Взаимоотношения микроорганизмов между собой. Типы симбиоза.

Симбиоз – ассоциативные взаимоотношения или сожительство разных видов микроорганизмов а также с другими формами жизни

По расположению партнеров относительно друг друга:

Эктосимбиоз

Эндосимбиоз

По степени взаимозависимости партнеров:

Факультативный

Облигатный

По выгоде получаемым каждым из партнеров:

Мутуализм – взаимовыгода. (синтрофия – взаимное снабжения необходимых в-в, способность двух или несколько организмов совершать такой процесс который без друг друга неосуществим)

Нейтрализм – независимое развитие, непосредственное влияние.

Комменсализм – выгода только одному ненанося вреда другому:

- метабиоз (один утилизирует продукты жизнидейтельности других)

- сателизм (один выделяют метаболиты которые способствуцет росту других)

Антогонизм – один наносит вред другому

Конкуренция бывает между видами имеющими сходные потребности.

Бывает:

- Активная – один подавляет другого

- Пассивная – потребляет один и тот же субстрат

Хищничество – поедание другого вида

Паразитизм – один живет засчет другого использует живые клетки организма.

Паразиты:

Внутриклеточные

Внеклеточные

 

Антибиоз

Антибиоз (от др.-греч. ἀ ν τ ι - — против, β ί ο ς — жизнь) — антагонистические отношения видов, когда один организм ограничивает возможности другого, невозможность сосуществования организмов, например из-за интоксикации одними организмами (антибиотиками, фитонцидами) среды обитания других организмов. Случай, когда негативное воздействие направлено лишь в одну сторону называется аменсализм, обоюдное[1] негативное влияние организмов описывается термином конкуренция.

Термин введён микробиологом Зельманом Ваксмэном в 1942 году.

Антибиоз - подавление развития или полного отмирания организмов под влиянием вещества других видов.

 

Метаболизм микроорганизмов: анаболизм и катаболизм. Способы получения

Клеткой энергии. Метаболические группы микроорганизмов по источнику энергии и

Донору электронов.

Метаболизм-совокупность всех химических превращений, происходящих в клетках, обеспечивающий все образования.

Катаболизм (диссимиляция, энергетический механизм)-расщипление разных субстратов для получения энергии.

Анаболизм (ассимиляция, конструктивный механизм)-биосинтез высокомолекулярных соединений, используемый для получения структур.

В процессе катаболизма запасание энергии идет в форме молекул АТФ. 2 способа образования АТФ: 1)мембранное фосфорилирование (дыхание-окислительное ф-е; фотосинтез-фото ф-е); 2)субстратное ф-е (брожение).

Общая характеристика процессов брожения.

Брожение – способ получения энергии, при котором АТФ образуется в процессе анаэробного окисления органических субстратов в реакциях субстратного фосфорилирования.

Открыл: Луи Пастер.

Субстраты: углеводы, спирты, органические кислоты, аминокислоты, пурины, пиримидины и др.

Продукты:

- органические кислоты (молочная, масляная, уксусная)

- спирты (этиловый, бутиловый, пропиловый)

- ацетон

Углекислый газ и водород

Типы брожений:

- молочнокислое

- маслянокислое

- муравьинокислое

- спиртовое и т.д.

Брожение проходит в 2 стадии:

1) окислительная: углевод – пируват +водород

2) восстановительная: атомы водорода используются для восстановления пирувата или образованных из него соединений

3 пути образования пирувата из углеводов:

1) путь Эмбдена – Мейергофа – Парнаса

2) схема Варбурга – Диккенса – Хореккера

3) путь Энтнера - Дудорова

Молочнокислое брожение.

Молочнокислое брожение — процесс анаэробного окисления углеводов, конечным продуктом при котором выступает молочная кислота. Для молочнокислых бактерий является основным путем катаболизма углеводов и основным источником энергии в виде АТФ. Также молочнокислое брожение происходит в тканях животных в отсутствии кислорода при больших нагрузках.

Фермент: лактатдегидрогеназа

1) Гетероферментативное (деградация глюкозы идет по пентозофосфатному пути, окисляется до молочной кислоты, а ацетилфосфат восстанавливается до этанола. Таким образом, при гетероферментативном молочнокислом брожении образуется больше продуктов: молочная кислота, уксусная кислота, этанол, двуокись углерода. примеры гетероферментативных молочнокислых бактерий: L. fermentum, L. brevis, Leuconostoc mesenteroides, Oenococcus oeni.)

2) Гомоферментативное (углевод сначала окисляется до пирувата по гликолитическому пути, затем пируват восстанавливается до молочной кислоты НАДН+Н. Продуктом гомоферментативного молочнокислого брожения является молочная кислота, которая составляет не менее 90 % всех продуктов брожения. Примеры гомоферментативных молочнокислых бактерий: Lactobacillus casei, L. acidophilus, Streptococcus lactis.)

Глюкоза – лактат + 2 АТФ + 2 воды

Аэротолерантные анаэробы

Ипользуется при производных кисло-молочных продуктов

1) Кефир – молочнокислые палочки, молочные стрептококки, уксуснокислые бактерии

2) Ряженка – закваска лактобасилус

 

Спиртовое брожение.

Спиртовое брожение — химическая реакция брожения, осуществляемая дрожжами, в результате которой одна молекула глюкозы преобразуется в 2 молекулы этанола и в 2 молекулы углекислого газа.

Реакция спиртового брожения подобна гликолизу. Расхождение начинается только после образования пирувата.Конечный этап гликолиза заменяется двумя ферментативными реакциями. Сначала пируват подвергается декарбоксилированию, продуктом которого является ацетальдегид. Данная реакция происходит при участии пируватдекарбоксилазы, ТПФ и ионов магния.

 

 

После ацетальдегид восстанавливается водородом, который отщепляется от кофермента НАДН. При этом ацетальдегид восстанавливается до этанола. Собственно, цель спиртового брожения — это окисления NADH, чтобы он мог снова принять участие в гликолизе. Катализатором является алкогольдегидрогеназа.

 

 

Таким образом, продуктами спиртового брожения являются этанол и CO2, а не молочная кислота, как в молочнокислом брожении.

 

В результате получается реакция:

 

Возбудители спиртового брожения (прокариоты): Sarcina ventriculi

Ervinia amulovora

 

Возбудители спиртового брожения (эукариоты): - дрожжи (фак. анаэробы)

Эффект Пастера: кислород ингибирует брожение.

Производство пива: сусло этанол + СО2

 

Пропионовокислое брожение.

Пропионовокислое брожение. Род Propionibacterium: Коринеформные бактерии, включают гранположительные неподвижные палочки, не образующие спор. При не благоприятных условиях роста появляются булавовидные формы. Не растут на твердых средах при доступе воздуха, не переносят атмосферного О2, растут в анаэробных условиях, регенерируют АТР за счет энергии брожения, обладают генсодержащими ферментами.

Микроаэротолерантные формы.

Фотосинтез пурпурных бактерий:

Характеристика фототрофов, морфология и локализация фотосинтетического аппарата, механизм фотосинтеза.

Пурпурные бактерии. Жгутиковые, серные: Chromatium, Thiospirillum. Безжгутиковые Na2C2O3 Amoebabacter, Tiodictyon. Фотолитотрофы СО2: Thiopedia.

51. Маслянокислое брожение.
Превращение углеводов с образованием масляной кислоты было известно давно. Природа маслянокислого брожения как результат жизнедеятельности микроорганизмов была установлена Луи Пасте-ром в 60-х годах прошлого века.
Возбудителями брожения являются масля-нокислые бактерии, получающие энергию для жизнедеятельности путем сбраживания углеводов. Они могут сбраживать разнообразные вещества — углеводы, спирты и кислоты, способны разлагать и сбраживать даже высокомолекулярные углеводы — крахмал, гликоген, декстрины.

Маслянокислое брожение в общем виде описывается уравнением

C6H12О6 -> СН3*CН2*СООН+2С02+2Н2

глюкоза масляная кислота

При этом брожении накапливаются различные побочные продукты. Наряду с масляной кислотой, углекислым газом и водородом образуются этиловый спирт, молочная и уксусная кислоты.
Некоторые маслянокислые бактерии, кроме того, образуют ацетон, бутанол и изопропи-ловый спирт.
Брожение начинается с процесса фосфорили-рования глюкозы и далее идет по гликолитиче-скому пути до стадии образования пировиноградной кислоты. Затем образуется уксусная кислота, которая активируется ферментом. После чего при конденсации (соединении) из двуугле-родного соединения получается четырехугле-родная масляная кислота. Таким образом, при маслянокислом брожении происходит не только разложение веществ, но и синтез.
По данным В. Н. Шапошникова, в маслянокислом брожении различаются две фазы. В первой параллельно с увеличением биомассы накапливается уксусная кислота, а масляная кислота образуется преимущественно во второй фазе, когда синтез веществ тела замедляется.
Маслянокислое брожение происходит в природных условиях в гигантских масштабах: на дне болот, в заболоченных почвах, илах и всех тех местах, куда ограничен доступ кислорода. Благодаря деятельности маслянокис-лых бактерий разлагаются огромные количества органического вещества.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: