Работа студента на практическом занятии.

Подведение итога по разделу «Морфология микробов». Выполнение контрольных заданий. Ответы на контрольные вопросы.

Занятие 5

Физиология бактерий. Питание. Питательные среды.

Методы культивирования и выделения чистых культур

бактерий – аэробов и анаэробов.

Цель самоподготовки.

После самостоятельного изучения материала необходимо знать:

- химический состав бактериальной клетки; типы, механизм питания, питательные среды, их состав и назначение;

- типы биологического окисления у микроорганизмов;

- методы культивирования и выделения чистой культуры аэробов и анаэробов;

Исходный уровень знаний.

Для усвоения материала необходимо повторить:

- основные группы веществ: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, минеральные вещества, их функции;

- механизмы биологического окисления, окислительно-восстановитель- ный потенциал;

- приготовление мазка, окраска по Граму в модификации Синёва.

Цель занятия.

1. Изучить:

- особенности метаболизма микроорганизмов, принципы их культивирования в лабораторных условиях;

- наборы питательных сред.

- классифиции среды по происхождению, консистенции, составу, назначению;

- характер роста бактерий на жидких и плотных питательных средах, с различными типами колоний.

2. Освоить технику посева для выделения чистых культур бактерий.

План изучения темы.

1. Химический состав бактериальной клетки.

2. Механизм питания микроорганизмов, типы питания.

3. Питательные среды.

4. Рост и размножение микроорганизмов.

5. Выделение чистой культуры бактерий - аэробов.

После изучения темы студент должен уметь.

1. Владеть техникой посева бактерий на жидкие и плотные среды.

2. Охарактеризовать предложенные питательные среды, применяемые в микробиологической практике.

Дополнительный материал к занятию.

Питательные среды

По происхождению среды подразделяют на естественные, искусственные и синтетические. К естественным питательным средам относятся натуральные продукты животного или растительного происхождения – молоко, яйца, овощи, животные ткани, желчь, сыворотка крови. Искусственные среды готовятся по определённым рецептам из различных настоев или отваров животного или растительного происхождения с добавлением неорганических солей, углеводов и азотистых веществ. Синтетические среды содержат определённые химические соединения в точно указанных концентрациях.

По составу среды делятся на простые и сложные. К простым средам относятся такие, как мясо-пептонный агар (МПА), мясо-пептонный бульон (МПБ). Сложные среды в своём составе содержат различные дополнительные компоненты, необходимые для роста микроорганизмов.

По консистенции среды подразделяют на жидкие, полужидкие, плотные, сыпучие. Жидкие среды чаще применяют для изучения физико-биохимических особенностей микроорганизмов, для накопления биомассы и продуктов обмена в микробиологической промышленности. Полужидкие среды обычно используют для длительного хранения культур. Они содержат в своём составе 0,5-0,7% агар-агара, который в настоящее время используют в качестве уплотнителей для питательных сред. Агар-агар представляет собой полисахарид, выделенный из морских водорослей. Он способен образовывать в воде гель, плавящийся при 100⁰С и уплотняющийся при 45⁰С и ниже. Большинство микроорганизмов не используют его в качестве питательного субстрата.Плотные среды, содержащие 1,5-2% агар-агара, применяются для выделения чистых культур микроорганизмов, изучения морфологии колоний, количественного учёта, определения антагонистических свойств и других целей. Сыпучие среды используют для хранения посевного материала, культур-продуцентов в микробиологической и медицинской промышленности. К ним относят разваренное пшено, кварцевый песок, пропитанный питательным раствором.

Питательные среды по целевому назначению могут быть разделены на основные, специальные, элективные и дифференциально-диагностические. Основные питательные среды: мясо-пептонный бульон и мясо-пептонный агар. Специальные питательные среды применяются для выращивания тех микробов, которые не могут расти на основных средах. Например, кровяной агар и сахарный бульон для стрептококка, сывороточный агар для менингококка и гонококка. Элективные питательные среды применяются для выделения одного какого-либо вида микроорганизма из смеси различных бактерий. Данный вид бактерий растёт на этой среде быстрее и лучше других, опережая их в своем росте; а рост других бактерий задерживается. Например, свёрнутая сыворотка для палочки дифтерии, щелочная пептонная вода для холерного вибриона, желчный бульон для палочек брюшного тифа, солевые среды для стафилококка. Дифференциально-диагностические питательные среды применяются для отличия одних видов бактерий от других на основании их биохимических свойств. В этих средах в качестве основы применяют разнообразные органические и неорганические соединения: питательный бульон или 1% пептонную воду. К ним добавляют углеводы, спирты, мочевину и другие вещества; при расщеплении которых происходит сдвиг рН в кислую (углеводы, спирты, липиды) или щелочную (белки) сторону, что изменяет цвет индикатора, также входящего в состав среды.

Дифференциально-диагностические среды делят на 4 основные группы:

1. Среды, содержащие белки, дающие характерные изменения под действием бактериальных ферментови токсинов (кровь, желатин, молоко и др.); их применяют для определения гемолитических или протеолитических свойств: кровяной агар (КА), среда с желатином, молоко, желточно-солевой агар (ЖСА).

2. Среды, содержащие углеводы или многоатомные спиртыи индикаторы: ферментативное расщепление субстрата приводит к сдвигу рН и изменению окраски индикатора. Например, среда Эндо, среда Левина, среда Плоскирева, среды Гисса, среда Олькеницкого.

3. Среды для дифференциации микробов по редуцирующей способности. В эту группу входят среды с красителями, обесцвечивающимися при восстановлении, а также среды с нитратами для определения денитрифицирующей активности бактерий.

4. Среды, включающие вещества, ассимилируемые только определённой группой бактерий.Наиболее распространёнными средами данной группы являются цитратный агар Симмонса и цитратная среда Козера.

Подробнее эти среды описаны в дополнительном материале к занятию 9 (тема:«Ферменты бактерий»).