Для того чтобы рост и жизнедеятельность микроорганизмов были возможны, в среде их обитания должны присутствовать питательные материалы для построения различных компонентов клетки и доступные источники энергии. Пищевые потребности являются общими для всех живых организмов. Все организмы нуждаются в достаточном количестве воды и в определенных элементах: углероде, кислороде, азоте, водороде, фосфоре, калии, натрии и др. Им требуются микроколичества некоторых металлов: железа, марганца, цинка, меди и др.— для построения ферментов. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходимы также различные факторы роста: витамины группы В и никотиновая кислота, аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания. Источниками углерода, азота и водорода могут быть различные органические соединения (глюкоза, аминокислоты, молочная кислота и др.), а также неорганические вещества. В зависимости от характера источника углерода и азота микроорганизмы делятся на аутотрофов и гетеротрофов.

Аутотрофы (от греч. autos — сам, trophic — питающийся) — бактерии, которые получают необходимый для их роста углерод из углекислоты (СО,2) или карбонатов. Для роста им вполне достаточно набора неорганических веществ: NaCl, К2НРО4, FeCl3, MgS04, NH4hS04. Пожалуй, это самые удивительные микроорганизмы — из простых неорганических они синтезируют сложные органические соединения: белки, жиры, углеводы, ферменты.

Гетеротрофы (от греч. heteros — другой, trophic — питающийся) в качестве источника углерода используют сложные органические соединения: белки, жиры, сахара, мочевину и др. Среди гетеротрофных организмов различают сапрофитов (от греч. sapros — гнилой, phyton — растение) и паразитов, или патогенных микроорганизмов. Сапрофиты используют для своей жизнедеятельности мертвые органические вещества. Они широко распространены в природе и играют важную роль в разложении органических остатков в почве и сточных водах. Паразиты в отличие от сапрофитов приобрели способность размножаться в тканях животных и растений. Проникая в организм человека, паразиты могут вызывать у него заболевание. В этом случае их называют патогенными (вызывающие заболевание) микроорганизмами.

В цитоплазму клеток могут проникать только небольшие молекулы аминокислот, глюкозы, жирных кислот. Твердые частички пищи, или макромолекулы, предварительно подвергаются обработке ферментами, которые клетка выделяет во внешнюю среду, и только после этого становятся доступными для использования.

Проникновение питательных веществ в бактериальную клетку осуществляется путем диффузии, перемещения вещества через толщу мембраны, в «результате чего выравниваются осмотическое давление и концентрация веществ по обе стороны оболочки,— простая диффузия. Существует другой способ проникновения питательных веществ в клетку с помощью активного переноса их молекулами-переносчиками, так называемыми пермеазами, через цитоплазматическую мембрану. Различают облегченную диффузию, когда перенос вещества через толщу мембраны совершается пермеазами без использования энергии, и активный транспорт, требующий для этого затраты метаболически доступной энергии. Существует еще процесс переноса радикалов, сопровождающийся химической модификацией транспортируемого вещества.

Некоторые простейшие питаются с помощью фагоцитоза, обволакивая цитоплазмой твердые частички пищи и переваривая их внутри цитоплазмы, и пиноцитоза, при котором они обволакивают жидкие капельки, заглатывают и переваривают их.

Обмен веществ, или метаболизм, у микроорганизмов складывается из процессов ассимиляции, или анаболизма, и диссимиляции, или катаболизма. В результате ассимиляции, усвоения питательных веществ, происходит увеличение сложности соединений. Так, из аминокислот синтезируются белки, из моносахаридов — полисахариды. Это приводит к синтезу новых компонентов клеток. При процессах диссимиляции, распада питательных веществ, наоборот, происходит расщепление сложных соединений на более простые, низкомолекулярные соединения. Часть их является продуктами обмена и выделяется из клетки, другие простые вещества используются для биосинтетических реакций и включаются в процессы ассимиляции. В процессе диссимиляции освобождается также энергия, необходимая для процессов обмена. Избыток энергии, освобождающийся в этих реакциях, накапливается в специальных богатых энергией соединениях (АТФ). Любые превращения питательных веществ в клетке (процессы синтеза клеточных элементов или процессы расщепления питательных веществ) совершаются с участием ферментов,


Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний

Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины.

Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован...


Практические занятия вирусы

Занятие 1-е. Методы вирусологических исследований.

Вопросы для обсуждения: 1. Особенности биологии вирусов. 2. Принципы классификации вирусов. 3. Вирион, его строение, размеры и химический состав. 4. Микроскопические методы изучения морфологии вирусов. 5. Методы культивирования вирусов на культурах клеток, куриных эмбрионах, лаб...


Препараты для профилактики и лечения вирусных заболеваний

Препараты для профилактики и лечения оспы. Оспенная вакцина сухая — Vaccinum variolae siccum является живой вакциной. В зависимости от субстрата, на котором культивируют вирус, различают дермальную (культивирование на коже животных), тканевую (культивирование в клеточных культурах) и яичную или ововакцину (культивирование на куриных эмбрионах).

Возбудители основных вирусных заболеваний

Возбудитель оспы. Возбудитель оспы является одним из самых крупных вирусов (200—350 нм). Этот вирус может быть обнаружен в оптическом микроскопе при применении специальных методов окраски (тельца Пашена).

При натуральной оспе в эпителиальных клетках обнаруживаются внутриклеточные включения — тельца Гуарниери.



Формирование учения о клетке

Открытие и изучение клеток тесно связаны с изобретением и усовершенствованием микроскопа, а также с разработкой методики подготовки объекта для микроскопического исследования.

Изготовление первого микроскопа относится к концу XVI (Галилей) или к началу XVII в. (Ганс и Захарий Янсены).

Одна...


Критика теорий клеточного деления

Изложенное понимание митоза как этапа развития клетки, подготовленного предшествующим ее развитием и подготовляющего в свою очередь последующие изменения, ведущие к диференцировке всего организма, отражает действительное, объективно существующее явление развития.

Мы уделим, однако, несколько строк и тем теориям клеточного деления, которые стремятся найти какую-...


Деление клетки как этап развития организма

Возникшие в результате деления новые клетки часто морфологически друг от друга не отличимые.

Это морфологическое сходство двух «дочерних» клеток между собой и с материнской клеткой привело к неправильному заключению об их тождестве.

Между тем развитие клетки ведет не только к у...


Амитоз

Наряду с кариокинезом, встречается и другой тип деления клеток — амитоз, или прямое деление, совершающееся без тех сложных морфологических изменений, которые характерны для кариокинеза.

Превращения, которые мы видим при митозе, приводят к исчезновению ядра как оформленной и отграниченной отдельности (исследователи конца позапрошлого века, ...