1-лекция. Мед.микробиол. мақсаты — копия. Лектор б.. к., доцент Рахметова Нурила Беркеновна

• Название: Лектор б.. к., доцент Рахметова Нурила Беркеновна
• Дата: 08.09.2022
• Размер: 0.82 Mb.
• Имя файла: 1-лекция. Мед.микробиол. мақсаты — копия.ppt
• Тип: Документы; #667894

№1 дәрістің тақырыбы: Дәрігер қызметіндегі медициналық микробиология: мақсаттары мен міндеттері. Микроорганизмдердің заманауи жіктелуі. Бактериялардың морфологиясы және физиологиясы. Бактериология негіздері.
Лектор: б.ғ.к., доцент
Рахметова Нурила Беркеновна


«Астана медицина университеті» КеАҚ
Ш.И. Сарбасова атындағы микробиология және вирусология кафедрасы

Микробиологияның мақсаты мен міндеті

Микробиология (грек сөзінен micros – ұсақ, bios – өмір, logos - ілім) көзге көрінбейтін өсімдік және жануар текті өте ұсақ тіршілік түрлерін, микроорганизмдердің құрылысын, тіршілігін және экологиясын зерттейтін ғылым.
Микробиология микроәлемнің барлық өкілдерін (бактериялар, саңырауқұлақтар, қарапайымдылар, вирустар) зерттейді.

Микробиологияның даму тарихы кезеңдерге бөлінеді:

Эвристикалық кезең Гиппократ, рим жазушысы Варрон, итальяндық дәрігер Д.Фракасторо ғалымдар есімдерімен байланысты. Бұл кезеңді морфологиялық кезең деп атайды.
Физиологиялық кезең француз ғалымы Л.Пастердің есімімен байланысты. Атап айтар болсақ, ашыту, шіріту, құтыруға қарсы вакцина, пастеризация, аттенуация процестері.
Иммунологиялық кезең генетикалық бөтендігі бар заттарға иммунды жүйенің негізі реакцияларының ашылуымен сипатталады: антидененің түзілуі мен фагоцитоз, жоғары сезімталдықтың баяу түрі (ЖСБТ), жоғары сезімталдықтың жедел түрі (ЖСЖТ), толеранттық, иммунологиялық ес.

Микробтар әлемі 3 патшалыққа бөлінеді:

► Прокариоттар
► Эукариоттар
► Вирустар

Прокариоттар

Прокариоттар
(грек тілінен аударғанда karyon - ядро) – ядролық мембранасы және жоғары құрылымды органеллары жоқ тіршіліктің ядроға дейінгі бір жасушалы қарапайымдылар. Бұл бактериялар, соның ішінде актиномицеттер мен көк-жасыл балдырлар.


Эукариоттар
тұрақты ядросы және жоғары құрылымды органеллары бар біржасушалы және көпжасушалы ағзалар – қарапайымдылар, саңырауқұлақтар, балдырлар (көк-жасыл балдырдан басқасы) жатады.


Адамдарда әртүрлі ауруларды және патологиялық процесстерді тудыратын микроорганизмдер кездеседі. Бұл микроорганизмдерді патогенді (грекше phatos - ауру) деп атайды. Саны өте көп 3000-нан астам түрлері бар (бактериялар, вирустар, саңырауқұлақтар), соның ішінде 1000-нан астамы вирустар.

Организмнің қарсы тұру қабілеті төмендегенде н/се сәйкес қолайлы жағдай туындағанда сапрофиттер ауру туғызуы мүмкін, яғни олар патогенді микроорганизмдер сияқты болады. Мұндай микроорганизмдер шартты-патогенді деп аталады.
Адам организміне зақым келтірмейтін және ауру тудырмайтын микроорганизмдерді патогенді емес немесе сапрофиттер деп атайды.
Сапрофиттер (грек тілінен аударғанда sapros - шірік және phyton - өсімдік) яғни өлі организмнің органикалық заттарымен қоректенеді.

Микроорганизмдердің жіктелуі

Жіктелу принципін зерттейтін жүйелік бөлімі таксономия (грекше taxis – орналасу, тәртіп) деп аталады.
Таксономиялық категориялар:
Патшалық ең үлкені
Патшалық асты
Бөлім
Класс
Рет
Тұқымдас
Туыс
Түр
Түр асты


Түр дегеніміз – ұқсас қасиеттерімен бірігетін, бірақ басқа туыс өкілдерінен ажыратылатын даралар жиынтығы.
Таза дақыл дегеніміз – ұқсас морфологиялық, тинкториальды, дақылдық, биохимиялық және антигендік қасиеттерімен сипатталын, қоректік ортада бөлінген біртекті микроорганизмдер жиынтығы.
Штамм дегеніміз – белгілі материалдан бөлінген және түрдің басқа өкілдерінен ерекшеленетін микроорганизмдердің таза дақылы.
Клон – бір микробты жасушаның ұрпағы.

Бактерия жасушасының құрылысы

Негізгі құрылымына: жасуша қабырғасы, цитоплазмалық мембрана, цитоплазма және нуклеоид.
Бактерияның қосымша құрылымдары болуы мүмкін: капсула, микрокапсула, шырыш, талшық, фимбрия, пили(кірпікше); кейбір бактериялар спора түзуге қабілетті.

Бактерия жасушасының ультрақұрылымы

1 – капсула; 2 – жасуша қабырғасы;
3 – цитоплазматикалық мембрана;
4 – мезосома; 5 – қосынды;
6 – рибосомалар; 7 – нуклеоид;
8 – талшық; 9 – пили (кірпікшелер);


Жасуша қабырғасы – бактерияларға белгілі пішін беретін берік серпінді құрылым және жасушадағы жоғары осмостық қысымды ұстап тұрады. Ол жасушаның бөліну процесі мен метаболиттердің тасымалына қатысады.

Грам оң және грам теріс бактериялардын ерекшелігі

Грам оң бактериялардың жасуша қабырғасы грам теріс бактериялармен салыстырғанда қалың, өлшемі 50 нм-ге дейін ж/е одан жоғары. Грам оң бактериялардың жасуша қабырғасында полисахаридтердің, липидтердің ж/е ақуыздың аз мөлшері бар. Бұл бактериялардың негізгі көлемін (40-90%) тейхой қышқылымен (грек сөзінен teichos - қабырға) ковалентті байланысқан пептидогликан (муреин, мукопептид) құрайды. Грам теріс бактериялардың жасуша қабырғасындағы пептидогликанның мөлшері 5-10%.

► Протопластар – жасуша қабырғасы толығымен жойылған бактериялар; ► Сферопластар - жасуша қабырғасы жартылай жойылған бактериялар; ► L-пішінді бактериялар – көбеюге қабілетті сферопласты н/се протопласты бактериялар.

Цитоплазмалық мембрана

Цитоплазмалық мембрана үш қабатты құрылым болып табылады ж/е бактерия цитоплазмасының сыртқы қабатын қоршап тұрады. Ол осмостық қысымды реттеуге, заттардың тасымалына ж/е жасушаның энергиялық метаболизміне (электрондарды тасымалдайтын ферменттер, АТФ-аза ж/е т.б.) қатысады.

Цитоплазма

Бактериялардың цитоплазмасы жасушаның негізгі көлемін құрайды ж/е ерігіш ақуыздардан тұрады. Цитоплазмада әртүрлі қосылыстар бар – полисахаридтер, поли- β-май қышқылы ж/е полифосфаттар (волютин). Олар қоршаған ортада қоректік заттардың артық болуы кезінде жиналады ж/е қоректену мен энергиялық қажеттіліктер үшін қордағы заттар ролін атқарады.

Нуклеоид

Нуклеоид (ядроға ұқсас құрылым) – бактериялар ядросының эквиваленті. Нуклеоид бактериялардың орталық аймағында екі жіпшелі ДНҚ түрінде, шеңберге тұйықталған ж/е түйнек тәрізді тығыз орналасқан.

Бактерияның қосымша құрылымдары

1 – талшықтар;
2 – кірпікшелер;
3 – пилилер;


1


4


2


3


1 – Монотрих 2 - Лофотрих
3 – Амфитрих 4 - Перитрих

Бактериялардың талшықтары

Талшықтар – бактериялардың қозғалуын қамтамасыз етеді. Табиғаты флагеллин ақуызы. Талшықтар – цитоплазмалық мембранадан басталатын жіңішке жіпшелер. Олар орналасуы бойынша жіктеледі:
монотрих - бір шетінде бір талшық (тырысқақ вибрионында);
перитрих – бактериялардың периметрі бойынша орналасқан (ішек таяқшасы, протей т.б.);
лофотрих – жасушаның бір шетінде шоғырланып орналасқан;
амфитрихтар – жасушаның екі шетінде бір талшықтан н/се шоғырланып орналасқан.

Капсула

Капсула – жасуша қабырғасымен тығыз байланысты шырышты түзіліс, сыртқы шекарасы анық белгіленген. Көбіне, капсула полисахаридтерден (экзополисахаридтерден), кейде полипептидтен тұрады. Капсула гидрофильді, бактериялардың фагоцитозына кедергі жасайды ж/е кебуден сақтайды. Көптеген бактериялар микрокапсуланы түзеді – электронды микроскоппен анықталатын шырышты түзіліс.

Фимбриялар және пилилер

Бұлар жіпшелі түзілістер, пилин ақуызынан тұрады. Фимбриялардың әртүрлі типтерін бөледі:
адгезияға жауапты, бактериялардың жабысуын қамтамасыз етеді;
қоректену, су-тұз алмасуына жауапты;
жыныстық (Ғ-пили) н/се конъюгациялық пили.

Споралар

Споралар бактерия тіршілігінің қолайсыз жағдайларында (кептіру, қоректік заттардың жетіспеуі) түзіледі ж/е бактерияның түрінің сақталуын қамтамасыз етеді. Споралардың пішіні сопақша, шар тәрізді болуы мүмкін. Орналасуы бойынша ажыратылады:
терминальді – жасуша шетінде (сіреспе қоздырғышы);
субтерминальді – жасуша шетіне жақын (ботулизм, газды гангрена қоздырғыштары);
орталық – жасуша ортасында (сібір жарасы бацилласы) орналасады.

Бактериялардың пішіндері

Кокктар – шар тәрізді бактериялар. Өзара орналасуына байланысты жіктеледі: микрококктар, диплококктар, тетракокктар, стафилококктар (жүзім шоғыры), стрептококктар (тізбектелген), сарцина (пакет тәрізді), пневмококктар – ланцент тәрізді, гонококк ж/е менингококктар – кофе дәні тәрізді.
Таяқша тәрізді бактериялар - дұрыс таяқша (ішек таяқшасы), түйреуішке ұқсас таяқша (коринебактериялар), бұтақты таяқша (актиномицеттер), шеті кесілген таяқша (сібір бацилласы), иілген таяқша (тырысқақ вибрионы), иректелген – спирохеталар, шағала қанаты тәрізді иілген - кампилобактериялар.

Бактериялардың пішіндері

1 – стафилококктар
2 – стрептококктар
3 – сарциналар
4 – гонококктар
5 – пневмококктар
6 –пневмококктар капсуласы
7 – коринебактерлер
8 – клостридиялар
9 – бациллалар
10 – вибриондар
11 – спириллалар
12 – трепонемалар
13 – боррелиялар
14 – лептоспиралар
15 – актиномицеттер
а - монотрих
б - лофотрих
в - амфитрих
г - перитрих

Саңырауқұлақтар (Fungi және Mycota)

Эукариоттар ( ядро қабықшасы бар нағыз ядро)
Өсудің жоғары жылдамдықтары
Анабиозға өтуге қасиеті
Көбеюі: жынысты (жетілген саңырауқұлақтар) және жыныссыз (жетілмеген саңырауқұлақтар)
Гаплоидты жасушалардан құралған гиф – жіпше тәрізді көпжасушалалы ағзалар
Айқасып орналасқан гифтерден құралған вегетативті дене (мицелий)

Бактериялардың физиологиясы және биохимиясы Бактериялардың өсіп-өнуі, көбеюі.

Бактериялардың тіршілігі өсуімен сипатталады.
Көбею – бұл өзін-өзі құрастыру, популяциядағы бактерия жасушасының санының артуы.
Бактериялар бинарлы екіге бөліну, сирек бүршіктену жолымен көбейеді. Актиномицеттер саңырауқұлақтар тәрізді спора түзу арқылы көбейеді.

Жасушаның бөлінуі алдында бактерия хромосомасының жартылай репликациясы жүреді. ДНҚ репликациясы үш кезеңнен тұрады: инициация, элонгация және терминация. Репликация нәтижесінде пайда болған екі хромосомалар ажырайды, оған себепші болатын жасуша көлемінің ұлғаюы.

Бактериялардың сұйық қоректік ортада көбеюі

Бактерияларды сұйық қоректік ортада өсіргенде, дақыл түбіне шөгіп, диффузды лайланады н/се беткейлі қабықша түзіп өсуі байқалады.
Бактерия дақылының сұйық ортада өсуі бірнеше фазадан тұрады:
лаг-фаза;
Логарифмді өсу фазасы;
Стационарлы өсу фазасы;
Бактериялардың жойылу фазасы.


Лаг-фаза – бактерияларды себу мен көбеюінің басталуы арасындағы кезең 4-5 сағат;
Логарифмді өсу фазасы – бактериялардың қарқынды бөліну кезеңі 5-6 сағат, әрбір 20-40 мин аралығында бөлінуі мүмкін;
Стационарлы өсу фазасы – тіршілік етуге қабілетті бактериялар саны сол қалпында қалады, максимальді деңгейде болады;
Бактерия тіршілігінің жойылу фазасы – бактерияның өлуімен сипатталады. 10 сағаттан бірнеше аптаға дейін созылуы мүмкін.

Бактериялардың тығыз қоректік ортада көбеюі

Тығыз қоректік орталарда өсетін бактериялар тегіс S-формалы н/се кедір-бұдыр R-формалы колониялар түзеді. Әртүрлі пигменттер түзеді: каратиноидтар, меланиндер, ксантофилдер. Бұл бактерияларды идентификациялауда қолданылады.

Бактериялардың химиялық құрамы

Су – бактерия жасушасының негізгі компоненті – 80% салмағын құрайды;
Ақуыз – 40-80% салмағын құрайды. Нуклеин қышқылы – ДНҚ молекуласы – хромосомасы;
Көмірсулар – моно-, дисахаридтер, полисахаридтер – крахмал, гликоген қордағы қоректік заттар болып есептеледі;
Липидтер – ЛПС-липидтер 40%-дай туберкулез микобактериялар бар.
Минералды заттар – P, K, Ca, Na, S, Fe, Mg, микроэлементтер цинк, мырыш, кобальт, барий, марганец.

Бактериялардың қоректенуі

Қоректену типтері. Микроорганизмдер көмірсуды, азотты, күкіртті, фосфорды, калиді ж/е т.б. элементтерді қажет етеді.
Көміртегі көзіне байланысты 2 негізгі топқа бөлінеді:
Аутотрофтар (грекше autos - өзі, trophe - тағам) көміртегін көмірқышқылынан алады. Оларға судағы – күкірт бактериялар, темір бактериялар, топырақта – нитрификациялайтын батериялар жатады.
Гетеротрофтар – көміртегіні дайын органикалық қосылыстардан алады.

Гетеротрофтар: сапрофиттер, паразиттер

Сапрофиттер – қоршаған ортадағы тіршілігін жойған организмдер қалдықтарын ыдыратады.
Паразиттер – тірі организмдерді пайдаланады:
Облигатты паразиттер – риккетсиялар, вирустар, қарапайымдылар.
Факультативті;

Өсу факторы

Ақуыз түзуге қажетті – аминқышқылдары;
Нуклеинқышқылдарын түзуге қажетті – пурин, пиримидин негіздері.
Өсу факторларына байланысты:
1. Ауксотрофтар – бір н/се бірнеше өсу факторын қажет етеді;
2. Прототрофтар - өсу факторларын синтездей алады.

Қоректену механизмдері

Қоректенудің 4 механизмін ажыратады:
Қарапайым диффузия – заттардың жылжуы ЦПМ-ның екі жағында заттардың концентрация айырмашылығы нәтижесінде жүреді, энергия қажет етпейді;
Жеңілдетілген диффузия – қарапайым диффузияға ұқсас, заттарды тасымалдаушылар: ақуыздар, пермеаздар. Энергия жұмсалмайды;
Белсенді тасымал – пермеаз тасымалдайды, заттар аз концентрациядан жоғары концентрацияға қарай бағытталады, АТФ бөлінуімен жүреді;
Транслокация – белсенді тасымалға ұқсас, ерекшелігі тасымал барысында тасымалдаушы молекуланың түрі өзгереді. Мысалы: фосфор молекуласы қосылады.

Тыныс алу

Тыныс алу немесе биологиялық тотығу, тотықсыздандыру реакцияларына негізделген, нәтижесінде энергия АТФ пайда болады.
Тотығу – донорлардың (яғни молекулалар мен атомдар) сутегі н/се электрондарды беруі.
Тотықсыздандыру – сутегі н/се электрондардың акцепторға қосылуы н/се байланысуы.

Егер де сутегі н/се электрондардың акцепторлары молекулярлы оттегі болса, мұндай тыныс алу аэробты, егер де акцептор нитрат, сульфат, фумарат болса, мұндай тыныс алу анаэробты деп аталады. Энергия көзіне байланысты микробтар фотосинтездейтін ж/е хемосинтездейтін бактерияларды ажыратады. Фотосинтез – энергия көзі күн сәулесі. Хемосинтез – биологиялық тотығу нәтижесінде.

Молекулалық оттегі көзіне байланысты:

Облигатты (қатаң) аэробтар – тек оттегі барда өседі;
Облигатты анаэробтар – (ботулизм, газды гангрена, сіреспе клостридиялары, бактероидтар ж/е т.б.) – оттегі бұларға у, оттегісіз ортада өседі;
Факультативті анаэробтар – екі жағдайда – оттегі бар н/се жоқ жағдайда да өседі, яғни тыныс алу процесі ашу процесіне ауыса алады;
Микроаэрофилдер – өсу үшін оттегінің 10% жеткілікті.
Анаэробтарды анаэростатта өсіреді, онда оттегі жоқ.

Бактериялардың ферменттері

Ферменттер өздеріне сәйкес метаболиттерді (субстраттарды) танып, олармен өзара байланысып, химиялық реакцияларды тездетеді.
Ферменттер – табиғаты ақуыз, метаболизм процесіне (анаболизм – синтез-түзілу, катаболизм - ыдырау) қатысады. Ферменттердің 2000-нан астам түрлері белгілі. Олар 6 класқа біріктірілген.

Ферменттердің кластарға жіктелуі

Оксидоредуктазалар – тотығу-тотықсыздандыру реакцияларына қатысады, олар оксидазалар, дегидрогеназалар т.б.;
Трансферазалар – жеке радикалдар мен атомдарды бір қосылыстан екіншіге тасымалдайды.
Гидролазалар – гидролизді жылдамдатады, яғни судың молекуласын қоса отырып, заттарды қарапайым заттарға ыдыратады. Бұлар: эстеразалар, фосфатазалар, глюкозидазалар ж/е т.б;
Лиазалар – субстраттардан химиялық топтарды гидролизді емес жолмен алу – карбоксилаза;
Изомеразалар – органикалық қосылыстарды олардың изомеріне айналдыру – фосфогексоизомеразалар т.б.;
Лигаза немесе синтетазалар – қарапайым қосылыстардан (аспарагинсинтетаза, глютаминсинтетазалар) күрделі қосылыстардың синтезін тездетеді.

Экзоферменттер және эндоферменттер

Экзоферменттер – жасушадан қоршаған ортаға бөлінеді: гиалуронидаза, фибринолизин;
Эндоферменттер – жасуша ішіндегі метаболизмді күшейтеді: полимераза, фосфорилаза.

Ферменттер: конститутивті ж/е индуцебельді болып екіге бөлінеді. 1. Конститутивті – қоректік ортада субстраттың болуына тәуелді емес, жасушада үздіксіз синтезделеді. 2. Индуцебельді – тек қана қоректік ортада субстраттың болуына байланысты. М ы с а л ы: ішек таяқшасының β-галактозидазасы глюкоза бар ортада түзілмейді, бірақ оның синтезі лактоза ж/е β-галактозидазасы бар ортада бірден артады. Агрессия ферменттері: гиалуронидаза, коллагеназа, нейраминидаза, лецитовителлаза, дезоксирибонуклеаза – жасуша мен тіндерді ыдыратып, токсигендердің кең таралуын қамтамасыз етеді. Бактерияларды идентификациялауда және микробтың түрін анықтауда ферменттерді қолданады. Ол үшін таза дақылдарды қысқа ала қатарға немесе Гисса орталарына себеді. Диф. диагн. орталар: Эндо, Левин, Плоскирев орталары. Қысқа ала қатар – ЕПС ж/е 5 түрлі қант (глюкоза, лактоза, маннит, мальтоза, сахароза), рН – 7,2-7,4 нейтр. Индикатор Андреде қышқыл түзсе – қызыл түске боялады, газ түзсе – көпірік пайда болады. ЕПС – протеолитикалық белсенділік индол, Н2S, аммиак, желатин түзілуі. Микроорганизмдердің ферменттерін медицинада, фармацияда, жеңіл өнеркәсіпте, тамақ өндірісінде, ауылшаруашылығында қолданады. Сондай-ақ генді инженерияда биологиялық белсенді қосылыстар алуға пайдаланылады (лигаза, рестриктаза).
Ферменттердің қолданылуы


НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА РАҚМЕТ!