Морфологические, физиологические, биохимические
 Скачать 398.4 Kb.
|
|
Основные принципы систематики микроорганизмов. Таксономические категории: царство, отдел, семейство, род, вид. Понятие штамм, клон, популяции. В основе современной систематики микроорганизмов лежат фенотипические признаки : Морфологические , физиологические, биохимические. Морфологические характеризуют форму и структуру микробной клетки . Физиологические- особенности роста на искусственных пит. Средах в опре. Условиях культивирования( t, pH и др.) , а также морфологию колоний на твердых средах и характер роста на жидкой среде. Биохимические – тип окислительного и пластического метаболизма , ферментацию углеводов , протеолитические и др. признаки. Домен – Царство – Тип- Класс – Порядок – Семейства- Род – Вид- Подвид Высшие таксономические категории : Царства и подцарства. Н-р: Надцарство: Procaryote - Царство: Eubacteriae Надцарство: Eucaryote- Царства: Mycota, Protozoa, Vira Штамм- культура, выделенная из опр. Источника , или из одного и того же источника в разное время. Клон- культура микроорганизмов , выделенная из одной клетки. Чистая культура- популяция микробов , состоящая из особей одного вида. Популяция- совокупность особей одного вида , обитает в предметах биотопа. Прокариоты и эукариоты, их отличия по структуре, химическому составу, функции. Прокариоты отличаются от эукариот: Прокариоты: Одноклеточные Размеры от 0,5- 5 мкм Нет ядра Гаплоидны Рибосома 70 S Одна цитоплазмат. Мембрана Основа стенки-пептидогликан Дыхание в мезосомах Фиксируют азот Эукариоты: Многоклеточные До 40 мкм Есть ядро Диплоидны Рибосома 80 S Органеллы окружены мембранами Основа стенки- целлюлоза, хитин Дыхание в митохондриях Не фиксируют азот 8. Морфология бактерий. Основные формы бактерий. Строение и химический состав различных структур бактериальной клетки: нуклеоид, мезосомы, рибосомы, цитоплазматические включения, их функции. Бактерии относятся к царству Прокриоты Это одноклеточные микроорганизмы, лишены клеточной стенки. Цитоплазма и ядро имеют сложное строение ,соответствуя строению эукариотической клетки. Передвигаются простейшие посредством жгутиков, ресничек и псевдоподий. В неблагоприятных условиях образуют цисты. Представители патогенных простейших на уровне рода : Амеба Лямблия Лейшмания Токсоплазма Плазмиды Трихомонада Бактерии по классификации Берджи подразделяются на 4 отдела: Бактерии с тонкой клеточной стенкой –Грамотрицательные(кокки , палочки, извитые, риккетсии, хламидии,) Бактерии с толстой клеточной стенкой –Грамположительные (кокки , палочки, актиномицеты) Бактерии без клеточной стенки –микоплазмы. Архебактерии. Медицинское значение имеют первые 3 отдела. Основные формы бактерий: Шаровидные (кокки) Палочковидные (бациллы) Извитые (вибрионы ,спирохеты, спириллы) Стрктуры бактериальной клетки: Капсула (ЛПС) – выполняет защитную функцию , предохраняяот неблагоприятных условий среды обитания, адгезивную ,способствуя прилипанию к поверхности хозяина. (патогенность бактерий) Клеточная стенка – основу ее составляет пептидогликан. У Гр+ - пептидогликан связан с тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами. У Гр- -пептидогликан однослоен, покрыт наружной мембраной(в составе липопротеид) Функции: пепетидогликан придает КС регидность и эластичность,КС придает клетке опр. Форму, защищает ее от воздействия окр. Среды,через нее поступают пит. вещества. Цитоплазматическая мембрана- сложноорганизованная структура ,состоящая из 3х слоев( двойной фосфолипидный пронизан глобулинами) Функции: регуляция поступления в клетку метаболитов и ионов, участие в метаболизме, репликации ДНК, а также в спорообразовании. Цитоплазма- сложная коллоидная система, состоящая из Н2О , минеральных соединений, белков, ДНК и РНК. Функции: связывают между собой органоиды и включения, обеспечивает транспорт веществ, в ней происходят все процессы обмена веществ. Мезосомы- образования ЦМ В форме пузырьков, трубочек, петли (Гр-). Связаны с нуклеоидом. Функции: участвует в делении клетки и спорообразовании, выполняют функции митохондрий (энергообмен) Нуклеоид- подобие ядра , но лишен хромосом, ядерной мембраны, не делится митозом, в составе нуклеоида отсутствуют гистоны. Чистая Днк , в ней закодирована вся генетическая информация (геном) Функции: кодирование генетической информации. Рибосомы- рибонуклеиновые частицы размером 20 нм, состоящие из 2х субъединиц 30 S и 50 S . Перед началом синтеза они объединяются в одну субъединицу - 70S Цитоплазматические включения – продукты метаболизма про- и эукариотических микроорганизмов, располагающихся в их цитоплазме, использующиеся в качестве запасных пит. веществ. К ним относятся включения : гликогена, крахмала, серы, волютина и др. У некоторых бактерий, н-р у дифтерийной палочки, включения волютина имеют дифференциально- диагностическое значение. Они обладают способностью к метахромазии. (окрашиваются в иной цвет, чем цвет красителя). 9.Споры, капсулы, ворсинки, жгутики. Их строение, химический состав, функции, методы выявления. Капсула (ЛПС) – выполняет защитную функцию , предохраняяот неблагоприятных условий среды обитания, адгезивную ,способствуя прилипанию к поверхности хозяина. (патогенность бактерий) Жгутики- органеллы движения, выросты на поверхности бактериальной клетки, содержащие белок флагеллин. Монотрих(один жгутик) Лофотрих(пучок жгутиков) Амфитрих ( жгутики расположены на обоих полюсах) Перетрихи (жгутики по всей поверхности) Пили (ворсинки, фимбрии)- нити белковой природы, длина= 0,3-10 мкм, толщиной- 10 нм. Споры- это особые формы существования некоторых бактерий при неблагоприятных условиях внешней среды. В отличие от вегетативных форм, споры более устойчивы к действию химических и термических факторов. Спорообразование присуще Гр+ бактериям. (бактерии рода: Бациллус, Клостридиум) У Гр- бактерий также обнаружена способность сохраняться в неблагоприятных условиях. (протопласты, сферопласты, L-формы) ,замедлен метаболизм,нет спорообразования. Спорообразование- утолщение всех оболочек клетки, пропитка их солями дипикалината кальция ,становятся плотными, клетка теряет Н2О, замедляются все ее пластические процессы. В благоприятных условиях спора прорастает в вегетативную форму. Споры многих патогенных бактерий выдерживают кратковременное кипячение, устойчивы к действию небольших концентраций дезинфектантов. Прорастание споры в течение – 4-5 часов. Образование – в течение 18-20 часов. Строение и химический состав клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных бактерий. Механизм окраски по Граму.. Метод основан на способности микроорганизмов удерживать образующийся при окраске комплекс генцианового фиолетового и йода. Это связано с особенностями строения и химического состава Гр+ и Гр- бактерий. У Гр+ на поверхности клеток есть магниевые соли рибонуклеиновой кислоты ,которые прочно связывают комплекс генцианового фиолетового с йодом и препятствуют его вымыванию спиртом. Гр+ бактерии имеют более выраженный пептидогликановый слой , в котором после обработки спиртом сужаются поры,что также делает невозможным вымывание спиртом красителя. Гр+ - окрашиваются в фиолетовый цвет. У Гр- бактерий отсутствуют магниевые соли РНК ,пептидогликановый слой гораздо тоньше ,размеры пор шире. Поэтому при обработке спиртом краситель легко вымывается, бактерии обесцвечиваются и при использовании доп. красного красителя окрашиваются в красный цвет. Протопласты, сферопласты, Л-формы бактерий. При действии антибиотиков (пенциллина) на растущую бактериальную культуру образуются безоболочечные формы бактерий, лишенные КС. Протопласты,сферопласты, L-формы. Протопласты полностью лишены КС, а сферопласты – частично. Они образуют сферическую форму вследствие отсутствия пептидогликана. В обычной изотонической среде протопласты и сферопласты подвергаются плазмолизу. В гипертонической среде ,приготовленном из растворов сахарозы или NaCl ,клетки сохраняют слабую метаболическую активность . но утрачивают способность к размножению. L-формы- бактерии ,полностью или частино утратившие способность к размножению. (L-формы в честь института им. Д.Листера –Англия) -сферические образования разных размеров. Различают стабильные и нестабильные L-формы. Нестабильные способны к реверсии в исходный вид при устранении причины, вызвавшей их образование. Они восстанавливают способность синтезировать пептидогликан КС. Стабильные не способны к реверсии. Цитоплазматическая мембрана бактерий, её строение функции. По химическому составу ЦМ представляет собой липопротеин (15-30 % липидов) , протеин- 50-70 %. Около 2-5 % углеводов и незначительное кол-во РНК. В состав мембранных липидов входят нейтральные липиды и фосфорилипиды. У некоторых бактерий встречаются гликолипиды , у микоплазм- стеролы. ЦМ является сложно организованной структурой состоящей из 3х слоев ( при электронной микроскопии) Двойной фосфолипидный слой пронизан глобулинами. Функции: регуляция поступления в клетку метаболитов, репликации ДНК, а у ряда бактерий в спорообразовании. Тинкториальные свойства бактерий, их диагностическая значимость. Простые и сложные методы окраски бактерий( Методы Грамма, Циля- Нильсена, Бурри-Гинса, Нейссера, Ожешко и др.). Механизм взаимодействия красителей с отдельными структурами бактериальной клетки. Тинкториальные свойства- это отношение разных видов микроорганизмов к красителям. Простые и сложные методы окраски. Простой метод окраски является ориентировочным и позволяет определить наличие бактерий в препарате, их форму,размеры, взаиморасположение клеток. Для окраски простым методом используют один краситель, позволяющий отличить частицы от неокрашенного фона. (Н-р: водный фуксин или метиленовый синий) Сложные методы окраски ( последовательное использование нескольких красителей различного хим. состава) Кроме красящих веществ в сложных методах окраски применяют различные обесцвечивающие вещества: спирт, кислоты. Сложные методы являются дифференциальными, позволяют выявить химич. И структурные особенности бактериальной клетки. По окончании окрашивания препарат промывают струей воды до тех пор ,пока стекающая вода не станет бесцветной, затем сушат на воздухе при комнатной температуреили с осторожно промокая его фильтровальной бумагой. Сложные методы окраски: По Граму: Гр+ окрашиваются в фиолетовый цвет. Гр- окрашиваются в красный цвет. ПРИМЕЧАНИЕ ! ОКРАСКА ПО ГРАМУ ПОДРОБНО ОПИСАНА В 10 ВОПРОСЕ. По Цилю-Нильсену: Применяется для дифференциации кислотоустойчивых и некислотоустойчивых бактерий. Устойчивость бактерий к кислоте обусловлена повышенным содержанием в клеточной стенке и цитоплазме липидов, воска и оксикислот. Принцип основан на том, что кислотоустойчивость бактерий за счет содержания этих веществ прочно связывают карболовый фуксин при нагревании( т.е окрашиваются в красный цвет)и не обесцвечиваются кислотой. Некислотоустойчивые бактерии обесцвечиваются серной кислотой и при использовании доп красителя – метиленового синего – окрашиваются в синий цвет. Споры кислотоустойчивы ,поэтому красятся в красный цвет. По Ожешко (споры): Метод основан на принципе окраски кислотоустойчивых бактерий. Отличие заключается в предварительной обработке микроорганизмов 0,5 % раствором HCl, что облегчает окраску спор карболовым фуксином. Споры кислотоустойчивы, поэтому окрашиваются в красный цвет , а вегетативные формы окрашиваются в синий цвет. По Романовскому- Гимза ( метиленовый синий, эозин, азур. 2 капли красителя + 1 мл дистиллиров воды) Исследуют морфологические свойства простейших : Цитоплазма – окрашивается в голубовато-синий. Ядро- в фиолетово- синий. По Бурри-Гинсу (выявление капсул ; 1.тушь+ взвесь бактерий 2. Фиксация 3. Фуксин.) На темном фоне (тушь) видны красного цвета бактерии и неокрашенные капсулы . По Нейсеру (обнаружение зерен волютина. Н-р: обнаружение зерен воллютина) В результате окрашивания бактерии приобретают желтый цвет, а гранулы волютина- синий. Основные методы исследования морфологии бактерий: световая микроскопия с иммерсионным объективом, темнопольная, фазово-контрастная, люминесцентная, электронная. Микроскопический метод диагностики, его достоинства и недостатки. Иммерсионная – используют масла(кедровое, терпеновое или синтетичсекое иммерсионное). Масляная система выравнивает показатели преломления цвета. Изучаются окрашенные объекты размером больше 0,2 мкм. Люминесцентная (или флюоресцентная) микроскопия. Основана на явлении фотолюминесценции. Люминесценция — свечение веществ, возникающее после воздействия на них каких-либо источников энергии: световых, электронных лучей, ионизирующего излучения. Первичная люминисценция - возникает без предварительного окрашивания объекта Вторичная люминисценция – после окраски препаратов флюорохромами. Преимущества: можно исследовать живых микроорганизмов и обнаружение их в исследуемом материале в небольших кол-вах вследствие высокой контрастности. Темнопольная микроскопия. В основе лежит принцип рассеивания цвета взвешенными частичами в темном поле при боковом освещении.(Эффект Тенделя) Эффект достигается с помощью параболоид- или кардиоидконденсора, которые заменяют обычный конденсор в биологическом микроскопе . Изучаются неокрашенные подвижные микроорганизмы, видимые при боковом освещении в темном поле. Фазово-контрастная микроскопия. Фазово-контрастное приспособление дает возможность увидеть в микроскоп прозрачные объекты. Они приобретают высокую контрастность изображения, которая может быть позитивной или негативной. Позитивным фазовым контрастом называют темное изображение объекта в светлом поле зрения, негативным — светлое изображение объекта на темном фоне. Для фазово-контрастной микроскопии используют обычный микроскоп и дополнительное фазово-контрастное устройство, а также специальные осветители. Электронная микроскопия. Позволяет наблюдать объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности светового микроскопа (менее 0,2 мкм). Электронный микроскоп применяется для изучения вирусов, тонкого строения различных микроорганизмов, макромолекулярных структур и других субмикроскопических объектов. Бактериоскопический (микроскопический) метод - совокупность способов обнаружения и изучения морфологических и тинкториальных свойств бактерий (микробов) в лабораторной культуре, патологическом материале или пробах из внешней среды с помощью микроскопии. Применяют для установления диагноза инфекционного заболевания или иного вызванного микробами процесса, а также при идентификации выделенной чистойкультуры. Метод бактериоскопического исследования приобретает особое значение, если микроб имеет морфологические и тинкториальные особенности или особую локализацию в тканях, клетках организма. Только при некоторых инфекциях для постановки диагноза достаточно морфологического исследования. Для диагностики большинства инфекций микроскопия, как первый этап микробиологического исследования, имеет лишь вспомогательное, ориентировочное значение. Ценность бактериоскопического метода состоит в простоте, доступности методик и быстроте получения результатов (30-60 минут и менее). Однако специфичность его в связи с близостью морфологии разных видов мала, а чувствительность ограничена -разрешающая способность метода составляет в среднем 100 000 клеток в мл. Микроскопические методы заключаются в приготовлении микроскопических препаратов для микроскопирования (нативных или окрашенных простыми и сложными способами) из исследуемого материала и их микроскопирование с применениемразличных видов микроскопической техники (световая, темнопольная, фазово-контрастная, люминесцентная. электронная). В большинстве случаев результатымикроскопических исследований носят ориентировочный характер. Тем не менее, микроскопией материала можно определить некоторые морфологические признаки возбудителей (наличие ядер, жгутиков, внутриклеточных включений и т.д.), а также установить факт наличия или отсутствия микроорганизмов в присланных образцах Микроскопический метод: Достоинства – простота, быстрота, экономичность Недостатки – ограниченное применение , лишь при наличии морфо- и тинкториальных признаков. Особенности строения актиномицетов, спирохет, риккетсий, микоплазм и хламидий. Методы их выявления и культивирования. Актиномицеты : Нитевидные ветвистые клетки, напоминающие мицелий грибов. Клеточная стенка ,ЦМ,отгрничивающая цитоплазму ,где содержится нуклеоид,рибосомы ,внутриклеточные включения, лизосомы. В составе пептидогликана (арабиноза,галактоза и др. ,отсутствуют у др. бактерий сахара) Свободноживущие сапрофитные микроорганизмы. Патогенные виды: Актиномицес, Нокардиа. Актиномицес – имеют вид длинных или коротких разветвленных палочек, не образующих воздушного мицелия. Возбудитель актиномикоза у человека.( образует друзы- скопления мицелия в организме человека) Нокардиа – напоминают микобактерии, но отличаются нитевидной формой , которых образуют на клетках мицелий воздушной формой . Возбудитель нокардиоза . Некоторые стрептомицеты вызывают вызывают у человека кожные мицетомы. Многие актиномицеты средой которых является почва ,образуют антибиотики, кот. используются в медицинской практике. Выявление: как и бактерии в мазках,окрашенных простым методом или по Граму. Спирохеты: Тонкие спирально извитые нити, изогнутые вокруг центральной оси, которая является пучком слившихся фимбрилл. Цитоплазматические цилиндры отграниченные ЦМ от тонкой и эластичной КС (наружная маембрана из пептидогликанового слоя) Между цитоплазматическими цилиндрами и ЦМ спирохет расположены фибриллы(из белка флагеллина) У трепонем и борелий имеются 2 пучка фибрилл, прикрепленных к блефаропластам, расположенные на обоих концах цилиндра ,направленные друг к другу. У лептоспир – единичные фибриллы прикреплены на концах к блефаропластам. Фибриллы обеспечивают движения : - поступательные -вращательные -сгибательные Патогенные виды: Трепонема, Борелиа, Лептоспира Выявление: спирохеты ,особенно трепонемы плохо окрашиваются анилиновыми красителями. Окрашивают их как простейших ,краской Романовского-Гимза . Также используются натиные препараты, которые микроскопируют в темнопольном и фазово-контрастном микроскопе. Хламидии: Мелкие, неподвижные, бескапсульные Гр-. Род Chlamidia, включают патогенные для человека внутриклеточные паразиты. Вне тела хозяина – элементарные тельца. Внутри тела хозяина – ретикулярные тельца. Попадая в тело хозяина превращаются в ретикулярные тельца , которые начинают делиться. В результате деления внутри хозяина они образуют микроколонии (внутрицитоплазматические включения) хламидий. Покидая клетку хозяина они превращаются в элементарные тельца. Цикл развития- 40-72 часа Выявление: в мазках окрашенных краской Романовского-Гимза , также при электронной микроскопии. Рикетсии: Мелкие , полиморфные бактерии, имеющие кокковидную , палочковидную и нитевидную. КС по типу Гр- бактерий. Облигатные внутриклеточные паразиты. Патогенны для людей, вызывают острые лихрадочные заболевания. (Рикетсия Провоцаки, Рикетсия тифа) Выявление: в мазках по методу Здродовского ,при электронном микроскопировании. Микоплазмы и уреаплазмы : Бактерии, утратившие в ходе эволюции КС. Выявлены 2 рода : Микоплазма и Уреаплазма. Отличаются по биохимическим свойствам ,важнейшим из которых является способность уреаплазм вызывать гидролиз мочевины. Мелкие сферические (овоидные) клетки диаметром = 0,2 мкм ( крупные шаровидные диаметром =1,5 мкм, нитевидные, ветвящиеся диаметром = 150 мкм) Клетки микоплазм и уреаплазм окружены мембраной , покрыты снаружи капсулоподобным слоем. Неподвижны, спор не образуют. Наряду с непатогенными, существуют патогенные виды, вызывающие различные заболевания у человека. Общая характеристика грибов, их классификация. Прикладные аспекты изучения. Грибы делятся на одноклеточные (дрожжи) и многоклеточные (плесневые) Грибы и простейшие имеют четко ограниченное ядро и относятся к эукариотам. Грибы крупнее бактерий, в эволюционном плане близки к растениям (наличие клеточной стенки, содержащей хитин или целлюлозу, вакуолей с клеточным соком, неспособность к перемещению, видимое движение цитоплазмы). Ядерный материал грибов отделен от цитоплазмы ядерной мембраной. Дрожжевые грибы образуют отдельные овальные клетки. Плесневые грибы формируют клеточные нитеподобные структуры- гифы. Мицелий- переплетение гифов- основная морфологическая структура. У низших грибов мицелий одноклеточный, не имеет внутренних перегородок (септ). Грибы размножаются половым и бесполым (вегетативным) способом. При вегетативном размножении образуются специализированные репродуктивные структуры- споры- конидии. Они могут располагаться в специализированных вместилищах- спорангиях (эндоспоры) или отшнуровываться от плодоносящих гиф (экзоспоры). Реже наблюдают образование спор внутри клеток (оидии), являющихся сегментами гиф. Дрожжевые клетки размножаются почкованием, мицелий не образуют. Половое размножение включает взаимодействие специализированных клеток, имеющих существенные различия в морфологии у различных грибов и часто используемых как дифференциально- диагностический признак. Для большинства видов грибов, имеющих медицинское значение, характерно наличие конидий (или экзоспор), являющихся формами неполового размножения. Их классификация во многом основывается на морфологических формах конидий. Их наиболее частые формы- бластоспоры, хламидоспоры, артроспоры, конидиоспоры. Бластоспоры- простые структуры, которые образуются в результате почкования, с последующим отделением почки от родительской клетки, например у дрожжевых грибов. Хламидоспоры образуются в результате увеличения гифальных клеток с образованием толстой оболочки, защищающей споры от неблагоприятных условий окружающей среды. Артроспоры- споры, образующиеся путем фрагментации гиф на отдельные клетки. Они встречаются у дрожжеподобных грибов, возбудителя кокцидиоидоза, тканевых форм дерматофитов в волосе, кожных чешуйках и в ногтях. Конидиоспоры- зрелые наружные споры, возникающие на дифференцированных конидиофорах (конидионосцах), отличающихся от других нитей мицелия по форме и размерам (у аспергилл, пеницилл) или располагающиеся по бокам и на концах любой ветви мицелия, прикрепляясь к ней непосредственно или тонкой ножкой. К эндоспорам совершенных грибов относятся спорангиоспоры мукоровых грибов, развивающихся в специальных органах (спорангиях), располагающихся на вершине спорангиеносца. Споры освобождаются при разрыве стенки спорангия. Эндоспоры обнаруживают также у тканевых форм возбудителей кокцидиоидоза. Они развиваются в круглых образованиях - сферулах, при разрыве стенки зрелой сферулы попадают во внешнюю среду. Основное функциональное отличие спор у бактерий и грибов: у бактерий споры обеспечивают переживание в неблагоприятных условиях окружающей среды, у грибов образование спор- способ размножения. Особенности метаболизма бактерий. Ферменты: конститутивные и индуктивные, экзо- и эндоферменты, специфичность действия ферментов. Практическое использование ферментативной активности бактерии. Ферменты- это биологические катализаторы белковой природы. Микробная клетка обладает активным ферментативным аппаратом. Микроорганизмы синтезируют ферменты относящиеся ко всем шести классам: Оксидоредуктазы Трансферазы Лиазы Лигазы Трансферазы Изомеразы Конститутивные – ферменты, которые постоянно синтезируются в микробных клетках в опр. Концентрациях. К ним относятся ферменты гликолиза. ИндуцИбельные – ферменты ,концентрация, которых возрастает в зависимости от наличия соответствующего субстрата. К ним относят ферменты транспорта и катаболизма лактозы – галактозидпермеаза, бета-галактозидаза и галактозидацетилтрасфераза, бета-лактамаза- фермент разрушающий пенициллин. Их концентрация возрастает при наличии субстрата. Экзоферменты и эндоферменты : Только внутри клетки, катализируют реакции биосинтеза и энергообмена. Экзоферменты- выделяются клеткой в среду и катализируют реакции гидролиза сложных органических соединений на более простые.(гидролитические ферменты , играющие исключительно важную рол в питании микроорганизмов) Ферменты , способствующие проявлениюпатогенных свойству возбудителей некоторых заболеваний. ( нейраминидаза, гиалуронидаза, коагулаза,плазмокоагулаза,коллагеназа, лецитиназа) 18.Питание бактерий. Голофитный способ питания бактерий. Аутотрофы и гетеротрофы. Механизмы переноса питательных веществ в бактериальную клетку. В качестве питательных веществ микробные клетки используют различные органические и минеральные соединения. Ауторофы и гетеротрофы Микроорганизмы способные усваивать углерод. Автотрофы – синтезируют все углеродсодержащие компоненты клетки из СО2. Гетеротрофы – не могут существовать за счет ассимиляции СО2, используют еще разнообразные органические вещества, содержащие углерод ( гексозы, многоклеточные спирты). Фототрофы (фотосинтезирующие) – способны использовать солнечную энергию. Хемотрофы (хемосинтезирубщие) –получают энергию за счет ОВР. В патологии человека играют роль хемотрофы ( хемоавтотрофы, хемогетеротрофы) Прототрофы (синтез органически соединений из глюкозы и соли аммония) Ауксотрофы (не способны синтезировать органические соединения из глюкозы и солей аммония , ассимилируют эти соединения в готовом виде из окружающей среды) Патогенными для человека являются ауксотрофы. (условно-патогенные) Голофитный способ питания Бактерии не способны захватывать твердофазные объекты и ктлизируют вещества в виде относительно простых молекул в водных растворах , через поверхностные структуры клетки. Механизм переноса питательных веществ в бактериальную клетку. Пассивная диффузия (без энергозатрат , по градиенту концентрации – Н2О, О2, СО2,N2) Облегченная диффузия ( не требует энергозатрат, протекает при участии мембранных белков- транслоказ) Активный транспорт ( протекает с энергозатрами против градиента концентрации: -при участии спец белков – пермеаз, - при участии спец белков- транслоказ(глюкоза) ). Дыхание бактерий. Аэробный и анаэробный типы биологического окисления. Аэробы, анаэробы, факультативные анаэробы, микроаэрофилы. Дыхание бактерий представляет собой биоокисление различных орг. соединений. Как и все другие живые организмы , накапливают энергию в форме молекул АТФ. Для получения энергии бактерии используют ОВР. По отношению к кислороду , по использованию его в процессах получения энергии,по типу дыхания, бактерии подразделяются на : Строгие аэробы: (растут только в присутствии О2) Строгие анэробы: (размножаются только в бескислородных условиях, т.е не используют О2в качестве клеточного акцептора электронов) Микроаэрофилы: (нуждаются в меньшей концентрации свободного кислорода) Факультативные анаэробы: (могут потреблять глюкозу и размножаться как в аэробных ,так и в анаэробных условиях) – образуют АТФ как при окислительном , так и субстратном фосфорилировании. Механизм дыхания: Аэробы – окислительное фосфрилирование. Анаэробы- субстратное фосфорилирование или брожение. Различают несколько типов брожения: -молочнокислое(лактобациллы) - спиртовое -маслянокислое -муравьинокислое (энтеробактерии) -пропионовокислое (пропионобактерии) Рост и размножение бактерий. Фазы размножения популяций бактерий в жидкой питательной среде в стационарных условиях. Рост бактерий- это координированное увеличение размеров и веса клетки. Размножение- увеличение числа особей в популяции. Большинство прокариот размножаются поперечным делением, некоторые почкованием. Грибы размножаются путём спорообразования. Гр+ бактерии делятся путем врастания синтезирующихся перегородок деления внутрь клетки. Гр- путем перетяжки, в результате образования гантелевидных фигур, из которых образуются две одинаковые клетки. Делению клеток предшествует репликация бактериальной хромосомы по полуконсервативному типу (двуспиральная цепь ДНК раскрывается и каждая нить достраивается комплементарной нитью), приводящая к удвоению молекул ДНК бактериального ядра-нуклеоида. Репликация происходит в 3 этапа: Инициация, Элонгация (рост цепи), Терминация. При выращивании бактерий на жидкой питательной среде наблюдается придонный ,диффузный или поверхностный рост культуры. Рост культуры бактерий, выращиваемых на жидкой питательной среде ,подразделяют на несколько фаз : Лаг-фаза Фаза логарифмического роста Фаза максимальной концентрации Фаза гибели бактерий Лаг-фаза – период между посевом бактерийи началом размножения. Продолжительность- 4-5 часов. Бактерии увеличиваются в размерах, готовятся к делению,нарастает количество нуклеиновых кислот, белка и др. компонентов. Фаза логарифмического роста –период интесивного деления бактерий. Продолжительность – 5-6 часов. При оптимальных условиях бактерии могут делиться каждые 20-40 минут. Фаза максимальной концентрации- количество жизнеспособных клеток остается без изменений , составляя максимальный уровень. Продолжительность- несколько часов (зависит от вида бактерий и особенностей их культивирования) Фаза гибели бактерий – отмирание бактерий в условиях истощения источников питательной среды и накопления в ней продуктов метаболизма бактерий. Продолжительность – от 10 часов до нескольких недель. Интенсивность роста и размножения бактерий зависит от многих факторов, в том числе - оптимального состава питательной среды, окислительно-восстановительного потенциала, t, pH. Основные принципы и методы культивирования бактерий. Питательные среды и их классификация. Колонии у различных видов бактерий, культуральные свойства. |