Mikrobiologia Wykład 3. 1.04.2011.

Metabioza - proces następstwa gatunków …

Często się z tym zjawiskiem spotykamy ( samozakwaszanie mleka, octowanie wina)

Proces ten powtarza się tak długo jak długo w danym środowisku mogą rozwijać się drobnoustroje.

Okresy niesprzyjające – zbyt niska temperatura, brak pożywienia lub wody, za dużo lub zbyt mało tlenu itp.

Niektóre drobnoustroje mogą przetrwać w postaci form spoczynkowych, przetrwanych lub zarodników.

Zarodniki mogą wytwarzać pleśnie, a przetrwalniki bakterie – np. Clostridium, Bacillus.

Jest to forma życia utajonego – anabioza.

W stanie anabiozy niektóre drobnoustroje mogą przetrwać wiele lat.

Jest wiele różnorodnych form wzajemnego współżycia lub zwalczania się drobnoustrojów. Często nie można tych form ściśle zidentyfikować.

Synergizm – szczególny przypadek powiązań kooperacyjnych wśród drobnoustrojów. Ponadto często spotykamy się z sytuacją, gdy dwa gatunki rozwijające się wspólnie są zdolne do przeprowadzania takich procesów, których nie byłyby w stanie przeprowadzić występując pojedynczo, albo przeprowadzałyby je w bardzo wolnym tempie ( np. Bakterie w jogurcie)

- mieszane kultury bakterii mlekowych produkują wydajniej kwas niż monokultury.

- celuloza jest efektywniej rozkładana przez kultury mieszane.

Wzrost hodowli drobnoustrojów.

Zarówno przy konserwowaniu żywności, a więc zabezpieczaniu jej przez zepsuciem, jak i przy wykorzystywaniu drobnoustrojów w celach przemysłowych, niezbędna jest znajomość praw rządzących wzrostem mikroorganizmów.

Wzrost ten odbywa się zawsze wg schematu i przebiega fazowo. Zaczyna się w momencie dostania się drobnoustrojów do środowiska.

Drobnoustroje w zależności od gatunku i od warunków rozwijają się w różnej szybkości.

Czas generacji : g=(t₁-t)/n

Zależy od fazy wzrostu, warunków środowiska.

Czas generacji bakterii : g=1/n

Czas generacji

Komórka macierzysta 2 komórki potomne

Substancje odżywcze.

W przypadku drożdży (pączkują)

g

Komórka macierzysta komórka macierzysta + komórka potomna.

Sub.odż

Drożdże rozszczepkowe – z jednej komórki powstają 2 komórki

Czas generacji w optymalnych warunkach dla danego gatunku

Wg. Monda wzrost bakterii

1 faza – spoczynkowa, faza zastolu lag-faza . Drobnoustroje przystosowują się do nowego środowiska, nastepuje wtedy aktywacja przemiany materii – tworzą się enzymy, ilosć komórek nie ulega zmianie, a niekiedy spada. Jest tym dłuższa im uboższe jest środowsko. Wydłuża ją równie obecność w podłozu inhibitorów lub całkowita odmiennośc podłoża w stosunku do poprzedniego, a także temperatura odbiegająca od optymalnej. Można ją skrócić do minimów gdy do podłoża o optymalnym środowisku i optymalnych warunkach przeniesiemy bakterie będące w fazie intensywnego mnożenia. Faza spoczynkowa kończy się pierwszym podziałek komórek.

2 faza – faza przyspieszenia – młodości fizjologicznej. Komórki rosną szybko, ich rozmary powiększają się. Komórki w tej fazie są bardzo wrażliwe na wszelkie niekoszystne warunki. Jest krótka

3 faza – faza logarytmicznego wzrostu. Czas regeneracji jest najkrótszy i wynosi w warunkach optymalnych 15-60 … dla bakterii prokariotycznych, dla ukariotycznych 90-120. Wielkość bakterii zmiejsza się i utrzymuje na poziomie. Liczba komórek jest bezpośrednio zależna od czasu i długość fazy zalezy od czynników środowiska i od cech badanej bakterii. Skrócić je mogą brak pokarmu, nagromadzenie w podłożu toksycznych metabolitów.

4 faza – opóźnienia – Nastepuje spadek szybkości rozmnażania się na skutek nagromadzenia w podłożu tokstycznych metabolitów.

5 faza – stacjonarna – równowafi. Liczba zywych bakterii prawie się nie zmienia. Nastepuje równowaga mięszy przyrostem zywych komórek a ich ubytkiem przez zamieranie. Długość tej fazy zalezy od wrażliwości komórek na czynniki środowiska, ile więcej w podłozu czynników szkodliwych tym faza jest krótsza. Komórki ulegają zmianom pod względem morfologicznym. Wielkosc staje się niejednolita, kształt ulega zmianie – powstają formy rozdęte, nieregularne, w cytoplazmie mogą powstawać wodniczki.

6 faza – obumiernia – Podział jest coraz rzadszy, zamieranie jest częstsze.

Praktyczne znaczenie faz rozmnażania.

3 fazy mają znaczenie duże - spoczynkowa przy przechowywaniu zywności w chłodnich (zachamowanie rozwoju drobnoustrojów), zakwaszanie, obsuszanie i – logarytmicznego wzrostu, a w przemyśle – stacjonarna.

Gdy zalezy nam na obfitym plonie komórek, staramy się jak najbardziej wydłużyć fazę 3 (logarytmicznego wzrostu).

Decydujący wpływ na długość tej fazy ma środowisko – stały dopływ świerzej pożywki i odbieranie lub neutralizacja, produkty przemiany materii oraz usuwanie nadmiaru nowo powstałych komórek. Takie zabiegi stosujemy w hodowlach ciągłcy. Istotne znaczenie ma temperatura. Nawet przy optymalnych warunkach i stąłym dopływie składników pokarmowych faza logarytmicznego wzrostu ulega skróceniu.

Faza stacjonarna – osiąga maksymalne natężenie frmentacjii alkoholowej.

Grzyby

- eucaryota – wyraźnie uformowane jądro.

- grzyby strzępkowe (pleśnie)

- grzyby mukorowe (Mucor)

- wszyskie charaktryzują się brakiem syntezy chlorofilu

- cudzożywne – heterotrofy

- saprofity; tlenowce

- chemoorganotrosy – tzn. do wzrostu i rozmnażania wymagają obecności związków organicznych, które są dla niech źródłem węgla i energii.

Azot mogą przyswajac zarówno ze zw. Organicznych jak i prostych zw. Nieorganicznych.

- maja bardzo bogaty kompleks enzymów

- rosną w szerokim zakresie temperatur – 0d -10 do +55 stopniC, ale nie rosną powyżej 56stopniC.

- w większości mezofile – rosną w 20-33stopniC

- wykazują małą wrażliwość na niską temeperaturę

- wykazują dużą wrażliwość na wysoką temperaturę

- graniczna zawartość H₂) w środowisku wynosi 11-14%

- wykorzystują wilgotoność zawartą w powietrzu

- rosną w szerokim zakresie pH 1,5-10,0 ale preferują 3,9 – 5,5

- mają zdolność do adaptacji.

Pleśnie

- stanowią bardzo liczną grupę grzybów strzępkowych, należących do gromady Eucaryota czyli grzybów właściwych.

- organizmy wielokomórkowe

- cudzozywne – chemoorganotrofy nie mają zdolności do syntezy chlorofilu

- zależne od substancji organicznycm a więc są saprofitami, pasożytami, komensalami

- pleśnie pasożytnicze powodują choroby zwierząt i roślin, rozkąłdają martwą materię organiczną do prostszych związków, któer są wykorzystywane przez rośliny

- typowe tlenowce

- liczebność warunkuje żyzność gleby

Systematyka

Są zróżnicowane morfologicznie i wizjologicznie, w wyniku ich łatwej adaptacji do warunków Systematyka klasyfikuje się na cechach morfologicznych, grzybni wegetatywnej, budowie trzonków owoconośnych, cechach zarodników – kształt, wielkość, oraz na podstawie sposobu rozmnażania.

5 klas

- Mastigomycetes

- Zygomycetes

- Ascomycetes

- Basidiomycetes

- Deuteromycetes. (fungi imperfetti)

Wszystkie grzyby przechodzą przez okres wzrostu wegetatywnego, w którym zwiększa się ich biomasa.

Budowa i wzrost pleśni

Wegetatywna grzynia tworzy się przez przekształenia kiełka w strzępkę, a następnie jej wydłużenie i rozgałęzienie. Wzrost strzępki jest wierzchołkowy przy czym ściana komórkowa wierzchołka jest cieńsza w porównaniu do odcinków oddalonych od szczytu.