Главная страница
Навигация по странице:

  • Микроорганизмы

  • Луи Пастер (1822-1895гг.)

  • Маркус Антониус фон Пленчиц

  • Развитие вирусологии

  • Проблема прионных болезней

  • Простейшие

  • Лекция № 1 Введение. Формирование микробиологии как науки. Предм. Лекция 1. Введение. Формирование микробиологии как науки. Предмет и задачи. Систематика микроорганизмов


    Скачать 61.56 Kb.
    НазваниеЛекция 1. Введение. Формирование микробиологии как науки. Предмет и задачи. Систематика микроорганизмов
    Дата28.06.2022
    Размер61.56 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛекция № 1 Введение. Формирование микробиологии как науки. Предм.docx
    ТипЛекция
    #618853

    Лекция №1. Введение. Формирование микробиологии как науки. Предмет и задачи. Систематика микроорганизмов.



    Отто Ран (1945) писал, что древние философы ломали голову над тем, сколько ангелов может уместиться на кончике иглы. Мало кто из них представлял тогда, что есть живые существа, настолько малые, что на этом кончике может разместиться несколько их сотен.
    Микробиология – наука об организмах, которые слишком малы, чтобы разглядеть невооруженным глазом, поэтому были названы микроорганизмами.

    Особенности микроорганизмов:

    • малая величина;

    • большая интенсивность метаболизма (большую соотношение поверхности к объему, позволяющее большую интенсивность обмена веществ);

    • пластичность метаболизма – индуцибильных ферментов до 10%.


    Микроорганизмы - организмы, диаметр которых не превышает 1 мм.
    В таксономическом отношении микроорганизмы достаточно разнообразны:

    бактерии, вирусы, прионы, грибки, простейшие, некоторых многоклеточных животных, многие водоросли.

    16 в. - итальянский врач Фракасторо – попытался создать теорию причины заразных болезней - теорию «живого контагия», разработал систему предохранительных мероприятий. Благодаря своим трудам, считается основоположником современной науки эпидемиологии.

    О жестоких эпидемиях, свирепствовавших в средине века на дальнем и среднем Востоке и унесших в определенные периоды большую часть населения, имеется много упоминаний в исторических текстах. В эти же времена в Европе (1347-1353гг.) свирепствовала болезнь, которую называли «черная смерть». Чума сохранилась в памяти людей, так как тогда из-за нее обезлюдели целые области. Другое страшное заболевание – оспа - сопровождало человечество вплоть до 20 столетия. О ее способе распространения, передаче от человека к человеку и инфекционности знали больше, чем о чуме. Кроме того, ее легче было распознать, так как оставалиь видимые признаки – оспенные рубцы. Достаточно долго её считали детской болезнью, с которой можно справиться на ранних стадиях. В те годы болело примерно 80% населения, многие из которых умирали (с 1800 г. – около 30%). Оспа была основной причиной того, что население не увеличивалось, несмотря на высокую рождаемость. Уже в средние века люди знали, что болезнь передается через непосредственный контакт, либо одежду или посредством муха, а раз переболев человек становится не восприимчивым. Выдающийся ученый Джироламо Фракастро, итальянский врач, ученый, поэт, живший в Вероне еще до того времени, когда благодаря Левенгуку бактерии стали видимыми писал в своем труде («О контагии и контагиозных болезнях и их лечении»), что инфекция передается при непосредственном соприкосновении (contagium). Contagium он представлял как маленькие тельца, которые вызывают всегда одну и ту же болезнь. Другая возможность заражения – это передача через зараженные предметы, такие кА постель, одежда, утварь и т.п, которые соприкасаются с больными людьми, и это заразный материал сохраняется еще 2-3 года. В качестве примера Фракастро приводил чумную лихорадку, чахотку и другие.

    1667 г. - Антоний ван Левенгук (1632-1723гг.) - впервые описал с помощью микроскопа микробную клетку и, таким образом, положил начало микробиологии. Левенгук хотел выяснить, что придает остроту семенам перца, и при этом обнаружил живых существ, которые развиваются при разложении этих семян. Он ставил целью решить одни проблемы, а открыл нечто совершенно новое - крошечных животных – анималькулей. Возможность их видеть убедила в существовании мельчайших организмов и до сих пор именно эта возможность является непосредственным доказательством их существования. Открытие Левенгука еще не означало начало микробиологии. Пути к пониманию функций и роли микроорганизмов были разработаны химиками и физиками. Это относится в первую очередь к химической природе питательных веществ и продуктов обмена микроорганизмов.

    Левенгук жил в Дельфте (Голландия). Левенгук начал шлифовать линзы и создавать примитивные микроскопы уже с 1660г. Но он не только сумел получить нужные линзы, а, самое главное, сконструировать микроскоп, т.к. его работы по тщательному просмотру, например капельки воды требовали напряженной работы и больших усилий. Сообщение об открытии бактерий было получено в результате переписки Левенгука с секретарем Королевского общества в Лондоне, Генри Ольденбургом. Переписка началась в январе 1673г. и с 1674г. Левенгук многократно повторял об очень маленьких животных (very little animalcules), которых он видел в воде, слюне, зубном налете. Знаменитый рисунок кокков, палочек и спирилл содержался в письме от 17 сентября 1683г. В дальнейшем такой способ изображения стал использоваться всеми исследователями. Левенгук, не делал тайну, из своих наблюдений. В 1698г. его посетил Петр 1 и он показал ему циркуляцию крови в хвостовом плавнике угря. В знаменитом письме от 17 сентября 1683г. Левенгук кратко сообщал, что он исследовал свои собственные экскременты, налет на зубах людей, когда никогда не чистили зубы, и.т.д. Далее он продолжает: «Однажды в моем доме было много дам, которые захотели посмотреть маленьких угрей в уксусе, однако некоторые из них были так напуганы этим зрелищем, что восклицали, что никогда больше не будут использовать уксус: как бы вели себя эти дамы, если бы им рассказали, что на зубах во рту каждого человека живет маленьких животных больше, чем во всем королевстве». К сожалению, в течение столетия открытие Левенгука оставалось незамеченным. Очень медленно шло и усовершенствование микроскопа. А именно этот прибор был необходим для дальнейшего развития микробиологии.

    Совершенствование микроскопической техники:

    1821 – ахроматический микроскоп (Д.Б.Амичи)

    1876-1877 микрофотографии в водной иммерсии (Р.Кох)

    1878 - масляно-иммерсионные линзы (Э.Аббе, К.Цейс)

    1919 - ультрафиолетовый микроскоп (Ю.Е.Барнард)

    1935 - фазово-контрастный микроскоп (Ф.Цернике)

    1934 – электронный микроскоп (Л.Мартон, Э.Руска)
    Можно было подумать, что открытия Левенгука в первую очередь заинтересуют медиков, т.к. благодаря открытию новых микроорганизмов можно было исследовать заболевания под другим углом. Но этого на первом этапе не произошло. В тоже время, открытие мельчайших существ сыграло большую роль в споре ученых о «самозарождении жизни». Поиски экспериментальных доказательств «за» и «против» учения о самозарождении жизни были наиболее сильным импульсом, способствующим бактериологическим исследованиям в XVIII и XIX столетиях. Доктрина о происхождении жизни была известна в широких научных кругах и приводила в замешательство, как философов, так и крупных естествоиспытателей.

    Путь убеждения, что жизнь каждый раз возникает из неживой материи до признания, что все живое из живого был очень длинным. Первые значительные эксперименты, противостоящие учению Аристотеля о зарождении например двоякодышащих рыб из нильского ила, насекомых из экскрементов (продержавшемуся более 2000 лет), поставил Фраченско Реди. Реди отвергал представление, что черви возникают из мертвых животных и растений и думал, что они возникают из семян и яиц. Для доказательства этого им было проведено большое число экспериментов. Он помещал мясо в ящик, наблюдал за его разложением, при этом видел яйца и личинки мух, их развитие в насекомых. Он закрывал ящики бумагой, непроницаемой для мух или плотной марлей, позволяющей проникать воздуху, но препятствующей проникновению насекомых – личинки не появлялись. Этими опытами Реди разрушил представление о зарождении мух из разлагающегося мяса. Он высказал тезис, ошибочно приписываемый Гарвею – «Все живое из яйца». После работ Реди спор о возникновении макроскопических организмов стал стихать, но дисскусси разгорелись в отношении мелких «анималкулесов». Первые опыты над инфузориями из сена, семян, плодов или мяса, необработанных и прокипяченных были поставлены Луи Жабло (1645-1723гг.) и привели к опровержению учения о самозарождении. Однако, благодаря рассуждениям католического священника Джона Турбервиля Нидхема (1713-1783гг.), француза Жоржа Леклера, графа де Бюффона (1707-1788гг.) учение получило новое развитие. Нидхем учил, что все существа наполнены особой жизненной силой, которая пронизывает все части материи, оживляет их и дает возможность принимать новые формы. Первые возражения эта теория вызвала у крупного итальянского исследователя Лаццаро Спалланцани. Из его опытов было видно, что сущности попадают в сосуды из воздуха, что ошибочно используется для объяснения спонтанного зарождения. Кроме того, исследователь показал, что существуют живые существа устойчивые к нагреванию, причем они более мелкие. Окончательное решение данного вопроса стало возможным после открытий Ф.Коном и Р.Кохом устойчивых к нагреванию спор бактерий. Таким образом вопрос о самозарождении жизни долгое время служил импульсом исследований бактерий и других микроорганизмов. После Спаланцини вопрос о самозарождении жизни объединился с вопросом о брожении и гниении и обсуждался вместе с этими новыми проблемами. В тоже время приверженцы учения Нидхема утверждали, что воздух благодаря прогреванию изменяет свои свойства и в результате может образовываться новая смесь, что было обнаружено при дистилляции растительных и животных остатков. Прошло полстолетия прежде чем были получены опровержения. В опытах, проведенных Францем Шульцем, Теодором Шванном, было показано, что при прохождении воздуха через химические растворы, например серную кислоту, или над раскаленной металлической пластиной, или пламенем спиртовки различные подлежащие разложению веществам остаются не разложившимися. Генрих Шредер и Теодор фон Душ показали, что для очищения воздуха достаточно использовать фильтр из плотного слоя хлопка. А Гофман (1860) и независимо от него Шевре и Пастер (1861) показали, что нет необходимости фильтровать воздух, чтобы сдедлать его свободным от зародышей, достаточно горлышко колбы вытянуть и изогнуть, чтобы предохранить содержание колбы от поступления зародышей. Зародыши, следуя закону тяготения, располагались в изогнутой части горлышка.

    В 1858г. Ф.А. Пуше сделал доклад в Парижской Академии наук о необходимости объяснения возникновения жизни. В 1860 г. Академия изложила программу (и учреила премию) по изучению вопроса о так называемом спонтанном зарождении. Луи Пастер (1822-1895гг.), который в то время изучал брожение, вызываемое дрожжами и бактериями, решил принять участие в конкурсе и провел трудоемкие эксперименты. В дополнение к опытам с колбами с вытянутыми горлышками Пастер модифицировал эксперимент Шредера и фон Душа, использовав в качестве фильтра пироксилин. Когда он после эксперимента растворил материал фильтра в смеси спирта с эфиром и просмотрел осадок под микроскопом, то обнаружил в нем мелкие тельца, ничем не отличавшиеся от микроорганизмов. Кроме этого, он продемонстрировал, что количество микроорганизмов значительно зависит от чистоты воздуха и от места к месту сильно варьирует. Пастеру была присуждена премия в 1862г., но данный эксперимент его противники повторить не смогли, но причину этого можно объяснить тем, что существуют жароустойчивые споровые формы бактерий, которые в то время еще не были известны.

    В 1872г. Генри Г.Бастиан опубликовал большой труд с сообщением об экспериментах, которые были поставлены им в новой модификации. Он приготовил отвар из белой репы и сыра, отфильтровал, прокипятил в течение 10 минут. Через 3 дня обнаружил обильный рост микроорганизмов. Кон повторил (1875г.) эксперимент и нашел, что рост происходит из спор, которые содержались в сыре. Т.е. была подтверждена справедливость присуждения Пастеру премии.

    В течение 10 лет английский физик Тиндаль смог экспериментально объяснить причину удач и неудач в опытах Спалланцини, Шванна, Пастера. прогревая в специальном, сконструированном им приборе различные отвары он выснил, что например сухое сено поддается стерилизации хуже, чем свежее. Варьирование результатов опыта привело к запутанным результатам, которое нашло объяснение только после открытия спор. Однако Тиндаль продел опыт, в котором стерилизовал отвар сена многократно кратковременным кипячением и в промежутках оставлял при комнатной температуре, либо в термостате, и описал этот опыт, который мы называем дробной стерилизацией или тиндализацией.

    Бактерии как представители новой большой группы микроорганизмов. В XVIII веке было модным рассматривать под микроскопом различных водных микроорганизмов и описывать их. Выдающимся микроскопистом, который начал исследование низших форм жизни был Отто Фридрих Мюллер (1730-1784гг.). Он дал характеристики отдельных видов, выделил специфические признаки, такие как форма, пигментация, подвижность, биологическое своеобразие. Эта работа, по словам самого Мюллера требовала очень много времени, такого напряжения зрения, столько хладнокровия и терпения, как ничто другое. При этом нет ничего легче, чем смотреть на этих маленьких животных и забавляться их движением и игрой, но установить разницу между простыми, подвижными, изменяющимися существами на поверхности слабо освещенного маленького поля зрения, так же как выразить подходящими словами многообразие их движений – требует больших усилий, и это настоящая работа.

    Сенсацией стало открытие в XIX веке бактерии S.marcescens, наводившей ужас на людей более чем два тысячелетия. Феномен «кровотечения» на просфирах, хранившихся во влажной атмосфере церкви приводил к роковым последствиям. Чудо служило причиной многочисленных гонений на еретиков вплоть до 1823, когда была образована комиссия из профессоров Падуи, которой было поручено исследовать причину этого явления. Впервые объяснение природы явления было найдено Бартоломео Бицио, установив, что причиной является пигментированная бактерия, которую он назвал в честь своего учителя Серафино Серрати.

    К 1850г. большинство естествоиспытателей пришло к выводу, что наряду с животными и растениями существуют организмы более мелкие, чем одноклеточные водоросли и простейшие. Было признано, что они вполне полноценны, размножаются и не меняют свих свойств.

    Физиолог растений Фердинанд Кон (Вроцлав,1828-1898гг.). Обосновал действии закона постоянства видов на бактерий, благодаря работам Кона бактерии признаны самостоятельной группой организмов, существенно отличающиеся от животных и растений.

    Он повторил и углубил труды своих предшественников и предопределил дальнейший ход бактериологических исследований. Кон отнес бактерии к растительному царству и принял бинарную номенклатуру Линнея. Исходя из тщательных исследований морфологии, пигментации, подвижности, спорообразования и физиологических признаков Кон смог создать первую бактериологическую классификацию. При этом Кон считал, что «задачей дальнейших исследований должно быть выявление доказательств таких признаков родов и видов, которые находятся в зависимости от их исторического развития». С 60-х годов для Пастера и Кона не существовало сомнений в постоянстве видов бактерий. Однако, несмотря на доказательные опыты на чистой культуре учение о плеоморфизме существовало еще долго.

    Главным открытием Ф.Кона стало обнаружение светопреломляющих включений в спорах Bacillus subtilis, выделенной из сенного отвара. На этой бактерии Кон изучил образование и деление эндоспор. Спорообразование как диагностический признак было признано и при изучении Bacillus anthracis.
    Развитие стандартных бактериологических методик Л.Пастер, Р.Кох, Ф.Кон. Принципы, разработанные в XIX веке применяют и в наши дни и рассмотрены в соответствующих разделах курса (приготовление питательных сред, методы стерилизации, получения чистой культуры).

    Микроорганизмы - возбудители инфекционных заболеваний.

    В середине XVIII столетия врач Маркус Антониус фон Пленчиц (1705-1786гг.) высказал гипотезу о том, что за каждую болезнь ответственен специфический агент. В качестве примера он привел гниль яблок и вишен, а также причины образования кислого теста. В это время было распространено мнение о присутствии всюду маленьких червячков. Затем появилось представление, что участие специфических живых агентов в болезни смехотворно и оно было забыто до эпохи развития бактериологии.

    Начиная с 1857 г. Л.Пастер приводил много примеров, того, что каждой болезни присущ специфический возбудитель. Первоначально он изучал процессы получения пива и вина, но с 1865г. исследовал болезни некоторых животных.

    1869г. изучение нозематоза шелкопряда, разрушившего шелковую индустрию на юге Франции, выделение протозойного возбудителя, предложения по борьбе с инфекцией;

    1880г. – выделение возбудителя куриной холеры

    Открытие возможности снизить вирулентность возбудителя через его ослабление. Разработка мер защиты скота от сибирской язвы, подвергая тепловой обработке культуру возбудителя, получение ослабленной культуры.

    Создание вакцины против бешенства. Большой успех этой вакцины был удивителен, т.к. был достигнут без выделения вирусов.

    Окончательным доказательством того, что бактерии являются причиной инфекционных заболеваний, привел Р.Кох (1843-1910гг.), когда исследовал сибирскую язву у скота. Его предшественникам было уже известно, что в крови животных, погибших от сибирской язвы находится большое количество палочковых телец (А.Полендер) и количество их в крови у экспериментальных животных – кроликов увеличивается каждый час (К.Ю. Давен). В 1873г. Кох взял пробы крови у овец, умерших от этой болезни и провел микроскопию, В 1875г. он смог впервые воспроизвести передачу инфекции от кролика к кролику и от полевой мыши к полевой мыши во многих поколениях. Он вносил палочки в глазную жидкость кроликов, а позднее в глазную жидкость скота для размножения бактерий. Он также наблюдал размножение палочек на предметном стекле своего микроскопа и нашел, что для роста бактерий необходим кислород и средняя температура 30-350 С. Наконец, он узнал, что эти палочки образуют покоящиеся споры. На эти эксперименты ему понадобилось всего пять недель. Р.Кох продемонстировал свои опыты по жизненному циклу возбудителей сибирской язвы Ф.Кону.

    Постулаты Р.Коха:

    1. Микроорганизм, вызвавший заболевание, может быть выделен из характерных для данного заболевания выделений.

    2. Микроорганизм можно культивировать на искусственных средах.

    3. Выделения, характерные для данного заболевания, могут служить источником инфекции.

    Фактически, был введен метод получения чистой культуры при пассажах через животных, в дальнейшем Р.Кох разработал метод получения чистой культуры на плотных средах. Благодаря стандартизации и подробному описанию метода чистых культур, Кох и его маленькая группа сотрудников представила в распоряжение всего мира средство обнаружения и изучения бактерий, разработал микробиологический инструментарий и принципы его применения в исследованиях. В течение нескольких лет были обнаружены и взяты под контроль источники самых опасных инфекций. Помимо этого стало возможным развитие немедицинской микробиологии, молекулярной биологии и генной инженерии.

    Изучение инфекционных болезней человека и животных с легкой руки Коха начало сочетаться с исследованием восприимчивости организма к возбудителям заболеваний, защитных реакций организма и появлению устойчивости к однажды перенесенной болезни, что привело к созданию самостоятельной науки – иммунологии.
    Развитие вирусологии протекало по другому пути, отличному от развития бактериологи. Вирусы оставались невидимыми до 30-х годов XX века, пока не были разработаны УФ и электронный микроскопы. Макс Шлезингер первым наблюдал бактериофаги Bacillus megaterium, а Гельмут Руска сделал первые фотографии. До этого времени ученые много знали о биологии вирусов, не имея возможности видеть их. Во времена Пастера все микроорганизмы, вызывающе заболевания называли вирусами. Вирусы растений и животных были описаны примерно в одно время. Честь открытия первого вируса принадлежит русскому ученому Д.Ивановскому – 1892г.. Он фильтровал раствор с возбудителем табачной мазаики через бактериальный фильтр (свечу Шамберлена) и обнаружил, что болезнь переностися очень мелкой бактерией или токсином. В 1898 Бейеринк обнаружил особые свойства возбудителя – проходил через пористый фильтр или слой агара, осаждался спиртом, высушивался и размножался только в живой ткани растений. Его считают осователем концепции вирусов, т.к. он впервые выделили живое жидкое заразное начало и твердое заразное начало. В 1915 г. Ф.В.Творт обнаружил стекловидные прозрачные бляшки в колониях стафилококков, т.е. бактериофагов.

    Знание о высших грибах, образующих крупные плодовые тела уходят к давним истокам развития человечества. Микроскопичсеские грибы издавна использовались для приготовления пива, вина, сыра, а в Восточной Азии – для приготовления пищи. До начала XIX века грибы причесляли к растениям. Плесневые грибы были зарисованы Робертом Гуком и Марчелло Мальпиги. Основателем научной микологии считается П.А.Микели (1679-1737), который обнаружил споры у грибов, высевал эти споры, наблюдал за прорастанием спор и развитием мицелия [1].
    Проблема прионных болезней родилась в рамках учения о медленных инфекциях, когда в 1954г. B.Sigurdsson изложил результаты своих многолетних исследований массовых заболеваний овец (скрепи), завезенных в Исландию из Германии. В 1933г. Несмотря на явные клинические различия и неоднородность локализации ученый сумел выделить четыре главных признака, отличающие медленные инфекции: необычно продолжительный инкубационный период (месяцы и годы), медленно прогрессирующий характер течения, необычность поражений органов и тканей, неизбежность смертельного исхода

    Три года спустя в Новой Гвинее D.C.Gajdusek и V.Zigas (1957г.) обнаружили и описали заболевание известное сегодня под именем «куру». В течении ряда лет было выявлено несколько медленных заболеваний (висна у овец, подострый склерозирующий панэнцефалит) вызываются вирусами. При этом показано, что многие вирусы- возбудители острых заболеваний способны при определенных условиях вызвать медленные инфекции. В числе таких вирусов оказались в т.ч. вирусы кори, краснухи, герпеса, бешенства, гриппа, ВИЧ.

    Но начиная с B.Sigurdsson накапливались данные об особой группе медленных инфекций, вызывающей поражение только ЦНС, в которой на основе первично-дегенеративных процессов развивается характерная картина формирования губкообразного состояния серого и /или белого вещества головного, а иногда и спинного мозга. Головного мозга – трансмисивная губкообразная энцефалопатия – ТГЭ.

    Предполагаемый инфекционный объект обладал следующими свойствами:

    - Способен проходить через бактериальный фильтр,

    - Не способен размножаться на искусственных питательных средах,

    - Воспроизводит феномен титрования – вызывает гибель зараженных животных при высоких значениях ИД50

    - Накапливается до титров 105-1011 ИД50 на 1 г мозговой ткани

    - Способен первоначально репродуцироваться в селезенке и других органов РЭС, а затем в мозговой ткани

    - Способен к адаптации к новому хозяину, что нередко сопровождается укорочением инкубационного периода

    - Генетический контроль чувствительности у некоторых хозяев

    - Специфический круг хозяев у данного штамма

    - Может регистрироваться изменение патогенности и вирулентности у разных штаммов для разных хозяев

    - Возможна селекция из дикого типа

    - Возможно воспроизведение феномена интерференции (медленно репродуцирующегося с быстро - штаммом)

    Возможна персистенция в культуре клеток, полученных из органов и тканей зараженного животного.

    Отличие от вирусов:

    Устойчивость к бета-пропиолактону, формальдегиду, глутаральдегиду, нуклеаз (РНКазы, ДНКазы), нагреванию до 800С (неполная инактивация при кипячении), невозможность заразить интактные клеточные культуры. В 1985г. Gajdusek D.C. предложил выделить медленные инфекции, вызываемые обычными вирусами и необычными вирусами).

    Американский биохимик Стенли Прузинер, используя новые подходы к накоплению и очистке инфекционного начала в мозговой ткани показал, что возбудителем наиболее распространенной в природе ТГЭ – скрепи – является безнуклеиновый низкомолекулярный белок, который он назвал инфекционный прионовый белок от английскиого «белковая инфекция».

    Классификация:

    По восприимчивому организму

    болезни человека: болезнь Крейтцфельда-Якоба (ее формы -куру и синдром Герстманна-Штреусслера-Шейнкера);

    болезни животных (скрепи, губкообразная энцефалопатия крупного рогатого скота).

    Особенности возникновения: инфекционные, спорадические, наследственные.
    Особенности прионных болезней:

    • «Безразличен» к средствам лекарственной терапии и методам иммунотерапии. Поэтому данное заболевание легче предупредить, чем лечить

    • Неспособность вызвать острую инфекцию.

    • Механизм накопления неизвестен. Очевидно, инфекционный прионный белок вызывает в здоровом организме трансформацию нормального прионного белка в инфекционную форму за счет его (нормального белка) конформационных изменений. Т.е. процесс накопления инфекционного белка происходит не в результате синтеза молекул de novo, а вследствие конформационных изменений уже синтезированных перед этим нормальных белков под влиянием инфекционного. В результате под влиянием одной молекулы происходит трансформация одной молекулы в ее инфекционную форму. Следующий этап включает работу уже двух инфекционных агентов и т.д.



    Систематика микроорганизмов.


    Со времен Аристотеля все живые организмы делили на два царства – растения и животные. К середине 20 века эта точка зрения устарела.

    Большинство форм жизни на Земле, имеют клеточную организацию, характеризующуюся наличием общих или родственных биомолекул (в первую очередь белков и нуклеиновых кислот), используют единую стратегию роста и размножения, что однозначно указывает на происхождение от общего предшественника. В начале 40-х годов утвердилось мнение, что все живые существа в зависимости от особенностей клеточной организации можно разделить на два основных надцарства эукариоты и и прокариоты.

    В 1977г. C.Woese и G.Fog показали, что прокариоты не являются гомогенной группой, а состоят из двух различных групп Bacteria и Archaea. К архебактериям относят микроорганизмы, обладающие уникальным метаболизмом, обитающие в экстремальных условиях.

    Была предложена трёхдоменная модель эволюции, согласно которой бактерии, с одной стороны, а эукариоты и архебактерии с другой стороны, представляют две ветви эволюции, происходящие от одного общего предшественника.
    Клеточные формы жизни:

    Надцарство: прокариоты:

    Царства: архебактерии и бактерии

    Надцарство: эукариоты

    Царства: животные, грибы, растения

    Неклеточные формы жизни: Вирусы, Прионы
    Основные отличия прокариотической и эукариотической клеток




    Прокариоты

    Эукариоты

    Ядро

    -

    +

    Наследственная информация

    Кольцевая ДНК, плазмиды (могут отсутстствовать)

    Линейная ДНК, наличие гистонов

    Внутриклеточные мембраны

    -

    +

    Рибосомы

    70S

    80S

    Клеточная стенка

    +

    -


    Отличительные особенности прокариот




    Архебактерии

    Бактерии

    Ядро

    -

    +

    Наследственная информация

    Кольцевая ДНК, плазмиды (могут отсутстствовать)

    Линейная ДНК, наличие гистонов

    Аппарат транскрипции

    Существенные отличия

    Близость структуры рибосом к эукариотическим клеткам

    +

    -

    Наличие пептидогликана в клеточной стенке, связь поверхносного слоя гликопептида с цитоплазматической мембраной

    .-

    +-

    Грибы гетеротрофные организмы, отличающиеся слабодифференцированными тканями, клеточным строением (по крайней мере на определенной стадии жизни), а также спорами как покоящимися и служащими для распространения структурами

    Основные особенности эукариот




    Растения

    Животные

    Грибы

    Способ получения углеводов

    автотрофы

    гетеротрофы

    гетеротрофы

    Клеточная стенка

    +

    -

    +


    Для грибов характерно наличие мицелия – особой ткани, состоящей из гифов. К так называемым несовершенным грибам относят дрожжеподобные грибки, которые по своим размерам относят.
    Простейшие - одноклеточные микроорганизмы, имеющие строение соответствующие эукариотической клетки.
    Вирусы - размеры 7-8 х 300-350 нм, фильтруемые через бактериальные фильтры, облигатный паразитизм, т.е. способность жить и размножаться только внутри клетки. Геномные паразиты.

    Вирион состоит из молекулы нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), которая защищена слоем молекулы белка. Некоторые имеют внешнюю оболочку, в состав которой входят белки, липиды, полисахариды. Размножение вирусов проходит только внутриклеточно.

    Вирус адсорбируется на поверхности клетки Вирус захватывается клеткой, лишается внешних оболочек. Освободившаяся нуклеиновая кислота вызывает в клетке ряд процессов, приводящих к раздельному синтезу вирусной нуклеиновой кислоты и вирусного белка, из которых затем формируются вирионы.
    Прионы – белки, способные вызвать инфекции медленного типа, пример: скрепи у овец, губкообразная энцефалопатия крупного рогатого скота.

    Литература.

    1. Г.Г. Шлегель История микробиологии: Пер. с нем. – М.: УРСС, 2002. – 304с.

    2. Вирусология: в 3-х т. Т. 1: Пер с англ./Под ред. Б.Филдса, Д.Найпа и др. – М.:Мир, 1989. 492 с.

    3. В.А. Зуев, И.А.Завалишин, В.М. Ройкель Прионные болезни человека и животных/ Руководство для врачей. – М.: Медицина, 1999. – 192с.

    4. Мюллер Э., Леффлер В. Микология. - Пер. с нем. – М.: Мир, 1995. – 343с.

    5. С.В. Сидоренко Место бактерий в живой природе /Инфекции и антимикробная терапия №2.- Т. 2. – 2000. С.61-65.


    написать администратору сайта