7334803288

Ćwiczenie 4

Temat: Metabolizm bakterii - oddychanie i fermentacja.

I. Wprowadzenie

Chemotrofy uzyskują energię z utleniania jakichś pierwiastków bądź związków chemicznych. Proces utleniania zachodzący z udziałem łańcucha transportu elektronów i egzogennego końcowego akceptora elektronów nazywamy oddychaniem. W tym procesie ATP powstaje w wyniku fosforylacji oksydacyjnej. Ilość uwalnianej energii jest tym większa, im dłuższy jest łańcuch przenośników elektronów, dlatego też najbardziej wydajne energetycznie jest oddychanie tlenowe, w którym końcowym akceptorem jest tlen.

Istnieje duża grupa bakterii względnie tlenowych, które - przy braku tlenu - mogą oddychać beztlenowo. wykorzystując utlenione związki nieorganiczne, znajdujące się w podłożu, jako końcowe akceptory elektronów. W oddychaniu azotanowym (którego przykładem jest denitryfikacja) akceptorem są azotany. Beztlenowce nie potrafią wykorzystać tlenu jako akceptora elektronów. Niektóre z nich wykorzystują inne nieorganiczne akceptory, np. siarczany (bakterie redukujące siarczany), dwutlenek węgla (bakterie homoacetogenne).

W warunkach braku tlenu i innych egzogennych akceptorów bakterie mogą też uzyskiwać energię z utleniania związków organicznych, bez udziału łańcucha transportu elektronów, z wykorzystaniem endogennych akceptorów elektronów. Taki sposób uzyskiwania energii nazywamy fermentacją. W metabolizmie fermentacyjnym ATP powstaje w wyniku fosforylacji substratowej. Nazwy fermentacji wywodzą się od najbardziej charakterystycznego produktu końcowego, którym jest związek (lub związki) organiczny.

II. Część praktyczna

Szczepy:    Podłoża i roztwory:

Escherichia coli Bacillus subtilis Serratia marcescens Pseudomonas stutzeri

-    bulion odżywczy

-    bulion odżywczy z KNO3 (0,1%)

-    mleko z lakmusem

-    20% roztwór glukozy

-    0,3% roztwór błękitu metylenowego

-    woda utleniona -jałowa parafina

1. Określenie stosunku bakterii do tlenu

a)    Przygotowane w probówkach podłoża zaszczepić kroplą nocnej hodowli bulionowej wybranego szczepu wg wskazówek prowadzącego zajęcia:

-    bulion odżywczy z dodatkiem 0,5% glukozy - wysoki słup podłoża;

-    bulion odżywczy - niski słup podłoża.

Przed posiewem probówki z wysokimi słupami podłoża należy zagrzać we wrzącej łaźni wodnej, a następnie szybko schłodzić.

b)    Po posiewie - wysoki słup podłoża należy zalać jałową parafiną, aby uniemożliwić dostęp powietrza. Zaszczepione podłoża inkubować w 37°C przez 24 godz.

c)    Obserwować wzrost lub jego brak w poszczególnych probówkach. Określić stosunek badanych bakterii do tlenu.

14