Способы питания микроорганизмов. 2. Основные питательные среды применяемые для культивирования микроорганизмов.

Бактериологический метод является важнейшим в практической деятельности любой микробиологической лаборатории. Для этого широко используются питательные среды, на которых выращивают исследуемые микроорганизмы.

Главный метод в борьбе с инфекционными болезнями - профилактический. В связи с этим в деятельности медицинских заведений большое значение имеет предупреждение проникновения возбудителей заболеваний в организм человека или другие объекты. Это проводится методами микробной деконтаминации. Основные из них – стерилизация, дезинфекция, антисептика и асептика. Бактериологический метод один из основных в диагностике большинства инфекционных заболеваний. Характеристика колоний – важная составная часть работы бактериолога, ведь микроорганизмам каждого вида свойственные свои особенности роста.

Физиологические и биохимические особенности микроорганизмов положены в основу их систематики. Они важны для изучения механизмов патогенного действия, культивирования, дифференцировки и идентификации отдельных микроорганизмов, а также для разработки биотехнологии производства вакцин, антибиоти­ков и других биологически активных продуктов.

МЕТАБОЛИЗМ

Как известно, метаболизм представляет собой совокупность двух противоположных, но взаимосвязанных процессов — ката­болизма, или энергетического метаболизма, и анаболизма, или пластического (конструктивного) метаболизма.

У прокариот, так же как у эукариот, в процессе ферментатив­ных катаболических реакций происходит выделение энергии, ко­торая аккумулируется в молекулах АТФ. В процессе фермента­тивных анаболических реакций эта энергия расходуется на синтез многочисленных макромолекул органических соединений, из которых в конечном итоге монтируются биополимеры — состав­ные части микробной клетки. Взаимосвязь анаболизма и ката­болизма выражается также в том, что на определенных этапах метаболизма образуются одинаковые промежуточные продукты (амфиболиты), которые используются в обоих процессах.

ИСХОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ АНАБОЛИЧЕСКИХ И КАТАБОЛИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ. ПИТАНИЕ

Метаболизм микроорганизмов характеризуется ярко выра­женным разнообразием. В качестве питательных веществ ми­кробные клетки используют различные органические и минераль­ные соединения.

Источники углерода и типы питания. Все микроорганизмы по своей способности усваивать разнообразные источники углерода делятся на две группы — автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы (лат. autos — сам, trophe — питание) синтезируют все углеродсодержащие компоненты клетки из СО2 как единственного источника углерода. Гетеротрофы (лат. heteros — Другой, «питающийся за счет других») не могут существовать только за счет ассимиляции СО2. Они используют разнообразные органи­ческие углеродсодержащие соединения — гексозы (глюкоза), многоатомные спирты, реже углеводороды. Многие микроорга­низмы в качестве источника углерода используют аминокислоты, органические кислоты и другие соединения.

Источники энергии и доноры электронов. В зависимости от источников энергии и природы доноров электронов. микроорганизмы подразделяют на фототрофы (фотосинтезирующие), способные использовать солнечную энергию, и хемотрофы (хемосинтезирующие), получающие энергию за счет окислитель­но-восстановительных реакций. К фототрофам относятся исклю­чительно сапрофитные микроорганизмы. В патологии человека ведущую роль играют хемосинтезирующие микроорганизмы.

В зависимости от природы доноров электронов хемотрофы подразделяются на хемолитотрофы (хемоавтотрофы) и хемоорганотрофы   (хемогетеротрофы).  

Источники азота. Для синтеза азотсодержащих соединений (аминокислот, пуринов, пиримидинов, некоторых витаминов) микроорганизмы нуждаются в доступном источнике азота. Одни из них способны усваивать молекулярный азот из атмосферы (азотфиксирующие бактерии) или неорганический азот из солей аммония, нитратов или нитритов. Другие ассимилируют только азотсодержащие органические соединения.

Микроорганизмы, способные синтезировать все необходимые им органические соединения (углеводы, аминокислоты и др.) из глюкозы и солей аммония, называются прототрофами. В отли­чие от них микроорганизмы, не способные синтезировать какое-либо из указанных соединений, называют ауксотрофами. Они ассимилируют эти соединения и другие факторы роста в гото­вом виде из" окружающей среды или организма хозяина (чело­века, животного). Ауксотрофами чаще всего являются патоген­ные или условно-патогенные для человека микроорганизмы.

Кроме азота и углерода, всем микроорганизмам для биосин­тетических реакций необходимы соединения, содержащие фос­фор, серу, а также ионы Mg, К, Са, Fe и другие микроэлементы.