Микробиология - Форум
Воскресенье, 11.12.2016, 12:55
Мой Московский Медицинский Колледж МИИТа
Приветствую Вас Гость | RSS
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 212»
Форум » Медицина » II курс » Микробиология (Преподаватель: Сидорова Татьяна Александровна)
Микробиология
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 07:57 | Сообщение # 1
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Предмет и задачи микробиологии. Краткий исторический очерк развития микробиологии.


Микробиология (от греч. микрос - малый, биос - жизнь, логос - учение) - это раздел биологии, изучающий закономерности жизни и развития микроорганизмов в ех единстве с окружающей средой. Эта наука изучает процессы, которые они вызывают в макроорганизме и различных объектах окружающей среды. Они окружают повсюду. С помощью них происходит круговорот веществ в природе, основанный на процессах брожения и гниения.

Микробиология подразделяется на ряд дисциплин:
1. общая микробиология - изучает строение и жизнедеятельность микроорганизмов, их распространение в природе, наследственность и изменчивость
2. медицинская микробиология - изучает микроорганизмы, вызывающие заболевания человека и процессы происходящие в организме при внедрении болезнетворных микроорганизмов

Задачей медицинской микробиологии является разработка методов лабораторной диагностики инфекционных болезней, создание иммунобиологических медицинских препаратов для их предупреждения и лечения.

Медицинская микробиология включает в себя общую и частную. Общая - рассматривает свойства микроорганизмов и их взаимодействие с организмом хозяина, частная - характеризует возбудителей отдельных болезней и методы их лабораторной диагностики.

Доказано, что с первых шагов существования человечества человек сталкивался с микроорганизмами это в первую очередь инфекционные болезни с их внезапным началом, массовым распространением и высокой сущностью. С другой стороны человек издревна использовал процессы жизнедеятельности микроорганизмов в своем хозяйстве - это сбраживание молока, теста, вина. В течение долгого времени люди не знали причины эпидемий. Еще во время Гиппократа (3-4 в до н.э.) имелись предположения о связи болезней с некими болезнетворными испарениями, которые назывались миазмами. Позднее, в XVI веке, итальянский врач Джироламо Фракасторо, живший в эпоху Возрождения, заложил основы учения о "контагии" - живом заразном начале, выделяемом больным организмом, которое недоступно нашим чувствам и, проникая в организм человека, способно вызвать болезнь. Он различал 3 пути заражения:
1. через соприкосновения с больным
2. контакт с одеждой или предметами больного человека
3. через воздух

Классическим его трудом было учение "О контагии, контагиозных болезных и лечении" (1546). Но увидеть живых контагиев, являющихся живыми возбудителями болезней, удалось лишь спустя 150 лет.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 08:19 | Сообщение # 2
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Окончательное подтверждение существования микроорганизмов было получено голландским натуралистом Антони ван Левенгуком (1632-1723), который изготовил двояковыпуклые линзы дававшие увеличение в 150-300 раз. Рассматривая дождевую воду, зубной налет, кровь он увидел и зарисовал микроорганизмы, назвав их анималькулюсами, которые были различных размеров и формы (шаровидные, палочковидные, извитые). Открытие Левенгука привлекло огромное внимание специалистов, т.к. свои наблюдения он регулярно сообщал в Лондонское Королевское Общество, а в 1695 году издал книгу "Тайны природы открытые Антонием Левенгуком". Так было положено начало развития микробиологии. Но на этот период оставались невыясненными условия жизни микроорганизмов, их предназначение, роль в заболевании человека и животных.

Впервые предположение о том, что каждая заразная болезнь вызывается особым возбудителем, было доказано в конце XVIII века. Пример: русский ученый, военный врач Данила Самойлович (1744-1805),чтобы доказать, что чума вызывается особым возбудителем, он заразил себя отделяемым баубона больного чумой человека и заболел чумой, но к счастью остался жив. Но ему и не удалось увидеть возбудителя чумы из-за несовершенства техники.

Еще одним выдающимся открытием 18 века было открытие вакцины (от лат. vacca - корова). Английский врач эдуард дженнер заметил, что у крестьянок, доивших коров больных коровьей оспой, на руках образуются пузырьки напоминающие оспенные пустулы, которые через несколько дней подсыхают и рубцуются. После чего крестьяне никогда не болели оспой. После 25-летних наблюдений (1796) он публично привил содержимое гнойного пузырька от коровы здоровому 8-летнему мальчику, а еще через 1,5 месяца он привил этому же мальчику материал от человека больного оспой. Мальчик не заболел. В 1798 году Дженнер опубликовал статью "Исследования причины и действия коровьей оспой", в том же году вводится вакцинация в английской армии и флоте.

с начала 18 века и до середины 19 века ученых занимала проблема возникновения и размножения микроорганизмов. Теория о самозарождении микроорганизмов рассматривалась даже на уровне французской академии наук. С древних времен считали, то некоторые животные могут рождаться не только от себе подобных, но и возникать из неживой материи (лягушки и рыбы из ила, мыши из старого зерна, и микробы из ничего).

Важнейшие открытия в области микробиологии связаны с именем выдающегося французского ученого химика и микробиолога Луи Пастера (1822-1895) - основоположника научной микробиологии и иммунологии. До Пастера в микробиологии существовал эмпирический метод исследования, основанный только на наблюдении. Пастер опытным путем доказал, что самозарождение жизни невозможно, а процессы брожения и гниения связаны с жизнедеятельностью микроорганизмов (1863).

Бурное развитие микробиологии возникает в 19 веке, когда были открыты возбудители столбняка, дизентерии, холеры, сифилиса и т.д.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 08:24 | Сообщение # 3
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
В 1892 году русским ботаником Д.И. Ивановским (1864-1920) были открыты вирусы "табачной мозаики", вирус ящура, вирус желтой лихорадки, но разглядеть их в световой микроскоп не удалось. Это произошло позже лишь с изобретением электронного микроскопа. В настоящее время известно более 1 тысячи вирусов, включая вирус СПИДа. В 19 веке развивалось и физиологическое направление в изучении микроорганизмов, изучавшая их жизнедеятельность. Основополагающими в этом направлении были открытия Пастера, который открыл явления анаэробиоза - возможность жизни микроорганизмов без кислорода. Кроме того, он был основоположником методов стерилизации, дезинфекции, асептики и антисептики. Он первый, кому удалось получить вакцину против бешенства и сибирской язвы. Пастер является основоположником вакцинации и профилактики болезней.

Немецкий ученый Роберт Кох (1843-1910) открыл бактерию туберкулеза, он получил чистые культуры микроорганизмов.

Развитие иммунологии также связано с именем Пастера. Продолжили развитие иммунологии Эрлих и Мечников.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 09:13 | Сообщение # 4
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Эрлих - немецкий химик, выдвинул гуморальную теорию иммунитета. Он считал, что иммунитет возникает в результате образования в крови антител, которые нейтрализуют яд. Однако исследования Мечникова показали, что большую роль в формировании иммунитета играют особые клетки способные захватывать и переваривать микроорганизмы. Он назвал их макро- и микрофагами.

В 20 веке были сделаны важнейшие открытия в области молекулярной биологии, генетики, биоорганической химии изобретены современные приборы и аппараты позволяющие глубже проникнуть в тайны живой природы. С 50-х годов XX века был открыт новый этап развития микробиологии - молекулярно-генетический. В настоящее время функционируют институты по изучению и производству лечебных и диагностических препаратов: институт эпидемиологии и микробиологии имени Гамалеи, вирусологии им. Ивановского, институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. Чумакова и т.д.

Вирусология


Вирусы относятся к царству Virа и являются мельчайшими микроорганизмами неклеточного строения. Вирусная частица носит название вирион. Размеры вирионов от 15 до 400 нм. оболочка - вириона - капсид состоит из молекул белка. внутри находится нуклеиновая кислота только одного типа - ДНК или РНК. Вирусы обладают особым способом размножения - репродукцией. Вирусы поражают животных, человека, растения, бактерий, являясь возбудителем вирусных заболеваний (инфекций). Установлено, что они участвуют в процессе концерогеноза, могут передаваться всеми возможными путями, включая плацентарный (вирус краснухи).

Проникновение вирусов в клетку может происходить несколькими путями:
1 происходит инвагинация клеточной мембраны и образование внутриклеточной вакуоли, которая соединяет вирусную частицу и может транспортироваться в цитоплазме в любом направлении, в том числе и в ядро клетки
2. слияние вирусной оболочки с клеточной мембраной. В клетке происходит удаление защитной оболочки и высвобождение внутреннего компонента вируса, которая участвует в репродукции и является причиной заболевания. Проникшая в клетку нуклеиновая кислота вируса несет генетическую информацию и успешно конкурирует с генетической информацией клетки и заставляет клетку синтезировать новые вирусные белки и нуклеиновые кислоты, идущие на построение будущего вирусного потомства. Реализация генетической информации вирусов осуществляется в соответствии с известными процессами транскрипции.

ДНК вируса -> и-РНК -> белок вируса


Для синтеза РНК некоторые вирусы используют клеточные ферменты, другие - полимеразу (собственный фермент).

Вирусы синтезируют белки двух типов:
1. структурные белки - которые войдут в состав потомства
2. неструктурные белки - ферменты, участвующие в процессе репродукции

Процесс сборки вируса сложный. Он происходит за счет способности нуклеиновых кислот и белков вирусов распознавать друг друга и при необходимой их концентрации самопроизвольно соединяться. Сборка вируса происходит на ядерных или цитоплазматических мембранах. Сложно организованные вирусы в процессе формирования включают в состав компоненты клеток хозяина. После сборки происходит выход вирусного потомства из клетки. Он осуществляется двумя путями:
1. одновременное большое появление выходящих вирусов из клетки (взрывной путь - клетка погибает)
2. характерен для вирусов имеющих суперкапсид (сложную белковую оболочку) - осуществляется с помощью почкования. На заключительном этапе сборки нуклеокапсиды сложных вирусов фиксируются на клеточной цитоплазматической мембране, модифицированной вирусными белками и постепенно выпячивают ее. В результате чего образуется "почка", содержащая нуклеокапсид. Затем "почка" отделяется от клетки. Таким образом, внешняя оболочка этих вирусов формируется в процессе их выхода из клетки. При таком механизме клетка может продолжительное время продуцировать вирус, сохраняя в той или иной мере свои основные функции.

Время полной репродукции вируса составляет от 5-6 часов (вирусы гриппа, натуральной оспы) до нескольких суток (вирусы кори, адэно-вирусы).

Тип взаимодействия, при котором идет образование вирусного потомства, называется продуктивным.

Интегративный тип взаимодействия характеризуется встраиванием вирусной ДНК в хромосому хозяина. Это характерно для некоторых вирусов (бактериофаги, одноклеточные вирусы, СПИД, гепатит В). При делении такой клетки ДНК-вируса может переходить в геном дочерней клетки. ДНК вируса несет дополнительную вирусную информацию и клетка приобретает новое свойство. Под действием физических и химических факторов вирусная ДНК может исключиться из клетки и придти в автономное состояние способное к репродукции.

Взаимодействия вируса с клеткой может носить абертивный характер не завершающийся образованием новых вирусных частиц. При этом информационный процесс нарушается на одном из этапов.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 11:15 | Сообщение # 5
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Бактериофаги


Бактериофаги - это вирусы бактерий, обладающие способностью специфически проникать в бактериальные клетки и вызывать их лизис (растворение). Бактериофаги широко распространены в природе. Они имеют разные формы: извилистую, нитевидную, в форме головастика. Размеры от 20 до 800 нм.

Бактериофаги, как и вирусы, состоят из 2 компонентов - ДНК или РНК и белка, образующего капсид. Белок входит в состав оболочки окружающей вирус и другие структурные элементы. Бактериофаги очень устойчивы к действию физических или химических факторов (устойчивы к высушиванию, замораживанию, дезинфицирующим средствам, фенолу, этиловому спирту, эфиру, хлороформу, чувствительны к формалину и кислотам). Процесс взаимодействия вирулентных вирусов с бактериями схож с факторами при вирусном инфицировании. Проникнув в клетку, они репродуцируют, питаются в ней и вызывают лизис бактерий. Бактериофаги используются для диагностики и идентификации выделенных культур микроорганизмов, также для лечения и профилактики болезней, и в генной инженерии.

Классификация микроорганизмов. Основы морфологии микроорганизмов


Многочисленные микроорганизмы строго систематизированы в определенном порядке по их сходству, различиям, и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука, называемая систематикой микроорганизмов. Раздел систематики, изучающий принципы классификации, называется таксономией (от греч. taxis - расположение, порядок). Самой крупной таксономической категорией является царство, более мелкими - подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид. В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, физиологические, биохимические, молекулярно-биологические свойства. Одной из основных таксономических категорий является вид - совокупность особей объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода. Для обозначения некоторых микроорганизмов, отличающихся по тем или иным свойствам, употребляется суффикс var (разновидность). поэтому микроорганизмы обозначают как: морфовары (отличия по морфологии), резистовары (отличие по устойчивости к антибиотикам), серовары (отличия по антигенам), фаговары (отличие по чувствительности к бактериофагам), биовары (отличия по биологическим свойствам).

Для обозначения вирусов и микроорганизмов принято общебиологическая бинарная или биноминальная (двойная) номенклатура, введенная Карлом Линнеи. первое название обозначает род и пишется с большой буквы, второе название обозначает вид и пишется с маленькой буквы.

Пример: Staphylococcus aureus - Стафилококк золотистый.

В названиях могут быть отражены имена исследователей.

Величина микроорганизмов измеряется в микрометрах, вирусы в милимикрометрах.

На основании особенности строения организмов и строения одноклеточных их разделяют на 2 группы:
1. эукариоты - высшие микроорганизмы, их клетки сходны с клетками растения или животного и человека. Главная особенность - это оформленное ядро, в котором находятся хромосомы, в цитоплазме развита эндоплазматическая сеть и высокоорганизованные органеллы. Примеры - одноклеточные и многоклеточные организмы, простейшие, грибы, водоросли (кроме сине-зеленых)
2. прокариоты - доядерные простейшие одноклеточные формы жизни. К ним относятся бактерии, актиномицеты и сине-зеленые водоросли. Они резко отличаются от всех живых организмов тем, что в их клеточных стенках были обнаружены гликопротеиды, не обнаруженные в клеточных стенках у эукариот. У них нет четко оформленного ядра, отсутствует ядерная оболочка, молекулы ДНК свободно погружены в цитоплазму, слабо развита эндоплазматическая сеть. Наиболее изучены бактерии.

Отдел бактерий


Отдел включает: собственно бактерии, спирохеты, риккетсии, микоплазмы, актиномицеты, хламидии.

Бактерии - это одноклеточные организмы, лишенные хлорофила.

Размер их и форма могут меняться в зависимости от условий внешней сред и возраста клеток - это явление называется полиморфизмом.

По классификации Берджи бактерии составляют царство прокариот и делятся на 4 отдела:
1. грациликуты - бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамм-отрицательные
2. фирмикуты - бактерии с толстой клеточной стенкой, грамм-положительные
3. тенерикуты - бактерии "мягкие", без ригидной клеточной стенки, включающие микоплазмы
4. мендозикуты - архео-бактерии, отличающиеся дефектной клеточной стенкой, особенностями строения рибосом и мембран


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 11:50 | Сообщение # 6
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Для таксонометрии важно значение имеет окраска по методу Грама, а также особенности строения и химического состава клеточных стенок.

Строение бактериальной клетки изучается при помощи электронной микроскопии. Основными структурами микроорганизмов являются:
- оболочка - состоящая из наружного слизистого слоя, клеточной стенки и цитоплазматической мембраны. Оболочка - это прочная структура придающая клетке определенную форму и сдерживающая высокое осмотическое давление в клетке. Наружная сторона клетки состоит из слизистого слоя, выполняющего защитную функцию, внутренняя сторона граничит с цитоплазматической мембраной. Оболочка участвует в процессе деления клетки и транспорте питательных веществ, выведении продуктов распада. Прочность стенке обеспечивает пептидогликин (муреин, мукопептид). Вещество способное разрушать клеточную стенку называется лизоцин. Цитоплазматическая мембрана плотно прилегает к клеточной стенке с внутренней стороны и является полупроницаемой. Она состоит из белков и фосфолипидов, принимает участие в питании и дыхании клетки, т.к. содержит ферменты дыхания и ферменты пемеазы, осуществляющие активный перенос веществ через мембрану. Образует мезосомы цитоплазматическая мембрана, принимающая участие в делении клетки
- цитоплазма - это коллоидная система состоящая из воды, углеводов, липидов, белков, минеральных солей. химический состав и консистенция цитоплазмы изменяется в зависимости от возраста и условий окружающей среды. В цитоплазме находится ядерное вещество, рибосомы и различные включения

Нуклеотид клетки (ядерное вещество) - это наследственный аппарат летки и состоит из ДНК.

Рибосомы находятся в цитоплазме клетки и выполняют функцию синтеза белка. Они состоят из 60% РНК и 40% белка. Количество рибосом достигает 10 тысяч. Соединяясь вместе, рибосомы образуют полисомы.

Кроме того, в цитоплазме клетки имеются включения - гранулы, содержащие различные запасные питательные вещества: крахмал, гликоген, жир.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 12:59 | Сообщение # 7
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
В процессе жизнедеятельности бактерии могут образовывать капсулы и споры, как проявления защитной реакции. Капсула предохраняет микроорганизм от неблагоприятных факторов. Некоторые микроорганизмы имеют постоянную капсулу (клебсиелы). Споры встречаются только у палочковидных бактерий. Споры находятся внутри бактериальной клетки и представляют собой уплотненный участок цитоплазмы с нуклеотидом, одетый собственной плотной оболочкой. От вегетативных клеток споры отличаются малым содержанием воды, увеличенным содержанием липидов и солей кальций, что способствует высокой устойчивости спор. Спорообразование происходит в течение 18-20 часов, а при попадании в благоприятные условия спора прорастает в течение 4-5 часов в вегетативную форму. Споры не являются органами размножения, а служат для переживания неблагоприятных условий.

Жгутики - органы движения, характерны для палочковидных бактерий. Представляют собой тонкие нитевидные фибриллы, состоящие из белка флагеллина. По расположению жгутиков бактерий делят на группы: монотрихии - с одним жгутиком (возбудитель холеры), амфитрихии - с пучками или единичными жгутиками на обоих концах клетки (спириллы), лофотрихии - с пучком жгутиков на одной конце клетки (фекальный щелочеобразователь), перитрихии - жгутики расположены по всей поверхности клетки (кишечные бактерии).

Пили или фимбрии - ворсинки, расположенные на поверхности бактериальных клеток. Они короче и тоньше жгутиков, имеют спиральную структуру. Состоят из белка - пилина. Одни ворсинки предназначены для прикрепления бактерий к клеткам животных и человека, с другими связана передача генетического материала из клетки в клетку.

Формы бактерий


Бактерии бывают - шаровидные, палочковидные, извитые и ветвящиеся.

Шаровидные бактерии - кокки, которые в зависимости от расположения делятся на: микрококки - располагаются в виде отдельных клеток, диплококки - или парные кокки - это пневмококк, гонококк, менингококк, стрептококки - клетки округлой формы, составляющие цепочку в следствие деления клеток в одной плоскосит и сохранения связи между ними в месте деления, сарцины - клетки располагаются в виде пакетов из 8 и более кокков, т.к. они образуются при делении в 3 взаимно перпендикулярных плоскостях, стафилококки - клетки располагаются группами или гроздьями в результате деления в разных плоскостях.

Палочковидные бактерии - различают по размерам, форме концов клетки и их взаимному расположению. Длина клетки от 1 до 8 микрометров, толщина от 0,5 до 2 мкм. Палочки могут быть правильной формы (кишечная) и не правильной формы (корине-бактерии), в том числе ветвящиеся, например, актиномицеты.

Извитые формы - спиралевидные бактерии, например, спириллы и спирохеты.

Спирохеты - тонкие, длинные, извитые бактерии, отличающиеся от спирилл подвижностью. Спирохеты представлены 3 родами, которые патогенны для человека. Это возбудитель сифилиса, возвратного тифа и лептоспироза. С простейшими их роднит способность передвигаться путем сокращения.

В отдельные группы выделяют риккетсии, микоплазмы и актиномицеты.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 13:07 | Сообщение # 8
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Риккетсии - это микроорганизмы, размером от 0,2 до 32 мкм. Они имеют обычное для бактерий строение клетки. По форме могут быть палочковидными, нитевидными, шаровидными. Все риккетсии внутриклеточные паразиты - вызывают сыпной тиф, лихорадки. Переносчиками являются членистоногие, в организме которых они размножаются - клещи, вши, блохи.

Микоплазмы - мелкие бактерии не имеющие клеточной стенки, но окруженные 3-слойной липопротеидной цитоплазматической мембраной, за счет чего и имеют разнообразную форму - сферическая, овальная, в виде нитей и звезд. Патогенные микоплазмы могут вызывать заболевания протекающие по типу респираторной инфекции - микоплазма пневмонии. Мелкие микоплазмы проходят через бактериальные фильтры и называются фильтрующимися формами.

Актиномицеты - ветвящиеся грам-положительные бактерии. Они как и грибы могут образовывать мицелий - нитевидные переплетающиеся клетки. Они формируют субстратный мицелий, появляющийся в результате врастания мицелия в питательную среду, воздушный мицелий растущий на поверхности среды. Патогенные актиномицеты вызывают актиномикоз.

Нокардии - нокардиоз, микобактерии - туберкулез, коринебактерии, а также многие из них являются продуцентами антибиотиков.

Физиология микроорганизмов


Физиология микроорганизмов изучает жизнедеятельность микробных клеток, процессы их питания, дыхания, роста, размножения, закономерности взаимодействия с окружающей средой.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 14:37 | Сообщение # 9
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Химический состав бактерий


Вода - основной компонент бактериальной клетки, составляет около 80% ее массы. Она находится в свободном или связанном состоянии со структурными компонентами клетки. В спорах ее количество уменьшается до 18-20%. в воде растворены необходимые вещества для клетки. Вода поддерживает тургор клетки. При удалении воды из клетки замедляются процессы метаболизма и прекращается размножение.

Белки - составляют 40-80% сухой массы. Состоят из сочетаний 20 аминокислот. Бактерии содержат более 200 различных белков, находящихся в структурных компонентах и участвующих в метаболизме. Большая часть белков обладает ферментативной активностью. Белки бактериальной клетки обусловливают антигенность и иммуногенность, вирулентность, видовую принадлежность бактерий.

Нуклеиновые кислоты (10-30%) - из них состоят молекулы ДНК и РНК. ДНК - в виде хромосомы отвечает за наследственность, РНК (информационная, транспортная, рибосомная) - участвует в биосинтезе белка.

Углеводы (12-18% сухого вещества) - представлены простыми веществами (моносахариды, дисахариды) и комплексными соединениями. Крахмал, гликоген - запасные питательные вещества.

Липиды (0,2-40% сухого вещества) - входят в состав цитоплазматической мембраны и клеточной стенки бактерий. Липиды бактерий представлены фосфолипидами, жирными кислотами и глицеридами. Выполняют функцию запасных питательных веществ.

Минеральные вещества бактерий - фосфор, калий, натрий, сера, железо, кальций, магний, а также микроэлементы (цинк, медь, кобальт, барий, марганец). Они участвуют в регуляции осмотического давления, рН среды, в окислительно-восстановительных реакциях, активируют ферменты, входят в их состав, витаминов и структурных компонентов микробной клетки.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 14:49 | Сообщение # 10
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Питание бактерий


Особенностью питания бактерий является поступление питательных субстратов через всю ее поверхность. В качестве питательных веществ микроорганизмы используют органические и не органические соединения, а также микроэлементы и факторы роста.

Типы питания - в основном определяются по характер усвоения азота и углерода. В зависимости от источников для питания бактерии делятся на аутотрофы (способны синтезировать сложные органические соединения из не органических), гетеротрофы (для роста и размножения используют готовые органические соединения).

Углерод гетеротрофы усваивают чаще всего из углеводов, многоатомных спиртов, органических кислот, аминокислот и других органических веществ.

Чаще всего бактерии являются гетеротрофами, утилизирующие остатки отмерших организмов в окружающей среде - их называют сапрофитами. Гетеротрофы, вызывающие заболевания у человека или животных, относят к патогенным или условно патогенным - их называют паразитами.

Среди патогенных микроорганизмов встречаются: облигатные паразиты или обязательные - способные существовать только внутри клетки - это риккетсии, вирусы и некоторые простейшие.
Факультативные паразиты - они не полностью утратили способность существовать в окружающей среде.

По способности усваивать азот микроорганизмы делятся на 2 группы:
1. аминоавтотрофы - которые получают азот для синтеза белка из воздуха (клубеньковые бактерии, азотобактерии)
2. аминогетеротрофы - получают азот из органических соединений - сложных белков, аминокислот. К ним относятся почти все патогенные микроорганизмы и большинство сапрофитов.

В зависимости от окисляемого субстрата, называемого донором электронов или водорода, микроорганизмы делят на 2 группы: литотрофные - используют в качестве доноров водорода не органические соединения, органотрофные - используют в качестве доноров водорода органические соединения.

Факторы роста


Для роста и размножения микроорганизмам необходимы особые вещества, которые сами они синтезировать не могут и должны получать их в готовом виде. Эти вещества называют факторами роста, они нужны в небольшом количестве. К ним относятся витамины, некоторые аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, которые используются для построения нуклеиновых кислот. Факторы роста входят в состав различных ферментов и играют важную роль катализаторов. Факторы роста обязательно должны входить в состав питательной среды для их выращивания в лабораторных условиях.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 17:07 | Сообщение # 11
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Механизмы питания


Питательные вещества могут проникать в цитоплазму бактериальной клетки только в виде молекул и в растворенном виде. Сложные органические вещества подвергаются воздействию ферментов, выделяемых микробной клеткой и только после этого становятся доступными для использования.

Транспорт веществ осуществляется через цитоплазматическую мембрану несколькими способами:
1. пассивная диффузия - перемещение веществ за счет разницы осмотического давления по обе стороны мембраны
2. облегченная диффузия - проникновение питательных веществ с помощью активного переноса их особыми молекулами - переносчиками пермеазами. Каждая пермеаза адсорбирует (захватывает) соответствующее питательное вещество на наружной стороне мембраны, вступая с ней во временную связь и диффундирует (переносит) через мембрану, отдавая это вещество цитоплазме. Этот процесс совершается без затраты энергии, т.к. перемещение веществ идет от более высокой концентрации к более низкой
3. активный транспорт питательных веществ осуществляется также с помощью пермеаз и направлен на перенос веществ от меньшей концентрации в сторону большей, поэтому данный процесс сопровождается затратой АТФ

Ферменты бактерий


Это вещества белковой природы, вырабатываемые живой клеткой. Они являются биологическими катализаторами и участвуют в обмене веществ. Ферменты локализуются в цитоплазме и клеточной оболочке. Микрорганизмы могут синтезировать разнообразные ферменты, относящиеся к 6 классам - оксиредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы. Особенностью ферментов является их специфичность действия, т.е. они могут катализировать определенные реакции. Активность ферментов зависит от температуры, рН среды.

Существуют экзоферменты, которые выделяясь во внешнюю среду, расщепляются макромолекулы питательных веществ до более простых соединений.

Эндоферменты участвуют в процессе обмена веществ внутри клетки.

Многие патогенные бактерии вырабатывают ферменты агрессии, которые служат для преодоления защитных барьеров макроорганизма. К ним относятся гиалуронидаза, дизоксирибонуклеаза (гиалуронидаза расщепляет межклеточное вещество соединительной ткани и тем самым способствует проникновению и распространению возбудителя в организм).

Дыхание бактерий


Дыханием называется процесс биологического окисления в результате чего освобождается энергия необходимая для жизни микроорганизмов, их движения, роста, размножения, образования спор и капсул, выработке токсинов.

По типу дыхания все микроорганизмы разделяются на облигатные аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы.

Облигатные аэробы (микобактерии туберкулеза) живут и развиваются при свободном доступе кислорода. Облигатные анаэробы (клостридии столбняка, ботулизма) способны жить и размножаться только в отсутствии свободного кислорода воздуха дыхание у бактерий происходит путем ферментации субстрата с образованием небольшого количества энергии.

Факультативные анаэробы могут размножаться как при наличии молекулярного кислорода, так и при отсутствии его (патогенные и сапрофитные бактерии).

Пигменты микроорганизмов


Некоторые бактерии или грибы в процессе обмена веществ образуют красящие вещества - пигменты. Пигментообразование является стойким признаком микроорганизмов (черные и бурые пигменты дрожжей и плесеней, синий пигмент пиоцанин выделяется синегнойной палочкой).

Пигменты защищают микробную клетку от природной ультрафиолетовой радиации, принимают участие в процессах дыхания, некоторые обладают антибиотическим действием.

Существуют сведения об ароматизирующих микроорганизмах (вырабатывают уксусно-этиловый эфир),


Мой отдых
 
ВулфиДата: Четверг, 07.07.2011, 17:24 | Сообщение # 12
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Рост и размножение бактерий


Жизнедеятельность бактерий характеризуется их ростом и размножением.

Рост характеризуется формированием структурно-функциональных компонентов клетки и увеличением самой бактериальной клетки.

Размножение характеризуется как самовоспроизведенние приводящее к увеличению количества бактериальных клеток в популяции.

Бактерии размножаются путем бинарного деления пополам, реже путем почкования. Актиномицеты, как и грибы, могут размножаться спорами, а также фрагментацией нитевидных клеток. Основной способ размножения у бактерий это поперечное деление, причем клетки начинают деление при достижении определенного возраста. Деление клетки начинается с удвоения ДНК. Деление считается законченным, если цитоплазма дочерних клеток разделена перегородкой, в формировании которой участвует цитоплазматическая мембрана и клеточная стенка.

Деление клетки пополам называется изоморфным (дочерние клетки одинаковой величины). Если при делении клетки перегородка образуется ближе к одному из концов клетки, тогда дочерние клетки имеют неодинаковый размер, то это называется гетероморфное деление.

Деление бактерий (кокков) может происходить в разных плоскостях, в результате чего образуются цепочки стрептококков, парные соединения - диплококки, гроздья - стафилококки и т.д. Палочковидные и извитые формы делятся поперечно и только в одной плоскости. скорость размножения бактерий велика, что обусловлено интенсивностью обменных процессов в них. Большинство бактерий при оптимальных условиях делятся каждый 20-40 минут. Подсчитано, что за сутки у бактерий сменяется столько поколений, сколько у человека за 5000 лет. Хотя есть виды с медленным делением - 1 раз в сутки. Скорость размножения может зависеть от температуры, значения рН, от возраста культуры, от питательной среды. У бактериальных клеток существует способность размножаться в жидких и твердых питательных средах.

Генетика микроорганизмов


Наследственность - способность живых организмов сохранять определенные признаки на протяжении многих поколений.

Изменчивость - способность каждого последующего поколения под влиянием различных факторов приобретать признаки отличающие их от предыдущих поколений.

В настоящее время наиболее изученной является генетика микроорганизмов и в частности бактерий, характерными чертами которых являются малые размеры и большая способность размножения, что позволяет проследить генетическую изменчивость. Для этого достаточно небольшого промежутка времени. Исследования проводятся на большом числе популяций, т.к. бактерии способны давать многочисленное потомство. Выраженная морфология у бактерий позволяет изучать их при помощи светового микроскопа. В процессе изменчивости ученые изучают воздействие на микроорганизмы различных факторов (температура, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение, химически или биологически активные вещества).

Исследования показали, что роль носителя генетической информации играет ДНК (у некоторых вирусов РНК). ДНК бактерий состоит из 2 нитей, закрученных между собой. При делении клетки нитчатая спираль удваивается - каждая из нитей служит как бы шаблоном или матрицей, на которой строится новая нить.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Пятница, 08.07.2011, 09:03 | Сообщение # 13
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
В составе ДНК прокариотов входят 4 азотистых основания: аденин, гуанин, цитозин, тимин, порядок расположения в цепи у разных организмов определяет их наследственную информацию, закодированную в ДНК. В ДНК существует определенное соотношение оснований. известно, что при восстановлении второй цепи будет идти по схеме А+Т, Г+Ц, поэтому последовательность оснований одной спирали отражается на другой. Молекулы ДНК имеют огромный молекулярный вес и состоят из 1000 оснований, что дает возможность образовывать варианты..

Функциональной единицей наследственности является ген (участок нити ДНК). В гене записана вся информация, касающаяся свойств клетки. Полный набор генов, которым обладает клетка, называется генотипом (геном). Гены подразделяются на структурные, несущие информацию о конкретных белках, и гены-регуляторы, регулирующие работу структурных генов.

В процессе изучения изменчивости микроорганизмов была обнаружена особая форма изменчивости - диссоциация. Она выражается в том, что при посеве культур на плотные питательные среды происходит разделение колоний на 2 типа:
1. гладкие, круглые, блестящие колонии с ровными краями - S-форма (от англ. smooth - гладкий)
2. плоские, непрозрачные колонии с неправильной формой и неровными краями - R-форма (от англ. rough - шероховатый)

Колонии относящиеся к S-формами могут при определенных условиях переходить в R-форму и обратно, однако переход R-формы в S-форму переходит труднее.

Изменчивость микроорганизмов:
1. фенотипическая - не наследуемая - модификация
1) морфологическая
2) культуральная
3) биохимическая
2. генотипическая - наследуемая
1) мутация
2) генотипическая рекомбинация:
а) трансформация
б) конъюгация
в) трансдукция

Фенотипическая изменчивость


Фенотип микроорганизма представляет собой результат взаимодействия генотипа с окружающей средой (это проявление генотипа в конкретных условиях обитания). Характер и степень возможных для данной клетки фенотипических изменений определяется набором клеток. Одним из видов фенотипической изменчивости является модификация - это способность микроорганизмов приспосабливаться к условиям внешней среды, позволяющая им жить и размножаться в измененных условиях. Приобретенные свойства не передаются по наследству, а только способствуют выживанию во внешних условиях - адаптивная реакция не сопровождающиеся изменением генотипа. В оптимальных условиях эти изменения утрачиваются.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Пятница, 08.07.2011, 09:25 | Сообщение # 14
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Модификация бывает:
1. морфологическая - заключается в изменении формы и величины бактерий, повышение\понижение способности спорообразования
2. культуральная - возникает при попадании бактерий в нетипичную питательную среду
3. биохимическая (ферментативная) - способность выделения новых ферментов в ответ на изменения среды

Генотипическая изменчивость


Она обусловлена функциями передающимися по наследству и может возникнуть в результате мутаций и генетических рекомбинаций.

Мутация - передаваемые по наследству структурные изменения генов. Они бывают обратимыми и не обратимыми. Крупные мутации, к которым относятся геномные перестройки, являются следствием выпадения или изменения крупных участков генома - такие мутации как правило необратимы.

Мелкие мутации являются следствием выпадения или добавления отдельных оснований ДНК. При этом изменяется лишь небольшое число признаков. Такие измененные бактерии могут полностью возвращаться в исходное состояние (ревертировать).

Мутации могут вызывать химические вещества в том числе лекарственные препараты, радиоактивное облучение и т.д. Эти факторы называются мутагенами, а бактерии с измененными свойствами - мутанты.

Бактериальные мутации могут возникать спонтанно (самопроизвольно), а могут под действием мутагенов (индуцированные). В результате бактериальных мутаций бактерии могут отличаться:
а) изменения морфологических свойств
б) изменения культуральных свойств
в) возникновение у микроорганизмов устойчивости к лекарственными препаратами
г) потеря способности синтезировать аминокислоты, утилизировать углеводы и другие питательные вещества
д) ослабление болезнетворных свойств

Генетические рекомбинации


Возникают в результате появления новых последовательностей ДНК, которые могут появиться в результате разрывов и последующего восстановления цепочки ДНК. В результате таких изменений появляются рекомбинантные штаммы бактерий.

Существуют разные формы переноса генетического материала: трансдукция, конъюгация, трансформация.

Трансформация - заключается в том, что ДНК, выделенная из бактерий в свободной растворимой форме передается другой бактерии (реципиенту). Это возможно между близко родственными штаммами. В результате происходит обмен гомологичными участками ДНК. Клетки, способные воспринимать ДНК другой клетки в процессе трансформации, называются компетентными. При трансформации передаются признаки такие как синтез ферментов или белков не свойственных раннее этой бактерии.

Трансдукция - перенос генетической информации от бактерии-донора к бактерии-реципиенту с участием бактериофага. Различают 3 типа трансдукции: общую, специфическую, абортивную.

Конъюгация - процесс состоит в переносе генетического материала из клетки донора, содержащих F+ фактор (мужской тип) к клетке реципиенту F- фактор (женский тип). Этот процесс может осуществляться при образовании фитоплазматического мостика или ворсинок в результате контакта. Конъюгация как и другие виды рекомбинаций может осуществляться между бактериями одного и разных видов. Могут быть видовые рекомбинации. Перенос генетического материала может осуществляться и другими способами, например, с помощью плазмид. Они представляют собой нитчатую ДНК, замкнутую в кольцо, которая может содержать несколько генов. Они содержатся в цитоплазме бактериальных клеток, могут самостоятельно редуплицироваться и передаваться из одной клетки в другую. Являются удобным материалом для изучения.


Мой отдых
 
ВулфиДата: Пятница, 08.07.2011, 11:01 | Сообщение # 15
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 4229
Награды: 3
Репутация: 3
Статус: Offline
Распространение микроорганизмов в природе


Микроорганизмы распространены в природе больше, чем другие живые существа, благодаря малым размерам и приспособляемостью к разным внешним условиям.

Микрофлора почвы


Почва считается основной средой обитания многочисленных микроорганизмов. В 1г почвы их может содержаться до 5 млрд. Состав и количество микроорганизмов в разных регионах отличается и зависит от температуры, влажности, кислотности, количества питательных веществ. В почве микроорганизмы распространены неравномерно. В поверхностном слое толщиной 1-2см содержится мало микроорганизмов, т.к. они погибают под действием солнечных лучей и высыхают. На глубине 10-20см от поверхности наиболее заселен разными микроорганизмами (аэробами, анаэробами, спорообразующими и не спорообразующими бактериями). Кроме микроорганизмов в почве есть грибы, простейшие, водоросли. Благодаря микроорганизмам происходит самоочищение почвы от нечистот и осуществляется круговорот всех веществ в природе. Соотношение между различными группами бактерий в разных почвах различна и может меняться под действием определенных факторов.

С выделениями человека и животных в почву могут попасть патогенные микроорганизмы. Они делятся на 3 группы:
1. микроорганизмы, для которых почва является постоянным местом обитания (возбудитель ботулизма, актиномицеты, грибы - могут вызвать микозы)
2. споровые бациллы, для которых почва является резервуаром сохранения (споры сибирской язвы сохраняются в почве десятилетиями)
3. микробы и вирусы, попавшие в почву с испражнениями могут сохраняться в ней несколько часов или месяцев (заразность их зависит от количества попадания в организм)

По эпидемиологическим показателям производятся исследования почвы с целью выделения патогенных микроорганизмов, что имеет значение особенно в военное время, когда увеличивается вероятность загрязнения раны землей.

Микрофлора воды


Вода как и почва является естественной средой обитания микроорганизмов. Видовой состав имеет много общего с микрофлорой почвы. Чем больше вода загрязнена, тем больше в ней микроорганизмов. Особенно много их в открытых водоемах и реках, вблизи населенных мест, где вода загрязнена хозяйственными стоками и нечистотами. Вода морей и океанов заселена микроорганизмами приспособившихся к жизни с повышенной концентрацией солей. Наибольшее количество микроорганизмов содержится в поверхностном слое придонного ила. Наиболее чистыми являются воды ледников и артезианских скважин.

Вода имеет большое эпидемиологическое значение, т.к. загрязненная вода содержит патогенные микроорганизмы. Загрязнение воды происходит при купании людей и животных и сбросе сточных вод. В воде могут содержаться возбудители холеры, брюшного тифа. Для предупреждения попадания инфекции применяют меры санитарной охраны водоемов и источников водоснабжения, а также проводятся очищения и обеззараживание воды в населенных пунктах.

Микрофлора воздуха


Воздух является средой обитания значительного количества микроорганизмов. С воздухом они переноситься на значительное расстояние. Особенностью является то, что в воздухе они могут сохраняться могут, но не размножаться. К постоянной микрофлоре воздуха относятся споры грибов и бактерий, сарцины и т.д. Наибольшее количество микрофлоры содержится в воздухе промышленных городов, наименьшее - в воздухе гор и лесов. В воздухе закрытых помещений значительно больше, особенно при скоплении людей. В верхних слоях атмосферы микроорганизмов меньше, чем в нижних, зимой меньше, чем летом. Патогенные микроорганизмы попадают в воздух вместе с капельками слюны и мокроты, при кашле, чиханьи, разговоре больных людей, а также с пылью, с загрязненных предметов и инфицированной почвы.

Воздушно-капельным или воздушно-пылевым путем в организм могут попасть возбудители дифтерии, коклюша, туберкулеза, вирусы гриппа и кори. С целью профилактики этих заболеваний в помещениях используют ультрафиолетовое излучение, дезинфицирующие растворы, ношение марлевых повязок.


Мой отдых
 
Форум » Медицина » II курс » Микробиология (Преподаватель: Сидорова Татьяна Александровна)
Страница 1 из 212»
Поиск:

My-medcollege © 2016-2012Конструктор сайтов - uCoz