Микробиология как наука. Медицинская микробиология как научная дисциплина, ее задачи и практическое применение в стомат практике
 Скачать 379.13 Kb.
|
|
Кровь Капиллярную или венозную кровь помещают в пробирку с антикоагулянтом (например, с этилендиаминтетрауксусной кислотой); исследования необходимо проводить по возможности быстро. Обнаружение простейших проводят микроскопией толстых и тонких мазков. Толстые мазки готовят из больших объёмов крови, нанесённых на предметное стекло; их обычно окрашивают по Романовскому-Гимзе, чего обычно бывает вполне достаточно для выявления паразитов. Тонкие мазки готовят для облегчения морфологической дифференцировки паразитов крови, мазки обычно окрашивают по Романовскому-Гимзе или Райту. Образцы различных тканей Образцы различных тканей отбирают, учитывая биологию паразита и его типичную локализацию. Образцы кожных покровов окрашивают обычными гистологическими красителями и микроскопируют. Биоптаты лимфатических узлов, селезёнки, печени, аспираты костного мозга и СМЖ забирают при подозрении на трипаносомозы или лейшманиозы. Часть образцов микроскопируют в виде нативных мазков, часть окрашивают по Романовскому-Гимзе или Райту. Также возможно окрашивание образцов различными гистологическими красителями, наиболее употребляемыми для изготовления препаратов из исследуемых тканей. Актиномицеты. Особенности морфологии и ультраструктуры. Сходство с грибами и отличия. Актиномицеты(actis – луч, mykes – гриб) – лучистые грибы, включены в порядок Actinomycetales, объединяющий микроорганизмы, способные к образованию ветвящихся мицелиальных клеток. Клетки актиномицетов имеют клеточную стенку, ЦПМ; в цитоплазме содержатся нуклеоид, рибосомы, мезосомы, включения. Некоторые актиномицеты образуют микрокапсулу. Основным морфологическим признаком является ветвящаяся форма клеток, имеющих вид коротких палочек или длинных нитевидных образований, напоминающих мицелий грибов и называемых поэтому гифами. Нити имеют длину 100-600 мкм и толщину 0,2-1,2 мкм. Актиномицеты отличаются друг от друга строением пептидогликанового слоя клеточной стенки. Актиномицеты сем. Actinomycetaceae могут образовывать ветвящиеся клетки, не образуют воздушного мицелия и спор; возбудители актиномикоза; бифидобактерии. Актиномицеты сем. Nocardiaceaeобразуют длинные нитевидные клетки, дают субстратный и воздушный мицелий, гифы фрагментируются на кокковидные и палочковидные клетки; вызывают нокардиоз. Актиномицеты сем. Streptomycetaceae образуют субстратный (не фрагментируется) и воздушный мицелий, размножение путём спорообразования; вызывают мицетомы кожи, являются продуцентами антибиотиков. В отличие от грибов – не содержат в клеточной стенке хитина или целлюлозы; не способны к фотосинтезу, а образуемый мицелий достаточно примитивен. Резистентны к противогрибковым средствам. Морфологию актиномицетов изучают в окрашенных мазках и при помощи фазово-контрастной микроскопии, а также методом электронной микроскопии. Окрашиваются простыми методами или по методу Грама грамположительно. Относятся к фирмикутным бактериям. Кислотонеустойчивы. Факультативные анаэробы. В порядок Actinomycetales входят также бактерии сем. Mycobacteriaceae (вызывают туберкулёз и лепру). Спирохеты. Особенности морфологии и ультраструктуры. Принципы классификации. Спирохеты (speira – виток, изгиб, chaite – волосы) представляют собой спирально извитые подвижные микроорганизмы, объединённые в порядок Spirochaetales. Среди спирохет имеются свободноживущие формы, комменсалы – представители нормальной микрофлоры человека и паразитические формы. Патогенностью обладают спирохеты из родов Treponema (сифилис), Borellia (эпидемический и клещевой возвратный тиф), Leptospira (лептоспироз). Спирохеты имеют форму длинных тонких спирально извитых клеток. Форма и количество завитков характерны для каждого рода спирохет. В неблагоприятных условиях некоторые спирохеты могут переходить в форму цисты. Обладают способностью к активному движению – в клеточной стенке содержатся упорядоченно расположенные микрофибриллы - эндофлагеллы (прикреплены к блефаропластам – базальным тельцам). Клетка спирохеты в структурном отношении представляет собой цитоплазматический цилиндр, ограниченный ЦПМ и покрытый клеточной стенкой. В цитоплазме содержатся нуклеоид, рибосомы, мезосомы, включения. Клеточная стенка тонкая, состоит из наружной мембраны и пептидогликанового слоя, тесно прилежащего к ЦПМ. У ряда спирохет (трепонема) имеется наружный слизистый слой, имеющий вид чехла, окружающего клетку. Морфологию спирохет изучают в световом микроскопе в окрашенных препаратах, в живом состоянии в фазово-контрастном или темнопольном микроскопе. Спирохеты различаются по способности окрашиваться: одни хорошо окрашиваются обычными анилиновыми красителями - фуксином (боррелии – грамотрицательные), другие требуют специальных методов окраски (чаще всего по Романовскому-Гимзе).
Вирусы. Ультраструктура и химический состав. Принципы классификации. Вирусы (Vira) – микроорганизмы, имеющие ультрамикроскопические размеры (нм), неимеющие клеточного строения и состоящие из нуклеиновой кислоты, упакованной в белковую оболочку – капсид (некоторые могут иметь внешнюю оболочку – суперкапсид). Вирусы не имеют собственных метаболических систем. Неспособны к росту и бинарному делению. Абсолютные внутриклеточные паразиты. Внеклеточная форма существования называется вирионом. Могут иметь палочковидную, цилиндрическую, нитевидную, сферическую, кубовидную форму и величину: самые мелкие вирусы близки к размерам крупных белковых молекул, самые крупные — мельчайшим бактериям Нуклеиновая кислота вируса может быть двунитчатой и однонитчатой, непрерывной и фрагментированной, линейной и кольцевой. По типу нуклеиновой кислоты вирусы подразделяются на РНКовые (ортомиксовирусы, парамиксовирусы, рабдовирусы, пикорнавирусы, ретровирусы) и ДНКовые (поксвирусы, герпесвирусы, аденовирусы, паповавирусы). Капсид – специальный симметричный футляр, в который «упакован» генетический материал вирусов; состоит из структурных белковых субъединиц, уложенных в виде спирали вокруг осей симметрии (палочко- и нитевидые) либо по осям симметрии икосаэдра (сферические). Основные ф-ии капсида - обеспечивают защиту нуклеиновой кислоты, а также адсорбцию вириона на поверхности клетки хозяина, проникновение его в клетку путем взаимодействия с клеточными рецепторами. Суперкапсид – особая оболочка поверх капсида, организованная двойным слоем липидов и специфичными вирусными белками, наиболее часто образующими выросты-шипы, пронизывающие липидный бислой. Образование суперкапсида происходит на поздних этапах репродуктивного цикла, обычно при отпочковывании дочерних популяций. Липиды идентичны липидам оболочки клеток хозяина, а углеводы входят в состав вирусных гемагглютининов (антигены). Основнаяф-иялипидов – стабилизация структур вирусов. Деградация или утеря липидов приводит к потере инфекционных свойств. Гликопротеиды входят в состав поверхностных структур суперкапсида. Поверхностныебелки – важный компонент облегчающий проникновение вирусов в чувствительные клетки. Иххарактерноесвойство – способность связываться с рецепторами на поверхности эритроцитов и агглютинировать их. Способность к гемагглютинации широко используют для определения количества вирусов. Вирионы имеют единуюсхемуорганизации.В центре вириона располагается нуклеиновая кислота вируса (какая-либо одна — или ДНК, или РНК). Посвоемусоставувирусные нуклеиновые кислоты не отличаются от нуклеиновых кислот прокариотов и эукариотов, а вот их строениеможет быть различным. Это могут быть одно- или двунитевые, линейные или кольцевые, цельные или фрагментированные молекулы или ДНК, или РНК. Типнуклеиновойкислоты(ДНК или РНК) иеестроение— важнейший таксономический признак вирионов. Вирусная нуклеиновая кислота покрыта белковой оболочкой, которую называют капсидной. Капсиднаяоболочкасостоит из отдельных субъединиц — капсомеров,их количество может быть различным. Белки капсидной оболочки обычно простые и способны к самосборке.Пространственная организация белков капсидной оболочки, их взаиморасположение определяют типсимметриинуклеокапсида: • спиральный; • кубический; • смешанный (сложный). Типсимметриинуклеокапсида— еще один важный таксономический критерий, позволяющий дифференцировать вирусы. Простейшие вирусы представляют собой нуклеокапсид.Наличие или отсутствие в строении вириона суперкапсиднойоболочки(поверх капсидной) — еще один из важнейших таксономических признаков вирусов. Суперкапсид— это сложноорганизованная структура, включающая белковый, углеводный и липидный компоненты, наличие липидов делает вирусы, имеющие суперкапсиднуюоболочку,чувствительными к эфиру. Белки суперкапсидной оболочки — это сложные белки. В состав суперкапсидной оболочки могут входить элементы клетки хозяина. 1.Функциявирусныхнуклеиновыхкислотнезависимоотихтипасостоитвхраненииипередачегенетическойинформации.Вирусные ДНК могут быть линейными (как у эукариотов) или кольцевыми (как у прокариотов), однако в отличие от ДНК тех и других она может быть представлена однонитевой молекулой. Вирусные РНК имеют разную организацию (линейные, кольцевые, фрагментированные, однонитевые и двунитевые), они могут быть представлены плюс- или минус-нитями. Плюс-нитифункционально тождественны и-РНК, т. е. способны транслировать закодированную в них генетическую информацию на рибосомы клетки хозяина. Минус-нитине могут функционировать как и-РНК, и для трансляции содержащейся в них генетической информации необходим синтез комплементарной плюс-нити. РНК плюс-нитевых вирусов, в отличие от РНК минус-нитевых, имеют специфические образования, необходимые для узнавания рибосомами. У двунитевых как ДНК-, так и РНК-содержащих вирусов информация обычно записана только в одной цепи, чем достигается экономия генетического материала. 2. Вирусныебелкиполокализацииввирионеделятся: • на капсидные; • белки суперкапсидной оболочки; • геномные. Белки капсидной оболочки у нуклеокапсидных вирусов выполняют защитнуюфункцию — защищают вирусную нуклеиновую кислоту от неблагоприятных воздействий — и рецепторную (якорную) функцию, обеспечивая адсорбцию вирусов на клетках хозяина и проникновение в них. Белки суперкапсидной оболочки, как и белки капсидной оболочки, выполняют защитнуюи рецепторнуюфункции.Это сложные белки — липо- и гликопротеиды. Некоторые из этих белков могут формировать морфологические субъединицы в виде шипованных отростков и обладают свойствами гемагглютининов(вызывают агглютинацию эритроцитов) или нейраминидазы(разрушают нейраминовую кислоту, входящую в состав клеточных стенок). Отдельную группу составляют геномные белки, они ковалентносвязаныс геномом и образуют с вирусной нуклеиновой кислотой рибо- или дезоксирибонуклеопротеиды. Основная функция геномных белков — участие в репликации нуклеиновой кислоты и реализации содержащейся в ней генетической информации, к ним относятся РНК-зависимая РНК-полимераза и обратная транскриптаза. В отличие от белков капсидной и суперкапсидной оболочки это не структурные, а функциональные белки. Все вирусные белки выполняют и функцию антигенов, поскольку являются продуктами вирусного генома и, соответственно, чужеродными для организма хозяина. Представители царства Viraпо типу нуклеиновой кислоты делятся на 2 подцарства — рибовирусные и дезоксирибовирусные. В подцарствах выделяют семейства, рода и виды. Принадлежностьвирусовктомуилииномусемейству(всегоих19)определяется: • строением и структурой нуклеиновой кислоты; • типом симметрии нуклеокапсида; • наличием суперкапсидной оболочки. Принадлежностьктомуилииномуроду ивидусвязанасдругимибиологическимисвойствамивирусов: • размером вирионов (от 18 до 300 нм); • способностью размножаться в культурах ткани и курином эмбрионе; • характером изменений, происходящих в клетках под воздействием вирусов; • антигенными свойствами; • путями передачи; • кругом восприимчивых хозяев. Вирусы — возбудителиболезнейчеловекаотносятся к 6 ДНК-содержащим семействам (поксвирусы, герпесвирусы, гепаднавирусы, аденовирусы, паповавирусы, парвовирусы) и 13 семействам РНК-содержащих вирусов (реовирусы, тогавирусы, флавирусы, коронавирусы, парамиксовирусы, ортомиксовирусы, рабдовирусы, бунъявирусы, аренавирусы, ретровирусы, пикорнавирусы, калицивирусы, филовирусы). Характеристика микробов по особенностям конструктивного метаболизма (аутотрофы, гетеротрофы, гипотрофы) Гипотрофы – паразиты, реорганизуют структуры хозяина. Характеристика микробов по особенностям энергетического метаболизма (фототрофы, хемотрофы, паратрофы) Паратрофы – патогенные, болезнетворные, питание – белками. Возбудиетли инфекционных заболеваний Культивирование аэробных и анаэробных бакетрий. Понятие об оптимальных, дифференциальных и элективных средах. тетрадь Понятие о чистой культуре микробов. тетрадь Эндо- и экзоферменты микробов. Ферменты (энзимы) – это специфичные и эффективные белковые катализаторы, присутствующие во всех живых клетках. По химическому строению, свойствам и механизму действия ферменты микробов сходны с ферментами, образующимися в клетках и тканях животных и растительных организмов. Ферменты микробной клетки в основном локализуются в цитоплазме, некоторые же содержатся в клеточной оболочке. Микроорганизмы синтезируют ферменты, относящиеся к шести классам: оксидоредуктазы, лиазы, трансферазы, лигазы, гидролазы, изомеразы. Характерными свойствами ферментов является специфичность их действия, т.е. каждый фермент реагирует с определенным субстратом или катализирует одну или несколько близких химических реакций. Ферменты микроорганизмов классифицируется на экзоферменты и эндоферменты, на конститутивные и индуктивные (адаптивные). Экзоферменты, выделяясь в окружающую среду, расщепляют макромолекулы питательных веществ до более простых соединений, которые могут быть усвоены микробной клеткой. К экзоферментам относятся гидролазы, вызывающие гидролиз белков, жиров, углеводов. В результате гидролиза белки расщепляются на аминокислоты и пептоны, жиры – на жирные кислоты и глицерин, углеводы (полисахариды) – на дисахариды и моносахариды. Расщепление белков вызывают ферменты протеазы, жиров – липазы, углеводов – карбогидразы. Особенности культивирования риккетсий, хламидий и вирусов. тетрадь. Титрование бактериофага — определение активности бактериофага по способности различных разведений его взвеси лизировать бактериальные культуры в жидких питательных средах или образовывать негативные колонии в бактериальном газоне на плотных питательных средах. |