Изучение систематики, физиологии и особенностей серного метаболизма бесцветных серобактерий

• Автор: Грабович, Маргарита Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 219 c. : ил

1.1. Одноклеточные бесцветные серобактерии

1.1.1. Систематика одноклеточных серобактерий .

1.1.2. Условия развития одноклеточных серобактерий в природе .

1.1.3. Культивирование одноклеточных серобактерий

1.2. Нитчатые бесцветные серобактерии .

1.2.1. Систематика нитчатых серобактерий .

1.2.2. Особенности морфологии и ультраструктур

ной организации нитчатых серобактерий. .

1.2.3. Вопрос о хемолитоавтотрофии бесцветных серобактерий

1.2.4. Углеродный метаболизм.

1.2.5. Метаболизм неорганических соединений

ГЛАВА 2. ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕАКЦИЙ СЕРНОГО
МЕТАБОЛИЗМА
2.1. Ассимиляционное восстановление сульфата
2.2. Диссимиляционная редукция соединений серы микроорганизмами .
2.2.1. Процессы диссимиляционной редукции соединений серы у сульфатредуцирующих бактерий.
2.2.2. Восстановление неполностью окисленных соединений серы
2.3. Ферменты окислительного метаболизма неорганических соединений серы
Стр.
2.3.1. Ферменты окислительного метаболизма тионовых бактерий
2. 3.2. Ферментные системы, участвующие в окислении соединений серы у гетеротрофных микроорганизмов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ. Задачи работы .
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Источник и материал для выделения чистых
культур одноклеточных бесцветных серобактерий .
3.2. Состав сред, используемых для выделения и культивирования микроорганизмов .
3.3. Физиологобиохимические тесты.
3.4. Методы изучения морфологии, цитологии и ультратонкого строения бактерий .
3.5. Физикохимические методы анализа .
3.6. Методы определения ферментативной активности. .
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ГЛАВА 4. ВЫДЕЛЕНИЕ, КУЛЬТИВИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА
ОДНОКЛЕТОЧНЫХ БЕСЦВЕТНЫХ СЕРОБАКТЕРИЙ.
4.1. Выделение чистых культур и характеристика бесцветных серных спирилл .
4.1.1. Выделение чистых культур серных спирилл.
4.1.2. Морфология серных спирилл .
4.1.3. Физиологобиохимические свойства
4.1.4. Таксономическое положение серных спирилл
и описание новых видов рода ii
4.2. Выделение и характеристика бесцветных серобактерий рода Корре,
4.2.1. Выделение ЧИСТЫХ культур . .
4.2.2. Морфология и ультраструктура клеток .
Стр.
4.2.3. Культуральные и физиологобиохимические свойства
4.2.4. Таксономическое положение выделенных штаммов i.
ГЛАВА 5. РОЛЬ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ СЕРЫ В ОБМЕНЕ
ВЕЩЕСТВ ОДНОКЛЕТОЧНЫХ И НИТЧАТЫХ СЕРОБАКТЕРИЙ
5.1. Ферменты серного цикла бесцветных серобактерий
5.1.1. Оксидазы неорганических серных соединений.
5.1.2. Определение величины фиксации СО в
культуре i iiii . . .
5.1.3. Редуктазы неорганических соединений серы
5.1.4. Связь процессов восстановления соединений серы у .iii с синтезом АТФ
5.2. Механизм окисления соединений серы у одноклеточных и нитчатых бесцветных серобактерий
5.2.1. Окисление восстановленных серных соединений в культурах серных спирилл. .
5.2.2. Механизм окисления соединений серы i.
5.2.3. Образование перекиси водорода у одноклеточных и нитчатых серобактерий .
5.2.4. Условия накопления элементарной серы внутри клеток одноклеточных серобактерий
5.2.5. Окисление соединений серы другими
гетеротрофными бактериями
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Применение вышеуказанных методов культивирования позволило выяснить некоторые физиологические потребности исследованных бактерий и особенности их морфологии и ультраструктуры. Морфологические признаки одноклеточных серобактерий суммированы в табл. Существующие методы определения как видовой, так и родовой идентификации бесцветных серобактерий основаны на перечисленных в таблице свойствах. Деление на виды внутри рода принято лишь на основе различий в размерах клеток , . Ниже приведен ключ для определения родов и видов одноклеточных бесцветных серобактерий Горленко и др. Ключ для определения одноклеточных бесцветных серобактерий А. Клетки круглые или овальные диаметром от мкм до 0 мкм, обладают слабым вращательным движением за счет выделения слизи, содержат включения серы и оксалатовi. Известно два вида . Клетки круглые или яйцевидные от 5 до мкм диаметром, перитрихи, капли серы располагаются по полюсамiv. Клетки 3 и мкм, цилиндрические или слегка изогнутые, содержат крупные кристаллы СаС и мелкие капли серы, имеют один толстый полярный жгутик. Известно два вида отличающиеся по размеру клеток и включений . Овальная или сферическая х 0 СаС или оксалат сера скользящее . I . Овальные или сферические 5 сера перитрихиальное жгутиковаяко . По iivi, i, 1
Рис. Са включения соединений кальция, шкала 2 мкм. Клетки спиральные с включением серы, имеют полярные жгутикиii. Известно два вида . Т.i. Клетки 0,,5 х 2,5 мкм заключены в железообразную массу ii. Известен один вид . Однако все существующие обзоры ярко демонстрируют неполноту знаний относительно физиологических особенностей, прежде всего роли серных соединений в метаболизме и типов обмена веществ этих микроорганизмов. I.I. Сведения по физиологии одноклеточных серобактерий ввиду неудач в получении чистых культур весьма скудны и ограничены лишь результатами экологических наблюдений над развитием в природных условиях. Бесцветные серобактерии типичные водные микроорганизмы, широко распространенные в пресных и морских водоемах. Их развитие приурочено к определенным экологическим нишам, характеризующимся присутствием невысоких концентраций сероводорода, порядка долей нескольких мгл. Их места обитания характеризуются одновременно и наличием достаточных концентраций органических веществ. Многие из них постоянные обитатели ниш, где происходит разложение отмершей водной растительности, листового опада. Как правило, подобные условия характерны для границы окислительновосстанови
тельной зоны на разделе водагрунт, реже в зоне хемоклина озер, в донных осадках серных источников, в сточных водах. Это типичные градиентные микроорганизмы, существующие в неравновесных условиях среды. Возможность существования в таких меняющихся условиях среды определяется наличием ряда приспособлений для миграции в зону оптимальных условий развития. К ним относятся наличие активной подвижности у большинства представителей этой группы, заметно выражен хемотаксис. Неподвижные формы ii vi приспособлены к прикрепленному образу жизни в условиях постоянного подтока сероводорода на дне мелководных сероводородных источников , , , реже на поверхности донных отложений мелководных водомов. В серных источниках бактерии растут в виде дендровидных колоний, погруженных в слизистую массу, и прикрепленных к твердому субстрату близко к водной поверхности. Потребность одновременно в кислороде И определяет их развитие к микроаэрофильных условиях. По мнению большинства исследователей, одноклеточные серобактерии строгие микроаэрофилы. Отсутствие исследований в этом плане не позволяет выяснить влияние концентрации кислорода на их развитие. Большей частью наблюдения по влиянию экологических факторов на развитие отдельных видов серобактерий носят качественный характер. Детальное изучение зависимости поведения и развития iv в природной обстановке от содержания о2 и 2 получены недавно Юргенсеном , v, С применением селективных микроэлектродов. Автор установил важную роль слизистой взвеси, образуемой клетками ivi и хемотаксиса в снабжении клеток минимальными концентрациями о2 и 2.