Лекция № 1 Классификация микробов. Основные этапы развития микробиологии. Понятие о виде, варианте, популяции, культуре, колонии, штамме, клоне. Морфология бактерий. Особенности биологии спирохет, микоплазм, хламидий и риккетсий.
Главная задача микробиологической науки –изуч микромира. (объектов менее 1 мм, невидимых невооруженным глазом, в число которых входят живые существа называемые микроорганизмами). Микроскопы, изобретенные в начале 17 века положили начало систематическому научному исследованию царства микробов, населяющих биосферу Земли. Микробиология- это наука о мельчайших, невидимых невооруженным глазом организмах, названных микробам Данное словосочетание произошло от 3 -х слов: греческого mikros-малый, латинских bios-жизнь и logos - учение, наука.
Микроорганизмы широко распростране природе. Они находятся в почве, земле, воде, воздухе, пище, на окружающих нас предметах, на поверхностях и внутри нашего тела и других организмах животного и растительного мира. Широкое распространение микробов свидетельствует об их значительной роли в природе и жизни человека. n n n Микроорганизмы обуславливают круговорот веществ в природе, обеспечивают как расщепление органических веществ, так и синтез белка. С помощью микроорганизмов происходят важные производственные процессы (виноделие, производство пищевых белков, ферментов, гормонов, антибиотиков и других лекарственных веществ). Роль в поддержании плодородия почв, образовании каменного угля, нефти. Луи Пастер: «Бесконечно малые существа играют бесконечно большую роль в природе» .
Патогенные, болезнетворные микробы- возбуд заболеваний человека, животных, растений и на n n n Эпидемии и пандемии, способные охватывать многие страны и континенты (холера, чума, натуральная оспа и др. ). Так в 19 веке во всем мире в войнах погибло около 19 млн. человек, а только от туберкулеза умерло 35 млн. человек, т. е. почти в 2 раза больше. В 20 -е годы нашего столетия во время пандемии гриппа, захватившей несколько континентов, известного под названием «испанки» переболело свыше 500 млн. человек, а умерло не менее 15 млн. человек. Современные достижения медицинской науки привели к снижению и ликвидации натуральной оспой, эпидемическим возвратным тифом, сапом. Резко снизилась заболеваемость полиомиэлитом, дифтерией среди людей, туляремией, бруцеллезом, туберкулезом среди взрослых.
Снижение уровня инфекций зависит от знаний и подгот в области микробиологии, вирусологии и иммуноло n n n Медицинская микробиология и вирусология занимает в ряду этих дисциплин одно из ведущих мест, т. к. дает сведения о биологии возбудителей инфекционных заболеваний. Понимание процессов происходящих при взаимодействии возбудителя и макроорганизма, позволяет получить представление о специфичности методов профилактики и лечения инфекционных заболеваний, а также, что особенно важно, современных методов их диагностики. И наоборот – незнание основных биологических свойств возбудителей может првести не только к безуспешности лечения и последующей гибели больного, но и заражению самого безграмотного врача. Известны случаи, когда такие горе - медики заражали людей вирусным гепатитом, чумой, сифилисом и даже ВИЧ- инфекцией (СПИДом).
Микробиология дифференцировалась на общую, пром пищевую, ветеринарную, сельскохозяйственную, меди мед санитарную, космическую. Микробиология - комплекс биологических наук, изучающих морфологию, физиологию, генетику и экологию микроорганизмов. В зависимости от объекта исследований выделяют: 1. бактериологию (наука о бактериях), 2. вирусологию, 3. микологию (наука о грибах), 4. протозоологию (наука об одноклеточных организмах) 5. иммунологию (изучающую разные по своей природе факторы и механизмы защиты человека от генетически чужеродных агентов). n
Общая микробиология изучает наиболее общие закономерности жизнедеятельности микроорганизмов: метаболизм, морфологию, генетику, экологию, что является основой всех главных разделов этой науки, n она является обязательным разделом всех других микробиологических дисциплин. n Общая микробиология выясняет также роль и значение микробов в круговороте веществ. n
В задачи промышленной (технической микробиологии входит изучение микробов, используемых в производстве спиртов, органических кислот, ферментов, витаминов, антибиотиков, белков n разработка методов защиты различных материалов, применяемых в промышленности от разрушающего действия микроорганизмов. n
Пищевая микробиология n разработка методов получения с помощью микробов различных пищевых продуктов (сыры, молочнокислые продукты, хлебопечение), а так же способов предохранения их от порчи гнилостными микроорганизмами.
Сельскохозяйственная (почвенн микробиология) n исследует роль и значение микроорганизмов в формировании структур почвы, ее плодородия, в питании растений, разложении органических веществ в почве, разрабатывает методы использования бактерий для удобрения почвы, консервированию кормов, а также методы борьбы с возбудителями болезней растений.
Ветеринарная микробиология n n изучает возбудителей заболеваний с/х животных, разрабатывает способы их биологической диагностики, методы специфической профилактики и лечения. Ветеринарная микробиология связана с медицинской, т. к. многие микроорганизмы, патогенные для животных, вызывают заболевания у человека (так называемые зооантропонозные инфекции).
Космическая микробиология. n изучение свойств земных микроорганизмов в космосе, влияние космических условий на микрофлору человека, разработка методов предупреждения заноса микробов из космоса и наоборот, с земной поверхности в космос.
Военная микробиология. n n Разработкой биологического оружия массового поражения прославилась Япония во второй Мировой Войне, Специалисты, работающие в области военной микробиологии, занимаются вопросами возможного использования армией противника биологического оружия - это вопросы быстрого обнаружения (индикации) возбудителей высоко опасных и высоко патогенных инфекций или продуктов их жизнедеятельности (токсинов) вопросами защиты людей от бактериологического оружия в случае его применения. В список средств бакоружия включены возбудители чумы, сибирской язвы, сапа, бруцеллеза, туляремии, некоторых риккетсий и вирусов, а так же ботулинический токсин.
Медицинская микробиология n n Все известные в настоящее время микроорганизмы подразделяются на четыре большие царства: бактерии, грибы, вирусы, простейшие. Поэтому в зависимости от изучаемого объекта выделяют бактериологию, микологию, протозоологию и вирусологию. Предметом медицинской микробиологии и вирусологии являются болезнетворные (патогенные) и условно- патогенные для человека микроорганизмы, наряду с этим медицинская микробиология изучает непатогенные микробы, находящиеся в организме человека и окружающей среде (воздух, вода, почва и другие объекты), выясняет их роль и значение для жизни и здоровья человека.
Задачи медицинской микробиологии: 1. Изучение морфологии, физиологии, генетики, экологии патогенных и условно-патогенных для человека бактерий. 2. Изучение свойств микробов, обуславливающих их патогенное действие и тех процессов, которые возникают под их влиянием в организме человека и животных. 3. Разработка методов лабораторной диагностики заболеваний, вызванных микробами. 4. Изыскание свободной специфической (этиотропной) терапии и профилактики инфекционных заболеваний (вакцины , сыворотки). 5 Исследование роли и значения сингенной (т. е. своей, нормальной, обычной) микрофлоры в поддержании здоровья человека и разработка метода поддержания нормального состава микроорганизмов в различных биотопах человека (разработка эубиотиков). 6. Изучение условий патогенных и условно-патогенных м/о во внешней среде и в организме человека. 7. Участие в разработке общебиологических и медицинских проблем (генетика, молекулярная биология, биохимия, цитология, химиотерапия и др. ) 8. Изучение микробов, главным образом вирусов, в возникновении и развитии доброкачественных и злокачественных опухолей. 9. Получение и испытание противовирусных препаратов.
Иммунология n n занимается изучением специфических и неспецифических механизмов защиты организмов людей, животных, растений от генетически чужеродных агентов, в том числе и от болезнетворных микроорганизмов. Иммунология – наука об иммунитете, изучает генетические, молекулярные, клеточные механизмы реагирования организма на чужеродные субстанции, именуемые антигенами.
Задачи иммунологии n n - познание общих закономерностей деятельности иммунной системы в норме и патологии; - определение роли иммунной системы в возникновении, течении и исходе конкретных заболеваний ; - разработка и использование методов иммуно диагностики и иммуно - профилактики; - разработка методов иммунокоррекции, т. е. приведение патологического состояния иммунной системы к норме путем использования иммуностимуляторов и иммуномодуляторов.
методы исследования иммунологии n n n серологический, аллергический, иммунологический, иммуногенетический Иммунология зародилась в недрах микробиологии в конце прошлого века, а к настоящему времени выросла и превратилась в самостоятельную научную отрасль медицины, приобретая все более важное значение в возникновении, развитии и течении различных заболеваний.
Санитарная микробиология n n n Связана с медицинской и ветеринарной микробиологией, выявляет санитарно- микробиологическое состояние объектов окружающей среды, пищевых продуктов и напитков. Разрабатывает санитарно- микробиологические нормативов и методы индикации (выявления, определения) патогенных микроорганизмов в различных объектах окружающей среды Выживание патогенных и условно-патогенных микробов в окружающей среде, изучает микробную обсеменённость воды, воздуха, почвы, пищевых продуктов и т. п.
Исторические этапы развития микробиол Начальный период (микроскопический) n Физиологический или пастеровский n Период первой половины 20 -го века n Современный период n
Начальный период (микроскопический) – морфологи или описательный. n связан с именем Антония Ван Левенгука, открывшего при помощи простого микроскопа неведомый дотоле таинственный мир микроорганизмов и произошло это во 2 -ой половине 17 века, а закончилось со смертью автора микроскопа и почти два столетия об описании микромира работ не было известно из-за невозможности создать линзы Левенгука, а тайну Антоний унес с собой в могилу.
Морфологический- описательны Гиппократ n Афанасий Кирхер n Данило Самойлович n Антоний Ван Левенгук( 1680 -член академии и до смерти в 1723 г. ) n Э. Дженер (1749 -1823) n
n ВОЗНИКНОВЕНИЕ ТЕРМИНА КЛЕТКА 1655 Роберт Гук рассматривал структуры пробки и обнаружил отдельные соты (ячейки, камеры), которые назвал клетками. n В 1674 улучшив качество обработки сферических стёкол Антуан Левенгук увидел живые клетки. 23
История развития учения об иммунологии n n n Средневековая Европа 7 -8 век: освобождение феодалов от податей – иммунитет: неприкосновенность, защищённость. «Вакцинация" от лат. vacsa корова. Английский врач Эдуард Дженнер (1769 г. ) разработал первую вакцину — против оспы.
«Ни один врач не спас жизнь такому значительному числу людей, как этот человек. " n n Во Франции, в Булони - мраморный памятник работы Монтеверди. — о том, как прививают оспу ребенку. Вакцинация ребенка. Edward Jenner vaccinating a boy. Oil painting by E. -E. Hillemacher, 1884
Ф изиологический или пастеровский п n связан с именем Луи Пастера и Роберта Коха. Этот период называют физиологическим или пастеровским, т. к. именно Луи Пастер положил начало изучению физиологии и биохимии микроорганизмов. Данный период характеризуется становлением и развитием микробиологии и иммунологии как самостоятельной науки, имеющей свои объекты и оригинальные методы их исследования.
Физиологический- Пастеровский Луи Пастер (1822 -1895) n -ученики Э. Ру, А. Черсен n 1860 - самопроизвольное заражение n 1865 - болезнь вина и пива n 1865 - болезнь шелковичных червей n 1881 -инфекция и вакцина n 1885 - бешенство n
Великий французский учёный Луи Пастер «отец» старой иммунологии. Пастер сформировал общий принцип разработки предохранительных прививок путём введения ослабленных микробов. В 1881 г. он изготовил вакцину против сибирской язвы, в 1885 г. -против бешенства. Впоследствии были получены вакцины против многих других инфекций - чумы, холеры, туляремии, дифтерии, столбняка.
Когда ему исполнилось семьдесят, в его честь была выбита медаль. Под барельефом стоял небывалый титул: “Благодетель человечества”. n n n Вакцина против бешенства была последним подарком Пастера людям. Смоленские крестьяне, спасенные Пастером Пастер был награжден орденами почти всех стран мира. Всего у него было около 200 наград. Именем Пастера названы более 2000 улиц во многих городах мира и институты в Париже и Санкт-Петербурге.
Роберт Кох (1843 -1910) n n n n n введение микроскопической техники окраски микроорганизмов плотные питательные срезы методы выделения чистых культур триада Генле- Коха. Микрофотографии 1885 - возбудитель сибирской язвы 1882 - возбудитель туберкулеза 1883 - возбудитель холеры 1890 - получение туберкулина 1905 -Нобелевская премия
“Золотой век ” микробиологии n n n n n одним из основоположников иммунологии Илья Ильич Мечников (1845 -1916) –(слайд) 1892 - сравнительная патология воспалений 1901 - невосприимчивость к инфекциионным болезням 1903 - экспериментальный сифилис у обезьян. Патогенез холеры, биология холероподобных вибрионов. 1908 - Нобелевская премия Ученики: Борде, Безредке, Бюрле, Тарасевич, Циклинская. Открытие вирусов- Дмитрий Иванович Ивановский 1892 - мозаичная болезнь табака 1892 - вирус ящура Ф. Лефлер и Форш
Илья Мечников (1845 -1916 гг. ) Фагоцитарная (клеточная) теория иммунитета Обнаружив в 1882 явление фагоцитоза (о чём доложил в 1883 на 7 -м съезде русских естествоиспытателей и врачей в Одессе), разработал на основе его изучения сравнительную патологию воспаления (1892), а в дальнейшем — фагоцитарную теорию иммунитета «Невосприимчивость в инфекционных болезнях» — 1901; Нобелевская премия — 1908, совместно с П. Эрлихом
Пауль Эрлих (1854 -1915 гг. )создатель гуморальной теории иммунитета. • • • Эрлих считал, , что на микроб действуют в первую очередь бактерицидные свойства сыворотки крови, гуморальные факторы защиты. Он впервые высказал идею о том, что клетки, ответственные за иммунные реакции, имеют на поверхности антигенраспознающие структуры — рецепторы. Эрлих установил наличие различных форм лейкоцитов, значение костного мозга для образования гранулоцитов
«Мы должны преуспеть в создании искусственной живой материи, либо найти объяснение, почему это невозможно…Поведение наших клеток, как и наше поведение и инстинкты, запрограммировано наследственным аппаратом. Мы подчиняемся законам наших клеток, которые живут двойной жизнью: в мире химии и мире смысла» n Жак Леб (1859 – 1924) выдающийся американский физиолог и биолог. n Леб был номинирован много раз на Нобелевскую премию, но никогда не выигрывал. 34
Русские ученые n n n n Л. С. Ценковский Вакцина против сибирской язвы С. Н. Виноградский Круговорот азота, серы, железа, углерода в природе. основоположник микробиологии почвы. Ученики: В. Л. Омельянский “Основы микробиологии” Н. Ф. Гамалея 1886 - в Одессе основал первую в России Пастеровскую станцию. Крупный эпидемиолог. Производство оспенной вакцины. Впервые получил химические вакцины. Г. Н. Габричевский Изучал стрептококки Впервые получил противочумную сыворотку Производство вакцин и сывороток в стране Часто испытывал препараты на себе
Кто первый придумал термин «стволовая клетка» n n n Валентин Хакер (1864 -1927) 1892 первое упоминание при исследовании кроветворения А. А. Максимов (1874 -1928) 1908 Активное внедрение метода тканевых культур в России, разработка гипотезы о существовании «полибластов» , экспериментально-научное обоснование унитарной теории кроветворения, введение в науку понятия о стволовых клетках — вот лишь немногие заслуги А. А. Максимова, на основе которых разрабатывается современная клеточная биология и регенеративная медицина не только в России, но и во всём мире. 36
Гамалея, Николай Фёдорович (1859 -1949) n n Н. Гамалея одним из первых в Российской империи начал развивать отечественную бактериологию. В 1885 году на конкурсной основе Николая Федоровича избрали для командировки в Париж в лабораторию Луи Пастера для углубления опыта в области бактериологии. По приезде в Париж Н. Гамалея на протяжении года изучал в лаборатории Л. Пастера бешенство. Изучив метод приготовления вакцины и методику прививки против бешенства. В 1886 году, при содействии Луи Пастера, Н. Ф. Гамалея учредил совместно с И. И. Мечниковым первую в России (и вторую в мире) бактериологическую станцию и впервые в России осуществил вакцинацию людей против бешенства. Автор более 300 научных работ, значительная часть которых, посвящена проблематике бешенства и холеры.
Георгий Норбертович Габриче вский (1860— 1907) вский n n n Организатор производства бактериологических препаратов в России. Окончил медицинский факультет Московского университета (1884), в 1889— 1891 годах работал в лабораториях И. И. Мечникова, Р. Коха, Э. Ру, П. Эрлиха. Организовал в Московском университете бактериологическую лабораторию и Бактериологический институт, основал Российское бактериологическое общество. Совместно с Н. Ф. Филатовым ввёл сывороточное лечение дифтерии.
Д. К. Заболотный Русские ученые Начинал работу с И. И. Мечниковым, вместе с И. Г. Савченко получили убитую холерную вакцину и испытывали на себе. Через 1. 5 месяца выпили живую культуру, но не заболели. Л. А. Тарасевич Изучал ферменты фагоцитов, методы борьбы с сыпным тифом Циклинская Изучает промышленную микробиологию Нормальную микрофлору человека Первая женщина- профессор микробиологии Л. А. Зильбер (1894 -1966) Микробиолог- вирусолог- иммунолог Открыл возбудителя весеннего клещевого энцефалита С Павловским изучал эпидемиологию природных очагов Изучал этиологию и иммунологию злокачественных опухолей Высказывался о вирусно-генетической теории происхождения рака. П. Ф. Здрадовский (1890 -1976) Классические работы по бруцеллезу, риккетсиозам, профилактики столбняка и дифтерии. Героические опыты самозаражения
Заболотный, Даниил Кириллович 1866 -1929 n n В 1894 году, сразу после окончания медицинского института, Заболотный начал свою работу в качестве эпидемиолога на эпидемии холеры и дифтерии в Подольской губернии. Здесь он провел испытание эффективности противодифтерийной сыворотки на самом себе после экспериментального заражения дифтерией. С 1897 года участвовал в командировках для изучения тропических болезней (чумы и холеры) в Индию, Аравию, Китай, Иран. Работал год в Институте Пастера в Париже. Участвовал в ликвидации эпидемии чумы на Дальнем Востоке 1910— 1911 годов. Создал учение о природной очаговости чумы (1922). В 1898 году организовал в Петербургском женском медицинском институте первую в России кафедру бактериологии (заведовал ею до 1928 года), в 1920 году в Одессе — первую в мире кафедру эпидемиологии
Тарасевич, Лев Александрович (1868 -1927) n n n В 1900— 1902 работал в Институте Пастера в Париже у И. И. Мечникова. Был одним из любимых учеников Мечникова и последователем его клеточной теории иммунитета. Он установил, что гемолитической способностью обладают лимфатические железы и селезёнка, то есть органы, богатые макрофагами, тогда как костный мозг лишён этой способности. Эти исследования о гемолизинах имели большое значение для развития учения о роли ретикуло-эндотелиальной системы в иммунитете и учения об анафилаксии. В 1911 Тарасевич участвовал в экспедиции Мечникова в Калмыцкие степи с целью изучения туберкулёза в этом регионе. Он внёс существенный вклад в решение вопросов эпидемиологии и профилактики туберкулёза, холеры, брюшного тифа, малярии, сыпного тифа, дизентерии, сифилиса. Занимался вопросам аллергии, экспериментальным воспроизведением пищевой анафилаксии к молоку и яичному белку. Л. А. Тарасевич стал основателем системы государственного надзора за качеством вакцин и сывороток
Период, охватывающий первую половину 20 века n характеризуется дальнейшим развитием микробиологии и иммунологии и становлением вирусологии- науки о вирусах- особой форме живой материи. Успехи микробиологической науки в этот период связан с многочисленными именами талантливых учеников и последователей, продолжателей фундаментальных направлений, заложенных французской школой Луи Пастера и немецкой школой Роберта Коха.
Флеминг, Александр (1881 — 1955) Британский бактериолог. Открыл лизоцим (антибактериальный фермент, вырабатываемый человеческим организмом) и впервые выделил пенициллин из плесневых грибов Penicillium notatum — исторически первый антибиотик. Оба открытия произошли в 1920 -е годы и в большой степени случайно. Однажды, когда Флеминг был простужен, он посеял слизь из собственного носа на чашку Петри, в которой находились бактерии, и через несколько дней обнаружил, что в местах, куда была нанесена слизь, бактерии были уничтожены. Первая статья о лизоциме вышла в 1922 году. Беспорядок в лаборатории Флеминга ещё раз сослужил ему службу. В 1928 году он обнаружил, что на агаре в одной из чашек Петри с бактериями Staphylococcus aureus выросла колония плесневых грибов. Колонии бактерий вокруг плесневых грибов стали прозрачными из-за разрушения клеток. Флемингу удалось выделить активное вещество, разрушающее бактериальные клетки — пенициллин, работа была опубликована в 1929 году. Флеминг недооценил своё открытие, считая, что получить лекарство будет очень трудно. Его работу продолжили Говард Флори и Эрнст Борис Чейн, разработавшие методы очистки пенициллина. Массовое производство пенициллина было налажено во время Второй мировой войны. В 1945 году Флеминг, Флори и Чейн были удостоены Нобелевской премии в области физиологии и медицины. n
Морфологический- описательны Гиппократ n Афанасий Кирхер n Данило Самойлович n Антоний Ван Левенгук( 1680 -член академии и до смерти в 1723 г. ) n Э. Дженер (1749 -1823) n
Ермольева, Зинаида Виссарионовна (1898 - 1974) «Мадам пенициллин» n n Создатель антибиотиков. Ермольева — прототип доктора Татьяны Власенковой в трилогии В. А. Каверина «Открытая книга» и главной героини в пьесе Александра Липовского «На пороге тайны» . Наблюдая за ранеными, Зинаида Виссарионовна видела, что многие из них умирают не от ран, а от заражения крови. К тому времени исследования ее лаборатории показали, что некоторые плесени задерживают рост бактерий. Ермольева знала, что в 1929 г. Флеминг получил из плесени пенициллин, но выделить его в чистом виде так и не смог, т. к. препарат оказался очень нестойким. В 1941 г. профессор Оксфордского университета Говард Флори со своими помощниками сумел получить первую порцию лекарства. В 1943 г. Флори и Чейн смогли наладить промышленный выпуск пенициллина, правда, для этого им пришлось перебраться в Америку. Ермольева, возглавлявшая Всесоюзный институт экспериментальной медицины, задалась целью получить пенициллин из отечественного сырья. И в 1942 г. , она его получила. Величайшей заслугой Ермольевой является то, что она не только первой в нашей стране получила пенициллин, но и активно участвовала в организации и налаживании промышленного производства этого первого отечественного антибиотика. И сделала она это в годы Великой Отечественной войны – труднейший период нашей истории.
Современный период n Начало ему было положено в середине прошлого столетия, что стало научно- технической революцией в естествознании. Этот период продолжающийся и сегодня, можно назвать молекулярно- генетическим. Он является крайне эффективным и плодотворным, позволившим современным микробиологам, иммунологам и вирусологам добиться поистине фантастических успехов. Например современные ученые смогли «заставить» кишечную палочку вырабатывать человеческий инсулин - гормон поджелудочной железы, без которого больные сахарным диабетом обречены на гибель.
Стволовые стромальные клетки Мезенхимальные стволовые клетки n Александр Яковлевич Фриденштейн в середине 60 -х годов обнаружил в костном мозге и другие стволовые клетки, назвав их стромальными, а американцы – мезенхимальными. 47
МНОГОЧИСЛЕННЫЕ ПРИЗНАКИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ТАКСОНОМИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ Морфологические а) величина, форма, наличие спор, капсулы, жгутиков, взаиморасположение б) особенности ультраструктуры Тинкториальные - способность окрашиваться. Культуральные свойства - особенности роста на жидких и плотных питательных средах – скорость роста, характер колоний на плотных питательных средах и т. д. Особенности питания - углеродное питание (ауто-, гетеротрофы), азотное питание (аминоауто -, аминогетеротрофы), усвоение питательных веществ прототрофами, ауксотрофами. Тип дыханияаэробный, анаэробный, факультативно-анаэробный, микроаэрофильный. – Биохимические свойства - способность ферментировать углеводы, белки, жиры Антигенные свойства видо-, вариантоспецифичность - родо-, Чувствительность к бактериофагам Химический состав - состав и содержание основных сахаров, аминокислот клеточных стенок, наличие белков, соответствующих данному виду бактерий Свойства генома – способность к рекомбинации, наличие внехромосомных факторов, величина, объем, молекулярная масса генома, степень гомологии с другими геномами
ЦАРСТВА ВИРА Основные группы бактерий ПРОКАРИОТОВ ЭУКАРИОТОВ БАКТЕРИИ ВИРУСЫ ГРИБЫ ПРОСТЕЙШИЕ СОБСТВЕННО БАКТЕРИИ Бактерии, имеющие отличительные признаки от собственно бактерий СТАФИЛЛОКОККИ СПИРОХЕТЫ САЛЬМОНЕЛЛЫ ХЛАМИДИИ БРУЦЕЛЛЫ И ДР. МИКОПЛАЗМЫ АКТИНОМИЦЕТЫ
ОТДЕЛ КЛАСС Категории ПОРЯДОК СЕМЕЙСТВО РОД ВИД СЕРО - МОРФО - ФАГО- ХЕМО - ВАРИАНТЫ БАКТЕРИОЦИНО- КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ
ОСНОВНЫЕ КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПОНЯТИЯ n n n n ВИД -эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющая единый генотип, проявляющийся сходными фенотипическими признаками ВАРИАНТ - особи одного вида, различающиеся по разным признакам (серовары, хемовары, культивары, морфовары, фаговары) ПОПУЛЯЦИЯ -совокупность особей одного вида, относительно длительно обитающих на определенной территории КУЛЬТУРА - совокупность бактерий одного вида (чистая) или нескольких видов (смешанная), выращенная на питательной среде (жидкой или плотной) КОЛОНИЯ -видимое скопление бактерий одного вида на поверхности или в глубине плотной питательной среды ШТАММ -чистая культура одного вида бактерий, выделенная в определенное время из одного источника КЛОН - культура клеток, выращенная из одного микроорганизма методом клонирования
ПРИМЕРЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ БИНОМИНАЛЬНОГО НАЗВАНИЯ БАКТЕРИЙ Вид бактерий Условное обозначение принадлежности к: РОДУ ВИДУ Bacillus (палочка) anthracis (уголь - “антрацит”) Clostridium tetanus Clostridium (веретено) tetanus (судороги) Staphylococcus aureus Staphylococcus (гроздья винограда шар) aureus (золотистый цвет колонии) Shigella dysenteriae Shigella (Шига – автор) dysenteriae (расстройство кишечника) Esherichia coli Esherichia (Эшерих – автор) coli кишка Salmonella typhy Salmonella (Сальмон – автор) typhus ( «туман» - бред) Bacillus anthracis
ГРУППЫ БАКТЕРИЙ
УЛЬТРАСТРУКТУРА БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ 1. - капсула 2. - клеточная стенка 3. - цитоплазматическая мембрана 4. - мезосомы 5. - включения 6. - гранулы рибосом 7. - нуклеоид (ДНК) 8. - жгутик 9. - пили (ворсинки)
Функции клеточной стенки бактерий 1. Регуляция роста и деления n 2. Определяет антигенную структуру n 3. Рецепторы для бактериофагов n 4. Взаимосвязь с внешней средой n 5. Защитная роль n 6. Придает регидность и эластичность n 7. Сохраняет форму клетки n
Клеточная стенка n У Грам+ бактерий пептидогликан имеет многослойную структуру и связан с тейхоевыми кислотами n У Грам – бактерий пептидогликан однослоен и покрыт мембраной. Мембрана состоит из фофолипидов, липополисахарида (ЛПС) и белков-поринов (канальцы, через которые проходят химические вещества из внешней среды.
Клеточная стенка n Протопласты – полностью лишены клеточной стенки n Сферопласты – частично n L-формы лишены клеточной стенки, но сохраняют жизнеспособность
Жгутики прикрепляются к базальному телу (несколько дисков, вмонтированных в цитоплазматическую мембрану и клеточную стенку. n Монотрихи – один жгутик n Амфитрихи – на обоих полюсах n Лофотрихи – пучок жгутиков n Перитрихи – по всей поверхности n
ПИЛИ n ПИЛИ – тонкие ворсинки по поверхности микроба n ПИЛИ 1 общего типа – для адгезии к клеткам хозяина n ПИЛИ 2 типа – половые пили
Капсула B. anthracis (1000 X)
Цитоплазмотическая мембрана n Это – липопротеид, немного углеводов и РНК n ЦМ выполняет функции: n Регуляция поступления в клетку химических веществ n Участие в метаболизме n Участие в репликации ДНК
ЦИТОПЛАЗМОТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА
Цитоплазма - сложная коллоидная система n Состав: вода (70 -80%), нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК), белки, в т. ч. ферменты, углеводы, липиды, минеральные соединения. Цитоплазма имеет вид мелкозернистой массы, содержит рибосомы диаметром около 1020 нм каждая. Это - 70 -S рибосомы, являются белоксинтезирующими системами. n
ВКЛЮЧЕНИЯ Включения - это запас питательных веществ n Состоят из осмотически нейтральных инертных полимеров. n. У различных бактерий могут быть выявлены следующие включения: гликоген, крахмал, сера, полифосфаты (волютин). n
МЕЗОСОМЫ n Мезосомы – являются производными цитоплазматической мембраны. Они не одинаковы у различных бактерий (пузырьки, трубочки, петли). Мезосомы связаны с нуклеоидом, участвует в делении клетки и спорообразовании.
НУКЛЕОИД n n n Нуклеоид состоит из ДНК, связанной с небольшими количествами РНК, РНКполимеразы и других низкомолекулярных белков, ДНК свернута вокруг центрального стержня, состоящего из РНК, в компактный клубок. Один конец ДНК связан с инвагинацией в клеточной мембране. Это прикрепление играет ключевую роль в разделении репликации родительской хромосомы.
ПЛАЗМИДЫ – это автономные кольцевые молекулы двунитевой ДНК с меньшей молекулярной массой n В них также закодирована наследственная информация. Однако, как правило, она не является жизненно необходимой для бактериальной клетки. n
СПОРЫ n Спорообразующие бактерии – это бациллы n Споры служат для сохранения наследственной информации в неблагоприятных условиях внешней среды. В отличие от грибов, бактерии спорами не размножаются.
Формирование спор B. anthracis
Формирование спор
Формы бактерий
Риккетсии n n Это клеточные организмы, обладающие типичным строением прокариот, но являются облигатными (строгими), внутриклеточными паразитами членистоногих (особенно вшей, блох и клещей). Риккетсии передаются человеку, главным образом, через позвоночных. Главная болезнь человека, вызываемая риккетсиями, - это сыпной тиф, связанный со вшами. Кроме того, риккетсии являются возбудителями пятнистой лихорадки Скалистых гор, передаваемой клещами, и японской речной лихорадки (цуцугамуши), которую клещи обычно передают полевым мышам, но и иногда и человеку.
Спирохеты n n n Клетки сильно вытянуты в длину, имеют спиральную форму и окружена тонкой, гибкой стенкой. Все спирохеты способны активно плавать в жидкой среде с помощью фибрилл. Фибриллы обеспечивают поступательное, вращательное, сгибательное движение Размножаются бинарным делением. Кроме типичных форм спирохеты могут образовывать атипичные: зерна, цисты.
Электронограмма Treponema pallidum
Возбудитель сифилиса
Хламидии n n Это - прокариоты, облигатные паразиты, т. е. полная зависимость от клетки хозяина, не пособны синтезировать АТФ. Хламидии – болезни ряда птиц и млекопитающих, включая человека. Их клетки несколько меньше клеток риккетсий и имеют более или менее сферическую форму. Два различных вида хламидий могут вызывать у человека различные заболевания, например, орнитоз, пневмонии, конъюнктивит, уретрит, артрит.
МИКОПЛАЗМЫ n n n Микоплазмы –лишены клеточной стенки, мельчайшие организмы клеточного типа Размножаются несколькими путями: бинарным делением, почкованием, фрагментированием нитевидных форм на дочерние элементы Микоплазмы вызывают заболевания дыхательных путей, негонорейные воспалительные процессы урогенетальной сферы: уретриты, сальпингиты, пиолонефриты.
АКТИНОМИЦЕТЫ
Скачать презентацию Лекция 1 Классификация микробов Основные этапы развития
Л.1 Предмет мед.микр.для стом..ppt