Лептоспіри і трепонеми – блідо-рожеві
За Грамом
19. Морфологія та ультраструктура рикетсій. Основні види, патогенні для людини.
Представники сімейства Rickettsia представлені поліморфними, частіше Кокова або паличкоподібними, нерухомими клітинами. Грамнегативні.
Описано 4 морфологічних типу рикетсій: кокковидной, короткі паличкоподібні, довгі паличкоподібні і ниткоподібні.
Джерелом енергії у позаклітинних рикетсій служить глутамат
В оптимальних умовах клітини рикетсій мають форму коротких паличок розміром в середньому 0,2-0,6 0,4-2,0 мкм, майже такі ж, як і найбільші віруси (близько 0,3 мкм). Їх форма і розміри можуть декілька мінятися залежно від фази росту (логарифмічна або стаціонарна фази). При зміні умов росту вони легко утворюють клітини неправильної форми або ниткоподібні. На поверхні мембрани клітинної стінки розташовується капсулоподібні слизовий покрив і мікрокапсула, що містять группоспеціфічний "розчинний" антиген. У клітинній стінці локалізуються основні білки, більшість з яких є видоспецифічними антигенами, а також ліпополісахарид і пептидоглікану. У цитоплазматичній мембрані переважають ненасичені жирні кислоти, вона осмотично активна, має специфічну транспортну систему АТФ - АДФ. Нуклеоїд клітини рикетсій містить кільцеву хромосому. Розмножуються шляхом бінарного поділу, володіють незалежним від клітини-хазяїна метаболізмом. Джерелом енергії у позаклітинних рикетсій служить глутамат. Можливо, що при розмноженні отримують макроергічні з'єднання з клітки-хазяїна. Здатні індукувати свій фагоцитоз еукаріотних клітиною.
|
|
|
У людини рикетсії викликають гострі гарячкові захворювання - рикетсіози. Найбільше значення мають збудники епідемічного висипного тифу (Rickettsia prowazekii), кліщового рикетсіозу (Rickettsia sibirica),плямистої лихоманки Скелястих гір (Rickettsia rickettsii), лихоманки цуцугамуші (Rickettsia tsutsugamushi).
Патогенні для людини рикетсії, за рідкісним винятком, передаються при укусі заражених вошей, кліщів і бліх.
20. Морфологія хламідій, цикли розвитку. Основні види, патогенні для людини
ХЛАМІДІЇ
родина Сhlamydiacea
рід Сhlamydia
види: C. trachomatis, C. psittaci
C. pneumonia, C. pecorum
Морфологія – це Гр- поліморфні мікроорганізми, нерухомі, спор та капсул не утворюють
Облігатний внутрішньоклітинний паразитизм (розмножуються у цитоплазмі клітини, використовуючи АТФ клітини хазяїна – “енергетичні паразити”
Будова клітини– прокаріотичні організми із власними рибосомами, нуклеоїдом, трьохшаровою КС, типовою для Гр- бактерій.
Імунітет
lестійкий, короткочасний
lгуморальний (Ig A, M , G)
lклітинний ( сенсибілізовані Т-лімфоцити)
|
|
|
lпри захворюванні розвивається ГЧУТ
Лабораторна діагностика
lМатеріал для дослідження
харкотиння, змиви із носоглотки, біоптат кон’юнктиви, виділення з уретри, вміст бубонів, сеча, кров
lЕкспрес-діагностика
РІФ
lБактеріоскопічний метод
вивлення збудника в мазках-препаратах, забарвлених за Романовським-Гімзою
lБіологічний
зараження білих мишей та морських свинок – виявлення збудника в матеріалі за допомогою РІФ
Бактеріологічний метод
lзараження культур клітин або курячих ембріонів
lвиявлення збудника – РІФ
lідентифікація – РЗК
Серологічний метод
lРЗК (виявляють комплементзв’язуючі антитіла з першого тижня захворювання)
lРНГА
lІФА (Ig M і G – діагностика гострої та хронічної інфекції)
Профілактика та лікування
lПрофілактика
Неспецифічна
виявлення і санація джерел інфекції
розрив механізмів передачі
lЛікування
тетрацикліни, макроліди, фторхінолони, сульфаніламіди
21. Канонічні та неканонічні віруси. Морфологія, ультраструктура та хімічний склад.
22. Класифікація вірусів, основні принципи. Сучасні погляди на природу вірусів.
23. Морфологія та ультраструктура грибів. Класифікація. Патогенні для людини види.
|
|
|
архіміцети (Archimycetes);
> фікоміцети (Phykomycetes) із трьома групами:
— хітридіоміцети (Chitridiomycetes),
— ооміцети (Oomycetes),
— зигоміцети (Zygomycetes);
> аскоміцети (Ascomycetes);
> базидіоміцети (Basidiomycetes);
> дейтероміцети (Deuteromycetes).
Патогенні для людини гриби — збудники мікозів (від грец. mykes — гриб) відносять до різних систематичних груп ботанічної класифікації.
Гриби розрізняють за величиною, будовою, місцями зростання і фізіологічними функціями. їх розміри варіюють від мікрометрів (мікроскопічні гриби) до метрів (шапинкові). Виходячи з особливостей живлення і місць зростання сформовані різні екологічні групи: ґрунтові, фітопатогенні, ентомофіли, зоофіли, антропофіли і т. ін.
Основу клітинної будови більшості з них складає маса тонких, розгалужених трубчастих ниток, названих гіфами, а вся ця маса гіф називається міцелієм (рис. 3). Діаметр гіф варіюється від 1 до 10 мкм, а їхня довжина — від 4—6 до 80—100 мкм і більше. Кожна гіфа оточена тонкою твердою стінкою, основним компонентом якої є хітин — азотовмісний полісахарид, що є, як відомо, структурним компонентом зовнішнього кістяка членистоногих. Гіфи не мають клітинної будови. Протоплазма гіф або зовсім не розділена (в одноклітинних), або розділяється поперечними перегородками, названими септами (у багатоклітинних). Такі септи поділяють уміст гіф на окремі ділянки, зовні схожі на клітини, при цьому утворення септ не пов'язане з діленням ядер. У центрі септи, як правило, залишається невеликий отвір (пора), через яке протоплазма може переходити з одного компартмента в інший. У кожному компартменті можуть знаходитися одне, два чи кілька ядер. Гіфи, що не мають перегородок, утворюють несептований міцелій, а ті, що мають,— сеп-тований.
|
|
|
У дріжджових і дріжджоподібних грибів утворюється псевдомі-целій, який на відміну від справжнього міцелію, що являє собою гіллясту трубку, розділену у вищих грибів поперечними перегородками, не має спільної стінки, є ланцюжком із клітин, що формується в процесі розмноження брунькуванням.
Основою клітинної стінки грибів на відміну від бактерій є полісахариди.
Патогенні для людини мікроскопічні гриби належать до зигоміцетів, аскоміцетів, дейтероміцетів.
24. Морфологія та ультраструктура патогенних для людини найпростіших. Основні види.
Найпростіші (Protozoa) представлені одноклітинними еукаріотичними організмами, що належать до тварин. Вони досить поширені в природі (майже 2500 видів) і ведуть вільний або паразитичний спосіб життя.
Найпростіші - одноклітинні організми розмірами від 3 до 150 мкм, що знаходяться на більш високому рівні організації з порівнянні з бактеріями, мають диференційоване одне або кілька ядер, спеціалізовані травні і скоротливі вакуолі. Цитоплазма розділена на внутрішній шар - ендоплазму, що містить всі структури клітини, і щільний зовнішній шар - ектоплазму. Поверхневий шар ектоплазму утворює еластичну, ригідність мембрану-пелліклу, що покриває тіло найпростіших. Іноді поверх пеллікули утворюється жорстка оболонка (кутикула). Багато найпростіші мають органами руху - джгутиками, віями, псевдоподии. При розмноженні проходять складні цикли розвитку в організмі основного хазяїна -- переносника інфекції, і проміжного хазяїна - людини, тварини. Особливості розмноження і будівлі органів руху дозволили об'єднати патогенні для людини види в 4 класи: клас I - Ffogellata (жгутикові); клас II - Sporozoa (споровікі); клас Ш - Sarcodina (саркодовие); клас IV -- Infusoria (інфузорії).
Найпростіші.
Найпростіші, або Найпростіші, складаються з єдиною еукаріотичної клітини. Зовні тіло найпростіших покриває ригідні мембрана - пеллікула. До неї прилягає зовнішній більш щільний і гомогенний шар цитоплазми - ектоплазму. У деяких видів пеллікула може містити опорні фібрили і навіть мінеральний скелет. Набір органел, розташованих у більш рідкої ендоплазме, ідентичний клітинам багатоклітинних тварин організмів; винятком може бути наявність у деяких видів кількох ядер.
Багато найпростіші здатні активно пересуватися за рахунок псевдоподии (виростів цитоплазми), джгутиків або вій. У несприятливих умовах життєві процеси у найпростіших різко сповільнюються, вони втрачають органели і покриваються товстої і міцної оболонкою, утворюючи цисти. Патогенні найпростіші представляють крайній випадок паразитизму еукаріотів відносно організму-господаря. Їх паразитичні властивості в основних рисах аналогічні таким у паразитичних прокаріотів - паразит використовує хазяїна як джерело живлення.
У людини вони здатні викликати різні гострі (наприклад, африканська сонна хвороба) і хронічні (наприклад, гіардіоз) захворювання. Життєвий цикл паразитичних найпростіших нерідко містить освіта проміжних форм у тілі різних господарів, що дає їм можливість більш ефективно інфікувати сприйнятливі організми. Для ідентифікації за допомогою світлової мікроскопії найпростіших фарбують за методом Романовського-Гимзе або Райта (цитоплазма забарвлюється в синій, а ядро - в червоний колір).
Найпростіші включені в царство Protozoa, в якому виділяють 7 типів; до складу 3-х з них - Apicomptexa, Ciliophora, Sarcomastigophora входять патогенні для людини види.
25. Основні методи дослідження морфології бактерій. Мікроскопія в темному полі зору, імерсійна та електронна.
| рсійна система | Темно-польна мікроскопія | Фазово-контрастна мікроскопія | Люмінес-центна мікроскопія | Електронна мікроскопія |
| Об‘єкт досліджується при боковому освітленні. Використовують для дослідження рухливості мікроорганізмів. | Можна розглядати живі клітини (бактерії). Не збільшує роздільної здатності, але дозволяє вивчити нові деталі внутрішньої структури бактерійної клітини, дослідити окремі стадії її розвитку, поділ, вплив хіміотерапевтичних препаратів. | Базується на використанні явища флюоресценції Переваги: кольорове зображення, висока контрастність, можливість досліджувати як живі, так і вбиті мікроорганізми. | Збільшене зображення отримують за допомогою потоку електронів. Переваги: висока роздільна здатність, збільшення від 20 тис. до 5 млн. разів. |
Темнопольна мікроскопія відрізняється від звичайної імерсійної світлової способом освітлення препарату. У звичайному мікроскопі об’єкт досліджують при світлі, яке проходить, у темнопольному – при боковому освітленні. Для мікроскопії в темному полі використовують замість конденсора Аббе спеціальний параболоїд-конденсор (кардіоїд-конденсор), у якому бокова поверхня дзеркальна а центральна частина нижньої лінзи затемнена, в результаті чого утворюється темне поле зору. Яскраві бокові промені, відбиваючись від дзеркальної поверхні, фокусуються в площині об’єкта, але в очі мікроскопіста не потрапляють. В об’єктив проникають лише ті промені, які відбиваються частинками препарату завдяки заломленню або дифракції. Отже, на темному полі зору мікробні клітини й інші дрібні частинки виглядають дуже яскравими. Картина нагадує миготливі зірки на темному небі.
Темнопольний мікроскоп дає змогу розглядати об’єкти розміром 0,02-0,04 мкм, тобто значно менші, ніж під звичайним світловим мікроскопом. Тому темнопольний мікроскоп часто називають ультрамікроскопом. Мікроскопію в темному полі зору використовують для дослідження рухливості бактерій, виявлення збудників сифілісу, лептоспірозу, поворотного тифу. Але при цьому не можна добре вивчити внутрішню структуру мікроорганізмів. Для цієї мети запропоновані видозмінені методи оптичної мікроскопії: фазово-контрастна, аноптральна та люмінесцентна.
Фазовоконтрастна мікроскопія – спосіб мікроскопічного дослідження прозорих, не поглинаючих світла об’єктів, який базується на підсиленні контрасту зображення. Він полягає в тому, що живі клітини (бактерії), слабо поглинаючи світло, все ж таки здатні змінювати фазу проникаючих променів. У різних ділянках клітини товщина, щільність, а, отже, й показники заломлення світла будуть неоднакові. Ці різниці у фазах ні орган зору, ні фотоплівка не помічають. Але їх можна зробити видимими за допомогою спеціального фазово-контрастного пристрою. Він включає в себе конденсор з набором кільцевих діафрагм, які забезпечують освітлення препарату повним конусом світла, та фазово-контрастні об’єктиви. Вони відрізняються від звичайних об’єктивів тим, що в їх головному фокусі розташовується напівпрозора фазова пластинка у вигляді кільця. Саме вона викликає здвиг фази світла, що проходить через неї. Це дозволяє зробити незабарвлені препарати чітко видимими.
При роботі з фазовоконтрастним пристрієм клітини можуть виглядати темними (позитивний фазовий контраст) або світлими (негативний контраст) у порівнянні з оточуючим фоном. Рис. 3 Цей вид мікроскопії не збільшує роздільної здатності, але дозволяє виявити нові деталі внутрішньої структури живих бактерій, стадії їх розвитку, зміни під впливом антибіотиків та інших хіміопрепаратів. Він має й деякі недоліки: слабка контрастність зображень, наявність сяючих ореолів навколо досліджуваних об’єктів. Значні переваги перед фазовоконтрастним пристрієм має аноптральний мікроскоп.
26. Імунофлюоресценція (прямий та непрямий метод), використання в діагностиці інфекційних хвороб.
Люмінесцентна мікроскопія останнім часом широко використовується в мікробіологічних дослідженнях. Цей метод дозволяє спостерігати первинну або вторинну люмінесценцію (світіння) мікроорганізмів, клітин, тканин та окремих їх структур. Зображення в люмінесцентному мікроскопі виникає із-за світіння самого препарату, яке виникає при освітленні його короткохвильовою частиною спектра. Метод оснований на використанні явища флуоресценції. Так як більшість хвороботворних мікробів не мають первинної (власної) люмінесценції, їх спочатку обробляють слабкими розчинами спеціальних барвників (флуорохромів), які зв’язуються певними структурами живих бактерій, не завдаючи їм шкоди. Найчастіше застосовують такі флуорохроми: акридиновий оранжевий, аурамін, корифосфін, ізотіоціанат флуоресцеїну, трипафлавін та ін.
Промені світла від сильного джерела, наприклад, ртутної лампи надмірного тиску, пропускають через синьо-фіолетовий світлофільтр. Під дією такого опромінення забарвлені флуорохромом бактерії починають світитися червоним, зеленим, жовтим або іншим світлом. Так, при забарвленні дифтерійних паличок корифосфіном вони набувають жовто-зеленого світіння, а при обробці аурамін-родаміном збудник туберкульозу світиться золотаво-оранжевим кольором.
Метод люмінесцентної мікроскопії набагато чутливіший порівняно з іншими мікроскопічними дослідженнями. Він дозволяє виявити таку малу кількість збудника, яку іншими методами не знаходять. За характером люмінесценції можна диференціювати окремі хімічні речовини, що входять до складу мікробних клітин. Використання люмінесцентного мікроскопа має ряд переваг: кольорове зображення, висока контрастність, можливість досліджувати як живі, так і вбиті мікроорганізми.
Люмінесцентну мікроскопію широко застосовують для виявлення антигенів і антитіл (метод імунофлуоресценції). За її допомогою можна побачити мікроби, які містять певні антигени. Для їх виявлення необхідно мати специфічні люмінесцентні сироватки, які викликають флуоресценцію саме даного антигена. Цей метод успішно використовують для експрес-діагностики багатьох бактерійних і вірусних захворювань.
27. Механізми живлення бактерій. Класифікація за типами живлення: аутотрофи, гетеротрофи. Сапрофіти та паразити
Бактеріі-сапрофіти живляться органічними рештками відмерлих рослин і тварин, продуктами харчування людини. Вони спричинюють гниття і бродіння (ферментацію) органічних речовин.
Гниття - це розщеплення білків, жирів та інших азотовмісних сполук під дією гнильних бактерій. В результаті гниття виділяються азото- і сірковмісні сполуки, які мають неприємний запах. Цей процес у природі відіграє величезну роль, оскільки очищає поверхню Землі від трупів тварин та рослинних решток. Утворювані під час гниття отруйні речовини можуть викликати отруєння або навіть смерть людей і тварин.
У зв'язку з цим заборонено використовувати в їжу або на корм тваринам продукти, в яких є ознаки гниття (специфічний запах, зокрема). Щоб запобігти гниттю продуктів і зеленої маси, їх стерилізують, сушать, маринують, коптять, солять, заморожують, силосують тощо. Ці методи обробки знищують гнильні бактерії та їхні спори і (або) створюють такі умови, за яких бактерії не розмножуються.
Бродіння, або ферментація, - це анаеробне розщеплення вуглеводів під дією ферментів бактерій. Цей процес давно був відомий людям. Упродовж тисячоліть люди виготовляли вино, використовуючи спиртове бродіння, квасили плоди і овочі за допомогою молочнокислого бродіння тощо.
Бактерії-паразити (одна з форм симбіозу) живуть за рахунок живих організмів. Одні з них - хвороботворні і можуть спричинити захворювання тварин і людини (чуму, тиф, туберкульоз, перитоніт, менінгіт, ангіну, ботулізм, газову гангрену та ін.), інші є причиною хвороб рослин. Ці бактерії утворюють спори, які можуть зберігати здатність до зараження тривалий час (десятки років).
Деякі гетеротрофні бактерії в процесі еволюції виробили здатність до симбіозу (мутуалізму) з вищими рослинами. Це, наприклад, азот-фіксуючі бактерії, які живуть на коренях бобових рослин, - бульбочкові бактерії. Вони поглинають азот з ґрунту й повітря і перетворюють його на сполуки, доступні для використання бобовими рослинами, які, в свою чергу, постачають бактеріям вуглеводи та мінеральні солі. За один вегетаційний період бульбочкові бактерії накопичують до 100 кг азоту на 1 га. Це враховують під час складання планів сівозмін.
Автотрофні бактерії - це бактерії, що можуть синтезувати органічні речовини з неорганічних у результаті фотосинтезу (фототрофт) або хемосинтезу (хемопгрофні). До фототрофних належать пурпурові й зелені сіркобактерії, які синтезують складові частини свого тіла з мінеральних речовин і вуглекислого газу, а енергію використовують світлову.
Хемотрофні бактерії, або хемосинтетики, живляться за допомогою хемосинтезу, оскільки органічні речовини синтезуються з неорганічних за
рахунок енергії хімічних реакцій. До них належать нітрифікуючі, залізо і сіркобактерії. Явище хемосинтезу у бактерій відкрив у 1887 р. С. М. Виноградський.
Нітрифікуючі бактерії розщеплюють аміак і амонійні солі до нітратів, які засвоюються рослинами. Ці бактерії поширені у водоймах і ґрунтах. Діяльність залізобактерій полягає в перетворенні оксиду заліза (II) (Fe2+; FeC03) на оксид заліза (III) (Fe3+; Fe (OH)3). Вони живуть у солоних і прісних водоймах, беручи участь у коло-обігу заліза в природі. Сіркобактерії також живуть у солоних і прісних водоймах. Вони окислюють сірководень та інші сполуки сірки.
У класифікації типів живлення використовується сучасна термінологія,
запропонована у 1946 році на мікробіологічному симпозіумі. На базі трьох
критеріїв розглядається кілька типів живлення:
щодо джерела вуглецю (автотрофія, гетеротрофія);
щодо донора електронів (органотрофія, гетеротрофія);
щодо джерела енергії (хемотрофія, фототрофія).
За відношенням до джерела вуглецю мікроорганізми поділяються на
автотрофи та гетеротрофи. Автотрофи застосовують СО2 і самі синтезують
органічні речовини. Донором електронів в них є неорганічні сполуки: Н2,
NH3, H2S, S, Fe2+. В залежності від донора бактерії мають назву :
водневі, нітрифікуючи, сіркобактерії, залізобактерії. Їх назва –
літоавтотрофи. Більшість з них виконує важливі функції в кругообігу
речовин в природі. С.М. Виноградський відкрив новий тип живлення –
хемосинтез,коли окислення молекулярного водню, NH3,H2S і задіза є
джерелом енргії аеробних актерій.
Серед автотрофів відомі ціанові, пурпурові, зелені актерії, я кі
використовують сонячну енергію і проводять фотосинтез.
Гетеротрофи – це мікроорганізми, які для живлення потребують органічні
сполуки: амінокислоти, білки, вуглеводи, ліпіди. Їх сучасна назва –
хемоорганогетеротрофи. У цих організмів вуглецева сполука є єдиним
джерелом вуглецю, електронів і енергії. Це найбільш досліджена група
мікроорганізмів, широко розповсюджена в природі. Вони поділяються на
сапрофіти і паразити.
Враховуючи три критерії виділяють 8 груп мікроорганізмів, що різняться
за типом живлення
Типи метаболізму бактерій
| Тип живлення | Джерела енергії, H/e-, вуглецю | Приклади мікроорганізмів |
| Фотолітотрофи - автотрофи | Енергія світла Неорганічні донори H/e- CO2 джерело вуглецю | Водорослі сульфобактерії ціанобактерії |
| Фотоорганотрофи – гетеротрофи | Енергія світла, Органічні донори H/e- Органічні джерела вуглецю | Пурпурні і зелені бактерії |
| Хемолітотрофи - автотрофи | Хімічні джерела енергії (неорганічні) Неорганічні донори H/e- CO2 джерело вуглецю | Нітрифікуючі бактерії, залізобактерії |
| Хемоорганотрофи- гетеротрофи | Хімічні джерела енергії (органічні) Органічні донори H/e- Органічні джерела вуглецю | Найпростіші Гриби Більшість бактерій |
28. Ферменти бактерій та їх класифікація. Поживні середовища, класифікація, вимоги до них. Ростові фактори.
Ферменти - це біологічні каталізатори білкової природи. Мікробна клітка, подібно кліткам вищих організмів, оснащена досить активним ферментативним апаратом
Оксидоредуктази - каталізують реакції окислювання-відновлення.
Трансферази - каталізують реакції переносу різних груп від донора до акцептора.
Гідролази - каталізують розриті зв'язків у субстратах із приєднанням води.
Ліази - каталізують реакції розриву зв'язків у субстраті без приєднання води чи окислювання.
Ізомерази - каталізують перетворення в межах однієї молекули (внутрімолекулярні перебудови).
Лігази (синтетази) - каталізують приєднання двох молекул з використанням енергії фосфатних зв'язків.
ферменти бактерій підрозділяються на екзо- і ендоферменти.
Ендоферменти функціонують тільки усередині клітки. Вони каталізують реакції біосинтезу й енергетичного обміну.
Екзоферменти виділяються кліткою в середовищі та каталізують реакції гідролізу складних органічних сполук на більш прості, доступні для асиміляції мікробною кліткою.
До них відносяться гідролітичні ферменти, що грають винятково важливу роль у харчуванні мікроорганізмів.
При класифікації поживних середовищ по консистенції поживні середовища поділяють на щільні (тверді), напіврідкі і рідкі.
При класифікації поживних середовищ за складом виділяють білкові, безбілкові і мінеральні середовища.
При класифікації поживних середовищ за походженнямсередовища поділяють на штучні та природні (природні).
Штучні живильні середовища для бактерій
Штучні середовища поділяють на тваринні[например, мясопептонный агар (МПА) или мясопептонный бульон (МПБ)]і рослинні (наприклад, настої сіна і соломи, відвари злаків, дріжджів або фруктів, пивне сусло та ін.)
Природні середовища для вирощування бактерій
Природні поживні середовища можуть містити компоненти тваринного (наприклад, кров, сироватка, жовч) або рослинного (наприклад, шматочки овочів і фруктів) походження. За призначенням виділяють консервуючі середовища (для первинного посіву та транспортування), середовища збагачення (для нагромадження певної групи бактерій), середовища для культивування {універсальні прості, складні спеціальні та для токсінообразованія), середовища дм виділення та накопичення (консервуючі, збагачення та елективні) і середовища для ідентифікації (диференціальні й елективні-диференціальні).
Класифікації поживних середовищ по забрудненості матеріалу
Якщо матеріал слабо забруднене сторонньої мікрофлорою, то для виділення чистих культур застосовують прості (за складом) середовища. При рясної контамінації сапрофіти використовують спеціальні або елективні (для окремих видів), селективні (тільки для окремих бактерій), диференційно-діагностичні (для полегшень ідентифікації) середовища.
сновні ростові фактори - Вітаміни, пуринів і піримідинів. Найбільш важливі для бактерій водорозчинні вітаміни, які беруть участь у функціонуванні великої кількості ферментів як коензимів. Потреба бактерій в цих продуктах дуже мала (наприклад, зростання стафілококів забезпечує внесення 0003 мг тіаміну і 02 мг нікотинової кислоти на 1 л середовища), то є фактори росту не використовуються в якості пластичного або енергетичного матеріалу, але забезпечують регуляцію метаболізму.
Класифікація чинників стимулюючих зростання бактерій
Фактори, що стимулюють ріст бактерій, Поділяють на три категорії.
• Речовини, присутність яких обов'язково для росту бактерій. Це може бути певна амінокислота, наприклад гістидин, для штаму Salmonella thyphimurium his-(гістидин-негативний), ауксотрофного по гістидину, або набір вітамінів (лактофлавін, тіамін, біотин, фоліеван і пантотенова кислота) і амінокислот, без яких не можна виростити молочнокислі бактерії.
• Фактори, відсутність яких не викликає повної зупинки росту культури. Зазвичай це певні вітаміни, що входять до складу простетичної груп ферментів і необхідні в дуже малих кількостях.
• Фактори, що синтезуються самими мікроорганізмами і додавання яких у середу прискорює ріст, Але ця умова не обов'язково (наприклад, в синтетичну середу культивування Escherichia coli можна додати дріжджовий автолізат для інтенсифікації росту, але і на просте мінеральної середовищі з глюкозою бактерія буде зростати).
Пускові фактори росту бактерії
Пускові фактори росту виділяють в особливу категорію. Вони мають істотне значення для початку зростання культури. Пізніше клітини культури синтезують всі необхідні для їх росту продукти самостійно. Як приклад можна привести необхідність слідових кількостей гістидину для зростання ревертанти Salmonella his-і їх зворотного мутації в his + (гістідінположітельний). Хоча прототрофи his + не потребують факторах росту, ділення вихідного ауксотрофи his-, необхідне для закріплення зворотної мутації, може протікати тільки в присутності гістидину.
29. Класифікація бактерій за типом дихання. Суть процесів дихання. Методи вирощування анаеробних бактерій.
Облігатні аероби - мікроорганізми, для оптимальнгоо росту яких необхідно 21 % кисню. До них належать збудники туберкульозу, чуми, холерний вібріон. На поверхні рідких живильних середовищ вони ростуть, як правило, у вигляді плівки. Облігатні анаероби - бактерії, які ростуть при відсутності вільного молекулярного кисню за рахунок процесів бродіння. Вони одержують кисень з органічних сполук у процесі їх метаболізму. Деякі з них не виносять навіть незначної кількості вільного кисню. Такими бактеріями є збудники правця, ботулізму, газової анаеробної інфекції, бактероїди, фузобактерії та ін. Окремі клостридії можуть бути аеротолерантними. Для культивування їх використовують спеціальні живильні середовища й апарати (анаеростати), в яких створюються анаеробні умови за рахунок поглинання кисню або заміни його індиферентиними газами (азотом, воднем). Факультативні анаероби (факультативні аероби) пристосувались, залежно від умов середовища (наявності або відсутності кисню), переключати свої метаболічні процеси з використанням молекулярного кисню на бродіння та навпаки. Групу факультативних анаеробів формують численні представники родини кишкових бактерій (ешеріхії, сальмонели, шигели), стафілококи та деякі інші бактерії. Мікроаерофіли - особлива група мікробів, для яких концентрація кисню при культивуванні може бути зменшена до 2 %. Вищі його концентрації здатні затримувати ріст. Ця група представлена молочнокислими, азотфіксуючими бактеріями. Капнеїчними називаютьтакі мікроорганізми, які потребують, крім кисню, ще й до 10 % вуглекислого газу. Типовими представниками є збудники бруцельозу бичачого типу.
Складніша справа з культивуванням анаеробних багатоклітинних організмів, оскільки для їх культивування часто необхідна специфічна мікрофлора, а також певні концентрації метаболітів. Застосовується, наприклад, при дослідженні паразитів людського організму.
Для культивування анаеробів застосовують особливі методи, сутність яких полягає у видаленні повітря або заміни його спеціалізованої газовою сумішшю (або інертними газами) в герметизованих термостатах - анаеростатах [7].
Іншим способом вирощування анаеробів (найчастіше мікроорганізмів) на поживних середовищах - додавання містять редукують речовини ( глюкозу, муравьинокислого натрій тощо), що зменшують окислювально-відновний потенціал.
Метод Цейсслера застосовується для виділення чистих культур спороутворюючих анаеробів. Для цього роблять посів на середовище Кітт-Тароцці.
Метод Вейнберга використовується для отримання чистих культур облігатних анаеробів. Культури, вирощені на середовищі Кітт-Тароцці, переносять в цукровий бульйон
Метод Перетца - в розплавлений і охолоджений цукровий агар-агар вносять культуру бактерій і заливають під скло, поміщене на пробкових паличках (або фрагментах сірників) вчашку Петрі. Метод найменш надійний з усіх, але досить простий у застосуванні.
Метод Фортнера - посіви виробляють на чашку Петрі з потовщеним шаром середовища, розділеним навпіл вузькою канавкою, вирізаної в агарі. Одну половину засівають культуру аеробних бактерій, на іншу - анаеробних. Краї чашки заливають парафіном і інкубують в термостаті. Спочатку спостерігають зростання аеробної мікрофлори, а потім (після поглинання кисню) - зростання аеробної різко припиняється і починається ріст анаеробної.
30. Використання біохімічної активності мікроорганізмів в мікробіології та медицині.
Виробництво продуктів мікробного синтезу першої фази. До найбільш відомих промисловим продуктам мікробного синтезу відносяться: ацетон, спирти (етанол, бутанол, ізопропанол, гліцерин), органічні кислоти (лимонна, оцтова, молочна, глюконова, ітаконовою, пропіонова), ароматизатори і речовини, які посилюють запахи (глутамат натрію). Попит на останні постійно збільшується через тенденцію до вживання малокалорійної і рослинної їжі, для надання смаку і запаху їжі різноманітності. Ароматичні речовини рослинного походження можна робити шляхом експресії генів рослин в клітинах мікроорганізмів. Методом генної інженерії в клітини Е. coli введений ген, що кодує синтез а-антитрипсину людини, інгібірующсго активність еластази. Його утворення бактеріями досягає 15% синтезу всіх клітинних білків. Таким чином отримують препарат Еглін, застосовуваний для компенсації вродженого відсутності а-антитрипсину, який приводить до важкої форми емфіземи легенів. Імуномодулятор бестатін, інгібітор поверхневих пептидаз лімфоцитів, продукує Streptococcus olivoretuculi. Мікроорганізми - продуценти інгібіторів інших важливих в медицині ферментів. Наприклад, інгібітор амілази, синтезується Streptococcus tendae, блокує гідроліз крохмалю і знижує вміст цукру в крові; призначається хворим на діабет. Каптоприл з культуральної рідини стрептококів перешкоджає утворенню ангіотензину II і знижує артеріальний тиск (АТ) у гіпертоніків.
Виробництво продуктів мікробного синтезу другої фази. З використанням мікроорганізмів отримують вітаміни В1 В2 (продуценти-бактерії, гриби родів Candida, Pichia, Ashbya); фолієву, пантотенову кислоти, піридоксаль, вітамін В12 (продуценти - Propionibacterium shermanii, Pseudomonas denitrificam або метаногенних бактерії). Вітамін С виробляють шляхом хімічного синтезу, проте етап високоселективного дегидрирования D-сорбіту в L-сорбозу здійснюють за допомогою оцтовокислих бактерій.
Виробництво антибіотиків
Великомасштабне виробництво антибіотиків здатне давати десятки тисяч тонн продукту на рік. Удосконалення виробництва антибіотиків пов'язане з селекцією культур, резистентних до бактеріофагів, а також із застосуванням мутантних штамів, у яких відсутні системи зворотного придушення синтезу антибіотиків. Велика віха в історії антибіотиків - можливість хімічної модифікації природних (утворених мікроорганізмами) антибіотиків. В даний час виробляють велику кількість напівсинтетичних антибіотиків - спрямована зміна структури антибіотика дозволяє розширити спектр дії і, почасти, зняти проблему стійкості до антибіотиків.
Виробництво вакцин
Традиційні методи виробництва вакцин засновані на застосуванні ослаблених або вбитих збудників. В даний час багато нові вакцини (наприклад, для профілактики грипу, гепатиту В) отримують методами генної інженерії. Противірусні вакцини отримують, вносячи в мікробну клітину гени вірусних білків, які проявляють найбільшу імуногенність. При культивуванні такі клітини синтезують велику кількість вірусних білків, що включаються згодом до складу вакцинних препаратів. Більш ефективно виробництво вірусних білків в культурах клітин тварин на основі технології рекомбінантних ДНК. З використанням мікроорганізмів отримують також лімфокіни (ІЛ-2 фактори росту, міелопептіди). Перспективи розвитку цих виробництв пов'язані із застосуванням тварин як акцепторів рекомбінантної ДНК.
Важливий напрямок біотехнології - Культивування рослинних клітин, що утворюють БАВ. Подібний підхід скасовує необхідність в закладці великих плантацій лікарських рослин та пов'язані з цим проблеми {догляд за посівами, профілактика хвороб лікарських рослин), дозволяючи отримати потрібні препарати дешевшими методами. Таким чином отримують БАВ женьшеню, строфанту та інших рослин.
31. Ріст і способи розмноження бактерій. Механізм клітинного поділу, швидкість і фази розмноження.
ктерій звичайно включає три фази. Коли популяція бактерій потрапляє до багатого на поживні речовини оточення, яке дозволяє зростання, клітинам потрібний певний час, щоб пристосуватися до нового оточення. Перша фаза росту, фаза повільного росту, є фазою такого пристосування. Ця фаза характеризується високою швидкістю біосинтезу ферментів і активного транспорту [48]. За нею слідує фаза експоненціального росту, що характеризується швидким експоненціальним зростанням кількості бактерій. Швидкістю зростання вважається час подвоєння бактерій протягом цієї фази. Остання фаза росту — стаціонарна фаза, що спричинена виснажуванням поживних речовин. Клітини скорочують свою метаболічну діяльність і споживають неістотні клітинні білки. Стаціонарна фаза — це перехід від швидкого зростання до стресового стану, що характеризується збільшенням експресії генів, що беруть участь у ремонті ДНК та антиоксидантному
Ріст та розмноження бактерій
Ріст – процес збільшення біомаси клітини внаслідок синтезу нових речовин
Розмноження – процес відтворення подібних собі особин, який забезпечує існування виду
Механізми розмноження
бінарний поділ
дроблення і спороутворення (у актиноміцетів)
брунькування
Бінарний поділ
Фази розмноження бактерій в ізольованому середовищі
Лаг-фаза – адаптація до нових умов
Експоненціальна фаза – інтенсивне розмноження (збільшення кількості особин в геометричній прогресії)
Крива росту мікроорганізмів в поживному середовищі
Стаціонарна фаза – кількість відмерлих особин дорівнює кількості живих, що розмножуються
Фаза відмирання – інтенсивне відмирання (кількість відмерлих збільшується в геометричній прогресії)
Умови культивування бактерій
Оптимальне поживне середовище
(до складу входять органічні речовини, мінерали, фактори росту)
Фактори росту
Вітаміни
Пурини
Піримідини
Бактерії-ауксотрофи (гр. auxilium – допомога) потребують ці речовини в готовому вигляді
Бактерії-прототрофи самостійно синтезують ці сполуки
Оптимальна рН середовища (7,6)
Оптимальна температура розвитку (37°С)
Аеробні або анаеробні умови (залежно від типу дихання)
Класифікація поживних середовищ
за походженням (природні, синтетичні, напівсинтетичні)
за консистенцією (рідкі, напіврідкі, щільні)
за призначенням
- універсальні
- спеціальні(селективні, диференційно-діагностичні, транспортні, консервуючі, середовища накопичення
Способи створення анаеробних умов
Анаеростат – апарат, з якого відкачують повітря і заповнюють інертним газом
Хімічний спосіб – культивування в ексикаторі з поглиначами кисню (лужний р-н пірогалолу)
Газовий пакет з регенератором
Біологічний спосіб – одночасне культивування в герметизованій чашці Петрі облігатних аеробів з анаеробами
Культивування в товщі середовища
Культуральні властивості бактерій
На рідких середовищах бактерії утворюють:
-помутніння
-плівку
-осад
-їх комбінації
На твердих середовищах утворюють колонії
Ріст мікроорганізмів на рідких поживних середовищах
Колонія – це видиме неозброєним оком скупчення біомаси бактеріальних клітин на поверхні або в товщі щільного поживного середовища
Характеристика колонії
Розмір (карликові, малі, середні, великі, гігантські)
Колір (залежить від кольору пігментів бактерій)
Характер краю (рівний, хвилястий, волокнистий тощо)
Форма (кругла, овальна, розеткоподібна тощо)
Консистенція (м’яка, в’язка, крихка)
Колонії мікобактерій туберкульозу на середовищі Левенштейна-Йенсена
Колонії мікоплазм пневмонії
Колонії дифтерійної палички:
32. Принципи культивування бактерій. Фактори, які впливають на їх ріст і розмноження
Умови культивування бактерій
Оптимальне поживне середовище
(до складу входять органічні речовини, мінерали, фактори росту)
Фактори росту
Вітаміни
Пурини
Піримідини
Бактерії-ауксотрофи (гр. auxilium – допомога) потребують ці речовини в готовому вигляді
Бактерії-прототрофи самостійно синтезують ці сполуки
Оптимальна рН середовища (7,6)
Оптимальна температура розвитку (37°С)
Аеробні або анаеробні умови (залежно від типу дихання)
Класифікація поживних середовищ
за походженням (природні, синтетичні, напівсинтетичні)
за консистенцією (рідкі, напіврідкі, щільні)
за призначенням
- універсальні
- спеціальні(селективні, диференційно-діагностичні, транспортні, консервуючі, середовища накопичення
Способи створення анаеробних умов
Анаеростат – апарат, з якого відкачують повітря і заповнюють інертним газом
Хімічний спосіб – культивування в ексикаторі з поглиначами кисню (лужний р-н пірогалолу)
Газовий пакет з регенератором
Біологічний спосіб – одночасне культивування в герметизованій чашці Петрі облігатних аеробів з анаеробами
Культивування в товщі середовища
Культуральні властивості бактерій
На рідких середовищах бактерії утворюють:
-помутніння
-плівку
-осад
-їх комбінації
На твердих середовищах утворюють колонії
33. Виділення чистих культур аеробних і анаеробних бактерій.
Бактеріологічне дослідження
Бактеріологічний метод дослідження є найважливішим у практичній діяльності будь-якої мікробіологічної лабораторії. Від правильного його виконання залежить визначення етіологічного чинника, що викликав захворювання, і, відповідно, вибір тактики лікування інфекційного хворого. Важливість цього методу пояснюється тим, що в багатьох випадках лікарі мають справу з мікробними асоціаціями, тоді необхідно встановлювати роль кожного з мікробів у виникненні хвороби.
Тому перед освоєнням основних принципів і методів виділення чистих культур необхідно оволодіти технікою посівів і пересівів бактерій в рідкі й на щільні живильні середовища.
Техніка посівів мікроорганізмів. Посіви проводять як з метою виділення збудників із досліджуваного матеріалу від хворих, так і для нагромадження чистих культур з метою подальшого їх вивчення та ідентифікації. Техніка посівів у рідкі та на щільні живильні середовища має свої особливості.
У ліву руку беруть дві пробірки. В одній знаходиться живильне середовище (щільне або рідке), в іншій – досліджуваний матеріал. Пробірки затискають великим та вказівним пальцями. Для того, щоб можна було спостерігати за вмістом пробірок, їх тримають зверху кисті руки. Пробірки повинні бути дещо нахиленими, і потрібно стежити, щоб при відкриванні їх матеріал або сторонні мікроби з повітря та навколишніх предметів з однієї не потрапили в іншу. Корки з пробірок виймають, тримаючи їх 4 і 5 пальцями правої руки. Трьома іншими пальцями правої руки, як олівець, тримають бактеріологічну петлю або піпетку, якими розподіляють досліджуваний матеріал.
Спочатку стерилізують петлю у верхній частині полум’я газового пальника. Пробірки відкривають і край їх проносять через полум’я пальника. Петлю опускають у пробірку, де є досліджуваний матеріал, і, обережно торкаючись стінки, охолоджують. У подальшому петлю опускають у пробірку і набираютьматеріал. Якщо він знаходиться у рідкому стані, для посіву достатньо краплі рідини, яка затримується в кільці бактеріологічної петлі. Коли використовують мікроби, що виросли на поверхні середовища, обережно плавним рухом набирають невелику кількість їх, стежачи, щоб не ушкодити живильне середовище. Петлю повільно виймають з пробірки, не торкаючись її стінок, і переносять в іншу пробірку з середовищем. Штриховими рухами від однієї стінки пробірки до іншої, починаючи з нижньої частини середовища, проводять посів матеріалу по скошеній поверхні агару знизу догори.
Петлю виймають з пробірки, корки і краї пробірок проносять через полум’я і закривають. Петлю прожарюють у полум’ї, щоб знищити мікроорганізми.
При посіві матеріалу на рідке живильне середовище петлю з матеріалом занурюють у рідину. Якщо він не знімається з петлі, його обережно розтирають на стінці пробірки й омивають середовищем.
Матеріал, який набирали пастерівською або градуйованою піпеткою, виливають у живильне середовище, а для рівномірного розповсюдження його пробірку обережно, щоб не замочити корок, струшують або обертають, затиснувши в долонях.
Для посіву матеріалу на щільне живильне середовище у чашках Петрі невелику кількість матеріалу набирають стерильною петлею і втирають у поверхню середовища біля краю чашки.
Після цього петлю стерилізують у полум’ї, щоб знищити надлишок матеріалу, охолоджують. Наступний етап посіву починають з місця, де закінчився попередній. Петлю кладуть горизонтально на поверхню агару, де було зроблено посів, проводять один-два рази по поверхні і роблять посів по решті середовища. Необхідно намагатись, щоб штрихи посіву тривали від краю до краю чашки, не пошкоджували поверхні агару і розташовувались близько один до одного. Цим штучно подовжується лінія посіву і створюються можливості для одержання ізольованих колоній.
Посів шпателем і тампоном у чашки Петрі. Матеріал попередньо наносять на поверхню живильного середовища біля краю чашки петлею або піпеткою. Стерильний шпатель проносять через полум’я, охолоджують, торкаючись стінки чашки. Обережними круговими рухами, тримаючи чашку напівзакритою, розподіляють матеріал рівномірно по поверхні середовища.
При посіві тампоном чашку дещо відкривають однією рукою, тампоном торкаються поверхні агару біля краю чашки і починають проводити посів штрихами від краю до краю чашки, втираючи обережно матеріал у поверхню середовища, не пошкоджуючи його, поступово обертаючи тампон. Після проведення посіву чашку обертають на 90° і повторюють посів перпендикулярно до попереднього.
При посіві уколом у стовпчик живильного середовищапробірку з м’ясо-пептонним агаром, желатином тощо беруть у ліву руку, петлю з матеріалом – у праву і роблять укол до дна пробірки в середовище. Петлю обережно виймають, а пробірку закривають.
Пос ів матеріалу в товщу живильного середовища. Перед посівом матеріал повинен бути в рідкому стані. Стерильною градуйованою піпеткою набирають 0,1, 0,5 або 1,0 мл матеріалу і виливають його в стерильні чашки Петрі. Після цього матеріал заливають 15-20 мл розтопленого й охолодженого до 45-50 °С МПА. Обережно похитуючи чашку, круговими рухами по поверхні стола перемішують в ній матеріал, досягаючи його рівномірного розподілу в середовищі. Чашку залишають закритою до повного застигання агару, а потім перевертають догори дном.
Для того, щоб виділити чисту культуру мікроорганізмів, слід відділити численні бактерії, які знаходяться в матеріалі, одна від одної. Це можна досягнути за допомогою методів, які засновані на двох принципах – механічному і біологічному роз’єднанні бактерій.
34. Розмноження рикетсій. Методи культивування рикетсій.
Розмножуються ці бактерії шляхом бінарного поділу, володіють незалежним від клітини-хазяїна метаболізмом.
Розмноження, за винятком одного виду, відбувається тільки в живих клітинах хазяїна, тобто рикетсії є облігатними внутріклітинними паразитами, ріст і розмноження яких відбуваються в клітках відповідного хазяїна. Паразитують в цитоплазмі і ядрі або тільки в цитоплазмі клітин членистоногих і теплокровних тварин. Лише один вид рикетсій (Rochalimaea quintana), що викликає окопну лихоманку, може рости поза клітинами вкишечнику воші, а також в безклітинному поживному середовищі. У життєвому циклі більшості рикетсій членистоногі є первинними хазяївами або переносниками.
Рикетсії культивуються в жовткових мішках курячих ембріонів, культурах клітин легенів домашніх мишей.
Рикетсії ідентифікують в мазках при забарвленні по Романовському—Гімзі, Хіменесу, Маккіавелло, Здродовському, в мазках, оброблених флюоресцентними і міченими ферментами антитілами. Для первинного виділення рикетсій використовують переважно дорослих самців морських свинок і дорослих мишей.
35. Культивування вірусів. Основні методи. Цитопатична дія вірусів. Індикація вірусів.
• Методи культивування вірусів
• В організмі чутливих лабораторних тварин
• В 10-денних курячих ембріонах
• В культурах клітин
- первинні (отримують шляхом трипсинізації шматочків тканин органів, дають 10 поколінь)
- напівперещеплювані (отримують з диплоїдних клітин, дають до 100 поколінь)
- перещеплювані (отримують з пухлинних клітин, дають необмежену кількість поколінь)
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 158; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!