Поняття про мікробіологію як науку. Морфологія та систематика мікроорганізмів

ЦЕНТРАЛЬНА СПІЛКА СПОЖИВЧИХ ТОВАРИСТВ УКРАЇНИ

(УКООПСПІЛКА)

Хмельницький кооперативний торговельно-економічний інститут

Розглянуто та затверджено на засіданні

кафедри товарознавства та торговельного підприємництва

протокол № __ від _______ 20__ р.

Завідувач кафедри

_____________ к. т. н., доцент Кулик В. М.

Спеціальність: 6.140101 Готельно-ресторанна справа Курс I

Дисципліна: "Мікробіологія"

Лекція 1

Лекція-візуалізація

Тема. Поняття про мікробіологію як науку. Морфологія та систематика мікроорганізмів.

Навчальна мета: Розкрити сутність основних процесів, викликаних діяльністю бактерій, значення даних процесів у практичній діяльності, дати поняття про основні принципи будови та життєдіяльності бактерій.

Виховна мета: Формувати якості особистості студентів та пізнавальний інтерес.

Розвивальна мета: Спонукати до пізнавальної, наукової, творчої діяльності; розвивати самостійність та творче мислення.

Методична мета: Використання презентації на занятті як засобу активізації процесу навчання.

План

Предмет та методи мікробіології. Зв'язок мікробіології із товарознавством.
Морфологія бактерій.
Основи систематики та класифікації бактерій.
Морфологія та систематика грибів.
Морфологія дріжджів.

Технічні засоби навчання:

Інтерактивна дошка
Мультимедійний проектор
Персональний комп’ютер

Наочність:

Тематична презентація в Power Point.
Уривок навчального відефільму

Міждисциплінарні зв’язки:

Забезпечувані: Товарознавство продовольчих товарів, Санітарний контроль,

Забезпечуючі: харчова хімія, хімія, екологія.

Література:

Основна

1. Рудавська Г. Б., Демкевич Л. І. Мікробіологія: Підручник. –-ге вид., перероблене та доповнене. –К.: Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2005. –с.

. Малигіна В. Д. Мікробіологія та фізіологія харчування. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів І –ІV рівня акредитації. –К.: Кондор, 2009. –с.

. Білоруська Й. С. Основи мікробіології, санітарії та гігієни: Навч. Посібник. –К.: Техніка, 2003. –с.

Додаткова

4. Векірчик К. М. Мікробіологія з основами вірусології: Підручник. –К.:Либідь, 2001.- 312 с.

. Азаров В. М. Основи мікробіології та санітарії: Підручник. –Москва: Економіка, 1986. –с.

1. Предмет та методи мікробіології. Зв'язок мікробіології із товарознавством.

Мікробіологія - біологічна наука, яка вивчає будову та життєдіяльність найпоширенішої групи живих організмів, невидимих для неозброєного ока. Назва її походить від грецьких слів: mikros -малий, bios - життя, logos - вчення (слово), наука.

Світ мікроорганізмів (мікробів) дуже різноманітний. До них відносять бактерії, мікроскопічні водорості, актиноміцети і гриби, найпростіші тваринні організми, віруси і бактеріофаги. Більшість з них одноклітинні. Мікроорганізми вважають найдревнішими представниками живих істот на Землі, які з'явилися понад 3 млрд років тому.

Мікроорганізми постійно супроводжують людину і входять в її життя як друзі або як вороги, беруть активну участь у різних змінах і перетвореннях речовин у природі, мають господарсько-технічне значення. За допомогою мікроорганізмів виготовляють ряд харчових продуктів, вітамінів, антибіотиків, ферментних препаратів, кормовий білок, засоби захисту рослин та ін. На використанні різних мікроорганізмів засновані процеси мочіння льону і коноплі при виготовленні волокна та прядива, дублення шкір.

Поряд з корисними мікроорганізмами зустрічаються шкідливі, які викликають небажані процеси: псування харчових продуктів і непродовольчих товарів, інфекційні (заразні) захворювання у людей і тварин, харчові та кормові отруєння.

Не дивлячись на те, що мікробіологія одна з наймолодших біологічних наук, за останні десятиріччя вона розрослася у величезну галузь знань. Із врахуванням наукових і практичних задач, потреб суспільства як окремі дисципліни виділилися: медична, ветеринарна, сільськогосподарська, технічна (промислова), геологічна, водна, космічна мікробіологія та інші . Виходячи з об'єктів вивчення як самостійні дисципліни виділяють бактеріологію - науку про бактерії, вірусологію - вчення про віруси, мікологію - вчення про гриби, протозоологію - об'єктами якої є найпростіші одноклітинні організми, імунологію - науку про механізми захисту організму від патогенних і непатогенних агентів. Для товарознавця найбільш важливими є знання технічної, товарознавчої та санітарної мікробіології, а саме питань мікробіології харчових продуктів і непродовольчих товарів. Разом з тим, вивчення цих питань можливе тільки після засвоєння основ мікробіології. Саме тому в курсі товарознавчої мікробіології поєднані питання основ мікробіології з питаннями мікробіології найважливіших товарів народного споживання, а також з питаннями санітарної мікробіології, що гарантують безпеку споживання цих товарів.

Зв'язок мікробіології з товарознавством здійснюється по лінії:

виробництва високоякісних товарів;
товарообігу та зберігання товарів;
хвороб і дефектів товарів;
безпечності товарів;
втрат товарів;
експертизи якості товарів.

2. Морфологія бактерій.

Під назвою "бактерії" об'єднана велика група найменших одноклітинних організмів, які можуть розмножуватися тільки поділом клітин.

Розміри і будова бактерій. Розміри бактерій вимірюються мікронами і коливаються від десятих часток мікрона до кількох мікронів. Середній розмір бактерій складає 1-5 мкм.

Назва бактерій	Розмір, мкм
Діаметр	Довжина
Staphylococcus aureus	0,6-1,0	-
Streptococcus lactis	0,5-0,6	-
Sarcina flava	0,8-2,5	-
Proteus vulgaris	0,4-0,5	,6-4,0
Escherichia coli	0,5-0,8	,5-3,0
Bacillus subtilis	0,8-1,2	,2-3,0
Clostridium butyrium	1,0-1,8	,0-6,0
Spirochaeta plicatilis	0,5-0,7	-1000

Завдяки електронному мікроскопу й ультрамікроскопу - приладу, за допомогою якого можна робити ультратонкі зрізи мікробної клітини, вдалося встановити, що бактеріальна клітина складається переважно з тих самих частин, що й клітини вищих рослин, а саме з оболонки, протопласту, різних включень, які знаходяться в цитоплазмі тощо.

Бактеріальна клітина оточена щільною оболонкою (клітинною стінкою). Вона еластична, пружна і є механічним бар'єром між зовнішнім середовищем та протопластом, захищає клітину від несприятливих факторів оточуючого середовища, підтримує її форму, бере активну участь в обміні речовин, рості та поділі клітини.

На клітинну оболонку припадає від 5 до 20% сухої речовини від загальної маси бактеріальної клітини. В складі оболонок бактерій є протеїди, азотисті сполуки, близькі до хітину, амінокислоти, полісахариди, ліпоїди, пектинові та мінеральні речовини. Опорним каркасом клітинної стінки є полімер муреїн. У клітинних оболонках бактерій відбувається багато хімічних реакцій, у тому числі синтез полісахаридів і, можливо навіть, - білків.

Датський вчений X. Грам у 1884 р. запропонував метод фарбування клітини бактерій, за яким одні забарвлюються у фіолетовий колір - грампозитивні, інші - у червоний колір - грамнегативні. Забарвлення бактерій за Грамом є важливою діагностичною ознакою й обумовлене різним хімічним складом та структурою клітинної оболонки. У грампозитивних бактерій клітинна стінка більш товста, аморфна, багатошарова, у ній міститься багато муреїну (50-90% сухої маси клітинної стінки), тейхоєві кислоти, мало білків, полісахаридів, часто зустрічається лізин. У грамнегативних бактерій клітинна стінка тонка, слоїста, одношарова, в ній міститься багато ліпідів у сполуках з протеїдами, сахаридами і фосфатами, мало муреїну (5-10%), відсутні тейхоєві кислоти.

Деякі мікроорганізми під впливом різних факторів мають здатність утворювати навколо клітинної стінки слизистий шар, який називають капсулою. Окремі бактерії утворюють капсули тільки в організмі людини або тварини. Капсульна речовина складається з води, полісахаридів (декстрини, левани), мукополісахаридів або поліпептидів. Хімічний склад капсули залежить від виду мікроорганізмів і поживного середовища. Капсулоутворенню сприяє вирощування мікроорганізмів на поживних середовищах, що містять багато вуглеводів, культивування їх при низьких температурах. У деяких бактерій спостерігається утворення загальної капсули для багатьох особин. Такі скупчення мікробів в одній капсулі називають зооглеями.

Капсула може бути тонкою ледве помітною, досить значною, а часом і більшою за бактеріальну клітину. Капсула захищає клітину від механічних пошкоджень, є захисним осмотичним бар'єром проти висушування і притоку великої кількості води, запобігає проникненню фагів і антитіл, солей важких металів, часом є джерелом запасних поживних речовин. З капсульних слизових речовин бактерій виготовляють замінники плазми крові та інші цінні препарати. Бактерії, що утворюють капсули, можуть бути причиною псування продуктів, яким надають слизувату та в'язку консистенцію.

Протопласт - це сукупність речовин, з яких складається вміст бактеріальної клітини, без клітинної оболонки. У протопласті розрізняють цитоплазму та ядерну речовину.

Зовнішній ущільнений шар цитоплазми утворює цитоплазматичну мембрану товщиною 5-7,5 нм, яка щільно прилягає до оболонки клітини бактерії.

Цитоплазматична мембрана має три шари білка: біомолекулярний шар ліпідів і два мономолекулярні шари білка. До її складу входять білки, фосфоліпіди, ліпопротеїн, вуглеводи та інші сполуки.

Цитоплазма місцями пронизана мембранними структурами -мезосомами, які беруть свій початок від цитоплазматичної мембрани і зберігають з нею зв'язок. Вони утворюються шляхом відгалуження і вп'ячування (інвагінації) у клітину цитоплазматичної мембрани в сторону цитоплазми. Ззовні мезосоми вкриті тонкою мембраною, а в середині мають ряд пластинок. Мезосоми мають важливе значення у процесі поділу клітини, в утворенні клітинних стінок. Добре розвинуті мезосоми тільки у грампозитивних бактеріях. У грамнегативних вони мають простішу будову.

Рибосоми - структури у вигляді дрібних гранул діаметром 10-20 нм, розсіяних у цитоплазмі. В їх складі 60% рибонуклеїнової кислоти (РНК) і 40% протеїну. У бактеріальній клітині міститься від 5 до 50 тис. рибосом, які є основним місцем синтезу білка в клітині.

Генетичний матеріал бактерій представлений молекулами дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК), яка здебільшого розміщується в ядрі. У бактерій ДНК знаходиться у вигляді компактного утворення, яке займає визначене місце в цитоплазмі, однак не відмежоване від неї оболонкою і не оформлене диференційованим органоїдом. Ядерне утворення в бактеріальній клітині називають нуклеоїдом, на відміну від назви "ядро" у клітинах високооргані-зованих живих організмів. За допомогою електронного мікроскопа встановлено, що нуклеоїд бактеріальної клітини - це подвійна спіраль ДНК у вигляді замкнутого кільця довжиною приблизно 1,4 мм, що більше ніж у 1000 разів перевищує довжину самої клітини. ДНК нуклеоїда бактерій називають ще бактеріальною хромосомою.

У цитоплазмі бактерій зустрічаються також інші включення, такі, як: гранульоза, глікоген, жир, волютин, сірка тощо. Це запасні поживні речовини, які накопичуються в клітині, коли вона розвивається в умовах надлишку поживних речовин у середовищі, і використовуються, якщо клітина потрапляє в умови голодування. Про це свідчать факти їх поступового зникнення в разі недостатнього надходження поживних речовин у клітину.

Гранульоза та глікоген - це вуглеводи, які під час гідролізу розпадаються на глюкозу і використовуються як джерела вуглецю та енергії.

Волютин - азотиста сполука, до складу якої входять поліфосфати та РНК. Вперше його було виявлено у ЗрігіИшп уоішаш, звідки й походить назва. Волютин використовується як джерело фосфору й енергії.

Ліпіди знаходяться в клітинах у вигляді гранул і крапель. Вони є добрим джерелом вуглецю й енергії.

У клітинах сіркобактерій відкладається молекулярна сірка.

У цитоплазмі деяких видів бактерій є пігменти - включення, які надають колоніям відповідного забарвлення.

Пігменти бактерій належать до різних класів органічних сполук: каротиноїдів, азахінонів, антоціанів, піролів, феназинових барвників тощо. Пігментоутворення генетично детерміновано і тому використовується при ідентифікації бактерій. Порівняно з пігментованими бактеріями непігментовані гинуть на світлі швидше. Деякі пігменти, зокрема, каротиноїди використовуються як барвники у харчовій промисловості.

Вакуолі - це утворення, що містяться у цитоплазмі, заповнені клітинним соком, який є водним розчином різних мінеральних та органічних речовин. Вакуолі оточені мембраною (тонопласт) ліпопротеїдного походження. Біологічна функція вакуолей остаточно не з'ясована. Одні вчені вважають, що у вакуолях нагромаджуються шкідливі продукти метаболізму, інші - що вони виникають при надлишку у клітині води. Можливо, вакуолі виконують функцію додаткових ферментів дихання. Число вакуолей у клітинах коливається від 6 до 20. Вакуолі добре помітні у цитоплазмі бактерій старих культур.

Розмноження бактерій. Бактерії розмножуються тільки шляхом простого поділу клітини. Коли бактерії знаходяться в сприятливих для розвитку умовах, тобто в умовах відповідних температур, забезпечені достатньою кількістю поживних речовин, тоді вони розмножуються дуже швидко. Приблизно через 20-30 хв відбувається поділ клітини. При такій швидкості розмноження через 15 год із однієї клітини може утворитись 1 млрд клітин. Насправді ж у природі немає таких ідеальних умов, за яких бактерії могли б безперервно розмножуватися. Нестача живлення, несприятливі температурні умови, згубний вплив виділених продуктів обміну, поїдання бактерій іншими організмами та інші фактори негативно впливають на розмноження бактерій.

У процесі поділу бактеріальної клітини починає формуватися перегородка, яка ділить цитоплазму материнської клітини на дві дочірні. Далі синтезується оболонка й утворюються дві нові клітини, які в свою чергу також діляться.

Кулясті бактерії (коки) можуть ділитися в одній, у двох і навіть у трьох площинах. Якщо після поділу клітини не роз'єднуються, то при поділі в одній площині завжди утворюється стрептокок, при поділі в двох взаємоперпендикулярних площинах - тетракок, а при поділі в трьох площинах - сарцина . Таким чином, сполучення Кулястих бактерій зумовлені послідовністю розташування перегородок, що виникли під час поділу клітин.

При поділі паличкоподібних бактерій спочатку відбувається ріст клітини у довжину. Коли довжина бактерії подвоїться, паличка починає звужуватися і через деякий час розпадається на дві окремі клітини. У деяких паличкоподібних бактерій перегородка може утворюватися не в центрі, тоді дочірні клітини будуть неоднакового розміру.

Паличкоподібні бактерії, вібріони і спірили утворюють перегородку перпендикулярно до їх довгої осі, спірохети діляться за довжиною клітини.

Розрізняють три типи поділу клітин бактерій:

синхронний поділ, під час якого розділення і поділ нуклеоїда супроводжується утворенням одноклітинних мікроорганізмів;
коли поділ випереджає розділення клітин, що спричинює

утворення "багатоклітинних" форм;

коли поділ нуклеоїда випереджує поділ клітини, що зумовлює утворення багатонуклеоїдних бактерій.

Цикл розвитку бактерій при попаданні їх на поживне середовище підлягає певній закономірності та складається із чотирьох фаз.

Початкова фаза (лаг-фаза) - це фаза затримки росту. У цей період бактерії не розмножуються, а тільки пристосовуються до нового середовища. Наприкінці цієї фази клітини часто збільшуються в об'ємі.

Логарифмічна (експотенційна) фаза - це період інтенсивного розмноження клітин з найбільшою швидкістю.

Стаціонарна (максимальна) фаза розвитку настає тоді, коли кількість клітин перестає збільшуватися і число їх залишається постійним.

Фаза відмирання (затухання) зумовлена виснаженням поживного середовища, зміною його властивостей, нагромадженням значної кількості продуктів життєдіяльності бактерій. У цій фазі бактерії стають не життєздатними і гинуть.

Тривалість окремих фаз росту залежить від виду бактерій і умов розвитку.

3. Основи систематики та класифікації бактерій.

Систематика - це теорія різноманітності організмів, яка вивчає співвідношення між їхніми групами (таксонами). У систематиці бактерій використовують таксони: вид, рід, родина, порядок, клас, відділ, царство, а також більш дрібні - підвид, різновидність. У мікробіології виділяють такі поняття, як клон (чиста культура, яку одержано з однієї клітини) і штам (культури одного виду, виділені з різних джерел або з одного джерела, але в різний час).

Класифікація - розподіл величезної кількості бактерій по групах (таксонах) необхідна для розпізнавання виявлених форм.

Єдиної класифікації бактерій, яка би віддзеркалювала еволюційний розвиток окремих видів, до цього часу не існує. Сучасна систематика бактерій є штучною і відіграє роль діагностичних ключів або визначників, які використовуються для їх ідентифікації.

При класифікації бактерій враховують ознаки: морфологічні, культуральні, фізіологічні, біохімічні.

Бактерії відносять до царства прокаріотів (Ргосагуоіае). Нижче наведено спрощену класифікацію та систематику бактерій, при складанні якої враховано "Міжнародний кодекс номенклатури бактерій". За цією системою класифікації бактерії ділять на родини, роди та види. В основі поділу на родини лежить форма бактерій, на роди - морфологічні ознаки (сполучення клітин, ступінь звивистості та здатність до спороутворення). Усі бактерії поділяють на 5 родин:

1. Родина Соссасеае - родина кулястих бактерій. Вона поділяється на
три роди:

рід Streptococcus (стрептококи);
рід Sarcina (сарцини);
рід Micrococcus (мікрококи).

2. Родина Bacteriaceae - родина паличкоподібних. Вона поділяється
на два роди:

рід Bacterium (бактерії, що не здатні до спороутворення);
рід Bacillus (бацили - спороутворюючі палички).

3. Родина Spirillaceae - родина звивистих бактерій. Поділяється на
два роди:

рід Vibrio - вібріони, зігнуті у вигляді коми;
рід Spirillum - спіралі, звивисті, з одним чи кількома завитками.

4. Родина Spirochaetaceae (спірохети) - дуже звивисті, з численними
завитками. Ця родина має тільки один рід.

5. Родина Desmobacteriaceae - родина ниткоподібних бактерій.

Кожен рід бактерій має безліч різних видів, що відрізняються між собою особливостями життєдіяльності. Для того, щоб визначити родину та рід бактерій, слід вивчити морфологічні ознаки невідомої культури за допомогою мікроскопа. Для визначення виду бактерій необхідно ще вивчити фізіологічні та культуральні ознаки (відношення бактерій до різних джерел харчування шляхом висівів на різні поживні середовища та характер росту бактерій на них).

Згідно з новим Кодексом номенклатури бактерій виділяють наступні класифікаційні категорії царства Procaryotae: Відділ - Клас - Порядок - Родина - Рід - Вид. Основною номенклатурною одиницею є вид.

У мікробіології для позначення видів бактерій прийнята подвійна (бінарна) номенклатура, яка характеризується тим, що кожний вид має родову і видову назву, яка дається латинською мовою. Отже назва бактерій складається, як правило, з двох слів. Перше слово вказує на родову належність, друге - на назву видову. Родова належність пишеться з великої букви, видова - з малої. Наприклад, Streptococcus lactis. Ці бактерії відносяться до роду Streptococcus (кулясті бактерії, які утворюють ланцюги). Вони викликають скисання молока в результаті перетворення молочного цукру (лактози) в молочну кислоту. Звідки й видова назва "lactis".

За нею царство прокаріот (Procaryotae) ділиться на два відділи: ціанобактерії та бактерії. Кожний відділ ділиться на частини, частини - на порядки, порядки - на родини, родини - на роди, роди - на види.

4. Морфологія та систематика грибів.

Гриби - численна і різноманітна група мікроорганізмів, що широко розповсюджена у природі. Вони не мають хлорофілу і для розвитку їм необхідні готові органічні сполуки. У природі гриби зустрічаються на різних субстратах, у воді, ґрунті. Вони відіграють можливу роль у кругообігу речовин, розкладають і мінералізують органічні сполуки. Гриби дуже різні за формою, розмірами, будовою, місцем проживання, значенням, характером живлення і біологічними особливостями. Більшість грибів за способом живлення є сапрофітами (розвиваються на різних неживих органічних субстратах). Поселяючись на харчових продуктах, гриби можуть викликати їх псування. Розвиваючись на промислових матеріалах і виробах, шкірі, (всередині вони, спричинюють їх руйнування).

Деякі гриби використовують при виробництві спирту, вина, сирів, хліба, ковбасних виробів, лимонної кислоти, для отримання антибіотиків, ферментних препаратів та ін.

Серед грибів зустрічаються паразити, які розвиваються на живих організмах і викликають захворювання людей, тварин, уражають рослини, наносячи шкоду сільському господарству і лісовим насадженням.

Будова грибів. Тіло грибів (талом) являє собою сплетення тонких розгалужених ниток-гіфів (трубочок), які утворюють міцелій або грибницю.

Мікроскопічні гриби можуть бути багатоклітинними і одноклітинними.

У багатоклітинних грибів гіфи розділені поперечними перегородками (септами). У одноклітинних перегородки відсутні, і міцелій є однією дуже розгалуженою клітиною.

Гіфи грибів відрізняються розмірами, зовнішнім виглядом, рельєфом поверхні.

Гіфи мають довжину до 10 см і більше, діаметр їх коливається від 1 до 25 мкм. Поверхня гіфів є гладкою, волокнистою, місцями складчастою, з шипами або сітчастою. Гіфи можуть бути прямими, зігнутими, спіралевидними, із здуттям і заглибленнями, потовщеннями, короткими відростками-корінцями.

Гіфи ростуть вершиною або корінцями розгалужень. Гіфи, які сильно розгалужуються і розростаються у субстраті або вростають у продукт, утворюють субстратний, внутрішній, вегетативний (ендофітний) міцелій. Функцією субстратного міцелію є всмоктування води і поживних речовин із середовища. Значна частина гіфів розміщена на поверхні субстрату й утворює повітряний, поверхневий (епіфітний) міцелій у вигляді пухнастих, павутинистих, тонких, ніжних скупчень або оксамитового нальоту. У повітряному міцелію є плодоносні гіфи, на яких формуються спори. Гіфи деяких грибів можуть щільно переплітатись і, навіть, зростатися між собою. Із щільно переплетених гіфів утворюються плодові тіла, в яких знаходяться органи розмноження.

Плісені розвиваються тільки за наявності повітря, тому цвіллю покривається поверхня продуктів. Всередині продукту плісень з'являється тільки в тих випадках, коли в ньому є пустоти, заповнені повітрям.

Будова клітин грибів подібна до інших рослинних організмів, але у них відсутні пластиди.

У грибній клітині, залежно від виду грибів, може бути одне, два або декілька ядер.

Ендоплазматична сітка являє собою систему білково-ліпоїдних трубочок, які пронизують цитоплазму, зв'язана з цитоплазматичною мембраною і мембраною ядра, виконує циркуляційну і синтетичну функції. Мітохондрії - найважливіші органели клітини. Вони заповнені стромою і оточені двошаровою білково-ліпоїдною мембраною. Внутрішня мембрана вип'ячується всередину, створюючи кристи. На поверхні кристи і в стромі мітохондрій розміщена велика кількість ферментів, які здійснюють біологічне окиснення органічних речовин. При цьому виділяється енергія, яка частково запасається в макрозв'язках АТФ. Форма і кількість мітохондрій залежать від фізіологічного стану клітини та умов культивування гриба.

Рибосоми - дрібні кулясті тільця, які складаються з білка і матричної РНК. Вони утворюються в ядерці, потім виходять із нього і розташовуються в ядрі, цитоплазмі, мітохондріях, і на поверхні ендоплазматичної сітки, беруть участь у синтезі білка.

Лізосоми - дрібні органоїди клітини, які містять ферменти і здійснюють розщеплення поживних речовин, що надійшли.

Апарат Гольджі виконує функцію транспорту речовин і видалення з клітини продуктів обміну.

У клітини грибів є вакуолі, заповнені клітинним соком; запасні поживні речовини такі як глікоген - дрібними гранулами рівномірно розміщений по всій цитоплазмі; поліфосфати - знаходяться у колоїдному стані у вакуолях; ліпоїди і жирові речовини мають вигляд крапельок.

Систематика грибів. Природна систематика грибів відноситься до найбільш складних і теоретичних проблем мікології, дотепер усе ще немає єдиної загальноприйнятої системи.

Відомо понад 100 тис. видів грибів. Вони виділені у самостійний відділ нижчих рослин Fungi, царство Mycota, яке поділяють на дві відділи: слизові гриби (Myxomycota) і власне справжні гриби (Eumycota).

Слизові гриби об'єднують своєрідну групу, яка не має клітинної вудови. Вегетативне тіло їх являє собою голу цитоплазму з численними ядрами. У циклі розвитку спостерігається утворення плодових тіл зі спорами.

Справжні гриби залежно від характеру і способу розмноження, морфологічних і біологічних особливостей поділяють на шість класів: хітридіоміцети, ооміцети, зигоміцети, аскоміцети, базидіоміцети і дейтероміцети. Класи в свою чергу діляться на порядки, родини, роди і види.

Морфологія дріжджів.

Дріжджі - більш високоорганізовані організми, ніж бактерії. Вони, як і бактерії, є одноклітинними організмами, але дріжджові клітини більші, ніж бактеріальні. Середній розмір 10-15 мк (проти 1-5 мк у бактерій).

Форма дріжджів завжди заокруглена. Найчастіше вони мають кулясту або овальну форму, рідше - циліндричну або іншу.

Будова дріжджової клітини відрізняється від бактеріальної тим, що в цитоплазмі дріжджової клітини є повністю диференційоване (відокремлене) ядро. В цитоплазмі старих дріжджових клітин поряд з ядром видно вакуолі - порожнини, заповнені клітинним соком, у складі якого є запасні поживні речовини.

Найчастіше дріжджі розмножуються брунькуванням. Коли дріжджова клітина виростає до нормального розміру, на її поверхні утворюється спочатку маленьке набрякання у вигляді бруньки. Ядро материнської клітини (клітини, яка брунькується) ділиться, і частина ядра спрямовується в бруньку. Брунька поступово збільшується, і коли досягає величини материнської клітини, від¬діляється від неї. Інколи дочірні клітини (клітини, які утворилися із бруньок) залишаються з'єднаними з материнською і в такому стані самі починають брунькуватися. Утворюється сполучення кількох, зв'язаних між собою, дріжджових клітин.

Багато дріжджів здатні також до спороутворення. Такі дріжджі називають справжніми (типовими). Дріжджі, які не здатні до споро¬утворення, називають аспорогенними (несправжніми, нетиповими). На відміну від бактерій, у дріжджовій клітині утворюється декілька спор (від 2 до 12), які в сприятливих умовах проростають у нормальні вегетативні клітини. Таким чином, спороутворення у дріжджів є способом самозахисту й одночасно способом розмноження.

Класифікація дріжджів ґрунтується на способах їх розмноження. Усі дріжджі за здатністю утворювати спори поділяють на дві родини:

•перша родина - сахароміцетів (Sacharomycetacaea);

•друга родина - несахароміцетів (Non-sacharomycetacaea). До родини сахароміцетів належать усі справжні дріжджі, які викликають процес спиртового бродіння і можуть утворювати спори. Сахароміцети - у перекладі цукрові гриби.

До родини несахароміцетів належать усі несправжні дріжджі, тобто дріжджі, які не здатні до спороутворення.

Родина сахароміцетів у залежності від способів розмно¬ження ділиться на 3 роди: Sacharomyces, Schizosacharomyces, Zigosachaгomyces.

Рід Sacharomyces. Цей рід об'єднує дріжджі, які не здатні до статевого розмноження. Вони розмножуються тільки брунькуванням або утворенням спор вегетативним шляхом (велика роль в промисловості-культурні).

Особливо велике значення із дріжджів роду Баспагатусез мають такі види: Sach. cerevisiae та Sach. ellipsoideus. Дріжджі Sach. cerevisiae мають кулясту форму. Окремі раси цього виду дріжджів використовуються при виготовленні спирту, пива та у випічці хліба.

Дріжджі виду Sach. ellipsoideus мають витягнену еліпсоїдну форму та використовуються у виноробстві. Рід Schizosachatrmyces.- дріжджі, що розмножуються діленням та брунькуванням. Дріжджі цього роду в промислових масштабах використовуються тільки в країнах зі спекотним кліматом. Дріжджі Schizosach. Pombe використовуються для виготовлення пива в Африці. Schizosach. malacai використовуються для виробництва рому із патоки. Рід Zigosacharomyces.- розмножуються брунькуванням та утворенням спор, але останнє відбувається тільки після злиття двох клітин, тобто статевим шляхом. Вегетативним способом спор не утворюють. Технічне значення - здатність деяких видів розвиватися в середовищах з високою концентрацією цукру. Так, наприклад, Zigosach. Priorianus є найбільш поширеним збудником бродіння варення та меду, що часто призводить до значних втрат продуктів. У складі цих продуктів біля 70% цукру. Друга родина дріжджів - родина несахароміцетів - об'єднує дріжджі, які не здатні утворювати спори і розмножуються тільки брунькуванням. Вона складається з декількох родів, із яких виділимо два:Рід Torula. Дріжджі цього роду є збудниками дуже слабкого спиртового бродіння і нагромаджують не більше 3% спирту. Один із видів цього роду T. kefir використовується для виготовлення кефіру та кумису. Усі дріжджі роду Torula дуже дрібні і мають кулясту форму. Рід Mycoderma. - мають циліндричну форму. При брунькуванні дочірні клітини не відходять від материнської, тому із дріжджових клітин утворюються довгі ланцюги. В процесі розвитку на продуктах Mycoderma утворює щільні плюсклі плівки. Розвиток дріжджів цього роду завдає великої шкоди виробництву спиртних напоїв, тому що вони викликають окиснення спирту до вуглекислого газу і води. Тобто, Mycoderma належить до дріжджів-шкідників і зменшує вихід спирту. Вона розвивається також на поверхні квашених огірків та капусти у вигляді плюсклої плівки і викликає псування цих продуктів з утворенням молочної кислоти.Деякі представники родів Candida та Cryptococcus (родина несахароміцетів) викликають у людей небезпечні захворювання - кандідози і кріптококози. Дріжджі використовують також для отримання білково-вітамінних домішок у тваринництві та як природні біокоректори (біологічно активні добавки) при виробництві харчових продуктів спеціального призначення. Дріжджову біомасу вирощують на різних відходах сільського господарства та переробних галузей. Клітини дріжджів є багатим джерелом ліпідів та вітамінів групи В.

Поняття про мікробіологію як науку. Морфологія та систематика мікроорганізмів