Текст работы имеет одинарный межстрочный интервал (требование заказчика).
Введение 3
Филогенетическое положение Thermoanaerobacter brockii 5
Положение Thermoanaerobacter brockii в природе 6
Общее описание и основные характеристики рода Thermoanaerobacter 7
Клетка и структура Thermoanaerobacter brockii 9
Основные механизмы обмена веществ и преобразования энергии 11
Регуляция метаболизма Thermoanaerobacter brockii 12
Важнейшие свойства и значение Thermoanaerobacter brockii 14
Thermoanaerobacter brockii и окружающая среда 15
Выводы 16
Список литературы 17
Биотехнологические процессы, которые основаны на применении микробных клеток, которые способны к синтезу разных химических соединений, в последние десятилетия привлекают огромное внимание. К преимуществам данных процессов отнесены мягкие условия их реализации, специфичность, возможность применения альтернативных источников сырья.
Растущий мировой спрос на энергоносители в сочетании с недавней нестабильностью предложения на рынке нефти побудили вновь призвать к разработке альтернативных источников топлива, чтобы уменьшить зависимость Америки от иностранной нефти. Одна из таких альтернатив, биопродуцированный этанол, полученный из целлюлозных растительных материалов, является основной альтернативой для немедленной и долгосрочной замены ископаемого топлива. Клостридии выбраны за их доказанную способность разлагать сложные целлюлозные полимеры, ферментировать различные побочные продукты разложения целлюлозы до этанола и производить полезные промышленные соединения в дополнение к этанолу.
Интерес к термофильным микроорганизмам, активно изучаемым в последние годы, обусловлен задачами как прикладного, так и фундаментального характера. Первые, в основном, соотносятся с наличием у отдельных бактерий термостабильных ферментов и возможностью их использования в разных сферах биотехнологии. Большинство биохимических и микробиологических исследований посвящены органотрофным термофильным бактериям, в том числе и тем, которые обладают способностью к гидролизу разных биомолекул. К ним отнесены анаэробные умеренно-термофильные органотрофные бактерии, изначально описанные как представители рода Clostridium, но впоследствии отнесенные к родам Thermoanaerobacter и Thermoanaerobacterium.
Цель работы – изучение биологических свойств бактерий Thermoanaerobacter brockii.
Объектом работы является – бактерии рода Thermoanaerobacter.
Предмет работы – свойства бактерии Thermoanaerobacter brockii.
На основании сформулированной цели, в работе поставлены и последовательно разрешены следующие задачи:
– исследовано филогенетическое положение Thermoanaerobacter brockii;
– проанализировано положение Thermoanaerobacter brockii в природе ;
– представлено общее описание и основные характеристики рода Thermoanaerobacter;
– дана характеристика клеточного строения и структуры Thermoanaerobacter brockii;
– выявлены основные механизмы обмена веществ и преобразования энергии;
– охарактеризована регуляция метаболизма Thermoanaerobacter brockii;
– выделены важнейшие свойства и значение Thermoanaerobacter brockii;
– охарактеризовано взаимодействие Thermoanaerobacter brockii с окружающей средой.
Теоретической базой работы являются труды ученых по разрабатываемой тематике: учебные пособия, монографии, научные статьи и т.д.
Структура работы обусловлена поставленными целями и задачами и включает в себя: введение, основную часть, выводы и список использованных источников.
Thermoanaerobacter brockii представляет собой свободноживущую анаэробную грамположительную, спорообразующую бактерию, выделенную из осадка озерных отложений в Вайоминг, Йеллоустоун Национальный парк, Вашингтон. Это грамположительные бактерии палочковидной формы, они подвижны, имеют жгутики и одну мембрану.
Благодаря способности эффективно ферментировать различные пентозы и гексозы, а также крахмал и пуллулан в этанол, эта бактерия была предложена в качестве средства для производства технического спирта и, возможно, биотоплива. Также Thermoanaerobacter brockii может избирательно связывать различные ионы металлов.
На современном этапе в род Thermoanaerobacter входит 14 видов, которые выделены из разных сред обитания: цианобактериальных матов, горячих источников, вулканических озер, высокотемпературных нефтяных пластов и пр. В их число вошли умеренные термофилы, облигатные анаэробы с бродильным типом метаболизма, которые, в ходе брожения способны к восстановлению разных неорганических акцепторов электронов - серы, окисного железа, тиосульфата.
Клетки Thermoanaerobacter brockii представлены палочками размером 0.30.5 х 2 15 мкм, одиночными или в парах. Данный микроорганизм выделен из горячих источников вулканического происхождения и обладает температурным диапазоном роста 35 и 85°С, оптимальным является температурный режим 65–70°С. Им не используется целлюлоза, но данная бактерия хорошо растет на целлобиозе, также продуцируя этанол.
Функциями Т. brockii являются алкогольдегидрогеназа с предпочтением вторичных спиртов со средней длиной цепи, таких как 2-бутанол и изопропанол. Обладает очень низкой активностью с первичными спиртами, такими как этанол. В физиологических условиях фермент восстанавливает альдегиды и 2-кетоны с образованием вторичных спиртов. Также активен с ацетальдегидом и пропиональдегидом.
T. brockii имеют широкое распространение в природе, и изолированы от почвы, к примеру, озерные отложения, вулканические горячие источники и подземная местность, такие как нефтяные месторождения и глубокие скважины. Данная бактерия была предложена в качестве средства для производства технического спирта, биотоплива. Вместе Thermoanaerobacter brockii может избирательно связывать различные ионы металлов.
