Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.E: Мікробний ріст (вправи)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    4078

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    9.1: Як ростуть мікроби

    Бактеріальний клітинний цикл передбачає утворення нових клітин шляхом реплікації ДНК і поділу клітинних компонентів на дві дочірні клітини. У прокаріотів розмноження завжди безстатеве, хоча відбувається обширна генетична рекомбінація у вигляді горизонтального перенесення генів, як буде вивчено в іншому розділі. Більшість бактерій мають єдину кругову хромосому; однак існують деякі винятки.

    Множинний вибір

    Який із наведених нижче методів буде використовуватися для вимірювання концентрації бактеріального забруднення в обробленому арахісовому маслі?

    1. Вимірювання каламутності
    2. загальна кількість пластин
    3. вимірювання сухої ваги
    4. прямий підрахунок бактерій на каліброваному слайді під мікроскопом
    Відповідь

    Б

    На якій фазі ви очікуєте спостерігати найбільше ендоспор у культурі клітин Bacillus?

    1. фаза смерті
    2. фаза відставання
    3. фаза журналу
    4. журнали, відставання та фази смерті мали б приблизно однакову кількість ендоспор.
    Відповідь

    A

    Під час якої фази пеніцилін, антибіотик, який пригнічує синтез клітинної стінки, буде найбільш ефективним?

    1. фаза смерті
    2. фаза відставання
    3. фаза журналу
    4. стаціонарна фаза
    Відповідь

    C

    Яке з наведених нижче є найкращим визначенням часу генерації бактерії?

    1. тривалість часу, необхідного для досягнення фази журналу
    2. тривалість часу, який потрібно, щоб популяція клітин подвоїлася
    3. час, необхідний для досягнення стаціонарної фази
    4. тривалість часу експоненціальної фази
    Відповідь

    Б

    Яка функція кільця Z при двійковому поділі?

    1. Він контролює реплікацію ДНК.
    2. Утворює скоротливе кільце у перегородки.
    3. Він відокремлює новосинтезовані молекули ДНК.
    4. Він опосередковує додавання нових субодиниць пептидоглікану.
    Відповідь

    Б

    Якщо культура починається з 50 клітин, скільки клітин буде присутній через п'ять поколінь без загибелі клітин?

    1. 200
    2. 400
    3. 1600
    4. 3200
    Відповідь

    C

    Нитчасті ціанобактерії часто діляться на які з наступних?

    1. брунькування
    2. мітоз
    3. фрагментації
    4. формування ендоспор
    Відповідь

    C

    Що є причиною того, що резистентність до протимікробних препаратів вища в біоплівці, ніж у вільно плаваючих бактеріальних клітинок?

    1. EPS дозволяє швидше дифузію хімічних речовин у біоплівці.
    2. Клітини більш метаболічно активні в основі біоплівки.
    3. Клітини метаболічно неактивні в основі біоплівки.
    4. Структура біоплівки сприяє виживанню клітин, стійких до антибіотиків.
    Відповідь

    C

    Зондування кворуму використовується бактеріальними клітинами для визначення того, що з наступного?

    1. чисельність населення
    2. наявність поживних речовин
    3. швидкість потоку води
    4. щільність населення
    Відповідь

    D

    Яке з наведених нижче тверджень про аутоіндукторах невірно?

    1. Вони зв'язуються безпосередньо з ДНК для активації транскрипції.
    2. Вони можуть активувати клітину, яка їх виділяла.
    3. N-ациліровані гомозеринові лактони є аутоіндукторами в грамнегативних клітині.
    4. Аутоіндуктори можуть стимулювати вироблення факторів вірулентності.
    Відповідь

    A

    Заповніть бланк

    Прямий підрахунок загальної кількості клітин може бути виконаний за допомогою ________ або ________.

    Відповідь

    гемоцитометр, лічильна камера Петроффа-Хауссера

    Метод ________ дозволяє здійснювати прямий підрахунок загальних клітин, що ростуть на твердому середовищі.

    Відповідь

    кількість тарілок

    Статистичну оцінку кількості живих клітин в рідині зазвичай роблять ________.

    Відповідь

    найбільш ймовірне число

    Для цього непрямого методу оцінки зростання культури ви вимірюєте ________ за допомогою спектрофотометра.

    Відповідь

    помутніння

    Активне зростання культури можна оцінити опосередковано шляхом вимірювання наступних продуктів клітинного метаболізму: ________ або ________.

    Відповідь

    АТФ, кислота від бродіння

    Відповідність

    Зіставте визначення з назвою фази росту в кривій зростання.

    ___Кількість відмираючих клітин вище, ніж кількість клітин, що ділять А. фаза відставання
    ___Кількість нових клітин, що дорівнює кількості відмираючих клітин B. Фаза журналу
    ___Нові ферменти для використання доступних поживних речовин індукуються C. стаціонарна фаза
    ___Binary поділ відбувається з максимальною швидкістю D. Фаза смерті
    Відповідь

    Д, С, А, Б

    Коротка відповідь

    Чому важливо вимірювати пропускання світла через контрольну трубку з тільки відваром в ній при проведенні заходів каламутності бактеріальних культур?

    Що стосується підрахунку клітин, що робить метод покриття, що електронний метод підрахунку комірок не робить?

    Замовте наступні етапи розробки біоплівки від самого раннього до останнього кроку.

    1. секреція ЕПС
    2. оборотне кріплення
    3. розгону
    4. формування водних каналів
    5. незворотна прихильність

    Інфекції серед госпіталізованих пацієнтів часто пов'язані з наявністю медичного виробу у пацієнта. Які умови сприяють утворенню біоплівок на внутрішніх катетерах і протезах?

    Критичне мислення

    Пацієнту в лікарні введено внутрішньовенний катетер, який дозволяє доставляти ліки, рідини та електроліти. Через чотири дні після введення катетера у пацієнта розвивається лихоманка і інфекція в шкірі навколо катетера. Посіви крові виявляють, що у пацієнта перенесена кров інфекція. Тести в клінічній лабораторії виявляють збудника, що передається через кров, як Staphylococcus epidermidis, а аналізи на чутливість до антибіотиків проводяться для надання лікарям важливої інформації для підбору найкращого препарату для лікування інфекції. Антибактеріальна хіміотерапія розпочинається і доставляється через внутрішньовенний катетер, який спочатку був введений пацієнту. Протягом 7 днів шкірна інфекція зникла, посіви крові негативні для S. epidermidis, антибактеріальну хіміотерапію припиняють. Однак через 2 дні після припинення антибактеріальної хіміотерапії у пацієнта розвивається ще одна лихоманка та шкірна інфекція, а культури крові є позитивними для того ж штаму S. epidermidis, який був виділений на попередньому тижні. Цього разу лікарі видаляють внутрішньовенний катетер і вводять пероральні антибіотики, які успішно лікують як шкіру, так і інфекцію, що передається кров'ю, викликану S. epidermidis. Крім того, інфекція не повертається після припинення пероральної антибактеріальної хіміотерапії. Які можливі причини, чому внутрішньовенна хіміотерапія не змогла повністю вилікувати пацієнта, незважаючи на лабораторні дослідження, які показали, що штам бактерій був сприйнятливий до призначеного антибіотика? Чому другий раунд антибіотикотерапії міг бути більш успішним? Обґрунтуйте свої відповіді.

    Чому аутоіндуктори малі молекули?

    Зверніться до малюнка B.1 у додатку B. Якби результати зразка води ставка були записані як 3, 2, 1, який був би MPN бактерій у 100 мл води ставка?

    Зверніться до малюнка 9.1.14. Чому мутність втрачає надійність при високих концентраціях клітин, коли культура досягає стаціонарної фази?

    9.2: Вимоги до кисню для росту мікробів

    Запитайте більшість людей «Які основні вимоги до життя?» і відповіді, швидше за все, включають воду і кисень. Мало хто б сперечався про необхідність води, а як щодо кисню? Чи може бути життя без кисню? Відповідь полягає в тому, що молекулярний кисень не завжди потрібен. Найбільш ранні ознаки життя датуються періодом, коли умови на землі сильно скорочувалися, а вільний газ кисню фактично не існував.

    Множинний вибір

    Прищеплена культуральна трубка тіогліколятного середовища показує щільний ріст на поверхні та помутніння по всій решті трубки. Який ваш висновок?

    1. Організми гинуть в присутності кисню
    2. Організми є факультативними анаероби.
    3. Організми слід вирощувати в анаеробній камері.
    4. Організми - облігатні аероби.
    Відповідь

    Б

    Прищеплена культуральна трубка тіогліколятного середовища прозора по всій трубці, за винятком щільного росту на дні трубки. Який ваш висновок?

    1. Організми - облігатні анаероби.
    2. Організми є факультативними анаероби.
    3. Організми є аеротолерантними.
    4. Організми - облігатні аероби.
    Відповідь

    A

    Синьогнійна паличка - поширений збудник, який вражає дихальні шляхи хворих на муковісцидоз. Чи не росте при відсутності кисню. Бактерія, ймовірно, яка з наступного?

    1. аеротолерантний анаероб
    2. облігаційний аеробний
    3. облігатний анаероб
    4. факультативний анаероб
    Відповідь

    Б

    Streptococcus mutans є основною причиною виникнення порожнин. Він знаходиться в кишенях ясен, не має каталазної активності і може бути вирощений поза анаеробної камери. Бактерія, ймовірно, яка з наступного?

    1. факультативний анаероб
    2. облігаційний аеробний
    3. облігатний анаероб
    4. аеротолерантний анаероб
    Відповідь

    D

    Чому інструкція по зростанню Neisseria gonorrheae рекомендує атмосферу, збагачену CO 2?

    1. Він використовує СО 2 як кінцевий акцептор електронів при диханні.
    2. Являє собою облігатний анаероб.
    3. Це капнофіл.
    4. Він фіксує СО 2 за допомогою фотосинтезу.
    Відповідь

    C

    Відповідність

    Чотири трубки ілюструються культурами, вирощеними в середовищі, що уповільнює дифузію кисню. Зіставте культуральну пробірку з правильним типом бактерій з наступного списку: факультативний анаероб, облігатний анаероб, мікроаерофіл, аеротолерантний анаероб, облігатний аероб.

    А) Клітини знаходяться в нижній частині трубки. б) Клітини знаходяться у верхній частині трубки. В) Клітини все знаходяться якраз під верхньою частиною трубки. Г) Клітини знаходяться по всій трубці, але більш помітні вгорі.

    Відповідь

    (а) облігатний анаероб, (б) облігатний аероб, (с) мікроаерофіл, (г) факультативний анаероб

    Коротка відповідь

    Чому деякі облігатні анаероби здатні рости в тканині (наприклад, ясенних кишенях), які не повністю вільні від кисню?

    Чому Haemophilus influenzae слід вирощувати в банці зі свічками?

    Що стосується потреб у кисні, який тип організму, швидше за все, буде відповідальним за харчову хворобу, пов'язану з консервами?

    Критичне мислення

    Інструктор з мікробіології готує культури для грамфарбувальної практичної лабораторії шляхом інокуляції ростового середовища грампозитивним коком (нерухомим) і грамнегативним стрижнем (рухомим). Мета - продемонструвати фарбування змішаної культури. Колбу інкубують при 35 °С протягом 24 годин без аерації. Зразок забарвлюється і виявляє тільки грамнегативні стрижні. Обидві культури відомі факультативними анаеробами. Дайте ймовірну причину успіху грамнегативного стрижня. Припустимо, що культури мають порівнянні внутрішні темпи зростання.

    9.3: Вплив рН на ріст мікробів

    Бактерії, як правило, нейтрофіли. Найкраще вони ростуть при нейтральному рН, близькому до 7,0. Ацидофіли оптимально ростуть при рН близько 3,0. Лугіфіли - це організми, які оптимально ростуть між рН 8 і 10,5. Екстремальні ацидофіли і луги ростуть повільно або зовсім не близько нейтрального рН. Мікроорганізми найкраще ростуть при їх оптимальному зростанні рН. Зростання відбувається повільно або зовсім не нижче мінімального зростання рН і вище максимального зростання рН.

    Множинний вибір

    Бактерії, які ростуть у дренажі шахт при рН 1—2, ймовірно, які з наступних?

    1. лугів
    2. ацидофілів
    3. нейтрофілів
    4. облігатні анаероби
    Відповідь

    Б

    Бактерії, виділені з озера Натрон, де рН води близький до 10, які з наступних?

    1. лугів
    2. факультативні анаероби
    3. нейтрофілів
    4. облігатні анаероби
    Відповідь

    A

    В якому середовищі ви найімовірніше зіткнетеся з ацидофілом?

    1. людська кров при рН 7,2
    2. гарячий вентиляційний отвір при рН 1,5
    3. кишечник людини при рН 8,5
    4. молоко при рН 6,5
    Відповідь

    Б

    Заповніть бланк

    Бактерія, яка процвітає в содовому озері, де середній рН становить 10,5, можна класифікувати як a (n) ________.

    Відповідь

    лужний

    Лактобактерії acidophilus найкраще ростуть при рН 4,5. Вважається a (n) ________.

    Відповідь

    ацидофіл

    Коротка відповідь

    Яка макромолекула в клітині найбільш чутлива до змін рН?

    Який метаболічний процес у бактеріальній клітині особливо складний при високому рН?

    Критичне мислення

    Люди, які використовують інгібітори протонних насосів або антациди, більш схильні до інфекцій шлунково-кишкового тракту. Чи можете ви пояснити спостереження у світлі того, що ви дізналися?

    9.4: Температура та ріст мікробів

    Мікроорганізми процвітають при широкому діапазоні температур; вони колонізували різні природні середовища і адаптувалися до екстремальних температур. Як екстремальні холодні, так і гарячі температури вимагають еволюційного коригування макромолекул і біологічних процесів. Псіхрофіли найкраще ростуть в діапазоні температур від 0 до 15° C, тоді як психротрофи процвітають від 4° C до 25° C, найкраще ростуть мезофіли при помірних температурах в діапазоні від 20° C до приблизно 45° C, патогенами зазвичай є мезофіли.

    Множинний вибір

    Контейнер для супу був забутий в холодильнику і показує забруднення. Забруднення, ймовірно, які з наступного?

    1. термофіли
    2. ацидофілів
    3. мезофіли
    4. психротрофи
    Відповідь

    D

    Бактерії, виділені з гарячої ванни при 39° C, ймовірно, які з наступних?

    1. термофіли
    2. психротрофи
    3. мезофіли
    4. гіпертермофіли
    Відповідь

    C

    В якому середовищі ви, швидше за все, зіткнетеся з гіпертермофілом?

    1. гідромасажна ванна
    2. тепла вода океану у Флориді
    3. гідротермальна вентиляція на дні океану
    4. людське тіло
    Відповідь

    C

    Яке з наступних середовищ буде містити психрофілів?

    1. гірське озеро з температурою води 12 °C
    2. забруднені пластини, залишені в інкубаторі 35° C
    3. йогурт, культивований при кімнатній температурі
    4. соляний ставок в пустелі з денною температурою 34 °C
    Відповідь

    A

    Відповідність

    Зіставте тип бактерії з її середовищем. Кожен вибір може бути використаний один раз, більше одного разу, або не зовсім. Поставте відповідну букву поруч з оточенням.

    ___психотроф А. водонагрівач встановлений при температурі 50° C
    ___мезофіл B. гідротермальний вентиляційний отвір
    ___термофіл C. глибокі океанічні води
    ___гіпертермофіл D. Збудник людини
    ___психрофіл E. ґрунтові бактерії в помірному лісі
    Відповідь

    С, Д, Е, Б, А

    Коротка відповідь

    Як білки гіпертермофілів адаптовані до високих температур навколишнього середовища?

    Чому НАСА фінансує дослідження мікробіології в Антарктиді?

    Критичне мислення

    Бактерія, яка викликає хворобу Хансена (проказу), Mycobacterium leprae, вражає переважно кінцівки тіла: руки, ноги та ніс. Чи можете ви зробити освічені здогадки щодо його оптимальної температури росту?

    Зверніться до малюнка 9.4.2. Деякі гіпертермофіли можуть пережити температури автоклавування. Чи викликають вони занепокоєння в охороні здоров'я?

    9.5: Інші умови навколишнього середовища, які впливають на зростання

    Мікроорганізми взаємодіють зі своїм середовищем за більшими розмірами, ніж рівень рН, температури та вільного кисню, хоча ці фактори вимагають значних адаптацій. Ми також знаходимо мікроорганізми, пристосовані до різного рівня солоності, барометричного тиску, вологості та світла.

    Множинний вибір

    Що з нижчепереліченого є причиною того, що джеми та сушене м'ясо часто не вимагають охолодження, щоб запобігти псуванню?

    1. низький рН
    2. токсичні лужні хімікати
    3. природні антибіотики
    4. низька активність води
    Відповідь

    D

    Бактерії, що живуть в солончаках, швидше за все, які з наступних?

    1. ацидофілів
    2. барофілів
    3. галотолерантний
    4. термофіли
    Відповідь

    C

    Заповніть бланк

    Бактерія, яка процвітає у Великому Солоному озері, але не в прісній воді, ймовірно, ________.

    Відповідь

    галофіл

    Бактерії, виділені з дна океану, потребують високого атмосферного тиску, щоб вижити. Вони ________.

    Відповідь

    барофілів

    Золотистий стафілокок можна вирощувати на багатоцільовому середовищі росту або на манітоловому сольовому агарі, який містить 7,5% NaCl. Бактерія ________.

    Відповідь

    галотолерантний

    Коротка відповідь

    Рибний соус - солона приправа, вироблена за допомогою бродіння. Який тип організму, ймовірно, відповідає за бродіння рибного соусу?

    9.6: Медіа, що використовуються для росту бактерій

    Вивчення мікроорганізмів значно полегшується, якщо ми вміємо їх культивувати, тобто зберегти розмножуються популяції живими в лабораторних умовах. Вирощування багатьох мікроорганізмів є складним завданням через високі специфічні харчові та екологічні вимоги та різноманітність цих вимог серед різних видів.

    Множинний вибір

    EMB агар - це середовище, яке використовується для ідентифікації та виділення патогенних бактерій. Він містить перетравлені білки м'яса як джерело органічних поживних речовин. Два індикаторні барвники, еозин і метиленовий синій, пригнічують ріст грампозитивних бактерій і розрізняють ферментують лактозу і безлактозні ферментують організми. Ферментатори лактози утворюють металеві зелені або глибокі фіолетові колонії, тоді як ферментери без лактози утворюють абсолютно безбарвні колонії. EMB агар є прикладом якого з наступного?

    1. лише селективне середовище
    2. лише диференціальне середовище
    3. селективне середовище та хімічно визначене середовище
    4. селективне середовище, диференціальне середовище та складне середовище
    Відповідь

    D

    Haemophilus influenzae необхідно вирощувати на шоколадному агарі, який є кров'яним агаром, обробленим теплом для виділення факторів росту в середовищі. H. influenzae описується як ________.

    1. ацидофіл
    2. термофіл
    3. облігатний анаероб
    4. вибагливий
    Відповідь

    D

    Заповніть бланк

    Агар крові містить багато неуточнених поживних речовин, підтримує ріст великої кількості бактерій і дозволяє диференціювати бактерії відповідно до гемолізу (розщеплення крові). Медіум - ________ і ________.

    Відповідь

    комплексний, диференціальний

    Рогоза агар містить дріжджовий екстракт. РН регулюється до 5,2 і перешкоджає зростанню багатьох мікроорганізмів; однак всі колонії виглядають схожими. Медіум - ________ і ________.

    Відповідь

    складний, вибірковий

    Коротка відповідь

    Яка головна різниця між культурою збагачення та селективною культурою?

    Критичне мислення

    Haemophilus, influenzae найкраще росте при 35—37° C з ~ 5% CO 2 (або в банці зі свічками) і вимагає геміну (Х-фактор) та нікотинамід-аденін-динуклеотиду (NAD, також відомий як фактор V) для росту. 1 Використовуючи лексику, вивчену в цьому розділі, опишіть H. influenzae.

    Виноски

    1. 1 Центри з контролю та профілактики захворювань, Всесвітня організація охорони здоров'я. «Лабораторні методи CDC для діагностики менінгіту, спричиненого Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae та гемофільного грипу. Посібник ВООЗ, 2-е видання.» 2011 р. http://www.cdc.gov/meningitis/lab-ma...ull-manual.pdf