№ 2 Основные группы, классификация микроорганизмов
план-конспект занятия

Тема занятия: Основные группы, классификация микроорганизмов, отличительные признаки бактерий, плесневых грибов, дрожжей и вирусов.

Основные группы, классификация микроорганизмов, отличительные признаки бактерий, плесневых грибов, дрожжей и вирусов.

В мире микроорганизмов бактерии по численности (около 4000 видов) и разнообразию осуществляемых ими химических превращений занимают ведущее место. Существуют три основные формы бактерий (см. рис. 1) : шаровидная, палочковидная и извитая, или спиралевидная. 

Между строением бактерий и строением высших форм живых организмов имеется существенная разница. Высшие организмы построены сложно в них различают органы, состоящие из тканей, которые в свою очередь сложены из отдельных клеток. Бактерии же представлены лишь одной клеткой, которая и является полностью самостоятельным организмом. 

Схема строения клетки бактерий (см. рис. 2): 
1- клеточная оболочка;
2- нити ДНК (диффузное ядро);
3- цитоплазма;
4- рибосомы;
5- лизосомы;
6- жгутики;

Клетка снаружи покрыта жесткой клеточной стенкой. Она придает форму клетке, предохраняет ее от неблагоприятных внешних тепловых и механических воздействий, защищает клетку от проникновения в нее избытка воды. Она обладает свойством полупроницаемости - через нее питательные вещества проникают в клетку, а продукты жизнедеятельности (продукты обмена) выходят в окружающую среду. Функция регулятора обмена веществ присуща всей оболочке, но в большей мере - цитоплазматической мембране. Нарушение ее целостности приводит к гибели клетки.

Морфология микробов

Микробы, наиболее часто встречающиеся в процессе приготовления пищи, делят на бактерии, плесневые грибы, дрожжи и вирусы. Большинство микробов являются одноклеточными организмами, величина которых измеряется в микрометрах—мкм (1/1000 мм) и нанометрах  — нм (1/1000 мкм).

Микробы

 Бактерии                 Плесневые грибы       Дрожжи     Вирусы                    

Бактерии

Кокки           Палочки         Вибрионы    Спириллы   Спирохеты

Самостоятельная работа обучающихся: заполнить таблицу «Виды микробов»

Бактерии — одноклеточные, наиболее изученные микроорганизмы величиной 0,4—10 мкм. По форме их делят на кокки — микробы шаровидной формы (микрококки, диплококки, тетракок-

ки, сардины, стрептококки, стафилококки), палочки, (одиночные, двойные, цепочки), вибрионы, спириллы и спирохеты (изогнутые и спирально извитые формы). Размеры и форма бактерий могут изменяться в зависимости от различных факторов внешней среды.

Бактерии покрыты оболочкой, представляющей собой уплотненный слой цитоплазмы, придающей клётке форму. Наружный слой оболочки у многих бактерий может ослизняться, образуя защитный покров — капсулу. Основной частью клетки является цитоплазма— прозрачная белковая масса, пропитанная клеточным соком. В цитоплазме находятся ядерное вещество, запасные питательные вещества (зерна крахмала, капельки жира, гликоген, белок) и другие клеточные структуры. На поверхности некоторых бактерий (палочковидных) имеются нитевидные образования — жгутики (одиночные, в виде лучка или по всей поверхности), с помощью которых они передвигаются.

Некоторые палочковидные бактерии при неблагоприятных условиях образуют споры (сгущенная цитоплазма, покрытая плотной оболочкой), Споры не нуждаются в питании, не способны размножаться, но сохраняют свою жизнеспособность при высоких температурах, высушивании, замораживании в течение нескольких месяцев (палочка ботулинуса) или даже многих лет (палочка сибирской язвы). Споры погибают при стерилизации (нагревание до 120 Счв течение 20 мин). В благоприятных условиях они прорастают в обычную (вегетативную) бактериальную клетку. Спорообразующие бактерии называются бациллами.

Размножаются бактерии путем простого деления. При благоприятных условиях размножение одной клетки протекает в течение 20—30 мин. С накоплением вредных продуктов жизнедеятельности бактерий и исчерпанием питательных ресурсов процесс размножения прекращается.

Плесневые грибы — одноклеточные или многоклеточные низшие растительные организмы, в своей жизнедеятельности нуждающиеся в готовых пищевых веществах и в доступе воздуха. Клетки плесневых грибов имеют форму вытянутых переплетающихся нитей — гифов толщиной 1—15 мкм, образующих тело плесени — мицелий (грибницу), состоящий из одной или многих клеток. На поверхности мицелия развиваются плодовые тела, в которых созревают споры (рис. 4).

По строению клетки плесневых грибов отличаются от бактериальных клеток тем, что имеют одно или несколько ядер и вакуолей (полостей, заполненных клеточной жидкостью). Размножаются плесневые грибы с помощью гиф и спорами.

Плесневые грибы широко распространены в природе. Развиваясь на пищевых продуктах, они образуют пушистые налеты разного цвета. Плесневые  грибы выделяют вещества, придающие пищевым продуктам плесневелый запах и вкус. Они могут развиваться при низкой влажности (15%), что объясняет плесневение сухофруктов, сухарей, при повышенной концентрации соли и кислот (на соленых и кислых продуктах), при низкой температуре, поражая продукты, хранящиеся в холодильниках.

Среди плесневых грибов есть полезные, используемые при производстве сыров (Рокфор, Камамбер), лимонной кислоты и лекарственных препаратов (пенициллин).

Дрожжи — одноклеточные неподвижные микроорганизмы. Клетки дрожжей размером до 15 мкм бывают разной формы: круглые, овальные, палочковидные. Они имеют четко выраженное крупное ядро, вакуоли и различные включения в цитоплазме в виде капелек жира, гликогена и т. д.

Дрожжи размножаются в благоприятных условиях в течение нескольких часов следующими способами: почкованием, спорами (1—12 шт. в клетке), делением. Дрожжи широко распространены в природе. Они способны расщеплять (сбраживать) сахара в спирт и углекислый газ: Спиртовое брожение используется в виноделии, хлебопечении и в производстве кисломолочных продуктов (кефира, кумыса). Некоторые дрожжи отличаются высоким содержанием белков, жиров, витаминов группы В, минеральных веществ, поэтому применяются как пищевой и кормовой продукт.

Вирусы — частицы, не имеющие клеточного строения, обладающие своеобразным обменом веществ, способностью к размножению; Они бывают круглой, прямоугольной и нитевидной формы, размером от 8 до 150 нм. Их можно увидеть только с помощью электронных микроскопов.

В отличие от бактерий вирусы не способны размножаться во внешней среде. Они размножаются только в живых клетках и являются внутриклеточными паразитами. Вызывая заболевания растений, животных, людей, они наносят огромный ущерб народному хозяйству и здоровью людей.

Физиология микробов

Микробы, как и все, живые существа, состоят из белков (6— 14%), жиров (1—4%), углеводов, минеральных веществ и воды (70-85%).

Микробы состоят

 Белков                               Жиров                                 Углеводов

Питание микробов. Микробы питаются белками, жирами, углеводами, минеральными веществами, которые проникают в клетку в растворенном виде через оболочку путем осмоса (процесс диффузии через полупроницаемую оболочку). Белки и сложные углеводы усваиваются микробами только после расщепления их на простые составные части ферментами, выделенными микроорганизмами.

Для осуществления нормального питания микробов необходимо определенное соотношение концентраций веществ как внутри клетки микроорганизма, так и в окружающей среде. Наиболее благоприятная концентрация — содержание 0,5% хлористого натрия в окружающей среде. В среде, где концентрация растворенных веществ намного выше (2—10%), чем в клетке, вода из клетки переходит в окружающую среду, происходит обезвоживание и сморщивание протоплазмы, что приводит к гибели микроба. Это свойство микроорганизмов используют при консервировании продуктов сахаром (варенье) или солью (посол мяса, рыбы).

Самостоятельно заполнить таблицу «Способ питания микробов»

По способу питания микробы делят на: аутотрофные — усваивающие углерод и азот из неорганических соединений; гетеротрофные, к которым относятся сапрофиты,— усваивающие готовые органические соединения, мёртвой природы (гнилостные бактерии, плесневые грибы, дрожжи); паратрофные (паразиты) — нуждающиеся в сложных органических соединениях живых организмов (болезнетворные микробы).

Дыхание микробов. Дыхание микробам необходимо для получения энергии, обеспечивающей все жизненные процессы. По способу дыхания микробы делят на: аэробы — нуждающиеся в кислороде воздуха (плесневые грибы, уксуснокислые бактерии); анаэробы — живущие и развивающиеся при отсутствии кислорода (ботулинус, маслянокислые бактерии), условные (факультативные) анаэробы, развивающиеся как в присутствии кислорода, так и без него (молочнокислые бактерии, дрожжи).

Самостоятельно заполнить таблицу «Дыхание микробов»