Лекция 3 Строение прокариот Прокариоты Эукариоты Отсутствие

Лекция 3: Строение прокариот Прокариоты Эукариоты • Отсутствие внутриклеточных Наличие полостей внутри клетки полостей. (хлоропласты, митохондрии, ядро). • • • Отсутствуют: ЭПР, аппарат Имеются: ЭПР, аппарат Гольджи, лизосомы, митохон- сомы, митохондрии , фагоцитоз, пиноци- дрии, фагоцитоз, пиноцитоз, тоз, ядро с ядрышками, мейоз и митоз. ядро, мейоз и митоз. ДНК рас- Свойственен половой процесс. полагается дискретно и называеется НУКЛЕОИДОМ (1 хромосома). При однонаправленной передаче участков ДНК от одной клетки другой (конъюгация) образуются частичные диплоиды.

Группы микроорганизмов Растут Грибы – эукариоты Грам + на бесклеточных Актиномицеты-прокариоты питательных Бактерии-прокариоты средах Спирохеты-прокариоты Внутри- Микоплазмы-прокариоты клеточные Риккетсии-прокариоты паразиты Хламидии-прокариоты Грам + Грам Грам -

Использование микроорганизмов 1. Молочные напитки 2. Пиво- и виноварение 3. Хлебопечение 4. Квашение овощей 5. Приготовление напитков (чайный гриб, квас) 6. Профилактика болезней (вакцины, гипериммунные сыворотки, иммуноглобулины, бактериофаги, ГМ продукты, фармакология) 7. Металлургия 8. Экология 9. Удобрения 10. Бактериологическое оружие

Рис. Строение бактерии 1 - гранулы поли-β-оксимасляной кислоты; 2 - жировые капельки; 3 - включения серы; 4 - трубчатые тилакоиды; 5 - пластинчатые тилакоды; 6 - пузырьки; 7 - хроматофоры; 8 - рибосомы; 9 - цитоплазма; 10 - нуклеоид; 11 - капсула; 12 - клеточная стенка; 13 - мезосома; 14 - газовые вакуоли; 15 ламеллярные структуры; 16 - гранулы полисахарида; 17 - гранулы полифосфата; 18 цитоплазматическая мембрана; 19 - жгутики; 20 - базальное тельце; 21 - слизистые выделения; 22 пили; 23 - капсула; 24 - чехол.

Дифференциация микроорганизмов Труды Грама Христиана связаны с разработкой новых методов исследования в бактериологии. Он предложил (1884 г. ) метод дифференциальной окраски бактерий (метод Грама), основанный на том, что некоторые бактерии после окрашивания основными красителями трифенилметанового ряда и обработки иодом утрачивают способность обесцвечиваться спиртом, в то время как другие бактерии в аналогичном случае обесцвечиваются и могут быть дополнительно окрашены другими красителями. В честь ученого первые получили название грамположительных, вторые – грамотрицательных. Метод широко применяется в систематике бактерий и микробиологической диагностике инфекционных ГРАМ (Gram) Христиан Иоахим заболеваний. (1853 -1938) Датский бактериолог. Родился в Копенгагене. Учился в Страсбурге (Франция), Берлине и Марбурге (Германия). С 1883 работал в Копенгагенском университете (с 1891 -профессор фармакологии, в 1900 -1923 -профессор патологии и терапии), одновременно в 1892 -1923 - директор медицинской клиники. Синие – грамположительные (грам +) Красные - грамотрицательные (грам -)

Рис. Строение клеточной стенки 1 - цитоплазматическая мембрана, 2 - пептидогликановый слой, 3 - фосфолипид, 4 молекулы белков, 5 - гидрофобная часть белков, 6 - липополисахарид, 7 - порин, 8 - Оантиген, 9 - липополисахарид, 10 - клеточная стенка, 11 - тейхоевая кислота, 12 липотейхоевая кислота.

Схема электронного микроскопа Оптическая схема люминисцентного микроскопа

Биологические факторы Антибиотики. Бактериофаги. Сэр Александр Флеминг 6 августа 1881, Дарвел — 11 марта 1955, Лондон) Феликс Хьюберт Д’Эрель (Félix Hubert d’Hérelle) – французский и канадский микробиолог. Открыл бактериофаги. Детально описал бактериофагию.

После первой мировой войны Д’Эрелль занялся темой, которая сделала его знаменитым. Изучая бактерии, вызывающие дизентерию, он обнаружил инфекционный агент, который вызывал их гибель – лизис (растворение бактериальной клетки). Д’Эреллю удалось наладить его размножение: бактерии, зараженные этим агентом, погибали, а количество агента увеличивалось. Д’Эрелль предложил для агента название - «бактериофаг» - пожиратель бактерий. Д’Эреллю принадлежит также идея использовать бактериофаги для лечения бактериальных заболеваний. В 1919 году Д’Эрелль успешно вылечил фагом первого пациента. В то время еще не было антибиотиков, так что любая попытка найти лекарство от бактерий имела огромное значение. Начался настоящий бум фаговой терапии. В 1920 году Д’Эрелль ездил в Индокитай с целью исследовать холеру и чуму. В это время он все еще работал в Институте Пастера в качестве волонтера. В 1921 году ему удалось издать монографию о бактериофагах. Известность его росла и в 1925 году он, наконец, получил звание почетного доктора Лейденского университета и медаль Левенгука. Однако в Лейденском университете ему предложили лишь временную позицию, и когда срок ее истек, Д’Эрелль уехал бороться с чумой и холерой в Египет. В Египте Д’Эрелль с успехом использовал фаги, которые он собрал у зараженных чумой крыс во время посещения им в 1920 году Индокитая, на зараженных чумой людях. Основываясь на его результатах, Великобритания начала обширную кампанию против чумы. Затем Д’Эрелль выделил и использовал бактериофаги для лечения холеры в Индии. В 1928 году Д’Эрелль становится профессором в Йельском университете в Нью-Хейвене (США). Тем временем европейские и американские фармацевтические компании наладили производство бактериофагов в медицинских целях и обещали всем фантастические эффекты. Противодействуя им, Д’Эрелль создал французскую компанию, производящую фаги. Однако все компании столкнулись с технологическими проблемами производства. Кроме того, неправильные диагнозы часто приводили к использованию неправильного вида фагов. Все это привело к тому, что научное сообщество отвернулось от Д’Эрелля. К тому же Д’Эрелль имел непростой характер и нажил себе много врагов. В сложившейся ситуации он принял приглашение И. В. Сталина, в 1934 году приехал в Советский Союз и обосновался в Тифлисе, у знакомого ему по пастеровскому институту грузинского ученого Г. Элиава. В Тбилиси он участвовал в создании НИИ бактериофага (впоследствии НИИ вакцин и сывороток). Д’Эрелль уже начал строить себе дом в Тбилиси, но в 1939 году Г. Элиава был репрессирован, и Д’Эрелль, который, по практике того времени должен был быть неминуемо расстрелян в числе друзей Г. Элиава, чудом успел уехать во Францию и спасти семью.

Строение бактериофагов 1 - головка (содержащая ДНК), 2 - полый стержень, 3 - чехол, 4 - базальная пластина, 5 ножка, 6 - ДНК, 7 - сократительный чехол, 8 - пустая белковая оболочка. Реакция нарастания титра фага - (РНФ) метод обнаружения бактерий, заключающийся во внесении в исследуемый материал специфического фага и учете его размножения.

А- адсорбция, Б- внедрение, В- размножение фага, Г- лизис Фагодиагностика методика Фаги - «снайперы» против «террористов»