Микробиология. Ответы на вопросы по микробиологии. Ответы на вопросы по микробиологии. 1 вопрос
 Скачать 28.49 Kb.
|
|
Ответы на вопросы по микробиологии. 1 вопрос. Для обнаружения и исследования микроорганизмов применяют микроскопы. Световые микроскопы предназначены для изучения микроорганизмов, которые имеют размеры не менее 0,2 мкм (бактерии, простейшие и т. п.), а электронные - для изучения более мелких микроорганизмов (вирусы). Различают простые и сложные световые микроскопы. Оптика простых микроскопов представлена одной линзой с большим увеличением. В сложных микроскопах оптическая система состоит из объектива и окуляра для дальнейшего увеличения полученного изображения и его рассматривании. Биологические световые микроскопы подразделяются на рабочие, лабораторные и исследовательские. В микроскопе различают механическую и оптическую части. К механической части относится штатив и укрепленные на нем тубус с револьвером, предметный столик для препарата, приспособления для крепления конденсора и светофильтров. Оптическая часть микроскопа представлена объективами, окулярами и осветительной системой, которая в свою очередь состоит из расположенных под предметным столиком конденсора Аббе, зеркала, имеющего плоскую и вогнутую сторону, а также отдельного или встроенно. Различают монокулярный (имеющий один окуляр) и бинокулярный (имеющий два одинаковых окуляра и дающий возможность наблюдения двумя глазами) тубусы. Кроме того, тубус микроскоп может быть прямой вертикальный и наклонный. Особенностью иммерсионных объективов является то, что между фронтальной линзой такого объектива и препаратом помещают иммерсионную жидкость, имеющую показатель преломления такой же, как стекло (или близкий к нему), что обеспечивает увеличение числовой апертуры и разрешающей способности объектива. В качестве иммерсионной жидкости для объективов водной иммерсии используют дистиллированную воду, а для объективов масляной иммерсии - кедровое масло или специальное синтетическое иммерсионное масло. Все объективы рассчитаны для работы с покровным стеклом толщиной 0,17 мм. Толщина покровного стекла особенно влияет на качество изображения при работе с сильными сухими системами (40×). При работе с иммерсионными объективами нельзя пользоваться покровными стеклами толще 0,17 мм потому, что толщина покровного стекла может оказаться больше, чем рабочее расстояние объектива, и в этом случае, при попытке сфокусировать объектив на препарат, может быть повреждена фронтальная линза объектива. Фазово-контрастная микроскопия При микроскопии окрашенных объектов наблюдается изменение амплитуды (уменьшение яркости света) и избирательное поглощение света определенной длины волны (изменение цвета). При наблюдении неокрашенных микроорганизмов, отличающихся от окружающей среды только по показателю преломления, изменения интенсивности не происходит, а изменяется только фаза прошедших световых волн. Для наблюдения таких объектов используют фазово-контрастную микроскопию, основанную на превращении фазовых изменений, вносимых объектом, в амплитудные, различимые глазом. Благодаря применению этого способа микроскопии контраст живых неокрашенных микроорганизмов резко увеличивается и они выглядят темными на светлом фоне (позитивный фазовый контраст) или светлыми на темном фоне (негативный фазовый контраст). Темнопольная микроскопия Темнопольная микроскопия основана на способности микроорганизмов сильно рассеивать свет. Для темнопольной микроскопии пользуются обычными объективами и специальными темнопольными конденсорами. Темнопольная микроскопия основана на эффекте Тиндаля, известным примером которого служит обнаружение пылинок в воздухе при освещении их узким лучом солнечного света. При темнопольной микроскопии микроорганизмы выглядят ярко светящимися на черном фоне. При этом способе микроскопии могут быть обнаружены мельчайшие микроорганизмы, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности микроскопа. Однако темнопольная микроскопия позволяет увидеть только контуры объекта, но не дает возможности изучить внутреннюю структуру. Для темнопольной микроскопии необходимы яркие источники света, поэтому следует применять более мощные осветители и максимальный накал лампы. Люминесцентная (флюоресцентная) микроскопия Люминесцентная (флюоресцентная) микроскопия основана на способности некоторых веществ люминесцировать, т. е. светиться при освещении невидимым ультрафиолетовым или синим светом. Примером такого свечения являются известные всем лампы дневного света, в которых в результате облучения ультрафиолетовыми лучами светится специальный состав - люминофор, покрывающий изнутри колбу лампы. Для изучения микроорганизмов в люминесцентном микроскопе их предварительно окрашивают (флюорохромируют) сильно разведенными растворами специальных люминесцирующих красителей (флюорохромов), которые избирательно связываются с определенными структурами клетки. Флюорохромы отличаются от обычных красителей тем, что применяются в очень малых концентрациях (До нескольких мкг/мл); кроме того, ими могут быть окрашены не только фиксированные, но и живые клетки. Люминесцентная микроскопия также используется для регистрации результатов реакции иммунофлюоресценции (РИФ) Электронная микроскопия Принципиально новые возможности для изучения тонкого строения бактерий и вирусов появились после изобретения электронного микроскопа. В электронном микроскопе вместо световых волн для построения изображения используют поток электронов в глубоком вакууме. В качестве "линз", фокусирующих электроны, служит электромагнитное поле, создаваемое электромагнитными катушками. Изображение в электронном микроскопе наблюдают на флюоресцирующем экране и фотографируют. 2 вопрос. С незапамятных времен люди использовали брожение теста, сквашивание молока, брожение виноградного сока. Уже в трудах врача Древней Греции Гиппократа появляются предположения о связи заразных болезней и особых болезнетворных испарений, названных им "миазмами". Джироламо Фракасторо (XVI век) создал учение о живом "контагии" - "мельчайших и недоступных нашим чувствам частиц", которые, проникая в организм человека, вызывают болезнь. Антони ван Левенгуком (1632-1723) сумел изготовить двояковыпуклые линзы, дававшие увеличение в 160 раз и более, он увидел, зарисовал и описал "живых зверьков", которых и сегодня можно рассматривать, как основные формы микроорганизмов: шаровидные, извитые, палочковидные, плесень, дрожжи. Эдуард Дженнер впервые привил прививку против оспы. Луи Пастера (1822-1895) показал, что микроорганизмы способны изменять среду обитания и вызывать ее химические превращения, описал процессы брожения и гниения и показал, что они вызываются микроорганизмами. Им впервые выявлены микроорганизмы, которые могут существовать без доступа кислорода (анаэробы) Пастером разработаны впервые в истории науки методы уничтожения микроорганизмов при воздействии на них высокой температуры. Этот метод обеспложивания среды называют стерилизацией. В 1885 г. Пастер предложил прививки против бешенства. английский хирург Д. Листер (1867) создал метод антисептики - промывания ран и перевязочных материалов раствором карболовой кислоты, чтобы предотвратить развитие в ранах микроорганизмов. Немецкий ученый Роберт Кох (1843-1910) впервые ввел в практику плотные питательные среды, позволившие получить отдельные колонии и чистую культуру микроорганизмов. Кох впервые предложил анилиновые красители для окраски микроорганизмов. Он открыл возбудителя туберкулеза (1882)- "палочка Коха" и возбудителя холеры (1883). Великий русский ученый И. И. Мечников (1845-1916) Учение о фагоцитозе. Он разработал метод экспериментального воспроизведения сифилиса Д. К. Заболотный (1866-1929) - выдающийся микробиолог и эпидемиолог. Его по праву можно считать основоположником отечественной эпидемиологии. С. Н. Виноградский (1856-1953) установил роль микроорганизмов в круговороте азота, углерода, фосфора, серы и железа. Л. А. Зильбер (1894-1966) - микробиолог, иммунолог, эпидемиолог. Его работы привели к открытию возбудителя и переносчиков энцефалита. З. В. Ермольевой (1898-1974) Она впервые в СССР получила пенициллин. 3 вопрос. Микроорганизмы организмы, невидимые невооруженным глазом. К ним относятся простейшие, спирохеты, грибы, бактерии, вирусы. Основными ступенями всех классификаций являются: царство - отдел - класс (группа) - порядок - семейство - род - вид. Главной классификационной категорией является вид - совокупность организмов, имеющих общее происхождение, сходные морфологические и физиологические признаки и обмен веществ. Микроорганизмы относятся к царству прокариотов, представители которых, в отличие от эукариотов, не обладают оформленным ядром. Наследственная информация у прокариотов. Для обозначения микроорганизмов принята общебиологическая бинарная или биноминальная (двойная) номенклатура, введенная К.Линнеем. Первое название обозначает род и пишется с прописной буквы. Второе название обозначает вид и пишется со строчной буквы. Например, Staphylococcus aureus - стафилококк золотистый. 4 вопрос. Основные виды микрооорганизмов -грибы, бактерии, вирусы, спирохеты, микоплазмы (возбудители заболеваний, воспалительного характера), риккетсии (внутриклеточные паразиты, могут развиваться только в клетках живого организма). Бактерии Бактерии — это одноклеточные организмы, лишенные хлорофилла. Размеры и форма клеток бактерий, присущие микроорганизмам определенного вида, могут изменяться под влиянием различных факторов (полиморфизм). По форме клетки бактерии делятся на три группы: шаровидные, палочковидные и извитые Шаровидные бактерии называются кокки (от лат. coccus - ягода). Форма: сферическая, ланцетовидная, бобовидная. По взаимному расположению клеток после деления среди кокков выделяют: микрококки - клетки располагаются поодиночке; диплококки - клетки располагаются попарно (ланцетовидные пневмококки и бобовидные гонококки и менингококки); стрептококки -образуют цепочку; стафилококки - образуют скопления в виде грозди винограда; тетракокки - клетки располагаются по четыре; сарцины - располагаются в виде пакетов по 8 или 16 клеток в каждом. Палочковидные формы называются бактериями. Бактерии различаются по внешнему виду: -закругленные(кишечная палочка), -обрубленные(возбудитель сибирской язвы), -заостренные (возбудитель чумы) -утолщенные(возбудитель дифтерии). После деления бактерии могут располагаться -попарно - диплобактерии (клебсиеллы), -цепочкой (возбудитель сибирской язвы), -иногда под углом друг к другу или крест-накрест (возбудитель дифтерии). Большинство бактерий располагается беспорядочно. Среди бактерий встречаются изогнутые формы - вибрионы (возбудитель холеры). К извитым формам относятся спириллы и спирохеты. Форма их клетки напоминает спираль. 5 вопрос. Бактериальная клетка состоит из следующих частей: трехслойной оболочки, цитоплазмы с различными включениями и ядерного вещества (нуклеоида). Дополнительными структурными образованиями являются капсулы, споры, жгутики, пили. Оболочка клетки состоит из наружного слизистого слоя, клеточной стенки и цитоплазматической мембраны. Слизистый капсульный слой находится снаружи клетки и выполняет защитную функцию. Клеточная стенка - отделяет клетку от окружающей среды. Важным является избирательная проницаемость, которая обеспечивает проникновение в клетку необходимых питательных веществ (аминокислот, углеводов и др.) и выведение из клетки продуктов обмена. Цитоплазматическая мембрана плотно прилегает к клеточной стенке с внутренней стороны. Это пограничный полупроницаемый слой, через который осуществляется питание клетки. Цитоплазматическая мембрана образует мезосомы, принимающие участие в делении клетки. Цитоплазма - внутреннее содержимое бактериальной клетки. Она представляет собой коллоидную систему, состоящую из воды, белков, углеводов, липидов, различных минеральных солей. В цитоплазме находятся ядерное вещество, рибосомы и различные включения. Рибосомы находятся в цитоплазме клетки и выполняют функцию синтеза белка. Нуклеоид (ядерное вещество клетки), ее наследственный аппарат. Ядерное вещество прокариотов в отличие от эукариотов не имеет собственной мембраны. Нуклеоид зрелой клетки представляет собой двойную нить ДНК, свернутую в кольцо. В молекуле ДНК закодирована генетическая информация клетки. По генетической терминологии ядерное вещество получило название генофор или геном. Включения - гранулы, содержащие различные запасные питательные вещества: крахмал, гликоген, жир, волютин. Они расположены в цитоплазме. Клетки бактерий в процессе жизнедеятельности образуют защитные органеллы - капсулы и споры. Капсула - внешний уплотненный слизистый слой, примыкающий к клеточной стенке. Это защитный орган, который предохраняет микроорганизм от защитных факторов организма. Споры встречаются только у палочковидных бактерий. Они образуются при попадании микроорганизма в неблагоприятные условия внешней среды Жгутики - органы движения, характерны для палочковидных бактерий. По расположению жгутиков бактерии делят на группы : монотрихи - с одним жгутиком (возбудитель холеры); амфитрихи - с пучками или единичными жгутиками на обоих концах клетки (спириллы); лофотрихи - с пучком жгутиков на одном конце клетки ; перитрихи - жгутики расположены по всей поверхности клетки (кишечные бактерии). Скорость движения бактерий зависит от количества и расположения жгутиков (наиболее активны монотрихи), от возраста бактерий и влияния окружающих факторов. Пили - ворсинки, расположенные на поверхности бактериальных клеток, одни пили служат для прикрепления бактерий к клеткам животных и человека, с другими связана передача генетического материала из клетки в клетку. 6 вопрос. В качестве питательных веществ и источников энергии микроорганизмы используют различные органические и неорганические соединения, для нормальной жизнедеятельности им требуются также микроэлементы и факторы роста. Разнообразие условий существования микроорганизмов обусловливает различные типы питания. определяются по характеру усвоения углерода определяются по характеру усвоения азота. По усвоению углерода микроорганизмы делят на два типа: автотрофы гетеротрофы. Автотрофы способны синтезировать сложные органические вещества из простых неорганических соединений. Автотрофами являются многие почвенные бактерии (нитрифицирующие, серобактерии и др.). Гетеротрофы для своего роста и развития нуждаются в готовых органических соединениях. Они могут усваивать углерод из углеводов (чаще всего глюкозы), многоатомных спиртов, органических кислот, аминокислот и других органических веществ. Гетеротрофы представляют обширную группу микроорганизмов, среди которых различают сапрофитов и паразитов. Сапрофиты получают готовые органические соединения от отмерших организмов. Паразиты живут и размножаются за счет органических веществ живой клетки растений, животных или человека (риккетсии, вирусы) По способности усваивать азот микроорганизмы делятся на две группы: аминоавтотрофы аминогетеротрофы. Аминоавтотрофы для синтеза белка клетки используют молекулярный азот воздуха (клубеньковые бактерии, азотобактер) или усваивают его из аммонийных солей. Аминогетеротрофы получают азот из органических соединений - аминокислот, сложных белков. 7 вопрос. Дыхание микроорганизмов представляет собой совокупность биохимических процессов, в результате которых освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности микробных клеток. По типу дыхания все микроорганизмы разделяются на: облигатные (строгие) аэробы облигатные анаэробы факультативные (необязательные) анаэробы. Облигатные аэробы (микобактерии туберкулеза и др.) живут и развиваются при свободном доступе кислорода. Облигатные анаэробы (клостридии столбняка, ботулизма и др.) способны жить и размножаться только в отсутствие свободного кислорода воздуха. Факультативные анаэробы могут размножаться как при наличии молекулярного кислорода, так и при отсутствии его. К ним относят большинство патогенных и сапрофитных бактерий. Все физиологические процессы, такие как движение, рост и размножение, образование спор и капсул, выработка токсинов, могут осуществляться при постоянном притоке энергии. Микроорганизмы добывают энергию за счет окисления различных химических соединений: углеводов (чаще глюкозы), спиртов, органических кислот, жиров и т. д. |