1. Визначення мікробіології як науки. Галузі мікробіології. Предмет і завдання медичної мікробіології. Тенденції розвитку сучасної мікробіології. Значення медичної мікробіології в практичній діяльності лікаря стоматолога
 Скачать 0.51 Mb.
|
|
Броді́ння - біохімічний процес розкладу вуглеводів, що відбувається під впливом мікроорганізмів або їх ферментів. Ферменти: -супероксиддисмутаза-конвертує О2 в Н2О2 у аеробів та факультативних анаеробів -каталаза(пероксидаза)-розщеплює Н2О2 до Н2О і О2 Методи вирощування анаеробних бактерій 16. Ферменти мікроорганізмів, їх роль в обміні речовин. Використання для диференціації бактерій. Ферменти патогенності Ферменти бактерій підрозділяються на екзо- і ендоферменти. Ендоферменти функціонують тільки усередині клітки. Вони каталізують реакції біосинтезу й енергетичного обміну. Екзоферменти виділяються кліткою в середовищі та каталізують реакції гідролізу складних органічних сполук на більш прості, доступні для асиміляції мікробною кліткою. До них відносяться гідролітичні ферменти, що грають винятково важливу роль у харчуванні мікроорганізмів. Харчування мікроорганізмів здійснюється завдяки наявності в клітині різних ферментів, які каталізують всі життєво необхідні реакції. У залежності від умов утворення ферментів їх розділяють на конститутивні і індуцибельні. Конститутивними називають ферменти, синтезовані кліткою поза залежністю від субстрату, на якому розвиваються бактерії. Наприклад, ферменти гліколізу. Індуцибельні ферменти синтезуються тільки у відповідь на присутність у середовищі необхідного для клітки субстрату-індуктора Відомі також ферменти, які одержали назву аллостеричних. Аллостеричні ферменти відіграють важливу роль у тонкій регуляції метаболізму бактерій. Ферменти мікроорганізмів характеризують їх біологічні властивості і тому їх досліджують з метою ідентифікації бактерій. У залежності від субстрату гідролітичні ферменти прийнято поділяти на дві великі групи: - гідролітичні або цукролітичні ферменти, субстратом для який є різні цукри, а продуктами їх розщеплення - кислоти, спирти, альдегіди, Н2О ; - протеолітичні ферменти, що розщеплюють білки з утворенням поліпептидів, амінокислот, аміаку, індолу, сірководню. Деякі ферменти, так звані ферменти агресії, руйнують тканини і клітки макроорганізму, обумовлюючи тим самим поширення патогенних мікроорганізмів і їхніх токсинів в інфікованих тканинах. До таких ферментів відносяться плазмокоагулаза, нейрамінідаза, коллагеназа , лецитиназа , гіалуронідаза і деякі інші ферменти.(Гіалуронідаза стрептококів,Плазмокоагулаза стафілококів) 17.Ріст і способи розмноження бактерій.Механізми клітинного поділу,фази розмноження бактерій у стаціонарних умовах. Ріст-узгоджене збьільшення всіх структур і компонентів бактеріальної клітини,що призводить до зростання її маси. Розмноження-збільшення кількості бактеріальних клітин,яке відбувається в результаті бінарного поділу з утворенням із материнської клітини дочірніх,які є ідентичними,але не завжди рівноцінними за своїми властивостями(інеквальний поділ). Механізм поділу. Реплікація хромосом має напівконсервативний характер-кожна з ниток ДНК служить матрицею для комплементарного дочірнього ланцюга ДНК: 1.Прикріплення бакт. ДНК до цитоплазматичної мембрани. 2.Роз'єднання ниток ДНК за допомогою ферментів хелікази та топоізомерази. 3.Зв'язування SSB-білків з ланцюгами(попереджують скручування ланцюгів). 4.Утворення реплікативної виделки.Синтез компліментарних ДНК(ДНК-полімераза) 5.Утв. нової ДНК та прикріплення її на цитоплазмі поряд з материнською. 6.Утв. між двома ДНК двошарової мембрани. 7.Розділення бактерій повністю або частково(формув. угрупувань). Основним способом розмноження в бактерій є поперечний розподіл.У бактеріальних клітин розподілу передує подвоєння материнської ДНК.Кожна дочірня клітина одержує копію материнської ДНК.Процес розподілу вважається закінченим, коли цитоплазма дочірніх клітин розділена перегородкою.Клітки з перегородкою розподілу розходяться в результаті дії ферментів, що руйнують серцевину перегородки.Швидкість розмноження бактерій різна і залежить від виду мікробу, віку культури, живильного , середовища температури. При вирощуванні бактерій у стаціонарних умовах спостерігається кілька фаз росту культур: 1.Фаза адаптації — мікроби адаптуються до живильного середовища. 2.Фаза інтенсивного росту- збільшується розмір клітин. До кінця цієї фази починається розмноження бактерій. 3. Фаза логарифмічного інкубаційного росту — йде інтенсивний розподіл клітин. Триває ця фаза близько 5 годин. При оптимальних умовах бактеріальна клітина може поділятися кожні 15—30 хв. 4. Стаціонарна фаза — число бактерій,що з'явилися дорівнює числу відмерлих.Тривалість цієї фази виражається в годинах і коливається взалежності від виду мікроорганізмів. 5. Фаза відмирання — характеризується загибеллю клітин в умовах виснаження живильного ісередовища і нагромадження в ній продуктів метаболізму мікроорганізмів. 18. Бактеріологічний метод дослідження. Етапи виділення чистої культури бактерій ті її ідентифікації Методи бактеріологічного дослідження дозволяють виявити патогенні мікроорганізми. Бактеріологічне дослідження необхідне для уточнення діагнозу вибору методу лікування, для визначення чутливості мікрофлори до різних лікарських засобів, має велике значення для виявлення мікобактерії туберкульозу. Основні бактеріологічні дослідження: Виділень з ока, Виділень з носа, Виділень з вуха бактеріологічний посів , Грудного молока бактеріологічний посів , Жовчі бактеріологічний посів , Кала на дисбактеріоз бактеріологічний посів,Крові на стерильність бактеріологічний посів , Матеріалу з зубоясенної кишені бактеріологічний посів , Матеріалу з мигдалин бактеріологічний посів , Матеріалу з рани бактеріологічний посів ,Мокротиння з бронхів бактеріологічний посів , Сечі бактеріологічний посів , Спинномозкової рідини (ліквору) бактеріологічний посів , Урогенітальних виділень бактеріологічний посів . Етапи виділення чистих культур мікроорганізмів та їх ідентифікація Виділення чистої культури аеробних мікроорганізмів: Перший день (І етап дослідження) у стерильний посуд (пробірка, колба, флакон) забирають патологічний матеріал, вивчають за зовнішнім виглядом, консистенцією, кольором, запахом, готують мазок, фарбують і досліджують під мікроскопом. Посів проводять бактеріологічною петлею, за допомогою шпателя за методом Дригальського, ватно-марлевим тампоном. Чашки закривають, перевертають догори дном, підписують спеціальним олівцем, ставлять у термостат при оптимальній т (37 °С) на 18-48 год. Мета — одержати ізольовані колонії мікроорганізмів. Другий день (ІІ етап дослідження) на поверхні щільного живильного середовища мікроорганізми утворюють суцільний, густий ріст/ізольовані колоніїЧашки ретельно розглядають, вивчають ізольовані колонії, що виросли на поверхні агару Характеристика колоній – важлива складова частина роботи, мікроорганізмам кожного виду притаманні свої особливі колонії.. З підозрілих колоній готують мазки, забарвлюють за методом Грама для вивчення морфологічних та тинкторіальних властивостей збудників, досліджують рухомість бактерій у "висячій" чи "надавленій" краплі. Рештки досліджуваних колоній знімають із поверхні середовища, засівають на скошений агар/на сектори чашки Петрі із живильним середовищем для одержання чистої культури. Пробірки/ чашки з посівами – у термостат при оптимальній температурі на 18-24 год. Виготовляється мазок, забарвлюється, досліджується, а мікроорганізми засіваються петлею на поверхню щільного живильного середовища для одержання ізольованих колоній. Третій день (III етап дослідження) вивчають характер росту чистої культури мікроорганізмів, ідентифікують. Вивчають біохімічні властивості: цукролітичні, протеолітичні, пептолітичні, гемолітичні властивості, утворення ферментів декарбоксилаз, оксидази, каталази, плазмокоагулази. Існують спеціальні живильні середовища, які засівають м/о (строкатий ряд Гісса, МПБ, згорнута сироватка, молоко та ін.). На підставі вивчення морфологічних, культуральних, біохімічних, антигенних, біологічних та інших властивостей мікробів роблять остаточний висновок про ідентифікацію. 19.Вплив фізичних, хімічних та біологічних факторів на мікроорганізми. Стерилізація, методи, контроль за ефективністю стерилізації. Асептика. Антисептика. Фізичні: 1.Вплив температури(оптимальна темп. для розвитку таксономічної групи) За температурними параметрами мо поділяються на: Психрофіли-холодолюбні(15-20С) Мезофіли-(30-37С) Термофіли-теплолюбні(50-60С) 2.Вплив висушування(вміст води у вегетативних формах=75-85%).Більшість хвороботворних бактерій нормально функціонують при вологості 20%.Але є таке явище як ліофілізація-прискорене висушування у вакуумі із замороженого стану,що продовжує життєздатність мо. 3.Вплив прмененевої енергії(згубно діє на мо,використовується для знезаражування повітря, виробів мед. призначення,лікарських засобів) 4.Вплив осмотичного тиску(всередині організму людей мо адаптуються до осмотичного тиску фізіологічних рідин,ззовні-проявляють імунотолерантність(витримують зміни тиску)) 5.Вплив рН середовища(більшість мо існуюють у нейтральному рН(6,8-7,2),але також є адидофільні мо(рН 5,5-6) і алкалофільні (рН 8-9)) Хімічні: Одні хімічні речовини можуть використовуватися як поживні, інші не змінюють фізіологічної активності,бактеріостатичні-призупиняють ріст і розмноження,бактеріоцидні-знищують мо. Біологічні: Вплив одних мо на інші-симбіоз(асоціативний і конкурентний).Бактерії продукують бактеріоцини і антибіотики,що знищують інші види мо. Вплив специфічного та неспецифічного імунного захисту організму людини на мо. Стерилізація-сукупність фізичних і хімічних способів повного звільнення об'єкта стерилізації від усіх видів життєздатних форм мо. Методи:
Тиндалізація-роздрібнена стерилізація щоденним прогріванням до 56-58С по 60хв. протягом 5 діб. Кип'ятіння-стерилізація цільнометалічних інструментів,гумових виробів медичного призначення протягом 30-60 хв. Стерилізація парою(вологість підвищує чутливість мо до високи температур): -стерилізація текучою парою-щоденне 30 хв. Прогрівання протягом 3 діб у апараті Коха або автоклаві. -знезаражування парою з підвищеним тиском-стерилізація в автоклаві з такими параметрами : тиск-1 атмосфера,температура-121С, час-10хв.
-УФ-призводить дотокислення сульфгідрильних груп і пошкодження ДНК бактерій енергією випромінювання. -Гамма-промені-утворюють в мікробах вільні радикали, ушкоджує нуклеїнові кислоти і ферментні системи(використ. кобальт або цезій)
Хімічна газова стерилізація-використ. герметичну камеру-газовий стерилізатор. Антисептика-способи знищення небезпечних мо у ранах, на шкірі, слизових оболонках, та у порожнинах тіла з метою попередження розвитку та лікування інфекційних процесів. Асептика- комплекс антимікробних заходів деконтамінації об'єктів зовнішнього середовища,націлених на запобігання попадання мо в організм людини 20. Методи стерилізації, апаратура. Дезінфекція та стерилізація стоматологічних інструментів. -фізичний Тплова, ультразвукова, променева, електрострумом -фізико-хімічний Адсорбційно-фільтраційна, фільтри свічки, фільтри пластинки -хімічний Обробка: галоїдами, кислотами, альдегідами, лугами, ефірами, спиртами -біологічний Обробка антибіотиками Стерилізація стоматологічних інструментів: 1)перед стерилізаційне очищення (ручний спосіб: перекис водню + миючий засіб) 2)контроль якості перед стерилізаційної очистки 3)стерилізація інструментів в сухо жаровому стерилізаторі при t 180C протягом 1 год (Ріжучі інструменти та стоматологічні дзеркала стерилізують в 6% розчині перекису водню) Апаратура: газова горілка, електрична сушильна шафа, аптечні стерилізатори, автоклав 21.Походження та еволюція мо.Сучасна класифікація прокаріотів.Основні таксони.Систематика та номенклатура бактерій.Вид як основна таксономічна одиниця. Бактерії поряд з археями були одними з перших живих організмів на Землі, з'явившись близько 3,9-3,5 млрд років тому. Еволюційні взаємини між цими групами ще до кінця не вивчені, є як мінімум три основні гіпотези: Н. Пейс передбачає наявність у них спільного предка протобактеріі, Заварзін вважає архей тупиковою гілкою еволюції еубактерій,за третьою гіпотезою археї - перші живі організми, від яких походять бактерії. Еукаріоти виникли в результаті симбіогенеза з бактеріальних клітин набагато пізніше: близько 1,9-1,3 млрд років тому. Для еволюції бактерій характерний яскраво виражений фізіо-біохімічний ухил: при відносній бідності життєвих форм і примітивній будові, вони освоїли практично всі відомі зараз біохімічні процеси. 22. Систематика і номенклатура бактерій. Основні принципи систематики . Класифікація бактерій. Характеристика виду. Інфравидові варіанти Найбільш поширеною є класифікація Бергі, в якій царство Procaryote ділиться на 4 розділи:
Відповідно до новго кодексу номенклатури бактерій запроваджено такі міжнародні класифікаційні категорії царства Procaryote: Розділ – Клас – Порядок – Родина – Рід – Вид. Основною номенклатурною одиницею є вид. Основні принципи систематики: геносистематика ( визначення подібності і відмінності ДНК бактерій) + числова таксономія (визначає спорідненість між мікроорганізмами за подібністю численних характеристик) + класичні методи (враховують морфологію, біохімію, фізіологію та інші властивості бактеріальної клітини) В основі сучасної класифікації мікроорганізмів лежить розташуваня їх за таксонами на основі схожості споріднених ознак. Характеристика виду:
Інфравидові варіанти ґрунтуються на відмінності за якимсь незначними спадковими властивостями: антигенними – сировар; морфологічними – морфовар; хімічними – хемовар; біохімічними або фізіологічними - бровар; патогенністю – патовар; відношенні до фагів – фаговар. 24. Генотипова мінливість. Мутації, їх різновиди. Мутагени фізичні, хімічні, біологічні. Генетичні рекомбінації : трансформація, трансдукція, кон’югація. Спадкова (генотипова) мінливість у бактерій настає в результаті зміни генетичних структур. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості сформулював видатний російський генетик і селекціонер М.І. Вавилов. За цим законом, генетично близькі види і роди характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, вивчивши ряд форм у межах одного виду або роду, можна передбачити наявність форм із подібним поєднанням ознак у межах близьких видів або родів. Генетичною основою цього закону є те, що ступінь історичної спорідненості організмів прямо пропорційний кількості їхніх спільних генів. Спадкова мінливість може бути комбінативною і мутаційною. Комбінативна мінливість пов'язана із виникненням різних комбінацій алельних генів (рекомбінацій). Трнсформація – передача генетичного матеріалу від донора реципієнту за допомогою ізольованої ДНК Трнсдукція – перенесення бактеріофагом генетичного матеріалу від бактерії-донора до бактерії-реципієнта. Трансдукція: неспецифічна (можливе перенесення будь-якого маркера або кількох маркерів) і абортивна (внесений фагом фрагмент нуклеоїду не включається в нуклеоїд реципієнта) Конюгація – передача генетичного матеріалу від однієї клітини іншії безпосереднім контактом (редукований статевий процес) Мутації – стійкі спадкові зміни (морфологічні, культуральні, біохімічні) властивостей мікроорганізму, не пов’язані з рекомбінаційним процесом. Мутації: нуклеоїдні (спадкові зміни відбуваються в нуклеоїді) і цитоплазматичні (виникають у ДНК цитоплазми); великі (випадання великої ділянки гена) і малі. Біологічні мутагени: бактерії, а також гельмінти, актиноміцети, рослинні екстракти, живі вакцини, продукти окислення ліпідів.Мутагенну активність вірусів відкрито генетиком Шапіро Фізичними мутагенами називаються будь-які фізичні дії на живі організми, які виявляють або прямий вплив на ДНК або вірусну РНК, або опосередкований вплив через системи реплікації, репарації, рекомбінації Пр: іонізуюче випромінювання, радіоактивний розпад, ультрафіолетове випромінювання, альфа-і бета-випромінювання радіоактивних речовин і нейтронне випромінювання. Хімічні мутагени: різні алкілуючі з'єднання, деякі антибіотики, деякі харчові добавки, лікарські препарати, продукти переробки нафти й органічні розчинники. 25.Позахромосомні фактори спадковості бактерій. Плазміди, їх основні генетичні функції. Мігруючі елементи. Роль мутації, рекомбінації і селекції в еволюції мікробів. До позахромосомних факторів спадковості відносять плазміди, транспонози та IS-елементи. 1.Плазміди- незалежні генетичні елементи, що містять додаткові гени.Є незалежними репліконами, їх ДНК замкнена у кільце.Не об'єднані з бактеріальною хромосомою.При поділі бактерії розділяються між дочірніми клітинами випадково. Ф-ції плазмід:регулюють власну реплікацію та кількість утворюваних копій,виконують ряд інших функцій: стійкість до антибіотиків даної бактерійної популяції(R-плазміди), несуть гени вірулентності або токсинів(Ent-плазміди), детермінують синтез гемолізину і обумовлюють вірулентність деяких бактервй(Hly-плазміди, несуть гени синтезу білків, спрямованих проти інших бактерій(Col-плазміди), зумовлюють наявність у бактерій F-пілів та їх здатність обмінюватись генетичним матеріалом шляхом кон'югації(F-плазміди). Будова:складаються з модулів:основного реплікону і генів,які забезпечують перебіг реплікації. 2.Транспозони(мігруючі елементи): мобільні елементи ДНК, які пересуваються всередині хромосоми або в позахромосомну ДНК але в межах однієї клітини.Деякі,можуть переміщатися в інші клітини в процесі,що схожують на кон'югацію. Ф-ції: впливають на геном хазяїна, оскільки вбудовуються всередину генів або у близько прилеглі ділянки, порушуючи генну структуру чи підпорядковуючи експресію цих генів новим регуляторним елементам.Викликають багато хромосомних мутацій. Мутація-раптова стрибкоподібна зміна генотипу в організмі, що передається спадково, внаслідок чого виникають організми-мутанти. Доля мутантних організмів залежить від ступеня збереження їх життєздатності. Мутації у мо пов'язані з набуттям лікарської стійкості, надають їм селективних переваг в умовах повсюдного застосування антибіотиків та інших хіміопрепаратів. Рекомбінації: -трансформація-явище передачі генетичної інформації бактерії-реципієнта за допомогою ізольованої дезоксирибонуклеїнової кислоти бактерії-донора.Спричинює появу у трансформрваної клітини та її потомства нових ознак,характериних для донорської клітини. -трансдукція-перенесення спадкового матеріалу від клітини-донора до клітини- реціпієнта за допомогою помірного бактеріофага.Якщо ДНК донора не включається в хромосому реціпієнта, то при поділі клітин така ДНК передається тільки одній дочірній клітині(абортивна трансдукція),а якщо ДНК донора включається у зромосому реціпієнта-всім дочірнім клітинам. -кон'югація-передача хромосомного матеріалу клітини-донора клітині-реципієнту в процесі прямого контакту. |