1. Харчування мікроорганізмів: сутність, призначення; поняття про Плазмоліз, плазмоптісе, тургорного тиску.
2. Класифікація мікроорганізмів за типом харчування: аутотрофи і гетеротрофи, сапрофіти і паразити.
Харчування мікроорганізмів: сутність, призначення; поняття про Плазмоліз, плазмоптісе, тургорного тиску.
Всім мікроорганізмам для здійснення процесів метаболізму, що забезпечують синтез сполук, з яких побудована клітина, а також забезпечують розщеплення речовин для отримання енергії, необхідні поживні речовини.
Як поживних речовин і джерела енергії мікроорганізми використовують різні органічні і неорганічні сполуки.
Між мікробної клітиною і зовнішнім середовищем відбувається постійний інтенсивний процес обміну. Поглинання поживних речовин і виділення продуктів життєдіяльності відбувається у мікроорганізмів через всю поверхню напівпроникною оболонки. В основі механізму проникнення поживних речовин через стінку клітини лежать складні фізико-хімічні явища. Через напівпроникну оболонку в тіло мікробів надходять вода і розчинені в ній поживні речовини. У клітці накопичується матеріал, необхідний для її зростання.
У тіло клітини через її оболонку не можуть проникати речовини, що мають великі розміри молекул (колоїди, білки та ін.). Вони проникають в клітку тільки після попереднього їх розщеплення ферментами, які виділяються в живильне середовище.
Процес харчування мікроорганізмів має ряд особливостей: по - перше, надходження поживних речовин відбувається через всю поверхню клітини, по - друге, мікробна клітина має виняткову швидкістю метаболічних реакцій, по-третє, мікроорганізми здатні досить швидко адаптуватися до мінливих умов середовища проживання.
За допомогою харчування здійснюється зв'язок організму з зовнішнім середовищем.
Концентрація живильного середовища впливає на стан клітини.
Тургор - стан, який виникає при оптимальній концентрації речовин в живильному середовищі. Тургор характеризується внутрішнім гідростатичним тиском в клітці, викликає напругу в клітинній стінці. В результаті цитоплазма клітини щільно притискається до цитоплазматичної мембрани, розтягуючи її. У стані тургору клітини мікроорганізмів нормально здійснюють процеси життєдіяльності.
Плазмоліз - це процес стискання цитоплазми клітини в результаті збільшення осмотичного тиску в середовищі і зневоднення клітини. В результаті плазмолізу відбувається загибель мікроорганізмів. Явище плазмолізу спостерігається при консервуванні продуктів з сіллю і цукром. Додавання в продукти солі або цукру підвищує стійкість продуктів проти мікробної псування при зберіганні. Високі концентрації солі викликають плазмоліз клітин, пригнічують процес дихання, порушують функції клітинних мембран. При концентрації солі 7-10% припиняється розмноження багатьох гнильних бактерій.
Плазмоптіз (від плазма і грец. Ptisis - дроблення) - набухання мікробних клітин і руйнування їх оболонок в гіпотонічному розчині.
Плазмоптіз - явище, зворотне плазмолізу. На-ступає при надмірно низькому осмотичний тиск зовнішнього середовища, коли внаслідок високої різниці осмо-тичних тисків цитоплазма швидко переповнюється по-дою. Це може привести до розриву клітинної оболонки, що спостерігається, наприклад, при приміщенні бактерій в дистильовану воду.
Іноді розриваються цілі групи клітин при розтріскування соковитих плодів (види пологів Cerasus, Prunus і ін. В період тривалих дощів).
Класифікація мікроорганізмів за типом харчування: аутотрофи і гетеротрофи, сапрофіти і паразити.
За способом живлення мікроорганізми поділяють на аутотрофний і гетеротрофні.
Аутотрофи здатні синтезувати з неорганічних речовин (в основному вуглекислого газу, неорганічного азоту і води) органічні сполуки. Як джерело енергії для синтезу ці мікроби використовують світлову енергію (фотосинтез) або енергію окислювальних реакцій (хемосинтез).
Гетеротрофи використовують для харчування в основному готові органічні сполуки. Мікроби, що харчуються органічними речовинами відмерлих тварин або рослинних організмів, називаютсапрофітамі. До них відносяться бактерії гниття, гриби і дрожжі.Паратрофние мікроорганізми, або паразити, живуть за рахунок поживних речовин живих клітин організму господаря. До паратрофії відноситься більшість хвороботворних мікробів.
До паразитам принадле-жать збудники захворювань людини, тварин і рас-тений.
Дихання мікроорганізмів, поняття, значення
1. Класифікація мікроорганізмів за типом дихання: аероби, анаероби.
Класифікація на групи: типові анаеробні, відносні аеробні. 2. Типові види бродіння: спиртове, молочнокисле, маслянокислое. Коротка характеристика мікроорганізмів-збудників. Кінцеві продукти бродіння. Вплив умов на інтенсивність бродіння. Використання бродіння при виробництві продуктів харчової промисловості та в громадському харчуванні.
3. Аеробні окислювальні процеси: уксуснокислое, лимоннокисле. Використання цих процесів для отримання харчових кислот.
1. Класифікація мікроорганізмів за типом дихання: аероби, анаероби. Класифікація на групи: типові анаеробні, відносні аеробні.
У 1861 р французький вчений Л. Пастер вперше обра-тил увагу на унікальну здатність микроорганиз-мов розвиватися без доступу кисню, в той час як всі вищі організми - рослини і тварини - можуть жити тільки в атмосфері, що містить кисень.
Для окислення органічних речовин з метою отримання енергії одні мікроорганізми використовують кисень повітря, інші здатні обходитися при цьому без кисню, а для третіх кисень повітря є навіть шкідливим. По відношенню до кисню повітря Л. Пастер раз-ділив мікроорганізми на дві групи аеробні - це ті мікроорганізми, які мають потребу в кисні повітря, і анаеробні мікроорганізми, яким кисень повітря не потрібен.
Следова-кові, аероби для отримання енергії здійснюють окислюванню ня органічного матеріалу киснем повітря. До них відносяться гриби, деякі дріжджі, багато бактерії і водорості. Багато аероби окислюють органічні речови-тва повністю, виділяючи в вигляді кінцевих продуктів вуглекислий газ і воду.
Анаероби - це мікроорганізми, здатні до нку-ня без використання вільного кисню. Анаеробний процес дихання у мікроорганізмів відбувається за рахунок відібрання у субстрату водню. Типові анаеробні ди-хательних процеси прийнято називати бродіння.
Серед анаеробних бактерій зустрічаються строгі, або типові, анаероби, на них кисень повітря діє гу-бітельно, і факультативні, або умовні, анаероби, спосіб-ні існувати як в присутності кисню, так і без нього.
Типові види бродіння: спиртове, молочнокисле, маслянокислое. Коротка характеристика мікроорганізмів-збудників. Кінцеві продукти бродіння. Вплив умов на інтенсивність бродіння. Використання бродіння при виробництві продуктів харчової промисловості та в громадському харчуванні.
Бродіння - анаеробний ферментативний окислювально-відновний процес перетворення органічних речовин, за допомогою якого багато організми отримують енергію, необхідну для їх життєдіяльності. До бродінню здатні бактерії, багато мікроскопічні гриби і найпростіші. Бродіння також може спостерігатися в клітинах рослин і тварин в умовах дефіциту кисню.
Зброджування піддаються різні речовини. Це вуглеводи, органічні кислоти, спирти, амінокислоти та інші речовини. Продуктами бродіння є різні органічні кислоти (молочна, масляна, оцтова, мурашина), спирти (етиловий, бутиловий, аміловий), ацетон, також вуглекислий газ і вода. Широке поширення природі має бродіння молочнокисле, маслянокислое, спиртове і ін.
Процеси бродіння за участю мікроорганізмів часто використовуються на практиці при виробництві харчових продуктів, алкогольних напоїв або консервації. Всі процеси бродіння протікають тільки в анаеробних умовах.
Молочнокисле бродіння. Скисання молока відомо людині ще з давніх часів, але тільки в 1857 р Пастером була встановлена мікробна природа цього бродіння. Таким чином, він вперше довів значення мікроорганізмів як збудників бродіння. В основі молочнокислого бродіння лежить гліколіз, т е. Ферментативне розщеплення глюкози.
На півночі збудником цього бродіння зазвичай є молочний стрептокок, що викликає природне скисання молока. Оптимальна температура для нього 30-35 °. Друга група збудників типового бродіння - паличкоподібні бактерії. З них болгарська паличка зазвичай викликає природне скисання молока в південних районах. Оптимальна температура для життєдіяльності близько 40 °, умовний анаероб. Багато молочні продукти, такі, як кисле молоко, йогурт або сир, утворюються шляхом бродіння за участю молочнокислих бактерій. Молочнокисле бродіння також грає істотну роль при квашенні капусти. Отримувані продукти добре зберігаються, так як те, що відбувається при бродінні зменшення величини рН гальмує зростання гнильних бактерій.
Спиртове бродіння. Спиртовим бродінням називається перетворення мікроорганізмами вуглеводів в етиловий спирт і вуглекислоту. Це бродіння викликається дріжджами, а також мукорової грибами. Вперше дріжджі спостерігав ще А. Левенгук в 1680 р Але справжню роль дріжджів в спиртовому бродінні встановив Луї Пастер в 1857 р
Дріжджі, збудники цього бродіння, - факультативні анаероби. При розвитку в безкисневому середовищі вони отримують енергію за рахунок спиртового бродіння, а в аеробних умовах - частково за рахунок окислення поживних речовин до вуглекислоти і води.
Спиртове бродіння широко використовується в промисловості: у виноробстві, пивоварінні, винокурении і хлібопеченні.
При маслянокислом бродінні відбувається процес розкладання цукру під дією бактерій в анаеробних умовах з утворенням масляної кислоти, вуглекислого газу і водню. Таке бродіння може протікати в молоці і молочних продуктах, надаючи їм неприємні смак і запах, характерні для масляної-ної кислоти. Маслянокислі бактерії, що викликають це бродіння, пред-являють собою спороутворюючі палички, температурний режим їх розвитку знаходиться в межах 30-40 ° С. Вони є строгими анаеро-бами і можуть розмножуватися тільки при повній відсутності кисню повітря або при дуже незначному його содер-жаніі. Спори, що утворюються маслянокислого бактеріями, стійкими до несприятливих впливів, витримують ки-пяченіе протягом декількох хвилин і гинуть тільки при тривалій стерилізації. У народному господарстві маслянокислое бродіння може при-нести велику шкоду, тому що маслянокислі бактерії спосіб-ни викликати масову загибель картоплі і овочів, прогоркание молока і спучування сирів, псування консервів і т. Д. На маслянокислі бактерії подавляюще діє кисла реакція середовища, тому там , де розвиваються молочнокислі бактерії, що виділяють молочну кислоту, життєдіяльність маслянокисле бактерій припиняється. Якщо ж в ЗакВО-шенних овочах повільно накопичується молочна кислота, то вони можуть бути зіпсовані в результаті розмноження в них маслянокисле бактерій. Ці бактерії викликають псування пасті-ризовались молока, в якому виключено молочнокисле бродіння, а також сирого молока при тривалому зберіганні його на холоді, коли діяльність молочнокислих бактерій ослаблена.
Розвиваючись у вологому борошні, маслянокислі бактерії при-дають їй прогірклий смак