1. Типы биотических взаимоотношений макро и микроорганизма
 Скачать 232.49 Kb.
|
|
14. Серологические реакции. Сущность и постановка реакции агглютинации.( см. в роспечать) 15. Окраска по Циль-Нильсену. 1. Фиксированный на пламени мазок покрывают полоской фильтровальной бумаги, наливают на нее карболовый раствор фуксина и подогревают; при появлении паров прекращают нагревание и оставляют краску на препарате еще на несколько минут (2—3 минуты). Дав препарату остыть, удаляют пинцетом бумажку и обмывают мазок водой. 2. Обесцвечивают препарат 5—10% водным раствором серной кислоты в течение 3—5 секунд (до желтоватого оттенка мазка). Вместо серной кислоты можно применить 5% раствор азотной или 3% раствор соляной кислоты. Мазок тщательно промывают водой. Споласкивают 96°спиртом. 5. Снова промывают водой. 6. Докрашивают в течение 3—5 минут леффлеровской метиленовой синькой или водным раствором 1: 1000 малахитовой зелени или метиловой зелени. 7. Краску смывают водой и препарат высушивают. Микроскопическая картина: туберкулезные палочки - рубиново красные, остальные, за исключением возбудителя паратуберкулеза, кислото - и спиртоустойчивых сапрофитов, - синие. Для обесцвечивания мазков при окраске по Циль-Нильсену вместо растворов кислот и спирта особо рекомендуется применение солянокислого алкоголя (соляной кислоты 3 мл+96° спирта 97 мл) до слабо заметного розоватого оттенка препарата. После этого мазок ополаскивают водой и докрашивают метиленовой синькой и т. д. по основной прописи. Указанным методом достигается одновременное испытание бацилл на кислото - и спиртоустойчивость. Среди видов кислотоустойчивых сапрофитов встречаются спиртоподатливые разновидности, палочки же туберкулеза и паратуберкулеза всегда кислото - и спиртоустойчивы. 16. Морфология риккетсий. Риккетсии – это многочисленная группа бактерий–паразитов, названная именем их первооткрывателя, американского ученого Г. Риккетса, Большая часть риккетсий является безвредными бактериями–симбионтами членистоногих (клещи, вши, блохи). Некоторые виды вызывают заболевания у человека. Согласно современной классификации, таксономическое положение этих бактерий выглядит следующим образом: они принадлежат к домену Бактерии, типу Протеобактерии, классу Альфа-протеобактерии, порядку Rickettsiales, семейству Rickettsiaceae, к которому относятся три рода, содержащие виды, патогенные для млекопитающих. К ним относятся: Rickettsia; Rochalimaea; Coxiella. К роду Rickettsia относятся восемь видов микроорганизмов, их принято подразделять на следующие группы. Вшиво-блошиные сыпные тифы: Rickettsia prowazekii (риккетсии Провачека); Rickettsia typhi, Ber; H. Mooser (риккетсии Музера). Клещевые пятнистые лихорадки: Rickettsia rickettsia; Rickettsia conorii; Rickettsia australis; Rickettsia sibirica; Rickettsia akari. Морфология. Морфология риккетсий достаточно разнообразна, так как они относятся к плеоморфным бактериям – микроорганизмам, обладающим морфологической изменчивостью. Внешние условия способны оказывать большое влияние не только на размеры, но и на форму бактерий. При благоприятных условиях риккетсии соизмеримы с крупными вирусами и имеют характерную палочкообразную форму (например, риккетсии Бернета) с размерами: 1. ширина в среднем 0,5 мкм; 2. длина от 0,4 до 2,0 мкм. При наступлении неблагоприятных условий микробы могут изменять форму на кокки, нитевидные или клетки неправильного вида. Строение клетки риккетсий соответствует нормам клеточного строения типичных прокариотов. В ней присутствует клеточная оболочка, протоплазма, ядерный материал. Как и все микробы, риккетсия не имеет ядра, а содержит ДНК, рибосомы и РНК. Наличие спор и капсул у этих бактерий не выявлено. Нехарактерным для грамположительных, но типичным для грамотрицательных микроорганизмов принято считать наличие у бактерий (например, Rickettsia conorii) трехслойной мембраны и поверхностного микрокапсулярного слоя. Характерная окраска – общая характеристика патогенных риккетсий: 1. окрашивание по Граму отрицательное; 2. окраска по Здродовскому насыщенно окрашивает микробы в рубиновый цвет, что позволяет легко их обнаружить на фоне синего клеточного ядра или голубой цитоплазмы; 3. по Романовскому-Гимзе микроорганизмы окрашиваются в сиреневый цвет. Исследования при помощи электронного микроскопа позволили выявить у некоторых видов рода Rickettsia волосовидные фимбрии (ворсинки на поверхности клетки), роль которых в физиологии этих микроорганизмов не выяснена. Для морфологии и ультраструктуры риккетсий характерны ряд особенностей, отличающие их от других прокариотов: 1. Клеточные стенки имеют капсулообразный слизистый покров. 2. Наличие в значительном количестве ненасыщенных жирных кислот в составе мембраны, что нехарактерно для бактерий. 3. В состав нуклеоида входит кольцевая хромосома. 4. Хотя все риккетсии – внутриклеточные паразиты (ни о каком симбиозе или мутуализме нет и речи), их метаболизм независим от обменных процессов, протекающих в клетке-хозяине. 5. Способность к индукции фагоцитоза посредством клеток эукариотов. 6. Клетки бактерий обладают адгезивными свойствами, что способствует их креплению и колонизации чужого организма. 7. Источником энергии для микробов является глутамат. 17. Морфология и строение микроскопических грибов. Грибы - это хемоорганотрофные микроорганизмы с эукариотической клеточной организацией, лишены фотосинтетических пигментов, широко распространены в природе. Грибы относят к царству Fungi (лат.) или Mycota (греч.), включающему в себя около 120000 видов. Наибольшее значение имеют микроскопические грибы, вызывающие порчу пищевых продуктов и патологию у животных и людей, - представители родов Aspergillus, PenicilHum, Mucor, Fusarium, Candida, Histoplasma, Coccidioides, Stachybotrys, Dendrodochium Морфология грибов. У большинства видов вегетативное тело (таллом) состоит из ветвящихся нитевидных клеток (гифов), образующих мицелий или грибницу. Нитевидные грибы (гифомицеты) условно называют плесневыми. Существуют и одноклеточные неветвящиеся грибы - дрожжи, дрожжеподобные. Различают мицелий субстратный, контактирующий с питательной средой, и воздушный, возвышающийся над нею. Попадая в субстрат, гифы растут концевыми участками и ветвятся радиально от центра инокуляции к периферии, формируя колонию. Для прикрепления к субстрату и потребления из него питательных веществ мицелий у некоторых видов образует корешкообразные выросты - ризоиды. К видоизменениям мицелия относят также склероции - округлые или продолговатые сплетения гифов, содержащие много питательных веществ, необходимых грибу при неблагоприятных условиях. По строению мицелия грибы подразделяют на два класса. Низшие грибы (фикомицеты). Этот класс характеризуется несептированным мицелием, который представлен одной сильно разветвленной гигантской клеткой без перегородок и с многочисленными ядрами. Высшие грибы (микомицеты) - Характеризуются септированным мицелием; гифы мицелия разделены перегородками (септы, септумы) на отдельные одноядерные или многоядерные клетки. Цитоплазма одной клетки сообщается с цитоплазмой соседней через пору вцентре перегородки. У некоторых высших грибов (дрожжи) мицелий отсутствует, а вегетативное тело представлено отдельными клетками с клеточной стенкой. Если в процессе деления или почкования дрожжевые клетки не расходятся, то .6разуются скопления клеток, которые называют ложным мицелием (псевдомицелием). Репродуктивный способ.Это размножение при помощи специализированных органов, у микроскопических грибов может быть половым и бесполым. Бесполое размножение осуществляют особые клетки, которые развиваются эндогенно (спорангиоспоры, зооспоры) или экзогенно (конидии). Спорангиоспоры - неподвижные, с твердой оболочкой, образуются обычно у низших грибов внутри шарообразных спорангиев, находящихся на особых ответвлениях гифов - спорангиеносцах. Зооспоры формируются в зооспорангиях у низших грибов, приспособленных к водному или полуводному образу жизни. Зооспоры подвижны. Конидии образуются у высших грибов на специализированных ответвлениях гифов - конидиеносцах. Конидии могут быть одноклеточными и многоклеточными, различной формы, окраски и разных размеров. Расположены одиночно или цепочками, а также в виде скоплений, образующих головку. Половое размножение: врезультате слияния ядер двух клеток и последующего редукционного деления образуются специализированные гифы с органами полового спороношения - сумками (асками у аскомицетов и базиднями у базидиомицетов). Внутри аска развиваются аскоспоры, на поверхности базидии - базидиоспоры. К аскомицетам относят дрожжи, некоторые плесневые грибы; к базидиомицетам - шляпочные, головневые и др. Грибы, способные кполовому размножению, называют совершенными, развивающиеся без полового цикла - несовершенными (Deuteromycetes). У совершенных грибов в цикле развития отмечены стадии бесполого и полового размножения. Особенности строения некоторых низших и высших грибов. К типичным представителям фикомицетов относят грибы рода Mucor (головчатая плесень). Размножаются фикомицеты половым путем, репродуктивным бесполым, а также оидиями и хламидоспорами. От несептированного мицелия отходят плодоносящие гифы - спорангиеносцы с округлым спорангием на конце, внутри которого развиваются эндоспоры - спорангиеспоры. При созревании спорангии разрываются и споры попадают в окружающую среду. К микомицетам относят грибы родов Penicillium, Aspergillus, Fusarium и другие. У грибов рода Penicillium (кистевидная плесень) мицелий и кодиеносцы септированы. Кондиеносцы ветвятся в верхней части один или несколько раз, образуя кисточки, на которых развиваются метулы с мутовками фиалид (метулы – цилиндрические клетки, мутовки – пучки или скопления клеток, фиалиды – конидиогенные клетки). От фиалид в виде цепочек отшнуровываются конидии. Грибы рода Aspeergillus (леечная плесень) характеризуются септированным мицелием и несептированными конидиеносцами с различной формы вздутиями на концах. На вздутиях расположены непосредственно фиалиды – носители цепочек конидий (головка одноярусная) или образуются метулы, на вершине которых развиваются пучки фиалид (головка двухъярусная). Головкой аспергилла называют вздутие кондиеносца с метулами, фиалидами и цепочками конидий. У грибов рода Fusarium мицелий септирован, обычно окрашен в розовый, фиолетовый или другой цвет. На воздушном мицелии формируются макро- и микроконидии. Макроконидии состоят из нескольких крупных клеток веретенообразной или серповидной формы. Микроконидии чаще одноклеточные, редко с одной – двумя перегородками. Вегетативное тело грибов Fusarium иногда образуют хламидоспоры, склероции. Дрожжи – представители класса Ascomycetes – одноклеточные организмы круглой или овальной формы с двухконтурной оболочкой и ядром. Размножение дрожжей происходит почкованием или делением; у некоторых видов – половым путем: споры полового размножения – аскоспоры развиваются эндогенно в сумках (асках). Клетка всех грибов состоит из клеточной стенки, цитоплазмы с цитоплазматической мембраной и эндоплазматической сетью, митохондриями, рибосомами, включениями, вакуолями, ядра или нескольких ядер. Особенности микроскопического исследования грибов. Обычно грибы исследуют в неокрашенном состоянии. На предметное стекло наносят каплю, состоящую из равных объемов воды, этанола и глицерина. Фламбированной иглой или микологическим крючком берут кусочек мицелия, помещают в каплю, жидкости на предметном стекле, нити мицелия осторожно расправляют препаровальной иглой и накрывают покровным стеклом. Микроскопируют с объективом х40 при затемненном поле зрения (опущен конденсор или уменьшен диаметр отверстия диафрагмы) или с применением иммерсионной системы. Дрожжи микроскопируют аналогичным образом, а также готовят из них мазки, окрашенные простым методом 18. Рост и размножение бактерий. Одним из проявлений жизнедеятельности микроорганизмов является их рост и размножение. Рост — это увеличение размеров отдельной особи. Размножение — способность организма к воспроизведению. Основным способом размножения у бактерий является поперечное деление, которое происходит в различных плоскостях с формированием многообразных сочетаний, клеток (гроздья, цепочки, тюки и т. д.). У бактериальных клеток делению предшествует удвоение материнской ДНК. Каждая дочерняя клетка получает копию материнской ДНК. Процесс деления считается законченным, когда цитоплазма дочерних клеток разделена перегородкой. Клетки с перегородкой деления расходятся в результате действия ферментов, которые разрушают сердцевину перегородки. Скорость размножения бактерий различна и зависит от вида микроба, возраста культуры, питательной среды, температуры. При выращивании бактерий в жидкой питательной среде наблюдается несколько фаз роста культур: 1. Фаза исходная (латентная) — микробы адаптируются к питательной среде, увеличивается размер клеток. К концу этой фазы начинается размножение бактерий. 2. Фаза логарифмического инкубационного роста — идет интенсивное деление клеток. Длится эта фаза около 5 часов. При оптимальных условиях бактериальная клетка может делиться каждые 15—30 мин. 3. Стационарная фаза — число вновь появившихся бактерий равно числу отмерших. Продолжительность этой фазы выражается в часах и колеблется в зависимости от вида микроорганизмов. 4. Фаза отмирания — характеризуется гибелью клеток в условиях истощения питательной среды и накопления в ней продуктов метаболизма микроорганизмов. 5ч 10 15 20 25 30 35 40 45 Время нед нед Если питательная среда, в которой культивируются микроорганизмы, будет обновляться, то можно поддерживать фазу логарифмического роста. При размножении на плотных питательных средах бактерии образуют на поверхности среды и внутри нее типичные для каждого микробного вида колонии. Колонии могут быть выпуклыми или плоскими, с ровными или неровными краями, с шероховатой или гладкой поверхностью и иметь различную окраску: от белой до черной. Все эти особенности (культуральные свойства) учитывают при идентификации бактерий, а также при отборе колоний для получения чистых культур. Чтобы знать, как получить чистую культуру того или иного микроорганизма, надо внимательно ознакомиться с практической частью данной главы. 19. Строение микробной клетки (постоянные и временные структуры). Структурные компоненты бактериальной клетки делят на 2 вида: - основные структуры (клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана с ее производными, цитоплазма с рибосомами и различными включениями, нуклеоид); - временные структуры (капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки, эндоспоры, образующиеся лишь на определенных этапах жизненного цикла бактерий). Основные структуры. Клеточная стенка находится с внешней стороны от цитоплазматической мембраны. Цитоплазматическая мембрана не входит в состав клеточной стенки. Функции клеточной стенки: - защита бактерий от осмотического шока и других повреждающих факторов; - определение формы бактерий; - участие в метаболизме бактерий. Клеточная стенка пронизана порами, через которые происходит транспорт экзотоксинов бактерий. Толщина клеточной стенки составляет 10–100 нм. Основной компонент клеточной стенки бактерий - пептидогликан или муреин, состоящий из чередующихся остатков N-ацетил-N-глюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединенных гликозидными связями. В 1884 году Х. Грам предложил метод окраски бактерий с помощью генцианвиолета, йода, этилового спирта и фуксина. Все бактерии в зависимости от окраски по Граму подразделяют на 2 группы: грамположительные и грамотрицательные бактерии. Клеточная стенка грамположительных бактерий плотно прилегает к цитоплазматической мембране, ее толщина составляет 20-100 нм. В ней имеются тейхоевые кислоты (полимеры глицерина или рибита), а также в небольших количествах полисахариды, белки и липиды. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий многослойна, ее толщина составляет 14-17 нм. Внутренний слой (пептидогликан) образует тонкую непрерывную сетку. Внешний слой состоит из фосфолипидов, липопротеина и белков. Белки наружной мембраны прочно связаны с пептидогликановым слоем. Различное содержание пептидогликана в клеточной стенке обусловливает различную окраску бактерий. У грамотрицательных бактерий содержание пептидогликана составляет 1-10%, а у грамположительных – от 50 до 90%. Грамположительные бактерии окрашиваются в синий (фиолетовый) цвет, а грамотрицательные бактерии – в красный цвет. В некоторых условиях бактерии лишаются способности полностью или частично синтезировать компоненты клеточной стенки, в результате чего образуются протопласты, сферопласты и L-формы бактерий. Сферопласты – это бактерии с частично разрушенной клеточной стенкой. Они наблюдаются у грамотрицательных бактерий. Протопласты - это формы, полностью лишенные клеточной стенки. Они образуются грамположительными бактериями. L-формы бактерий - это мутанты бактерий, частично или полностью утратившие способность синтезировать пептидогликан клеточной стенки (бактерии с дефектной клеточной стенкой). Свое название они получили от названия института Листера в Англии, где были открыты в 1935 году. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) и ее производные. Цитоплазматическая мембрана (плазмолемма) - это полупроницаемая липопротеидная структура бактериальной клетки, отделяющая цитоплазму от клеточной стенки. Она составляет 8-15% сухой массы клетки. Ее разрушение приводит к гибели клетки. При электронной микроскопии выявлено ее трехслойное строение. Цитоплазматическая мембрана представляет собой комплекс белков (50-75%) и липидов (15-20%). Основная масса липидов представлена фосфолипидами. Кроме того, в составе мембраны обнаружено небольшое количество углеводов. ЦПМ бактерий выполняет следующие функции: - барьерная функция (молекулярное “сито”); - энергетическая; - избирательный перенос различных органических и неорганических молекул и ионов с помощью специальных переносчиков – транслоказ или пермеаз; - репликация и последующее разделение хромосомы. В процессе роста клетки цитоплазматическая мембрана образует многочисленные впячивания (инвагинаты), получившие название мезосом. Цитоплазма - это содержимое бактериальной клетки, ограниченное цитоплазматической мембраной. Она состоит из цитозоля и структурных элементов. Цитозоль - гомогенная фракция, включающая растворимые компоненты РНК, ферменты, продукты метаболизма. Структурные элементы - это рибосомы, внутрицитоплазматические мембраны, включения и нуклеоид. Рибосомы - органоиды, осуществляющие биосинтез белка. Они состоят из белка и РНК. Представляют собой гранулы диаметром 15-20 нм. Одна бактериальная клетка содержит от 5000 до 50000 рибосом. Рибосомы являются местом синтеза белка. В цитоплазме прокариотов обнаруживаются различные включения, представляющие запасные вещества клетки. Из полисахаридов в клетках откладываются гликоген, крахмал и крахмалоподобное вещество - гранулеза. Полифосфаты содержатся в гранулах, называемых волютиновыми, или метахроматиновыми, зернами. Нуклеоид является ядром у прокариотов. Он состоит из одной замкнутой в кольцо двуспиральной нити ДНК, которую рассматривают как бактериальную хромосому. У нуклеоида отсутствует ядерная оболочка. Кроме нуклеоида в бактериальной клетке обнаружены внехромосомные генетические элементы – плазмиды, которые представляют собой небольшие кольцевые молекулы ДНК, способные к автономной репликации. Роль плазмид состоит в том, что они кодируют дополнительные признаки, дающие клетке преимущества в определенных условиях существования. Наиболее распространены плазмиды, детерминирующие признаки антибиотикорезистентности бактерий (R-плазмиды), синтез энтеротоксинов (Ent-плазмиды) или гемолизинов (Hly-плазмиды). К временным структурам относятся капсула, жгутики, пили, эндоспоры бактерий. Капсула - это слизистый слой над клеточной стенкой бактерии. Вещество капсул состоит из нитей полисахаридов. Капсула синтезируется на наружной поверхности цитоплазматической мембраны и выделяется на поверхность клеточной стенки в специфических участках. Функции капсулы: - место локализации капсульных антигенов, определяющих вирулентность, антигенную специфичность и иммуногенность бактерий; - защита клеток от механических повреждений, высыхания, токсических веществ, заражения фагами, действия защитных факторов макроорганизма; - способность прикрепления клеток к субстрату. Жгутики – это органы движения бактерий. Жгутики не являются жизненно важными структурами, поэтому могут присутствовать у бактерий или отсутствовать в зависимости от условий выращивания. Количество жгутиков и места их расположения у разных бактерий неодинаково. В зависимости от этого выделяют следующие группы жгутиковых бактерий: - монотрихи – бактерии с одним полярно расположенным жгутиком; - амфитрихи – бактерии с двумя полярно расположенными жгутиками или имеющие по пучку жгутиков на обоих концах; - лофотрихи – бактерии, имеющие пучок жгутиков на одном конце клетки; - перитрихи – бактерии с множеством жгутиков, расположенных по бокам клетки или на всей ее поверхности. Химический состав жгутиков представлен белком флагеллином. К поверхностным структурам бактериальной клетки относятся также ворсинки и пили. Эти структуры участвуют в адсорбции клеток на субстрате (ворсинки, пили общего типа) и в процессах переноса генетического материала (половые пили). Они образованы специфическим гидрофобным белком пилином. У некоторых бактерий в определенных условиях образуются покоящиеся формы, которые обеспечивают переживание клеток в течение длительного времени в неблагоприятных условиях - эндоспоры. Они устойчивы к неблагоприятным факторам внешней среды. Расположение спор в клетке: - центральное (возбудитель сибирской язвы); - субтерминальное - ближе к концу (возбудитель ботулизма); - терминальное – на конце палочки (возбудитель столбняка). |