Виды и функции иммунитета. Пектиновое и анаэробное брожение клетчатки

В почве совершается ряд процессов, в результате которых окисленные формы азота (нитраты, нитриты) восстанавливаются в окислы азота или молекулярный азот.

Виды и функции иммунитета. Пектиновое и анаэробное брожение клетчатки

Контрольная работа

Биология

Другие контрольные работы по предмету

Биология

Сдать работу со 100% гаранией

Запорізький національний університет

Вищий навчальний заклад

Міністерство науки і освіти Україні

Кафедра імунології та біохімії

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольна робота

З дисципліни: Мікробіологія

(варіант № 28)

 

 

Виконала студентка IV курсу

Групи 7426-6Б

Авраменко Анастасія Олександрівна

Перевірив: Костюченко Наталія Іванівна

 

 

 

 

 

 

м. Запоріжжя, 2010 р.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРОЦЕССАХ АММОНИФИКАЦИИ, НИТРОФИКАЦИИ, ДЕНИТРИФИКАЦИИ

. ИММУНИТЕТ И ЕГО ВИДЫ

. ПЕКТИНОВОЕ БРОЖЕНИЕ И АНАЭРОБНОЕ БРОЖЕНИЕ КЛЕТЧАТКИ

ЛИТЕРАТУРА

 

1. РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРОЦЕССАХ АММОНИФИКАЦИИ, НИТРОФИКАЦИИ, ДЕНИТРИФИКАЦИИ.

 

Аммонификация (минерализация азота)

Среди органических соединений, встречающихся в клетке, первое место занимают белки - на их долю приходится не менее 5096 сухой массы клетки. Белки попадают в почву в значительных количествах вместе с остатками отмерших растений, животных и микроорганизмов. При разложении белков микроорганизмами азот освобождается в виде аммиака. Этот процесс называют аммонификацией или минерализацией азота.

Белки могут разлагаться аэробными и анаэробными бактериями, актиномицетами, грибами. Особенно активны при этом представители рода Bacillius, рода Pseudomonas, рода Clostridium, Proteus vulgares и др.

Белковые молекулы представляют собой длинные разветвленные полимерные цепи, в которых последовательно расположены ковалентно связанные друг с другом аминокислотные остатки. В состав белков обычно входит 20 А-аминокислот. Аминокислоты в полимерной цепи располагаются таким образом, что конец одной аминокислоты связан с началом другой пептидной связью. Такие полимерные молекулы, называемые полипептидными цепями, могут содержать сотни аминокислотных звеньев, причем белковая молекула может состоять либо из одной, либо из нескольких полипептидных цепей. По своему составу белки разделяются на простые и сложные. Простые при гидролизе дают только аминокислоты, а сложные, кроме аминокислот, дают также и другие органические и неорганические продукты. Небелковую часть молекулы сложного белка (т. е. часть, не состоящую из аминокислот) называют его простетической труппой. К сложным белкам относятся нуклеопротеиды, липопротеиды, металлопротеиды и гликопротеиды.

Молекулы белка и большинства пептидов расщепляются ферментами вне клеток микроорганизмов, так как не могут проходить через их цитоплазматическую мембрану. Протеолитические ферменты, выделяемые клетками микроорганизмов в окружающую среду (экзоферменты), осуществляют гидролиз ряда пептидных связей в молекулах белков. Образующиеся при этом частицы белковой молекулы (полипептиды и олигопептиды) могут использоваться клетками микробов, в которых они затем разрушаются внутриклеточными протеолитическими ферментами - пептидазами - до свободных аминокислот. Образовавшиеся при распаде белка аминокислоты могут идти на синтез белков клетки или подвергаться дальнейшему расщеплению.

Пути внутриклеточного или внеклеточного расщепления аминокислот могут быть различными. В принципе возможны следующие процессы:

а) дезаминирование, происходящее путем отщепления аммиака:

 

R СН2СНNН2 СООН à R СН=СНСООН + NН3;

 

б) окислительное дезаминирование:

 

R СНNН2СООН + 1/202 à R СО СООН + NН3;

 

в) восстановительное дезаминирование:

 

R СНNН2 СООН + 2Н àR СН2СООН + NН3;

 

г) декарбоксилирование:

 

R СНNН2 СООН à К СН2NH2+С02.

 

Образующиеся из белков аминокислоты минерализуются с различной скоростью. Некоторые из них (треонин, метионин) более устойчивы, другие аминокислоты, наоборот, весьма легко разлагаются (аргинин, триптофан).

После дезаминирования углеродный остаток подвергается воздействию микробов в аэробных или анаэробных условиях с образованием С02 и различных органических соединений.

Если в среде имеются амиды; то они разлагаются первоначально до аминокислот, которые затем могут быть трансформированы тем или иным путем. Например, аспарагин под воздействием фермента аспарагиназы превращается в аспарагиновую кислоту:

При аэробном распаде белка основными конечными продуктами разложения белка являются СО2, аммиак, сульфаты и вода.

В анаэробных условиях при распаде белка образуются аммиак, амины, С02, органические кислоты, меркаптаны, а также индол, скатол и сероводород, обладающие неприятным запахом.

При анаэробном разрушении белков могут образоваться токсические соединения. В частности, диамины или птомаины, к числу которых относится кадаверин, содержащийся в трупном яде.

При разрушении сложных белков, т. е. соединений белка с веществами небелковой природы (липоидами, высокомолекулярными углеводами, нуклеиновыми кислотами и т. д.), первоначально расчленяются основные компоненты - белок и связанная с ним простетическая группа. В дальнейшем эти соединения подвергаются более глубокой трансформации.

Нитрификация

Аммиак, образующийся в почве, навозе и воде при разложении органических веществ, довольно быстро окисляется в азотистую, а затем азотную кислоту. Этот процесс называется нитрификацией.

До середины XIX в., (до работ Л. Пастера), явление образования нитратов объяснялось как химическая реакция окисления аммиака атмосферным кислородом, причем предполагалось, что почва играет роль химического катализатора. Л. Пастер предположил, что образование нитратов является микробиологическим процессом.

В 1850-1892 гг. С. Н. Виноградский, применив особую методику, изолировал чистые культуры нитрификаторов. С. Н. Виноградский сделал допущение, что нитрифицирующие бактерии не растут на обычных питательных средах, содержащих органические вещества. Это было вполне правильным и объяснило неудачи его предшественников. Нитрификаторы оказались хемолитотрофами, очень чувствительными к наличию в среде органических соединений. Их удалось выделить, используя минеральные питательные среды.

С. Н. Виноградским было установлено, что существует две группы нитрификаторов - одна группа осуществляет окисление аммиака до азотистой кислоты - первая фаза нитрификации, а вторая группа - окисление азотистой кислоты в азотную - вторая фаза нитрификации. Бактерии и той и другой групп являются грамотрицательными организмами. Бактерии первой фазы нитрификации представлены четырьмя родами: Nitrosomonas, Nitrosocystis, Nitrosolobus и Nitrosospirila. Единственный микроорганизм, детально изученный до настоящего времени, - Nitrosomonas europaea (имеют овальную, почти кокковидную форму клеток размером 0,6-1,0 X 0,9-2,0 мкм).

В жидкой культуре Nitrosomonas проходят ряд стадий развития. Две основные из них представлены подвижной формой и неподвижными зооглеями. Подвижные обладают жгутиком или пучком жгутиков.

Помимо Nitrosomonas, описаны представители и других родов бактерий, вызывающих первую фазу нитрификации.

Вторая фаза нитрификации вызывается представителями родов Nitrobacter, Nitrospina и Nitrococcus.

Nitrobacter имеют удлиненную, грушевидную форму, более узкий конец часто загнут в виде клювика. Размножение Nitrobacter происходит путем почкования, причем дочерняя клетка бывает обычно подвижна, так как имеет один латерально расположенный жгутик.

Нитрифицирующие бактерии обычно культивируют на простых минеральных средах, содержащих аммиак или нитриты, служащих окисляемыми субстратами, и углекислоту, являющуюся источником углерода. В качестве источников азота эти организмы используют аммиак, гидроксиламин и нитриты. Нитрифицирующие бактерии развиваются при рН 6,0 - 8,6, при оптимуме 7,0-7,5

Нитрификаторы являются облигатными аэробами. С помощью кислорода они окисляют аммиак в азотистую кислоту (первая фаза нитрификации), а затем азотистую кислоту в азотную (вторая фаза нитрификации).

Предполагают, что процесс нитрификации происходит в несколько этапов. Первым продуктом окисления аммиака является гидроксиламин, который затем превращается в гипонитрит, гипонитрит - в окись азота и наконец в нитрит. В дальнейшем нитрит образует комплекс NО2- * Н2О, который далее окисляется до NОз-.

Кроме первой реакции (образования гидроксиламина из аммония), все последующие превращения сопровождаются синтезом макроэргических связей в виде АТФ, необходимых клеткам микроорганизмов для связывания СО2 и других биосинтетических процессов.

Фиксация С02 нитрификаторами осуществляется через восстановительный пентозофосфатный цикл, или цикл Кальвина. В результате фиксации углекислоты образуются не только углеводы, но и другие важные для жизнедеятельности бактерий соединения - белки, нуклеиновые кислоты, жиры и т.д.

Денитрификация

В почве совершается ряд процессов, в результате которых окисленные формы азота (нитраты, нитриты) восстанавливаются в окислы азота или молекулярный азот. Это приводит к существенным потерям из почвы ценных для растений соединений. Восстановление нитратов и нитритов до газообразных азотных соединений происходит в результате процессов прямой и косвенной денитрификации. Под прямой денитрификацией подразумевают биологическое восстановление нитратов, а под косвенной - химическое восстановление нитратов. Прямая, или биологическая, денитрификация, в свою очередь, расчленяемся на процессы двух типов - ассимиляторную и диссимиляторную денитрификации. При ассимиляторной денитрификации нитраты восстанавл

Похожие работы

1 2 3 > >>