1. Классификация микроорганизмов по морфологическим свойствам, и их расположение в мазке. Привести примеры. Шаровидныебактери и
 Скачать 265.13 Kb.
|
Форма 1 Раздел 1: Общая и частная микробиология 1.Классификация микроорганизмов по морфологическим свойствам, и их расположение в мазке. Привести примеры. Ш а р о в и д н ы е б а к т е р и и — кокки (coccus— зерно) имеют правильную сферическую или эллипсовидную форму. Одни из них располагаются беспорядочно (микрококки), другие парами (диплококки), третьи — цепочками из трех и более кокков (стрептококки), четвертые — в виде пакетов, состоящих из четырех (тетракокки) или восьми (сардины) кокков. Это связано с особенностями их деления. В том случае, если они делятся в разных плоскостях, то образуются скопления, напоминающие виноградную гроздь (стафилококки). Деление в двух взаимоперпендикулярных плоскостях приводит к образованию тетракокков, в трех — сарцин. При делении в одной плоскости дочерние клетки могут не отходить друг от друга, образуя диплококки и цепочки кокков — стрептококки. Патогенные бактерии чаще всего представлены стафилококками, стрептококками, реже микрококками. Па л о ч к о в и д н ы е б а к т е рии, имеющие цилиндрическую форму, различаются по размерам, форме клеток и их концов, а также по расположению. Большинство из них имеют длину, превышающую их перечник. Другие представляют собой крупные палочки с утолщениями на концах либо с обрубленными или заостренными концами. Они могут беспорядочно располагаться в виде одиночных клеток, парами — диплобактерии, в виде цепочек — стрептобактерии. Патогенные виды относятся ко всем перечисленным формам палочковидных бактерий. Из в и т ы е ф о р мы б а к т е р и й представлены изогнутыми, изгибы которых имеют один или несколько оборотов спирали. Спириллы и спирохеты. _____кокки__________ _____палочки___________ ___спиралевидные________ Стафилококки кишечная палочка трепонема Стрептококки антракоид борелия гонококки клостридии лептоспиры 2.Структуры бактериальной клетки и их функции. Укажите основные и дополнительные компоненты. Бактериальная клетка окружена внешней оболочкой, которая состоит из капсулы, капсулоподобной оболочки и клеточной стенки. От их состава зависит способность клетки воспринимать анилиновые красители (тинкториальные свойства). К а п с у л ы в зависимости от степени выраженности подразделяют на микро- и макрокапсулы. Капсула несет многообразные функции: защитную, предохраняя клетку от неблагоприятных условий среды обитания, и адгезивную, способствуя ≪прилипанию≫ к поверхности (рецепторам) клетки хозяина. У некоторых бактерий с ними связаны патогенные и антигенные свойства. К л е т о ч н а я с т е н к а (КС) представляет собой биогетерополимерсложного химического состава, который покрывает всю поверхность прокариотической клетки. Состав этого биогетерополимеране одинаков у разных бактерий. Жг у т и к и . На поверхности ряда бактериальных клеток располагаются жгутики. В их состав входит белок флагелин,который по своей структуре относится к сократимым белкам типа миозина. Жгутики прикрепляются к базальному телу, состоящему из нескольких дисков, вмонтированных в цитоплазматическую мембрану и КС. Количество и расположение жгутиков у разных бактерий неодинаково. Монотрихи имеют на одном из полюсов клетки только один жгутик, лофотрихи— пучок жгутиков, у амфитриховжгутики расположены на обоих полюсах клетки, а у перитрихов — по всей ее поверхности. Пи л и (pi/i, синоним ворсинки, фимбрии) — тонкие полые нити белковой природы длиной 0,3-10 мкм, толщиной 10 нм, покрывающие поверхность бактериальных клеток. В отличие от жгутиков не выполняют локомоторную функцию. По своему функциональному назначению подразделяются на несколько типов. Пили 1 общего типа обусловливают прикрепление или адгезию бактерий к определенным клеткам организма хозяина. Их количество велико — от нескольких сотен до нескольких тысяч на одну бактериальную клетку. Адгезия является первоначальной стадией любого инфекционного процесса. Пили 2 типа (синоним: конъюгативные, или половые, пили — sexpili) участвуют в конъюгации бактерий (см. 6.8.3), обеспечивающей перенос части генетического материала от донорной клетки к реципиентной. Они имеются только у бактерий-доноров в ограниченном количестве (1-4 на клетку). Ц и т о п л а з м а т и ч е с к а я м е м б р а н а (ЦМ) является жизненно необходимым структурным компонентом бактериальной клетки. Она ограничивает протопласт, располагаясь непосредственно под клеточной стенкой. ЦМ выполняют жизненно важные функции, нарушение которых приводит бактериальную клетку к гибели. Ме з о с о м ы являются производными ЦМ. Они имеют неодинаковое строение у разных бактерий, располагаясь в разных частях клетки либо в виде концентрических мембран, либо пузырьков, трубочек, либо в форме петли, характерной в основном для грамотрицательных бактерий. Мезосомы связаны с нуклеоидом. Они участвуют в делении клетки и спорообразовании. Ци т о п л а з м а у прокариот, так же как и у эукариот, представляет собой сложную коллоидную систему, состоящую из воды (около 75%), минеральных соединений, белков, РНК и ДНК, которые входят в состав органелл нуклеоида, рибосом, мезосом, включений. Н у к л е о и д является эквивалентом ядра эукариот, хотя отличается от него по своей структуре и химическому составу. Р и б о с о м ы у бактерий представляют собой рибонуклеопротеиновые частицы размером 20 нм, состоящие из двух субъединиц 30S и 50S. Перед началом синтеза белка происходит объединение этих субъединиц в одну — 70S. В отличие от клеток эукариотов рибосомы бактерий не объединены в эндоплазматическую сеть. Бактериальные рибосомы, являющиеся белоксинтезирующими системами клеток, могут стать ≪мишенью≫ для действия многих антибиотиков. В к л ю ч е н и я являются продуктами метаболизма про- и эукариотическихмикроорганизмов, которые располагаются в их цитоплазмеи используются в качестве запасных питательных веществ. Сп о р ы бактерий можно рассматривать как форму сохранения наследственной информации бактериальной клетки в неблагоприятных условиях внешней среды. 3.Опишите структуру клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов У грамположительных бактерий пептидогликан связан с тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами за счет чего он имеет многослойную структуру. Тейхоевые кислоты являются производными риботола или глицерина. Они пронизывают пептидогликан насквозь или находятся на его поверхности. Липотейхоевые кислоты имеют такое же строение, но закреплены в цитоплазматической мембране. Они также пронизывают пептидогликан или располагаются между ним и мембраной. С пептидогликаном могут быть связаны белки, которые располагаются снаружи. Например, белокАу стафилококков, белок М у стрептококков. Все компоненты клеточной стенки грамположительных бактерий могут синтезироваться в избытке, и в этом случае они секретируются в окружающую среду. У грамотрицательных бактерий пептидогликаноднослоен и покрытнаружной мембраной с мозаичным строением. В ее состав входит липопротеид, образующий глобулярный слой в результате ковалентной связи с пептидогликаном. Он покрыт пластинчатой мембраноподобной структурой, состоящей из фосфолипидов, липополисахарида (ЛПС) и белков. Наружная мембрана пронизана белками-поринами — своеобразными выводными каналами, которые обеспечивают диффузию химических веществ из внешней среды в микробную клетку. У грамотрицательных бактерий между клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной расположено периплазматическое пространство,заполненное гидролитическими ферментами, рибонуклеазой 1, фосфатазой, Р-лактамазой и др. В периплазматическом пространствепроисходит расщепление большинства питательных веществ, поступающих в бактериальную клетку. 4.Простые и сложные методы окраски. Определение и примеры. Техника окраски по Граму. Простыми методами окрашивания называют окрашивание препаратов каким-либо одним красителем. Чаще всего при этом используется фуксин, генциановый фиолетовый, метиленовый синий. При сложных методах окрашивания на один и тот же препарат воздействуют несколькими красящими веществами, одно из которых называется основным, другие – дополнительными. Метод окраски по Граму является важным диагностическим методом. Все бактерии по отношению к окраске по Граму делятся на грамположительные - темно-фиолетового цвета и грамотрицательные - розового. Метод Ожешко. Используется раствор соляной кислоты в качестве протравы, разрыхляющей оболочку споры, которая плохо воспринимает красители. Методом Ожешко выявляют споры. Метод Нейссера используется для выявления зерен волютина. Мазок окрашивается уксуснокислым метиленовым синим 2-3 минуты, при этом происходит химическое взаимодействие красителя и волютина. Метод Бурри-Гинса используется для окраски капсульных бактерий и основан на том, что капсула не воспринимает красители. Капсулу выявляют негативным контрастированием фона по Бурри. Универсальным методом окраски микроорганизмов является окраска по Романовскому-Гимзе (смесью азура, эозина и метиленового синего). Этот метод используют при исследовании риккетсий, хламидий, спирохет. Окраска кислотоустойчивых бактерий по методу Циля-Нильсена Окраска по Граму Определить цель окраски по Граму Мазок поместить на мостик для окрашивания На мазок положить фильтровальную бумагу с генцианвиолетом так, чтобы закрыть весь препарат Бумагу залить водой и окрашивать препарат 1 мин. Пинцетом бумагу убрать Нанести раствор Люголя на 1мин. Мазок обработать спиртом и оставить на 30 сек. Промыть водой, держа мазок вертикально Нанести фуксин Пфейффера на 1 мин. Мазок промыть водой и высушить фильтровальной бумагой. 5.Рост и размножение микробов, время генерации, фазы размножения. Под ростом клетки понимают координированное воспроизведение всех клеточных компонентов и структур, ведущее в конечном итоге к увеличению массы клетки. Термином ≪размножение≫обозначают увеличение числа клеток в популяции. Большинство прокариот размножаются поперечным делением, некоторые почкованием. При размножении микробной клетки наиболее важные процессы происходят в ядре (нуклеоиде), содержащем всю генетическую информацию в двунитевой молекуле ДНК. Репликация ДНК происходит полуконсервативным способом, обеспечивающим равномерное распределение генетического материала между дочерними клетками. Надежность процесса репликации и правильность расхождения (сегрегация) дочерних цепей обеспечивается связью ДНК с цитоплазматической мембраной. Бактерии, как правило, характеризуются высокой скоростью размножения по сравнению с другими прокариотами. Скорость их размножения, помимо видовой принадлежности, зависит от состава питательной среды, pH, температуры, аэрации и других факторов. На плотных питательных средах бактерии образуют скопления клеток, называемые к о л о н и я м и . Размножение бактерий определяется временем генерации, т.е. периодом, в течение которого осуществляется деление клетки. Продолжительность генерации зависит от вида бактерий, возраста, популяции, состава питательной среды, температуры и других факторов. В оптимальных условиях время генерации у разных бактерий колеблется довольно в широких пределах: от 20 мин. у кишечной палочки до 14 ч у микобактерий туберкулеза, в связи с чем их колонии образуются через 18-20 ч либо через 3-6 недель соответственно.Кривая роста бактерий в жидкой питательной среде. При выращивании бактерий в жидкой питательной среде наблюдается последовательная смена отдельных фаз в развитии популяции, отражающая общую закономерность роста и размножения бактериальных клеток. I — исходная стационарная фаза начинается после внесения бактерий в питательную среду. В течение данной фазы число бактериальных клеток не увеличивается II — лаг-фаза, или фаза задержки размножения характеризуется началом интенсивного роста клеток, но скорость их деления остается невысокой. Две первые фазы можно назвать периодом адаптации бактериальной популяции, продолжительность которого определяется возрастом культуры, а также количеством и качеством питательной среды. III — лог-фаза, или логарифмическая (экспоненциальная) фаза, отличается максимальной скоростью размножения клеток и увеличением численности бактериальной популяции в геометрической прогрессии. Логарифмическая фаза у бактерий с коротким временем генерации продолжается несколько часов. IV — фаза отрицательного ускорения характеризуется меньшей активностью бактериальных клеток и удлинением периода генерации. Это происходит в результате истощения питательной среды, накопления в ней продуктов метаболизма и дефицита кислорода. 6. Классификация бактерий по типу дыхания и дайте их краткую характеристику Бактерии по типу дыхания подразделяются на облигатные аэробы микроаэрофилы факультативные анаэробы облигатные анаэробы Аэротолерантные Облигатные (строгие) аэробы развиваются при наличии в атмосфере 20% кислорода, содержат ферменты, с помощью которых осуществляется перенос водорода от окисляемого субстрата к кислороду воздуха. Микроаэрофилы нуждаются в значительно меньшем количестве кислорода, и его высокая концентрация хотя и не убивает бактерии, но задерживает их рост (актиноисцеты, бруцеллы, лептоспиры). Факультативные анаэробы могут размножаться как в присутствии, так и в отсутствие кислорода (большинство патогенных и сапрофитных микробов — возбудители брюшного тифа, паратифов, кишечная палочка). Облигатные анаэробы — бактерии, для которых наличие молекулярного кислорода является губительным (клостри-дии столбняка, ботулизма). Аэротолерантны емикроорганизмы не используют кислород для получения энергии, но могут существовать в его атмосфере. 7.Питательные среды и их классификация. Требования, предъявляемые к питательным средам. Культивирование бактерий в системах ин-витро осуществляется на питательных средах. Требования: Каждая питательная среда содержать воду. Для гетероорганотрофных бактерий в среде должен содержаться органический источник углерода и энергии. Углеводы, аминокислоты, органические кислоты, липиды, пептон. Источники азота, серы, фосфата, минеральные вещества, микроэлементы рН среды Осмотическое давление Питательные среды должны быть стерильными В зависимости от консистенции питательные среды могут быть: Жидкими Полужидкими Плотными. Плотность среды достигается добавлением агара. По составу: простые сложные В зависимости от назначения - элективные -обогащенные -дифференциально-диагностические -комбинированные 8.Ферменты бактерий. Опишите метод определения ферментативной активности микробов (E.coli, S.aureus). В основе всех метаболических реакций в бактериальной клетке лежит деятельность ферментов, которые принадлежат к 6 классам: Оксиредуктазы Трансферазы Гидролазы Лигазы Изомеразы Лигазы Ферменты, которые постоянно синтезируются в микробных клетках в определенных концентрациях, называют к о н с т и т у т и в ны ми. К ним относятся ферменты гликолиза. Ферменты, концентрация которых резко возрастает в зависимости от наличия соответствующего субстрата, называют и н д у ц и б е л ь н ы м и (≪индукция субстратом≫), К ним относятся ферменты транспорта и катаболизма лактозы — галактозидпермеаза, р-галактозидаза и галактозидацетилтрансфераза, р-лактамаза — фермент, разрушающий пенициллин. В отсутствие субстрата они находятся в бактериальной клетке в следовых концентрациях, а при наличии соответствующего индуктора их количество резко возрастает. Функциональная активность ферментов и скорость ферментативных реакций зависят от условий, в которых находится данный микроорганизм и прежде всего от температуры среды и ее pH. Для многих патогенных микроорганизмов оптимальными являются температура 37°С и pH 7,2-7,4. Для многих микроорганизмов таксономическим признаком служит способность разлагать определенные углеводы с образованием кислот и газообразных продуктов. Для выявления этого используют среды Гисса, содержащие различные углеводы (глюкозу, сахарозу, мальтозу, лактозу и др.). Для обнаружения кислот в среду добавлен реактив Андреде, который изменяет свой цвет от бледно-желтого до красного в интервале рН 7,2—6,5, поэтому набор сред Гисса с ростом микроорганизмов называют «пестрым рядом». Для обнаружения газообразования в жидкие среды опускают поплавки или используют полужидкие среды с 0,5% агара. Кишечная палочка разлагает углеводы с выделением кислоты и газа, стафилококки с образованием кислоты. | ||||||||
