Главная страница
Навигация по странице:

  • Третья проблема о способе появления и размножения микроор- ганизмов

  • Роберт Кох

  • И. Ивановский (1864 - 1920

  • С.Н. Виноградский (1856 - 1953

  • Пауль Эрлих (1854 -1915

  • 1.3. Значение научной деятельности Луи Пастера в развитии микробиологии

  • 1.4. Общая характеристика основных групп микроорганизмов

  • Эукариоты (простейшие, дрожжи и нитчатые грибы)

  • Прокариоты (бактерии и археи)

  • Курс лекций по общей микробиологии основам вирусологии двух частях


    Скачать 4.07 Mb.
    НазваниеКурс лекций по общей микробиологии основам вирусологии двух частях
    Дата28.08.2022
    Размер4.07 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаdlya_zo_pruntova_kurs_lekciy_po_obschey_mikrobiologii_i_osnovam_.docx
    ТипКурс лекций
    #654755
    страница2 из 20
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

    Вторая основная проблема о микробной природе инфекционных заболеваний также была решена в морфологический период развития микробиологии. Первыми высказали предположения о том, что заболева-ния вызывают невидимые существа, древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460 - 377 гг. до н.э.), Авиценна (ок. 980 - 1037 гг.) и др. Несмотря на


    10


    то, что появление болезней теперь уже связывалось с открытыми микроор-ганизмами, необходимы были прямые доказательства. И они были полу-чены русским врачом-эпидемиологом Д.С. Самойловичем (1744 - 1805 гг.). Микроскопы того времени имели увеличение примерно в 300 раз


    • не позволяли обнаружить возбудителя чумы, для выявления которого, как сейчас известно, необходимо увеличение в 800 - 1000 раз. Чтобы дока-зать, что чума вызывается особым возбудителем, он заразил себя отделяе-мым бубона больного чумой человека и заболел чумой. К счастью, Д.С. Самойлович остался жив. Впоследствии героические опыты по само-заражению для доказательства заразности того или иного микроорганизма провели русские врачи Г.Н. Минх и О.О. Мочутковский, И.И. Мечников и др. Но приоритет в решении вопроса о микробной природе инфекционных заболеваний принадлежит итальянскому естествоиспытателю А. Баси (1773 - 1856 гг.), который впервые экспериментально установил микроб-ную природу заболевания шелковичных червей, он обнаружил передачу болезни при переносе микроскопического грибка от больной особи к здо-ровой. Но большинство исследователей были убеждены в том, что причи-нами всех заболеваний являются нарушения течения химических процес-сов в организме.


    Третья проблема о способе появления и размножения микроор-
    ганизмов была решена в споре с господствовавшей тогда теорией самоза-рождения. Несмотря на то, что итальянский ученый Л. Спалланцани в се-редине XVIII в. наблюдал под микроскопом деление бактерий, мнение о том, что они самозарождаются (возникают из гнили, грязи и т.д.), не было опровергнуто. Это было сделано выдающимся французским ученым Луи Пастером (1822 -1895 гг.),который своими работами положил начало со-временной микробиологии.


      • этот же период начиналось развитие микробиологии в России. Ос-новоположником русской микробиологии является Л.Н. Ценковский (1822 - 1887 гг.).Объекты его исследований-простейшие,водоросли,грибы.Оноткрыл и описал большое число простейших, изучил их морфологию и циклы развития, показал, что нет резкой границы между миром растений и животных. Им была организована одна из первых пастеровских станций в России и предложена вакцина против сибирской язвы (живая вакцина Цен-ковского).


    11


    ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (ВТОРАЯ ПОЛОВИНА XIX в.)

    Бурное развитие
    микробиологии в XIX в. привело к открытию многих микроорганизмов:
    клубеньковых бактерий, нитрифицирующих бактерий, возбудителей
    многих инфекционных болезней (сибирская язва, чума, столбняк,
    дифтерия, холера, туберкулез и др.), вируса табачной мозаики, вируса
    ящура и др. Открытие новых микроорганизмов сопровождалось изучением
    не только их строения, но и их жизнедеятельности, то есть на смену
    морфолого-систематическому изучению первой половины XIX в. пришло
    физиологическое изучение микроорганизмов, основанное на точном
    эксперименте. Поэтому вторую половину XIX в. принято называть
    физиологическим периодом в развитии микробиологии.
    Этот период характеризуется выдающимися открытиями в области микробиологии, и его без преувеличения можно было бы назвать в честь гениального французского ученого Л. Пастера Пастеровским, потому что научная деятельность этого ученого охватывала все основные проблемы, связанные с жизнедеятельностью микроорганизмов. Подробнее об основ-ных научных открытиях Л. Пастера и их значении для охраны здоровья людей и хозяйственной деятельности человека будет сказано в § 1.3.
    Первым из современников Л. Пастера, кто оценил значение его от-крытий, был английский хирург Дж. Листер (1827 - 1912 гг.), который, ос-новываясь на достижениях Л. Пастера, впервые ввел в медицинскую прак-тику обработку всех хирургических инструментов карболовой кислотой, обеззараживание операционных и добился снижения числа смертельных








    исходов после операций.







    Одним из основоположников медицинской







    микробиологии является Роберт Кох (1843 -







    1910 гг.),которому принадлежит разработка ме







    тодов получения чистых культур бактерий, окра







    ска бактерий при микроскопии, микрофотогра







    фии. Известна также сформулированная Р. Ко







    хом триада Коха, которой до сих пор пользуются







    при установлении возбудителя болезни. В 1877 г.







    Р. Кох выделил возбудителя сибирской язвы, в







    1882 г. - возбудителя туберкулеза, а в 1905 г. ему







    была присуждена Нобелевская премия за откры-

    Р. Кох

    тие возбудителя холеры.





    12




    • физиологический период, а именно в 1867 г., М.С. Воронин опи-сал клубеньковые бактерии, а почти через 20 лет Г. Гельригель и Г. Виль-фарт показали их способность к азотфиксации. Французские химики Т. Шлезинг, А. Мюнц обосновали микробиологическую природу нитрифи-кации (1877 г.), а в 1882 г. П. Дегерен установил природу денитрификации, природу анаэробного разложения растительных остатков. Российский уче-ный П.А. Костычев создал теорию микробиологической природы процес-сов почвообразования.


    Наконец, в 1892 г. русский ботаник Д.
    И. Ивановский (1864 - 1920 гг.)открыл вирустабачной мозаики. В 1898 г. независимо от Д.И. Ивановского этот же вирус был описан М. Бейеринком. Затем был открыт вирус ящура (Ф. Леффлер, П. Фрош, 1897 г.), желтой лихорадки (У. Рид, 1901 г.) и многие другие вирусы. Однако увидеть вирусные частицы стало возможным
    только после изобретения электронного микроскопа, так как в световые микроскопы они не видны. К настоящему времени царство




    вирусов насчитывает до 1000 болезнетворных

    видов. Только за последнее время открыт ряд новых Д. И. Ивановский

    вирусов, в том числе
    вирус, вызывающий СПИД. Несомненно, что период открытия новых ви-русов и бактерий и изучения их морфологии и физиологии продолжается до настоящего времени.
    С.Н. Виноградский (1856 - 1953 гг.)и голландский микробиолог М. Бейеринк (1851 - 1931 гг.)ввели микроэкологический принцип иссле-дования микроорганизмов. С.Н. Виноградский предложил создавать спе-цифические (элективные) условия, дающие возможность преимуществен-ного развития одной группы микроорганизмов, открыл в 1893 г. анаэроб-ный азотфиксатор, названный им в честь Пастера Clostridium pasterianum, выделил из почвы микроорганизмы, представляющие совершенно новый тип жизни и получившие название хемолитоавтотрофных.
    Микроэкологический принцип был развит и М. Бейеринком и при-менен при выделении различных групп микроорганизмов. Через 8 лет по-сле открытия С.Н. Виноградским азотфиксатора М. Бейеринк выделил в


    13


    аэробных условиях Azotobacter chroococcum, исследовал физиологию клу-беньковых бактерий, процессы денитрификации и сульфатредукции и т.д. Оба этих исследователя являются основоположниками экологического на-правления микробиологии, связанного с изучением роли микроорганизмов


    • круговороте веществ в природе.




      • концу XIX в. намечается дифференциация микробиологии на ряд частных направлений: общая, медицинская, почвенная.


    ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (НАЧАЛО ХХ в.)


    • наступлением ХХ в. начинается новый период в микробиологии, к которому привели открытия XIX в.


    Работы Л. Пастера по вакцинации, И.И. Мечникова по фагоцитозу, П.Эрлиха по теории гуморального иммунитета составили основное содер-жание этого этапа в развитии микробиологии, по праву получившего на-звание иммунологического.
    Пауль Эрлих (1854 -1915 гг.)-немецкий врач,бактериолог и био-химик, один из основоположников иммунологии и химиотерапии, выдви-нувший гуморальную (от лат. humor - жидкость) теорию иммунитета. Он считал, что иммунитет возникает в результате образования в крови анти-тел, которые нейтрализуют яд. Подтверждением этому было открытие ан-титоксинов - антител, нейтрализующих токсины у животных, которым вводили дифтерийный или столбнячный токсин (Э. Беринг, С. Китазато).
    И.И. Мечникова (1845 - 1916 гг.) тоже поправу считают основоположником русской мик-робиологии и иммунологии. Его основные науч-| ные интересы были сосредоточены на проблеме



    изучения взаимоотношений организма-хозяина и | микроорганизма-паразита. Его главные научные I
    открытия касаются изучения иммунитета.


      • 1883 г. он сформулировал фагоцитарную теорию иммунитета. Невосприимчивость человека




    • повторному заражению была известна давно, но природа этого явления была непонятна даже после


    И.И. Мечников того, как стала широко применяться вакцинация против многих заболеваний. И.И. Мечников показал, что
    защита организма от болезне-


    14


    творных бактерий - это сложная биологическая реакция, в основе которой лежит способность фагоцитов (макро- и микрофаги) захватывать и разру-шать посторонние тела, попавшие в организм, в том числе бактерии. Ис-следования И.И. Мечникова по фагоцитозу убедительно доказали, что, по-мимо гуморального, существует клеточный иммунитет.
    И.И. Мечников и П. Эрлих были научными противниками на протя-жении многих лет, каждый экспериментально доказывал справедливость своей теории. Впоследствии оказалось, что противоречия между гумо-ральным и фагоцитарным иммунитетами нет, так как эти механизмы осу-ществляют защиту организма совместно. И в 1908 г. И.И. Мечникову со-вместно с П. Эрлихом была присуждена Нобелевская премия за разработку теории иммунитета.
    Иммунологический период характеризуется открытием основных ре-акций иммунной системы на генетически чужеродные вещества (антиге-ны): антителообразование и фагоцитоз, гиперчувствительность замедлен-ного типа (ГЗТ), гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ), толе-рантность, иммунологическая память.
    Особенно бурное развитие получили микробиология и иммунология


    • 50 - 60 гг. двадцатого столетия. Этому способствовали важнейшие от-крытия в области молекулярной биологии, генетики, биоорганической хи-мии; появление новых наук: генетической инженерии, молекулярной био-логии, биотехнологии, информатики; создание новых методов и использо-вание научной аппаратуры.


    Иммунология является основой для разработки лабораторных мето-дов диагностики, профилактики и лечения инфекционных и многих неин-фекционных болезней, а также разработки иммунобиологических препара-тов (вакцин, иммуноглобулинов, иммуномодуляторов, аллергенов, диагно-стических препаратов). Разработкой и производством иммунобиологиче-ских препаратов занимается иммунобиотехнология - самостоятельный раз-дел иммунологии. Современная медицинская микробиология и иммуноло-гия достигли больших успехов и играют огромную роль в диагностике, профилактике и лечении инфекционных и многих неинфекционных болез-ней, связанных с нарушением иммунной системы (онкологические, ауто-иммунные болезни, трансплантация органов и тканей и др.).



    15

    МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (С 50-х гг. ХХ в.)
    Он характеризуется рядом принципиально важных научных дости-жений и открытий:


      1. Расшифровка молекулярной структуры и молекулярно-биологической организации многих вирусов и бактерий; открытие про стейших форм жизни - «инфекционного» белка приона.




      1. Расшифровка химического строения и химический синтез некото рых антигенов. Например, химический синтез лизоцима (Д. Села, 1971 г.), пептидов вируса СПИДа (Р.В. Петров, В.Т. Иванов и др.).




      1. Расшифровка строения антител-иммуноглобулинов (Д. Эдельман,


    Р. Портер, 1959 г.).


      1. Разработка метода культур животных и растительных клеток и их выращивание в промышленных масштабах с целью получения вирусных антигенов.




      1. Получение рекомбинантных бактерий и рекомбинантных вирусов.




      1. Создание гибридом путем слияния иммунных В-лимфоцитов - продуцентов антител и раковых клеток - с целью получения моноклональ-ных антител (Д. Келлер, Ц. Мильштейн, 1975 г.).




      1. Открытие иммуномодуляторов - иммуноцитокининов (интерлей-кины, интерфероны, миелопептиды и др.) - эндогенных природных регу ляторов иммунной системы и их использование для профилактики и лече ния различных болезней.




      1. Получение вакцин с помощью методов биотехнологии и приемов генетической инженерии (гепатита В, малярии, антигенов ВИЧ и других антигенов) и биологически активных пептидов (интерфероны, интерлей - кины, ростовые факторы и др.).




      1. Разработка синтетических вакцин на основе природных или син тетических антигенов и их фрагментов.




    1. Открытие вирусов, вызывающих иммунодефициты.




    1. Разработка принципиально новых способов диагностики инфек ционных и неинфекционных болезней (иммуноферментный, радиоиммун ный анализы, иммуноблотинг, гибридизация нуклеиновых кислот). Созда ние на основе этих способов тест-систем для индикации, идентификации микроорганизмов, диагностики инфекционных и неинфекционных болез ней.


    16


    Л. Пастер

    Во второй половине ХХ в. продолжается формирование новых на-правлений в микробиологии, от нее отпочковываются новые дисциплины со своими объектами исследований (вирусология, микология), выделяются направления, различающиеся задачами исследования (общая микробиоло-гия, техническая, сельскохозяйственная, медицинская микробиология, ге-нетика микроорганизмов и т.д.). Было изучено много форм микроорганиз-мов и примерно к середине 50-х гг. прошлого века А. Клюйвером (1888 - 1956 гг.) и К. Нилем (1897 - 1985 гг.) была сформулирована теория биохи-мического единства жизни.



      • 1.3. Значение научной деятельности Луи Пастера в развитии микробиологии




    • дому, где помещалась лаборатория Л.



    Пастера, прибита доска с надписью «Здесь была лаборатория Л. Пастера:
    1857 г. -Брожение.
    1860 г. - Самопроизвольное зарождение.
    1865 г. - Болезни вина и пива.
    1868 г. - Болезни шелковичных червей.
    1881 г. - Зараза и вакцина.
    1885 г. -Предохранение от бешенства».
    Переоценить значение научных открытий Л. Пастера невозможно. Изучая молочнокислое, спиртовое, масляно-кислое брожения, он выяснил, что эти процессы вызывают определенные
    микроорганизмы. Исследуя «болезни» вина, болезни животных и человека, он экспериментально установил, что их вызывают также микроорганизмы. То есть Л. Пастер впервые показал, что микроорганизмы - это живые ор-ганизмы, полезные или вредные, активно воздействующие на окружаю-щую природу, в том числе и на человека, животных, растения. Принципи-ально новым было открытие Л. Пастером анаэробного способа существо-вания организмов, «жизни без кислорода» (на примере спиртового броже-ния).
    Теоретическим открытием Л. Пастера были его работы о невозмож-ности самозарождения. К середине XIX в. спор по этому вопросу приобрел


    17


    большую остроту и вышел за рамки научных дискуссий. В остроумном, гениальном по своей простоте опыте Л. Пастер показал, что самозарожде-ния не существует. Он поместил стерильный бульон в колбу, сообщав-шуюся с атмосферным воздухом через изогнутую S-образную трубку. В такой, по существу, открытой колбе бульон при длительном стоянии оста-вался прозрачным, потому что изогнутость трубки не давала возможности микроорганизмам проникнуть с пылью из воздуха в колбу. Вывод из этого опыта Л. Пастер сформулировал так: «Нет, сегодня не имеется ни одного известного факта, с помощью которого можно было бы утверждать, что микроскопические существа появились на свет без зародышей, без родите-лей, которые их напоминают. Те, кто настаивает на противоположном, яв-ляются жертвой заблуждения или плохо проделанных опытов, содержащих ошибки, которые они не сумели заметить или которых они не сумели из-бегнуть».


      • наконец, работы Л. Пастера в области изучения инфекционных бо-лезней животных и человека (болезнь шелковичных червей, сибирская яз-ва, куриная холера, бешенство) позволили ему не только выявить природу этих заболеваний, но и найти способ борьбы с ними. Поэтому его считают по праву основоположником медицинской микробиологии. Работы Л. Пас-тера были оценены по достоинству не только соотечественниками, но и получили международное признание. В 1888 г. для ученого на средства, собранные по международной подписке, был построен в Париже научно-исследовательский институт, носящий в настоящее время его имя. Пастер был первым директором этого института. В настоящее время филиалы ин-ститута Л. Пастера находятся во многих странах мира. Именно ученым Пастеровского института Л. Монтанье был открыт вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) параллельно с американским ученым Р. Галло.


    • 1.4. Общая характеристика основных групп микроорганизмов


    Со времени открытия микроорганизмов А. Левенгуком и до ХIХ в. их рассматривали как мельчайшие существа животного происхождения. Только во второй половине ХIХ в. немецкий биолог Э. Геккель (1834 - 1919 гг.) пришел к выводу, что микроорганизмы существенно отличаются от всех известных ранее представителей царств животных и растений, и предложил их выделить в отдельное царство Protista (протисты, первосу-18
    щества). В настоящее время нет общепринятой теории или представления об общей системе живого мира. Согласно одной точке зрения выделяют только два царства - Plantae (растения) и Animalia (животные), микроорга-низмы рассматриваются как примитивные растения или животные и соот-ветственно входят в состав одного из этих двух царств. Согласно второй точке зрения, по Э. Геккелю, микроорганизмы выделяют в самостоятель-ную группу по признаку малых (видимых только с помощью соответст-вующих приборов) размеров и связанных с этим специфических методов изучения.


      • конца ХIХ в. уже были данные о неоднородности микроорганиз-мов, в частности о различии в строении их клеток, поэтому их разделили на высшие и низшие протисты. Простейшие (одноклеточные животные), микроскопические водоросли (кроме сине-зеленых) и микроскопические грибы (плесени, дрожжи) были отнесены к высшим, а все бактерии и сине-зеленые водоросли (или цианобактерии) - к низшим протистам. Это деле-ние было проведено в соответствии с типом клеточной организации - про-кариотной или эукариотной. Низшие протисты имеют прокариотное строение клеток, а высшие - эукариотное.


    Чем отличаются прокариотный и эукариотный типы клеточной орга-низации?
    Прокариоты (от греч. karyon - ядро) - доядерные простейшие, одно-клеточные формы жизни, не имеющие ядерной мембраны и высокооргани-зованных органелл. Прокариотная клетка имеет, как правило, цитоплаз-матическую мембрану, образующую одну внутреннюю полость, в которой располагается нуклеоид (ДНК), он не отделен от цитоплазмы мембраной.


    • цитоплазме могут быть функционально специализированные структуры, но они не отделены от нее мембранами, то есть не образуют замкнутых полостей. Рибосомы прокариотной клетки 70S-типа.


    Эукариотная клетка имеет в отличие от прокариотной вторичныеполости. Ядро, митохондрии, хлоропласты и другие клеточные органеллы присутствуют только в эукариотной клетке. Наружные мембраны этих ор-ганелл (ядерная, мембрана митохондрий и др.) образуют вторичные полос-ти. Рибосомы эукариотной клетки 80S-типа. Основные черты прокариот-ной и эукариотной клеточных организаций представлены в табл. 1.



    19


    Таблица 1
    Некоторые морфологические и физиологические свойства эукариотических, прокариотических организмов и вирусов


    Свойство




    Биологический домен






















    Эукариоты

    Бактерии

    Археи

    Вирусы
















    Строение клетки

    Эукариотиче-

    Прокариоти-

    Прокарио-

    -




    ское

    ческое

    тическое




    Ядерная мембрана

    +

    -

    -

    -
















    Число хромосом

    >1

    1

    1

    1
















    Строение хромосом

    Линейное

    Циклическое

    Цикличе-

    Линейное










    ское

    или цик-













    лическое

    Муреин (пептидогликан) в

    -

    +

    -

    -

    клеточной стенке













    Липиды клеточной мем-

    Эфирсвязан-

    Эфирсвязан-

    Эфирсвя-

    -

    браны

    ные глицери-

    ные глицери-

    занные гли-







    ды, нераз-

    ды, нераз-

    цериды, раз-







    ветвленные,

    ветвленные,

    ветвленные,







    полиненасы-

    насыщенные

    насыщенные







    щенные

    или мононе-













    насыщенные






















    Стеролы клеточной мем-

    +

    -

    -

    -

    браны













    Органеллы (митохонд-

    +

    -

    -

    -

    рии и хлоропласты)













    Размер рибосом

    80S(цито-

    70S

    70S

    -




    плазменные)










    Движение цитоплазмы

    +

    -

    -

    -
















    Мейоз и митоз

    +

    -

    -

    -
















    Транскрипция и транс-

    -

    +

    +

    +

    ляция одновременная













    Аминокислотная ини-

    Метионин

    N-формил-

    Метионин

    Метионин

    циация синтеза белка




    метионин







    Ингибиция синтеза белка

    -

    +

    +

    -

    стрептомицином и













    хлорамфениколом













    Состав и строение жгу-

    Жгутик со-

    Жгутик по-

    Жгутик по-




    тиков

    держит набор

    строен из бел-

    строен из







    микротрубо-

    ковых (фла-

    белковых







    чек (из белка

    геллин)субъ-

    (флагеллин)

    -




    тубулина),

    единиц, обра-

    субъединиц,







    собранных в

    зующих спи-

    образующих







    группы 9 + 2

    раль

    спираль






















    20


    Прокариоты и эукариоты имеют определенное строение, формы жизнедеятельности и находятся в биоценотических отношениях с другими живыми существами, а также неживой природой. Как прокариоты, так и эукариоты состоят из структур, обеспечивающих их жизненные процессы, направленные на выживание и размножение.
    Из всего вышесказанного можно сделать заключение, что единая общепринятая точка зрения на систему живого мира до настоящего време-ни еще не выработана. Систематика микроорганизмов всѐ ещѐ находится в развитии. На сегодняшний день, основываясь на современных достижени-ях молекулярной биологии, генетической инженерии, в соответствии с та-кими признаками, как уровень организации генома, наличие и состав белок-синтезирующих систем и клеточной стенки, все известные живые сущест-ва делят на следующие биологические домены: эукариоты, бактерии, ар-хеи, вирусы и плазмиды.


      • прокариотам относят бактерии, сине-зеленые водоросли, или циа-нобактерии, и археи. Простейшие, дрожжи и нитчатые грибы - эукариоты. Вирусы и плазмиды тоже являются микроорганизмами, но представителя-ми неклеточных форм жизни.


    При таком разнообразии очень трудно дать определение понятия «микроорганизм». Главное отличие живого от неживого - наличие собст-венной генетической системы, которая обеспечивает наследственную не-прерывность и эволюцию данного организма, то есть его жизнь. Все струк-туры, которые имеют свою генетическую систему, рассматриваются как живые организмы. Исходя из этого понятие «микроорганизм» можно оп-
    ределить так: микроорганизмы - это невидимые невооруженным глазом
    представители всех царств жизни: эукариоты, бактерии, археи, вирусы и плазмиды, имеющие собственную генетическую систему и играющие важную и разнообразную роль в круговороте веществ и энергии в природе,


    • патологии человека, животных и растений.


    Эукариоты (простейшие, дрожжи и нитчатые грибы) имеют дифференцированное ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной мем-браной, аппарат митоза, ядрышко. Ядерная ДНК эукариот находится в комплексе с гистонами в соотношении 1:1; хромосомы эукариот построе-ны в виде регулярных компактных структурных единиц - нуклеосом, ко-торые состоят из белковой глобулы и обвивающего ее фрагмента ДНК раз-мером в 200 пар нуклеотидов. Хромосомы бактерий не имеют гистонов и


    21


    стабильных регулярных структурных единиц. Однако у бактерий обнару-жены гистоноподобные белки, но их содержится значительно меньше в расчете на хромосому, и они легко диссоциируют при выделении. Эука-риоты имеют рибосомы 80S, митохондрии или хлоропласты (в этих струк-турах содержатся рибосомы 70S), не содержат пептидогликана, все они аэ-робы. Дисциплина, изучающая простейших, называется протозоологией, а изучающая грибы - микологией.
    Прокариоты (бактерии и археи) - это организмы, у которых еще нет оформленного ядра, а есть лишь его предшественник - нуклеоид. Он представлен одной или несколькими хромосомами, которые состоят из ДНК и свободно располагаются в цитоплазме, не отграниченные от нее никакой мембраной. Прокариоты не имеют дифференцированного аппарата митоза, у них нет ядрышка, нет митохондрий и хлоропластов, рибосомы 70S, большинство имеют клеточную стенку, содержащую пептидогликан, которой нет у эукариот. Размеры варьируют от 1 до 20 мкм. Они аэробы и анаэробы.


    • 70-х гг. ХХ в. обнаружены микроорганизмы, структурно относя-щиеся к прокариотному типу, но значительно отличающиеся химическим строением важных клеточных макромолекул и способностью осуществ-лять уникальные биохимические процессы. Эти необычные прокариоты были названы вначале архебактериями, а в настоящее время переименова-ны в «археи». Типичные прокариоты, или бактерии, получили название бактерий (ранее эубактерии). Дисциплина, которая изучает эубактерии и архебактерии, называется бактериологией.


    Число известных архей по сравнению с бактериями чрезвычайно мало. Основные отличия архей от бактерий: в химическом составе клеточной жесткой стенки нет пептидогликана; у архей особая структура липидов, иной компонентный состав РНК-полимераз; повторяющиеся последова-тельности в составе хромосомной ДНК; наличие интронов в генах тРНК и рРНК; иной химический состав и строение рибосом. Сходство архей с эу-кариотами: наличие интронов в генах тРНК и рРНК; наличие в хромосом-ных ДНК повторяющихся последовательностей и остальные вышепере-численные признаки, а также рибосомы архей имеют сходство с рибосо-

    мами 70S и 80S.
    Подвижность микроорганизмов (прокариот и эукариот) обеспечива-ется жгутиками, которые различаются по химической структуре. Жгутики


    22




    • прокариот состоят из белка флагеллина и не содержат систем микротру-бочек. Жгутики у эукариот построены из белка тубулина и представляют собой систему микротрубочек, располагающихся по типу 9+2 и связанных базальным телом.


    Вирусы и плазмиды. Особое место среди микроорганизмов зани-мают вирусы (от лат. virus - яд) - мельчайшие простейшие формы жизни, стоящие на грани между живым и неживым, не способные жить и размно-жаться вне животной, растительной или иной клетки. Их геном представ-лен либо ДНК, либо РНК; у них отсутствуют собственные системы био-синтеза белка и мобилизации энергии, поэтому они являются абсолютны-ми внутриклеточными паразитами. В состав вирусов, кроме нуклеиновых кислот, входят белки, ферменты. Еще более просто устроены прионы - «инфекционные» белковые частицы, лишенные генетического материала, то есть нуклеиновой кислоты. Вирусы и прионы являются облигатными (обязательными) внутриклеточными паразитами.
    Прокариоты, как правило, размножаются вне клетки, однако могут являться факультативными внутриклеточными паразитами; только некото-рые из бактерий (риккетсии, хламидии) являются облигатными внутрикле-точными паразитами. Эукариоты устроены значительно сложнее, чем про-кариоты. Об этом можно судить по объему генома, то есть числу генов, со-ставляющих генетический аппарат клетки. У эукариотов его объем в де-сятки и сотни раз больше, чем у прокариотов. Так, если у вирусов объем генома состоит примерно из 10 - 100, у бактерий - из 1000 - 5000, то у простейших - из 10 000 и более генов. Размеры отдельных представителей микромира колеблются от 0,01 - 0,4 мкм, или 10 - 400 нм (вирусы), до 10 и более мкм (бактерии, грибы, простейшие).
    Микроорганизмы играют огромную роль в природе и жизни челове-ка. Они обеспечивают круговорот веществ и энергии в природе, плодоро-дие почв, поддержание газового состава атмосферы и других природных процессов. Подавляющее большинство микроорганизмов безвредно для человека, а многие из них полезны. В частности, микроорганизмы, насе-ляющие кожу и слизистые оболочки, желудочно-кишечный и урогени-тальный тракты, составляют экологическое единство с организмом челове-ка и поддерживают постоянство некоторых процессов его жизнедеятель-ности (эндоэкология). Многие микроорганизмы используются человеком при получении жизненно необходимых продуктов и материалов.


    23


    Микроорганизмы, которые не оказывают неблагоприятных влияний на организм человека и не вызывают у него заболеваний, называют непа-тогенными, или сапрофитами. Однако имеется группа микроорганизмов, вызывающих у человека различные заболевания, патологические процес-сы. Эти микроорганизмы называются патогенными (от греч. pathos - бо-лезнь); они живут и питаются за счет органических субстратов. Количест-во патогенных микроорганизмов огромно - более 3000 видов (бактерии, вирусы, грибы), из них более 1000 видов составляют вирусы. При соответ-ствующих условиях, главным образом снижении сопротивляемости орга-низма, сапрофиты могут вызывать болезни, то есть вести себя как патоген-ные микроорганизмы. Такие микроорганизмы называют условно-патогенными.
    Приблизительно 3000 видов бактерий и архей и более 1000 вирусов известны сегодня, но это число, вероятно, меньше одного процента от всех видов, существующих в природе.


    24


    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20


    написать администратору сайта