Domaines d'utilisation des micro-organismes. Application de micro-organismes en médecine, agriculture ; bienfaits des probiotiques. Bactéries dans le nasopharynx

26.07.2020

Habitats

La simplicité de la structure et la rapidité d’adaptation aux conditions environnementales ont aidé les bactéries à se propager sur une large zone de notre planète. Ils existent partout : eau, sol, air, organismes vivants - tout cela constitue l'habitat le plus acceptable pour les procaryotes.

Des bactéries ont été trouvées au pôle sud et dans les geysers. On les trouve au fond des océans, ainsi que dans les couches supérieures de l'enveloppe d'air terrestre. Les bactéries vivent partout, mais leur nombre dépend de conditions favorables. Par exemple, un grand nombre d’espèces bactériennes vivent dans les plans d’eau libres ainsi que dans le sol.

Caractéristiques structurelles

Une cellule bactérienne se distingue non seulement par le fait qu'elle ne possède pas de noyau, mais également par l'absence de mitochondries et de plastes. L'ADN de ce procaryote est situé dans une zone nucléaire particulière et présente l'apparence d'un nucléoïde fermé en anneau. Chez les bactéries, la structure cellulaire se compose d'une paroi cellulaire, d'une capsule, d'une membrane en forme de capsule, de flagelles, de pili et d'une membrane cytoplasmique. La structure interne est formée de cytoplasme, de granules, de mésosomes, de ribosomes, de plasmides, d'inclusions et de nucléoïdes.

La paroi cellulaire d'une bactérie remplit la fonction de défense et de soutien. Les substances peuvent y circuler librement en raison de la perméabilité. Cette coquille contient de la pectine et de l'hémicellulose. Certaines bactéries sécrètent un mucus spécial qui peut aider à protéger contre le dessèchement. Le mucus forme une capsule - un polysaccharide de composition chimique. Sous cette forme, la bactérie peut tolérer même des températures très élevées. Il remplit également d'autres fonctions, telles que l'adhérence sur toutes surfaces.

À la surface de la cellule bactérienne se trouvent de fines fibres protéiques appelées pili. Il peut y en avoir un grand nombre. Les pili aident la cellule à transmettre le matériel génétique et assurent également l'adhésion aux autres cellules.

Sous le plan de la paroi se trouve une membrane cytoplasmique à trois couches. Il garantit le transport des substances et joue également un rôle important dans la formation des spores.

Le cytoplasme des bactéries est constitué à 75 pour cent d’eau. Composition du cytoplasme :

Poissons;
les mésosomes ;
acides aminés;
des enzymes;
pigments;
sucre;
granules et inclusions;
nucléoïde

Le métabolisme chez les procaryotes est possible avec et sans la participation d'oxygène. La plupart d’entre eux se nourrissent de nutriments prêts à l’emploi d’origine organique. Très peu d’espèces sont capables de synthétiser des substances organiques à partir de substances inorganiques. Il s'agit de bactéries bleu-vert et de cyanobactéries, qui ont joué un rôle important dans la formation de l'atmosphère et sa saturation en oxygène.

la reproduction

Dans des conditions favorables à la reproduction, elle s'effectue par bourgeonnement ou par voie végétative. La reproduction asexuée se produit dans l'ordre suivant :

La cellule bactérienne atteint son volume maximum et contient l’apport nécessaire en nutriments.
La cellule s'allonge et un septum apparaît au milieu.
La division nucléotidique se produit à l'intérieur de la cellule.
L'ADN principal et séparé divergent.
La cellule se divise en deux.
Formation résiduelle de cellules filles.

Avec cette méthode de reproduction, il n’y a pas d’échange d’informations génétiques, donc toutes les cellules filles seront une copie exacte de la mère.

Le processus de reproduction bactérienne dans des conditions défavorables est plus intéressant. Les scientifiques ont découvert la capacité de reproduction sexuée des bactéries relativement récemment - en 1946. Les bactéries ne sont pas divisées en cellules femelles et reproductrices. Mais leur ADN est hétérogène. Lorsque deux de ces cellules se rapprochent, elles forment un canal pour le transfert d'ADN et un échange de sites se produit - la recombinaison. Le processus est assez long et aboutit à deux individus complètement nouveaux.

La plupart des bactéries sont très difficiles à observer au microscope car elles n’ont pas leur propre couleur. Peu de variétés sont de couleur violette ou verte en raison de leur teneur en bactériochlorophylle et en bactériopurpurine. Cependant, si l'on regarde certaines colonies de bactéries, il devient clair qu'elles libèrent des substances colorées dans leur environnement et acquièrent une couleur vive. Afin d'étudier les procaryotes plus en détail, ils sont colorés.

Classification

La classification des bactéries peut être basée sur des indicateurs tels que :

Formulaire
façon de voyager;
méthode d'obtention d'énergie;
des déchets;
degré de dangerosité.

Symbiotes de bactéries vivre en communauté avec d’autres organismes.

Bactéries saprophytes vivent d’organismes, de produits et de déchets organiques déjà morts. Ils contribuent aux processus de pourriture et de fermentation.

La pourriture nettoie la nature des cadavres et autres déchets organiques. Sans le processus de décomposition, il n’y aurait pas de cycle de substances dans la nature. Alors, quel est le rôle des bactéries dans le cycle des substances ?

Les bactéries en décomposition facilitent le processus de décomposition des composés protéiques, ainsi que des graisses et autres composés contenant de l'azote. Après avoir effectué une réaction chimique complexe, ils rompent les liaisons entre les molécules des organismes organiques et capturent les molécules de protéines et les acides aminés. Une fois décomposées, les molécules libèrent de l'ammoniac, du sulfure d'hydrogène et d'autres substances nocives. Ils sont toxiques et peuvent provoquer des intoxications chez les personnes et les animaux.

Les bactéries en décomposition se multiplient rapidement dans des conditions qui leur sont favorables. Comme ce ne sont pas seulement des bactéries bénéfiques, mais aussi nocives, afin d'éviter une pourriture prématurée des produits, les gens ont appris à les transformer : séchage, décapage, salage, fumage. Toutes ces méthodes de traitement tuent les bactéries et empêchent leur multiplication.

Les bactéries de fermentation, à l'aide d'enzymes, sont capables de décomposer les glucides. Les gens ont remarqué cette capacité dans l’Antiquité et utilisent encore ces bactéries pour fabriquer des produits à base d’acide lactique, des vinaigres et d’autres produits alimentaires.

Les bactéries, en collaboration avec d’autres organismes, effectuent un travail chimique très important. Il est très important de savoir quels types de bactéries existent et quels avantages ou inconvénients elles apportent à la nature.

Signification dans la nature et pour les humains

La grande importance de nombreux types de bactéries (dans les processus de décomposition et divers types de fermentation) a déjà été soulignée ci-dessus, c'est-à-dire remplissant un rôle sanitaire sur Terre.

Les bactéries jouent également un rôle important dans le cycle du carbone, de l’oxygène, de l’hydrogène, de l’azote, du phosphore, du soufre, du calcium et d’autres éléments. De nombreux types de bactéries contribuent à la fixation active de l’azote atmosphérique et le transforment en forme organique, contribuant ainsi à augmenter la fertilité des sols. Les bactéries qui décomposent la cellulose, qui est la principale source de carbone pour la vie des micro-organismes du sol, revêtent une importance particulière.

Les bactéries sulfato-réductrices sont impliquées dans la formation de pétrole et de sulfure d’hydrogène dans la boue médicinale, les sols et les mers. Ainsi, la couche d'eau saturée de sulfure d'hydrogène dans la mer Noire est le résultat de l'activité vitale des bactéries sulfato-réductrices. L'activité de ces bactéries dans les sols conduit à la formation de soude et à la salinisation du sol par la soude. Les bactéries sulfato-réductrices convertissent les nutriments présents dans les sols des plantations de riz sous une forme qui devient disponible pour les racines de la culture. Ces bactéries peuvent provoquer la corrosion des structures métalliques souterraines et sous-marines.

Grâce à l'activité vitale des bactéries, le sol est débarrassé de nombreux produits et organismes nuisibles et est saturé de précieux nutriments. Les préparations bactéricides sont utilisées avec succès pour lutter contre de nombreux types d'insectes nuisibles (pyrale du maïs, etc.).

De nombreux types de bactéries sont utilisés dans diverses industries pour produire de l'acétone, des alcools éthylique et butylique, de l'acide acétique, des enzymes, des hormones, des vitamines, des antibiotiques, des préparations protéiques-vitaminées, etc.

Sans bactéries, les processus de tannage du cuir, de séchage des feuilles de tabac, de production de soie, de caoutchouc, de transformation du cacao, du café, de trempage du chanvre, du lin et d'autres plantes à fibres libériennes, de la choucroute, du traitement des eaux usées, de la lixiviation des métaux, etc. sont impossibles.

En raison de la grande variété d’enzymes qu’ils synthétisent, les micro-organismes peuvent effectuer de nombreux processus chimiques de manière plus efficace et plus économique que si ces processus étaient réalisés par des méthodes chimiques. L'étude de l'activité biochimique des micro-organismes a permis de sélectionner les conditions de leur activité maximale en tant que producteurs de diverses enzymes utiles - agents responsables des réactions et processus chimiques nécessaires. Les micro-organismes sont de plus en plus utilisés dans diverses branches des industries chimiques et alimentaires, de l'agriculture et de la médecine.

Dans notre pays, une nouvelle industrie a été créée et se développe avec succès : la microbiologie, dont toute la production repose sur l'activité de micro-organismes.

Les micro-organismes à l'aide desquels les produits alimentaires sont fabriqués sont appelés culturels. Ils sont obtenus à partir de cultures pures isolées de cellules individuelles. Ces derniers sont conservés dans les collections des musées et fournis à diverses industries.

À la suite de réactions chimiques réalisées par des micro-organismes culturels, des matières premières végétales ou animales sont transformées en produits alimentaires. De nombreux produits alimentaires vitaux sont obtenus à l'aide de micro-organismes, et bien que leur production soit familière à l'homme depuis l'Antiquité, le rôle des micro-organismes y a été découvert relativement récemment.

Production de boulangerie.

La fabrication du pain repose sur l’activité des levures et des bactéries lactiques qui se développent dans la pâte. L'action combinée de ces micro-organismes conduit à la fermentation des sucres de la farine. La levure provoque la fermentation alcoolique et les bactéries lactiques provoquent la fermentation lactique. Les acides lactiques et autres qui en résultent acidifient la pâte, maintenant un niveau de pH optimal pour l'activité de la levure. Le dioxyde de carbone détend la pâte et accélère son mûrissement.

L'utilisation de micro-organismes culturels sous forme de levure de boulanger pressée, de levains séchés ou liquides améliore le goût et l'arôme du pain.

Production de fromage.

La fabrication du fromage repose sur l'activité de nombreux types de micro-organismes : bactéries lactiques (streptocoques thermophiles), bactéries propioniques, etc. Sous l'influence des bactéries lactiques, l'acide lactique s'accumule et le lait fermente sous l'influence d'autres micro-organismes bénéfiques ; , le fromage mûrit. Certains moules participent également à ce processus. Les bactéries présure et lactique produisent une dégradation profonde des protéines, du sucre et des graisses. Diverses bactéries provoquent l'accumulation d'acides volatils dans les fromages piquants, leur conférant un arôme spécifique.

Production de produits laitiers fermentés.

Le fromage cottage, la crème sure, le beurre, l'acidophilus et le yaourt sont préparés à partir de cultures pures utilisant diverses cultures starter. Le lait est pré-pasteurisé. Les bactéries lactiques mésophiles sont utilisées pour produire du fromage cottage et de la crème sure ; lait fermenté cuit, Varenets et produits similaires - streptocoques thermophiles et bacilles bulgares; acidophilus - bactéries lactiques tolérantes aux acides; kéfir - cultures starter à plusieurs composants composées de levures, d'acide lactique et souvent de bactéries acétiques. Pour fabriquer du beurre de culture, un levain de bactéries lactiques est ajouté à la crème pasteurisée et conservé jusqu'à l'acidité requise.

Brasserie, alcool, distillerie et production de vin.

Le vin, la bière, le kvas, la vodka et d'autres boissons sont préparés à l'aide de levure, qui provoque la fermentation alcoolique des liquides contenant du sucre. À la suite de la fermentation du liquide (moût, purée, jus, etc.), de l'alcool, du CO 2 et de petites quantités de sous-produits se forment. Les bactéries lactiques jouent un rôle de soutien : elles acidifient le milieu et facilitent l'activité des levures (par exemple dans la production de kvas). Dans la production d'alcool et de bière, des préparations enzymatiques d'origine fongique et bactérienne sont également utilisées pour saccharifier les purées.

Décapage et salage.

L'essence de cette méthode de conservation est de créer des conditions pour le développement préférentiel de certains micro-organismes - les bactéries lactiques - et de supprimer le développement d'autres - les bactéries putréfactives. Le chou, les concombres, les tomates, les pommes et les pastèques sont fermentés. Cette méthode est également utilisée lors du stockage des aliments du bétail pour un stockage à long terme - la masse verte provenant d'herbes, de résidus végétaux, etc. est fermentée. Ce processus est appelé ensilage des aliments.

Préparation d'acides organiques.

Les acides acétique, lactique et citrique sont également produits à l'aide de micro-organismes. L'acide lactique est produit par fermentation à partir de matières premières contenant du sucre - mélasse, amidon, lactosérum, etc.

Les bactéries lactiques sont cultivées sur des milieux contenant jusqu'à 15 % de sucre. Le rendement en acide lactique atteint 60 à 70 % de la masse de sucre contenue dans la purée.

La production industrielle de vinaigre à usage alimentaire repose sur la fermentation de l'acide acétique. Les bactéries acétiques dans des cuves spéciales sur copeaux de hêtre oxydent le milieu nutritif entrant - solution d'alcool acétique - en acide acétique.

L'acide citrique était auparavant obtenu à partir d'agrumes. Actuellement, il est également produit par fermentation. L'agent causal de la fermentation est le champignon Aspergillus niger, la principale matière première est la mélasse noire. La fermentation se produit dans une solution contenant 15 % de sucre dans des conditions aérobies à une température d'environ 30 °C. L'acide citrique est utilisé dans l'industrie de la confiserie, la production de boissons gazeuses, de sirops, la cuisine et les médicaments.

Quelles sont les bactéries: types de bactéries, leur classification

Les bactéries sont de minuscules micro-organismes apparus il y a plusieurs milliers d’années. Il est impossible de voir les microbes à l’œil nu, mais il ne faut pas oublier leur existence. Il existe un grand nombre de bacilles. La science de la microbiologie traite de leur classification, de leur étude, de leurs variétés, de leurs caractéristiques structurelles et de leur physiologie.

Les micro-organismes sont appelés différemment selon leur type d'action et leur fonction. Au microscope, vous pouvez observer comment ces petites créatures interagissent les unes avec les autres. Les premiers micro-organismes étaient de forme assez primitive, mais leur importance ne doit en aucun cas être sous-estimée. Dès le début, les bacilles se sont développés, ont créé des colonies et ont tenté de survivre dans des conditions climatiques changeantes. Différents vibrions sont capables d'échanger des acides aminés afin de croître et de se développer normalement.

Aujourd'hui, il est difficile de dire combien d'espèces de ces micro-organismes existent sur terre (ce nombre dépasse le million), mais les plus célèbres et leurs noms sont familiers à presque tout le monde. Peu importe le type de microbes qui existent ou comment ils s'appellent, ils ont tous un avantage : ils vivent en colonies, ce qui leur permet de s'adapter et de survivre beaucoup plus facilement.

Voyons d’abord quels micro-organismes existent. La classification la plus simple est bonne et mauvaise. Autrement dit, ceux qui sont nocifs pour le corps humain provoquent de nombreuses maladies, et ceux qui sont bénéfiques. Nous parlerons ensuite en détail des principales bactéries bénéfiques et donnerons leur description.

Vous pouvez également classer les micro-organismes selon leur forme et leurs caractéristiques. Beaucoup de gens se souviennent probablement que dans les manuels scolaires, il y avait un tableau spécial représentant divers micro-organismes, et à côté d'eux se trouvait la signification et leur rôle dans la nature. Il existe plusieurs types de bactéries :

cocci - petites boules qui ressemblent à une chaîne, car elles sont situées les unes après les autres ;
en forme de tige;
spirille, spirochètes (ont une forme alambiquée) ;
vibrions.

Bactéries de différentes formes

Nous avons déjà mentionné que l'une des classifications divise les microbes en types en fonction de leurs formes.

Les bactéries Bacillus présentent également certaines caractéristiques. Par exemple, il existe des types en forme de tige avec des pôles pointus, des extrémités épaissies, arrondies ou droites. En règle générale, les microbes en forme de bâtonnet sont très différents et sont toujours dans le chaos, ils ne s'alignent pas en chaîne (à l'exception des streptobacilles) et ne s'attachent pas les uns aux autres (à l'exception des diplobacilles).

Les microbiologistes incluent les streptocoques, les staphylocoques, les diplocoques et les gonocoques parmi les micro-organismes sphériques. Il peut s'agir de paires ou de longues chaînes de balles.

Les bacilles courbés sont des spirilles, des spirochètes. Ils sont toujours actifs mais ne produisent pas de spores. Spirilla est sans danger pour les personnes et les animaux. Vous pouvez distinguer les spirilles des spirochètes si vous faites attention au nombre de verticilles ; ils sont moins alambiqués et ont des flagelles spéciaux sur leurs membres.

Types de bactéries pathogènes

Par exemple, un groupe de micro-organismes appelés coques, et plus particulièrement les streptocoques et les staphylocoques, deviennent à l'origine de véritables maladies purulentes (furonculose, amygdalite streptococcique).

Les anaérobies vivent et se développent bien sans oxygène ; pour certains types de ces micro-organismes, l'oxygène devient mortel. Les microbes aérobies ont besoin d’oxygène pour prospérer.

Les archées sont des organismes unicellulaires pratiquement incolores.

Il faut se méfier des bactéries pathogènes, car elles provoquent des infections ; les micro-organismes à Gram négatif sont considérés comme résistants aux anticorps. Il existe de nombreuses informations sur le sol, les micro-organismes putréfiants, qui peuvent être nocifs ou bénéfiques.

En général, les spirilles ne sont pas dangereuses, mais certaines espèces peuvent provoquer du sodoku.

Types de bactéries bénéfiques

Même les écoliers savent que les bacilles peuvent être utiles et nocifs. Les gens connaissent certains noms d'oreille (staphylocoque, streptocoque, bacille de la peste). Ce sont des créatures nuisibles qui interfèrent non seulement avec l'environnement extérieur, mais aussi avec les humains. Il existe des bacilles microscopiques qui provoquent des intoxications alimentaires.

Vous devez absolument connaître des informations utiles sur l’acide lactique, les aliments et les micro-organismes probiotiques. Par exemple, les probiotiques, autrement dit les bons organismes, sont souvent utilisés à des fins médicales. Vous vous demandez peut-être : pour quoi ? Ils ne permettent pas aux bactéries nocives de se multiplier à l'intérieur d'une personne, renforcent les fonctions protectrices des intestins et ont un effet bénéfique sur le système immunitaire humain.

Les bifidobactéries sont également très bénéfiques pour les intestins. Les vibrions lactiques comprennent environ 25 espèces. On les trouve en grande quantité dans le corps humain, mais ils ne sont pas dangereux. Au contraire, ils protègent le tractus gastro-intestinal des microbes putréfiants et autres.

En parlant de bons, on ne peut manquer de mentionner les énormes espèces de streptomycètes. Ils sont connus de ceux qui ont pris du chloramphénicol, de l'érythromycine et des médicaments similaires.

Il existe des micro-organismes tels que l'azotobacter. Ils vivent dans le sol pendant de nombreuses années, ont un effet bénéfique sur le sol, stimulent la croissance des plantes et nettoient le sol des métaux lourds. Ils sont indispensables en médecine, en agriculture, en médecine et dans l’industrie alimentaire.

Types de variabilité bactérienne

De par leur nature, les microbes sont très inconstants, ils meurent rapidement, ils peuvent être spontanés ou induits. Nous n'entrerons pas dans les détails de la variabilité des bactéries, car cette information est plus intéressante pour ceux qui s'intéressent à la microbiologie et à toutes ses branches.

Types de bactéries pour fosses septiques

Les résidents des maisons privées comprennent le besoin urgent de purifier les eaux usées ainsi que les puisards. Aujourd’hui, vous pouvez nettoyer les canalisations rapidement et efficacement à l’aide de bactéries spéciales pour fosses septiques. C'est un énorme soulagement pour une personne, car nettoyer les égouts n'est pas une tâche agréable.

Nous avons déjà expliqué où est utilisé le traitement biologique des eaux usées et parlons maintenant du système lui-même. Les bactéries pour fosses septiques sont cultivées en laboratoire ; elles tuent les odeurs désagréables des eaux usées, désinfectent les puits de drainage, les puisards et réduisent le volume des eaux usées. Il existe trois types de bactéries utilisées pour les fosses septiques :

aérobique;
anaérobie;
vivant (bioactivateurs).

Très souvent, les gens utilisent des méthodes de nettoyage combinées. Suivez strictement les instructions sur le produit, en vous assurant que le niveau d'eau est propice à la survie normale des bactéries. Pensez également à utiliser le drain au moins une fois toutes les deux semaines pour donner à manger aux bactéries, sinon elles mourront. N'oubliez pas que le chlore contenu dans les poudres et liquides de nettoyage tue les bactéries.

Les bactéries les plus populaires sont le Docteur Robic, Septifos, Waste Treat.

Types de bactéries dans l'urine

En théorie, il ne devrait y avoir aucune bactérie dans l'urine, mais après diverses actions et situations, de minuscules micro-organismes s'installent où ils veulent : dans le vagin, dans le nez, dans l'eau, etc. Si des bactéries sont détectées lors des tests, cela signifie que la personne souffre de maladies des reins, de la vessie ou des uretères. Les micro-organismes pénètrent dans l’urine de plusieurs manières. Avant le traitement, il est très important d’examiner et de déterminer avec précision le type de bactérie et la voie d’entrée. Ceci peut être déterminé par culture biologique d’urine, lorsque les bactéries sont placées dans un habitat favorable. Ensuite, la réaction des bactéries à divers antibiotiques est vérifiée.

Nous vous souhaitons de toujours rester en bonne santé. Prenez soin de vous, lavez-vous les mains régulièrement, protégez votre corps des bactéries nocives !

Introduction

La biotechnologie moderne repose sur les réalisations des sciences naturelles, de l’ingénierie, de la technologie, de la biochimie, de la microbiologie, de la biologie moléculaire et de la génétique. Les méthodes biologiques sont utilisées pour lutter contre la pollution de l'environnement et les ravageurs des organismes végétaux et animaux. Les réalisations de la biotechnologie comprennent également l'utilisation d'enzymes immobilisées, la production de vaccins synthétiques et l'utilisation de la technologie cellulaire dans la sélection.

Les bactéries, champignons, algues, lichens, virus et protozoaires jouent un rôle important dans la vie humaine. Depuis l’Antiquité, les gens les utilisent dans la fabrication du pain, de la fabrication du vin et de la bière, ainsi que dans diverses industries.

Les micro-organismes aident les humains à produire des protéines nutritives efficaces et du biogaz. Ils sont utilisés lors de l'application de méthodes biotechniques de purification de l'air et des eaux usées, lors de l'utilisation de méthodes biologiques pour exterminer les parasites agricoles, lors de l'obtention de médicaments et lors de la destruction des déchets.

L'objectif principal de ce travail est d'étudier les méthodes et conditions de culture des micro-organismes.

· Familiarisez-vous avec les domaines d'application des micro-organismes

· Étudier la morphologie et la physiologie des micro-organismes

· Étudier les principaux types et la composition des milieux nutritifs

· Donner le concept et se familiariser avec le bioréacteur

· Révéler les méthodes de base de la culture des micro-organismes

Morphologie et physiologie des micro-organismes

Morphologie

Classification des micro-organismes

Bactéries

Les bactéries sont des micro-organismes procaryotes unicellulaires. Leur taille est mesurée en micromètres (µm). Il en existe trois formes principales : les bactéries sphériques - coques, en forme de bâtonnet et alambiquées.

Cocci(du grec kokkos - grain) ont une forme sphérique ou légèrement allongée. Ils diffèrent les uns des autres selon la façon dont ils se situent après division. Les coques situées seules sont des microcoques et les coques situées par paires sont des diplocoques. Les streptocoques se divisent dans un plan et après division ne divergent pas, formant des chaînes (grec streptos - chaîne). Les tétracoques forment des combinaisons de quatre coques à la suite d'une division en deux plans mutuellement perpendiculaires, les sarcina (lat. sarcio - lier) sont formés par division en trois plans mutuellement perpendiculaires et ressemblent à des grappes de 8 à 16 coques. À la suite d'une division aléatoire, les staphylocoques forment des grappes ressemblant à une grappe de raisin (staphyle grec - grappe de raisin).

En forme de tige les bactéries (grec bactérie - bâton) capables de former des spores sont appelées bacilles si la spore n'est pas plus large que le bâton lui-même, et clostridies si le diamètre de la spore dépasse le diamètre du bâton. Les bactéries en forme de bâtonnet, contrairement aux coques, sont diverses par la taille, la forme et la disposition des cellules : courtes (1 à 5 µm), épaisses, aux extrémités arrondies, bactéries du groupe intestinal ; bacilles tuberculeux minces et légèrement courbés ; minces bâtonnets diphtériques situés en biais; gros bacilles charbonneux (3-8 microns) avec des extrémités « coupées », formant de longues chaînes - streptobacilles.

À serti Les formes de bactéries comprennent les vibrions, qui ont une forme légèrement incurvée en forme de virgule (Vibrio cholera) et les spirilles, constituées de plusieurs boucles. Les formes alambiquées incluent également Campylobacter, qui, au microscope, ressemble aux ailes d'une mouette volante.

Structure d'une cellule bactérienne.

Les éléments structurels d’une cellule bactérienne peuvent être divisés en :

a) éléments structurels permanents - sont présents dans chaque type de bactérie tout au long de la vie de la bactérie ; c'est la paroi cellulaire, la membrane cytoplasmique, le cytoplasme, le nucléoïde ;

B) des éléments structurels instables que tous les types de bactéries ne sont pas capables de former, et les bactéries qui les forment peuvent les perdre et les acquérir à nouveau en fonction des conditions d'existence. Ce sont la capsule, les inclusions, les pili, les spores, les flagelles.

Riz. 1.1. Structure des cellules bactériennes

Paroi cellulaire couvre toute la surface de la cellule. Les bactéries à Gram positif ont une paroi cellulaire plus épaisse : jusqu'à 90 % est un composé polymère de peptidoglycane associé à des acides teichoïques et à une couche de protéines. Chez les bactéries à Gram négatif, la paroi cellulaire est plus fine, mais de composition plus complexe : elle est constituée d'une fine couche de peptidoglycane, de lipopolysaccharides et de protéines ; il est recouvert d'une membrane externe.

Fonctions de la paroi cellulaireest-ce que c'est ça :

Est une barrière osmotique

Détermine la forme de la cellule bactérienne,

Protège la cellule des influences environnementales,

Transporte une variété de récepteurs qui facilitent la fixation des phages, des colicines, ainsi que de divers composés chimiques,

À travers la paroi cellulaire, les nutriments pénètrent dans la cellule et les produits métaboliques sont libérés.

L'antigène O est localisé dans la paroi cellulaire et l'endotoxine (lipide A) des bactéries y est associée.

Membrane cytoplasmique

Adjacent à la paroi cellulaire bactérienne membrane cytoplasmique , dont la structure est similaire aux membranes des eucaryotes ( est constitué d'une bicouche lipidique, principalement des phospholipides avec des protéines de surface et intégrales intégrées). Elle fournit:

Perméabilité sélective et transport des substances solubles dans la cellule,

Transport d'électrons et phosphorylation oxydative,

Isolement d'exoenzymes hydrolytiques, biosynthèse de divers polymères.

La membrane cytoplasmique limite cytoplasme bactérien , qui représente structure granulaire. Localisé dans le cytoplasme ribosomes et bactérien nucléoïde, il peut également contenir des inclusions et plasmides(ADN extrachromosomique). En plus des structures obligatoires, les cellules bactériennes peuvent avoir des spores.

Cytoplasme- Le contenu interne, semblable à un gel, de la cellule bactérienne est imprégné de structures membranaires qui créent un système rigide. Le cytoplasme contient des ribosomes (dans lesquels s'effectue la biosynthèse des protéines), des enzymes, des acides aminés, des protéines et des acides ribonucléiques.

Nucléoïde- Il s'agit d'un chromosome bactérien, un double brin d'ADN, fermé en anneau, associé au mésosome. Contrairement au noyau des eucaryotes, le brin d'ADN est librement localisé dans le cytoplasme et ne possède pas de membrane nucléaire, de nucléole ou de protéines histones. Le brin d'ADN est plusieurs fois plus long que la bactérie elle-même (par exemple, E. coli a une longueur de chromosome supérieure à 1 mm).

En plus du nucléoïde, le cytoplasme peut contenir des facteurs d'hérédité extrachromosomiques appelés plasmides. Ce sont des brins d’ADN courts et circulaires attachés aux mésosomes.

Inclusions sont contenus dans le cytoplasme de certaines bactéries sous forme de grains détectables par microscopie. Il s’agit principalement d’un apport de nutriments.

Buvait(latin pili - poils) sinon cils, fimbriae, fimbriae, villosités - processus filiformes courts à la surface des bactéries.

Flagelles. De nombreux types de bactéries sont capables de se déplacer grâce à la présence de flagelles. Parmi les bactéries pathogènes, ce n'est que parmi les bâtonnets et les formes alambiquées qu'il existe des espèces mobiles. Les flagelles sont de fins fils élastiques dont la longueur, chez certaines espèces, est plusieurs fois supérieure à la longueur du corps de la bactérie elle-même.

Le nombre et l'emplacement des flagelles sont une espèce caractéristique des bactéries. On distingue les bactéries : les monotriches - avec un flagelle à l'extrémité du corps, les lophotriches - avec un faisceau de flagelles à l'extrémité, les amphitriches, qui ont des flagelles aux deux extrémités, et les péritriches, dans lesquelles les flagelles sont situés sur toute la surface de le corps. Les monotriches comprennent Vibrio cholerae, les péritriches incluent Salmonella typhoïde.

Capsule- la couche muqueuse externe que possèdent de nombreuses bactéries. Chez certaines espèces, il est si fin qu'il ne peut être détecté qu'au microscope électronique : il s'agit d'une microcapsule. Chez d'autres types de bactéries, la capsule est bien définie et visible au microscope optique conventionnel - il s'agit d'une macrocapsule.

Mycoplasmes

Les mycoplasmes sont des procaryotes, leurs tailles sont comprises entre 125 et 200 nm. Ce sont les plus petits microbes cellulaires, leur taille est proche de la limite de résolution d'un microscope optique. Ils n'ont pas de paroi cellulaire. L'absence de paroi cellulaire est associée aux caractéristiques des mycoplasmes. Ils n’ont pas de forme constante, on trouve donc des formes sphériques, ovales et filiformes.

Rickettsie

Chlamydia

Actinomycètes

Les actinomycètes sont des micro-organismes unicellulaires appartenant à la famille des procaryotes. Leurs cellules ont la même structure que les bactéries : une paroi cellulaire contenant du peptidoglycane, une membrane cytoplasmique ; le cytoplasme contient le nucléoïde, les ribosomes, les mésosomes et les inclusions intracellulaires. Par conséquent, les actinomycètes pathogènes sont sensibles aux médicaments antibactériens. En même temps, ils ont une forme de fils entrelacés ramifiés semblables à ceux des champignons, et certains actinomycètes appartenant à la famille des Strentomycètes se reproduisent par des spores. D'autres familles d'actinomycètes se reproduisent par fragmentation, c'est-à-dire par désintégration des filaments en fragments séparés.

Les actinomycètes sont répandus dans l’environnement, notamment dans le sol, et participent au cycle des substances dans la nature. Parmi les actinomycètes, on trouve des producteurs d’antibiotiques, de vitamines et d’hormones. La plupart des antibiotiques actuellement utilisés sont produits par les actinomycètes. Ce sont la streptomycine, la tétracycline et autres.

Spirochètes.

Les spirochètes sont des procaryotes. Ils ont des caractéristiques communes aux bactéries et aux micro-organismes protozoaires. Ce sont des microbes unicellulaires, en forme de cellules longues, minces et courbées en spirale, capables de se déplacer activement. Dans des conditions défavorables, certains d’entre eux peuvent se transformer en kystes.

Des études au microscope électronique ont permis d'établir la structure des cellules spirochètes. Ce sont des cylindres cytoplasmiques entourés d'une membrane cytoplasmique et d'une paroi cellulaire contenant du peptidoglycane. Le cytoplasme contient des nucléoïdes, des ribosomes, des mésosomes et des inclusions.

Sous la membrane cytoplasmique se trouvent des fibrilles qui assurent divers mouvements des spirochètes - translation, rotation, flexion.

Représentants pathogènes des spirochètes : Treponema pallidum - provoque la syphilis, Borrelia recurrentis - fièvre récurrente, Borrelia burgdorferi - maladie de Lyme, Leptospira interrogans - leptospirose.

Champignons

Les champignons (Fungi, Mycetes) sont des eucaryotes, des plantes inférieures dépourvues de chlorophylle et ne synthétisent donc pas de composés organiques carbonés, c'est-à-dire qu'ils sont hétérotrophes, ont un noyau différencié et sont recouverts d'une coquille contenant de la chitine. Contrairement aux bactéries, les champignons n’ont pas de peptidoglycane dans leur coquille et sont donc insensibles aux pénicillines. Le cytoplasme des champignons est caractérisé par la présence d'un grand nombre d'inclusions et de vacuoles diverses.

Parmi les champignons microscopiques (micromycètes), il existe des micro-organismes unicellulaires et multicellulaires qui diffèrent par leur morphologie et leurs méthodes de reproduction. Les champignons se caractérisent par diverses méthodes de reproduction : division, fragmentation, bourgeonnement et formation de spores - asexuées et sexuées.

Dans les études microbiologiques, on rencontre le plus souvent des moisissures, des levures et des représentants du groupe des champignons dits imparfaits.

Moule forment un mycélium typique qui s'étend le long du substrat nutritif. Des branches aériennes s'élèvent du mycélium et se terminent par des fructifications de formes diverses portant des spores.

Les moisissures mucor ou capitatées (Mucor) sont des champignons unicellulaires avec une fructification sphérique remplie d'endospores.

Les moisissures du genre Aspergillus sont des champignons multicellulaires dont la fructification ressemble, au microscope, à la pointe d'un arrosoir projetant des jets d'eau ; d'où le nom de « moule à arrosage ». Certaines espèces d'Aspergillus sont utilisées industriellement pour produire de l'acide citrique et d'autres substances. Il existe des espèces qui provoquent des maladies de la peau et des poumons chez l'homme - l'aspergillose.

Les moisissures du genre Penicillum, ou racèmes, sont des champignons multicellulaires dotés d'un corps fructifère en forme de brosse. Le premier antibiotique, la pénicilline, a été obtenu à partir de certains types de moisissures vertes. Parmi les pénicilliums, il existe des espèces pathogènes pour l'homme qui provoquent la pénicilliose.

Différents types de moisissures peuvent entraîner la détérioration des produits alimentaires, des médicaments et des produits biologiques.

Levure - les levures (Saccharomycètes, Blastomycètes) ont la forme de cellules rondes ou ovales, plusieurs fois plus grandes que les bactéries. La taille moyenne des cellules de levure est approximativement égale au diamètre d'un globule rouge (7 à 10 microns).

Virus

Virus- (lat. virus poison) - les plus petits micro-organismes qui n'ont pas de structure cellulaire, de système de synthèse de protéines et ne sont capables de se reproduire que dans les cellules de formes de vie hautement organisées. Ils sont répandus dans la nature et affectent les animaux, les plantes et d’autres micro-organismes.

La particule virale mature, appelée virion, est constituée d'acide nucléique - du matériel génétique (ADN ou ARN) qui transporte des informations sur plusieurs types de protéines nécessaires à la formation d'un nouveau virus - recouvert d'une enveloppe protéique protectrice - la capside. La capside est constituée de sous-unités protéiques identiques appelées capsomères. Les virus peuvent également avoir une enveloppe lipidique sur une capside ( supercapside), formé à partir de la membrane de la cellule hôte. La capside est constituée de protéines codées par le génome viral et sa forme sous-tend la classification des virus basée sur leurs caractéristiques morphologiques. Les virus complexes codent également pour des protéines spéciales qui contribuent à l’assemblage des capsides. Les complexes de protéines et d'acides nucléiques sont appelés nucléoprotéines, et le complexe de protéines de capside virale avec l'acide nucléique viral est appelé nucléocapside.

Riz. 1.4. Structure schématique du virus : 1 - noyau (ARN simple brin) ; 2 - coque protéique (Capside); 3 - membrane lipoprotéique supplémentaire; 4 - Capsomères (parties structurelles de la Capside).

Physiologie des micro-organismes

La physiologie des micro-organismes étudie l'activité vitale des cellules microbiennes, les processus de leur nutrition, de leur respiration, de leur croissance, de leur reproduction et leurs modèles d'interaction avec l'environnement.

Métabolisme

Métabolisme– un ensemble de processus biochimiques visant à obtenir de l’énergie et à reproduire le matériel cellulaire.

Caractéristiques du métabolisme chez les bactéries :

1) variété de substrats utilisés ;

2) l'intensité des processus métaboliques ;

4) la prédominance des processus de désintégration sur les processus de synthèse ;

5) la présence d'exo- et d'endoenzymes du métabolisme.

Métabolisme se compose de deux processus interdépendants : le catabolisme et l’anabolisme.

Catabolisme(métabolisme énergétique) est le processus de décomposition de grosses molécules en molécules plus simples, à la suite de quoi de l'énergie est libérée, qui s'accumule sous forme d'ATP :

a) la respiration ;

b) fermentation.

Anabolisme(métabolisme constructif) – assure la synthèse des macromolécules à partir desquelles la cellule est construite :

a) anabolisme (avec dépense énergétique) ;

b) catabolisme (avec libération d'énergie) ;

Dans ce cas, l'énergie obtenue lors du processus de catabolisme est utilisée. Le métabolisme bactérien se caractérise par un rythme de processus élevé et une adaptation rapide aux conditions environnementales changeantes.

Dans une cellule microbienne, les enzymes sont des catalyseurs biologiques. Par structure, ils se distinguent :

1) enzymes simples (protéines) ;

2) complexe ; se composent de protéines (centre actif) et de parties non protéiques ; nécessaire à l’activation enzymatique.

Selon le lieu d'action, ils distinguent :

1) les exoenzymes (agissent à l'extérieur de la cellule ; participent à la dégradation des grosses molécules qui ne peuvent pas pénétrer à l'intérieur de la cellule bactérienne ; caractéristique des bactéries à Gram positif) ;

2) endoenzymes (agissent dans la cellule elle-même, assurant la synthèse et la dégradation de diverses substances).

Selon les réactions chimiques qu'elles catalysent, toutes les enzymes sont divisées en six classes :

1) les oxydoréductases (catalysent les réactions redox entre deux substrats) ;

2) transférases (effectuer le transfert intermoléculaire de groupes chimiques) ;

3) hydrolases (effectuer le clivage hydrolytique des liaisons intramoléculaires) ;

4) lyases (attachent des groupes chimiques à deux liaisons et effectuent également des réactions inverses) ;

5) isomérases (effectuer des processus d'isomérisation, assurer une conversion interne avec formation de divers isomères);

6) ligases, ou synthétases (elles relient deux molécules, entraînant le clivage des liaisons pyrophosphate dans la molécule d'ATP).

Nutrition

La nutrition fait référence aux processus d’entrée et de sortie des nutriments dans et hors des cellules. La nutrition assure avant tout la reproduction cellulaire et le métabolisme.

Diverses substances organiques et inorganiques pénètrent dans la cellule bactérienne pendant la nutrition. Les bactéries n'ont pas d'organes nutritionnels spéciaux. Les substances pénètrent sur toute la surface de la cellule sous forme de petites molécules. Cette façon de manger s'appelle holophyte. Une condition nécessaire au passage des nutriments dans la cellule est leur solubilité dans l'eau et leur faible valeur (c'est-à-dire que les protéines doivent être hydrolysées en acides aminés, les glucides en di- ou monosaccharides, etc.).

Le principal régulateur de l'entrée de substances dans la cellule bactérienne est la membrane cytoplasmique. Il existe quatre mécanismes principaux d’entrée d’une substance :

-diffusion passive- selon un gradient de concentration, gourmand en énergie, sans spécificité de substrat ;

- diffusion facilitée- selon un gradient de concentration, spécifique au substrat, gourmand en énergie, réalisé avec la participation de protéines spécialisées perméable;

- transport actif contre un gradient de concentration, spécifiques au substrat (protéines de liaison spéciales en complexe avec des perméases), consommatrices d'énergie (en raison de l'ATP), les substances pénètrent dans la cellule sous une forme chimiquement inchangée ;

- translocation (transfert de groupe) - contre un gradient de concentration, grâce au système phosphotransférase, des substances énergivores (principalement des sucres) pénètrent dans la cellule sous forme forphorylée.

Éléments chimiques de base - organogènes nécessaire à la synthèse des composés organiques - carbone, azote, hydrogène, oxygène.

Types de nourriture. Une variété de régimes alimentaires contribue à la propagation généralisée des bactéries. Les microbes ont besoin de carbone, d'oxygène, d'azote, d'hydrogène, de soufre, de phosphore et d'autres éléments (organogènes).

Selon la source de carbone, les bactéries sont divisées en :

1) autotrophes (utiliser des substances inorganiques - CO2) ;

2) hétérotrophes ;

3) métatrophes (utiliser des substances organiques de nature inanimée) ;

4) paratrophes (utiliser des substances organiques de nature vivante).

Les processus nutritionnels doivent répondre aux besoins énergétiques de la cellule bactérienne.

En fonction des sources d'énergie, les micro-organismes sont divisés en :

1) phototrophes (capables d'utiliser l'énergie solaire) ;

2) chimiotrophes (obtiennent de l'énergie grâce à des réactions redox) ;

3) chimiolithotrophes (utiliser des composés inorganiques) ;

4) chimioorganotrophes (utiliser des substances organiques).

Parmi les bactéries figurent :

1) prototrophes (capables de synthétiser eux-mêmes les substances nécessaires à partir de substances peu organisées) ;

2) auxotrophes (ce sont des mutants de prototrophes qui ont perdu des gènes ; ils sont responsables de la synthèse de certaines substances - vitamines, acides aminés, et ont donc besoin de ces substances sous forme finie).

Les micro-organismes assimilent les nutriments sous forme de petites molécules, de sorte que les protéines, les polysaccharides et autres biopolymères ne peuvent servir de sources de nutrition qu'après avoir été décomposés par les exoenzymes en composés plus simples.

Respiration des micro-organismes.

Les micro-organismes obtiennent de l'énergie par la respiration. La respiration est le processus biologique de transfert d'électrons à travers la chaîne respiratoire des donneurs aux accepteurs avec formation d'ATP. Selon quel est l'accepteur d'électrons final, il existe respiration aérobie et anaérobie. Dans la respiration aérobie, l'accepteur final d'électrons est l'oxygène moléculaire (O 2), dans la respiration anaérobie, l'oxygène lié (-NO 3, =SO 4, =SO 3).

Respiration aérobie donneur d'hydrogène H 2 O

Respiration anaérobie

Oxydation des nitrates du NO 3

(anaérobies facultatifs) donneur d'hydrogène N 2

Oxydation au sulfate de SO 4

(anaérobies obligatoires) donneur d'hydrogène H 2 S

Selon le type de respiration, on distingue quatre groupes de micro-organismes.

1.Obliger(strict) aérobies. Ils ont besoin d’oxygène moléculaire (atmosphérique) pour respirer.

2.Microaérophiles nécessitent une concentration réduite (faible pression partielle) d’oxygène libre. Pour créer ces conditions, du CO 2 est généralement ajouté au mélange gazeux destiné à la culture, par exemple jusqu'à une concentration de 10 pour cent.

3.Anaérobies facultatives peut consommer du glucose et se reproduire dans des conditions aérobies et anaérobies. Parmi eux, il existe des micro-organismes tolérants à des concentrations relativement élevées (proches de l'atmosphère) d'oxygène moléculaire - c'est-à-dire aérotolérant,

ainsi que des micro-organismes capables, dans certaines conditions, de passer de la respiration anaérobie à la respiration aérobie.

4.Anaérobies strictes se reproduire uniquement dans des conditions anaérobies, c'est-à-dire à de très faibles concentrations d'oxygène moléculaire, qui, à des concentrations élevées, est destructeur pour eux. Biochimiquement, la respiration anaérobie se déroule selon le type de processus de fermentation ; l'oxygène moléculaire n'est pas utilisé.

La respiration aérobie est énergétiquement plus efficace (plus d’ATP est synthétisée).

Au cours du processus de respiration aérobie, des produits d'oxydation toxiques se forment (H 2 O 2 - peroxyde d'hydrogène, -O 2 - radicaux libres d'oxygène), contre lesquels des enzymes spécifiques protègent, principalement la catalase, la peroxydase, peroxyde dismutase. Les anaérobies manquent de ces enzymes, tout comme système de régulation du potentiel redox (rH 2).

Croissance et reproduction des bactéries

La croissance bactérienne est une augmentation de la taille des cellules bactériennes sans augmenter le nombre d'individus dans la population.

La reproduction des bactéries est un processus qui assure une augmentation du nombre d'individus dans une population. Les bactéries se caractérisent par un taux de reproduction élevé.

La croissance précède toujours la reproduction. Les bactéries se reproduisent par fission binaire transversale, dans laquelle deux cellules filles identiques sont formées à partir d'une cellule mère.

Le processus de division cellulaire bactérienne commence par la réplication de l’ADN chromosomique. Au point de fixation du chromosome à la membrane cytoplasmique (point réplicateur), une protéine initiatrice agit, ce qui provoque la rupture de l'anneau chromosomique, puis une déspiralisation de ses fils se produit. Les fils se déroulent et le deuxième fil s'attache à la membrane cytoplasmique au point pro-réplicateur, qui est diamétralement opposé au point réplicateur. Grâce aux ADN polymérases, une copie exacte de chaque brin est réalisée le long de la matrice. Le doublement du matériel génétique est un signal pour doubler le nombre d'organites. Dans les mésosomes septaux, un septum est en cours de construction qui divise la cellule en deux. L'ADN double brin est hélicoïdal, tordu en anneau au point de fixation à la membrane cytoplasmique. C'est un signal pour que les cellules se dispersent le long du septum. Deux individus filles sont formés.

La reproduction des bactéries est déterminée par la durée d'une génération. C'est la période pendant laquelle se produit la division cellulaire. La durée de génération dépend du type de bactérie, de l'âge, de la composition du milieu nutritif, de la température, etc.

Média culturel

Pour la culture des bactéries, on utilise des milieux nutritifs qui présentent un certain nombre d'exigences.

1. Valeur nutritionnelle. Les bactéries doivent contenir tous les nutriments nécessaires.

2. Isotonicité. Les bactéries doivent contenir un ensemble de sels pour maintenir la pression osmotique, une certaine concentration de chlorure de sodium.

3. pH (acidité) optimal de l'environnement. L'acidité du milieu assure le fonctionnement des enzymes bactériennes ; pour la plupart des bactéries, il est compris entre 7,2 et 7,6.

4. Potentiel électronique optimal, indiquant la teneur en oxygène dissous dans le milieu. Il doit être élevé pour les aérobies et faible pour les anaérobies.

5. Transparence (une croissance de bactéries a été observée, notamment pour les milieux liquides).

6. Stérilité (absence d'autres bactéries).

Classification des milieux de culture

1. Par origine :

1) naturel (lait, gélatine, pommes de terre, etc.) ;

2) artificiel - milieux préparés à partir de composants naturels spécialement préparés (peptone, aminopeptide, extrait de levure, etc.) ;

3) synthétique - milieux de composition connue, préparés à partir de composés inorganiques et organiques chimiquement purs (sels, acides aminés, glucides, etc.).

2. Par composition :

1) simple - gélose à l'extrait de viande, bouillon à l'extrait de viande, gélose Hottinger, etc.;

2) complexe - ceux-ci sont simples avec l'ajout d'un composant nutritionnel supplémentaire (sang, gélose au chocolat) : bouillon sucré,

bouillon biliaire, gélose au lactosérum, gélose jaune-sel, milieu Kitt-Tarozzi, milieu Wilson-Blair, etc.

3. Par cohérence :

1) solide (contient 3 à 5 % d’agar-agar) ;

2) semi-liquide (0,15-0,7 % d'agar-agar) ;

3) liquide (ne contient pas d'agar-agar).

Gélose- polysaccharide de composition complexe issu d'algues, principal durcisseur des milieux denses (solides).

4. Selon la finalité du PS, on les distingue :

Diagnostic différentiel

Électif

Sélectif

Inhibiteur

Médias pour maintenir la culture

Cumulatif (saturation, enrichissement)

Conservateur

Essais.

Les milieux de diagnostic différentiel sont des milieux complexes sur lesquels des micro-organismes de différentes espèces se développent différemment, en fonction des propriétés biochimiques de la culture. Ils sont conçus pour identifier les espèces de micro-organismes et sont largement utilisés en bactériologie clinique et en recherche génétique.

Les PS sélectifs, inhibiteurs et électifs sont conçus pour cultiver un type strictement défini de micro-organisme. Ces milieux servent à isoler les bactéries de populations mixtes et à les différencier des espèces similaires. Diverses substances sont ajoutées à leur composition qui suppriment la croissance de certaines espèces et n'affectent pas la croissance d'autres.

Le milieu peut être rendu sélectif grâce à la valeur du pH. Récemment, des agents antimicrobiens tels que des antibiotiques et d'autres substances chimiothérapeutiques ont été utilisés comme substances conférant un caractère sélectif aux milieux.

Les PS sélectifs ont trouvé une large application dans l’isolement d’agents pathogènes d’infections intestinales. Lors de l'ajout de malachite ou de vert brillant, de sels biliaires (en particulier d'acide taurocholique sodique), de quantités importantes de sels de chlorure de sodium ou de citrate, la croissance d'Escherichia coli est supprimée, mais la croissance des bactéries coliformes pathogènes n'est pas altérée. Certains médias électoraux sont préparés avec l'ajout d'antibiotiques.

Les milieux de maintien de la culture sont conçus de manière à ne pas contenir de substances sélectives pouvant provoquer une variabilité des cultures.

Les PS cumulatifs (enrichissement, saturation) sont des milieux dans lesquels certains types de cultures ou groupes de cultures poussent plus rapidement et plus intensément que celles qui les accompagnent. Lors de la culture sur ces milieux, on n'utilise généralement pas de substances inhibitrices, mais au contraire, on crée des conditions favorables pour les espèces spécifiques présentes dans le mélange. La base des milieux d'accumulation est la bile et ses sels, le tétrathionate de sodium, divers colorants, les sels de sélénite, les antibiotiques, etc.

Des milieux de conservation sont utilisés pour l’ensemencement initial et le transport du matériel d’essai.

Il existe également des PS de contrôle, utilisés pour surveiller la stérilité et la contamination bactérienne générale des antibiotiques.

5. Sur la base de l'ensemble des nutriments, on distingue :

Milieux minimaux, qui ne contiennent que suffisamment de sources de nourriture pour la croissance ;

Médias riches contenant de nombreuses substances supplémentaires.

6. En fonction de l'échelle d'utilisation, les PS sont divisés en :

> production (technologique) ;

> des environnements de recherche scientifique de portée limitée.

Le PS industriel doit être accessible, économique, pratique à préparer et à utiliser pour une culture à grande échelle. En règle générale, les milieux destinés à la recherche scientifique sont synthétiques et riches en nutriments.

Sélection de matières premières pour la construction de milieux nutritifs

La qualité du PS est largement déterminée par l'exhaustivité de la composition des substrats nutritifs et des matières premières utilisées pour leur préparation. La grande variété de types de sources de matières premières pose la tâche difficile de sélectionner les plus prometteuses et adaptées à la construction de PS de la qualité requise. Le rôle décisif dans cette problématique est joué tout d'abord par les indicateurs biochimiques de la composition de la matière première, dont dépend le choix de la méthode et des modes de transformation afin d'utiliser le plus complètement et le plus efficacement le nutriments qu'il contient.

Pour obtenir du PS aux propriétés particulièrement intéressantes, des sources traditionnelles de protéines d'origine animale sont utilisées, à savoir viande bovins (bovins), caséine, poisson et ses produits. Les PS les plus développés et les plus utilisés sont ceux à base de viande bovine.

Compte tenu de la pénurie de sprat caspien, qui a été largement utilisé dans un passé récent, des produits non alimentaires moins chers et plus accessibles de l'industrie de la pêche ont commencé à être utilisés pour obtenir des bases nutritionnelles de poisson - krill sec, déchets de transformation de la viande de krill, filets de goberge et ses caviar trop mûr. La plus répandue est la farine d'aliments pour poissons (FFM), qui répond aux exigences de valeur biologique, de disponibilité et de norme relative.

Les PS à base de caséine, qui contiennent tous les composants présents dans le lait : matières grasses, lactose, vitamines, enzymes et sels, sont assez répandus. Cependant, il convient de noter qu'en raison de la hausse des prix des produits laitiers, ainsi que de l'augmentation de la demande de caséine sur le marché mondial, son utilisation est quelque peu limitée.

À partir de sources non alimentaires de protéines d'origine animale, en tant que matière première pour la construction de PS complets, il est nécessaire d'isoler le sang des animaux abattus, riche en substances et microéléments biologiquement actifs et contenant des produits du métabolisme cellulaire et tissulaire. .

Les hydrolysats sanguins des animaux de ferme sont utilisés comme substituts de peptone dans les milieux nutritifs de diagnostic différentiel.

D'autres types de matières premières contenant des protéines d'origine animale qui peuvent être utilisées pour la construction du PS comprennent : le placenta et la rate de bovins, le concentré de protéines sec - un produit de la transformation des déchets de viande, les parures fendues obtenues à partir de la transformation du cuir, les embryons de volaille - un déchet de la production de vaccins, substituts sanguins périmés, lactosérum, tissus mous de mollusques et de pinnipèdes.

Il est prometteur d'utiliser des carcasses d'animaux à fourrure provenant d'élevages d'animaux à fourrure, du sang de bétail obtenu dans une usine de transformation de viande, du lait écrémé et du lactosérum (déchets des crémeries).

En général, les PS préparés à partir de matières premières d'origine animale ont une teneur élevée en composants nutritionnels de base, sont complets et équilibrés en termes de composition en acides aminés et ont été assez bien étudiés.

Parmi les produits d'origine végétale, le maïs, le soja, les pois, les pommes de terre, le lupin, etc. peuvent être utilisés comme substrat protéique du PS. Cependant, les matières premières agricoles végétales contiennent des protéines dont la composition déséquilibrée dépend des conditions de croissance des cultures, ainsi que des lipides en plus grande quantité que les produits d'origine animale.

Un grand groupe est constitué de PS fabriqués à partir de matières premières protéiques d'origine microbienne (levure, bactéries, etc.). La composition en acides aminés des micro-organismes servant de substrat pour la préparation du PS a été bien étudiée, et la biomasse des micro-organismes utilisés est complète en termes de composition nutritionnelle et se caractérise par une teneur accrue en lysine et thréonine.

Toute une gamme de PS de composition combinée à partir de substrats protéiques d'origines diverses a été développée. Ceux-ci incluent le milieu de culture de levure de caséine, le milieu de culture de levure de viande, etc. La base des PS les plus connus sont des hydrolysats de caséine, de viande bovine et de poisson (jusqu'à 80 %).

La part des matières premières non alimentaires dans la technologie de construction PS n'est que de 15 % et devra être augmentée à l'avenir.

Les matières premières non alimentaires utilisées pour obtenir une base nutritionnelle (NB) doivent répondre à certaines exigences, à savoir :

^ complet (la composition quantitative et qualitative des matières premières doit principalement satisfaire les besoins nutritionnels des micro-organismes et des cellules pour lesquels les PS sont développés) ;

^ accessible (avoir une base de matières premières assez étendue) ;

^ technologiquement avancé (le coût de mise en production doit être réalisé en utilisant des équipements existants ou une technologie existante) ;

^ économique (les coûts d'introduction de la technologie lors du passage à de nouvelles matières premières et de leur transformation ne doivent pas dépasser les normes de coût pour l'obtention du produit cible) ;

^ standard (avoir une longue durée de conservation sans modifier les propriétés physico-chimiques et la valeur nutritionnelle)

Tableau périodique

Un système de culture par lots est un système dans lequel, après introduction de bactéries (inoculation) dans le milieu nutritif, aucun composant n'est ajouté ou retiré à l'exception de la phase gazeuse. Il s'ensuit qu'un système périodique peut soutenir la reproduction cellulaire pendant une durée limitée, pendant laquelle la composition du milieu nutritif passe de favorable (optimale) pour leur croissance à défavorable, jusqu'à l'arrêt complet de la croissance cellulaire.

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L'ensemble des bactéries habitant le corps humain porte un nom commun : microbiote. Dans une microflore humaine normale et saine, il existe plusieurs millions de bactéries. Chacun d'eux joue un rôle important pour le fonctionnement normal du corps humain.

En l'absence de tout type de bactérie bénéfique, une personne commence à tomber malade, le fonctionnement du tractus gastro-intestinal et des voies respiratoires est perturbé. Les bactéries bénéfiques pour l'homme sont concentrées sur la peau, dans les intestins et sur les muqueuses du corps. Le nombre de micro-organismes est régulé par le système immunitaire.

Normalement, le corps humain contient à la fois une microflore bénéfique et pathogène. Les bactéries peuvent être bénéfiques ou pathogènes.

Il existe de nombreuses autres bactéries bénéfiques. Ils représentent 99 % du nombre total de micro-organismes.

Dans cette situation, l’équilibre nécessaire est maintenu.

Parmi les différents types de bactéries qui vivent sur le corps humain figurent :

les bifidobactéries ;
les lactobacilles ;
entérocoques;
coli.

Bifidobactéries

Ce type de micro-organisme est le plus courant et participe à la production d’acide lactique et d’acétate. Il crée un environnement acide, neutralisant ainsi la plupart des microbes pathogènes. La flore pathogène cesse de se développer et provoque des processus de pourriture et de fermentation.

Les bifidobactéries jouent un rôle important dans la vie d’un enfant, puisqu’elles sont responsables de la présence d’une réaction allergique à tout produit alimentaire. De plus, ils ont un effet antioxydant et préviennent le développement de tumeurs.

La synthèse de la vitamine C n'est pas complète sans la participation des bifidobactéries. De plus, il existe des informations selon lesquelles les bifidobactéries aident à absorber les vitamines D et B, qui sont nécessaires au fonctionnement normal d'une personne. En cas de carence en bifidobactéries, même la prise de vitamines synthétiques de ce groupe n'apportera aucun résultat.

Lactobacilles

Ce groupe de micro-organismes est également important pour la santé humaine. Grâce à leur interaction avec d'autres habitants de l'intestin, la croissance et le développement des micro-organismes pathogènes sont bloqués et les agents pathogènes des infections intestinales sont supprimés.

Les lactobacilles participent à la formation d'acide lactique, de lysocine et de bactériocines. C’est une grande aide pour le système immunitaire. S'il y a une carence de ces bactéries dans les intestins, la dysbiose se développe très rapidement.

Les lactobacilles peuplent non seulement les intestins, mais aussi les muqueuses. Ces micro-organismes sont donc importants pour la santé des femmes. Ils maintiennent l’acidité du milieu vaginal et préviennent le développement de la vaginose bactérienne.

Escherichia coli

Tous les types d’E. coli ne sont pas pathogènes. La plupart d’entre eux remplissent au contraire une fonction protectrice. L'utilité du genre E. coli réside dans la synthèse de cociline, qui résiste activement à l'essentiel de la microflore pathogène.

Ces bactéries sont utiles pour la synthèse de divers groupes de vitamines, d'acide folique et nicotinique. Leur rôle dans la santé ne doit pas être sous-estimé. Par exemple, l’acide folique est essentiel à la production de globules rouges et au maintien d’un taux d’hémoglobine normal.

Entérocoques

Ce type de micro-organisme colonise l’intestin humain immédiatement après la naissance.

Ils aident à absorber le saccharose. Vivant principalement dans l’intestin grêle, elles assurent, comme d’autres bactéries bénéfiques non pathogènes, une protection contre la prolifération excessive d’éléments nocifs. Dans le même temps, les entérocoques sont des bactéries sans danger sous certaines conditions.

S'ils commencent à dépasser les limites admissibles, diverses maladies bactériennes se développent. La liste des maladies est très longue. En commençant par les infections intestinales et en terminant par les méningocoques.

Effets positifs des bactéries sur le corps

Les propriétés bénéfiques des bactéries non pathogènes sont très diverses. Tant qu'il existe un équilibre entre les habitants des intestins et des muqueuses, le corps humain fonctionne normalement.

La plupart des bactéries participent à la synthèse et à la dégradation des vitamines. Sans leur présence, les vitamines B ne sont pas absorbées par les intestins, ce qui entraîne des troubles du système nerveux, des maladies de la peau et une diminution du taux d'hémoglobine.

La majeure partie des composants alimentaires non digérés qui atteignent le gros intestin sont précisément décomposés par des bactéries. De plus, les micro-organismes assurent la constance du métabolisme eau-sel. Plus de la moitié de la microflore est impliquée dans la régulation de l'absorption des acides gras et des hormones.

La microflore intestinale forme l'immunité locale. C'est ici que la majeure partie des organismes pathogènes est détruite et que les microbes nuisibles sont bloqués.

En conséquence, les gens ne ressentent pas de ballonnements ni de flatulences. Une augmentation du nombre de lymphocytes provoque des phagocytes actifs pour combattre l'ennemi, stimulant ainsi la production d'immunoglobuline A.

Les micro-organismes bénéfiques non pathogènes ont un effet positif sur les parois de l'intestin grêle et du gros intestin. Ils y maintiennent un niveau d'acidité constant, stimulent l'appareil lymphoïde, l'épithélium devient résistant à divers cancérigènes.

Le péristaltisme intestinal dépend également en grande partie de la présence de micro-organismes. La suppression des processus de décomposition et de fermentation est l'une des tâches principales des bifidobactéries. De nombreux micro-organismes se développent pendant de nombreuses années en symbiose avec des bactéries pathogènes, les contrôlant ainsi.

Les réactions biochimiques qui se produisent constamment avec les bactéries libèrent beaucoup d'énergie thermique, maintenant l'équilibre thermique global du corps. Les micro-organismes se nourrissent de résidus non digérés.

Dysbactériose

Dysbactériose est un changement dans la composition quantitative et qualitative des bactéries dans le corps humain . Dans ce cas, les organismes bénéfiques meurent et les organismes nuisibles se reproduisent activement.

La dysbactériose affecte non seulement les intestins, mais également les muqueuses (il peut y avoir une dysbiose de la cavité buccale, du vagin). Les noms qui prévaudront dans les analyses sont : streptocoque, staphylocoque, microcoque.

Dans des conditions normales, les bactéries bénéfiques régulent le développement de la microflore pathogène. La peau et les organes respiratoires sont généralement protégés de manière fiable. Lorsque l'équilibre est perturbé, une personne éprouve les symptômes suivants : flatulences intestinales, ballonnements, douleurs abdominales, frustration.

Plus tard, une perte de poids, une anémie et une carence en vitamines peuvent commencer. Le système reproducteur produit des pertes abondantes, souvent accompagnées d'une odeur désagréable. Des irritations, des rugosités et des fissures apparaissent sur la peau. La dysbactériose est un effet secondaire après la prise d'antibiotiques.

Si vous remarquez de tels symptômes, vous devez absolument consulter un médecin qui vous prescrira un ensemble de mesures pour restaurer la microflore normale. Cela nécessite souvent la prise de probiotiques.