Контрольная работа по "Микробиологии"

       Витамин В12 (антианемический витамин).

       Витамин В15 (пангамовая  кислота).

       Витамин С (антискорбутный).

       Витамин Р   (витамин проницаемости).

 Многие  относят   также     к     числу    витаминов       холин    и

непредельные  жирные кислоты с двумя и большим числом двойных связей. Все вышеперечисленные растворимые в воде - витамины, за исключением инозита и витаминов С и Р, содержат  азот  в  своей  молекуле , и  их  часто объединяют в один комплекс витаминов группы В.

Гормоны. 

    Общая характеристика. 

      Гормоны- специфические вещества, которые вырабатываются в организме и регулируют его развитие и функционирование. В переводе с греческого – гормоны- означают двигаю, возбуждаю. Гормоны образуются специальными органами – железами внутренней секреции ( или эндокринными железами ) .Эти органы названы так потому, что продукты их работы не выделяются во внешнюю среду ( как, например, у потовых или пищеварительных желез) , а “ подхватываются “ током крови и разносятся по всему организму. “Истинные” гормоны ( в отличии от местных регуляторных веществ ) выделяются в кровь и действуют практически на все органы, в том числе значительно удаленные от места образования гормона.

      Биологически  активные вещества, образующиеся в  других, отличных от желез внутренней секреции, органах и тканях, принято называть “ парагормонами”, “гистогормонами”, “биогенными стимуляторами” . На участие этих веществ в регуляции функций организма впервые указал русский физиолог В.Я. Данилевский ( в 1899г. На 7- м съезде общества русских врачей в память Н.И.Пирогова). Термин “гормоны” впервые был применен У. Бейлисом и Э. Стерлингом в 1902г. По отношению к специфическому продукту секреции слизистой оболочки верхней части кишечника – т.н. секретину, стимулирующему отделение сока поджелудочной железы. Однако секретин следует отнести к гистогормонами.

      Биологически  активные продукты обмена веществ образуются и в растениях, но относить эти  вещества к “гормонам” совершенно не правильно.

      Беспозвоночные  животные не имеют сформировавшейся эндокринной системы ( т.е. функционально взаимосвязанных желез внутренней секреции). Так, у насекомоядных обнаружены лишь  отдельные железистые образования, в которых по-видимому, и происходит выработка гормональных веществ ( напр. вызывающих линьку, окукливание и пр.) У кольчатых червей существует только зачаток адреналовой системы в форме хромаффинных клеток, а у переходных форм от без  позвоночных к позвоночным – асцидий

( оболочников)  – имеются гомологи гипофиза  и щитовидной железы. Эндокринная  система со специфическими физиологическими функциями достигает полного развития лишь у позвоночных животных и человека.

      У высших позвоночных животных и человека эндокринная система начинает функционировать на довольно на ранних этапах зародышевого развития. У человека напр. , гормон щитовидной и поджелудочной желез, отдельные гормоны гипофиза обнаружены уже на 3-4-м месяце у эмбриона.

      Первоначально термином “гормон” обозначали химические вещества, которые секретируются железами внутренней секреции в лимфатические или кровеносные сосуды, циркулируют в крови и оказывают действие на различные органы и ткани, находящиеся на значительном расстоянии от места их образования. Оказалось, однако, что некоторые из этих веществ (например, норадреналин), циркулируя в крови как гормоны, выполняют функцию нейро передатчика (нейро трансмиттера), тогда как другие (соматостатин) являются и гормонами, и нейро передатчиками. Кроме того, отдельные химические вещества секретируются эндокринными железами или клетками в виде прогормонов и только на периферии превращаются в биологически активные гормоны (тестостерон, тироксин, ангиотензиноген и др.).

Гормоны, в широком смысле слова, являются биологически активными веществами и носителями специфической информации, с помощью которой осуществляется связь между различными клетками и тканями, что необходимо для регуляции многочисленных функций организма. Информация, содержащаяся в гормонах, достигает своего адресата благодаря наличию рецепторов, которые переводят ее в пострецепторное действие (влияние), сопровождающееся определенным биологическим эффектом.

Ферменты. 

         История открытия.

        В основе всех жизненных процессов  лежат тысячи химических реакций.  Они идут в организме без  применения высокой температуры  и давления, т.е. в мягких условиях. Вещества, которые окисляются в клетках человека и животных, сгорают быстро и эффективно, обогащая организм энергией и строительным материалом. Но те же вещества могут годами храниться как в консервированном [изолированном от воздуха] виде, так и на воздухе в присутствии кислорода. Возможность быстрого переваривания продуктов в живом организме осуществляется благодаря присутствию в клетках особых биологических катализаторов - ферментов.         Термин  "фермент"  (fermentum  по-латыни означает  "бродило", "закваска" ) был предложен голландским ученым Ван-Гельмонтом в начале  XYII века. Так он назвал неизвестный агент , принимающий  активное  участие  в процессе  спиртового брожения.

      Экспериментальное изучение ферментативных процессов  началось в XYIII  столетии, когда французский естествоиспытатель Р. Реомюр поставил опыты, чтобы выяснить механизм переваривания пищи в желудке хищных птиц. Он давал хищным птицам глотать кусочки мяса, заключенные в просверленную металлическую трубочку, которая была прикреплена к тонкой цепочке. Через несколько часов трубочку вытягивали из желудка птицы и выяснилось, что мясо частично растворилось. Поскольку оно находилось в трубочке и не могло подвергаться механическому измельчению, естественно было предположить, что на него воздействовал желудочный сок. Это предположение  подтвердил  итальянский  естествоиспытатель Л. Спалланцани. В металлическую трубочку, которую заглатывали хищные птицы, Л.Спалланцани помещал кусочек губки. После извлечения трубки из губки выжимали желудочный сок. Затем нагревали мясо в этом соке, и оно полностью в нем " растворялось".

      Значительно позже ( 1836г) Т. Шванн открыл в желудочном соке фермент пепсин (от греческого слова pepto - "варю") под влиянием которого и происходит переваривания мяса в желудке. Эти работы послужили началом изучения так называемых протеолитических  ферментов.

      Важным  событием в развитии науки о ферментах  явились работы К.С. Кирхгоффа. В 1814 г. действительный член Петербургской  Академии наук К.С.Кирхгофф выяснил, что проросший ячмень способен превращать полисахарид крахмал в дисахарид мальтозу, а экстракт дрожжей расщеплял свекловичный сахар  на моносахариды - глюкозу и фруктозу. Это были первые исследования в ферментологии. Хотя на практике применение ферментативных процессов было известно с незапамятных времен (сбраживание винограда,  сыроварение  и  др.)

      В разных изданиях применяются два  понятия : "ферменты" и " энзимы". Эти названия идентичны. Они обозначают одно и тоже - биологические катализаторы. Первое слово переводится как "закваска" ,  второе  - "в дрожжах".

      Долгое  время не представляли, что происходит в дрожжах, какая сила, присутствующая в них, заставляет вещества разрушаться  и превращаться в более простые. Только после изобретения микроскопа  было установлено, что дрожжи - это скопление большого количества   микроорганизмов, которые используют сахар в качестве своего основного питательного вещества. Иными словами, каждая дрожжевая клетка "начинена" ферментами способными разлагать сахар. Но в то же время были известны и другие биологические катализаторы, не заключенные в живую клетку, а свободно "обитающие" вне ее. Например, они были найдены в составе желудочных соков, клеточных экстрактов. В связи с этим в прошлом различали два типа катализаторов: считалось, что собственно ферменты неотделимы от клетки и вне ее не могут функционировать, т.е. они "организованы". А "неорганизованные" катализаторы, которые могут работать вне клетки, называли энзимами. Такое противопоставление "живых" ферментов и "неживых" энзимов объяснялось влиянием виталистов, борьбой идеализма и материализма в естествознании. Точки зрения ученых разделились. Основоположник микробиологии Л. Пастер утверждал, что деятельность ферментов определяется жизнью клетки. Если клетку разрушить, то прекратиться и действие фермента. Химики во главе с Ю. Либихом развивали чисто химическую теорию брожения, доказывая, что активность ферментов  не зависит  от  существования  клетки.

            В  1871 г.  русский  врач      М.М.    Манассеина      разрушила дрожжевые  клетки,  растирая  их  речным  песком.   Клеточный  сок, отделенный    от  остатков   клеток,   сохранял   свою      способность сбраживать сахар. Через  четверть века  немецкий  ученый Э. Бохнер получил   бесклеточный  сок   прессованием   живых   дрожжей   под давлением    до  5*10  Па.     Этот  сок,    подобно   живым   дрожжам, сбраживал  сахар с образованием  спирта и оксида  углерода  (IV): 

                      фермент

          C6H12O6--->2C2H5OH + 2CO2                          

                    Работы   А.Н. Лебедева    по  исследованию    дрожжевых  клеток  и  труды  других  ученых  положили  конец виталистическим  представления   в  теории    биологического    катализа,   а    термины "фермент"  и "энзим"  стали применять  как  равнозначные. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.Молочнокислое брожение – это превращение сахара молочнокислыми бактериями с образованием молочной кислоты. Наряду с этим основным продуктом брожения в большем или меньшем количестве получаются побочные продукты.  

   По характеру  брожение различают две группы  молочнокислых бактерий: гомоферментативные  и гетероферментативные.      

     Гомоферментативные (однотипнобродящие) бактерии образуют в основном (не менее 85-90%) молочную кислоту  и очень мало побочных продуктов. Этот тип молочнокислого брожения можно представить следующим общим уравнением:

     С6Н12О6   =  2СН3СНОНСООН

     Гетероферментативные  (разнотипнобродящие) бактерии – менее  активные кислотообразователи. Наряду с молочной кислотой они образуют значительное количество других веществ – этиловый спирт, углекислый газ, некоторые еще уксусную кислоту; есть такие, которые, кроме того, продуцируют четырехуглеродные соединения  - ацетоин (СН3СНОНСОСН3) и диацетил (СН3СОСОСН3). Диацетил имеет приятный запах.

     В зависимости от условий развития (рН, температуры, степени аэробности и др.) характер конечных продуктов брожения может меняться у одного и того же вида молочных бактерий, поэтому резко разграничить эти две группы бактерий (гомо- и гетероферментативные) нельзя. 

Молочнокислые продукты.    Получают их сквашиванием молока чистыми культурами молочнокислых бактерий с добавлением или без добавления дрожжей. К ним относятся молочнокислые диетические напитки, сметана, творог и творожные изделия. Молочнокислые продукты ценны в питательном отношении. Усвояемость их выше, чем молока, так как в процессе производства многие вещества расщепляются до более простых, а молочнокислые бактерии активизируют секреторную деятельность желудка. Это продукты диетического питания. Молочнокислые бактерии, особенно ацидофильная палочка, ускоряют переваривание пищи.

  Благотворно влияют на органы пищеварения и продукты, выделяемые при сквашивании: молочная кислота, углекислый газ, спирт, антибиотики. В процессе сквашивания молока под действием некоторых микроорганизмов идет синтез витаминов. Антибиотики, вырабатываемые молочнокислой микрофлорой, подавляют возбудителей дифтерии, тифа, туберкулеза и других заболеваний.

  Сметана. Получают сквашиванием нормализованных пастеризованных сливок чистыми культурами молочнокислых стрептококков. Для придания сметане плотной консистенции, приятного “зрелого” вкуса и запаха ее выдерживают 1-2 сут. в холодильных камерах. Среди других молочнокислых продуктов сметана выделяется повышенной калорийностью. Усваивается она быстрее и легче, чем сливки, содержит в 7— 10 раз больше витаминов А и Е, чем молоко. Сметана — национальный славянский продукт, в большинстве стран мира используют только сладкие сливки.

  Сметану вырабатывают без наполнителей и  с наполнителями; без наполнителей имеет жирность, %: Диетическая — 10, Харьковская — 15, Столовая — 20, 25, 30, 36; Любительская 40%. Сметана с наполнителями бывает десертная: фруктовая, кофейная, шоколадная; по содержанию жира 10, 15, 20%-ная;с белковыми наполнителями, как концентрат сыворочный белковый, пахта и др. Эта сметана вырабатывается жирностью 10, 15 и 20% и домашняя — 10%. В домашнюю сметану вводят изолированный соевый белок СУПРО-760.

  Сметана должна иметь однородную, в меру густую консистенцию, глянцевитый вид. Вкус и запах чистые кисломолочные, с привкусом и запахом пастеризации. Цвет белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе. Для всех видов сметаны допускается наличие слабой горечи, незначительный привкус топленого масла. По стандарту нормируется содержание жира, кислотность, в сметане с белковыми наполнителями — массовая доля сухих веществ. Не допускаются патогенные микроорганизмы. Температура сметаны при выпуске с предприятия должна быть не выше 8°С. В сметане могут встречаться пороки: кормовые привкусы, горький, кислый, металлический, прогорклый, салистый вкус; дряблая, тягучая, вспученная консистенция, выделение сыворотки.