Áreas de uso de microrganismos. O uso de microrganismos na medicina, agricultura; os benefícios dos probióticos. Bactérias na nasofaringe

A bactéria é o organismo mais antigo da Terra, bem como o mais simples em sua estrutura. Consiste em apenas uma célula, que só pode ser vista e estudada ao microscópio. Uma característica das bactérias é a ausência de um núcleo, razão pela qual as bactérias são classificadas como procariontes.

Algumas espécies formam pequenos grupos de células; tais aglomerados podem ser circundados por uma cápsula (bainha). O tamanho, a forma e a cor das bactérias são altamente dependentes do ambiente.

Quanto à forma, as bactérias são divididas em: bastonetes (bacilos), esféricas (cocos) e convolutas (espirilas). Também existem modificados - cúbicos, em forma de C, em forma de estrela. Seus tamanhos variam de 1 a 10 mícrons. Certos tipos de bactérias podem se mover ativamente com a ajuda de flagelos. Este último às vezes excede o tamanho da própria bactéria duas vezes.

Tipos de formas de bactérias

Para o movimento, as bactérias usam flagelos, cujo número é diferente - um, um par, um feixe de flagelos. A localização dos flagelos também é diferente - em um lado da célula, nas laterais ou distribuída uniformemente por todo o plano. Além disso, uma das formas de movimento é considerada o deslizamento devido ao muco com o qual o procarioto é coberto. A maioria tem vacúolos dentro do citoplasma. Ajustar a capacidade do gás nos vacúolos os ajuda a subir ou descer no líquido, bem como a se mover pelos canais de ar do solo.

Os cientistas descobriram mais de 10 mil variedades de bactérias, mas de acordo com as suposições de pesquisadores científicos, existem mais de um milhão de espécies delas no mundo. As características gerais das bactérias permitem determinar o seu papel na biosfera, bem como estudar a estrutura, os tipos e a classificação do reino bacteriano.

habitats

A simplicidade da estrutura e a velocidade de adaptação às condições ambientais ajudaram as bactérias a se espalharem por uma ampla faixa de nosso planeta. Eles existem em todos os lugares: água, solo, ar, organismos vivos - tudo isso é o habitat mais aceitável para os procariontes.

Bactérias foram encontradas tanto no pólo sul quanto em gêiseres. Eles estão no fundo do oceano, bem como nas camadas superiores da camada de ar da Terra. As bactérias vivem em todos os lugares, mas seu número depende de condições favoráveis. Por exemplo, um grande número de espécies bacterianas vive em corpos d'água abertos, bem como no solo.

Características estruturais

Uma célula bacteriana se distingue não apenas pelo fato de não possuir núcleo, mas também pela ausência de mitocôndrias e plastídios. O DNA desse procarioto está localizado em uma zona nuclear especial e tem a forma de um nucleoide fechado em um anel. Nas bactérias, a estrutura celular consiste em uma parede celular, uma cápsula, uma membrana tipo cápsula, flagelos, pili e uma membrana citoplasmática. A estrutura interna é formada pelo citoplasma, grânulos, mesossomos, ribossomos, plasmídeos, inclusões e nucleoide.

A parede celular bacteriana desempenha a função de defesa e suporte. As substâncias podem fluir livremente através dele devido à permeabilidade. Esta concha contém pectina e hemicelulose. Algumas bactérias secretam um muco especial que pode ajudar a proteger contra o ressecamento. O muco forma uma cápsula - um polissacarídeo na composição química. Nesta forma, a bactéria é capaz de tolerar até temperaturas muito altas. Ele também executa outras funções, por exemplo, adere a qualquer superfície.

Na superfície da célula bacteriana estão as vilosidades de proteína fina - pili. Pode haver um grande número deles. Pili ajuda a célula a transferir material genético e também fornece adesão a outras células.

Sob o plano da parede há uma membrana citoplasmática de três camadas. Garante o transporte de substâncias e também desempenha um papel significativo na formação de esporos.

O citoplasma das bactérias é 75% feito de água. A composição do citoplasma:

• peixes;
• mesossomos;
• aminoácidos;
• enzimas;
• pigmentos;
• açúcar;
• grânulos e inclusões;
• nucleóide.

O metabolismo em procariontes é possível, tanto com a participação de oxigênio quanto sem ele. A maioria deles se alimenta de nutrientes prontos de origem orgânica. Muito poucas espécies são capazes de sintetizar substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas. São bactérias e cianobactérias azul-esverdeadas, que desempenharam um papel significativo na formação da atmosfera e na saturação com oxigênio.

reprodução

Em condições favoráveis ​​à reprodução, é realizado por brotamento ou vegetativamente. A reprodução assexuada ocorre na seguinte sequência:

1. A célula bacteriana atinge seu volume máximo e contém o suprimento necessário de nutrientes.
2. A célula se alonga, uma partição aparece no meio.
3. Dentro da célula, ocorre uma divisão do nucleotídeo.
4. DNA principal e separado divergem.
5. A célula é dividida ao meio.
6. Formação residual de células filhas.

Com este método de reprodução, não há troca de informações genéticas, então todas as células filhas serão uma cópia exata da mãe.

O processo de reprodução de bactérias em condições adversas é mais interessante. Os cientistas aprenderam sobre a capacidade das bactérias de se reproduzir sexualmente há relativamente pouco tempo - em 1946. As bactérias não têm uma divisão em células femininas e germinativas. Mas eles têm DNA diferente. Duas dessas células, ao se aproximarem, formam um canal para a transferência de DNA, ocorre uma troca de sites - recombinação. O processo é bastante longo, cujo resultado são dois indivíduos completamente novos.

A maioria das bactérias é muito difícil de ver ao microscópio porque não tem cor própria. Poucas variedades são roxas ou verdes devido ao seu conteúdo de bacterioclorofila e bacteriopurpurina. Embora se considerarmos algumas colônias de bactérias, fica claro que elas liberam substâncias coloridas no ambiente e adquirem uma cor brilhante. Para estudar os procariontes com mais detalhes, eles são corados.

Classificação

A classificação das bactérias pode ser baseada em indicadores como:

• A forma
• maneira de viajar;
• maneira de obter energia;
• produtos residuais;
• grau de perigo.

Bactérias simbiontes vivem em parceria com outros organismos.

Bactérias saprófitas vivem de organismos já mortos, produtos e resíduos orgânicos. Eles contribuem para os processos de decomposição e fermentação.

Decay limpa a natureza de cadáveres e outros resíduos de origem orgânica. Sem o processo de decomposição, não haveria ciclo de substâncias na natureza. Então, qual é o papel das bactérias na ciclagem da matéria?

As bactérias de decomposição são um assistente no processo de quebra de compostos proteicos, bem como gorduras e outros compostos contendo nitrogênio. Tendo realizado uma reação química complexa, eles quebram as ligações entre as moléculas de organismos orgânicos e capturam moléculas de proteínas, aminoácidos. Dividindo-se, as moléculas liberam amônia, sulfeto de hidrogênio e outras substâncias nocivas. Eles são venenosos e podem causar intoxicação em humanos e animais.

As bactérias de decomposição multiplicam-se rapidamente em condições favoráveis ​​para elas. Como não são apenas bactérias benéficas, mas também prejudiciais, para evitar a deterioração prematura dos produtos, as pessoas aprenderam a processá-las: secas, em conserva, sal, fumaça. Todos esses tratamentos matam as bactérias e impedem que elas se multipliquem.

As bactérias da fermentação com a ajuda de enzimas são capazes de quebrar os carboidratos. As pessoas notaram essa capacidade nos tempos antigos e usam essas bactérias para fazer produtos de ácido lático, vinagres e outros produtos alimentícios até hoje.

As bactérias, trabalhando em conjunto com outros organismos, realizam um trabalho químico muito importante. É muito importante saber quais são os tipos de bactérias e quais os benefícios ou malefícios que trazem à natureza.

Significado na natureza e para o homem

A grande importância de muitos tipos de bactérias (nos processos de putrefação e vários tipos de fermentação) já foi notada acima; cumprimento de um papel sanitário na Terra.

As bactérias também desempenham um grande papel no ciclo de carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, fósforo, enxofre, cálcio e outros elementos. Muitos tipos de bactérias contribuem para a fixação ativa do nitrogênio atmosférico e o convertem em uma forma orgânica, contribuindo para o aumento da fertilidade do solo. De particular importância são as bactérias que decompõem a celulose, que são a principal fonte de carbono para a atividade vital dos microrganismos do solo.

Bactérias redutoras de sulfato estão envolvidas na formação de óleo e sulfeto de hidrogênio em lama terapêutica, solos e mares. Assim, a camada de água saturada com sulfeto de hidrogênio no Mar Negro é o resultado da atividade vital das bactérias redutoras de sulfato. A atividade dessas bactérias nos solos leva à formação de soda e salinização da soda do solo. Bactérias redutoras de sulfato convertem nutrientes em solos de plantações de arroz em uma forma que se torna disponível para as raízes da cultura. Essas bactérias podem causar corrosão de estruturas metálicas subterrâneas e submarinas.

Graças à atividade vital das bactérias, o solo é liberado de muitos produtos e organismos nocivos e saturado com nutrientes valiosos. As preparações bactericidas são usadas com sucesso para combater muitos tipos de pragas de insetos (broca do milho, etc.).

Muitos tipos de bactérias são usados ​​em várias indústrias para produzir acetona, álcoois etílicos e butílicos, ácido acético, enzimas, hormônios, vitaminas, antibióticos, preparações de proteínas e vitaminas, etc.

Sem bactérias, os processos são impossíveis de curtimento de couro, secagem de folhas de tabaco, fabricação de seda, borracha, processamento de cacau, café, cânhamo urinário, linho e outras plantas de fibra, chucrute, tratamento de esgoto, lixiviação de metais, etc.

Devido à grande variedade de enzimas sintetizadas, os microrganismos podem realizar muitos processos químicos de forma mais eficiente e econômica do que se esses processos fossem realizados por métodos químicos. O estudo da atividade bioquímica dos microrganismos possibilitou selecionar as condições para sua atividade máxima como produtores de várias enzimas úteis - agentes causadores das reações e processos químicos necessários. Os microrganismos são cada vez mais utilizados em vários ramos das indústrias química e alimentícia, agricultura e medicina.

Em nosso país, um novo ramo da indústria foi criado e está se desenvolvendo com sucesso - microbiológico, cuja produção é baseada na atividade de microrganismos.

Os microrganismos com os quais os alimentos são produzidos são chamados de culturais. Eles são obtidos a partir de culturas puras, que são isoladas de células individuais. Estes últimos são mantidos em coleções de museus e fornecidos a diversas indústrias.

Como resultado de reações químicas realizadas por microrganismos culturais, matérias-primas vegetais ou animais são convertidas em produtos alimentícios. Com a ajuda de microorganismos, muitos alimentos vitais são obtidos e, embora sua fabricação seja familiar ao homem desde os tempos antigos, o papel dos microorganismos foi descoberto há relativamente pouco tempo.

Produção de panificação.

O cozimento é baseado na atividade de leveduras e bactérias do ácido lático que se desenvolvem na massa. A ação combinada desses microrganismos leva à fermentação dos açúcares da farinha. Levedura provoca fermentação alcoólica, bactérias do ácido lático - ácido lático. O ácido lático e outros ácidos resultantes acidificam a massa, mantendo um nível de pH ideal para a atividade vital da levedura. O dióxido de carbono solta a massa e acelera sua maturação.

O uso de micro-organismos culturais na forma de fermento de padeiro prensado, fermento seco ou líquido melhora o sabor e o aroma do pão.

Produção de queijo.

A fabricação de queijo é baseada na atividade de muitos tipos de microorganismos: ácido lático (estreptococos termofílicos), bactérias do ácido propiônico, etc. microorganismos benéficos. Alguns fungos também estão envolvidos neste processo. As bactérias do coalho e do ácido láctico produzem uma degradação profunda das proteínas, açúcar e gordura. Várias bactérias causam o acúmulo de ácidos voláteis em queijos cortantes, dando-lhes um sabor específico.

Obtenção de laticínios.

Queijo cottage, creme de leite, manteiga, acidophilus, leite coalhado são preparados em culturas puras usando várias culturas iniciais. O leite é pasteurizado previamente. Para a produção de queijo cottage e creme azedo, são utilizadas bactérias lácticas mesófilas; ryazhenka, varenets e produtos semelhantes - estreptococos termofílicos e bastão búlgaro; acidophilus - bactérias de ácido lático resistentes a ácidos; kefir - culturas iniciadoras multicomponentes, consistindo de levedura, ácido lático e muitas vezes bactérias de ácido acético. Para a fabricação de manteiga de creme azedo, um fermento de bactérias do ácido lático é introduzido no creme pasteurizado e mantido na acidez necessária.

Produção de cerveja, álcool, bebida alcoólica e vinho.

Vinho, cerveja, kvass, vodka e outras bebidas são preparadas com fermento que provoca a fermentação alcoólica de líquidos contendo açúcar. Como resultado da fermentação de um líquido (mosto, mosto, suco, etc.), formam-se álcool, CO 2 e pequenas quantidades de subprodutos. Um papel auxiliar é desempenhado pelas bactérias do ácido lático: elas acidificam o ambiente e facilitam a atividade da levedura (por exemplo, na produção de kvass). Na produção de álcool e cerveja, preparações enzimáticas de origem fúngica e bacteriana também são utilizadas para sacarificar a congestão.

Decapagem e salga.

A essência deste método de conservação é criar condições para o desenvolvimento predominante de alguns microrganismos - bactérias do ácido lático e suprimir o desenvolvimento de outros - bactérias putrefativas. Repolho, pepino, tomate, maçã, melancia são fermentados. Este método também é usado no armazenamento de forragem para gado para armazenamento a longo prazo - a massa verde é fermentada a partir de gramíneas, resíduos vegetais, etc. Este processo é chamado de ensilagem de forragem.

Obtenção de ácidos orgânicos.

Os ácidos acético, láctico e cítrico também são produzidos com a ajuda de microorganismos. O ácido lático é obtido por fermentação a partir de matérias-primas contendo açúcar - melaço, amido, soro de leite, etc.

As bactérias do ácido lático são cultivadas em meios contendo até 15% de açúcar. A saída de ácido lático atinge 60-70% da massa de açúcar contida no mosto.

A produção industrial de vinagre para fins alimentícios é baseada na fermentação acética. Bactérias de ácido acético em cubas especiais em chips de faia oxidam o meio nutriente de entrada - uma solução de álcool acético - em ácido acético.

O ácido cítrico foi obtido anteriormente a partir de frutas cítricas. Atualmente, também é obtido por fermentação. O agente causador da fermentação é o fungo Aspergillus niger, a principal matéria-prima é o melaço. A fermentação ocorre em uma solução contendo 15% de açúcar em condições aeróbicas a uma temperatura de cerca de 30°C. O ácido cítrico é utilizado na indústria de confeitaria, na produção de refrigerantes, xaropes, culinária e medicamentos.

O que são bactérias: tipos de bactérias, sua classificação

As bactérias são micro-organismos minúsculos que existem há milhares de anos. É impossível ver micróbios a olho nu, mas não devemos esquecer sua existência. Há um grande número de bacilos. A ciência da microbiologia está envolvida em sua classificação, estudo, variedades, características de estrutura e fisiologia.

Os microrganismos são chamados de forma diferente, dependendo do seu tipo de ações e funções. Sob um microscópio, você pode observar como essas pequenas criaturas interagem umas com as outras. Os primeiros microrganismos eram bastante primitivos na forma, mas sua importância não deve ser subestimada. Desde o início, os bacilos evoluíram, criaram colônias, tentaram sobreviver em condições climáticas variáveis. Diferentes vibriões são capazes de trocar aminoácidos para crescer e se desenvolver normalmente como resultado.

Hoje é difícil dizer quantas espécies desses microrganismos existem na Terra (esse número ultrapassa um milhão), mas os mais famosos e seus nomes são familiares a quase todas as pessoas. Não importa o que são micróbios e como são chamados, todos eles têm uma vantagem - eles vivem em colônias, então é muito mais fácil para eles se adaptarem e sobreviverem.

Primeiro, vamos descobrir quais micro-organismos existem. A classificação mais simples é boa e ruim. Em outras palavras, aqueles que são prejudiciais ao corpo humano, causam muitas doenças e aqueles que são benéficos. A seguir, falaremos detalhadamente sobre quais são as principais bactérias benéficas e faremos uma descrição delas.

Você também pode classificar os microrganismos de acordo com sua forma, características. Provavelmente, muitas pessoas lembram que nos livros escolares havia uma mesa especial com a imagem de vários microorganismos, e ao lado dela estava o significado e seu papel na natureza. Existem vários tipos de bactérias:

• cocos - pequenas bolas que se assemelham a uma corrente, pois estão localizadas uma atrás da outra;
• em forma de bastão;
• spirilla, espiroquetas (tem uma forma enrolada);
• vibriões.

Bactérias de várias formas

Já mencionamos que uma das classificações divide os micróbios em espécies dependendo de sua forma.

As bactérias coli também têm algumas características. Por exemplo, existem tipos de hastes com hastes pontiagudas, com pontas espessadas, arredondadas ou retas. Como regra, os micróbios em forma de bastonete são muito diferentes e estão sempre em caos, não se alinham em cadeia (com exceção dos estreptobacilos), não se ligam uns aos outros (exceto diplobacilos).

Para microrganismos de formas esféricas, os microbiologistas incluem estreptococos, estafilococos, diplococos, gonococos. Podem ser pares ou longas cadeias de bolas.

Os bacilos curvos são espirilas, espiroquetas. Eles estão sempre ativos, mas não produzem esporos. Spirilla é seguro para pessoas e animais. Você pode distinguir espirilas de espiroquetas se prestar atenção ao número de cachos, eles são menos enrolados, têm flagelos especiais nos membros.

Tipos de bactérias patogênicas

Por exemplo, um grupo de microrganismos chamados cocos e, com mais detalhes, estreptococos e estafilococos causam doenças purulentas reais (furunculose, amigdalite estreptocócica).

Os anaeróbios vivem e se desenvolvem perfeitamente sem oxigênio; para alguns tipos desses microrganismos, o oxigênio geralmente se torna mortal. Os micróbios aeróbicos precisam de oxigênio para sobreviver.

Archaea são organismos unicelulares quase incolores.

Bactérias patogênicas devem ser evitadas porque causam infecções, microrganismos gram-negativos são considerados resistentes a anticorpos. Há muita informação sobre o solo, microorganismos putrefativos, que são prejudiciais, úteis.

Em geral, as spirillas não são perigosas, mas algumas espécies podem causar sodoku.

Variedades de bactérias benéficas

Até as crianças em idade escolar sabem que os bacilos são úteis e prejudiciais. As pessoas conhecem alguns nomes de ouvido (estafilococo, estreptococo, bacilo da peste). São criaturas nocivas que interferem não apenas no ambiente externo, mas também nos seres humanos. Existem bacilos microscópicos que causam intoxicação alimentar.

Certifique-se de conhecer informações úteis sobre ácido lático, alimentos, microorganismos probióticos. Por exemplo, os probióticos, em outras palavras, bons organismos, são frequentemente usados ​​para fins médicos. Você pergunta: para quê? Eles não permitem que bactérias nocivas se multipliquem dentro de uma pessoa, fortaleçam as funções protetoras do intestino e tenham um bom efeito no sistema imunológico humano.

As bifidobactérias também são muito benéficas para os intestinos. Vibrios de ácido láctico incluem cerca de 25 espécies. No corpo humano, eles estão presentes em grandes quantidades, mas não são perigosos. Pelo contrário, eles protegem o trato gastrointestinal de putrefativos e outros micróbios.

Falando em bons, não se pode deixar de mencionar as enormes espécies de estreptomicetes. Eles são conhecidos por aqueles que tomaram cloranfenicol, eritromicina e drogas similares.

Existem microorganismos como Azotobacter. Eles vivem no solo por muitos anos, têm um efeito benéfico no solo, estimulam o crescimento das plantas, limpam a terra de metais pesados. Eles são insubstituíveis na medicina, agricultura, medicina, indústria alimentícia.

Tipos de variabilidade bacteriana

Por sua natureza, os micróbios são muito inconstantes, morrem rapidamente, podem ser espontâneos, induzidos. Não entraremos em detalhes sobre a variabilidade das bactérias, pois essas informações são de maior interesse para quem se interessa por microbiologia e todos os seus ramos.

Tipos de bactérias para fossas sépticas

Moradores de residências particulares entendem a necessidade urgente de tratar águas residuais, bem como fossas. Hoje, os drenos podem ser limpos de forma rápida e eficiente com a ajuda de bactérias especiais para fossas sépticas. Para uma pessoa, isso é um grande alívio, já que limpar o esgoto não é uma coisa agradável.

Já esclarecemos onde é utilizado o tipo biológico de tratamento de efluentes, e agora vamos falar sobre o sistema em si. As bactérias para fossas sépticas são cultivadas em laboratórios, matam o cheiro desagradável dos drenos, desinfetam poços de drenagem, fossas e reduzem o volume de águas residuais. Existem três tipos de bactérias que são usadas para fossas sépticas:

• aeróbico;
• anaeróbico;
• vivo (bioativadores).

Muitas vezes as pessoas usam métodos de limpeza combinados. Siga rigorosamente as instruções da preparação, certifique-se de que o nível da água contribui para a sobrevivência normal das bactérias. Além disso, lembre-se de usar o dreno pelo menos uma vez a cada duas semanas para que as bactérias tenham algo para comer, caso contrário, elas morrerão. Não se esqueça que o cloro dos pós e líquidos de limpeza mata as bactérias.

As bactérias mais populares são Dr. Robik, Septifos, Waste Treat.

Tipos de bactérias na urina

Em teoria, não deveria haver bactérias na urina, mas após várias ações e situações, minúsculos microorganismos se instalam onde querem: na vagina, no nariz, na água e assim por diante. Se a bactéria foi encontrada durante os testes, isso significa que a pessoa sofre de doenças dos rins, bexiga ou ureteres. Existem várias maneiras pelas quais os microrganismos entram na urina. Antes do tratamento, é muito importante investigar e determinar com precisão o tipo de bactéria e a via de entrada. Isso pode ser determinado por cultura biológica de urina, quando as bactérias são colocadas em um habitat favorável. Em seguida, a reação das bactérias a vários antibióticos é verificada.

Desejamos que você esteja sempre saudável. Cuide-se, lave as mãos regularmente, proteja seu corpo de bactérias nocivas!

Introdução

A biotecnologia moderna é baseada nas conquistas das ciências naturais, engenharia, tecnologia, bioquímica, microbiologia, biologia molecular e genética. Métodos biológicos são usados ​​no combate à poluição ambiental e pragas de organismos vegetais e animais. As conquistas da biotecnologia também podem incluir o uso de enzimas imobilizadas, a produção de vacinas sintéticas, o uso de tecnologia celular na reprodução.

Bactérias, fungos, algas, líquenes, vírus, protozoários desempenham um papel significativo na vida das pessoas. Desde os tempos antigos, as pessoas os usam nos processos de panificação, fabricação de vinho e cerveja e em várias indústrias.

Os microrganismos auxiliam os humanos na produção de nutrientes proteicos eficientes e biogás. Eles são usados ​​na aplicação de métodos biotécnicos de purificação do ar e de águas residuais, no uso de métodos biológicos para a destruição de pragas agrícolas, na produção de preparações medicinais, na destruição de resíduos.

O objetivo principal deste trabalho é estudar os métodos e condições para o cultivo de microrganismos

Familiarize-se com as áreas de aplicação de microrganismos

Estudar a morfologia e fisiologia dos microrganismos

Estudar os principais tipos e composição de meios nutrientes

Dê o conceito e conheça o biorreator

Divulgue os principais métodos de cultivo de microrganismos

Morfologia e fisiologia dos microrganismos

Morfologia

Classificação de microorganismos

bactérias

As bactérias são microrganismos procariontes unicelulares. Seu valor é medido em micrômetros (µm). Existem três formas principais: bactérias esféricas - cocos, em forma de bastonete e enroladas.

cocos(grego kokkos - grão) têm uma forma esférica ou ligeiramente alongada. Eles diferem um do outro dependendo de como estão localizados após a divisão. Os cocos dispostos solitáriamente são micrococos, dispostos em pares são diplococos. Os estreptococos se dividem no mesmo plano e após a divisão não divergem, formando cadeias (grego estreptos - cadeia). Os tetracocos formam combinações de quatro cocos como resultado da divisão em dois planos mutuamente perpendiculares, os sarcins (latim sarcio - ligar) são formados ao dividir em três planos mutuamente perpendiculares e parecem aglomerados de 8-16 cocos. Os estafilococos, como resultado da divisão aleatória, formam cachos semelhantes a um cacho de uvas (grego staphyle - cacho de uvas).

em forma de bastão bactérias (bactérias gregas - bastão) que podem formar esporos são chamadas de bacilos se o esporo não for mais largo que o próprio bastão, e clostridium se o diâmetro do esporo exceder o diâmetro do bastão. Bactérias em forma de bastonete, ao contrário dos cocos, são diversas em tamanho, forma e disposição das células: bactérias curtas (1-5 mícrons), espessas, com extremidades arredondadas do grupo intestinal; bastonetes finos e ligeiramente curvados de tuberculose; varas finas de difteria localizadas em ângulo; grandes (3-8 mícrons) hastes de antraz com extremidades "cortadas", formando longas cadeias - estreptobacilos.

Para tortuoso formas de bactérias incluem vibrios, que têm uma forma ligeiramente curva na forma de uma vírgula (cólera vibrio) e spirilla, consistindo de vários cachos. As formas onduladas também incluem Campylobacter, que sob um microscópio se parece com as asas de uma gaivota voadora.

A estrutura de uma célula bacteriana.

Os elementos estruturais de uma célula bacteriana podem ser divididos em:

a) elementos estruturais permanentes - estão presentes em cada tipo de bactéria, ao longo da vida de uma bactéria; é uma parede celular, membrana citoplasmática, citoplasma, nucleóide;

B) elementos estruturais não permanentes que nem todos os tipos de bactérias são capazes de formar, mas as bactérias que os formam podem perdê-los e adquiri-los novamente, dependendo das condições de existência. Esta é uma cápsula, inclusões, bebida, esporos, flagelos.

Arroz. 1.1. Estrutura de uma célula bacteriana

parede celular cobre toda a superfície da célula. Nas bactérias gram-positivas, a parede celular é mais espessa: até 90% é um composto polimérico peptidoglicano associado a ácidos teicóicos e uma camada proteica. Nas bactérias gram-negativas, a parede celular é mais fina, mas de composição mais complexa: consiste em uma fina camada de peptidoglicano, lipopolissacarídeos, proteínas; é coberto por uma membrana externa.

Funções da parede celularé isso:

É uma barreira osmótica

Determina a forma de uma célula bacteriana

Protege a célula das influências ambientais

Carrega uma variedade de receptores que promovem a fixação de fagos, colicinas, bem como vários compostos químicos,

Os nutrientes entram na célula através da parede celular e os resíduos são excretados.

O antígeno O está localizado na parede celular e a endotoxina (lipídio A) da bactéria está associada a ele.

Membrana citoplasmática

adjacente à parede celular bacteriana Membrana citoplasmática , cuja estrutura é semelhante às membranas eucarióticas ( consiste em uma dupla camada de lipídios, principalmente fosfolipídios com superfície incorporada e proteínas integrais). Ela fornece:

Permeabilidade seletiva e transporte de solutos para dentro da célula,

Transporte de elétrons e fosforilação oxidativa,

Isolamento de exoenzimas hidrolíticas, biossíntese de vários polímeros.

Os limites da membrana citoplasmática citoplasma bacteriano , que representa estrutura granular. Localizado no citoplasma ribossomos e bacteriano nucleóide, também pode conter inclusões e plasmídeos(DNA extracromossômico). Além das estruturas necessárias, as células bacterianas podem ter esporos.

Citoplasma- o conteúdo interno em forma de gel de uma célula bacteriana é permeado por estruturas de membrana que criam um sistema rígido. O citoplasma contém ribossomos (nos quais é realizada a biossíntese de proteínas), enzimas, aminoácidos, proteínas, ácidos ribonucleicos.

Nucleóide- é um cromossomo bacteriano, uma dupla fita de DNA, anularmente fechada, ligada ao mesossomo. Ao contrário do núcleo dos eucariotos, a fita de DNA está localizada livremente no citoplasma, não possui envoltório nuclear, nucléolo ou proteínas histonas. A fita de DNA é muitas vezes mais longa que a própria bactéria (por exemplo, em E. coli, o comprimento do cromossomo é maior que 1 mm).

Além do nucleoide, fatores extracromossômicos de hereditariedade, chamados plasmídeos, podem ser encontrados no citoplasma. São fitas curtas e circulares de DNA ligadas aos mesossomos.

Inclusões são encontrados no citoplasma de algumas bactérias na forma de grãos que podem ser detectados por microscopia. Na maior parte, este é um suprimento de nutrientes.

bebendo(lat. pili - cabelos) de outra forma cílios, fímbrias, franjas, vilosidades - processos filamentosos curtos na superfície das bactérias.

Flagelos. Muitos tipos de bactérias são capazes de se mover devido à presença de flagelos. Das bactérias patogênicas, apenas entre os bastonetes e formas convolutas existem espécies móveis. Flagelos são filamentos elásticos finos, cujo comprimento em algumas espécies é várias vezes o comprimento do corpo da própria bactéria.

O número e a disposição dos flagelos é uma característica característica das bactérias. As bactérias distinguem-se: monotríquias - com um flagelo na extremidade do corpo, lofotríquias - com um feixe de flagelos na extremidade, anfítricas, com flagelos em ambas as extremidades, e peritríquias, em que os flagelos estão localizados em toda a superfície do corpo. corpo. O Vibrio cholerae pertence aos monotrichs e a salmonela tifóide pertence aos peritrichs.

Cápsula- a camada mucosa externa encontrada em muitas bactérias. Em algumas espécies, é tão fino que é encontrado apenas em um microscópio eletrônico - esta é uma microcápsula. Em outros tipos de bactérias, a cápsula é bem definida e visível em um microscópio óptico convencional - trata-se de uma macrocápsula.

Micoplasmas

Os micoplasmas são procariontes, seu tamanho é de 125-200 nm. Estes são os menores micróbios celulares, seu tamanho está próximo ao limite de resolução de um microscópio óptico. Eles não têm uma parede celular. As características dos micoplasmas estão associadas à ausência de parede celular. Eles não têm uma forma permanente, então existem formas esféricas, ovais e semelhantes a fios.

Rickettsia

Clamídia

actinomicetos

Os actinomicetos são microrganismos unicelulares que pertencem aos procariontes. Suas células têm a mesma estrutura das bactérias: uma parede celular contendo peptidoglicano, uma membrana citoplasmática; nucleóide, ribossomos, mesossomos, inclusões intracelulares estão localizados no citoplasma. Portanto, os actinomicetos patogênicos são sensíveis a drogas antibacterianas. Ao mesmo tempo, eles têm uma forma de filamentos entrelaçados ramificados semelhantes aos fungos, e alguns actinomicetos pertencentes à família strentomicetos se reproduzem por esporos. Outras famílias de actinomicetos se reproduzem por fragmentação, ou seja, a quebra de filamentos em fragmentos separados.

Os actinomicetos estão amplamente distribuídos no ambiente, principalmente no solo, e participam do ciclo de substâncias na natureza. Entre actinomicetes há produtores de antibióticos, vitaminas, hormônios. A maioria dos antibióticos usados ​​atualmente são produzidos por actinomicetos. Estes são estreptomicina, tetraciclina e outros.

Espiroquetas.

As espiroquetas são procariontes. Eles têm características em comum com bactérias e protozoários. Estes são micróbios unicelulares, tendo a forma de células longas e finas em espiral, capazes de movimento ativo. Sob condições adversas, alguns deles podem se transformar em um cisto.

Estudos em um microscópio eletrônico permitiram estabelecer a estrutura das células espiroquetas. Estes são cilindros citoplasmáticos cercados por uma membrana citoplasmática e uma parede celular contendo peptidoglicano. O citoplasma contém o nucleoide, ribossomos, mesossomos e inclusões.

As fibrilas estão localizadas sob a membrana citoplasmática, proporcionando uma variedade de movimentos de espiroquetas - translacional, rotacional, flexão.

Representantes patogênicos de espiroquetas: Treponema pallidum - causa sífilis, Borrelia recurrentis - febre recorrente, Borrelia burgdorferi - doença de Lyme, Leptospira interrogans - leptospirose.

Cogumelos

Cogumelos (Fungos, Micetes) são eucariotos, plantas inferiores carentes de clorofila e, portanto, não sintetizam compostos orgânicos de carbono, ou seja, são heterótrofos, possuem núcleo diferenciado, são recobertos por uma concha contendo quitina. Ao contrário das bactérias, os fungos não contêm peptidoglicano e, portanto, são insensíveis às penicilinas. O citoplasma dos fungos é caracterizado pela presença de um grande número de várias inclusões e vacúolos.

Entre os fungos microscópicos (micromycetes) existem microrganismos unicelulares e multicelulares que diferem na morfologia e nos métodos de reprodução. Os fungos são caracterizados por uma variedade de métodos de reprodução: divisão, fragmentação, brotamento, formação de esporos - assexuados e sexuais.

Em estudos microbiológicos, fungos, leveduras e representantes do grupo combinado dos chamados fungos imperfeitos são encontrados com mais frequência.

Mofo formam um micélio típico, rastejando ao longo do substrato nutriente. Do micélio sobem ramos aéreos, que terminam em corpos frutíferos de várias formas que carregam esporos.

Mucor ou bolor capitato (Mucor) são fungos unicelulares com corpo de frutificação esférico repleto de endósporos.

Os fungos do gênero Aspergillus são fungos multicelulares com corpo de frutificação, microscopia semelhante à ponta de um regador pulverizando jatos de água; daí o nome "molde de vazamento". Algumas espécies de Aspergillus são usadas industrialmente para produzir ácido cítrico e outras substâncias. Existem espécies que causam doenças da pele e pulmões em humanos - aspergilose.

Os fungos do gênero Penicillum, ou pincéis, são fungos multicelulares com corpo de frutificação em forma de pincel. De alguns tipos de mofo verde, foi obtido o primeiro antibiótico, a penicilina. Entre os penicilos existem espécies patogênicas para humanos que causam peniciliose.

Vários tipos de mofo podem causar deterioração de alimentos, medicamentos, produtos biológicos.

Levedura - fungos de levedura (Saccharomycetes, Blastomycetes) têm a forma de células redondas ou ovais, muitas vezes maiores que as bactérias. O tamanho médio das células de levedura é aproximadamente igual ao diâmetro de um eritrócito (7-10 mícrons).

Vírus

Vírus- (lat. veneno de vírus) - os menores microorganismos que não possuem uma estrutura celular, um sistema de síntese de proteínas e são capazes de se reproduzir apenas nas células de formas de vida altamente organizadas. Estão amplamente distribuídos na natureza, afetando animais, plantas e outros microrganismos.

Uma partícula viral madura, conhecida como virion, consiste em um ácido nucléico - material genético (DNA ou RNA) que carrega informações sobre vários tipos de proteínas necessárias para formar um novo vírus - recoberto por uma casca proteica protetora - capsídeo. O capsídeo é formado por subunidades idênticas de proteínas chamadas capsômeros. Os vírus também podem ter um envelope lipídico sobre o capsídeo ( supercapsídeo) formado a partir da membrana da célula hospedeira. O capsídeo é composto por proteínas codificadas pelo genoma viral, e sua forma fundamenta a classificação dos vírus por característica morfológica. Além disso, vírus intrinsecamente organizados codificam proteínas especiais que ajudam na montagem do capsídeo. Complexos de proteínas e ácidos nucléicos são conhecidos como nucleoproteínas, e o complexo de proteínas do capsídeo viral com o ácido nucleico viral é chamado nucleocapsídeo.

Arroz. 1.4. Estrutura esquemática do vírus: 1 - núcleo (RNA de fita simples); 2 - casca proteica (Capsídeo); 3 - invólucro de lipoproteína adicional; 4 - Capsômeros (partes estruturais do Capsídeo).

Fisiologia dos microorganismos

A fisiologia dos microrganismos estuda a atividade vital das células microbianas, os processos de sua nutrição, respiração, crescimento, reprodução, padrões de interação com o meio ambiente.

Metabolismo

Metabolismo- um conjunto de processos bioquímicos destinados à obtenção de energia e à reprodução de material celular.

Características do metabolismo em bactérias:

1) a variedade de substratos utilizados;

2) intensidade dos processos metabólicos;

4) a predominância dos processos de decomposição sobre os processos de síntese;

5) a presença de exo- e endoenzimas do metabolismo.

Metabolismo consiste em dois processos inter-relacionados: catabolismo e anabolismo.

Catabolismo(metabolismo energético) é o processo de divisão de moléculas grandes em menores, como resultado da liberação de energia que se acumula na forma de ATP:

a) respiração

b) fermentação.

Anabolismo(metabolismo construtivo) - fornece a síntese de macromoléculas a partir das quais a célula é construída:

a) anabolismo (com custos de energia);

b) catabolismo (com liberação de energia);

Neste caso, é utilizada a energia obtida no processo de catabolismo. O metabolismo das bactérias é caracterizado por uma alta taxa do processo e rápida adaptação às mudanças nas condições ambientais.

Na célula microbiana, as enzimas são catalisadores biológicos. De acordo com a estrutura, eles distinguem:

1) enzimas simples (proteínas);

2) complexo; consistem em partes proteicas (centro ativo) e não proteicas; necessária para a ativação enzimática.

De acordo com o local da ação, existem:

1) exoenzimas (agem fora da célula; participam do processo de desintegração de grandes moléculas que não conseguem penetrar no interior da célula bacteriana; característica das bactérias gram-positivas);

2) endoenzimas (atuam na própria célula, proporcionam a síntese e a quebra de várias substâncias).

Dependendo das reações químicas catalisadas, todas as enzimas são divididas em seis classes:

1) oxidorredutases (catalizam reações redox entre dois substratos);

2) transferases (realizar transferência intermolecular de grupos químicos);

3) hidrolases (realizam clivagem hidrolítica de ligações intramoleculares);

4) liases (ligam grupos químicos em duas ligações e também realizam reações inversas);

5) isomerases (realizam processos de isomerização, proporcionam conversão interna com a formação de vários isômeros);

6) ligases, ou sintetases (conectam duas moléculas, resultando na quebra das ligações pirofosfato na molécula de ATP).

Nutrição

A nutrição é entendida como os processos de entrada e remoção de nutrientes para dentro e para fora da célula. A nutrição garante principalmente a reprodução e o metabolismo da célula.

Várias substâncias orgânicas e inorgânicas entram na célula bacteriana no processo de nutrição. As bactérias não têm órgãos alimentares especiais. As substâncias penetram em toda a superfície da célula na forma de pequenas moléculas. Essa maneira de comer é chamada holofítico. Uma condição necessária para a passagem de nutrientes para a célula é sua solubilidade em água e um valor pequeno (ou seja, as proteínas devem ser hidrolisadas em aminoácidos, carboidratos em di ou monossacarídeos, etc.).

O principal regulador da entrada de substâncias na célula bacteriana é a membrana citoplasmática. Existem quatro mecanismos principais para a ingestão de substâncias:

-difusão passiva- ao longo do gradiente de concentração, intensivo em energia, sem especificidade de substrato;

- difusão facilitada- ao longo do gradiente de concentração, substrato-específico, intensivo em energia, realizado com a participação de proteínas especializadas permease;

- transporte Ativo- contra o gradiente de concentração, substrato específico (proteínas de ligação especial em combinação com permeases), consumidora de energia (devido ao ATP), as substâncias entram na célula em uma forma quimicamente inalterada;

- translocação (transferência de grupos) - contra o gradiente de concentração, com a ajuda do sistema fosfotransferase, substâncias consumidoras de energia (principalmente açúcares) entram na célula na forma forforilada.

Os principais elementos químicos são os organógenos necessário para a síntese de compostos orgânicos - carbono, nitrogênio, hidrogênio, oxigênio.

Tipos de alimentos. A ampla distribuição de bactérias é facilitada por uma variedade de tipos de nutrição. Os micróbios precisam de carbono, oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, enxofre, fósforo e outros elementos (organógenos).

Dependendo da fonte de produção de carbono, as bactérias são divididas em:

1) autótrofos (utilizam substâncias inorgânicas - CO2);

2) heterótrofos;

3) metatróficos (utilizam matéria orgânica de natureza inanimada);

4) paratróficos (utilizam substâncias orgânicas da vida selvagem).

Os processos nutricionais devem suprir as necessidades energéticas da célula bacteriana.

De acordo com as fontes de energia, os microrganismos são divididos em:

1) fototróficos (capazes de utilizar energia solar);

2) quimiotróficos (recebem energia por meio de reações redox);

3) quimiolitotróficos (usar compostos inorgânicos);

4) quimioorganotróficos (use matéria orgânica).

As bactérias incluem:

1) prototróficos (eles são capazes de sintetizar as substâncias necessárias a partir de substâncias pouco organizadas);

2) auxotróficos (são mutantes de prototróficos que perderam genes; são responsáveis ​​pela síntese de certas substâncias - vitaminas, aminoácidos, portanto precisam dessas substâncias na forma final).

Os microrganismos assimilam nutrientes na forma de pequenas moléculas; portanto, proteínas, polissacarídeos e outros biopolímeros podem servir como fontes de alimento somente após serem decompostos por exoenzimas em compostos mais simples.

respiração de microorganismos.

Os microrganismos obtêm energia através da respiração. A respiração é o processo biológico de transferência de elétrons através da cadeia respiratória de doadores para receptores para formar ATP. Dependendo de qual é o aceptor final de elétrons, emitem respiração aeróbica e anaeróbica. Na respiração aeróbica, o aceptor final de elétrons é o oxigênio molecular (O 2), na respiração anaeróbica, o oxigênio ligado (-NO 3, \u003d SO 4, \u003d SO 3).

Respiração aeróbica doador de hidrogênio H 2 O

Respiração anaeróbica

Oxidação de nitrato de NO 3

(anaeróbios facultativos) doador de hidrogênio N 2

Oxidação de sulfato de SO 4

(anaeróbios obrigatórios) doador de hidrogênio H 2 S

De acordo com o tipo de respiração, distinguem-se quatro grupos de microrganismos.

1.obrigar(estrito) aeróbios. Eles precisam de oxigênio molecular (atmosférico) para respirar.

2.microaerófilos precisam de uma concentração reduzida (baixa pressão parcial) de oxigênio livre. Para criar essas condições, CO 2 é normalmente adicionado à mistura de gás de cultura, por exemplo, até 10 por cento de concentração.

3.Anaeróbios facultativos podem consumir glicose e se reproduzir em condições aeróbicas e anaeróbicas. Entre eles, existem microrganismos que são tolerantes a concentrações relativamente altas (próximas da atmosférica) de oxigênio molecular - ou seja, aerotolerante,

bem como microorganismos que são capazes, sob certas condições, de passar da respiração anaeróbica para aeróbica.

4.Anaeróbios estritos reproduzem apenas em condições anaeróbicas, ou seja, em concentrações muito baixas de oxigênio molecular, que é prejudicial para eles em altas concentrações. Bioquimicamente, a respiração anaeróbica procede de acordo com o tipo de processo de fermentação, enquanto o oxigênio molecular não é usado.

A respiração aeróbica é energeticamente mais eficiente (mais ATP é sintetizado).

No processo de respiração aeróbica, são formados produtos de oxidação tóxicos (H 2 O 2 - peróxido de hidrogênio, -O 2 - radicais de oxigênio livre), dos quais enzimas específicas protegem, principalmente catalase, peroxidase, peróxido dismutase. Os anaeróbios não possuem essas enzimas, bem como sistema de regulação do potencial redox (rH 2).

Crescimento e reprodução de bactérias

O crescimento bacteriano é um aumento no tamanho de uma célula bacteriana sem aumentar o número de indivíduos na população.

A reprodução de bactérias é um processo que garante o aumento do número de indivíduos em uma população. As bactérias são caracterizadas por uma alta taxa de reprodução.

O crescimento sempre precede a reprodução. As bactérias se reproduzem por fissão binária transversal, na qual duas células filhas idênticas são formadas a partir de uma célula-mãe.

O processo de divisão celular bacteriana começa com a replicação do DNA cromossômico. No ponto de fixação do cromossomo à membrana citoplasmática (ponto replicador), atua uma proteína iniciadora, que faz com que o anel cromossômico se rompa e, em seguida, seus fios sejam desspiralizados. Os filamentos se desenrolam e o segundo filamento se liga à membrana citoplasmática no ponto pró-replicador, que é diametralmente oposto ao ponto replicador. Devido às DNA polimerases, uma cópia exata dela é completada na matriz de cada fita. A duplicação do material genético é o sinal para dobrar o número de organelas. Nos mesossomos septais, um septo está sendo construído, dividindo a célula ao meio. O DNA de fita dupla espirala, torce-se em um anel no ponto de fixação à membrana citoplasmática. Este é um sinal para a divergência de células ao longo do septo. Dois indivíduos filhas são formados.

A reprodução das bactérias é determinada pelo tempo de geração. Este é o período durante o qual ocorre a divisão celular. A duração da geração depende do tipo de bactéria, idade, composição do meio nutriente, temperatura, etc.

Meio nutritivo

Para o cultivo de bactérias, são utilizados meios nutrientes, aos quais são impostos vários requisitos.

1. Nutrição. As bactérias devem conter todos os nutrientes necessários.

2. Isotônico. As bactérias devem conter um conjunto de sais para manter a pressão osmótica, uma certa concentração de cloreto de sódio.

3. Ótimo pH (acidez) do meio. A acidez do ambiente garante o funcionamento das enzimas bacterianas; para a maioria das bactérias é 7,2–7,6.

4. Potencial eletrônico ótimo, indicando o teor de oxigênio dissolvido no meio. Deve ser alto para aeróbios e baixo para anaeróbios.

5. Transparência (foi observado crescimento de bactérias, especialmente para meios líquidos).

6. Esterilidade (ausência de outras bactérias).

Classificação dos meios de cultura

1. Por origem:

1) natural (leite, gelatina, batata, etc.);

2) artificial - meios preparados a partir de componentes naturais especialmente preparados (peptona, aminopeptídeo, extrato de levedura, etc.);

3) sintéticos - meios de composição conhecida, preparados a partir de compostos inorgânicos e orgânicos quimicamente puros (sais, aminoácidos, carboidratos, etc.).

2. Por composição:

1) simples - ágar carne-peptona, caldo carne-peptona, ágar Hottinger, etc.;

2) complexo - estes são simples com a adição de um componente nutricional adicional (sangue, ágar chocolate): caldo de açúcar,

caldo biliar, ágar soro, ágar gema-sal, meio Kitt-Tarozzi, meio Wilson-Blair, etc.

3. Por consistência:

1) sólido (contém 3-5% de ágar-ágar);

2) semilíquido (0,15-0,7% ágar-ágar);

3) líquido (não contém ágar-ágar).

ágar- polissacarídeo complexo de algas marinhas, o principal endurecedor para meios densos (sólidos).

4. Dependendo da finalidade do PS, existem:

Diagnóstico diferencial

eletivo

seletivo

inibitório

Mídia cultural

Cumulativo (saturação, enriquecimento)

Conservante

Ao controle.

Diagnóstico diferencial - são ambientes complexos nos quais microrganismos de diferentes espécies crescem de maneiras diferentes, dependendo das propriedades bioquímicas da cultura. Eles são projetados para identificar as espécies de microrganismos, são amplamente utilizados em bacteriologia clínica e pesquisa genética.

Os PSs seletivos, inibitórios e eletivos são projetados para o crescimento de um tipo de microrganismo estritamente definido. Esses meios servem para isolar bactérias de populações mistas e diferenciá-las de espécies semelhantes. Várias substâncias são adicionadas à sua composição que inibem o crescimento de algumas espécies e não afetam o crescimento de outras.

O meio pode ser seletivo devido ao valor de pH. Recentemente, agentes antimicrobianos como antibióticos e outros agentes quimioterápicos têm sido usados ​​como agentes seletivos de meios.

Os PS eletivos encontraram ampla aplicação no isolamento de patógenos de infecções intestinais. Com a adição de malaquita ou verde brilhante, sais biliares (em particular ácido taurocólico de sódio), uma quantidade significativa de cloreto de sódio ou sais de citrato, o crescimento de Escherichia coli é inibido, mas o crescimento de bactérias patogênicas do grupo intestinal não piora . Alguns meios eletivos são preparados com a adição de antibióticos.

Os meios de manutenção de cultura são formulados para serem isentos de substâncias seletivas capazes de causar variabilidade de cultura.

PS cumulativo (enriquecimento, saturação) são meios nos quais certos tipos de culturas ou grupos de culturas crescem mais rápido e mais intensamente do que os acompanhantes. Ao cultivar nesses meios, geralmente não são usadas substâncias inibidoras, mas, pelo contrário, são criadas condições favoráveis ​​​​para uma determinada espécie presente na mistura. A base dos meios de acumulação são a bile e seus sais, tetrationato de sódio, vários corantes, sais de selenito, antibióticos, etc.

Meios conservantes são usados ​​para inoculação primária e transporte do material de teste.

Existem também PS de controle, que são utilizados para controlar a esterilidade e a contaminação bacteriana total dos antibióticos.

5. De acordo com o conjunto de nutrientes, eles distinguem:

Meios mínimos que contêm apenas fontes de alimento suficientes para o crescimento;

Ambientes ricos, que incluem muitas substâncias adicionais.

6. De acordo com a escala de uso, os PS são divididos em:

> produção (tecnológica);

> ambientes de investigação científica com âmbito de aplicação limitado.

Produção PS deve ser disponível, econômica, de fácil preparo e uso para cultivo em larga escala. Os meios de pesquisa são geralmente sintéticos e ricos em nutrientes.

Seleção de matérias-primas para a construção de meios de cultura

A qualidade do PS é em grande parte determinada pela utilidade da composição dos substratos nutrientes e das matérias-primas utilizadas para a sua preparação. Uma grande variedade de tipos de matérias-primas representa uma tarefa difícil de escolher o mais promissor, adequado para projetar PS com a qualidade necessária. O papel decisivo nesta questão é desempenhado, em primeiro lugar, pelos indicadores bioquímicos da composição das matérias-primas, que determinam a escolha do método e modos de seu processamento para fazer o uso mais completo e eficiente dos nutrientes contidos iniciar.

Para obter PS com propriedades particularmente valiosas, utilizam-se principalmente fontes tradicionais de proteína animal, nomeadamente eu no bovinos (bovinos), caseína, pescados e produtos de seu processamento. O PS mais desenvolvido e amplamente utilizado à base de carne bovina.

Dada a escassez de espadilha do Cáspio, amplamente utilizada no passado recente, os produtos não alimentares mais baratos e acessíveis da indústria pesqueira - krill seco, resíduos de processamento de carne de krill, pollock em filete e seu caviar maduro - começaram a ser usados ​​para obter peixes bases nutricionais. A mais difundida é a farinha de ração para peixes (FCM), que atende aos requisitos de valor biológico, disponibilidade e padronização relativa.

PS à base de caseína, que contém todos os componentes encontrados no leite: gordura, lactose, vitaminas, enzimas e sais, tornaram-se bastante difundidos. No entanto, deve-se notar que devido ao aumento do custo dos produtos lácteos, bem como o aumento da demanda por caseína no mercado mundial, seu uso é um pouco limitado.

De fontes não alimentares de proteína de origem animal, como matéria-prima para a construção de PS completo, é necessário isolar o sangue de animais abatidos, que é rico em substâncias e microelementos biologicamente ativos e contém produtos de origem celular e metabolismo tecidual.

Hidrolisados ​​de sangue de animais de fazenda são usados ​​como substitutos de peptona em meios nutrientes de diagnóstico diferencial.

Outros tipos de matérias-primas de origem animal contendo proteínas que podem ser usadas para o desenho do PS incluem: a placenta e o baço de gado, concentrado proteico seco - um produto do processamento de resíduos de carne, aparas obtidas durante o processamento da pele, embriões de aves - um desperdício de produção de vacinas, substitutos de sangue com soro vencido, coalhada, tecidos moles de moluscos e pinípedes.

É promissor o uso de carcaças de animais peludos de fazendas de peles, sangue de gado obtido em frigorífico, leite desnatado e soro de leite (resíduos de fábricas de manteiga).

Em geral, os PS preparados a partir de matérias-primas de origem animal apresentam alto teor de componentes nutricionais básicos, são completos e equilibrados em termos de composição de aminoácidos e são bastante estudados.

A partir de produtos vegetais, milho, soja, ervilha, batata, tremoço, etc. podem ser usados ​​como substrato protéico para PS. No entanto, as matérias-primas agrícolas vegetais contêm proteínas, cuja composição desequilibrada depende das condições de crescimento das culturas, bem como lipídios em quantidades maiores do que os produtos de origem animal.

Um extenso grupo consiste em PS feitos a partir de matérias-primas proteicas de origem microbiana (leveduras, bactérias, etc.). A composição de aminoácidos dos micro-organismos que servem de substrato para a preparação do PS é bem estudada, e a biomassa dos micro-organismos utilizados é completa em termos de composição de nutrientes e é caracterizada por um maior teor de lisina e treonina.

Vários PSs de composição combinada de substratos proteicos de várias origens foram desenvolvidos. Estes incluem caldo de caseína de levedura, carne de levedura, etc. A maioria dos PS conhecidos são baseados em hidrolisados ​​de caseína, carne bovina e peixe (até 80%).

O peso específico de matérias-primas não alimentares na tecnologia de design PS é de apenas 15% e precisa ser aumentado no futuro.

As matérias-primas não alimentares utilizadas para a obtenção de uma base nutricional (PS) devem cumprir determinados requisitos, nomeadamente:

^ completo (a composição quantitativa e qualitativa das matérias-primas deve satisfazer principalmente as necessidades nutricionais dos microrganismos e células para os quais o PS está sendo desenvolvido);

^ acessível (ter uma base de matéria-prima bastante extensa);

^ tecnológico (o custo de introdução na produção deve ser realizado usando equipamentos existentes ou tecnologia existente);

^ econômico (o custo de introdução de tecnologia ao mudar para novas matérias-primas e seu processamento não deve exceder as normas de custo para obter o produto alvo);

^ padrão (ter uma longa vida útil sem alterar as propriedades físico-químicas e valor nutricional)

Sistema periódico

Um sistema de cultura periódica é um sistema no qual, após a introdução de bactérias (inoculação) no meio nutriente, não é realizada a adição nem a remoção de quaisquer componentes que não sejam a fase gasosa. Segue-se que o sistema periódico pode suportar a reprodução celular por um tempo limitado, durante o qual a composição do meio nutriente muda de favorável (ótimo) para o seu crescimento desfavorável, até a cessação completa do crescimento celular.

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A totalidade das bactérias que habitam o corpo humano tem um nome comum - a microbiota. Em uma microflora humana normal e saudável, existem vários milhões de bactérias. Cada um deles desempenha um papel importante para o funcionamento normal do corpo humano.

Na ausência de qualquer tipo de bactéria benéfica, uma pessoa começa a adoecer, o trabalho do trato gastrointestinal e do trato respiratório é interrompido. As bactérias benéficas para os seres humanos estão concentradas na pele, nos intestinos, nas membranas mucosas do corpo. O número de microrganismos é regulado pelo sistema imunológico.

Normalmente, o corpo humano contém microflora benéfica e patogênica. As bactérias podem ser benéficas ou patogênicas.

Existem muitas outras bactérias benéficas. Eles compõem 99% do número total de microrganismos.

Nesta posição, o equilíbrio necessário é mantido.

Entre os diferentes tipos de bactérias que vivem no corpo humano, podemos distinguir:

• bifidobactérias;
• lactobacilos;
• enterococos;
• coli.

bifidobactérias

Este tipo de microorganismos é o mais comum, envolvido na produção de ácido lático e acetato. Ele cria um ambiente ácido, neutralizando assim a maioria dos micróbios patogênicos. A flora patogênica deixa de se desenvolver e causa os processos de decomposição e fermentação.

As bifidobactérias desempenham um papel importante na vida de uma criança, pois são responsáveis ​​pela presença de uma reação alérgica a qualquer alimento. Além disso, eles têm um efeito antioxidante, previnem o desenvolvimento de tumores.

A síntese da vitamina C não é completa sem a participação das bifidobactérias. Além disso, há informações de que as bifidobactérias ajudam a absorver as vitaminas D e B, necessárias para uma pessoa para uma vida normal. Na presença de uma deficiência de bifidobactérias, mesmo tomar vitaminas sintéticas desse grupo não trará nenhum resultado.

lactobacilos

Este grupo de microrganismos também é importante para a saúde humana. Devido à sua interação com outros habitantes do intestino, o crescimento e o desenvolvimento de microrganismos patogênicos são bloqueados, os patógenos das infecções intestinais são suprimidos.

Os lactobacilos estão envolvidos na formação de ácido lático, lisocina, bacteriocinas. Esta é uma grande ajuda para o sistema imunológico. Se houver uma deficiência dessas bactérias no intestino, a disbacteriose se desenvolve muito rapidamente.

Os lactobacilos colonizam não apenas os intestinos, mas também as membranas mucosas. Então esses microrganismos são importantes para a saúde da mulher. Eles mantêm a acidez do ambiente vaginal, não permitem o desenvolvimento de vaginose bacteriana.

coli

Nem todos os tipos de E. coli são patogênicos. A maioria deles, pelo contrário, desempenha uma função protetora. A utilidade do gênero Escherichia coli reside na síntese de cocilina, que resiste ativamente à maior parte da microflora patogênica.

Estas bactérias são úteis para a síntese de vários grupos de vitaminas, ácido fólico e ácido nicotínico. Seu papel na saúde não deve ser subestimado. Por exemplo, o ácido fólico é essencial para a produção de glóbulos vermelhos e a manutenção dos níveis normais de hemoglobina.

Enterococos

Esse tipo de microrganismo coloniza o intestino humano imediatamente após o nascimento.

Eles ajudam a digerir a sacarose. Vivendo principalmente no intestino delgado, eles, como outras bactérias não patogênicas benéficas, fornecem proteção contra a reprodução excessiva de elementos nocivos. Ao mesmo tempo, os enterococos são bactérias condicionalmente seguras.

Se eles começarem a exceder as normas permitidas, várias doenças bacterianas se desenvolvem. A lista de doenças é muito grande. Variando de infecções intestinais, terminando com meningocócica.

O efeito positivo das bactérias no corpo

As propriedades benéficas das bactérias não patogênicas são muito diversas. Enquanto houver um equilíbrio entre os habitantes dos intestinos e as membranas mucosas, o corpo humano funciona normalmente.

A maioria das bactérias está envolvida na síntese e degradação de vitaminas. Sem a sua presença, as vitaminas B não são absorvidas pelos intestinos, o que leva a distúrbios do sistema nervoso, doenças de pele e diminuição da hemoglobina.

A maior parte dos componentes alimentares não digeridos que atingiram o intestino grosso são decompostos precisamente devido às bactérias. Além disso, os microrganismos garantem a constância do metabolismo água-sal. Mais da metade de toda a microflora está envolvida na regulação da absorção de ácidos graxos e hormônios.

A microflora intestinal forma imunidade local. É aqui que ocorre a destruição da maior parte dos organismos patogênicos, o micróbio nocivo é bloqueado.

Assim, as pessoas não sentem inchaço e flatulência. Um aumento nos linfócitos provoca fagócitos ativos para combater o inimigo, estimular a produção de imunoglobulina A.

Microrganismos não patogênicos úteis têm um efeito positivo nas paredes dos intestinos delgado e grosso. Eles mantêm um nível constante de acidez lá, estimulam o aparelho linfóide, o epitélio se torna resistente a vários agentes cancerígenos.

O peristaltismo intestinal também depende em grande parte de quais microrganismos estão nele. A supressão dos processos de decomposição e fermentação é uma das principais tarefas das bifidobactérias. Muitos microrganismos desenvolvem-se durante muitos anos em simbiose com bactérias patogénicas, controlando-as assim.

As reações bioquímicas que ocorrem constantemente com as bactérias liberam muita energia térmica, mantendo o equilíbrio térmico geral do corpo. Os microrganismos se alimentam de resíduos não digeridos.

Disbacteriose

Disbacterioseé uma mudança na composição quantitativa e qualitativa das bactérias no corpo humano . Nesse caso, os organismos benéficos morrem e os organismos prejudiciais se multiplicam ativamente.

A disbacteriose afeta não apenas os intestinos, mas também as membranas mucosas (pode haver disbacteriose da cavidade oral, vagina). Nas análises, prevalecerão os nomes: estreptococo, estafilococo, micrococo.

No estado normal, as bactérias benéficas regulam o desenvolvimento da microflora patogênica. Pele, órgãos respiratórios geralmente estão sob proteção confiável. Quando o equilíbrio é perturbado, a pessoa sente os seguintes sintomas: flatulência intestinal, inchaço, dor abdominal, desconforto.

Mais tarde, pode começar a perda de peso, anemia, deficiência de vitaminas. Do sistema reprodutivo observa-se uma descarga abundante, muitas vezes acompanhada de um odor desagradável. Irritações, aspereza, rachaduras aparecem na pele. A disbacteriose é um efeito colateral após tomar antibióticos.

Se você encontrar esses sintomas, definitivamente deve consultar um médico que prescreverá um conjunto de medidas para restaurar a microflora normal. Isso geralmente requer tomar probióticos.