какое дыхание характерно для бактерий брожения
Из опыта работы. Проверка знаний по теме «Прокариоты. Бактерии» в 10-м профильном классе
Разделы: Биология
Двадцатипятилетний опыт работы учителем биологии привел меня к следующим выводам, которыми я руководствуюсь в своей повседневной работе.
Хочу поделиться опытом изучения темы “ Прокариоты. Бактерии.” в 10-м профильном классе.
Мои учащиеся обучаются в сельской школе, многие будут сдавать ЕГЭ по биологии. Поэтому свою работу я планирую с учетом этих особенностей.
Изучение темы “Прокариоты. Бактерии.” (да и других тем), я выстраиваю следующим образом:
Второй урок начинается с проверки знаний в игровой форме.
Учитель предлагает ученикам перейти к листам самоконтроля. Листы самоконтроля они получили от учителя на первом уроке после ознакомления с теоретическим материалом по прокариотам. Это было домашним заданием подготовиться отвечать по листам самоконтроля. Одно из главных требований к листам самоконтроля: ответы должны быть четкими, продуманными, аргументированными.
Назначаются два “консультанта” (из наиболее сильных учащихся, они помогут учителю “оценить” ответы одноклассников.
Ответы к обучающей карте: 1- б, в; 2 – в; 3 – а; 4 – в; 5 – б; 6 – а; 7 – б; 8 – а; 9 – в; 10 – б.
“Консультанты” озвучивают правильные ответы к обучающей карте, ученики красными маркерами отмечают количество правильных ответов в своей обучающей карте.
Ответы к контрольной карте: 1) б; 2) б; 3) в; 4) г; 5) а, г; 6) б; 7) в; 8) б, в; 9) г; 10) а.
Учащиеся сами подсчитывают количество правильных ответов, выясняют не совсем понятные для них вопросы.
Цель, поставленная учителем достигнута, весь класс активно работает, закрепляет полученные знания, умело использует их работе с тестами.
На следующем уроке учитель предложит познакомиться с контрольно-измерительными материалами ЕГЭ по изученной теме. Хорошее теоретическое усвоение темы позволит им успешно выполнить тестовые задания из методических пособий по ЕГЭ.
Учащиеся получают домашнее задание: выполнить тесты с выбором нескольких правильных ответов.
Правильные ответы: 1 – б; 2 – б, в, д; 3 – г; 4 – б, в, г; 5 – б, в; 6 – а, в, г; 7 – а, б, в, г, д.
Бактерии. Питание, дыхание, размножение, рост и морфология.
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
Бактерии. Питание, дыхание и морфология бактерий.
Бактерии. Положение в системе живого мира
Микроорганизмы.
Многочисленные микроорганизмы строго систематизированы в определенном порядке по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука, называемая систематикой микроорганизмов.
Таксономия – раздел систематики, изучающий как классифицируются микроорганизмы.
Таксон – группа организмов, объединенная по определенным однородным свойствам в рамках той или иной таксоном-кой категории.
Самой крупной таксономической категорией является царство, более мелкими – подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид. Образование названий микроорганизмов регламентируется международным кодексом номенклатуры. Микроорганизмы систематизируются по различным свойствам. В основу положены их морфологические, физиологические, биохимические, молекулярно – биологические свойства. Одной из основных таксономических категорий является вид (species).
Вид – совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающиеся от других представителей рода.
Штамм – микроорганизмы чистой культуры, выделенные из определенного источника и отличающиеся от других представителей вида. Штамм – более узкое понятие, чем вид или подвид. Близким к штамму является понятие клона.
Клон – представляет совокупность потомков, выращенных из единой микробной клетки. Для обозначения некоторых совокупностей микроорганизмов, отличающихся по тем или иным свойствам, употребляется суффикс var (разновидность) вместо ранее употребляемого type.
Поэтому микроорганизмы в зависимости от характера различий обозначают:
Бактерии. Физиология
Физиология бактерий изучает процессы питания, дыхания, роста и размножения. Обмен веществ бактериальной клетки с окружающей средой и превращения одних веществ в другие внутри микробной клетки называют метаболизмом.
Все реакции метаболизма делятся на 2 класса:
Физиология бактерий включает процесс анаболизма, когда из простых молекул синтезируются структурные элементы бактериальной клетки, этот процесс идет с использованием энергии. В результате реакций катаболизма происходит расщепление сложных веществ на простые с выделением энергии. Сложнейшая цепь биохимиескмх реакций анаболизма и катаболизма, вкотором участвуют белки, жиры, углеводы, витамины обслуживает одну главную реакцию – реакцию удвоения ДНК, в результате чего из 1 клетки образуется 2.
При благоприятных условиях процесс удвоения ДНК в бактериальной клетке идет непрерывно. Реакции метаболизма относятся к биохимическим реакциям, т.е. с помощью биологических катализаторов – специальных белковых молекул-ферментов. Биохимические реакции характеризуются: высокой скоростью, специфичесностью: каждый фермент способен реагировать только с обним определенным веществом (субстрат) и превращать его во вполне определенное вещство (продукт или продукты).
1 фермент + 1 субстрат = 1 продукт
ДНК бактерий содержит около 1тыс. генов. Почти все они кодируют набор ферментов, характерных для определенного вида бактерий. Таким образом набор ферментов, закодированных в ДНК бактерий, является постоянным, используется для идентификации, т.е. определения вида бактерий.
В качестве примеров ферментов агрессии можно привести гиалуронидазу – расщепляет гиалуроновую кислоту соелинительной ткани, коллагеназу – расщепляет коллагеновые волокна, лецитиназу, РНК-азу, ДНК-азу, лейкоцидины, гемолизины.
Ферменты бактерий подразделяются не конститутивные и индуцибельные. Конститутивные ферменты постоянно присутствуют в клетке в определенных количествах. Индуцибельные начинают синтезироваться только при наличии потребности в них, т.е. при наличии потребности в них т.е. при наличии в среде субстрата с которым он реагирует. Пример бета-галактозидаза – синтезируется только, когда в среде присутствует сахар лактоза.
Бактерии. Питание бактерий.
Питание бактерий осуществляется за счет поступления питательных субстратов внутрь через всю поверхность клетки, кроме того бактериальная клетка имеет высокую скорость процессов метаболизма и адаптации к меняющимся условиям окружающей среды.
Бактерии. Типы питание бактерий.
Широкому распространению бактерий способствует разнообразие типов питания. В зависимости от источников углерода они делятся на
Аутотрофными бактериями являются нитрифицирующие бактерии, находящиеся в почве, серобактерии, обитающие в воде с сероводородом, железобактерии и прочие.
Сапрофиты – свободноживущие микроорганизмы, в качестве питательных веществ используют органические соединения погибших организмов или продукты их жизнедеятельности. Средой обитания бактерий-паразитов является живой организм. Бактерии паразиты являются патогенными, т.е. болезнетворными.
Бактерии-симбионты обитают в кишечнике человека и животных и выполняют жизненно-важные функции для организма хозяина.
Бактерии. Факторы роста.
Микроорганизмам для роста на питательных средах необходимы определённые дополнительные компоненты, которые получили название факторов роста.
Факторы роста — необходимые для микроорганизмов соединения, которые они сами синтезировать не могут, поэтому их необходимо добавлять в питательные среды. Среди факторов роста различают: аминокислоты, необходимые для построения белков, пурины и пиримидины, которые требуются для образования НК, витамины, входящие в состав некоторых ферментов.
Для обозначения отношения микроорганизмов к фактором роста используют термины ауксотрофы и прототрофы.
Ауксотрофы нуждаются в одном или нескольких факторах роста, прототрофы способны сами синтезировать необходимые для роста соединения.
Они способны синтезировать компоненты из глюкозы и солей аммония.
Бактерии. Химический состав.
Вода – 70%, Сухое вещество – 30%. Белки – 52, полисахариды – 16. Липиды – 9,4, РНК – 16, ДНК – 3.2, неорганические соединения – 0,4.
Потребность бактерий в химических элементах:
Макроэлементы (органогены). 60% в сумме. С50, N14, Н8, О20, микроэлементы – К, Ca, Mg, Na, S, P, Cl, и ультрамикроэлементы: B, Wa, Fe, Co, Cu, Zn.
Источники получения питательных веществ.
Бактерии, способные расти на простых питательных средах, все необходимые элементы получающие на средах, содержащих 1 органическое вещество, 1 углевод (глюкозу), а остальные вещества в виде неорганических соединений, называются прототрофами.
Бактерии, нуждающиеся в дополнительных органических веществах, называются ауксотрофами.
Для культивирования ауксотрофоов необходима добавка в питательную среду специальных факторов роста: аминокислот, витаминов, пуринов, пиримидинов, липидов, гексозы, пептидов.
Многие патогенные микроорганизмы являются ауксотрофами, т.е. для их культивирования необходима добавка в питательную среду факторов роста.
Бактерии. Механизмы питания.
Поступления различных веществ в бактериальную клетку зависит от величины и растворимости их молекул в липидах или воде. pHсреды, концентрации веществ, различных факторов проницаемости мембран и др.
Клеточная стенка пропускает небольшие молекулы и ионы, задерживая макромолекулы массой более 600Д. Основным регулятором поступления веществ в клетку является цитоплазматическая мембрана.
Питание бактерий и проникновение питательных веществ в клетку осуществляется такими механизмами:
Наиболее простой механизм поступления веществ в клетку — простая диффузия.
Бактерии. Дыхание бактерий
Дыхание бактерий (биологическое окисление) основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности.
Дыхание бактерий включает процессы окисления и восстановления:
Дыхание бактерий подразделяется на виды:
Анаэробиоз (от греч. аег – воздух + bios – жизнь) – жизнедеятельность, протекающая при отсутствии свободного кислорода. Если донорами и акцепторами водорода являются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При брожении происходит ферментативное расщепление органических соединений, преимущественно углеводов, в анаэробных условиях. С учетом конечного продукта расщепления углеводов различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и другие виды брожения.
По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы: облигатные, т.е. обязательные, аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы.
Облигатные аэробы могут расти только при наличии кислорода. Облигатные анаэробы (клостридии ботулизма, газовой гангрены, столбняка, бактероиды и др.) растут только на среде без кислорода, который для них токсичен. При наличии кислорода бактерии образуют перекисные радикалы кислорода, в том числе перекись водорода и супероксид-анион кислорода, токсичные для облигатных анаробных бактерий, поскольку они не образуют соответствующие инактивирующие ферменты.
Аэробные бактерии инактивируют перекись водорода и супероксид-анион соответствующими ферментами (каталазой, пероксидазой и супероксиддисмутазой). Факультативные анаэробы могут расти как при наличии, так и при отсутствии кислорода, поскольку они способны переключаться с дыхания в присутствии молекулярного кислорода на брожение в его отсутствие. Факультативные анаэробы способны осуществлять анаэробное дыхание, называемое нитратным: нитрат, являющийся акцептором водорода, восстанавливается до молекулярного азота и аммиака.
Среди облигатных анаэробов различают аэротолерантные бактерии, которые сохраняются при наличии молекулярного кислорода, но не используют его.
Для выращивания анаэробов в бактериологических лабораториях применяют анаэростаты – специальные емкости, в которых воздух заменяется смесью газов, не содержащих кислорода. Воздух можно удалять из питательных сред путем кипячения, с помощью химических адсорбентов кислорода, помещаемых в анаэростаты или другие емкости с посевами.
Дыхание бактерий относится к реакциям катаболизма. В результате дыхания происходит расщепление сложных молекул до простых с выделением энергии, которая запасается в молекулах АТФ (КПД около 40%).
Процесс дыхания – это реакция окисления углеводов, которая может происходить в бескислородных условиях – анаэробный тип дыхания или гликолиз, и в присутствии кислорода – аэробный тип дыхания или окислительное фосфорилирование.
По типу дыхания бактерии делятся на аэробные и анаэробные. Существуеют бактерии облигатные ааэробы – растут только в присутствии кислорода (например микобактерии туберкулеза). Облигатные анаэробы растут только в бескислородных условиях (например возбудитель ботулизма). Факультативные анаэробы могут расти как в кислородной, так и бескислородной среде (кишечная палочка).
Микроаэрофилы – им требуется для своего роста низкая концентрация кислорода (гемофильная палочка).
Брожение не является в полном смысле дыханием – это субстратное фосфорилирование углеводов или гликолиз с образованием пирувата и последующим превращением его в конечные продукты брожения – органические кислоты и спирты. В результате гликолиза из 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ.
Аэробный тип дыхания или окислительное фосфорилирование. Глюкоза- окислительное фисфирилирование- 38АТФ + 6СО2 + 6Н2О
Анаэробный тип дыхания. Схема та же, что при аэробном, но акцептором электронов служат нитриты, либо нитраты, либо фосфаты.
Факультативные анаэробы при отсутствии кислорода получают АТФ с помощью брожения.
Молекулы образовавшегося АТФ участвуют в синтезе органических соединений, отдавая свою энергию и првращаясь в АДФ. А + В + АТФсинтез АВ + АДФ + Ф
Факультативные анаэробы могут размножаться как в присутствии, так и в отсутствие молекулярного кислорода (большинство патогенных и сапрофитных микробов).
Облигатные анаэробы — бактерии, для которых наличие молекулярного кислорода является вредным, задерживающим рост фактором (кл остри дни столбняка, анаэробной инфекции, ботулизма и др.).
Бактерии. Размножение и рост.
Размножение бактерий– самовоспроизведние бактерий.
Рост бактерий – формирование структкрно-функциональных компонентов клетки и увеличение самой бактериальной клетки
Грам+ бактерии делятся путем врастания синтезирующихся перегородок деления внутрь клетки
Грам- путем перетяжки, в рез-те образования гантелевидных фигур, из кот. Образуются 2 одинаковые клетки.
Делению клеток предшествует репликация бактериальной хромосомы (двуспиральная цепь ДНК раскрывается и каждая нить достраивается комплементарной нитью), приводящая к удвоению ДНК бактериального ядра-нуклеоида.
Репликация ДНК происходит в 3 этапа:
Размножение бактерий в жидкой питательной среде происходит в несколько фаз:
Лаг-фаза: период между посевом бактерии и началом размножения, составляет 4-5 часов. Бактерии увеличиваются в размерах и готовятся к делению, нарастает количество нуклеиновых кислот, белка.
Фаза логарифмического роста: период интенсивного деления бактерий, составляет 5-6 часов.
Фаза стационарного роста: количество жизнеспособных клеток максимально.
Фаза гибели: завершает процесс роста бактерий, происходит их отмирание в условиях истощения источников питательной среды и накопления в ней продуктов метаболизма бактерий, составляет от 10 часов до несколько недель.
Размножение и рост бактерий зависят от многих факторов:
Размножения бактерий на плотной питательной среде.
Бактерии образуют изолированные колонии округлой формы, различной консистенции, цвета. Пигменты, растворимые в воде, диффундируют в питательную среду и окрашивают ее. Пигменты не растворимые в воде, растворяются в органических соединениях.
Бактерии. Морфология бактерий
Морфология бактерий (греч. bakterion — палочка) — микроорганизмы с прокариотным типом строения. Преимущественно этоодноклеточные организмы, однако существует немало форм, состоящих из многих клеток.
Бактерии. Виды бактерий по форме клеток:
Бактерии. Виды бактерий по расположению клеток:
Бактерии. Методы изучения морфологии бактерий.
Методы. В цитологической практике нередко возникает необходимость в окраске и исследовании бактерий. Это чаще всего касается различного рода экссудатов, мазков из различных органов и тканей. Мазки готовят различно.
Методы работы с различными видами материалов:
Можно готовить мазки-отпечатки, для чего чистое предметное стекло прикладывают непосредственно к серозному покрову, слизистой оболочке или к свежей поверхности разреза какого-либо органа (ткани). При наличии жидкого содержимого (экссудат, моча и пр.) рекомендуется центрифугировать и из осадка готовить мазки. Полученные по одному из вышеуказанных способов мазки тщательно высушивают и затем фиксируют сухим жаром.
Фиксация достигается посредством несильного нагревания (примерно до 70°С) предметного стекла, которое для этого трижды проводят над пламенем спиртовки мазком вверх. Можно фиксировать мазки и в 96°спирте (10—15 минут). Фиксированные мазки сохраняются в течение какого угодно времени.
Окрашенные мазки исследуют в масле, с иммерсионным объективом; при желании заключают в бальзам, в таком случае на окрашенный и хорошо высушенный мазок кладут каплю бальзама и покрывают покровным стеклом. В настоящее время классическую бактериоскопию с окрашиванием микробов различными красителями дополняют получившие широкое распространение иммуноцитохимические методы с применением меченых антител.
Во многих случаях (особенно если применяют моноклональные антитела против поверхностных антигенов возбудителя) они позволяют провести высокоспецифичный экспресс-анализ. Нередко наиболее доступными для исследования с целью идентификации возбудителя являются обработанные в центрифуге экссудаты, выделения, а также – кровь, пунктаты паренхиматозных органов, мазки и отпечатки тканей.
Бактериоскопический (микроскопический) метод — совокупность способов обнаружения и изучения свойств бактерий в патологическом материале или в пробах из внешней среды с помощью микроскопии. Применяют для установления диагноза инфекционного заболевания или при идентификации выделенной чистой культуры.
Ценность бактериоскопического метода состоит в простоте, доступности методик и быстроте получения результатов (30—60 минут и менее). Однако чувствительность ограничена; информация, полученная с помощью бактериоскопического метода обычно может быть использована как ориентировочная.
Ценность бактериоскопического метода резко возрастает при исследовании простейших, грибов и обработке препарата люминесцирую-щими сыворотками. Позволяет определить количество лейкоцитов и эпителия, микрофлору в месте забора материала, а также выявить возбудителей: гонореи, трихомонадоза, гарднереллеза, кандидоза.
Для обнаружения возбудителей используют следующие методы:
1. Методы выявления кислых гликозаминогликанов (ГАГ) с помощью ШИК-реакции. Наилучшие результаты получают при выявлении простейших, в частности пневмоцист и токсоплазм, микоплазм, хламидий, некоторых грибов (особенно рода Candida) и капсулообразующих бактерий.
2. Методы с использованием основного фуксина, азура, тионина и метиленового синего (окраски по Пфейферу, Леффлеру, Николя и др.), которые в небольших концентрациях позволяют выявить разную, в основном бактериальную флору- Наиболее эффективны способы окраски по Цилю-Нильсену для выявления спирто- и кислотоустойчивых бактерий, в частности семейства Mycobacteriaceae (микобактерий туберкулеза, лепры и др.) и некоторых простейших (криптоспоридий). Используемые при этом основной фуксин и метиленовый синий позволяют выявить, помимо бактериальной флоры, фуксинофильные внутриклеточные включения, характерные для некоторых вирусных, особенно респираторных, инфекций. Азур и эозин эффективны для выявления различной бактериальной микрофлоры, особенно грамположительной, и некоторых простейших, в частности плазмодия малярии.
4. Методы, основанные на импрегнации нитратом серебра кусочков тканей, срезов или мазков, направлены на выявление разной, в основном бактериальной, флоры, поиски которой облегчаются в связи с тем, что импрегнированные серебром микроорганизмы немного увеличиваются в размерах.
Бактерии. Устойчивость к антибиотикам
Устойчивость (приобретенная) – формируется у бактерий при лечении антибиотиками микроорганизма. Антибиотикоустойчивые бактерии появляются вне зависимости от применения данного антибиотика; возможно существование антибиотикорезистентных особей к тем препаратам, которые еще не созданы.
Генетические аспекты приобретенной устойчивости: возникновение устойчивости может быть связана с изменениями в самой бактериальной хромосоме, возникающими в результате мутаций-хромосомная устойчивость. Обычно в результате мутации у бактерий возникает резистентность к одному антибиотику.
Внехромосомная устойчивость связана с наличием R-плазмид-фактора множественной лекарственной устойчивости. R-плазмида несет сразу несколько генов, ответственных за устойчивость к нескольким антибиотикам. Бактериальная клетка может иметь несколько разных R-плазмид. Они могут передаваться от бактерии к бактерии с помощью конъюгации или трансдукции.
Устойчивость приобретенная. Биохимические механизмы:
1. Может изменяться проницаемость клеточных мембран для антибиотиков.
2. Происходят изменения мишени (структура, выполняющая важную для жизнедеятельности бактерий функцию).
Так, устойчивость к стрептомицину возникает вследствие изменения рибосомального белка, к которому обычно присоединяется стрептомицин. В том и другом случае формирование резиснентности связано с передачей маркеров, находящихся в бактериальной хромосоме.
Основной биохимический механизм, при котором возникает устойчивость к антибиотикам – появление ферментов, превращающих активную форму антибиотика в неактивную. Самая важная роль в процессе образования устойчивости принадлежит пептидазам-ферменты, вызывающие гидролиз антибиотиков (например, β-лактамаза разрушает β-лактамное кольцо).
Циркулирующие в среде возбудители инфекций постепенно формируют так называемые госпитальные штаммы, т. е. штаммы наиболее эффективно адаптированные к местным особенностям той или иной среды.
Главной особенностью госпитальных штаммов является повышенная вирулентность (во всех случаях это первая и главная особенность госпитального штамма), а также специфическая адаптация к используемым лечебным препаратам (антибиотики, антисептики и т. п.).
помогите срочно, биология тест 9 класс
1. Каково строение тела бактерий?
А. одноклеточное
Б. многоклеточное
В. колониально
2. Какие органеллы присутствуют в клетках бактерий?
А. ядро
Б. пластиды
В. митохондрии
Г. рибосомы
3 Как питаются гнилостные бактерии?
А. автотрофно
Б. паразитически
В. сапротрофно
4 Какие бактерии являются автотрофными?
А. бактерии молочнокислого брожения
Б. болезнетворные
В. серобактерии
5 Какие способы размножения НЕ характерны для бактерий?
А. половое
Б. бесполое
В. вегетативное
6 Какой тип дыхания характерен для бактерий брожения?
А. бескислородный
Б. кислородный
7 Какие бактерии выполняют роль санитаров?
А. бактерии уксуснокислого брожения
Б. гниения
В. железобактерии
Г. болезнетворные
8 Какие бактерии используют для жизнедеятельности энергию химических связей неорганических веществ?
А. паразитические
Б. сапротрофные
В. фототрофные
Г. хемотрофные
9 ем отличается спора гриба от споры бактерии?
А. представлена только одной клеткой
Б. выполняет функцию размножения
В. разносится ветром на большие расстояния
Г. служит приспособлением к неблагоприятным условиям
1. Каково строение тела бактерий?
А. одноклеточное
2. Какие органеллы присутствуют в клетках бактерий?
Г. рибосомы
3 Как питаются гнилостные бактерии?
В. сапротрофно
4 Какие бактерии являются автотрофными?
В. серобактерии
5 Какие способы размножения НЕ характерны для бактерий?
А. половое
В. вегетативное
6 Какой тип дыхания характерен для бактерий брожения?
А. бескислородный
7 Какие бактерии выполняют роль санитаров?
Б. гниения
8 Какие бактерии используют для жизнедеятельности энергию химических связей неорганических веществ?
Г. хемотрофные
9 Чем отличается спора гриба от споры бактерии?
Б. выполняет функцию размножения