Урок№15. Лабораторная работа. Аммонификация белка

Полная версия 46 (час) лабораторных работ с видеоматериалами

Тип урока – комплексное применение ЗУН учащихся

Метод обучения - основаны на самостоятельном проведении учащимися экспериментов, исследований и выдвижение гипотезы. Определение путей ее реализации, подбор необходимых приборов и материалов самими учащимися.

Формы организации деятельности учащихся

Форма организации работы

Особенности,

признаки

В каком случае выбираем ту или иную форму на теоретическом обучении

В каком случае выбираем ту или иную форму на практическому обучении

Парная

Когда преподаватель организует выполнение работы парами: сильный учащийся – слабый учащийся. Или два равных по успеваемости.

1.В ходе актуализации опорных знаний, когда предстоящая работа требует серьезного предварительного осмысления. Пары учащихся обсуждают предстоящее задание.

2.В ходе лабораторно-практической работы возможна организация взаимоконтроля и взаимопомощи.

Во время проведения итогов возможна организация взаимной оценки работ.

1.В ходе вводного инструктажа, когда предстоящая практическая работа требует серьезного осмысления, пары учащихся обсуждают предстоящее задание.

2.В ходе практической работы возможна организация взаимоконтроля и взаимопомощи.

3.В ходе заключительного инструктажа возможна организация оценки работы

Аутэкология — раздел экологии, изучающий влияние факторов окружающей среды на отдельные организмы (растения, животные, грибы, бактерии). Задача аутэкологии — выявление физиологических, морфологических и других приспособлений (адаптаций) видов к различным экологическим условиям: режиму увлажнения, высоким и низким температурам, засолению почвы и т.д. В последние годы у аутэкологии появилась новая задача — изучение механизмов реагирования организмов на различные антропогенные загрязнения: физические, химические и биологические.

Аммонификация белка

Процесс разложения органических азотсодержащих веществ с выделением аммиака носит название аммонификации. Аммонификацию ведут различные микроорганизмы: бактерии, грибы, актиномицеты (редуценты). Процесс идет в аэробных и анаэробных условиях. Данный процесс выполняет функцию возвращения минеральных азотных соединений в среду для растений (продуценты), что обеспечивает непрерывность круговоротов.

Аммонификация белка начинается с гидролиза белка под влиянием протеолитических ферментов, выделяемых микроорганизмами, с образованием последовательно пептонов, полипептидов, дипептидов и аминокислот.

Далее аминокислоты путем дезаминирования разрушаются с образованием аммиака и разнообразных органических соединений в соответствии с характером аминокислот и окружающих условий среды. Продукты промежуточного распада аминокислот могут быть ассимилированы клетками микроорганизмов или разрушены ими дальше. Основными конечными продуктами аэробной минерализации белка являются аммиак, углекислый газ, вода, соли серной и фосфорной кислот.

В анаэробных условиях промежуточные продукты распада аминокислот полностью не минерализуются. Поэтому при разрушении белка в анаэробных условиях, помимо аммиака и углекислого газа, накапливаются различные органические соединения: органические кислоты, спирты; сероводород и его производные — меркаптаны; токсические соединения — диамины и птомаины (в частности, кадаверин, компонент трупного яда); дурно пахнущие продукты — индол и скатол.

Цель работы: изучение процесса разложения органических азотсодержащих соединений.

Материалы и оборудование: весы; разновесы; колба объемом 100—150 мл; стерильная дистиллированная вода; микробиологическая петля; пинцет; скальпель; предметные стекла; целлофан; резиновые колечки; чашки Петри; красная лакмусовая бумага; полоски фильтровальной бумаги, пропитанные 10%-ным раствором

ацетата свинца; водный раствор фуксина или генцианвиолета; микроскоп; пробирки с МПБ, МПА и средой Мишустина.

Ход работы.

Получение накопительной культуры аммонификаторов-аэробов.

Аммонификаторы-аэробы обычно выделяются на пластинках МПА в чашках Петри. Однако следует иметь в виду, что на МПА, помимо аммонифицирующих бактерий, могут выделяться и другие микроорганизмы.

Для заражения питательной среды в колбе объемом 250 мл приготовьте почвенную суспензию: 10 г почвы на 90 мл стерильной дистиллированной воды. Пробирки с МПА разогрейте на водяной бане, охладите до температуры 40—50 °С и заразите почвенной болтушкой, перенося одну петлю взвеси из колбы в пробирку с МПА. Содержимое пробирки перемешайте вращением ее между ладонями и вылейте в стерильную чашку Петри. Засеянные чашки Петри поместите в термостат при температуре 25—28 °С.

Через 3—4 суток на поверхности МПА в чашках Петри развиваются колонии микроорганизмов. Наиболее характерные из резвившихся колоний опишите и микро скопируйте. На пластинках МПА преимущественно развиваются колонии бацилл.

Помимо бацилл на пластинках МПА развиваются колонии бактерий, преимущественно Рзеийотопаз Йиогезсепз — мелкая, подвижная палочка размером 1—2 мкм. Культура образует зеленовато-желтый флуоресцирующий пигмент. На МПА колонии часто бесцветные, выпуклые, блестящие; клетки отличаются большой полиморфностью, в молодых культурах клетки мелкие, размером 1—3 мкм, подвижные, позднее появляются нитевидные формы длиной 10—20 мкм. Колонии стелются по поверхности агара тонким, едва заметным налетом; мелкая, подвижная палочка, близкая по форме к кокку, размером 0,6—1,0 мкм. Колонии на МПА гладкие или зернистые, ярко-красные, с металлическим блеском.

°С. При этом вегетативные клетки бактерий погибают, споры сохраняются жизнеспособными. Высев из почвенной болтушки проведите на среду Мишустина (смесь МПА с СА в отношении 1:1) в чашки Петри, как указано выше, для выделения аммонифи- каторов-аэробов.

На среде Мишустина по культурным и частично по морфологическим признакам удается дифференцировать ряд бацилл на виды. При проведении микробиологического анализа почвы изучению споровых форм бактерий уделяется особое внимание, так как каждый тип почвы характеризуется своей специфичной бациллярной микрофлорой. Спорообразующим формам бактерий отводится ведущая роль в превращении сложных органических веществ в почве, не разлагающихся под воздействием неспороносных бактерий. Количество споровых форм бактерий в почве является, по Мишустину, показателем глубины трансформации органических веществ, а следовательно, и плодородия почвы.

Получение накопительной культуры аммонификаторов-анаэробов.

Аммонификаторы анаэробы легко выделяются на мясном бульоне с добавлением 2%-ного пептона, оптимальная рН среды 7—8. Среду налейте высоким слоем в большие пробирки, закройте плотно ватными пробками и простерилизуйте в автоклаве.

Среду заразите комочком почвы. Для обнаружения выделяющегося аммиака под пробку пробирки подвесьте полоску красной лакмусовой бумаги, а для обнаружения сероводорода — полоску фильтровальной бумаги, смоченную 10%-ным раствором уксуснокислого свинца. Полоски бумаги не должны касаться жидкости в пробирке. Для герметичности пробирку плотно закройте целлофановым колпачком, закрепляя его резиновым колечком. Зараженные пробирки поместите в термостат при температуре 25—28 °С.

Через 3—5 суток определите продукты аммонификации белка. Выделение аммиака обнаруживается посинением красной лакмусовой бумаги, выделение сероводорода — почернением бумаги, смоченной уксуснокислым свинцом. Из нижних слоев жидкости приготовьте накопительный мазок, окрасьте его фуксином или генцианвиолетом и микроскопируйте.

На препаратах преимущественно выделяются бактерии: подвижная палочка, одиночная или соединенная в цепочки, размером 7—9 мкм. Спора расположена терминально на одном из концов клетки. Встречается в гниющих трупах, навозе, пищевых продуктах; подвижная палочка, одиночная или соединенная в цепочку, размером 3—5 мкм. Спора расположена эксцентрально. При разложении белка образуется большое количество сероводорода.

Контрольные вопросы

1.Что такое аммонификация?

2.Какие группы организмов выполняют функцию разложения азотсодержащих организмов?

3.Какое значение имеет процесс аммонификации в экосистемах?

4.Назовите продукты аммонификации белка.

Азотсодержащие органические соединения