Особенности строения спирохет. Виды,патогенные для человека.

ЛУЧШЕ СМОТРИ В МЕТОДАХ

Химический состав бактериальной клетки

Бактериальная клетка на 80—90% состоит из воды и только 10% приходится на долю сухого вещества. Вода в клетке находится в свободном или связанном состоянии. Она выполняет механическую роль в обеспечении тургора, участвует в гидролитических реакциях. Удаление воды из клетки путем высушивания приводит к приостановке процессов метаболизма, прекращению размножения, а для многих микроорганизмов губительно. В то же время особый способ высушивания микроорганизмов в вакууме из замороженного состояния (лиофилизация) обеспечивает сохранение жизнеспособности большинства микроорганизмов. Лиофилизация используется для приготовления проб, пригодных для длительного хранения.

В сухом веществе бактерий 52% составляют белки, 17% — углеводы, 9% — липиды, 16% — РНК, 3% — ДНК и 3% — минеральные вещества.

Белки являются ферментами, а также составной частью клетки, входят в состав цитогтлазматической мембраны (ЦПМ) и ее производных, клеточной стенки, жгутиков, спор и некоторых капсул. Некоторые бактериальные белки являются антигенами и токсинами бактерий. В состав белков бактерий входят отсутствующие у человека D-аминокислоты, а также диаминопимелиновая кислота.

Углеводы представлены в бактериальной клетке в виде моно-, ди-, олигосахаров и полисахаридов, а также входят в состав ком- плексных соединений с белками, липидами и другими соединени- ями. Полисахариды входят в состав некоторых капсул, клеточной стенки; крахмал и гликоген являются запасными питательными веществами. Некоторые полисахариды принимают участие в фор- мировании антигенов.

Липиды или жиры входят в состав ЦПМ и ее производных, клеточной стенки грамотридательных бактерий, а также служат запасными веществами, входят в состав эндотоксина грамотрица- тельных бактерий, в составе ЛПС формируют антигены. В бакте- риальных жирах преобладают длинноцепочечные (С14—С18) на- сыщенные жирные кислоты и ненасыщенные жирные кислоты, содержащие одну двойную связь. Сложные липиды представлены фосфатидилинозитом, фосфатидилглицерином и фосфатидил- этаноламином. У некоторых бактерий в клетке находятся воски, эфиры миколовой кислоты. Микоплазмы — единственные пред- ставители царства Procaryotae , имеющие в составе ЦПМ стеролы. Остальные бактерии в составе ЦПМ и ее производных не имеют стеролов.

В бактериальной клетке присутствуют все типы РНК: иРНК, транспортная РНК (тРНК), рРНК, менее известная антисенс РНК (асРНК).

ДНК выполняет в бактериальной клетке наследственную функ- цию. Молекула ДНК построена из двух полинуклеотидных цепо- чек. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, саха- ра дезоксирибозы и фосфатной группы (рис. 3.1, б). Азотистые основания представлены пуринами (аденин, гуанин) и пиримидинами (тимин, цитозин). Каждый нуклеотид обладает полярно- стью.

Клеточная стенка — прочная, упругая структура, придающая бактерии определенную форму и вместе с подлежащей цитоплаз- матической мембраной сдерживающая высокое осмотическоедав- ление в бактериальной клетке. Она участвует в процессе деления клетки и транспорте метаболитов, имеет рецепторы для бактери- офагов, бактериоцинов и различных веществ. Наиболее толстая клеточная стенка у грамположительных бактерий (рис. 2.3).Так, если толщина клеточной стенки грамотрицательных бактерийоко- ло 15—20 нм,то у грамположительных она может достигать 50им и более.

В клеточной стенке грамположительных бактерий содержится небольшое количество полисахаридов, липидов и белков. Основ- ным компонентом клеточной стенки этих бактерий является мно- гослойный пептидогликан (муреин, мукопептид), составляющий 40—90% массы клеточной стенки. Тетрапептиды разных слоев пептидогликана у грамположительных бактерий соединены друг с другом полипептидными цепочками из 5 остатков глицина (пен- таглицина), что придает пептидогликану жесткую геометрическую структуру (рис. 2.4, б). С пептидогликаном ктеточной стенки грам- положительных бактерий ковалентно связаны тейхоевыекислоты (от греч. tekhos — стенка), молекулы которых представляют со- бой цепи из 8—50 остатков глицерола и рибитола, соединенных фосфатными мостиками. Форму и прочность бактериям придает жесткая волокнистая структура многослойного, с поперечными пептидными сшивками пептидогликана.

Способность грамположительных бактерий при окраске по Граму удерживать генциановый фиолетовый в комплексе с йодом (сине-фиолетовая окраска бактерий) связана со свойством многослойного пептидогликана взаимодействовать с красителем. Кроме этого последующая обработка мазка бактерий спиртом вызывает сужение пор в пептидогликане и тем самым задерживает краситель в клеточной стенке.

Грамотрицательные бактерии после воздействия спиртом утра-чивают краситель, что обусловлено меньшим количеством пептидогликана (5—10% массы клеточной стенки); они обесцвечиваются спиртом, и при обработке фуксином или сафранином приобретают красный цвет. Это связано с особенностями строения клеточной стенки. Пептидогликан в клеточной стенке грам отрицательных бактерий представлен 1—2 слоями. Тетрапептиды слоев соединены между собой прямой пептидной связью между аминогруппой ДАП одного тетрапептида и карбоксильной группой D-аланина тетра- пептида другого слоя (рис. 2.4, а). Кнаружи от пептидогликана расположен слой липопротеина, соединенный с пептидогликан ом через ДАП. За ним следует наружная мембрана клеточной стенки.

7.Спорообразование у бактерий. Механизм спорообразования. Морфологическая  характеристика и химический состав спор. Отношение спор к физическим и химическим  факторам. Методы выявления спор. Примеры.  

Споры — своеобразная форма покоящихся бактерий с грамположительным типом строения клеточной стенки. Спорообразующие бактерии рода Bacillus ,у которых размер споры не превышает диа- метр клетки, называются бациллами. Спорообразуюшие бактерии, у которых размер споры превышает диаметр клетки, отчего они принимают форму веретена, называются клостридиями, например бактерии рода Clostridium (от лат. Clostridium — веретено). Споры кислотоустойчивы, поэтому окрашиваются по методу Ауески или по методу Циля—Нельсена в красный, а вегетативная клетка — в синий цвет.

Спорообразование, форма и расположение спор в клетке (веге- тативной) являются видовым свойством бактерий, что позволяет отличать их друг от друга. Форма спор бывает овальной и ша- ровидной, расположение в клетке — терминальное, т.е. на конце палочки (у возбудителя столбняка), субтерминальное — ближе к концу палочки (у возбудителей ботулизма, газовой гангрены) и центральное (у сибиреязвенной бациллы).

Процесс спорообразования (споруляция) проходит ряд стадий, в течение которых часть цитоплазмы и хромосома бактериальной вегетативной клетки отделяются, окружаясь врастающей цито- плазматической мембраной, — образуется проспора.

В протопласте проспоры находятся нуклеоид, белоксинтезирующая система и система получения энергии, основанная на гликолизе. Цитохромы отсутствуют даже у аэробов. Не содержится АТФ, энергия для прорастания сохраняется в форме 3-глицеринфосфата.

Проспору окружают две цитоплазматические мембраны. Слой, окружающий внутреннюю мембрану споры, называется стенкой споры,он состоит из пептидогликана и является главным источни- ком клеточной стенки при прорастании споры.

Между наружной мембраной и стенкой споры формируется толстый слой, состоящий из пептидогликана, имеющего много сшивок, — кортекс.

Кнаружи от внешней цитоплазматической мембраны расположена оболочка споры, состоящая из кератиноподобных белков, содержащих множественные внутримолекулярные дисульфидные связи. Эта оболочка обеспечивает резистентность к химическим агентам. Споры некоторых бактерий имеют дополнительный покров — экзоспориум липопротеиновой природы. Таким образом формируется многослойная плохо проницаемая оболочка.

Спорообразование сопровождается интенсивным потреблением проспорой, а затем и формирующейся оболочкой споры дипиколиновой кислоты и ионов кальция. Спора приобретает термоустойчивость, которую связывают с наличием в ней дипиколината кальция.

Спора долго может сохраняться из-за наличия многослойной оболочки, дипиколината кальция, низкого содержания воды и вялых процессов метаболизма. В почве, например, возбудители сибирской язвы и столбняка могут сохраняться десятки лет.

В благоприятных условиях споры прорастают, проходя три последовательные стадии: активации, инициации, вырастания. При этом из одной споры образуется одна бактерия. Активация — это готовность к прорастанию. При температуре 60—80 °С спора активируется для прорастания. Инициация прорастания длится несколько минут. Стадия вырастания характеризуется быстрым ростом, сопровождающимся разрушением оболочки и выходом проростка.

Расположение спор в клетке:

- центральное (возбудитель сибирской язвы);
- субтерминальное - ближе к концу (возбудитель ботулизма);

- терминальное – на конце палочки (возбудитель столбняка).

Окраска спор по методу Ожешки:

1. На нефиксированный мазок наносят 0,5% раствор хлористоводородной кислоты и подогревают на пламени горелки в течение 2-3 минут.

2. Кислоту сливают, препарат промывают водой, просушивают и фиксируют над пламенем горелки.

3. Окрашивают препарат по Цилю-Нильсену. Споры бактерий при этом приобретают красный цвет, а вегетативные формы – синий.

8.Микроскопический метод исследования. Методы окраски микроорганизмов и их  отдельных структур.  

Для фиксации мазков используют физические и химические методы. Для фиксации мазка физическим методом предметное стекло медленно проводят 3 раза через пламя горелки. Мазки крови, мазки-отпечатки органов и тканей фиксируют химическим методом путем погружения их на 5-20 минут в метиловый или этиловый спирт, смесь Никифорова и другие фиксирующие жидкости.

Для окрашивания микробов используют простые и сложные методы. При простом методе фиксированный мазок окрашивают каким-либо одним красителем, например, водным раствором фуксина (1-2 минуты) или метиленовым синим (3-5 минут), промывают водой, высушивают и микроскопируют. Сложные методы окрашивания включают использование нескольких красителей. Это позволяет выявить определенные структуры клеток и дифференцировать одни виды микроорганизмов от других.

Окраска по Граму:

1. На фиксированный мазок наносят карболово-спиртовый раствор генцианового фиолетового через полоску фильтровальной бумаги. Через 2-3 минуты бумагу снимают пинцетом, а краситель сливают.

2. Наносят раствор Люголя на 1-2 минуты.
3. Наносят на препарат этиловый спирт на 30-60 секунд для обесцвечивания.

4. Промывают препарат водой.
5. Докрашивают мазок водным раствором фуксина в течение 1-2 минут,

промывают водой, высушивают и микроскопируют.
Грамположительные бактерии окрашиваются в фиолетовый цвет,

грамотрицательные – в красный цвет.
При окраске по методу Грама в модификации Синева на первом этапе

используют предварительно приготовленные фильтровальные бумажки, пропитанные генциановым фиолетовым. Для этого полоски бумаги пропитывают 1% раствором красителя и высушивают. На фиксированный мазок помещают пропитанную красителем бумажку, наливают несколько капель воды и выдерживают в течение 2 минут. После этого бумажку удаляют пинцетом, сливают краску и, не промывая препарат водой, наносят раствор Люголя. Последующее окрашивание проводят общепринятым методом.

Распределение микроорганизмов в зависимости от окраски по Граму:

1. Грамположительные бактерии:

- кокки (за исключением гонококков и менингококков);

- бациллы и клостридии (спорообразующие палочки); - микобактерии, коринебактерии и листерии.
2. Грамотрицательные бактерии:
- некоторые кокки (гонококки и менингококки);

- все остальные палочковидные бактерии;
- все извитые формы (вибрионы, спириллы, спирохеты).
Методы выявления капсул, жгутиков, спор.
Для выявления некоторых бактерий и отдельных структур клеток применяют

специальные методы окраски.

Окраска кислотоустойчивых бактерий по методу Циля-Нильсена:

1. На фиксированный мазок наносят карболовый раствор фуксина через полоску фильтровальной бумаги и подогревают до появления паров в течение 3-5 минут.

2. Снимают бумагу пинцетом, промывают мазок водой.

3. На мазок наносят 5% раствор серной кислоты или 3% раствор солянокислого спирта на 1-2 минуты для обесцвечивания.

4. Промывают водой.

5. Докрашивают мазок водным раствором метиленового синего в течение 3- 5 минут.

6. Промывают водой, высушивают и микроскопируют.

Выявление капсулы по методу Гинса:

1. На предметное стекло наносят каплю туши, а рядом – каплю исследуемого материала. Обе капли тщательно перемешивают и с помощью шлифованного стекла готовят мазок вдоль предметного стекла.

2. Мазок высушивают на воздухе и фиксируют на пламени горелки.

3. Мазок окрашивают фуксином в разведении 1:3 или сафранином. При этом бактерии окрашиваются в красный цвет, капсулы остаются неокрашенными и выделяются на темном фоне препарата.

Окраска жгутиков по Леффлеру:

1. Взвесь бактерий переносят в каплю воды, не перемешивают и высушивают.

2. Обрабатывают препарат 15-20 минут протравой (1 мл насыщенного спиртового раствора фуксина + смесь из 10 мл 25% водного раствора танина с 5 мл насыщенного водного раствора сернокислого железа).

3. Тщательно промывают водой и высушивают на воздухе.

4. Докрашивают фуксином Циля в течение 3-4 минут при легком подогревании.

5. Промывают водой, высушивают, микроскопируют.

Окраска спор по методу Ожешки:

2. Кислоту сливают, препарат промывают водой, просушивают и фиксируют над пламенем горелки.

Изучение микробов в живом состоянии.

Клетки микроорганизмов в живом состоянии изучают методом раздавленной капли и методом висячей капли.
Метод раздавленной капли. На поверхность обезжиренного предметного стекла наносят каплю исследуемого материала или суспензию бактерий и покрывают ее покровным стеклом. Капля должна быть небольшой, не выходящей за края покровного стекла. Микроскопируют препарат с объективом х40. Метод раздавленной капли удобен для исследования подвижности бактериальных клеток, а также для изучения крупных микроорганизмов - плесневых грибов, дрожжей.

Метод висячей капли. Препарат готовят на покровном стекле, в центр которого наносят каплю бактериальной суспензии. Затем предметное стекло с лункой, края которого предварительно смазывают вазелином, прижимают к покровному стеклу так, чтобы капля находилась в центре лунки. Препарат переворачивают покровным стеклом вверх. В правильно приготовленном препарате капля должна свободно висеть над лункой, не касаясь ее дна или края. Для микроскопии используют вначале малый сухой объектив х8, под увеличением которого находят края капли, а затем устанавливают объектив х40 и исследуют препарат.

Особенности строения спирохет. Виды,патогенные для человека.

Спирохеты — тонкие длинные извитые бактерии. Они состоят из наружной мембранной клеточной стенки, которая окружает цитоплазматический цилиндр. Поверх наружной мембраны рас- полагается прозрачный чехол гликозаминогликановой природы. Под наружной мембранной клеточной стенки располагаются фи- бриллы, закручивающиеся вокруг цитоплазматического цилиндра, придавая бактериям винтообразную форму. Фибриллы прикрепле- ны к концам клетки и направлены навстречу друг другу. Число и расположение фибрилл варьируют у разных видов. Фибриллы уча- ствуют в передвижении спирохет, придавая клеткам вращательное, сгибательное и поступательное движение. При этом спирохеты об- разуют петли, завитки, изгибы, которые названы вторичными за- витками. Спирохеты плохо воспринимают красители. Обычно их окрашивают по Романовскому—Гимзе или серебрением. В живом иде спирохеты исследуют с помощью фазово-контрастной или гемнопольной микроскопии.

Спирохеты представлены тремя родами, патогенными для чело- века: Treponema , Borrelia , Leptospira .

Трепоиемы(род Treponema )имеют вид тонких штопорообразно закрученных нитей с 8—12 равномерными мелкими завитками. Во- круг протопласта трепонем расположены 3—4 фибриллы (жгутики). В цитоплазме имеются цитоплазматичеекие филаменты. Патоген- ными представителями являются Т. pal / idum — возбудитель сифи- лиса, Т. pertenue — возбудитель тропической болезни — фрамбе- зии. Имеются и сапрофиты — обитатели полости рта человека, ила водоемов.

Боррелии(род Borrelia ),в отличие от трепонем, более длинные, имеют по 3—8 крупных завитков и 7—20 фибрилл. К ним относятся возбудитель возвратного тифа {В. recurrentis )и возбудители болез- ни Лайма (В. burgdorferi ) и других заболеваний.

Лептоспиры (род Leptospira ) имеют завитки неглубокие и частые в виде закрученной веревки. Концы этих спирохет изогнуты на- подобие крючков с утолщениями на концах. Образуя вторичные завитки, они приобретают вид букв S или С; имеют две осевые фибриллы. Патогенный представитель L , interrogans вызывает леп- тоспироз при попадании в организм с водой или пищей, приводя к кровоизлияниям и желтухе.

10.Морфология и биологические свойства риккетсий. Роль в инфекционной патологии  человека.  

Риккетсии — мелкие грамотрицательные палочковидные бактерии (0,3—2 мкм), облигатные (обязательные) внутриклеточные паразиты. Размножаются бинарным делением в цитоплазме, а некоторые в ядре инфицированных клеток. Обитают в членистоногих (вши, блохи, клещи), которые являются их хозяевами или переносчиками. Форма и размер риккетсии могут меняться (клетки не- правильной формы, нитевидные) в зависимости от условий роста. Структура риккетсии не отличается от таковой грамотрицательных бактерий.

Риккетсии обладают независимым от клетки хозяина метаболизмом, однако, возможно, они получают от клетки хозяина макроэргические соединения для своего размножения. В мазках и тканях их окрашивают по Романовскому—Гимзе, по Маккиавелло TM* Здродовскому (риккетсии красного цвета, а инфицированные

клетки — синего).

У человека риккетсии вызывают эпидемический сыпной тиф ( R . prowazekii ), клещевой риккетсиоз ( R . sibirica ), пятнистую лихорадку Скалистых гор ( R . rickettsii ) и другие риккетсиозы.

11.Актиномицеты. Морфология. Роль в инфекционной патологии.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1001; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!