מֵידָע

הרצאה 10: פוטופוספוריאלציה/ ייצור ATP - ביולוגיה

הרצאה 10: פוטופוספוריאלציה/ ייצור ATP - ביולוגיה


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

הרצאה 10: פוטופוספוריאלציה/ ייצור ATP

הרצאה 10: פוטופוספוריאלציה/ ייצור ATP - ביולוגיה

צייר ותווי תרשים המציג את המבנה של כלורופלסט כפי שניתן לראות במיקרוגרפים של אלקטרונים.

ציין שפוטוסינתזה מורכבת מתגובות תלויות אור ותגובות בלתי תלויות באור.

אין לקרוא לאלו תגובות "אורות" ו"אפלות".

הסבר את התגובות התלויות באור.

כלול את הפוטואקטיבציה של מערכת הצילום II, הפוטוליזה של מים, הובלת אלקטרונים, פוטו-פוספורילציה מחזורית ולא מחזורית, פוטואקטיבציה של מערכת צילום I והפחתת NADP +.

הסבר פוטופוספורילציה במונחים של כימיוזמוזה.

הסבר את התגובות הבלתי תלויות באור.

כלול את התפקידים של ribulose bisphosphate (RuBP) carboxylase, הפחתת גליצראט 3-phosphate (GP) לטריוז פוספט (TP), NADPH + H + , ATP, התחדשות של RuBP וסינתזה של פחמימות מורכבות יותר.

טוק: מנגנון הסוכרייה המשמש לעיבוד הפרטים הביוכימיים של מחזור קלווין מראה יצירתיות רבה. עד כמה יצירת פרוטוקול אלגנטי דומה ליצירת יצירת אמנות?

הסבר את הקשר בין מבנה הכלורופלסט ותפקודו.

הגבל את זה לשטח הפנים הגדול של התילקואידים לספיגת האור, החלל הקטן שבתוך התילקואידים להצטברות פרוטונים ולסטרומה הנוזלית של האנזימים של מחזור קלווין.

הסבר את הקשר בין ספקטרום הפעולה לספקטרום הספיגה של פיגמנטים פוטוסינתטיים בצמחים ירוקים.

אין צורך בספקטרום נפרד לכל פיגמנט (כלורופיל a, כלורופיל b וכן הלאה).

הסבירו את מושג הגורמים המגבילים בפוטוסינתזה, תוך התייחסות לעוצמת האור, הטמפרטורה והריכוז של פחמן דו חמצני.

טוק: זו הזדמנות לדון בצורך בניסויים מבוקרים מאוד בקפידה. אם אנחנו רוצים לחקור את ההשפעה של גורם אחד, יש לשלוט בכל שאר הגורמים שיכולים להשפיע. בפוטוסינתזה המצב פשוט יחסית, ונוכל להבטיח שגורמים אחרים מלבד זה שאנו חוקרים יישמרו ברמה קבועה ואופטימלית. בתחומים אחרים, יש בעיות הרבה יותר גדולות. בחקירות הרבות של בריאות האדם, יש כמעט תמיד גורמים מסבכים. לדוגמה, לצמחונים תוחלת חיים ארוכה יותר מאשר לאוכלי בשר. נטעה אם להסיק שאכילת בשר מורידה את תוחלת החיים, אלא אם כן נוכל להראות שההבדל היחיד בין הצמחונים לאוכלי הבשר בניסוי שלנו היה אכילת הבשר.


מיקרוביולוגיה - הרצאה 10 - שיגלה וסלמונלה

נתח מקרים שונים של שלשול זיהומי כדי לבצע אבחנה מקדימה.

הפתוגן העיקרי הוא Shigella dysenteriae, אך Shigella sonnei נפוץ יותר בארה"ב.

מתסיס ללא לקטוז. אז יהיו מושבות חסרות צבע על אגר MacConkey.

מדיום סלקטיבי: גידול סלקטיבי של סלמונלה/שיג'לה (מכיל דאוקסיכולאט שמדכא חיידקי Enterobacteriaceae וגרם חיוביים אחרים).

2 תת-יחידות A-B אקזוטוקסין המעכב סינתזת חלבון.

פועל כאנטרוטוקסין: מייצר שלשול דמי.

קשור לתסמונת אורמית המוליטית.

רעלן דומה לרעלן Shiga של E. coli המייצר רעל Shiga (STEC), אך אינו מקודד על ידי בקטריופאג'.

פולש לתאי אפיתל מעיים על ידי גרימת פגוציטוזיס (מערכת הפרשת סוג III).

זיהום כמעט תמיד מוגבל למערכת העיכול (לא רואה בקטרמיה).

הופעה פתאומית של כאבי בטן, חום, שלשול מימי. נגרם על ידי אנרוטוקסין הפועל במעי הדק.

ביום השני: הצואה נעשית מוצקה יותר ומכילה דם, ריר, נויטרופילים. נגרם על ידי פלישה למעי הגס.

מאדם לאדם התפשטות (דרך פה-צואה).

התפשטות בתדירות נמוכה יותר על ידי מזון או מים מזוהמים (חשוב יותר במדינות מתפתחות).

רוב המקרים בארה"ב נגרמים על ידי Shigella sonnei, הגורמת למחלה קלה יותר מאשר Shigella dysenteriae.

רוב המקרים של שיגלה יחלפו ללא טיפול רפואי.

בידוד חולים וחיטוי הפרשות.

איתור מקרים תת-קליניים ונשאים, במיוחד מטפלים במזון.

אנטיביוטיקה לדיזנטריה הנגרמת על ידי S. dysenteriae:
- Ciprofloxacin או trimethoprim-sulfamethoxazole.
-קיצור משך התסמינים.
-הפחתת השכיחות של תסמונת אורמית המוליטית.
--הפחתת התפשטות לאנשים אחרים.

אנטיביוטיקה אינה נחוצה עבור S. sonnei כי הזיהום קל יותר ומוגבלת מעצמה. שיגלה לא מופעלת על ידי בקטריופאג' אז תן אנטיביוטיקה.

מאוד מדבק: מינון זיהומיות קטן.

מייצר רעלן שיגה, אקזוטוקסין שמתפקד כאנטרוטוקסין.

גורם לדיזנטריה המאופיינת בחום ושלשולים דלקתיים דמיים.

אובדן של אנטיגן O גורם לשינוי ממושבות חלקות לגסות.

מחולק ל-> 2,500 סרוטיפים על סמך הבדלים באנטיגנים על פני השטח.

המינוח הנכון:
סרוטיפ סלמונלה אנטריקה טיפי

2. זנים הגורמים לקדחת מעיים.

שלשול דלקתי עם נויטרופילים.

בקטרימיה היא סיבוך.

עצירות או שלשול, ללא נויטרופילים.

בקטרמיה ומפרצת מיקוטית.

- חסינות מעיים מקומית.

בעיקר Salmonella Typhimurium ו- Salmonella Enteritidis.

אבל גם ≥2500 סרוטיפים אחרים.

שלשול דלקתי (נויטרופילים בצואה) כמו שיגלה וקמפילובקטר.

שלשול הוא לפעמים דמי (אם מאוד מדמם, חשבו על Shigella או Shiga Toxin המייצר E. coli).

תקופת דגירה: 6-72 שעות לאחר אכילת מזון מזוהם.

בדרך כלל נפתר באופן ספונטני תוך 4-7 ימים
אבל נשירת צואה ממושכת:

חודש אחד במבוגרים ו-7 שבועות בילדים וגיל 5 שנים.

עלול להיות חמור יותר אצל קשישים ותינוקות מה שמוביל לבקטרמיה.

תרביות צואה קיימות לויקוציטים חיוביים וצואה.

מגוזלים וברווזונים.

מקיפוד פיגם אפריקאי.

סביר יותר אצל אנשים עם דחיקה חיסונית.

אנטיביוטיקה לא מומלצת באופן שגרתי לסלמונלוזיס קלה עד בינונית.
-עשוי להאריך את נשירת הצואה על ידי דיכוי האפקט המגן של חיידקי GI אנדוגניים.

נקרא טיפוס טיפוס אם נגרמת מסלמונלה טיפי.

יכול להיגרם גם על ידי Salmonella Paratyphi A, B, C
-גורמים למחלה קלה יותר ושכיחים פחות מ-S. Typhi.

לא נפוץ בארה"ב
<1% מזיהומי סלמונלה בארה"ב
רוב המקרים שנרכשו בחו"ל (תת היבשת ההודית)

עצירות שכיחה יותר משלשולים (1/3 נק').

פריחה בחלק מהחולים: כתמי ורדים על עור הבטן והחזה.

תרביות דם חיוביות (סלמונלה נמצאת במקרופאגים) ותרביות צואה.
--- כך ניתן לאבחן כי קליני לא אומר הרבה.

אפשרויות אנטיביוטיקה דומות לסלמונלה גסטרואנטריטיס.

Ciprofloxacin נמצא בשימוש נרחב כסוכן קו ראשון.

אבל סלמונלה טיפי וסלמונלה פאראטיפי A, B, C מיישבות רק בני אדם.
-זיהום הנרכש באמצעות זיהום צואה מאדם שיש לו קדחת מעיים או שהוא נשא כרוני.

העברה דרך הפה ממזון ומשקה מזוהמים (זיהום צואה).

Salmonella Typhimurium ו- Salmonella Enteritidis גורמים לגסטרואנטריטיס, מחלה מוגבלת עצמית הממוקמת למערכת העיכול.

Salmonella Typhi (מאגר מארח אנושי) ו- Salmonella Paratyphi גורמים לקדחת מעיים, מחלה מערכתית המתפשטת מהמעי דרך מחזור הדם אל הכבד והטחול.

באופן כללי, שלשול לא דלקתי נגרם על ידי אנרוטוקסינים או מסיבות ויראליות.

שלשול דלקתי נגרם על ידי פלישה מקומית של תאי אפיתל מעיים.

2. חיידקים תוך תאיים פקולטטיביים
מסוגל לשרוד ולהשתכפל בתוך תאי מארח, אך גם מסוגל לשרוד כחיידקים חיים חופשיים.

פלישה: חיידקים פיתחו מנגנונים לקישור וכניסה לתא המארח.

תאי מארח: תאי אפיתל מעיים.

3. זיהום לא פולשני לעומת זיהום מקומי מול זיהום סיסטמי.

לא פולשני: כולרה (Vibrio cholerae)
- מחלה הנגרמת על ידי אנרוטוקסין. לא מפעיל את מערכת החיסון.

פולשני מקומי: דיזנטריה (Shigella dysenteriae). סלמונלה גסטרואנטריטיס
- פלישה מקומית של תאי אפיתל מעיים

מערכתית: קדחת טיפוס (Salmonella Typhi)
- התפשטות דרך הלימפה וזרם הדם

4. מוביל
סלמונלה טיפי:

הפרט יכול להיות נשא של אורגניזם זיהומי במשך שנים ללא תסמינים.

ייתכן שנדבקו בעבר ולאחר מכן החלימו, או שאולי מעולם לא היו תסמינים.


הרצאה 10: פוטופוספוריאלציה/ ייצור ATP - ביולוגיה

תיאור ההרצאה

הרצאת וידאו זו, חלק מהסדרה ביולוגיה 1A: ביולוגיה כללית (אביב 2011) מאת פרופ' Jennifer A. Doudna, אין כרגע תיאור מפורט וכותרת הרצאת וידאו. אם צפית בהרצאה הזו ויודע במה היא עוסקת, במיוחד באילו נושאי ביולוגיה דנים, אנא עזור לנו על ידי הערה על הסרטון הזה עם ההצעה שלך תיאור ו כותרת. תודה רבה מ,

- צוות CosmoLearning

אינדקס הקורס

  1. מבוא למקרומולקולות: מבנה ותפקוד החלבון
  2. מבנה ותפקוד: ליפידים, פחמימות וחומצות גרעין
  3. מבנה התא וארגון (חלק א')
  4. מבנה התא וארגון (חלק ב')
  5. מבנה של ממברנות ביולוגיות: דדליין
  6. מטבוליזם תאי וקטליזטור ביולוגי
  7. מבנה אנזים
  8. ויסות של פעילות אנזימטית
  9. מבוא לביואנרגטיקה
  10. ייצור אנרגיה סלולרית: תהליכים אנאירוביים (חלק א')
  11. ייצור אנרגיה סלולרית: תהליכים אנאירוביים (חלק ב')

תיאור הקורס

שם הקורס המקורי: ביולוגיה 1A, 001 - הרצאת ביולוגיה כללית.
מדריכים: פרופ' גארי ל. פיירסטון, פרופ' מייקל מייגן, פרופ' ג'ספר ד' ריין ופרופ' ג'ניפר א דודנה.


חסרונות שיטת ההרצאה

מה שמצחיק בשיטת ההרצאות הוא שאפשר לראות שרבים מהיתרונות המפורטים לעיל גם כחסרונות. רבים אינם רואים באופי שיטת ההרצאה מועיל לכל הפחות, ותמצא את ההסברים מדוע המפורטים להלן.

  • דרך אחת: אנשים שמתנגדים לשיטת ההרצאות רואים בה רחוב חד סטרי. פרופסורים מכתיבים מידע לסטודנטים, שיש להם מעט עד אין הזדמנות לספק קלט אישי משלהם, או מוחים על המידע הנמסר. מה אם הפרופסור טועה, או מה אם הסטודנט לא מסכים עם הפרופסור על אידיאולוגיה בסיסית בהרצאתו? ובכן, הסטודנט פשוט צריך לשבת ולקחת את זה לפעמים, הסטודנט אפילו ייאלץ להסכים עם ההרצאה אם ​​הוא רוצה ציון עובר. אם ההרצאה עוסקת בנושא רגיש, שעליו מתקיים שיח סותר רב, אתה יכול לדמיין את הבעיות שזה עלול לגרום.
  • פַּסִיבִי: לא רק שאנשים רואים בשיטת ההרצאות דרך מוטה וחד-סטרי, אלא הם גם רואים בה חוויה פסיבית לחלוטין לסטודנטים. זה לא רק מזיק בגלל הדרכים שתיארנו למעלה. אי השתתפות פעילה בדיון על חומר מסוים יכול לגרום לחומר עצמו להיראות חסר ערך לתלמיד. אחרי הכל, המטרה של חינוך היא לא להיות מתוכנת לחשוב בצורה מסוימת, על פי ההרצאות של המורה שלך, אלא לנתח באופן ביקורתי את המידע הניתן וללמוד כיצד ליישם אותו בהקשרים שונים. אם לסטודנט אין מקום להזדמן לחומר הקורס עם המעביר את ההרצאה, הוא יקבל רק הבנה רדודה של הנושא הנדון. במילים פשוטות, הם עשויים אפילו להשתעמם מהחומר כי לא תהיה להם הזדמנות ללמוד כיצד הנושא חל עליהם ברמה האישית.
  • ציפיות דובר חזקות: שיטת ההרצאה עלולה להיות רעה גם לפרופסור. לא ניתן לצפות מכל האקדמאים להיות בעלי אותה רמה של מיומנות דיבור בפני קהל. מה אם מורה הוא גאון בתחומו, מכיר את החומר מכל זווית, ומתלהב מהנושא… אך מתקשה לדבר מול קבוצות גדולות? האיכות של הקורס של פרופסור לא אמורה להיפגע בגלל שהם לא מסוגלים להכין הרצאה הגונה. כשם שההרצאה לא תהיה שיטת הלמידה המועדפת עבור סטודנטים רבים, ייתכן שזאת הרצויה להרצות אינה הדרך הטובה ביותר עבור כל מורה להציג את חומר הקורס שלו. אבל מכיוון שמגוון שיטות ההוראה האקדמיות כל כך מוגבל, בדרך כלל מצפים מהם לעשות בדיוק את זה, ועלולים לאבד את המרכיבים של מערך השיעור שלהם שהופכים אותו לחזק כל כך. עיין בקורס זה על שליטה בדיבור בפני קהל לקבלת כמה טיפים להימנעות מהמלכודת הזו.

רישום סטודנטים

מכשול עיקרי להוראת תרבית תאים הוא שהמדריך חייב להיות בעל רמה גבוהה של מומחיות/ניסיון בתרבית תאים, וזהו שיעור מאוד אינטנסיבי ללמד. המתכונת של קורס תרבית תאים היא הרצאה אחת של שעתיים בשבוע ומדור מעבדה אחד של 5 שעות בשבוע למשך 8 שבועות. אתגר מרכזי נוסף להוראת תרבית תאים הוא מספר המושבים הזמינים בארונות הבטיחות הביולוגיים מכיוון שחלק ניכר מההכשרה מתרחשת בארון הבטיחות הביולוגי. בתחילה (2001–2003), קורס תרבית תאים סופק עם שני ארונות בטיחות ביולוגיים. הקורס נלמד במדור אחד והכיל שבעה סטודנטים בפעם הראשונה שנלמד בשנת 2001. כמו כן, נלמד מחלקה בודדת של תשעה סטודנטים בשנת 2002. קטע שני נוסף לקורס בשנת 2003, עם שמונה תלמידים במחלקה אחת ו-12 סטודנטים במפגש מעבדה שני עם הרצאה משותפת. למרות שלא היו בעיות עיקריות, הוראת 12 תלמידים בשני ארונות בטיחות ביולוגיים לא הייתה יעילה במיוחד עבור המדריך או התלמיד מכיוון שלעתים קרובות התלמידים התחילו את השיעור לפני זמן המעבדה המתוכנן, בעוד שקבוצת התלמידים האחרונה נטתה לסיים את התרגיל לאחר התרגיל בדרך כלל. זמן מעבדה מתוכנן. הדרכה של שמונה תלמידים הייתה ניתנת לניהול עם שני ארונות בטיחות ביולוגיים. נכון לעכשיו, שמונה תלמידים לכל שמונה חללים בארון הבטיחות הביולוגי (שני תלמידים לכל ארון בטיחות ביולוגי באורך 6 רגל) היא השיטה המועדפת להוראת מעבדה מכיוון שהיא מתאימה ביותר בין המתקנים למספר התלמידים.

הערכת סטודנט

ציוני התלמידים מבוססים על מבחן אמצע קורס (25%), מבחן גמר (50%), השתתפות בכיתה (10%) ומחברת מעבדה (15%). שאלות הבחינה מתמקדות ישירות במיומנויות פתרון בעיות הקשורות לתרבית תאים, והן אופייניות לשאלות שמעסיק פוטנציאלי ישאל עובד פוטנציאלי בראיון עבודה כדי להעריך את הידע של המועמדים בתרבית תאים. בחינת האמצע מתפקדת לחנך את הסטודנטים לסוג השאלות שיתקלו בהן בבחינת הגמר, וכן לחלק את הציון הסופי על פני שתי בחינות במקום שהציון כולו ינוח על הביצוע ביום אחד. טכניקה מוצלחת של תרבות תאים בבעלי חיים קשורה לכישורי תצפית ותיעוד חזקים. לכן, מחברות נבדקות כדי לחזק את הצורך של התלמידים להקליט מידע יומיומי קריטי על התרבויות שלהם. לסטודנטים מוצג בבירור המידע שיש לשמור במחברת במהלך מפגש המעבדה הראשון, והנחיות המחברת זמינות באופן מקוון לאורך הקורס. דוגמאות מעשיות ניתנות לאורך השיעור על חשיבות ניהול הרישומים. לבסוף, ניתן ציון השתתפות בכיתה לתלמידים כדי לעודד נוכחות והשתתפות דייקנות. מכיוון שהקורס מבוסס כולו על טכניקות, חשוב שהסטודנטים יוערכו על מאמצי המעבדה שלהם. באופן כללי, התלמידים התלהבו מהמפגשים במעבדה, ותלמידים שהפסידו מפגשים בכיתה לא היוותה בעיה.

נכון לעכשיו, לא היה מספר מספיק של תלמידים שסיימו את הקורס כדי לבצע ניתוח מפורט של הצלחת הבוגרים. עם זאת, נציגים מחברות ביוטכנולוגיה מקומיות החלו לחפש בוגרים כשכירים, והם ציינו כי הקורס מספק מיומנויות שימושיות. בהערכות הקורס שסיפקו התלמידים, הם בדרך כלל מציינים כי היה להם ניסיון מוגבל או ללא ניסיון בתרבית תאים לפני ההרשמה לקורס, אך יהיה להם נוח לבצע תרבית רקמה בסביבה לא מוכרת בסיום השיעור. מספר סטודנטים ציינו באופן אישי שהם השתמשו רבות במיומנויות שנלמדו בקורס, בין אם בתעסוקה שלאחר מכן או בהשלמת פרויקטי המחקר שלהם.


NOX5: ביולוגיה מולקולרית ופתופיזיולוגיה

ממצאים חדשים: מה הנושא של סקירה זו? סקירה זו מספקת סקירה מקיפה של Nox5 מהביולוגיה הבסיסית ועד למחלות אנושיות ומדגישה תכונות ייחודיות של האיזופורם הזה של Nox מה התקדמות זה מדגיש? ההתקדמות העיקרית בביולוגיה של Nox5 קשורה להתגבשות של המולקולה ותובנות חדשות לגבי התפקיד הפתופיזיולוגי של Nox5. תגליות אחרונות חשפו את מבנה הגבישים של Nox5, האיזופורם הראשון של Nox שהתגבש. זה מספק הזדמנויות חדשות לפתח תרופות או מולקולות קטנות המיועדות ל-Nox5 באופן ספציפי לאיזופורמים, אולי לשימוש טיפולי. יתר על כן, מחקרי אגודה רחבה של גנום (GWAS) זיהו את Nox5 כגן חדש הקשור ללחץ דם ומחקרים בעכברים המבטאים Nox5 אנושי באופן ספציפי לתא סיפקו מידע חדש על התפקיד הפיזיולוגי (הפתו) של Nox5 במערכת הלב וכלי הדם ובכליות . נראה כי Nox5 חשוב בוויסות התכווצות כלי הדם ותפקוד הכליות. במחלות לב וכלי דם ובנפרופתיה סוכרתית, פעילות Nox5 מוגברת וזה קשור לייצור מוגבר של מיני חמצן תגובתיים ולחץ חמצוני המעורב בנזק לרקמות.

תַקצִיר: Nicotinamide Adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidases (Nox), מורכבים משבעה בני משפחה (Nox1-Nox5 ו-Dual oxidase 1 ו-2) והם יצרנים עיקריים של מיני חמצן תגובתיים בתאי יונקים. מיני חמצן תגובתיים מעורבים באופן מכריע באיתות ותפקוד התא. כל ה-Noxs חולקות הומולוגיה מבנית הכוללת שישה תחומים טרנסממברניים עם שני אזורים קושרים להם ואזור קושר NADPH בקצה ה-C התוך תאי, בעוד שמערכות הוויסות, מנגנוני ההפעלה והפצת הרקמה שלהם שונים. זה מסביר את התפקוד המגוון של Noxs. מבין הנוקסים, NOX5 ייחודי בכך שלמכרסמים חסר הגן, הוא מווסת על ידי Ca 2+, הוא אינו דורש יחידות משנה של NADPH אוקסידאז להפעלתו, והוא אינו עובר גליקוזילציה. NOX5 מתמקם באזורי הרשת הפרי-גרעינית והאנדופלזמית של תאים ועובר אל קרום התא עם ההפעלה. הוא מווסת היטב באמצעות שינויים רבים לאחר תרגום ומופעל על ידי חומרים כלי דם, גורמי גדילה וציטוקינים פרו-דלקתיים. המשמעות הפתופיזיולוגית המדויקת של NOX5 נותרה לא ברורה, אך נראה שהיא חשובה בוויסות הפיזיולוגי של תנועתיות הזרע, התכווצות כלי הדם והתמיינות הלימפוציטים, והיפראקטיבציה של NOX5 הייתה מעורבת במחלות לב וכלי דם, פגיעה בכליות וסרטן. תחום הביולוגיה של NOX5 עדיין בחיתוליו, אך עם תובנות חדשות לגבי הביוכימיה והוויסות הסלולרי שלו, גילוי מבנה הגבישים של NOX5 ומחקרי אסוציאציות רחבי גנום המערבים את NOX5 במחלות, הגיע הזמן לקדם את מחקר NOX5. סקירה זו מספקת סקירה מקיפה של ההבנה הנוכחית שלנו של NOX5, מביולוגיה בסיסית ועד למחלות אנושיות, ומדגישה את המאפיינים הייחודיים של איזופורם נוקס אניגמטי זה.

מילות מפתח: Nox isoforms סרטן מחלת לב וכלי דם מחלת כליות מתח חמצוני מיני חמצן תגובתי.

© 2019 המחברים. פיזיולוגיה ניסויית פורסם על ידי John Wiley & Sons Ltd מטעם האגודה הפיזיולוגית.


DNA מיטוכונדריאלי

למיטוכונדריה יש DNA משלהם, ריבוזומים ויכולים ליצור חלבונים משלהם. DNA מיטוכונדריאלי (mtDNA) מקודד לחלבונים המעורבים בהובלת אלקטרונים ובזרחון חמצוני, המתרחשים בנשימה התאית. בזרחון חמצוני, אנרגיה בצורת ATP נוצרת בתוך המטריצה ​​המיטוכונדריאלית. חלבונים המסונתזים מ-mtDNA מקודדים גם לייצור מולקולות ה-RNA מעבירות RNA ו-RNA ריבוזומלי.

DNA מיטוכונדריאלי שונה מ-DNA המצוי בגרעין התא בכך שאין לו את מנגנוני תיקון ה-DNA המסייעים במניעת מוטציות ב-DNA הגרעיני. כתוצאה מכך, ל-mtDNA יש שיעור מוטציה גבוה בהרבה מ-DNA גרעיני. חשיפה לחמצן תגובתי המיוצר במהלך זרחון חמצוני פוגעת גם ב-mtDNA.


הרצאה 10: פוטופוספוריאלציה/ ייצור ATP - ביולוגיה

תאים רבים אינם מסוגלים לבצע הנשמה בגלל אחת או יותר מהנסיבות הבאות:

  1. לתא חסרה כמות מספקת של כל קולט אלקטרוני סופי מתאים, אנאורגני, לביצוע נשימה תאית.
  2. לתא חסרים גנים ליצירת קומפלקסים מתאימים ונושאי אלקטרונים במערכת הובלת האלקטרונים.
  3. לתא חסרים גנים לייצור אנזים אחד או יותר במחזור קרבס.

בעוד שהיעדר קולט אלקטרוני סופי אנאורגני מתאים תלוי בסביבה, שני התנאים האחרים נקבעים גנטית. לפיכך, פרוקריוטים רבים, כולל בני הסוג החשוב מבחינה קלינית סטרפטוקוקוס, אינם מסוגלים לצמיתות לנשימה, אפילו בנוכחות חמצן. לעומת זאת, פרוקריוטים רבים הם פקולטטיביים, כלומר, אם התנאים הסביבתיים ישתנו כדי לספק קולט אלקטרוני סופי אנאורגני מתאים לנשימה, אורגניזמים המכילים את כל הגנים הנדרשים לכך יעברו לנשימה תאית לצורך חילוף החומרים של גלוקוז מכיוון שהנשימה מאפשרת ATP גדול בהרבה. ייצור לכל מולקולת גלוקוז.

אם הנשימה אינה מתרחשת, יש לחמצן מחדש את NADH ל-NAD + לשימוש חוזר כנשא אלקטרונים לגליקוליזה, המנגנון היחיד של התא לייצור ATP כלשהו, ​​כדי להמשיך. מערכות חיות מסוימות משתמשות במולקולה אורגנית (בדרך כלל פירובט) כמקבל אלקטרונים סופי באמצעות תהליך הנקרא תְסִיסָה. התסיסה אינה כרוכה במערכת הובלת אלקטרונים ואינה מייצרת ישירות ATP נוסף מעבר לזה שנוצר במהלך הגליקוליזה על ידי זרחון ברמת המצע. אורגניזמים המבצעים תסיסה, הנקראים פרמנטרים, מייצרים לכל היותר שתי מולקולות ATP לכל גלוקוז במהלך הגליקוליזה. טבלה 1 משווה את מקבלי האלקטרונים הסופיים ושיטות סינתזת ATP בנשימה אירובית, נשימה אנאירובית ותסיסה. שים לב שמספר מולקולות ה-ATP המוצגות עבור גליקוליזה מניח את מסלול Embden-Meyerhof-Parnas. מספר מולקולות ATP שנוצרו על ידי זרחון ברמת מצע (SLP) נגד זרחן חמצוני (OP) מסומנים.

תהליכי תסיסה מיקרוביאליים עברו מניפולציות על ידי בני אדם ונמצאים בשימוש נרחב בייצור של מזונות שונים ומוצרים מסחריים אחרים, כולל תרופות. תסיסה מיקרוביאלית יכולה להיות שימושית גם לזיהוי חיידקים למטרות אבחון.

תסיסה על ידי חיידקים מסוימים, כמו אלה ביוגורט ומוצרי מזון חמוצים אחרים, ועל ידי בעלי חיים בשרירים במהלך דלדול החמצן, היא תסיסה של חומצת חלב. התגובה הכימית של תסיסת חומצת חלב היא כדלקמן:

חיידקים מכמה סוגים חיוביים לגרם, כולל לקטובצילוס, Leuconostoc, ו סטרפטוקוקוס, ידועים ביחד בשם חיידקי חומצת חלב (LAB), וזנים שונים חשובים בייצור מזון. בְּמַהֲלָך יוגורט ו גבינה בייצור, הסביבה החומצית מאוד שנוצרת על ידי תסיסת חומצת חלב מטלטלת חלבונים הכלולים בחלב, וגורמת לו להתמצק. כאשר חומצת חלב היא תוצר התסיסה היחיד, אומרים שהתהליך הוא כזה תסיסה הומלאקטית כך הוא המקרה עבור Lactobacillus delbrueckii ו S. thermophiles משמש בייצור יוגורט. עם זאת, חיידקים רבים מבצעים תסיסה הטרוקולטית, ייצור תערובת של חומצה לקטית, אתנול ו/או חומצה אצטית, ו-CO2 כתוצאה מכך, בגלל השימוש שלהם במסלול פנטוז פוספט מסועף במקום במסלול EMP לגליקוליזה. מתסס הטרוקולטי חשוב אחד הוא Leuconostoc mesenteroides, המשמש להחמצת ירקות כמו מלפפונים וכרוב, לייצור חמוצים וכרוב כבוש, בהתאמה.

חיידקי חומצת חלב חשובים גם מבחינה רפואית. הייצור של סביבות pH נמוך בתוך הגוף מעכב הקמה וצמיחה של פתוגנים באזורים אלה. לדוגמה, המיקרוביוטה הנרתיקית מורכבת ברובה מחיידקי חומצה לקטית, אך כאשר חיידקים אלו מופחתים, השמרים יכולים להתרבות ולגרום לזיהום בשמרים. בנוסף, חיידקי חומצת חלב חשובים בשמירה על בריאות מערכת העיכול, וככאלה, הם המרכיב העיקרי בפרוביוטיקה.

תהליך תסיסה מוכר נוסף הוא תסיסת אלכוהול, המייצר אתנול. תגובת התסיסה אתנול מוצגת באיור 1. בתגובה הראשונה, האנזים פירובט דקרבוקסילאז מסיר קבוצת קרבוקסיל מפירובאט, משחרר CO2 גז תוך ייצור מולקולת שני הפחמנים אצטלדהיד. התגובה השנייה, המזוזת על ידי האנזים אלכוהול דהידרוגנאז, מעבירה אלקטרון מ-NADH לאצטאלדהיד, מייצרת אתנול ו-NAD+. תסיסת אתנול של פירובט על ידי השמרים Saccharomyces cerevisiae משמש לייצור משקאות אלכוהוליים וגם גורם למוצרי לחם לעלות עקב CO2 הפקה. מחוץ לתעשיית המזון, תסיסה אתנול של מוצרים צמחיים חשובה ב דלק ביולוגי הפקה.

איור 1. התגובות הכימיות של תסיסת אלכוהול מוצגות כאן. תסיסת אתנול חשובה בייצור משקאות אלכוהוליים ולחם.

מעבר לתסיסה של חומצת חלב ותסיסת אלכוהול, שיטות תסיסה רבות אחרות מתרחשות בפרוקריוטים, כל זאת במטרה להבטיח אספקה ​​נאותה של NAD + לגליקוליזה (טבלה 2). ללא מסלולים אלה, גליקוליזה לא הייתה מתרחשת ולא ייאסף ATP מפירוק הגלוקוז. יש לציין שרוב צורות התסיסה מלבד תסיסה הומלאקטית לייצר גז, בדרך כלל CO2 ו/או גז מימן. רבים מסוגי התסיסה השונים הללו משמשים גם בייצור מזון וכל אחד מהם מביא לייצור של חומצות אורגניות שונות, התורמות לטעם הייחודי של מוצר מזון מותסס מסוים. החומצה הפרופיונית המיוצרת במהלך תסיסה של חומצה פרופיונית תורם לטעם הייחודי של גבינה שוויצרית, למשל.

מספר מוצרי תסיסה חשובים מבחינה מסחרית מחוץ לתעשיית המזון. לדוגמה, ממיסים כימיים כגון אֲצֵטוֹן ו בוטנול מיוצרים במהלך תסיסה של אצטון-בוטנול-אתנול. תרכובות פרמצבטיות אורגניות מורכבות המשמשות באנטיביוטיקה (למשל פניצילין), חיסונים וויטמינים מיוצרות באמצעות תסיסה של חומצה מעורבת. מוצרי תסיסה משמשים במעבדה כדי להבדיל בין חיידקים שונים למטרות אבחון. לדוגמה, חיידקי אנטרי ידועים ביכולתם לבצע תסיסה של חומצה מעורבת, הפחתת ה-pH, אותה ניתן לזהות באמצעות מחוון pH. באופן דומה, ניתן לזהות גם ייצור חיידקי של אצטואין במהלך תסיסת בוטנדיול. ניתן לראות הפקת גז מתסיסה גם בצינור דורהאם הפוך הלוכד גז מיוצר בתרבית מרק.

ניתן גם להבדיל בין חיידקים לפי המצעים שהם יכולים לתסוס. לדוגמה, אי - קולי יכול להתסיס לקטוז וליצור גז, בעוד שחלק מקרוביו הגראם-שליליים הקרובים אינם יכולים. היכולת לתסוס את הסוכר אלכוהול סורביטול משמשת לזיהוי זן ה-Enterohemorrhagic O157:H7 הפתוגני של אי - קולי כי, בניגוד לאחרים אי - קולי זנים, הוא אינו מסוגל לתסוס סורביטול. אחרון, תסיסת מניטול מבדילה את התסיסה של מניטול Staphylococcus aureus מסטפילוקוקים אחרים שאינם מניטול-תסיסים.

טבלה 2. נתיבי תסיסה נפוצים
נָתִיב מוצרי קצה מיקרובים לדוגמה מוצרים מסחריים
אצטון-בוטנול-אתנול אצטון, בותנול, אתנול, CO2 Clostridium acetobutylicum ממיסים מסחריים, חלופת בנזין
כּוֹהֶל אתנול, CO2 קנדידה, Saccharomyces בירה, לחם
בוטנדיול חומצת פורמית וחומצת חלב אתנול אצטואין 2,3 בוטנדיול CO2 גז מימן Klebsiella, Enterobacter יין שרדונה
חומצה בוטירית חומצה בוטירית, CO2, גז מימן Clostridium butyricum חמאה
חומצה לקטית חומצה לקטית סטרפטוקוקוס, לקטובצילוס כרוב כבוש, יוגורט, גבינה
חומצה מעורבת חומצות אצטית, פורמית, חלבית וסוקסינית אתנול, CO2, גז מימן Escherichia, Shigella חומץ, קוסמטיקה, תרופות
חומצה פרופיונית חומצה אצטית, חומצה פרופיונית, CO2 Propionibacterium, Bifidobacterium גבינה שוויצרית

תחשוב על זה

  • מתי מיקרוב רב תכליתי מבחינה מטבולית יבצע תסיסה ולא נשימה תאית?

זיהוי חיידקים באמצעות לוחות בדיקה של API

זיהוי של מבודד מיקרוביאלי חיוני לאבחון נכון וטיפול מתאים בחולים. מדענים פיתחו טכניקות המזהות חיידקים לפי המאפיינים הביוכימיים שלהם. בדרך כלל, הם בוחנים את השימוש במקורות פחמן ספציפיים כמצעים לתסיסה או לתגובות מטבוליות אחרות, או שהם מזהים תוצרי תסיסה או אנזימים ספציפיים הקיימים בתגובות. בעבר, מיקרוביולוגים השתמשו במבחנות ובצלחות בודדים לביצוע בדיקות ביוכימיות. עם זאת, מדענים, במיוחד אלה במעבדות קליניות, משתמשים כיום לעתים קרובות יותר בלוחות פלסטיק, חד-פעמיים, מרובי בדיקות המכילים מספר צינורות תגובה מיניאטוריים, שכל אחד מהם כולל בדרך כלל מצע ספציפי ומחוון pH. לאחר חיסון של פאנל הבדיקה עם דגימה קטנה של החיידק המדובר ודגירה, מדענים יכולים להשוות את התוצאות למסד נתונים הכולל את התוצאות הצפויות לתגובות ביוכימיות ספציפיות עבור חיידקים ידועים, ובכך לאפשר זיהוי מהיר של חיידק מדגם. לוחות בדיקה אלו אפשרו למדענים להפחית עלויות תוך שיפור היעילות והשחזור על ידי ביצוע מספר גדול יותר של בדיקות בו-זמנית.

לוחות בדיקה ביוכימיים מסחריים וממוזערים רבים מכסים מספר קבוצות חשובות מבחינה קלינית של חיידקים ושמרים. אחד מפאנל הבדיקה המוקדמים והפופולריים ביותר הוא פאנל הפרופיל האנליטי (API) שהומצא בשנות ה-70. לאחר שבוצע אפיון מעבדתי בסיסי כלשהו של זן נתון, כגון קביעת מורפולוגיה של ה-Gram של הזן, ניתן להשתמש ברצועת בדיקה מתאימה המכילה 10 עד 20 בדיקות ביוכימיות שונות להבדיל בין זנים בתוך אותה קבוצת חיידקים. נכון לעכשיו, השונות רצועות API ניתן להשתמש כדי לזהות במהירות ובקלות יותר מ-600 מינים של חיידקים, אירוביים ואנאירוביים כאחד, וכ-100 סוגים שונים של שמרים. בהתבסס על צבעי התגובות כאשר קיימים תוצרי קצה מטבוליים, עקב נוכחותם של מדדי pH, נוצר פרופיל מטבולי מהתוצאות (איור 2). לאחר מכן מיקרוביולוגים יכולים להשוות את פרופיל הדגימה למסד הנתונים כדי לזהות את החיידק הספציפי.

איור 2. פס הבדיקה API 20NE משמש לזיהוי זנים ספציפיים של חיידקים גרם שליליים מחוץ ל-Enterobacteriaceae. להלן תוצאת רצועת בדיקה API 20NE עבור Photobacterium damselae ssp. piscicida.

התמקדות קלינית: אלכס, חלק 2

הדוגמה הזו ממשיכה את הסיפור של אלכס שהתחיל בחומר אנרגיה ואנזימים.

רבים מהתסמינים של אלכס תואמים למספר זיהומים שונים, כולל שפעת ודלקת ריאות. עם זאת, הרפלקסים האיטיים שלו יחד עם רגישותו לאור וצווארו הנוקשה מרמזים על מעורבות אפשרית של מערכת העצבים המרכזית, אולי מעידה על דַלֶקֶת קְרוֹם הַמוֹחַ. דלקת קרום המוח היא זיהום בנוזל השדרה (CSF) סביב המוח וחוט השדרה הגורם לדלקת של קרומי המוח, שכבות ההגנה המכסות את המוח. דלקת קרום המוח יכולה להיגרם על ידי וירוסים, חיידקים או פטריות. למרות שכל הצורות של דלקת קרום המוח חמורות, דלקת קרום המוח חיידקית היא חמורה במיוחד. דלקת קרום המוח בקטריאלית עשויה להיגרם על ידי מספר חיידקים שונים, אבל החיידק Neisseria meningitidis, דיפלוקוק גרם שלילי בצורת שעועית, הוא גורם שכיח ומוביל למוות תוך יום עד יומיים ב-5% עד 10% מהחולים.

בהתחשב בחומרה הפוטנציאלית של מצבו של אלכס, הרופא שלו יעץ להוריו לקחת אותו לבית החולים בבירת גמביה בנג'ול ושם יבדקו אותו ויטפלו בדלקת קרום המוח אפשרית. לאחר נסיעה של 3 שעות לבית החולים, אלכס אושפז מיד. רופאים לקחו דגימת דם וביצעו ניקור מותני כדי לבדוק את ה-CSF שלו. הם גם התחילו אותו מיד בקורס של אנטיביוטיקה ceftriaxone, התרופה המועדפת לטיפול בדלקת קרום המוח הנגרמת על ידי N. meningitidis, מבלי לחכות לתוצאות בדיקות מעבדה.

  • כיצד ניתן להשתמש בבדיקות ביוכימיות כדי לאשר את זהותו של N. meningitidis?
  • מדוע החליטו הרופאים של אלכס לתת אנטיביוטיקה מבלי לחכות לתוצאות הבדיקה?

נחזור לדוגמה של אלכס בעמודים מאוחרים יותר.

מושגי מפתח וסיכום

  • התסיסה משתמשת במולקולה אורגנית כמקבל אלקטרונים סופי כדי לחדש את NAD + מ-NADH כך שהגליקוליזה תוכל להמשיך.
  • התסיסה אינה כרוכה במערכת הובלת אלקטרונים, ואין ATP שנוצר על ידי תהליך התסיסה ישירות. מתסיסים מייצרים מעט מאוד ATP - רק שתי מולקולות ATP לכל מולקולת גלוקוז במהלך הגליקוליזה.
  • תהליכי תסיסה מיקרוביאליים שימשו לייצור מזון ותרופות, ולזיהוי חיידקים.
  • במהלך תסיסת חומצת חלב, פירובט מקבל אלקטרונים מ-NADH ומופחת לחומצה לקטית. מיקרובים מופיעים תסיסה הומלאקטית מייצרים רק חומצה לקטית כמו חיידקי תוצר התסיסה שמבצעים תסיסה הטרוקולטית מייצרים תערובת של חומצה לקטית, אתנול ו/או חומצה אצטית ו-CO2.
  • ייצור חומצת חלב על ידי המיקרוביוטה הרגילה מונע צמיחה של פתוגנים באזורי גוף מסוימים וחשוב לבריאות מערכת העיכול.
  • במהלך תסיסת אתנול, פירובט עובר דה-קרבוקסילציה (משחרר CO2) לאצטאלדהיד, שמקבל אז אלקטרונים מ-NADH, ומפחית את האצטלדהיד לאתנול. תסיסת אתנול משמשת לייצור משקאות אלכוהוליים, להכנת מוצרי לחם ולייצור דלק ביולוגי.
  • מוצרי תסיסה של מסלולים (למשל, תסיסה של חומצה פרופיונית) מספקים טעמים ייחודיים למוצרי מזון. התסיסה משמשת לייצור ממיסים כימיים (תסיסת אצטון-בוטנול-אתנול) ותרופות (תסיסה חומצה מעורבת).
  • ניתן להבחין בין סוגים ספציפיים של חיידקים לפי מסלולי התסיסה והמוצרים שלהם. חיידקים עשויים להיות מובחנים גם לפי המצעים שהם מסוגלים לתסוס.

בחירה מרובה

איזו מהבאים היא מטרת התסיסה?

  1. לעשות ATP
  2. ליצור מולקולת פחמן תוצרי ביניים לאנבוליזם
  3. לעשות NADH
  4. לעשות NAD +

איזו מולקולה משמשת בדרך כלל כמקבל האלקטרונים הסופי במהלך התסיסה?

איזה מוצר תסיסה חשוב להכנת לחם?

איזה מהבאים אינו מוצר תסיסה חשוב מבחינה מסחרית?

מלא את החסר

החיידק האחראי על תסיסת אתנול לצורך ייצור משקאות אלכוהוליים הוא ________.

________ גורם לייצור של תערובת של מוצרי תסיסה, כולל חומצה לקטית, אתנול ו/או חומצה אצטית ו-CO2.

אורגניזמים מתסיסים מייצרים ATP בתהליך של ________.

תוֹאֵם

התאם את מסלול התסיסה למוצר המסחרי הנכון שהוא משמש לייצור:


חיידקים בתעשיית המזון | מיקרואורגניזמים | ביולוגיה

ישנם יישומים שימושיים רבים של חיידקים בתעשיית המזון. הם משפיעים על איכות, זמינות וכמות המזון. מיקרואורגניזמים משמשים להחלפת חומר אחד למשנהו המשמש כמזון, כמו חלב ליוגורט וגבינה, סוכר ליין ולחם.

מוצרי חלב מותססים:

חלב מותסס מיוצר על ידי חיסון חלב מפוסטר בתרבית ספציפית של מיקרואורגניזמים. מוצרי החלב המותססים השונים כוללים יוגורט וגבינה.

חיידקים משמשים להכנת יוגורט:

יוגורט הוא מוצר חלב המיוצר על ידי תסיסה חיידקית של חלב. לרוב, משתמשים בחלב פרה, אם כי ניתן להכין אותו מכל סוג חלב. ניתן להכין אותו ממגוון של חלב כולל חלב מלא, דל שומן, מיובש, מאדה או דל שומן למחצה.

השלבים הכרוכים בהכנת יוגורט מומחשים באיור 1:

סוכר החלב, כלומר לקטוז, מותסס לחומצה לקטית על ידי החיידקים הידידותיים, Strepto­coccus salivarius, S. thermophilus ו-Lactobacillus bulgaricus. חיידקים אלה ידועים ביחד בשם חיידקי חומצת חלב או LAB. החיידקים ניזונים מהלקטוז ומשחררים חומצה לקטית כתוצר פסולת.

החומצה גורמת לגירוי של חלבון החלב, קזאין למסה מוצקה הנקראת קצף. המרקם והטעם כמו ג'ל של יוגורט נובעים מהתסיסה של לקטוז לחומצה לקטית. החומציות המוגברת (pH = 4-5) מונעת גם את התפשטותם של חיידקים אחרים שעלולים להיות פתוגניים.

ניתן להשתמש גם בחלב לא מפוסטר וגם בחלב מפוסטר להכנת יוגורט. השימוש בחלב לא מפוסטר שומר על האיזון הבריא של חיידקים ואנזימי חלב במצבו הלא מעובד בטמפרטורה ובתנאי סביבה מבוקרים בקפידה רבה. כדי להבטיח תסיסה מלאה ניתן להשתמש בשני חיידקים שונים או יותר ביחד.

יוגורט נמכר לעתים קרובות ממותק ובטעמים, או עם פרי נוסף בתחתית. הטעם משתנה במדינות שונות.

א. לאסי הוא משקה המבוסס על יוגורט בהודו והוא נצרך מלוח או מתוק. לאסי מלוח בדרך כלל בטעם כמון קלוי טחון ואבקת פלפל שחור, בעוד שהזן המתוק מוגש עם לימון, מנגו או מיץ פירות אחר.

ב. משקה מלוח דמוי לאסי בשם ayran פופולרי בטורקיה ובבולגריה ומוכן על ידי ערבוב יוגורט עם מים ומלח.

בהודו, בולגריה וטורקיה מכינים יוגורט בבית תוך שימוש בכמות קטנה של יוגורט תרבות פעיל רגיל כתרבות המתנע. החלב מבושל כדי להרוג חיידקים לא רצויים. הוא מקורר לכ-40 מעלות צלזיוס. מוסיפים כף תרבית התחלה ומערבבים היטב. הוא נשאר ללא הפרעה למשך כ-6 שעות.

חיידקים ופטריות משמשים בייצור גבינה:

גבינה מוכנה על ידי חיסון חלב עם תרבית מתנע המכילה מיקרואורגניזמים ספציפיים. גבינה היא מזון מוצק העשוי מחלב של בעלי חיים שונים, לרוב פרות. ניתן להשתמש גם בחלב של עיזים, כבשים, איילים ותאו מים. ישנם מספר סוגי גבינות.

תסיסה של חלב מובילה לייצור חומצת חלב, המחמצת את החלב. זה מוביל לקרישה של חלבון חלב, קזאין. החלק המוצק של החלב המיוצר על ידי קרישה מכונה גבשושית והנוזל מכונה מי גבינה.

ניתן להפריד את החמין וללחוץ לצורה הרצויה ומי גבינה משמשת כמקור מזון לשמרים, אשר בתורם ניתנים לעיבוד כמזון לבהמות והוא עשיר בחלבון וויטמינים. ניתן להבשיל או להבשיל את הגבינה על ידי תוספת של חיידקים או פטריות או שניהם. החיידקים שנוספו מפחיתים את ה-pH, משנים את המרקם ומפתחים טעם.

ניתן לשלוט על הקרישה באמצעות טבליות רנט, המכילות את האנזים רנין. רנין הוא אנזים הקיים בקיבה של העגלים, אך כעת זמין גם בחיידקים מהונדסים גנטית. קרישה יכולה להיעשות גם באמצעות חומצות כמו חומץ או מיץ לימון.

בהתאם לאופי האורגניזם שנוסף, הגבינה היא מהסוגים הבאים:

א. גבינת צ'דר מוכנה על ידי תוספת של חיידקים כדי לשפר את הטעם והמרקם שלה.

ב. השימוש בפטריות עובש מייצר גבינת רוקפור וגבינה כחולה

ג. שילוב של חיידקים ופטריות גם יחד מייצר גבינת קממבר.

ד. גבינה שוויצרית מוכנה בתוספת של Propionibacterium sharmanii. החורים הגדולים בגבינה נובעים מהייצור של כמויות גדולות של CO2.

הצבע הטבעי של הגבינה נע בין לבן לצהוב. ניתן להוסיף גם עשבי תיבול ותבלינים לגבינה. גורמים נוספים התורמים לטעמים וסגנונות שונים של גבינה הם רמות שונות של שומן חלב, שינויים באורך היישון, טיפולי עיבוד שונים וגזעים שונים של פרות, כבשים או יונקים אחרים.

טבלה 3 מסכמת את סוגי הגבינות העיקריים:

גבינה נמכרת בצורה כפרוסות או בקוביות או כנוזל סמיך. בנוסף, יש סוג של גבינה המכונה גבינה מעובדת או מזון גבינה. גבינה מעובדת דומה לגבינה, אך מכילה מלחים מתחלבים הפועלים כמייצבים. טיפול בחום במהלך תהליך הייצור מעניק לגבינה מעובדת טעם עדין.

מזונות מותססים אחרים:

כמה מזון חשוב המיוצר כולו או חלקו על ידי תסיסה מיקרוביאלית הם חמוצים, נקניקים וכו'. מיקרואורגניזמים שונים מתווספים לשלבים ספציפיים של ייצור מזון כדי לייצר את האפקט הרצוי. תבניות משמשות לתסיסה של אורז לייצור מגוון מאכלים מזרחיים.

שמרים משמשים להכנת לחם:

שמרים הם פטרייה הניזונה באופן ספרוטרופי. האנזימים המופרשים על ידי תא השמרים, מעכלים מזון המכיל סוכר ומינרלים. שמרים משמשים להכנת לחם. כשמוסיפים שמרים לגידול הקמח והמים, נוצר פחמן דו חמצני שנלכד בבצק שהוכן מהקמח.

הבצק תופח ומכינים לחם. הקמח עשוי בדרך כלל מחיטה ומכיל עמילן. עמילן הוא מקור האנרגיה לשמרים. הקמח מכיל גם חלבון בשם גלוטן, שיוצר חוטים נמתחים דביקים כשהשמרים פועלים על הסוכר. The threads trap the carbon dioxide and make the dough rise well.

Some commercial uses of yeast are shown in Table 4:

Yeast is used as leavening agent in baking since earlier times. The most commonly used species is Saccharomyces cerevisiae because of its ability to ferment sugar in the dough vigorously and to grow rapidly. The carbon dioxide used during the fermentation is responsible for the leavening or the rising of the dough. The procedure of mass production of Baker’s yeast is elaborate under controlled conditions of pH, temperature conditions.

Microorganisms as Food – Single Cell Protein:

Algae, yeasts and bacteria can be grown in large quantities to yield a cell crop which is rich in protein known as single cell protein. The protein may be used for human consumption or as animal feed. It may be a useful source of minerals, vitamins, fat and carbohydrates. The composition of the different SCP depends upon the organism and the substrate on which it grows.

The advantages of using microorganisms as a food source are:

א. They grow very fast and do not need much space as conventional crops.

ב. They grow on a wide range of cheap, waste products of agriculture and industry such as petroleum products, methanol, ethanol, sugar, molasses, waste from paper mills etc. The secondary advantage is that they help in recycling the materials and thereby clean up the wastes.

ג. They are high yielding. In a growth medium of 1000 lb of yeast in one day, many tonnes of protein is produced. This is about 10-15 times greater than soyabean and about 25-50 times greater than corn.

ד. The protein content of the cells is very high. Yeast cells have a protein content as high as 40-50% for algae the range is 20- 40%.

e. The proteins of the microorganism contain all the essential amino acids.

ו. Some microorganisms, particularly yeasts, have high vitamin content.

g. Factors, such as climate do not affect them, since they do not occupy large areas of land.

Pruteen was the first major SCP to be produced. It was produced by a bacterium, Methylophilus methylotrophus. Methanol was used as a source of energy and the temperature was maintained at 30-40°C and pH at 6.7.

Pruteen was rich in essential amino acids and has high vitamin content. It is twice as nutritious as soyabean meal and was used as an animal feed.

Some disadvantages of using SCP:

א. The high nucleic acid content causes intestinal disturbances. It can also lead to an increase in the uric acid in the blood that will eventually lead to gout. Additional pro­cessing can be done to reduce the nucleic acid content, but this would increase the cost.

ב. Bacterial cells have small size and low density, which makes harvesting from the fermented medium difficult and costly.

ג. The taste is not acceptable for many persons. Individual taste and customs make microorganism unattractive as a food to some individuals.

Chocolate is prepared with the help of microbes. Chocolate comes from the seeds of cacao trees. These seeds are found in a white fleshy pod. To remove the seeds out of the pod, the pod is allowed to ferment with naturally occurring microbes that include yeasts and bacteria such as Lactobacilli and Acetobacter.


צפו בסרטון: Photosynthesis Lecture Ch. 10 - AP Biology with Brantley (אוֹקְטוֹבֶּר 2022).