты кислорода.
Как дышат бактерии? Биология (6 класс) школьного курса микробиологии
В школе нам давали лишь простейшие знания о том, как происходит процесс дыхания прокариот. Митохондрий у этих микроорганизмов нет, однако, есть мезосомы — выпячивания цитоплазматической мембраны внутрь клетки. Но эти структуры играют не самую ключевую роль в дыхании бактерий.
Поскольку брожение — это разновидность гликолиза, то оно протекает в цитоплазме прокариот. Там же находятся многочисленные ферменты, необходимые для проведения всей цепочки реакций. У всех бактерий без исключения сначала образуются две молекулы пировиноградной кислоты, как у человека. И только потом они превращаются в другие побочные продукты, которые зависят от типа брожения.
Примечания
- Газогенерирующие контейнерные системы GasPak: Инструкция МК. — OOO «МК, официальный дистрибьютер Becton Dickinson International», 2010. — С. 7.
- ↑ К. Д. Пяткин. Микробиология с вирусологией и иммунологией. — М:»Медицина», 1971. — С. 56.
- Л. Б. Борисов. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. — МИА, 2005. — С. 154—156. — ISBN 5-89481-278-X.
- Д. Г. Кнорре. Биологическая химия: Учеб. для хим., биол. и мед. спец. вузов. — 3. — М.: Высшая школа, 2000. — С. 134. — ISBN 5-06-003720-7.
- D. A. Eschenbach, P. R. Davick, B. L. Williams. Prevalence of hydrogen peroxide-producing Lactobacillus species in normal women and women with bacterial vaginosis. — J Clin Microbiol. 1989 February; 27(2): 251–256.
- М. В. Гусев, Л. А. Минеева. Микробиология. — М:МГУ, 1992. — С. 56.
- А. А. Воробьев. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. — МИА, 2003. — С. 44. — ISBN 5-89481-136-8.
- Л. Б. Борисов. Руководство к лабораторным занятиям по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. — Медицина, 1992. — С. 31—44. — ISBN 5-2225-00897-6.
- J. H. Brewer, D. L. Allgeier. Disposable hydrogen generator. — Science 147:1033-1034. — 1966.
- J. H. Brewer, D. L. Allgeier. Safe self-contained carbon dioxide-hydrogen anaerobic system. — Appl. Microbiol.16:848-850. — 1966.
- G. F. Smirnova. Metabolism peculiarities of bacteria restoring chlorates and perchlorates. — Microbiol Z. 2010 Jul-Aug;72(4):22-8.
- Филиппович Ю. Б., Коничев А. С., Севастьянова Г. А. Биохимические основы жизнедеятельности организма человека. — Владос, 2005. — С. 302. — ISBN 5-691-00505-7.
Аэрофильные микроорганизмы
Аэробами называют микроорганизмы, чье дыхание невозможно без свободного кислорода воздуха, а их культивирование проходит на поверхности питательных сред.
По степени зависимости от кислорода все аэробы делят на:
- облигатные (аэрофилы) – способны развиваться только при высокой концентрации кислорода в воздухе;
- факультативно-аэробные микроорганизмы, развивающиеся и при пониженном количестве кислорода.
Свойства и особенности аэробов
Аэробные , воде и воздухе и активно участвуют в круговороте веществ. Дыхание бактерий, которые являются аэробами, осуществляется путем прямого окисления метана (СН 4), водорода (Н 2), азота (N 2), сероводорода (Н 2 S), железа (Fe).
Молекулярные исследования сегодня показывают древнее разделение между бактерий и архей. Обе группы имеют ядерной мембраны и, следовательно, прокариоты, археи, но имеют сходство с некоторыми свойствами эукариот генетической системы. В последние два десятилетия, ученые, анализирующие топологию молекулы белка, обнаружил, что она образует в себе небольшие белковые структуры — домены, каждый из которых имеет определенную функцию.
Что делает Экстремофил подходящих кандидатов для первых организмов на Земле является способом их диета. Они используют экзотические блюда, но так же первичная восстановительная атмосфера молодой Земли содержала все необходимое для них. Диоксид углерода, метан, аммиак, сероводород и так далее Неприятные газы самые современные виды.
К облигатным аэробным микроорганизмам, которые являются патогенными для человека, относятся туберкулезная палочка, возбудители туляремии и холерный вибрион.
Всем им для жизнедеятельности необходимо высокое содержание кислорода. Факультативно-аэробные бактерии, такие как сальмонелла, способны осуществлять дыхание при весьма незначительном количестве кислорода.
Они являются аэробными организмами.
. Некоторые бактерии имеют кристаллы магнетита формирования внутри клетки некоторое подобие компаса. Это помогает им ориентироваться и спускаться ниже, чем область, насыщенной опасно для них кислорода. Они также привлекают к концентрации железа, чье окисление потребляет избыток кислорода.
Термофилы — некоторые любят погорячее
Термофилы являются микроорганизмы, живущие и размножающиеся в очень жарких условиях. Существуют геотермальные источники, гейзеры, о подводных вулканах.
Гипертермофилы — Некоторые любят погорячее
Наиболее распространенные наземные и водные системы имеют рН между 5 и 8, и можно считать нейтральным.
Аэробные микроорганизмы, осуществляющие свое дыхание в кислородной атмосфере, способны существовать в весьма широком диапазоне при парциальном давлении от 0,1 до 20 атм.
Выращивание аэробов
Подразумевает использование подходящей питательной среды. Необходимыми условиями являются также количественный контроль кислородной атмосферы и создание оптимальных температур.
Имейте в виду, что решение, в котором они живут эти организмы попадают кожи человека неизбежно вызывает сильное жжение, и одежды образуется отверстие. «Три Будды» горячие источники в горах Сьерра-Неваде. Марк Твен сказал Алкала озера озеро Моно, который «почти чистый щелок», и что это будет «все, что делает жизнь желательно.» 125 лет спустя, ученые доказали, что это озеро действительно изобилует разнообразной микробной жизни.
ДНК, выживают в экстремальных условиях космоса
Позже было обнаружено в бассейне, где холодные контейнеры с топливом для ядерных реакторов. Анатолий Павлов и его коллеги из Санкт-Петербурга облучают огромной дозой гамма-лучей, убивает 99, 9 процента населения других бактерий, экстремофилов — кишечной палочки. Повторить опыт 44 раз, последний опыт был необходим дозой в 50 раз больше, чем в первой сессии.
Дыхание и рост аэробов проявляется в виде образования мути в жидких средах или, в случае плотных сред, в виде образования колоний. В среднем для выращивания аэробов в условиях термостатирования потребуется о 18 до 24 часов.
Физические методы
Суть физических методов состоит в том, чтобы убрать кислород из воздушной среды, с которой контактирует культура, либо полностью исключить контакт бактерий с воздухом. К данной группе относят следующие технологии культивирования:
- выращивание в микроаэростате – специальном приборе, в котором вместо атмосферного воздуха создается искусственная газовая смесь;
- глубинное культивирование – посев бактерий не на поверхность, а высоким слоем или в толщу среды таким образом, чтобы туда не проникал воздух;
- использование вязких сред, в которых диффузия O2 снижается с увеличением плотности;
- выращивание в анаэробной банке;
- заливка поверхности среды вазелиновым маслом или парафином;
- использование CO2-инкубатора;
- применение анаэробной станции SIMPLICITY 888 (самый современный метод).
Обязательной частью физических методов является предварительное кипячение питательной среды, чтобы удалить из нее молекулярный кислород.
Анаэробное деструктивное сообщество бактерий
Данный тип микробиоты образуется в богатых органикой экологических нишах, в которых кислород практически полностью израсходован (затапливаемые почвы, подземные гидросистемы, илистые отложения и т.д.). Здесь происходит ступенчатая деградация органических соединений, осуществляемая двумя группами бактерий:
- первичные анаэробы отвечают за первый этап дессимиляции органики;
- вторичные анаэробы – это микроорганизмы с метаболизмом дыхательного типа.
Среди первичных анаэробов различают гидролитиков и диссипотрофов, которые связаны друг с другом трофическими взаимодействиями. Гидролитики образуют биопленки на поверхности твердых субстратов и продуцируют гидролитические экзоферменты, которые расщепляют сложные органические соединения на олигомеры и мономеры.
Образовавшиеся питательный субстрат в первую очередь используются самими гидролитиками, но также и диссипотрофами. Последние обычно менее кооперированы и не выделяют значительных количеств экзоферментов, поглощая готовые продукты гидролиза биополимеров. Характерным представителем диссипотрофов являются бактерии рода Syntrophomonas.
Общие свойства для аэробов и анаэробов
- Все эти прокариоты не имеют выраженного ядра.
- Размножаются или почкованием, или делением.
- Осуществляя дыхание, в результате окислительного процесса, как аэробные, так и анаэробные организмы разлагают огромные массы органических остатков.
- Бактерии являются единственными живыми существами, чье дыхание связывает молекулярный азот в органическое соединение.
- Аэробные организмы и анаэробы способны осуществлять дыхание в широком диапазоне температур. Существует классификация, согласно которой безъядерные одноклеточные организмы подразделяют на:
- психрофильные – условия жизни в районе 0°С;
- мезофильные – температура жизнедеятельности от 20 до 40°С;
- термофильные – рост и дыхание происходит при 50-75°С.
На Земле, по мнению Павла, доза, полученная на каждой такой сессии могут быть накоплены миллионы и сотни миллионов лет. А поскольку жизнь на Земле имеет только около восьми миллиардов лет, Павлов считает, что ни один из земных организмов не имело времени, чтобы развить такое сопротивление.
Но почему Марс говорит Павлов, такие объемы излучение может накопить несколько сот тысяч лет. Панорама Марса: отсутствие воды, кислорода, но некоторые этого не делают, и нужно. При анализе фрагмента Марс почвы были обнаружены конкретные частичный газ — диоксид углерода. По словам Миллера, это не продукт химических реакций в марсианской почве, продукт жизнедеятельности микроорганизмов.
Практически все живые организмы на Земле нуждаются в процессе дыхания. Кислород является одним из наиболее распространенных окислителей в животных, растений, протистов, многих бактерий. Однако не всем известно, насколько наш организм отличается по сложности строения от маленьких клеток микроорганизмов. Возникает вопрос: как дышат бактерии? Отличается ли их способ получения энергии от нашего?
Венера находится ближе всего к Земле, и аналогичные по размерам и массе. Но температура на ее поверхности составляет около 500 ° С, и близость к Солнцу не является основной причиной для этого, и парниковый эффект массивной толстой атмосфере, полной ядовиты для почти всех земных форм жизни соединений. Некоторые экологи Венера наглядная демонстрация того, что нас ждет.
Может есть что-то, чтобы жить на этой планете неприятной? В атмосфере Венеры в одних и тех же областях появляется сероводород и диоксид серы. Эти газы реагируют друг с другом, так что вместе невозможно наблюдать, если кто-то не производит их в промышленных количествах.
Классификационное деление прокариотов
Видовое разнообразие этих безъядерных одноклеточных организмов огромно: наука описала только 10000 видов, а предположительно существует более миллиона видов бактерий. Их классификация крайне сложна и осуществляется, опираясь на общность следующих признаков и свойств:
- морфологических – форма, способ передвижения, способность к спорообразованию и другие);
- физиологических – дыхание кислородом (аэробные) или бескислородный вариант (анаэробные бактерии), по характеру продуктов метаболизма и другие;
- биохимических;
- сходство генетических характеристик.
К примеру, морфологическая классификация по внешнему виду подразделяет все бактерии как:
- палочковидные;
- извилистые;
- шаровидные.
Классификация физиологическая по отношению к кислороду делит все прокариоты на:
- анаэробные – микроорганизмы, дыхание которых не требует наличия свободного кислорода;
- аэробные – микроорганизмы, нуждающиеся в кислороде для своей жизнедеятельности.
Анаэробный энергетический метаболизм
Все анаэробы – это типичные хемотрофы, поскольку в качестве источника энергии используют энергию химических связей. При этом энергетическими донорами могут быть как органические вещества (хемоорганотрофия), так и неорганические (хемолитотрофия).
У бактерий-анаэробов существуют две разновидности бескислородного метаболизма: дыхание и брожение. Принципиальное различие между ними заключается в механизме ассимиляции энергии.
Так, при брожении энергия сначала запасается в фосфагенной форме (например, в виде фосфоенолпирувата), а затем при участии цитозольных дегидрогеназ происходит субстратное фосфолирирование АДФ. Электроны при этом передаются эндогенному или экзогенному акцептору, который становится побочным продуктом процесса.
При дыхательном типе метаболизма энергия запасается в специфическом соединении – Pmf, который либо сразу используется для клеточных процессов, либо поступает в сосредоточенную на мембране электротранспортную цепь, где синтезируется АТФ. Только, в отличие от аэробного дыхания, конечным акцептором электронов служит не кислород, а другое соединение, которое может иметь как органическую, так и неорганическую природу.
Анаэробный энергетический обмен в тканях человека и животных
Анаэробное и аэробное энергообразование в тканях человека
Некоторые ткани животных и человека отличаются повышенной устойчивостью к гипоксии (особенно мышечная ткань).
В обычных условиях синтез АТФ идет аэробным путём, а при напряжённой мышечной деятельности, когда доставка кислорода к мышцам затруднена, в состоянии гипоксии, а также при воспалительных реакциях в тканях доминируют анаэробные механизмы регенерации АТФ. В скелетных мышцах выявлены 3 вида анаэробных и только один аэробный путь регенерации АТФ.
3 вида анаэробного пути синтеза АТФ
К анаэробным относятся:
- Креатинфосфатазный (фосфогеный или алактатный) механизм — перефосфорилирование между креатинфосфатом и АДФ
- Миокиназный — синтез (иначе ресинтез) АТФ при реакции трансфосфорилирования 2 молекул АДФ (аденилатциклаза)
- Гликолитический — анаэробное расщепление глюкозы крови или запаса гликогена, заканчивающийся образованием молочной кислоты (иначе именуется «лактатным»).
Необходимо отметить, что прямым следствием гликолиза является критическое снижение рН тканей — ацидоз. Это ведёт к снижению эффективного транспорта кислорода гемоглобином, и формирует положительную обратную связь.
Каждый механизм имеет своё время удержания максимальной мощности и оптимум энергообеспечения тканей.
Наибольшая мощность и наименьшее время удержания:
- креатинфосфаткиназный механизм (3600 Дж/(кг·мин), при времени 6—12 сек)
- лактатный (2510 Дж/(кг·мин), при времени 30—60 сек)
- аэробный (600 Дж/(кг·мин), при времени около 600 секунд).
Дифференциально — диагностические питательные среды
- Среды Гисса («пестрый ряд»)
- Среда Ресселя (Рассела)
- Среда Эндо
- Среда Плоскирева или бактоагар «Ж»
- Висмут-сульфитный агар
Среды Гисса: К 1 % пептонной воде добавляют 0,5 % раствор определенного углевода (глюкоза, лактоза, мальтоза, маннит, сахароза и др.) и кислотно-щелочной индикатор Андреде, разливают по пробиркам, в которые помещают поплавок для улавливания газообразных продуктов, образующихся при разложении углеводородов.
Среда Ресселя (Рассела) применяется для изучения биохимических свойств энтеробактерий(шигелл, сальмонелл). Содержит питательный агар-агар, лактозу, глюкозу и индикатор (бромтимоловый синий).
Цвет среды травянисто-зелёный. Обычно готовят в пробирках по 5 мл со скошенной поверхностью. Посев осуществляют уколом в глубину столбика и штрихом по скошенной поверхности.
Среда Плоскирева (бактоагар Ж) — дифференциально-диагностическая и селективная среда, поскольку подавляет рост многих микроорганизмов, и способствует росту патогенных бактерий (возбудителей брюшного тифа, паратифов, дизентерии). Лактозоотрицательные бактерии образуют на этой среде бесцветные колонии, а лактозоположительные — красные. В составе среды — агар, лактоза, бриллиантовый зелёный, соли желчных кислот, минеральные соли, индикатор (нейтральный красный).
Висмут-сульфитный агар предназначен для выделения сальмонелл в чистом виде из инфицированного материала. Содержит триптический гидролизат, глюкозу, факторы роста сальмонелл, бриллиантовый зелёный и агар. Дифференциальные свойства среды основаны на способности сальмонелл продуцировать сероводород, на их устойчивости к присутствию сульфида, бриллиантового зелёного и лимоннокислого висмута. Маркируются колонии в чёрный цвет сернистого висмута (методика схожа со средой Вильсона-Блера).
Вопрос-ответ
Как происходит дыхание грибов и бактерий?
Дыхание грибов и бактерий осуществляется через процессы, называемые клеточным дыханием. Грибы могут использовать как аэробное, так и анаэробное дыхание, в зависимости от наличия кислорода. Бактерии также могут быть аэробными или анаэробными, и некоторые из них способны к ферментации, что позволяет им выживать в условиях отсутствия кислорода.
Какие продукты образуются в результате дыхания грибов и бактерий?
В процессе дыхания грибы и бактерии могут производить различные продукты. Аэробное дыхание приводит к образованию углекислого газа и воды, тогда как анаэробное дыхание может приводить к образованию спиртов, кислот или газа, например, метана. Эти продукты играют важную роль в экосистемах и в различных биотехнологических процессах.
Как дыхание грибов и бактерий влияет на окружающую среду?
Дыхание грибов и бактерий имеет значительное влияние на экосистемы. Они участвуют в разложении органических веществ, что способствует возвращению питательных веществ в почву. Кроме того, их метаболические процессы могут влиять на уровень кислорода и углекислого газа в атмосфере, а также на качество почвы и воды.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите основные виды грибов и бактерий, которые участвуют в процессе дыхания. Понимание их биологии и функций поможет вам лучше осознать, как они влияют на экосистему и наше здоровье.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на роль грибов и бактерий в разложении органических веществ. Это поможет вам понять, как они способствуют поддержанию баланса в природе и какие процессы происходят в почве.
СОВЕТ №3
Используйте визуальные материалы, такие как схемы и графики, чтобы проиллюстрировать процессы дыхания грибов и бактерий. Это сделает вашу презентацию более наглядной и понятной для аудитории.
СОВЕТ №4
Подготовьте примеры из реальной жизни, где дыхание грибов и бактерий играет ключевую роль, например, в производстве пищи или в экологии. Это сделает вашу презентацию более интересной и актуальной для слушателей.