лекции по микробиологии. Курс лекций по микробиологии пятигорск, 2008 Империя Доклеточные Империя Клеточные Надцарство Эукариоты
 Скачать 1.67 Mb.
|
|
Споры. Образование и строение: образуются внутри клетки вокруг нуклеоида. Нуклеоид покрывается плотной многослойной оболочкой, а остальная часть клетки отмирает. В составе споры мало воды, много липидов. В оболочке содержится дипиколинат кальция, который придает термоустойчивость. Споры имеют различную форму (круглая, овальная) и расположение в клетке. Расположение бывает: 1) центральное (возбудитель сибирской язвы); 2) терминальное – на конце палочки (возбудитель столбняка); 3) субтерминальное – ближе к концу палочки (возбудитель ботулизма, газовой гангрены). Диаметр споры может быть меньше, чем клетка и форма клетки не изменяется (возбудитель сибирской язвы). Но диаметр споры может быть больше, чем клетка, и форма клетки изменяется: в виде теннисной ракетки у возбудителя ботулизма, в виде барабанной палочки у возбудителя столбняка. Споры образуют не все бактерии, а бактерии с грамположительным типом строения клеточной стенки (фирмикутные бактерии). Патогенные бактерии образуют споры вне организма человека и животных. Функция: перенесение неблагоприятных условий среды. Споры обладают высокой устойчивостью к действию неблагоприятных физических (высушивание, высокая температура, УФ-лучи, замораживание) и химических факторов (спирты, кислоты и др.). Они находятся в состоянии покоя и сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени (споры возбудителя сибирской язвы хранятся в почве десятки лет). В благоприятных условиях спора прорастает и превращается в вегетативную форму. Споры погибают в автоклаве при 120 С в течение 15-20 минут и при действии сухого жара (150-170 С) в течение 1-2 часов. Обычными методами споры не окрашиваются. Споры окрашивают по методу Ожешко. Сущность метода. Используют сильные воздействия для разрыхления оболочки (протравливание HCl при подогревании), сильные красители (5 % карболовый фуксин Циля). Споры медленно воспринимают краску и с трудом отдают ее обесцвечивающим растворам (5 % H 2 SO 4 ), т.е. не обесцвечиваются. Споры окрашиваются фуксином в красный цвет, а вегетативные формы окрашиваются метиленовым синим в синий цвет. В природе споровые микробы широко распространены: в воздухе, воде, особенно в почве. Среди споровых бактерий имеются и болезнетворные. Спорообразование, форма и расположение спор являются видовыми признаками бактерий, что позволяет их отличать друг от друга. Нужно знать какие патогенные бактерии образуют споры, т.к. усложняются методы борьбы с инфекциями и применяются специальные способы стерилизации. О широком распространении споровых бактерий необходимо постоянно помнить при изготовлении лекарственных препаратов, стерильных растворов, а также при заготовке лекарственного растительного сырья. ЛЕКЦИЯ №3 Особенности строения спирохет, актиномицетов, риккетсий, хламидий¸ микоплазм, грибов и простейших. Методы исследования и медицинское значение. Спирохеты – это бактерии, относящиеся к отд. Gracilicutes, сем. Spirochaetaceae. Это длинные тонкие спирально извитые подвижные клетки (5 до 500 мкм х 0,2-0,75 мкм). Клетка покрыта тонкой клеточной стенкой как у грам «-» бактерий. Между клеточной стенкой и ЦПМ находится аксиальная нить, закрученная вокруг клетки, в результате чего образуются первичные завитки. Аксиальная нить состоит из флагеллиновых фибрилл, которые прикреплены к концам клетки и направлены друг к другу. Фибриллы сокращаются и спирохеты движутся. Они совершают вращательные, сгибательные и поступательные движения. При этом образуются вторичные завитки. Патогенными для человека являются три рода спирохет: р. Treponema, р. Borrelia, р. Leptospira. р. Treponema - 8-12 неглубоких одинаковых завитков. T. pallidum – возбудитель сифилиса. р. Borrelia - 3-8 неодинаковых завитков. Bor. recurrentis – возбудитель возвратного тифа. р. Leptospira - много мелких завитков (в виде веревки), концы изогнуты в виде крючков и имеют утолщения. При движении образуются вторичные завитки в виде букв S или С. L. interrogans – возбудитель инфекционной желтухи. Спирохеты плохо воспринимают красители (грам «- ») и окрашиваются по Романовскому-Гимзе или серебрением. По Романовскому-Гимзе боррелии окрашиваются в фиолетовый цвет, трепонемы – в слабо-розовый, а лептоспиры – в розовый. В живом виде их исследуют фазово-контрастной или темнопольной микроскопией. Актиномицеты (лучистые грибы) – это бактерии, относящиеся к отд. Firmicutes, сем. Actynomycetaceae. Клетки в виде ветвящихся нитей (гиф) без поперечных перегородок. Гифы переплетаются и образуют мицелий (как грибы). Мицелий бывает субстратный (врастает в питательную среду) и воздушный (на поверхности среды). Как и все бактерии, актиномицеты - прокариотами (не имеют оформленного ядра), а по Граму окрашиваются положительно, т.е. клеточная стенка у них как у грам «+» бактерий. Размножение: распад нитей на отдельные клетки (палочки, кокки) и спорами, которые образуются на концах воздушных гиф. К нокардиоподобным актиномицетам относится группа палочковидных или неправильной формы бактерий, иногда ветвящихся форм ( р. Corynebacterium, р. Mycobacterium, р. Nocardia). Они содержат в стенке миколовые кислоты и большое количество жиров и восков. Это придает им кислотоустойчивые свойства, поэтому они не обесцвечиваются серной кислотой. Их окрашивают по методу Циля-Нильсена. Для окраски используют 5% карболовый фуксин Циля, 5% раствор серной кислоты и метиленовый синий по Леффлеру. Сущность метода: кислотоустойчивые бактерии окрашиваются в красный цвет (цвет фуксина), т.к. миколовая кислота взаимодействует с карболовым фуксином и затем не происходит обесцвечивания серной кислотой. Остальные (некислотоустойчивые) бактерии обесцвечиваются и докрашиваются в синий цвет метиленовым синим. Таким образом, кислотоустойчивые бактерии можно отличить от других. Медицинское значение актиномицетов: 1) образуют антибиотики (стрептомицин, тетрациклин); 2) вызывают инфекционные заболевания (актиномикозы, туберкулез, дифтерию, нокардиозы). Риккетсии – это бактерии, которые относятся к отд. Gracilicutes, сем. Ricketsiaceae. Свое название получили в честь американского ученого Х.Т. Риккетса. Мелкие грамотрицательные палочки или кокки (полиморфные). Не имеют жгутиков, спор и капсул. Размножаются бинарным делением. Риккетсии – это облигатные внутриклеточные паразиты. Они размножаются только в живых клетках. Это свойство сближает их с вирусами. Но в отличие от вирусов их можно наблюдать в обычном световом микроскопе. Они выращиваются в желточном мешке куриного эмбриона, культурах живых клеток и тканях животных. Риккетсии окрашиваются по методу Романовского-Гимзы в розово-красный цвет. При окраске по П.Ф. Здродовскому риккетсии окрашиваются в рубиново-красный цвет, а клеточные элементы – в голубой (цитоплазма) или синий (ядро) цвет. Большинство риккетсий - паразиты членистоногих (свыше 40 видов). Некоторые виды вызывают заболевания у человека (риккетсиозы) Например, эпидемический сыпной тиф (переносчики этого заболевания – вши). Хламидии – это бактерии, которые относятся к отд. Gracilicutes, сем. Chlamydiaceae. Они имеют различную форму (шаровидную, овоидную, палочковидную) и размеры от 0,2 до 1,5 мкм . Грам «-». Хламидии – это облигатные внутриклеточные паразиты. У них не образуется АТФ. Хламидии – это энергетические паразиты. Выделяют 2 формы хламидий: 1) элементарные тельца (0,3 мкм) – вне клетки; способны заражать другие клетки;2) ретикулярные тельца (до 1,5 мкм) – внутри клетки, они способные к бинарному делению. В результате этого в клетке образуются микроколонии хламидий, которые находятся в вакуоли. Затем они распадаются на элементарные тельца и покидают клетку. Клетка погибает, а элементарные тельца заражают новые клетки. Хламидии окрашиваются по методу Романовского-Гимзы. В живом состоянии обнаруживают при фазово-контрастной микроскопии. Вызывают у человека заболевания: трахому, орнитоз, конъюнктивит и др. Микоплазмы – это бактерии, которые относятся к отд. Tenericutes, классу Mollicutes (мягкокожие). Это самые мелкие грам"-" бактерии (0,3-0,9 мкм). Главная черта– отсутствие клеточной стенки. Клетки окружены только ЦПМ, поэтому они имеют разнообразную форму: кокки, палочки, колбовидные, грушевидные или нитевидные (до 150 мкм). Снаружи ЦПМ – капсулоподобный слой, в цитоплазме – нуклеоид, рибосомы, мезосомы. Спор не образуют. Большинство микоплазм неподвижны, но у некоторых имеются структуры, которым приписывают функцию движения. На плотной среде образуют колонии, напоминающие яичницу (непрозрачная центральная часть окружена просвечивающимся периферическим кругом). Микоплазм обнаруживают в живом состоянии при фазово-контрастной микроскопии и путем электронной микроскопии. Вызывают заболевание у человека по типу острой респираторной инфекции (Mycoplasma pneumonia). Грибы – это организмы, сочетающие свойства растений и животных и выделенные в отдельное царство Грибы (Mycota). Это царство относится к эукариотам (ядерным организмам). Грибы отличаются более сложным, чем бактерии, строением. Грибы – это одно- и многоклеточные организмы. Среди них имеются микроскопические формы. Грибы разнообразны по внешнему виду, местам обитания и физиологическим функциям. Грибы состоят из длинных тонких ветвящихся нитей – гиф. Совокупность их образует грибницу или мицелий. У низших грибов (фикомицетов) гифы не имеют перегородок, и мицелий представляет собой как бы одну гигантскую клетку с большим числом ядер. У высших грибов (эумицетов) гифы разделены перегородками (септами) на отдельные клетки с одним или несколькими ядрами (в центре перегородки остается пора, через которую перетекает цитоплазма). Клетки грибов покрыты твердой оболочкой из хитина. В цитоплазме клетки имеется ядро с ядерными мембранами, митохондрии, лизосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, вакуоли с запасными веществами (важнейшее из них – гликоген). У грибов различают вегетативное (почкование, фрагментация гиф), бесполое и половое размножение при помощи спор. Грибы, которые размножаются бесполым и половым путем, называются совершенными. Грибы, у которых отсутствует половой путь размножения, называют несовершенными. Медицинская микробиология изучает грибы, имеющие микроскопические размеры (и др. грибы), вызывающие заболевания человека, животных, лекарственных растений, а также грибы, которые образуют антибиотики. Грибы рода Mucor (головчатая плесень) относятся к зигомицетам. Распространены в почве, воздухе; селятся на хлебе, овощах, навозе и т.п. Мицелий не имеет перегородок, многоядерный, сильно ветвится. При бесполом размножении у мукора образуются вертикальные плодоносящие гифы – спорангиеносцы, на концах которых развиваются шаровидные спорангии в виде головки. Внутри спорангия образуются многочисленные споры (эндоспоры). Половое размножение осуществляется путем образования зигоспор. Представители вызывают мукоромикозы легких, головного мозга и др. органов. Грибы рода Aspergillus (леечная плесень) относятся к аскомицетам. Такое название они получили потому, что при половом размножении образуют сумку (аск), в которой находится 4 или 8 гаплоидных аскоспор. Имеют септированный мицелий. При бесполом размножении на концах плодоносящих гиф – конидиеносцах - образуются утолщения – стеригмы с цепочками экзоспор – конидий (стеригма с отходящими конидиями напоминает струи жидкости, льющиеся из лейки). Некоторые виды аспергилла вызывают аспергиллезы и афлатоксикозы. Грибы рода Penicillium (зеленая плесень, кистевик) относятся к аскомицетам. Мицелий септирован. Плодоносящая гифа имеет вид кисточки, т.к. конидиеносец разветвляется на более мелкие структуры – стеригмы, от которых отходят цепочки конидий. Из некоторых видов пеницилла (P. notatum, P. chrysogenum) был получен первый антибиотик – пенициллин. Имеются патогенные виды, вызывающие заболевания у человека – пенициллинозы. Представителями аскомицетов являются и дрожжи. Они не имеют мицелия. Это – одноклеточные грибы. Клетки имеют овальную форму (3-15 мкм). Размножаются бинарным делением, почкованием или половым путем с образованием аскоспор. Большинство – сапрофиты. Их способность вызывать спиртовое брожение используется в хлебопечении, пивоварении и т.д. Некоторые виды вызывают заболевания – дрожжевые микозы (бластомикозы). К аскомицетам относится и возбудитель эрготизма – гриб спорынья (Claviceps purpurea), паразитирующий на злаках. Грибы рода Candida относятся к дейтеромицетам (несовершенным грибам). Их называют дрожжеподобными грибами. Они также делятся почкованием, клетки имеют овальную форму (2-5 мкм). Отличаются тем, что при почковании образуют псевдомицелий: почкующиеся дочерние клетки не отходят от материнской, а вытягиваются в нити. Размножаются при помощи хламидоспор, которые образуются бесполым путем на концах псевдомицелия. Вызывают у человека заболевания – кандидозы – поражения кожи, слизистых оболочек и внутренних органов. Чаще кандидоз возникает как эндогенная инфекция. Так, C. albicaus – это представитель нормальной микрофлоры человека и вызывает заболевание при нарушении обычных соотношений в микробных ассоциациях (например, при длительной и неправильной антибиотикотерапии). К несовершенным грибам относятся многие патогенные виды – возбудители трихофитии, микроспории, парши, эпидермофитии. Микроскопическое исследование грибов производят в неокрашенных препаратах – в "раздавленной" или "висячей" капле. Простейшие составляют подцарство Protozoa, принадлежащее к царству Животные (Animalia). Это одноклеточные эукариотические организмы (5-30 мкм). Простейшие включают 7 типов, из которых 3 типа имеют патогенных представителей. Строение клеток простейших соответствует эукариотам: мембрана (пелликула) – аналог ЦПМ; ядро (одно или несколько) с ядрышком и ядерной оболочкой, эндоплазматическая сеть, митохондрии, лизосомы, многочисленные рибосомы. Некоторые имеют опорные фибриллы. Имеют специальные сократительные и пищеварительные вакуоли. Питаются путем фагоцитоза или образуют специальные структуры. Передвигаются при помощи жгутиков, ресничек, путем образования псевдоподий. Размножение осуществляется простым делением и половым путем. Царство Animalia Подцарство Protozoa тип Sarcomastigophora тип Apicomlexa К жгутиконосцам (п/тип Mastigophora) относятся простейшие, имеющие один или несколько жгутиков (органы движения) и ундулирующую мембрану у трипаносом и трихомонад. К ним относятся такие патогенные представители, как: - трипаносомы – возбудители африканского трипаносомоза (сонной болезни) и американского трипаносомоза (болезни Шигаса); - лейшмании – возбудители кожного и висцерального лейшманиозов; - трихомонады – поражают кишечник и мочеполовые пути человека; - лямблии – возбудители лямблиоза (заболевания тонкой кишки). К саркодовым (п/тип Sarcodina) относится дизентерийная амеба, паразитирующая в толстом кишечнике. Передвигается при помощи псевдоподий. Половой путь размножения отсутствует. В жизненном цикле встречаются следующие формы: цисты (четырехядерные), мелкая вегетативная, крупная вегетативная и тканевая формы. Вегетативные (просветные) формы обитают в просвете кишечника, питаясь его содержимым, и не наносят вреда. При снижении резистентности организма они внедряются в слизистую оболочку кишечника и превращаются в тканевую форму, питающуюся клетками стенки кишечника и эритроцитами. В результате на слизистой оболочке образуются язвы, и развивается амебная дизентерия (кишечный амебиаз). Вегетативные формы во внешней среде погибают. Цисты устойчивы. Класс Sporozoa (тип Apicomlexa) представлен только паразитическими формами. К нему относятся возбудители малярии, токсоплазмозов, кокцидиозов, саркоцистозов, пневмоцистоза. Возбудитель малярии – малярийный плазмодий – имеет сложный жизненный цикл, характеризующийся чередованием полового размножения (спорогонии в организме самки комаров рода Anopheles) и бесполого (шизогонии в клетках тканей и эритроцитах человека). Возбудитель токсоплазмоза – токсоплазма – имеет форму полулуний. Это заболевание распространено среди всех млекопитающих. Заражение человека происходит от животных. Токсоплазмы могут проникать через плаценту и п/тип Sarcodina (Саркодовые) дизентерийная амеба класс Sporozoa (Споровики) малярийный плазмодий, токсоплазмы тип Ciliophora инфузория балантидий п/тип Mastigophora (Жгутиконосцы) трипаносомы, лейшмании, трихомонады, лямблии поражать нервную систему и глаза плода. К типу Ciliophora относится возбудитель балантидиаза – равнореснитчатая инфузория Balantidium coli. Тело ее покрыто многочисленными ресничками, при помощи которых инфузория передвигается. В клетке имеется два ядра. Балантидиаз – тяжелая форма колита с поражением толстого кишечника. Источник заражения – свиньи, у которых балантидий паразитирует в кишечнике. Простейших исследуют в живом виде или применяют сложные методы окраски. По Романовскому-Гимзе цитоплазма окрашивается в синий цвет, а ядро в красный. ЛЕКЦИЯ № 4 Особенности строения и жизнедеятельности вирусов и бактериофагов. Препараты бактериофагов для лечения и профилактики инфекционных заболеваний. Вирусы не имеют клеточного строения. Это неклеточные формы жизни. Они относятся к царству Vira. Размеры выражаются в нанометрах (нм); 1 нм = 10 -3 мкм. Они не видны в световой микроскоп и проходят через бактериальные фильтры. Вирусы были открыты в 1892 г. Д.И. Ивановским. В настоящее время известно больше, чем 600 возбудителей вирусных инфекций у человека: оспы, бешенства, гриппа, паротита, кори, полиомиелита, клещевого энцефалита, геморрагической лихорадки, СПИДа и др. Вирусы – это облигатные внутриклеточные паразиты. Они проникают в живую клетку и размножаются внутри клетки. Поэтому на искусственных питательных средах вирусы расти не могут. Выделяют две формы вирусов: а) внеклеточная форма – |