Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Методика проведения работы




В качестве питательной среды используют рыбный бульон (РБ) с добавлением 3% пептона. 30 мл среды наливают в ко­ническую колбу емкостью 100 мл и добавляют 1/3 чайной ложки почвы. Колбу закрывают пробкой. Между пробкой и стенками горлового отверстия колбы подвешивают две бумажки - красную лакмусовую, смоченную дистиллированной водой (для обнаружения выделяющегося аммиака), и фильтровальную, смоченную уксуснокислым свинцом (для обнаружения H2S и метилмеркаптана). Бумажки не должны касаться среды. Колбы помещают в термостат при температу­ре 28-30°С. Через 3-6 суток изучают содержимое колбы.

Опыт №1. Исследование возбудителей гнилостного распада белковых веществ

Для обнаружения микроорганизмов, разлагающих белковые вещества, готовят препарат живых бактерий (в раздавленной капле), а также фиксированный и окрашенный фуксином. Чаше других в препарате встречаются подвижные клетки Proteus vulgaris - неспорообразующие палочки (4-6 мкм, а иногда и более). На препарате мно­го спорообразующих клеток бацилл и клостридий. Из неспорообразующих преобладают псевдомонады - небольшие (0,5x1,5-2 мкм) палочки - Pseudomonas fluorescens.

Опыт №2. Определение продуктов гнилостного распада бел­ковых веществ.

С этой целью ставят несколько различных проб.

Проба на аммиак: выделяющийся в атмосферу NH3 улавливается подвешенной красной лакмусовой бумаж­кой, которая при этом синеет.

Проба на сероводород: сероводород обнаружи­вается с помощью подвешенной фильтровальной бумажки, смоченной уксуснокислым свинцом, - бумажка чернеет. Ес­ли почерневшая бумажка покрывается серебристым налетом, это свидетельствует о том, что наряду с сероводородом обра­зуется еще и метилмеркаптан (CH3SH) - производное серо­водорода.

Проба на индол: индол можно определить по не­приятному, тошнотворному запаху субстрата. Результаты опыта записывают в тетради.

Контрольные вопросы

1. Каким образом можно обнаружить возбудителей гнилостного распада белковых веществ?

2. Какие микроорганизмы встречаются в препарате?

3. Какие пробы ставят для определения продуктов гнилостного распада белковых веществ?

 

Лабораторная работа №8

Анаэробное разложение клетчатки микроорганизмами

Цель работы: изучить возбудителей брожения целлюлозы.

Целлюлоза - наиболее распространенный полисахарид растительного происхождения. Поэтому чрезвычайно велика роль целлюлозоразрушающих микроорганизмов в круговоро­те углерода и различных минерализационных процессах. Целлюлозу разлагают разнообразные аэробные и анаэробные бактерии и грибы.

Аэробное разложение. Группа аэробных целлюлозораз­рушающих микроорганизмов широко распространена в почве. Это бактерии родов Цитофага - Cytophaga и Спороцитофага - Sporocytophaga, очень требовательные к среде и в большом количестве встречающиеся в навозе и почвах, удобренных навозом.

Представители рода Целлюломонас - Cellulomonas также разрушают целлюлозу. Это грамположительные подвижные палочковидные бактерии, по мере старения их клетки меняют форму и становятся шаровидными. Виды рода Cellulomonas разлагают целлюлозу в аэробных условиях. Они присутствуют в почвах, богатых минеральными формами азота. В разложе­нии целлюлозы участвуют также миксобактерии, актиномицеты и грибы.

Анаэробное разложение. Анаэробные целлюлозоразлагающие бактерии относятся в основном к роду Clostridium. Эти бактерии обитают в компостах, навозе, речном иле и сточ­ных водах, встречаются в нейтральных и кислых почвах. Ти­пичный представитель рода Clostridium omelianskii был вы­делен в 1902 г. известным микробиологом В. Л. Омелянским. Клетки этого микроорганизма палочковидной формы (длина 4-8 мкм и ширина 0,3-0,5 мкм), подвижные. У них образу­ются толстые споры, поэтому спорообразующая клетка сильно раздувается и становится похожей на барабанную палочку. С. omelianskii - мезофил, разлагает целлюлозу при 30-40 °С.

В почве, навозе и компостах встречаются также термо­фильные анаэробные целлюлозоразлагающие бактерии, раз­вивающиеся при температуре 60-70 °С. Они активно сбражи­вают целлюлозу.

В рубце жвачных присутствуют специфические целлюлозоразлагающие бактерии Selenomonas ruminantium. Это облигатные анаэробы, разрушающие целлюлозу кормов до глюкозы, которая затем сбраживается с образованием орга­нических кислот, спиртов, СО2 и Н2. Бактерии рубца имеют большое значение в питании жвачных.

При разрушении целлюлозы микроорганизмами сначала происходит гидролиз целлюлозы до глюкозы под влиянием ферментов.

Конечные продукты аэробного распада целлюлозы - в основном СО2 и Н2О, анаэробного - этиловый спирт, уксусная, молочная, муравьиная и масляная кислоты, а также СО2 и Н2О.

Задание: изучить возбудителей брожения целлюлозы.

Материалы и оборудование: Соли - KNH4HP04 (сегнетова соль), КН2РО4, СаС12, MgSО4, СаСО3; почва, раствор фуксина, пептон, фильтровальная бумага, колбы круглые плоскодонные на 150-200 мл, пробки, пинцеты, предметные и по­кровные стекла, микроскопы.

Методика проведения работы

В круглую плоскодонную колбу вносят 1-2 г фильтро­вальной бумаги (или вату), нарезанной мелкими полосками, и доверху заливают средой следующего состава (в %): KNH4HPО4 - 0,2; КН2РО4 - 0,1; СаС12 - 0,03; пептон - 0,1; MgSО4 - 0,05; СаСО3 - 0,5. Затем в эту среду помещают небольшое количество почвы и закрывают колбу проб­кой с отверстием для выхода газов.

Через несколько дней при температуре 30-35 °С начина­ется брожение клетчатки, которое длится 2-3 недели. Фильтровальная бумага по мере сбраживания слегка ослизняется, желтеет и постепенно разрушается бактериями.

Пинцетом со дна колбы берут кусочек разлагающейся бу­маги и размазывают его по предметному стеклу (без добавле­ния воды). Мазок сушат, фиксируют над пламенем горелки, окрашивают фуксином и микроскопируют.

В колбах, инкубируемых при температуре 30 °С, развива­ются длинные тонкие палочки с круглой спорой на конце - Clostridium omelianskii.

В тетрадь зарисовывают результаты микроскопического изучения возбудителей брожения клетчатки.

Контрольные вопросы

1. Назовите бактерии, сбраживающие целлюлозу.

2. Как провести опыт по брожению целлюлозы?

3. Как приготовить препарат целлюлозоразлагающих анаэробов для микроскопического изучения?

4. Чем отличаются возбудители процесса разложения клетчатки в аэробных условиях от возбудителей этого процесса в анаэроб­ных условиях?

Лабораторная работа №9

Денитрификация

Цель работы: изучить процесс денитрификации и микроорганизмы, участвующие в нем.

Связанный азот, необходимый для растений, удаляется из почвы в процессе денитрификации, идущем с освобождением газообразного азота. Восстановление окисленных форм азота - нитратов и ни­тритов - до газообразных азотных соединений называют денитрификацией.

Денитрификация осуществляется микроорганизмами в ана­эробных условиях и ингибируется кислородом воздуха. Нитраты в ана­эробных условиях выполняют роль акцепторов электронов, которые поступают от окисляемых соединений - органических или неоргани­ческих. В тех случаях, когда донорами электронов служат органиче­ские соединения, денитрификацию осуществляют хемоорганогетеротрофы, а если неорганические — хемолитоавтотрофы. В процессе денит­рификации участвуют ферменты, содержащие молибден (FeS-белки - нитратредуктаза А и нитритредуктаза), локализованные на клеточ­ных мембранах. Начальный этап восстановления нитратов при де­нитрификации катализуется ферментом нитратредуктазой А. Синтез данного фермента в клетках бактерий в присутствии нитрата идет только в анаэробных условиях. В аэробных условиях нитратредукта­за А не образуется.

Конечными продуктами денитрификации могут быть N2,N2О и NO:

NO3 → NО2→ NO→ N2O → N2

Способностью к нитратному дыханию обладает большое чис­ло родов бактерий. Первый этап процесса - восстановление нитра­тов в нитриты - идет при участии разнообразных микроорганиз­мов, как прокариот, так и эукариот (водоросли, грибы и дрожжи). Полное восстановление нитратов до газообразных продуктов (NO, N2О, N2) могут осуществлять только прокариоты. Процесс этот осуществляют денитрифици­рующие бактерии, в основном родов Pseudomonas и Паракоккус - Paracoccus. В наибольшей степени способность к полному восстановле­нию нитратов распространена у представителей родов Pseudomonas (P. fluorescens, P. stutzeri, P. aeruginosa) и Bacillus (В. licheniformis и др.). К хемолитоавтотрофным бактериям-денитрификаторам отно­сят Thiobacillus denitrificans, Thiomicrospira denitrificans, Paracoccus denitrificans.

Денитрифицирующие бактерии - факультативно анаэробные организмы, способные восстанавливать нитраты только в анаэроб­ных условиях. В присутствии свободного кислорода эти бактерии переходят на аэробное дыхание (обладают полной дыхательной сис­темой), а нитраты потребляют лишь как источник азота (ассимиля­ционная нитратредукция). Некоторые денитрификаторы способны и к процессу азотфиксации.

С планетарной точки зрения этот процесс имеет решающее значение для сохранения жизни на земной суше. Без денитирификации земной и атмосферный запасы азота сосредоточились бы в виде солей в океане. В результате микробиологической денитрификации в атмос­феру ежегодно поступает из почв и водоемов 270-330 млн. т азота. Особенно существенен этот процесс в переувлажненных почвах, а также в тех случаях, когда минеральные азотные удобрения вносят в форме нитратов совместно с навозом или другими органическими удобрениями.

Денитрификация в почве приводит к потере минеральных азотных соединений, нужных для растений, что наиболее су­щественно сказывается на переувлажненных почвах, а также при внесении минеральных азотных удобрений совместно с органическими.

Задание: изучить процесс денитрификации и микроорганизмы, участвующие в нем.

Материалы и оборудование: Питательная среда для денитрифицирующих бактерий, свежая почва, чайная ложка, пипетки на 1 мл, приборы и оборудование для проведения опыта.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...