Микробиология. Микробиология — копия. Контрольная работа по дисциплине Микробиология Выполнил студент 2 курса факультета Агро и биотехнологий
 Скачать 0.96 Mb.
|
|
| Название | Штамм бактерий | Товарная форма | Титр спор, млрд/г | Спектр действия |
| Бацитурин | B. thuringiensis var. darmstadiensis 24 | Паста | | Вредители защищенного грунта: паутинный клещ, капустная белянка, личинки колорадского жука |
| Энтобактерин | B. thuringiensis var. galleria | Смачивающийся порошок | | Листогрызущие чешуекрылые: яблонная плодожорка, листовертки, пилильщик |
| Инсектин | B. thuringiensis var. insectus | Смачивающийся порошок | | Вредители леса: непарный шелкопряд, дубовая листовертка |
| Битоксибациллин | B. thuringiensis var. thuringiensis | То же | | Тля, капустная совка, колорадский жук |
96. Пробиотики (продуценты молочнокислых бактерий), используемые при приготовлении кисломолочных продуктов. Применение молочнокислых продуктов – основа профилактики дисбактериоза у людей и животных.
Разновидности молочнокислых микроорганизмов
В зависимости от того, какие продукты получают при сбраживании, молочнокислые бактерии делят на два вида:
гомоферментативные;
гетероферментативные.
Продуктом жизнедеятельности гомоферментативных бактерий при сбраживании углеводов является молочная кислота. В малых пропорциях выходит янтарная кислота, этиловый спирт, фумаровая кислота, диоксид углерода, летучие кислоты.
Продуктами жизнедеятельности гетероферментативных бактерий являются:
молочная кислота;
уксусная кислота;
углекислый газ;
этиловый спирт и прочие.
Лактобактерии
Этот вид бактерий является самым разнообразным. Они являются нашими естественными обитателями и заселяются в кишечник человека с первых дней рождения вместе с материнским молоком. Лактобактерии вырабатывают лактазу – фермент, расщепляющий молочные углеводы, при этом образовывается молочная кислота, подавляющая жизнедеятельность болезнетворных бактерий.
Ацидофильная палочка
Lactobacillus acidophilus известна не только в пищевой промышленности, но и в медицине. Ее применяют в лечении многих кишечных заболеваний не только у взрослых, но и у младенцев. Эта палочка является самым сильным кислотообразователем, попадая в кишечник, она прекрасно приживается и вырабатывает естественные антибиотики, создавая тем самым невозможную для жизни патогенных бактерий среду. Благодаря ее высокой жизнестойкости и способности оберегать микрофлору кишечника ее применяют при химиотерапии и приеме антибиотиков.
Болгарская палочка
Lactobacillus bulgaricus по-другому называют болгарским йогуртом. Впервые была выявлена И. И. Мечниковым, который ввел ее в свой постоянный рацион. В процессе жизнедеятельности болгарская палочка подавляет болезнетворные бактерии, что связано с ее способностью вырабатывать молочную кислоту при сбраживании углеводов и лактозы. Этот вид бактерий имеет еще и такие достоинства:
выработка витаминов и биологически активных веществ, микроэлементов, аминокислот, полисахаридов;
улучшение качества йогурта.
Продукты, в которых содержится болгарская палочка, способствуют стабилизации микрофлоры, нормализуют работу желудка и кишечника, обладают слабительным действием, улучшают работу поджелудочной железы, повышают иммунную систему.
Lactobacillus casei
Этот вид бактерий встречается в ротовой полости, кишечнике и влагалище. Данную лактобактерию активно используют в производстве питьевых йогуртов с целью повышения сопротивляемости организма. Lactobacillus casei в борьбе за среду существования вытесняет Helicobacter pylori, которая является возбудителем гастритов, язв и других заболеваний желудка.
Термофильный стрептококк
Streptococcus thermophilus широко применяется в пищевой промышленности для изготовления молочнокислых изделий и сыров, к примеру, моцареллы. Данный микроорганизм обладает способностью в короткие сроки повышать кислотность молока, что является одним из условий при приготовлении многих видов изделий. Полисахариды, синтезируемые этим микроорганизмом, дают равномерную плотную массу с высокими вкусовыми качествами и приятным запахом. Результат работы бактерий – это связывающая способность, замедляющая процесс расслаивания. Это позволяет в производстве обходиться без каких-либо специальных загустителей и стабилизаторов. Эти бактерии очень чувствительны к антибиотикам, и часто это свойство применяют для определения порчи молока, то есть не добавлен ли в него пенициллин.
Бифидобактерии
Bifidobacterium ─ жители кишечника человека. В кишечнике младенца их находится до 80%. Эти полезные бактерии вырастить самостоятельно сложно. Их выращивают в специальных лабораториях. На упаковках продуктов, в составе которых есть бифидобактерии, всегда стоит приставка «био».
Уксуснокислые бактерии
Acetobacter aceti являются обязательными составляющими среды обитания кефирных грибков, которые производят никотиновую кислоту, витамин В12 и рибофлавин, которые, как и углеводы, необходимы человеку.
Значение употребления молочнокислых продуктов
В свежем молоке, помимо углеводов и жиров, содержится лактоза, которую переносит не каждый организм, а в молочнокислых продуктах содержится молочная кислота. Она выполняет в организме такие функции:
активизирует выработку желудочного сока;
улучшает метаболизм;
усиливает сокращения кишечника.
В ходе сквашивания молочный белок казеин расщепляется на аминокислоты и пептиды, скорость усвоения которых выше в 2-3 раза. Лактобактерии производят лактозу, помогающую усваивать молочные углеводы. Молочнокислые продукты идеально подходят детям и пожилым людям, чья способность усваивать лактозу и молочный белок ниже, чем у взрослого человека. Жизнедеятельность бактерий в организме способствует выработке витаминов В1, В2, С и антибиотиков. Живые антибиотики, вырабатываемые организмом, не только подавляют жизнедеятельность болезнетворных микробов, но и убивают их. В процессе роста детям необходим кальций и белок, которые в кисломолочных продуктах находятся в идеальной пропорции. Главная полезная особенность кисломолочных продуктов ─ это регулировка микрофлоры кишечника. В организме человека живых бактерий до 100 триллионов, но не все они полезные. Есть бактерии, чья жизнедеятельность помогает человеку переварить пищу, они разрушают токсины, способствуют выработке витаминов. Это полезные. А есть вредные, вызывающие инфекции и выделяющие токсины. Если баланс этих бактерий в норме, то пищеварительная система работает как часы, в противном случае наблюдается дисбактериоз и снижается иммунитет.
98. Современные методы исследования микробной клетки: оптическая, электронная микроскопия, цитохимические, физико-химические методы. Нарисуйте основные формы микробов царства прокариот, разные варианты, расположения спор у бацилл, клостридиумов, плектридиумов, актиномицетов. Выполните схему структуры вирусов.
Диаметр типичной клетки животных составляет 10-20 мкм, что в пять раз меньше мельчайшей видимой частицы. Только с появлением совершенных световых микроскопов в начале XIX века удалось установить тот факт, что все ткани животных и растений состоят из отдельных клеток. Это открытие, обобщенное в форме клеточной теории Шлейденом и Шванном в 1838 году, знаменует собой начало клеточной биологии.
Будучи малыми по размерам, животные клетки к тому же бесцветны и прозрачны: следовательно, открытие их основных структур стало возможным благодаря разработке набора красителей в конце XIX столетия. Именно красители обеспечили достаточный контраст для наблюдения субклеточных структур.
Обычная оптическая микроскопия
В общем случае излучение данной длины волны может быть использовано для изучения только таких структур, минимальные размеры которых еще сопоставимы с длиной волны самого излучения. Предел разрешения светового микроскопа задается длиной световой волны, которая для видимого света лежит в пределах от 0,4 мкм (фиолетовый) до 0,7 мкм (темно-красный). Самыми маленькими объектами, которые еще можно наблюдать в световой микроскоп, являются бактерии и митохондрии (их ширина 0,5 мкм). Более мелкие элементы клетки искажаются эффектами, вызванными волновой природой света.
Для приготовления постоянного препарата, который можно окрасить и наблюдать в микроскоп, клетки обрабатывают фиксирующим агентом с тем, чтобы иммобилизировать, убить и сохранить их. В современных методах, используется обработка альдегидами, например, формальдегидом или глутаральдегидом, которые формируют ковалентные связи со свободными аминогруппами белков и, таким образом, сшивают соседние молекулы.
После фиксации ткани режут на очень тонкие срезы на микротоме. Срезы толщиной от 1 до 10 мкм помещают на поверхность предметного стекла. В качестве заключающих сред используют парафин или специальную смолу. В жидком виде эти среды пропитывают и окружают фиксированную ткань: затем они затвердевают при охлаждении или за счет полимеризации, образуя твердый блок, который удобно резать на микротоме.
Существует серьезная опасность того, что процедуры фиксации или заключения могут повредить структуру клеток или клеточных макромолекул. Вот почему предложен другой метод приготовления срезов - быстрое замораживание. Замороженную ткань режут на криостате в специальном микротоме, установленном в холодной камере.
В содержимом большинства клеток, состоящих на 70% из воды, отсутствуют компоненты, способные помешать прохождению световых лучей. В естественном состоянии большинство клеток после фиксации и приготовления срезов невидимы в обычном световом микроскопе.
Электронная микроскопия
Взаимосвязь длины волнысвета и предела разрешения сохраняется для любой формы излучения, как для световых лучей, так и для электронов. Однако в последнем случае предел разрешения существенно ниже. Длина волны электрона уменьшается с увеличением его скорости. В электронном микроскопе с напряжением 100000 В длина волны электрона равна 0,004 нм, а согласно теории, разрешение такого микроскопа составляет 0,002 нм.
Общая схема просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) напоминает схему светового, хотя электронный микроскоп значительно больше и как бы перевернут. Источник излучения - нить катода, испускающая электроны с вершины цилиндрической колонны высотой около двух метров. В электронном микроскопе нельзя наблюдать живые объекты. Поэтому ткани фиксируют, сшивая клетки и клеточные структуры глутаральдегидом, а затем обрабатывают осмиевой кислотой. Образцы обезвоживают, фиксируют смолами и нарезают тонким стеклянным или алмазным ножом.
Тонкие срезы являются двумерными срезами ткани и не позволяют судить о трехмерной структуре клеточных компонентов. Трехмерное изображение можно получить после реконструкции сотен серийных срезов. В настоящее время разработаны более прямые методы получения трехмерного изображения. Один из них состоит в изучении образца под сканирующим электронным микроскопом. Для получения изображения в просвечивающем электронном микроскопе используют электроны, проходящие через образец, а в сканирующем электронном микроскопе используются электроны, рассеиваемые или излучаемые поверхностью образца. В данном случае образец должен быть зафиксирован, высушен и покрыт тонкой пленкой тяжелого металла. Затем образец сканируется очень узким пучком электронов. Таким образом, происходит формирование единого, цельного и значительно увеличенного изображения.
Просвечивающий электронный микроскоп можно использовать для изучения поверхности образца с очень большим увеличением, наблюдая отдельные макромолекулы. Как и при сканирующей электронной микроскопии, на высушенный образец напыляется тонкая пленка тяжелого металла. Металл напыляется под определенным углом, так что отложения напыленной пленки в некоторых местах толще, чем в других. Этот процесс известен как оттенение - здесь возникает эффект тени, создающий впечатление трехмерности изображения.
В настоящее время можно наблюдать с высоким разрешением даже внутренние детали трехмерных структур, таких, как вирусы. Для этого используют метод криоэлектронной микроскопии, где очень тонкий (100 нм), быстро замороженный слой влажного образца помещают на микроскопическую решетку. С помощью специального приспособления гидратированный образец удерживают при - 160сС в вакууме микроскопа. Таким способом можно наблюдать материал практически непосредственно: без фиксации, окраски и сушки.
Методы исследования физико-химических свойств клетки:
1. О вязкости клеточного содержимого, которое дает представление об агрегатном состоянии цитоплазмы и ядра, можно судить по скорости падения зерен крахмала в цитоплазме некоторых растительных клеток, по скорости перемещения ядрышка под влиянием силы тяжести, по скорости перемещения капельки масла, введенной в нервное или мышечное волокно, по скорости перемещения металлической частицы, введенной в клетку в магнитном поле, и по броуновскому движению, обычно наблюдаемому во многих растительных и животных клетках.
2. Измерение удельного веса клетки осуществляется путем подбора жидкости, не оказывающей токсического действия и с удельным весом, равным таковому клетки. Для этой цели пригодны, например, растворы гуммиарабика различной концентрации. Клетки помещаются в такую жидкость и центрифугируются. Удельный вес клеток и жидкости совпадает тогда, когда клетки не перемещаются при центрифугировании в этой жидкости. Таким же способом измеряется удельный вес изолированных ядер и органоидов клетки.
3. Определение показателя преломления клеток производится путем погружения клеток в индифферентные жидкости, обладающие разными показателями преломления. Когда показатели преломления клеток и среды совпадают, контуры клетки становятся невидимыми при наблюдении в фазово-контрастный микроскоп. Второй метод измерения показателя преломления основан на наблюдении клеток в интерференционном микроскопе. При этом по специальным формулам вычисляется отставание по фазе световой волны, прошедшей через клетку, по сравнению со световой волной, прошедшей вне клетки.
4. Определение внутриклеточного рН можно произвести путем прижизненного окрашивания клеток красителями, обладающими свойствами индикаторов (нейтральный красный, бромкрезиловый синий). В крупных клетках, например в гигантском нервном волокне, мышечном волокне, в крупных растительных клетках, рН определяется электрометрическим методом с применением микроэлектродов.
К этой же группе методов относится измерение электрического заряда поверхности клетки, измерение поверхностного натяжения и изоэлектрической точки клеток и др. Важно, чтобы определение всех перечисленных физико-химических свойств проводилось на живых, неповрежденных клетках.
Для цитохимических исследований пригодны препараты клеток, фиксированных всеми указанными выше фиксаторами, причем каждый раз фиксатор выбирается в соответствии с тем, какое вещество должно быть выявлено. Пригодны также срезы свежезамороженных тканей, мазки, пленки эпителия, а также материал, подвергнутый лиофилизации.
С помощью цитохимических реакций можно прежде всего выявить все основные неорганические компоненты клетки: К, Na, Fe, Са, Си, Р, Hg, S, N. Выявление неорганических компонентов осуществляется широко известными из неорганической химии, но несколько видоизмененными в применении к биологическим объектам реакциями.
Формы клеток прокариот довольно просты: шарики (кокки), иногда объединенный по два (двойные коки-диплококи); образующие цепочки (стрептококки) или склеенные в некое подобие виноградной грозди (стафилококки от греч. стафилус - виноград), склеенные по четыре (сарцины); палочки (бациллы), искривленные палочки (вибрионы); штопорообразные (спириллы). Куда реже встречаются ветвящиеся формы клеток.
Простота формы делает невозможным точное определение прокариот по внешнему виду.
Разнообразие форм прокариот
Формы и расположение спор у бацилл и клостридиумов
1) бациллярное центральное;
2) бацилярное терминальное;
3) и 5) плектридиальное;
4) клостридиальное;
6) латеральное.
Образование и расположение спор у актиномицетов
1) фрагментацией;
2) сегментацией.
Расположение спор у плектридиумов
Схема структуры вируса
99. Микроструктура микробов. Представьте рисунок прокариот. Обозначьте поверхностные структуры: жгутики, ворсинки, фимбрии, капсулу, клеточную стенку, и внутренние: цитоплазматическую мембрану, нуклеоид, включения, эписомы, рибосомы, плазмиды.
Клетка прокариот устроена значительно проще клеток животных и растений. Снаружи она покрыта клеточной стенкой, выполняющей защитные, формирующие и транспортные функции. Жёсткость клеточной стенки обеспечивает муреин. Иногда бактериальная клетка покрыта сверху капсулой или слизистым слоем.
Прокариоты - организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Единственная крупная кольцевая (линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток – митохондрии и пластиды. Основное содержимое клетки, заполняющее весь её объём, - вязкая зернистая цитоплазма.
Микроструктура - совокупное понятие, включающее форму, строение и структурные компоненты клетки. Оболочка, цитоплазма, ядро, органы движения, полимеры, внутриклеточные мембраны, капсульные полисахариды и другие структурные образования свидетельствуют о высокой организованности микробной клетки.
Функция - проявление жизни, в основе которой лежит обмен веществ. Микробная клетка выполняет сложные функции, ее жизнедеятельность поддерживается разнообразной ферментной системой. Она способна поглощать и синтезировать необходимые для жизни вещества и различными путями получать энергию.
Микробная клетка независимо от ее малой величины представляет собой живой организм с координированной функцией и структурой.
Бактерии относятся к одноклеточным организмам, принадлежащим к растительному миру и не содержащим хлорофилла. Они включают большинство возбудителей инфекционных заболеваний. Среди них имеются крупные, средние и мелкие. Наиболее крупными являются бактерии сибирской язвы и газовой гангрены, а наиболее мелкими ― возбудители бруцеллеза и туляремии. Существуют три основные формы бактерий: шаровидные (кокки), палочковидные (бактерии, бациллы и клостридии) и извитые (вибрионы и спириллы).
Морфология различных видов бактерий имеет немалое значение в микробиологической диагностике инфекционных заболеваний. Однако следует иметь в виду, что морфологические признаки не являются абсолютными и неизменными. Под влиянием различных факторов внешней среды бактерии часто меняют морфологию и некоторые другие свойства.
Клетка сложно организованная система, состоящая из разнообразных структурных компонентов. Между ними существует сильно развитая система барьеров, названных мембранами. Биологическая мембрана, состоящая из молекулярных слоев белка, липидов и липоидов, играет активную роль в жизни клетки, но наши знания в этой области недостаточны. Структурные компоненты клетки разнообразны по своему строению и назначению.
Строение прокариот
100. Представьте рисунки эукариот. Грибы. Представители классов зигомицет, аскомицет, базидиальных, дейтеромицет.
Грибы (лат. Fungi или Mycota) – царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки, как растений, так и животных. Грибы изучает наука микология, которая считается разделом ботаники, поскольку ранее грибы относили к царству растений.
Отделы:
Группа «низшие грибы»: Blastocladiomycota
Хитридиомицеты (Chytridiomycota)
Гломеромицеты (Glomeromycota)
Микроспоридии (Microsporidia)
Зигомицеты (Zygomycota)
Подцарство Высшие грибы (Dikarya)
Аскомицеты (Ascomycota)
Базидиомицеты (Basidiomycota)
Несистематическая группа высших грибов:
Дейтеромицеты Deuteromycota
Весьма велико биологическое и экологическое разнообразие грибов. Это одна из наибольших и разнообразнейших групп живых организмов, ставшая неотъемлемой частью всех водных и наземных экосистем. В соответствии с современными оценками, на Земле существует от 100 до 250 тысяч видовгрибов. По состоянию на 2008 год в царстве Fungi описано 36 классов, 140 порядков, 560 семейств, 8 283 употребляемых родовых названий и 5 101 родовой синоним, 97 861 вид.
Роль грибов в природе и в хозяйстве человека трудно переоценить. Грибы присутствуют во всех биологических нишах — в воде и на суше, в почве и на всевозможных иных субстратах. Являясь редуцентами, они играют важную роль в экологии всей биосферы, разлагая всевозможные органические материалы и способствуя образованию плодородных почв. Велика роль грибов как участников взаимовыгодных симбиотических (мутуалистических) сообществ. Известны симбиотические отношения грибов с высшими растениями - микориза, с водорослями и цианобактериями - лишайники, с насекомыми, представители порядка неокаллимастиговых - обязательный компонент пищеварительной системы жвачных и некоторых других травоядных млекопитающих, они играют важную роль в переваривании растительной пищи.
Многие виды грибов активно используются человеком в пищевых, хозяйственных и медицинских целях. Блюда из съедобных грибов традиционно входят в национальные кухни многих народов мира. Во многих странах развито промышленное выращивание съедобных грибов, производство материалов для грибоводов-любителей. Микроскопические грибы используются в пищевой промышленности для приготовления напитков способом брожения, ферментации различных пищевых продуктов.
Грибы - одни из важнейших объектов биотехнологии, применяемых для производства антибиотиков и других лекарственных средств, некоторых химических веществ, используемых в пищевой промышленности и в технических целях.
Грибы могут наносить и значительный вред. Фитопатогенные грибы, в ненарушенных природных экосистемах обычно не наносящие вреда, могут вызывать эпифитотии в сельскохозяйственных посадках (агроценозах), древесных насаждениях и в лесах, где ведётся хозяйственная деятельность. У животных и человека грибы вызывают кожные заболевания (дерматомикозы) и поражения внутренних органов (глубокие микозы). Очень опасны и могут приводить к смертельному исходу отравления ядовитыми грибами, а также микотоксикозы - отравления пищевыми продуктами, заражёнными токсинами микроскопических грибов. Значительный ущерб причиняет вызываемая грибами порча различных продуктов и материалов (биокоррозия). Существуют галлюциногенные грибы.
Зигомицеты
Этот класс содержит более 500 видов. Почти все представители класса ведут наземный образ жизни. Среди них есть сапрофиты, паразиты грибов, высших растений, насекомых, других животных и человека. Они имеют хорошо развитый неклеточный многоядерный мицелий, изредка многоклеточный. В клеточных стенках содержится хитин. К зигомицетам относится плесневый гриб мукор.
Класс аскомицеты (сумчатые)
Это один из самых обширных классов, включающий около 30 тыс. видов, разнообразных по строению и образу жизни. К этому классу относится большинство грибов, входящих в состав лишайников. К аскомицетам относят и дрожжи - одноклеточные грибы, утратившие способность образовывать мицелий, трюфели, сморчки и строчки.
Класс базидиомицеты
У некоторых базидиальных грибов, например трутовиков, растущих на деревьях, шляпочных грибов – почвенных или подстилочных сапрофитов, микоризных грибов, мицелий многолетний. Многие представители этого класса хорошо нам всем знакомы. Это сыроежки, грузди, рыжики, подосиновики, подберезовики, белые, шампиньоны, мухоморы, возбудители головни, ржавчины.
Класс дейтеромицеты (несовершенные грибы)
Среди представителей дейтеромицетов есть почвенные сапрофиты, принимающие активное участие в минерализации органических остатков; некоторые виды паразитируют на растениях и насекомых, вызывая их заболевания и гибель. К дейтеромицетам относится плесневый гриб пеницилл и возбудители различных заболеваний (фузариум, вертициллум – возбудители заболеваний растений).
Рисунок эукариот
Список используемой литературы:
1. Борисов Л.Б., Смирнова А.М., «Медицинская микробиология, вирусология, иммунология», Москва, 1994 г.;
2. Борисов Л.Б Медицинская микробиология, вирусология, иммунология, М.: Медицина, 1995;
3. Гурина С.В., Соколова И.П., «Микробиология», СПб, 2000 г.;
4. Красильников А.П., Романовская Т.Р., «Микробиологический словарь-справочник», Минск, 1999 г.;
5. Поздеев О.К. под ред. Покровского В.И., «Медицинская микробиология», Москва, 2002.;
6. Теппер Е.3., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. 1993 г. 175 стр.
Дата выполнения: 05.10.2020