Микробиологии




НазваниеМикробиологии
страница1/15
Дата публикации04.02.2014
Размер1.68 Mb.
ТипДокументы
zadocs.ru > Биология > Документы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15
ВВЕДЕНИЕ

ПОНЯТИЕ О МИКРОБАХ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В

МИКРОБИОЛОГИИ

Объектом изучения микробиологии являются микроорганизмы - мельчайшие невидимые не вооруженным глазом одноклеточные и многоклеточные существа, которые по многообразию не уступают представителям животного или растительного царства.

Особенности микробов:

- малые размеры (обычно их измеряют в микрометрах - 10"6 м, мкм и нанометрах 10"9 - нм);

-слабая морфологическая дифференцировка (относительно простое строение);

-быстрый рост и размножение (в благоприятных условиях одна особь за сутки может дать потомство в сотни миллионов особей);

- высокая активность обменных процессов (быстрый синтез и разложение веществ, получение энергии);

-повсеместное распространение (связано с выраженной способностью к адаптации).

Микробиология является комплексом наук.

В зависимости от объекта исследования различают:

бактериологию, вирусологию, микологию (объект - грибы), протозоологию (объект - простейшие).

По целям изучения микробиология делится на:

общую, медицинскую, санитарную, ветеринарную, промышленную,

космическую и др.

^ Задачи медицинской микробиологии:

1. Изучение биологии патогенных (болезнетворных) и нормальных для человека микробов.

2. Изучение роли микробов в возникновении, развитии инфекционных (заразных) болезней и формировании иммунного ответа макроорганизма ("хозяина").

3. Разработка методов микробиологической диагностики, специфического лечения и профилактики инфекционных болезней человека.

^ Классификация микроорганизмов

Микробы, как наиболее древняя форма жизни, в системе организмов представлены довольно широко. Они входят (наряду с другими организмами) в домен эукариотов, полностью составляют домен прокариотов и царство вирусов.

Прокариоты - это, как правило, одноклеточные организмы, бактерии, отличающиеся слабой морфологической дифференцировкой (доядерные); для них характерно:

- отсутствие окруженногр мембраной ядра (носителем наследственности является нуклеоид замкнутая в кольцо нить ДНК, единственная "бактериальная хромосома");

- отсутствие органелл (митохондрий, хлоропластов, комплекса Гольджи и др.);

- размножение бинарным делением;

- особое строение и состав клеточной стенки, малые размеры рибосом, своеобразные ферменты белкового синтеза.

Прокариоты разделены на 35 групп: спирохеты, несколько групп собственно бактерий (например, "грамположительные кокки", "спорообразующие грамположительные палочки и кокки", "грамотрицательные аэробные палочки и кокки" и др.), а также риккетсии и хламидии, микобактерии, микоплазмы. В основе деления прокариот на группы лежат: форма и строение клетки, отношение к окраске методом Грама, тип метаболизма и другие признаки. Внутри группы выделены более мелкие таксоны: порядок, семейство, род, вид (основной таксон). Название вида микроба состоит из названия рода и вида. Например, один из возбудителей дизентерии носит название- Shigella zonnei.

Эукариоты Микроскопические - это относительно более высоко организованные одноклеточные и многоклеточные организмы, имеющие сходство с клетками животных (простейшие) и растений (грибы).

Для эукариот характерны:

- наличие истинного ядра, в котором находится набор линейных хромосом, распределяющихся в ходе митоза в дочерние клетки;

- различные органеллы (митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматический ретикулюм и др.);

- рибосомы большего размера, чем у прокариот;

-способность к эндоцитозу (захвату частиц и растворенных веществ).

Вирусы - это мельчайшие неклеточные организмы, которые можно противопоставить всем другим существам. Основные свойства вирусов:

отсутствие клеточного строения;

- отсутствие собственных метаболических систем (у вирусных частиц - вирионов нет обмена с внешней средой);

- облигатный внутриклеточный паразитизм;

- разобщенный способ размножения;

- наследственный материал (геном) представлен одним типом нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).

^ Методы исследования в микробиологии Различают следующие основные методы: микроскопический, микробиологический,' экспериментальный, иммунологический, молекулярно-генетический.

1. Микроскопический - изучение морфологии микробов в окрашенном и неокрашенном (нативном) состоянии с помощью различных типов микроскопов. Метод позволяет определить форму, размеры, расположение, структурны элементы и отношение к окраске микробов. Иногда по характерным морфологическим особенностям можно определить вид микроба (грибов, простейших, некоторых бактерий).

2. Микробиологический - (бактериологический, культурный) -посев материала на питательные среды для выделения чистой культуры и определения ее вида (идентификации). Культурой в микробиологии называют совокупность микроорганизмов. Чистая культура - скопление микробов одного вида, выращенных на питательной среде. Штамм - чистая культура, выделенная из конкретного источника в определенное время, (например, штамм №8 Shigella flexneri, выделенный от больного К. 20 сентября). Клон - генетически однородная чистая культура, полученная в результате бесполого размножения одной клетки (используется при изучении микробных популяций, в генетических экспериментах).

3. Экспериментальный (биологический) - заражение микробами лабораторных животных. Метод позволяет:

- выделить чистую культуру микробов, плохо растущих на питательных средах;

- изучить болезнетворные свойства микроба;

- получать иммунобиологические препараты для специфической профилактики, диагностики и лечения.

4. Иммунологический (в диагностике инфекций) - изучение ответных специфических реакций макроорганизма на контакт с микробами. В ответ на поступление микробных частиц (антигенов, АГ) иммунная система организма вырабатывает специфические белковые молекулы антитела (AT), способные вступать с данным антигеном в специфическое взаимодействие с образование комплекса АГ+АТ. Метод основан на выявлении таких комплексов. Выделяют 2 разновидности метода: серологический метод и аллергический метод. Серологический метод основан на выявлении AT в крови или других жидкостях с помощью известных микробных АГ (диагностикумов). Аллергический метод основан на выявлении повышенной чувствительности (аллергии) к повторному поступлению в организм микробного аллергена (АГ). Наличие иммунного ответа свидетельствует о предшествующей встрече с ним микробом: возможно, человек переболел соответствующей инфекцией раньше, был вакцинирован или болен в настоящее время.

Чисто по образованию комплекса АГ+АТ с известными AT определяют вид чистой культуры неизвестного микроба, полученной в ходе исследования микробиологическим методом (идентификация по антигенной структуре).

^ 5. Молекулярно-генетический метод - использование моноклональных антител, и современных методов диагностики основанных на обнаружении нуклеиновой кислоты возбудителя (ДНК или РНК), рецепторов клеток и т.д.
^ МОРФОЛОГИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ МИКРОБОВ МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ. МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ.

1Световой микроскоп с иммерсионной системой

Для изучения микробов в микроскопе требуется увеличение примерно в 1000 раз, поэтому используются микроскопы с иммерсионной системой ("иммерсио" - погружение). Иммерсионная система включает: иммерсионный объектив (х90) и иммерсионное масло, которым заполняют разрыв между изучаемый предметом и передней линзой иммерсионного объектива. Поскольку показатели преломления стекла и масла близки, это позволяет избежать потери световых лучей вследствие их отклонения, и, тем самым, создать оптимальную освещённость поля зрения. Необходимость в концентрации светового пучка обусловлена также и чрезвычайно малым диаметром передней линзы иммерсионного объектива. При микроскопии необходимо помнить, что объективы "сухой системы" не предназначены для погружения в масло, которое может привести их в негодность. Микроскопия с иммерсионной сиетемой позволяет изучать убитые микробы в окрашенном к (стоянии (их форму, размеры, взаимное расположение, строение бактериальной клетки) и дифференцировать одни микробы от других. Способность микробов окрашиваться различными методами называют тинкториальными свойствами. В некоторых случаях (изучение морфологии грибов, простейших, других относительно крупных объектов в живом неокрашенном состоянии) используется световой микроскоп с затемнённым нолем зрения (объективы х40 или х8) Для микроскопии готовят препараты "раздавленная капля" или "висячая капля". Измерение микробов.Изучение морфологических признаков микробов (длина, ширина, форма) нередко проводят для определения их вида. Размеры клеточных микроорганизмов варьируют от долей микрометра (мкм, 10-6м) до нескольких десятков микрометров. Мелкие клетки бактерий имеют размеры 1-2, крупные от 8 до 12 мкм и более. Для измерений используют окуляр-микрометр (встроенную в окуляр прозрачную линейку) и объект микрометр.

2^ Темнопольный микроскоп (ультрамикроскоп)

Особенностью этого микроскопа является наличие конденсора темного поля (параболоид-конденсора), который концентрирует световой пучок и направляет его на исследуемый объект сбоку. Ввиду того, что прямые лучи отсекаются центральной диафрагмой конденсора, а косые лучи, выходящие по периферии диафрагмы, не попадают в объектив, ультрамикроскоп еет темное поле зрения. При освещении косыми лучами живых и неживых частиц, в т.ч. микробов, часть отраженных лучей попадает в объектив; при этом наблюдается яркое свечение частиц на темном фоне. Темнопольную микроскопию используют для изучения подвижности микробов, наблюдения очень тонких объектов (спирохет) в препарате "раздавленная капля".

^ 3Фазово-контрастный микроскоп

Эта разновидность светового микроскопа позволяет изучать структуру живых неокрашенных микробов (прозрачных объектов). При прохождении света через неокрашенные микробные клетки, в отличии от окрашенных, амплитуда снеговых волн не меняется, а происходит лишь их изменение по фазе, что не улавливается глазом человека. Сдвиг по фазе происходит при прохождении участков с большей оптической плотностью (рибосомы, нуклеоид). Специальные

приспособления: фазовый конденсор и объективы с фазовыми кольцами позволяют преобразовать невидимые фазовые изменения в видимые амплитудные.

^ 4Люминесцентный микроскоп

Принцип работы этого микроскопа основан на явлении люминесценции. Для получения изображения объектов их обрабатывают флюорохромами, которые при возбуждающем облучении коротковолновой частью спектра светятся цветами с большей длиной волны (зеленым, оранжевым и др.). В люминесцентном микроскопе изучают как живые, так и убитые микробы (с "сухой" или иммерсионной системами). Люминесцентная микроскопия позволяет получить контрастное цветное изображение, обнаружить малое количество микробов, изучить их структуру и химический состав, использовать метод иммунофлюоресценции.

5^ Электронный микроскоп

Этот прибор отличается от световых микроскопов значительно большей разрешающей способностью (около 0,001 мкм) за счет использования вместо света пучка электронов, а вместо стеклянных оптических - электромагнитных линз. В электронном микроскопе изучают вирусы, ультраструктуру убитыхх микроорганизмов. Приготовление препарата для микроскопического

исследования.

Окраска по Граму.

I - приготовление мазка.

Предметное стекло обжигают в пламени газовой горелки. Восковым карандашом отмечают пределы будущего мазка в виде окружности диаметром 1-2 см. и кладут стекло на стол. Прокаленной петлёй наносят в середину кружка небольшую каплю стерильного изотонического раствора хлорида натрия. Затем в эту каплю вносят небольшое количество культуры бактерий, тщательно эмульгируют и распределяют тонким слоем в пределах кружка. Мазки из бульонных культур готовят без предварительного нанесения ИХН.

^ 2 - высушивание.

Стекло оставляют на воздухе до исчезновения влаги.

3 - фиксация.

Фиксацию проводят для того, чтобы убить микробы, прикрепить их к стеклу, повысить их восприимчивость к красителям. Для фиксации предметное стекло (мазком вверх) трижды накладывают на пламя горелки на 2-3 секунды с интервалом 4-6 секунд. Мазки из гноя, крови, мокроты, отечной жидкости фиксируют погружением в фиксирующие жидкости (ацетон,

смесь Никифорова). Такая фиксация позволяет избежать грубых деформаций объекта исследования.

^ 4 - окраска.

Различают простые и сложные (дифференцирующие) способы окраски. Простые способы позволяют судить о величине, форме, локализации и взаимном расположении клеток. Сложные способы позволяют установить структуру микробов и часто их неодинаковое отношение к красителям. Примером простых способов может служить окраска фуксином (1-2 минуты), метиленовым синим или кристалл-виолетом (3-5 минут), а сложных • окраска по Граму, Романовскому-Гимзе, Циль-Нильсену.

^ Дифференцирующий метод Грама.

После окраски этим методом одни бактерии, окрашиваются в темно-фиолетовый цвет (грамположительные, Гр+), другие - в бордово-красный (грамотрицательные, Гр-). Сущность этого способа окраски состоит в том, что Гр+ бактерии прочно фиксируют комплекс из генцианвиолета и йода, не обесцвечиваясь этанолом. Гр- бактерии после обесцвечивания докрашивают фуксином.

Гр+ бактерии кокки

стафилококки, стрептококки;

палочки (спорообразующие): бациллы, клостридии; палочки (неспорообразующие): коринебактерии, микобактерии, актиномицеты

Гр- бактерии кокки

нейссерии, вейллонеллы; палочки (неспорообразующие): энтеробактерии, вибрионы; извитые: спириллы, спирохеты кампилобактерии.

После высушивания мазки готовы для микроскопии.
Основные формы бактерий

Шаровидные

Палочковидные

Извитые

микрококки (одиночные)

собственно бактерии

спириллы

диплококки (пары)

спорообраэующие

спирохеты

стрептококки (цепочки)

(бациллы, клостридии)

кампилобактеры

тетракокки (4 клетки)

изогнутые палочки




сарцины (тюки, пакеты)

(вибрионы)




стафилококки (гроздья)








^ Структура бактериальной клетки. Обязательные (постоянные) структурные элементы

Обязательными структурными элементами бактерий являются: цитоплазма с нуклеоидом и рибосомами, цитоплазматическая мембрана (ЦПМ), клеточная стенка.

Цитоплазма прокариотов в отличие от эукариотов не содержит митохондрий и хлоропластов, аппарата Гольджи, лизосом, эндоплазматической сети. Нуклеоид выполняет в клетке бактерий функцию ядра, т.е. является носителем генетической информации, однако, в отличие от ядра эукариотическоЙ клетки, он не имеет ядерной мембраны, не делится митозом. Нуклеоид состоит из замкнутой в кольцо нити ДНК. В генетическом отношении ДНК нуклеоида является единственной бактериальной хромосомой. В связи с этим бактерии имеют гаплоидный набор генов, контролирующих все их жизненно важные функции. Органеллы цитоплазмы выявляются при электронной микроскопии.

Цитоплазматическая мембрана ограничивает снаружи цитоплазму и состоит яз тонкого слоя фосфолипидов и белка. Функции ЦПМ: получение энергии в результате биологического окисления, участие в питании посредством активного транспорта веществ, участие в биосинтезе веществ, делении клетки. В состав ЦПМ входят окислительные ферменты, пермеазы, различные биосинтетические ферменты. ЦПМ выявляют при электронной микроскопии.

Клеточная стенка у Гр+ бактерии, как правило, содержит многослойный пептидогликан, который придает клеточной стенке прочность.

Клеточная стенка определяет форму бактерий, служит для механической защиты, участвует в питании за счет диффузии и осмоса. У Гр- бактерий клеточная стенка представлена тонким слоем пептидогликана, покрытого наружной мембраной, в состав которой входят белки, фосфолипиды и липополисахариды (ЛПС). Наружная мембрана клеточной стенки патогенных микробов во многом определяет специфичность их взаимодействия с организмом хозяина и помогает в распознавании близкородственных микробов. По компонентам и структуре клеточной стенки, биохимическим механизмам ее синтеза бактерии коренным образом отличаются от животных и растений. Поэтому лекарственные препараты, специфически воздействующие, например, на бактериальные стенки, безвредны для высших организмов. Клеточную стенку бактерий выявляют при электронной микроскопии, специальным окрашиванием или в опыте плазмолиза.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Микробиологии iconЭкзаменационные вопросы по микробиологии Общая часть
Место микробиологии и иммунологии в современной медицине. Роль микробиологии и иммунологии в подготовке врачей-клиницистов и врачей...

Микробиологии iconП лан практических занятий по микробиологии, вирусологии, иммунологии
Рабочая тетрадь по микробиологии, вирусологии, иммунологии. Методические материалы для самостоятельной работы студентов по микробиологии,...

Микробиологии iconБилеты к экзамену по микробиологии
Классификация и номенклатура в микробиологии. Основные таксономические категории микроорганизмов

Микробиологии iconЭкзаменационные вопросы по микробиологии и иммунологии для студентов III
Значение медицинской микробиологии и иммунологии в практической деятельности врача-стоматолога

Микробиологии iconЗадачи сельскохозяйственной микробиологии в настоящее время. Основные...
...

Микробиологии icon1 Место микробиологии и иммунологии в современной медици­не. Роль...
Место микробиологии и иммунологии в современной медици­не. Роль микробиологии и иммунологии в подготовке врачей-клиницистов и врачей...

Микробиологии icon1 Место микробиологии и иммунологии в современной медици­не. Роль...
Место микробиологии и иммунологии в современной медици­не. Роль микробиологии и иммунологии в подготовке врачей-клиницистов и врачей...

Микробиологии icon1. Значение медицинской микробиологии в деятельности врача. Достижения...
Ике врача. Для того чтобы правильно поставить диагноз инфекционного заболевания, необходимо хорошо знать морфологию микробов, их...

Микробиологии iconКраткий курс лекций по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии...
Рудаков Н. В. Краткий курс лекций по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. Часть Частная микробиология и вирусология:...

Микробиологии iconЛекция по микробиологии на тему «Коринебактерии, Бордетеллы, Гемофильные...
Лекция по микробиологии на тему «Коринебактерии, Бордетеллы, Гемофильные бактерии, Легионеллы, Коксиеллы, Листерии». Автор: Каскевич...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов