Ćwiczenie 3
Temat: Metabolizm bakterii - źródła węgla, azotu i energii
I. Wprowadzenie
Składniki pożywienia, to związki, które po przyswojeniu przez komórkę bakteryjną, włączają się do jej metabolizmu jako budulec lub źródło energii. Każda bakteria musi mieć zapewnione do wzrostu podstawowe źródło węgla, azotu, siarki i fosforu oraz źródło energii.
Typ pokarmowy bakterii wskazuje zwykle na: 1) główny proces, za pomocą którego bakteria zdobywa energię (fototrofy wykorzystują energię świetlną a chemotrofy - chemiczną), 2) donory protonów i elektronów przy redukcji NAD lub NADP (litotrofy wykorzystują związki nieorganiczne, a organotrofy - organiczne) i wreszcie 3) na główne źródło węgla (autotrofy wykorzystują dwutlenek węgla, a heterotrofy - związki organiczne). Chemolitoautotrof jest więc bakterią samożywną, która jako główne źródło energii wykorzystuje energię chemiczną, uzyskaną z utleniania związków nieorganicznych. Chemoorganoheterotrof to mikroorganizm, dla którego związek organiczny jest źródłem węgla, energii i elektronów.
Niektóre bakterie potrafią syntetyzować wszystkie niezbędne im związki z jednego, prostego związku węgla i soli mineralnych. Nazywamy je prototrofami. Inne, zwane auksotrofami, nie potrafią syntetyzować pewnych związków, które muszą więc znajdować się w ich podłożu. Związki te, zwane czynnikami wzrostowymi, to aminokwasy, witamy, zasady purynowe i pirymidynowe i inne.
Bakterie potrafią wykorzystać jako źródło azotu nie tylko związki nieorganiczne (jony NH4 , NO3") i organiczne (np. aminokwasy), ale również azot cząsteczkowy. Zdolność do wiązania azotu cząsteczkowego jest cechą występującą u wielu różnych bakterii zarówno wolnożyjących jak i symbiotycznych, autotroficznych jak i heterotroficznych, tlenowych i beztlenowych.
II. Część praktyczna
1. Przygotowanie podłoży (wykonane przez prowadzącego zajęcia)
a) Podłoże AB
Zmieszać ze sobą: 50 ml soli A (Na2HP04, KH2PO4, pH 8,4)
50 ml soli B (NH4C1, MgS04, Na2S203, pH 7,0)
2 ml roztworu czerwieni fenolowej
2 ml soli Tuovinena (wersenian sodu, ZnSC>4, CaCh, MnCh, FeS04, (NH4)6Mo7)24, CuS04, C0CI2, pH 6,0)
100 ml 4% agaroidu
b) Agar odżywczy
Skład: wyciąg mięsny, ekstrakt drożdżowy, pepton, NaCl, woda, agar-agar.
c) Agar odżywczy ze skrobią (1%)
d) Agar odżywczy z mlekiem (4%)
Do upłynnionego agaru odżywczego dodać 8 ml jałowego, odtłuszczonego mleka.
e) Agar odżywczy z tłuszczem (3%)
Do upłynnionego agaru odżywczego dodać 6 g wrzącej margaryny.
f) Żelatyna odżywcza: woda, żelatyna, pepton
g) Podłoże Davisa dla prototrofa
Zmieszać ze sobą: 40 ml soli Davisa (K2HPO4, KH2PO4, MgSC>4, (NH4)2SC>4, cytrynian sodu, woda)
4 ml 20 % glukozy 150 ml agaroidu