МиИ РК1. Предметом микробиологии является изучение биологических свойств

• Название: Предметом микробиологии является изучение биологических свойств
• Дата: 09.12.2022
• Размер: 0.87 Mb.
• Имя файла: МиИ РК1 .docx
• Тип: Документы; #836430
• страница: 1 из 5

1. 
   Медицинская микробиология: предмет изучения, цели и задачи. Исторические этапы и основные направления развития микробиологии.
   

Микробиология (от греч. micros ― малый, bios ― жизнь, logos ― учение, т.е. учение о малых формах жизни) – наука, изучающая организмы, невидимые невооруженным глазом, т.е. микроорганизмы (микробы).

Микроорганизмы ― это невидимые простым глазом представители всех царств жизни. Они играют важнейшую роль в экономике, круговороте веществ в природе, в нормальном существовании и патологии растений, животных, человека. Микробы представляют самую многочисленную и разнообразную группу живых существ.

Предметом микробиологии является изучение биологических свойств

микроорганизмов: • морфологии, • физиологии, • систематики, • генетики,

• экологии, т.е. взаимоотношения с другими формами жизни и внешней средой.

Задачи медицинской микробиологии:

• установление роли микроорганизмов в норме и при патологии;

• разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний;

• бактериологический и вирусологический контроль окружающей среды, продуктов питания, режимов стерилизации и др.;

• контроль за чувствительностью микроорганизмов к антибиотикам и другим лечебным препаратам;

Этапы развития микробиологии

1. Эвристический/донаучный (III-IV вв. до н.э. - XVI в. н.э.)

Эвристический период (до изобретения микроскопов и их применения для изучения микромира). Размеры микроорганизмов лежат за пределами разрешающей способности человеческого глаза, поэтому до изобретения микроскопа человек не знал об их существовании. Однако люди на протяжении тысячелетий научились широко использовать в своих целях процессы жизнедеятельности многих микробов, в частности, для приготовления молочнокислых продуктов, получения вина, уксуса, пива и т.д.

2. Морфологический/описательный (Левенгук в XVII в. - первый микроскоп и описание микроорганизмов, Ивановский в 1892 г. открыл вирус табачной мозаики, в конце XIX в. открытие простейших…)

3. Физиологический период (с 1875 г.) ― эпоха Луи Пастера и Роберта Коха.

Открытия Л. Пастера:

• Промышленная микробиология (брожение).

• Разработка принципов асептики и методов стерилизации.

• Открытие возбудителей инфекционных заболеваний: сибирской язвы, родильной горячки, нагноений.

• Профилактика инфекционных заболеваний ― разработка вакцин против куриной холеры, сибирской язвы, бешенства.

Открытия Р. Коха:

• Методологические основы изучения микроорганизмов ― триада ГенлеКоха.

• Совершенствование микробиологических методов исследования.

• Открытие возбудителей холеры (1882), туберкулеза (1883).

4. Иммунологический (вакцины и теория иммунитета, антибиотики; Дженнер, Пастер, Мечников, Эрлих) И.И.Мечников создал новую эпоху в микробиологии ― учение о невосприимчивости (иммунитете), разработав теорию фагоцитоза и обосновав клеточную теорию иммунитета.

5. Молекулярно-генетический/современный (с 45-50 г ХХ в. - с развитием генетики и молекулярной биологии)

Основные достижения:

• расшифровка молекулярной структуры и молекулярно биологической организации большинства бактерий и вирусов;

• открытие новых форм жизни (инфекционных белков ― прионов и инфекционных РНК ― вироидов)

2. 
   Устройство бактериологической лаборатории. Правила работы и техника безопасности в бак. лаборатории.
   

Для проведения микробиологических исследований существуют бактериологические лаборатории. • В них поступает для исследования различный материал, полученный от больных людей (мокрота, моча, гной, кал, кровь, спинномозговая жидкость и пр.). • Кроме того, существуют еще санитарно бактериологические лаборатории, в которых бактериологическому контролю подвергается вода, воздух и пищевые продукты.

Объектами исследования в бактериологических лабораториях являются: 1. Выделения из организма: моча, кал, мокрота, гной, а также кровь, патологический и трупный материал. 2. Объекты внешней среды: вода, воздух, почва, смывы с предметов инвентаря, корма, технологическое сырье получаемое от убоя сельскохозяйственных животных. 3. Продукты питания, образцы мяса и мясопродуктов, молока и молокопродуктов, которым необходимо дать оценку на пригодность для пищевых целей.

Бактериологическая лаборатория предназначена – для исследования материалов, содержащих возбудителей бактериальных инфекций, – для определения санитарно микробиологических показателей, – контроля состояния и напряженности специфического иммунитета и других микробиологических исследований

Правила работы в бактериологической лаборатории

Сотрудники лаборатории обязаны соблюдать следующие правила: 1. Работать разрешается в специальной одежде – халате и шапочке. • Обязательно меняют обувь! 2. Запрещается выходить за пределы лаборатории в халатах или надевать верхнюю одежду на халат. 3. В лаборатории запрещается курить и принимать пищу. 4. Весь материал, поступающий в лабораторию на анализ, должен рассматриваться как инфицированный. • Поэтому при распаковке материала необходимо соблюдать осторожность. Емкости следует обтирать снаружи дезинфицирующим раствором и ставить их на подносы

5. В случае попадания инфицированного материала на халат, руки, стол, обувь необходимо провести дезинфекцию и сообщить об этом заведующему лабораторией. 6. Зараженный материал обязательно уничтожают автоклавированием. Инструменты, а также поверхность рабочего стола после работы дезинфицируют. 7. Запрещается выносить из лаборатории оборудование, инвентарь, материалы без предварительной их дезинфекции. 8. Пипетки, предметные и покровные стекла и другую посуду, бывшую в употреблении, обеззараживают, погружая в дезраствор. 9. По окончании работы рабочее место приводят в порядок и тщательно дезинфицируют. Культуры микроорганизмов, необходимые для дальнейшей работы, убирают на хранение в холодильник. 10. В рабочую зону допускаются только лица, предупрежденные о потенциальной опасности

3. 
   Микробиологические методы исследования.
   

Основные методы микробиологического исследования:

Микроскопический метод — изучение живых и убитых микроорганизмов в обработанном виде с помощью микроскопа.

Основные виды микроскопов: световые, люминесцентные, электронные и лазерные.

Микробиологический метод — выращивание микроорганизмов на питательных средах. При этом выделяют чистую культуру микроорганизмов и изучают её свойства. С этой целью исследуемый материал засевают на различные питательные среды.

Серологический метод — изучение антигенных свойств микроорганизмов с помощью иммунохимических реакций, в которых в качестве тест-систем применяются клетки крови экспериментальных животных или человека. Используется в микробиологии для распознавание вида микроорганизма или штамма, что важно в медицине для определения инфекционного заболевания и заключения о перенесённых заболеваниях.

Экспериментальный или биологический метод – изучение некоторых свойств микроорганизмов, в частности патогенности или вирулентности, на лабораторных животных. Применяется в иммунологии и медицине.

4. 
   Принципы классификации, систематика и номенклатура бактерий. Определение понятий: вид, штамм, биовар.
   

Микробы, или микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы), систематизированы по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука — систематика микроорганизмов.

Систематика включает три части: классификацию, таксономию, идентификацию.

В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства.

Различают следующие таксономические категории: царство, подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид и др.

Вид- основная таксономическая единица.

Вид- эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющих сходный генотип, который в стандартных условиях проявляется сходными морфологическими, физиологическими, биохимическими и др. свойствами

Внутри вида выделяют разновидности

• 
  Отличия по морфологическим свойствам - морфовар;
  
• 
  Биохимическим свойствам - биовар;
  
• 
  Антигенным свойствам - серовар;
  
• 
  Резистентности к антибиотикам - резистенсвар;
  
• 
  Бактериофагам- фаговар;
  
• 
  Экологическим нишам- эковар и др.
  

Штамм- культура микроорганизмов выделенная из определенного источника в определенный отрезок времени.

Клон- культура микроорганизмов, полученная из 1 бактериальной клетки. «Чистая культура» - культура одного вида или подвида, полученная на плотной питательной среде.

Популяция- совокупность особей, обитающих в пределах ограниченного участка биосферы с относительно однородными условиями жизни

Принципы классификации бактерий.

Вид Þ род Þ семейство Þ порядок Þ класс. Существует естественная (только создается в настоящее время) и искусственная классификация; используется морфо-физиологический метод:

• 
  морфологические признаки (размер, форма, окраска…),
  
• 
  физиологические признаки (тип питания отношения к to, O2, pH, потребность к факторам роста – витамины)
  

5. 
   Отличительные признаки прокариотической клетки от эукариотической.
   

«Клетка – это элементарная живая система, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию, основа строения и жизнедеятельности всех животных и растений»

Типы клеток

Прокариотические - не имеют отграниченного мембранами ядра (бактерии) Эукариотические - имеют ядро, окруженное двойной мембраной с ядерными порами (клетки растений, животных, грибов)

6. 
   Строение бактериальной клетки: основные структурные компоненты и их функции.
   

Бактерии (лат. bacteria - палочка) - это одноклеточные организмы, лишенные хлорофилла

Бактериальная клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями и ядерного аппарата, называемого нуклеоидом.

Структуру и морфологию бактерий изучают с помощью различных методов микроскопии: световой, фазово-контрастной, интерференционной, темнопольной, люминесцентной и электронной.

7. 
   Клеточная стенка: ультраструктура, химический состав, функции. Особенности строения клеточной стенки грамположительных, грамотрицательных бактерий. Протопласты, сферопласты, L-формы.
   

Клеточная стенка (оболочка) является неотъемлемым компонентом клеток растений и грибов и представляет собой продукт их жизнедеятельности. Она придает клеткам механическую прочность, защищает их содержимое от повреждений и избыточной потери воды, поддерживает форму клеток и их размер, а также препятствует разрыву клеток в гипотонической среде. Клеточная стенка участвует в поглощении и обмене различных ионов, т. е. является ионообменником. Через клеточную оболочку осуществляется транспорт веществ.

В состав клеточной стенки входят структурные компоненты (целлюлоза у растений и хитин у грибов), компоненты матрикса (гемицеллюлоза, пектин, белки), инкрустирующие компоненты (лигнин, суберин) и вещества, откладывающиеся на поверхности оболочки (кутин и воск).

Клеточные стенки прокариот

Клеточные стенки бактерий состоят из пептидогликана (муреина) и бывают двух типов: грамположительного и грамотрицательного.



При нарушении образования клеточной стенки (под влиянием лизоцима, пенициллина) образуются протопласты, сферопласты, L- формы.

Протопласты - это бактерии, полностью лишенные клеточной стенки.

Сферопласты - бактерии, у которых клеточная стенка частично сохраняется. Такие бактерии внешне не отличаются по форме (шаровидные клетки разной величины), становятся более проницаемыми и осмотически чувствительными, не делятся.

L-формы - бактерии, у которых нарушено образование клеточной стенки, но сохраняется способность к делению.

8. 
   Цитоплазматическая мембрана бактерий: ультраструктура, химический состав, функции.
   

ЦПМ- представляет собой бифосфолипидный-белковый слой с двойный слоем фосфолипидов и ассоциированных с ними белков.

Строение ЦПМ

У большинства бактерий снаружи от ЦПМ есть особая структура - клеточная стенка.

ЦПМ образована двумя слоями фосфолипидов (ФЛ)

ФЛ есть как во внешнем, так и во внутреннем листке ЦПМ, холестерины отсутствуют

Свойства: пластичность, текучесть, избирательная проницаемость.

Функции:

· Барьерная: поддержание постоянства внутренней среды клетки за счет избирательной проницаемости.

· Транспортная: перенос низко- и высокомолекулярных соединений в клетку и из нее.

· Защитная : препятствует проникновению в клетку вредных веществ.

· Рецепторная: содержит белки- рецепторы, отвечающие за восприятие информации о состоянии окружающей среды.

· Синтетическая(функция ЭПС и комплекса гольджи): созревание белков.

9. 
   Капсулы и капсулоподобные вещества бактерий: ультраструктура, химический состав, функции.
   

Капсула – поверхностная, временная структура бактериальной клетки, представляющая собой слизистый слой над клеточной стенкой бактерии. Вещество капсулы строго ограничено от окружающей среды

Химический состав : представлена гидратированными (вода составляет до 90% от объема) полисахаридами и/или гликолипидами.

Функции капсул

Капсула – полифункциональный органоид, выполняющий ряд важных биологических функций:

• 
  предохранение клетки от неблагоприятных факторов окружающей среды (высыхания, механических повреждений);
  
• 
  создание дополнительного осмотического барьера;
  
• 
  источник запасных питательных веществ;
  
• 
  объединение клеток в цепочки и колонии;
  
• 
  обеспечение прикрепления клеток к поверхности субстрата
  

10. 
    Жгутики и реснички бактерий: ультраструктура, химический состав, функции.
    

Жгутики - поверхностная структура, служащая для их движения в жидкой среде или по поверхности твёрдых сред.

Реснички - тонкие ните- или щетинковидные выросты поверхности клеток, способные совершать ритмические движения.

Реснички и жгутики образуются из специализированных групп микротрубочек, называемых базальными телами.

Если выросты короткие и многочисленные, их называют ресничками. Если они длиннее и менее многочисленны (обычно только один или два), они называются жгутиками.

бактериальный жгутик имеет толщину 10—20 нм и длину 3—15 мкм

Жгутики бактерий состоят из трёх субструктур:

• Филамент (фибрилла, пропеллер) — полая белковая нить толщиной 10—20 нм и длиной 3—15 мкм, состоящая из флагеллина, субъединицы которого уложены по спирали.

• Крюк — более толстое, чем филамент (20—45 нм), белковое (не флагеллиновое) образование.

• Базальное тело (трансмембранный мотор)

Функции ресничек: Удаление частичек пыли (реснитчатый эпителий дыхательных путей). Жгутиков: двигательный механизм основной способ передвижения по жидкостям

11. 
    Споры бактерий: ультраструктура, химический состав, функции.
    

СПОРА - покоящаяся форма, позволяющая сохранить наследственную информацию бактериальной клетки в неблагоприятных условиях внешней среды

Функция - защита от неблагоприятных физико-химических факторов внешней среды и истощения питательной среды

Строение - ДНК, окруженная многослойной оболочкой, в том числе пептидогликановой (кортекс)

Спора образуется внутри вегетативной клетки и каждая вегетативная клетка образует одну спору. При благоприятных условиях одна спора дает начало одной вегетативной клетке. Спора может располагаться в клетке терминально, субтерминально и центрально.

По химическому составу спора отличается от вегетативной клетки:

· В ней накапливается дипиколиновая кислота; ионы кальция; липиды и воска

· Минимально снижается кол-во воды; кол-во рибосом и процесс метаболизма снижается до 0.

Такое строение и химический состав обеспечивает спорам высокую устойчивость к температуре(погибают при 160), кислотам, щелочам, давлению, УФ, радиации.

12. 
    Бактерии, имеющие извитую форму (спирохеты): морфология, физиология, методы изучения.
    

Спирохеты - это прокариоты, относящиеся к бактериям. Спирохеты имеют следующие особенности:

1.Форма - извитая, как у спирилл

2.Строение: имеется податливая клеточная стенка, цитомембрана, нуклеоид, миофибриллы.

3.Размножение - поперечным делением.

4. Передвижение происходит при помощи миофибрилл, что обеспечивает их движение - поступательное, сгибательное, вращательное, маятникообразное. Чувствительны к антибиотикам и к препаратам, применяемым для лечения протозойных заболеваний.

Спирохеты Гр-. По типу питания - гетеротрофы. По типу дыхания боррелии и трепонемы - анаэробы, а лептоспиры - аэробы.

Существуют специальные методы, вроде прибавления туши или других красок, для выявления присутствия спирохет (метод Бурри и др.). Для изучения спирохет на мазках и в срезах наиболее употребительны метод серебрения (см. Левадити метод) или окраски спирохет по Гимза. По Гимза, спирохеты возвратного тифа окрашиваются в фиолетово-синий цвет, а бледная спирохета-в красновато-розовый, что зависит по видимому от различий в биохим. составе спирохет.

13. 
    Бактерии - облигатные внутриклеточные паразиты (риккетсии, хламидии): морфология, физиология, методы изучения.
    

Риккетсии и хламидии — это микроорганизмы, занимающие промежуточное положение между бактериями и вирусами.

Риккетсии — мелкие, грамотрицательные полиморфные бактерии (0,3-2,0 мкм), облигатные внутриклеточные паразиты. Капсул и спор не образуют. Жизненный цикл риккетсий включает две стадии — вегетативную (внутриклеточную) и покоящуюся. Вегетативные формы активно размножаются бинарным делением в цитоплазме. Покоящаяся форма обладает повышенной резистентностью с утолщенной клеточной стенкой и уплотненной цитоплазмой.

Обитают в организме членистоногих (вшей, блох, клещей), которые являются их хозяевами или переносчиками.

Хламидии относятся к облигатным внутриклеточным кокковидным грамотрицательным бактериям. Они размножаются только в живых клетках. У человека вызывают хламидиозы: (возбудитель трахомы, урогенитальных инфекций), (орнитоз), (различные формы респираторных инфекций).

14. 
    Бактерии, лишенные клеточной стенки (микоплазмы, уреаплазмы): морфология, физиология, методы изучения.
    

Микоплазмы — мелкие полиморфные микроорганизмы (0,15-1,0 мкм), лишенные клеточной стенки. Поверхностной оболочкой микоплазм является цитоплазматическая мембрана, но более прочная и эластичная, что связано с присутствием в ней холестерина. Клетки микоплазм содержат нуклеоид, рибосомы, цитоплазму и цитоплазматическую мембрану. Из-за отсутствия клеточной стенки микоплазмы осмотически чувствительны. Имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную; похожи на L-формы. На плотной питательной среде образуют колонии, напоминающие яичницу-глазунью: центральная непрозрачная часть, погруженная в среду, и более прозрачная периферия в виде круга. Сущ-ют у человека только 4 вида микоплазм могут при определенных условиях вызвать болезнь. Одна из них - поражает дыхательную систему, вызывая воспалительные заболевания горла, бронхов легких. Остальные три являются возбудителями мочеполового микоплазмоза, который в настоящее время занимает значительное место среди заболеваний, передающихся половым путем.

Уреаплазма это род бактерий, которые не имеют клеточной стенки и характеризуются гидролизом мочевины и ростом в кислых средах. Это микроорганизмы, которые, как известно, заражают людей и других млекопитающих, в том числе крупного рогатого скота, собак, кошек, овец, коз, енотов и тд

морфология: Род уреаплазма напоминает род микоплазмы тем, что у них нет клеточной стенки, но он отличается от этого тем, что вырабатывает уреазу, поэтому они способны расщеплять мочевину. Колонии рода Ureaplasma являются маленькими и круглыми и растут к внутренней части агара.

Уреаплазма передается преимущественно половым путем. Инфицированность женщин, живущих половой жизнью, достигает 60-80. Уреаплазма часто не вызывает заболеваний, но ее наличие имеет значение для беременных женщин и женщин, планирующих беременность, для новорожденных, а также при наличии клинической картины заболевания

Основные методы выявления уреаплазм – прямые. Определение антител к уреаплазмам практически не используется. ПЦР и Бактериологическое исследование

15. 
    Энергетический метаболизм бактерий: способы получения и запасания энергии. Определение понятий: фототроф, хемотроф, органотроф, литотроф.
    

•Энергетический метаболизм (катаболизм) - это поток реакций, сопровождающихся мобилизацией энергии и преобразованием ее в электрохимическую или химическую (АТФ) форму, которая затем может использоваться во всех энергозависимых процессах

В зависимости от используемых источников энергии бактерии подразделяют на два типа:

• 
  фототрофы – бактерии способные использовать солнечную энергию;
  
• 
  хемотрофы – бактерии, получающие энергию при окислительно-восстановительных реакциях
  

По природе доноров электронов бактерии делят на:

• 
  литотрофы (греч. litos – камень) – бактерии, использующие в качестве доноров электронов неорганические вещества: водород (Н₂), сероводород (Н₂S), аммиак (NH₃), серу и многие другие;
  
• 
  органотрофы – бактерии, использующие в качестве донора электронов органические соединения (углеводы, аминокислоты)
  

Существует три вида получения энергии у бактерий: брожение, дыхание и фотосинтез.

Брожение - серия окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых образуются АТФ, молекулы которой способны хранить и легко отдавать энергию.

Дыхание - окисление восстановленных соединений, в ходе которого синтезируется АТФ.

Фотосинтез бактерий может быть двух типов - бескислородный, с использованием бактериохлорофилла (зеленые, пурпурные) и кислородный с использованием хлорофилла (цианобактерии, прохлорофиты ).

16. 
    Роль кислорода в метаболизме бактерий. Особенности метаболизма аэробных, анаэробных и факультативных бактерий.
    

Метаболизм (обмен веществ) бактерий представляет собой совокупность 2 взаимосвязанных противоположных процессов: катаболизма и анаболизма.

Катаболизм (диссимиляция) — распад веществ в процессе фер­ментативных реакций и накопление выделяемой при этом энергии в молекулах АТФ.

Анаболизм (ассимиляция) — синтез веществ с затратой энергии.

По типу дыхания микробов делят на аэробов, анаэробов и факультативных анаэробов. Аэробы хорошо растут на поверхности среды, которая соприкасается с воздухом. Анаэробы в такой среде жить не могут, поскольку они приспособлены к существованию при более низком окислительно-восстановительном потенциале.

Аэробное дыхание микроорганизмов.

Это процесс, при котором последним акцептором водорода (протонов и электронов) является молекулярный кислород. В результате окисления главным образом сложных органических соединений образуется энергия, которая выделяется в среду или накапливается в макроэргических фосфатных связях АТФ

Анаэробное дыхание микроорганизмов

Осуществляется без участия молекулярного кислорода. Различают собственно анаэробное дыхание и брожение. При анаэробном дыхании акцептором водорода являются окисленные неорганические соединения, которые легко отдают кислород и превращаются в более восстановленные формы. Так проходят денитрификация и десульфофикация (сульфатредукция) .

Факультативные формы (факультативные анаэробы) — организмы, способные жить как в присутствии кислорода, так и без него (некоторые бактерии и грибы).

17. 
    Механизмы и типы питания бактерий. Определение понятий: автотроф, гетеротроф, ауксотроф, прототроф.
    

Питание бактерий и проникновение питательных веществ в клетку осуществляется такими механизмами: простая диффузия облегчённая диффузия активный транспорт транслокация групп. Наиболее простой механизм поступления веществ в клетку — простая диффузия. Простая диффузия — механизм поступления веществ в клетку, при котором перемещение веществ происходит вследствие разницы их концентрации по обе стороны цитоплазматической мембраны (ЦПМ).

• Ауксотрофы - организмы, которые не способны синтезировать определенные органические соединения, необходимые для роста этого организма, и должны получать эти соединения из окружающей среды.

• Прототрофы - не требуют (в отличие от ауксотрофов) для своего развития готовых витаминов, аминокислот или др. факторов роста, а синтезируют их из минеральных или органических соединений.

1. Аутотрофы, или прототрофы, (греч. autos - сам, trophe - пища) - микроорганизмы, способные воспринимать углерод из угольной кислоты (СО2 ) воздуха. К ним относят нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии и др.

2. Гетеротрофы (heteros - другой) получают углерод главным образом из готовых органических соединений. Гетеротрофы - возбудители различного рода брожений, гнилостные микробы, а также все болезнетворные микроорганизмы: возбудители туберкулеза, бруцеллеза, листериоза, сальмонеллеза, гноеродные микроорганизмы - стафилококки, стрептококки, диплококки и ряд других патогенных для животного организма возбудителей.

18. 
    Транспорт веществ в бактериальную клетку и из бактериальной клетки
    

При пассивном переносе вещество прони­кает в клетку только по градиенту концентра­ции. Затрат энергии при этом не происходит. Различают две разновидности пассивного пе­реноса: простую диффузию и облегченную диффузию (табл. 13).

Простая диффузия — неспецифи­ческое проникновение по градиенту концентрации веществ в клетку. Осуществляется до тех пор, пока концентрация вещества не будет равной по обе стороны мембраны (внутри и вне клетки). Скорость переноса незначительна, энергонезатратная, не имеющая субстратной специфичности. Только мелкие гидрофобные молекулы способны проходить через гидрофобный билипидный слой мембраны, так в клетку поступает вода и растворенные в ней низкомолекулярные вещества.

Облегченная диффузия проте­кает по градиенту концентрации при обязательном участии специфических белков – пермеаз, локализованных в мембране, энергонезатратная. На внешней стороне мембраны они распознают и связывают молекулу субстрата и обеспечивают ее перенос через мембрану. На внутренней поверхности мембраны комплекс пермеаза-субстрат диссоциирует, и молекула субстрата включается в общий метаболизм клетки. Скорость этого способа переноса зависит от концентра­ции вещества в наружном слое.

При активном переносе вещество про­никает в клетку против градиента концен­трации при помощи белка-переносчика — пермеазы. При этом происходит затрата энергии, так как этот процесс происходит тогда, концентрация вещества в микробной клетке выше чем в питательной среде. Имеется два типа активного транс­порта.

Активный транспорт - против градиента концентрации, субстратспецифичен, энергозатратный (за счет АТФ), вещества поступают в клетку в химически неизмененном виде. Транспортируемое вещество взаимодействует со специфическим связывающим белком (специальные связывающие белки в комплексе с пермеазами), локализованном в периплазматическом пространстве, затем связывающий белок взаимодействует с транспортным белком, находящимся в цитоплазматической мембране, который осуществляет транспорт молекулы внутрь клетки. При этом типе активного транспортанебольшие молекулы (аминокислоты, некоторые сахара) «накачиваются» в клетку и создают концентрацию, которая может в 100-1000 раз превышать концентрацию этого вещества снаружи клетки.

Транслокация радикалов(перенос групп)- против градиента концентрации, с помощью фосфотрансферазной системы, составной частью которой является белок-переносчик, энергозатратна, вещества (преимущественно сахара) поступают в клетку в форфорилированном виде. Этот ме­ханизм обеспечивает включение в клетку некоторых сахаров (например, глю­козы, фруктозы), которые в процессе пе­реноса фосфорилируются, т. е. химически модифицируются. Фосфорилированный белок связывает свободный сахар на наружной поверхности мембраны и транспортирует его в цитоплаз­му, где сахар освобождается в виде фосфата. Поступив в клетку, органический источник углерода и энергии вступает в цепь биохимичес­ких реакций, в результате которых образуются АТФ и ингредиенты для биосинтетических про­цессов. Биосинтетические (конструктивные) и энергетические процессы протекают в клетке одновременно.

19. 
    Внутриклеточный паразитизм. Облигатные и факультативные внутриклеточные паразиты.
    

Внутриклеточный паразитизм — важное звено жизненного цикла бактерий — в большинстве случаев носит временный и факультативный характер. Исключение — хламидии и риккетсии, для которых характерен облигатный внутриклеточный паразитизм (жизнедеятельность бактерий невозможна вне клетки-хозяина).

Факультативные внутриклеточные паразиты способны жить и размножаться в клетках хозяина или вне их. Облигатные внутриклеточные паразиты, с другой стороны, нуждаются в клетке-хозяине, чтобы жить и размножаться. Многие из этих типов клеток требуют специализированных типов хозяев, и инвазия клеток-хозяев происходит по-разному.

20. 
    Бактериологическое исследование: цель и этапы метода.
    

Бактериологический метод исследования главной целью имеет исследование микрофлоры какого-либо органа или системы организма. И если исследование микрофлоры показало, что в ней есть серьезные отклонения, этот качественный метод исследования условно патогенных микроорганизмов (либо патогенных) покажет их количество и вид, а также чувствительность к антибиотикам.

Основные этапы бактериологического метода исследования:

сбор биоматериала на пробу

посев на питательную среду

выделение культуры микроорганизмов

определение и дифференциация культур

анализ результата бактериологического исследования

21. 
    Методы культивирования анаэробов.
    

Физические методы основаны на создании вакуума в специальных аппаратах — анаэростатах. Иногда воздух в них заменяют каким-либо другим газом, например СО2. Доступ кислорода в питательную среду можно затруднить, если культивировать анаэробов в глубине столбика сахарного агара или среды Вильсона — Блера, налитых в пробирки в расплавленном состоянии и остуженных до 43°С. По методу Вейона — Виньяля расплавленный и остуженный агар с посевным материалом набирают в стеклянные трубочки, которые запаивают с двух концов.
Химические методы заключаются в том, что при культивировании исследуемого материала на плотных средах в эксикатор помещают химические вещества, например пирогаллол и щелочь, реакция между которыми идет с поглощением кислорода. В жидкие питательные среды можно добавлять различные редуцирующие вещества: аскорбиновую или тиогликолевую кислоту.

Биологический метод основан на одновременном культивировании аэробов и анаэробов на плотных питательных средах в чашках Петри, герметически закупоренных. Вначале кислород поглощается растущими аэробами, посеянными на одной половине среды, а затем начинается рост анаэробов, посев которых сделан на другой половине. Наиболее удобна для культивирования анаэробов специальная среда Китта — Тароцци. В нее входят сахарный МПБ, который наливают в пробирки в количестве 10—12 мл, и кусочки вареных паренхиматозных органов. Перед употреблением среду Китта — Тароцци кипятят на водяной бане для удаления растворенного в ней кислорода. Среду заливают сверху стерильным вазелиновым маслом. Заметный рост анаэробов (помутнение) может наблюдаться через 48 ч и более в зависимости от количества посевного материала.

22. 
    Вирусы: принципы классификации вирусов, отличительные особенности морфологии и физиологии. Функции основных компонентов вириона.
    

Вирусы имеют уникальный геном, так как содержат либо ДНК, либо РНК. Поэтому различают ДНК-содержащие и РНК-содержащие вирусы. Они обычно гаплоидны, т.е. имеют один набор генов. Классификация

Класс I: вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК

Класс II: вирусы, содержащие одноцепочечную ДНК

Класс III: вирусы, в которых РНК способна к репликации (редупликации)

Классы IV и V: вирусы, содержащие одноцепочечную РНК

Класс VI: вирусы, содержащие одноцепочечную (+)РНК, реплицирующиеся через стадию ДНК

Морфологию и структуру вирусов изучают с помощью элек­тронного микроскопа, так как их размеры малы и сравнимы с толщиной оболочки бактерий.

Простые, или безоболочечные, вирусы состоят из нуклеиновой кисло­ты и белковой оболочки, называемой капсидом. Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид взаимодействуют друг с другом, образуя нуклеокапсид.

Сложные, или оболочечные, вирусы снаружи капсида окружены ли-попротеиновой оболочкой (суперкапсидом, или пеплосом). Эта оболоч­ка является производной структурой от мембран вирус-инфицированной клетки. На оболочке вируса расположены гликопротеиновые ши­пы, или шипики (пепломеры). Под оболочкой некоторых вирусов нахо­дится матриксный М-белок.

Тип симметрии. Капсид или нуклеокапсид могут иметь спираль­ный, икосаэдрический (кубический) или слож­ный тип симметрии. Икосаэдрический тип сим­метрии обусловлен образованием изометричес­ки полого тела из капсида, содержащего вирус­ную нуклеиновую кислоту (например, у вирусов гепатита А, герпеса, полиомиелита). Спираль­ный тип симметрии обусловлен винтообразной структурой нуклеокапсида (например, у вируса гриппа).

Включения — скопление вирионов или отдельных их компонентов в цитоплазме или ядре клеток, выяв­ляемые под микроскопом при специальном окрашива­нии. Вирус натуральной оспы образует цитоплазмати-ческие включения — тельца Гварниери; вирусы герпеса и аденовирусы — внутриядерные включения.

Размеры вирусов определяют с помощью электронной мик­роскопии, методом ультрафильтрации через фильтры с извест­ным диаметром пор, методом ультрацентрифугирования. Одним из самых мелких вирусов является вирус полиомиелита (около 20 нм), наиболее крупным — натуральной оспы (около 350 нм).

Вирио́н — полноценная вирусная частица, состоящая из нуклеиновой кислоты и капсида (оболочки, состоящей из белка и, реже, липидов) и находящаяся вне живой клетки. Вирионы большинства вирусов не проявляют никаких признаков биологической активности, пока не соприкоснутся с клеткой-хозяином, после чего образуют комплекс «вирус—клетка», способный жить и «производить» новые вирионы. При заражении клетки вирион либо вводит в клетку-хозяина только свой геном (например, бактериофаги), либо проникает в клетку практически полностью (большинство других вирусов).

Белки, остающиеся от вириона на поверхности клетки, служат «мишенью» для иммунной системы так же, как и сами вирионы.

Вирион по сути представляет собой конгломерат органических кристаллов. Вириона часто даже не признают живым организмом (из-за этого нет однозначного ответа, является вирус живым или нет)

23. 
    Вирусы: методы культивирования, индикации и идентификации.
    

Поскольку вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами, их культивируют в организме лабораторных животных, развивающихся куриных эмбрионах и других птиц, а также на культурах клеток (тканей). Присутствие вируса в исследуемом материале определяют с помощью методов индикации и идентификации.

Методы культивирования.

1. На лабораторных животных. Заражают животных (подкожно, внутримышечно, внутрибрюшино), которые чувствительны к определенным вирусам: хорьков - вирусом гриппа, кроликов - вирусом бешенства, обезьян - вирусом полиомиелита. Индикация_(обнаружение)'>Индикация (обнаружение) вируса проводится по признакам заболевания. Недостаток метода - не все вирусы можно культивировать на животных, например, животные невосприимчивы к вирусам человека.

2. В куриных эмбрионах. Заражают куриный эмбрион (аллонтоисная полость, хорион-аллонтоисная оболочка, амниотическая полость, желточный мешок, сам эмбрион). Куриный эмбрион – очень удобен. Он защищен от попадания других микробов (стерильный), техника работы с ним проста, можно накопить большое количество вирусов. Индикация: а) по специфическим поражениям на хорион-аллантоисной оболочке, по гибели эмбриона, б) по реакции склеивания эритроцитов – реакции гемагглютинации (РГА). Недостатки метода: а)не все вирусы (вирус полиомиелита, вирус ящура) можно вырастить в куриных эмбрионах; б) невозможно обнаружить микроб без вскрытия эмбриона; в) в нем много загрязняющих белков и других соединений.

3. В тканевых культурах. Тканевые культуры или клеточные культуры – клетки, выращенные вне организма на искусственных питательных средах. Для их приготовления используют чаще всего эмбриональные и опухолевые ткани. Метод тканевых культур разработан Дж. Эндерсом в 50-е годы. Большинство вирусов способно размножаться в культурах клеток. Для каждого вируса можно подобрать наиболее чувствительную культуру клеток.