МИКРОБИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И МЕТОДАМИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

МИКРОБИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И МЕТОДАМИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛЕКЦИЯ: СИСТЕМАТИКА И НОМЕНКЛАТУРА МИКРООРГАНИЗМОВ. МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ. СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ. ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ ГРУПП МИКРООРГАНИЗМОВ. МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ. Преподаватель: Лебедева Г. Г. заведующая бактериологической лабораторией городской больницы

План лекции: 1. Систематика и номенклатура микроорганизмов. 2. Морфология бактерий: 1) кокки, 2) палочки, 3) извитые формы бактерий. 3. Строение бактериальной клетки 4. Спорообразование у бактерий. 5. Характеристика отдельных групп бактерий: актиномицеты, риккетсии, хламидии, микоплазмы. 6. Вирусы и бактериофаги. 7. Микроскопический метод исследования, изучение бактерий в живом и окрашенном виде. Виды микроскопии.

СИСТЕМАТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ микроорганизмы подразделяются на 3 царства: I. Эукариоты (Eucariotae) - простейшие и грибы. I. Прокариоты (Procariotae) – бактерии I. Особое царство Vira — вирусы, среди которых выделяются вирусы микроорганизмов — фаги.

ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ПРОКАРИОТАМИ И ЭУКАРИОТАМИ Прокариотическая клетка (А) окружена клеточной стенкой (КС). Цитоплазма обильно насыщена рибосомами (Р). Молекула ДНК обычно расположена в центре клетки. Цитоплазма эукариотической клетки (Б) окружена цитоплазматической мембраной (ЦПМ), включает митохондрии (М), вакуоли (В), шероховатую эндоплазматическую сеть с рибосомами (ШЭС), гладкую эндоплазматическую сеть (ГЭС), запасные гранулы (ЗГ) и ядро (Я).

КАССИФИКАЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ В соответствии с Кодексом номенклатуры бактерий, действующим с 1 января 1980 г. , имеются следующие классификационные категории царства прокариотов: ОТДЕЛ, КЛАСС, ПОРЯДОК, СЕМЕЙСТВО, РОД, ВИД - совокупность микроорганизмов, имеющих общее эволюционное происхождение, близкий генотип и максимально близкие фенотипические характеристики. Внутри вида выделяют варианты микроорганизмов, отличающиеся отдельными признаками. по биологическим свойствам - биовары биохимической активности— ферментовары; антигенному строению — серовары чувствительности к бактериофагам — фаговары устойчивости к антибиотикам — резистентовары.

КАССИФИКАЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Современные системы классификации микроорганизмов, по существу, являются искусственными. Они играют роль диагностических ключей, или определителей, которыми пользуются главным образом при идентификации того или иного микроорганизма по ряду морфологических, тинкториальных и биологических свойств «Руководство Берджи по определению бактерий» Классификация микроорганизмов по патогенности: - патогенные - условно-патогенные - непатогенные (сапрофиты) Классификация микроорганизмов по степени патогенности (опасности) I- II КЛАСС III-IV КЛАСС

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕРМИНЫ Чистая культура – это бактерии одного вида, выращенные на питательной среде. Штамм — совокупность бактерий одного вида, выделенных из разных источников или из одного источника в разное время. Клон — совокупность бактерий, являющихся потомством одной клетки.

КЛАССИФИКАЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ ПО РАЗМЕРАМ И КЛЕТОЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРИОНЫ ВИРУСЫ БАКТЕРИИ ГРИБЫ ПРОСТЕЙШИЕ ГЕЛЬМИНТЫ

ПРИО НЫ (от анг. proteinaceous infectious particles — белковые заразные частицы) — особый класс инфекционных агентов, чисто белковых, не содержащих нуклеиновых кислот, вызывающих тяжёлые заболевания центральной нервной системы у человека и ряда высших животных.

ВИРУСЫ – неклеточные формы жизни, имеющие геном, являющиеся облигатными паразитами. Внеклеточная форма - вирион - включает в себя все составные элементы (капсид, нуклеиновую кислоту, структурные белки, ферменты и др. ). Внутриклеточная форма – вирус - может быть представлена лишь одной молекулой нуклеиновой кислоты.

ВИРУС ВГС ВИДЕО

БАКТЕРИИ. Все бактерии имеют структуру прокариотической клетки, основные признакаки - нуклеоид - гаплоидный хромосомный набор - рибосомы 70 S - отсутствие многочисленных производных ЦПМ Бактерии крупнее вирусов, большинство из них можно изучать светооптической микроскопией.

ГРИБЫ относятся к эукариотам. Грибы крупнее бактерий, в эволюционном плане близки к растениям Дрожжевые грибы образуют отдельные овальные клетки. Плесневые грибы формируют клеточные нитеподобные структуры- гифы. Грибы размножаются половым и бесполым (вегетативным) способом. Из многих тысяч видов лишь около 100 (представители 15 родов) патогенны для человека.

ПРОСТЕЙШИЕ (Protozoa) - группа микроскопических одноклеточных организмов. Имеют эукариотическое строение клетки и значительно более сложную функциональную и морфологическую организацию. Жизненный цикл включает образование промежуточных форм в различных хозяевах.

Гельминты (греч. helminthos — червь), — общее название паразитических червей. К гельминтам относят представителей ленточных червей или цестод, сосальщиков, или трематод (обе эти группы относятся к плоским червям) и круглых червей, или нематод.

НОМЕНКЛАТУРА – названия микроорганизмов в соответствии с международными правилами Образование и применение научных названий бактерий регламентирует "Международный кодекс номенклатуры бактерий « БИНАРНАЯ НОМЕНКЛАТУРА МИКРООРГАНИЗМОВ Первое слово - род микроба (пишется с прописной буквы), Второе слово – вид микроба (пишется со строчной буквы). Staphylococcus aureus S. aureus Escherichia coli E. coli

МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ - это раздел бактериологии, который изучает форму и взаиморасположение клеток.

МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ. Диплококки. Тетракокки. Сарцины. Стрептококки. Стафилококки ШАРОВИДНЫЕ ИЛИ КОККИ:

Микрококки расположены в одиночку. Входят в состав нормальной микрофлоры, находятся во внешней среде. Заболеваний у людей не вызывают. Тетракокки делятся в двух взаимоперпендикулярных плоскостях с образованием тетрад. Медицинского значения не имеют. Сарцины располагаются в виде «пакетов» из 8 и более кокков.

Диплококки. Деление этих микроорганизмов происходит в одной плоскости, образуются пары клеток. Среди диплококков много патогенных микроорганизмов - гонококк, менингококк, пневмококк.

Стрептококки. Деление осуществляется в одной плоскости, размножающиеся клетки сохраняют связь, образуя цепочки. Среди них много патогенных микроорганизмов - возбудители ангин, скарлатины, гнойных воспалительных процессов.

видео РАЗМНОЖЕНИЕ СТРЕПТОКОККОВ

Стафилококки делятся беспорядочно в различных плоскостях, образуя скопления, напоминающие грозди винограда. Вызывают многочисленные заболевания, прежде всего гнойно- воспалительные.

МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ ПАЛОЧКОВИДНЫЕ Бактерии. Бациллы. Клостридии. ИЛИ БАКТЕРИИ:

. Бактерии- палочки, не образующие спор По характеру расположения клеток в мазках выделяют: Монобактерии – расположены отдельными клетками. Диплобактерии – расположены по две клетки. Стрептобактериии – после деления образуют цепочки клеток.

БАКТЕРИИ. ВИДЕО

Бациллы - аэробные спорообразующие палочковидные микробы. Диаметр споры обычно не превышает диаметр клетки и не деформирует ее.

Клостридии- анаэробные спорообразующие палочки. Диаметр споры больше поперечника (диаметра) вегетативной клетки, в связи с чем клетка напоминает веретено.

МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ. ИЗВИТЫЕ: Вибрионы. Спириллы. Спирохеты.

Вибрионы и кампилобактерии- имеют один изгиб, могут быть в форме запятой, короткого завитка.

Спириллы - имеют 2 - 3 завитка. Спирохеты- - тонкие, спирально завитые бактерии имеют различное число завитков

ВИДЕО СПИРОХЕТЫ

СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ Все структурные элементы бактериальной клетки условно можно разделить на обязательные ЦПМ, клеточная стенка, нуклеоид, рибосомы, цитоплазма и дополнительные (необязательные), которые у многих видов могут отсутствовать плазмиды, мезосомы, капсула, ворсинки, жгутики, споры, различные включения

ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ ВИДЕО

КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА — тонкая, жесткая, относительно прочная поверхностная структура бактериальной клетки, обладающая упругостью, способная выдерживать большое осмотическое давление (как внешнее, так и внутреннее). Функции: стабильность формы механическая защита от внешних воздействий. избирательная способность препятствовать проникновению внутрь вредных веществ, участие в питании, в делении антигенное разнообразие бактерий. Толщина, строение и химический состав клеточной стенки различны у грамположительных и грамотрицательных бактерий.

ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

L- ФОРМЫ БАКТЕРИЙ Под действием ряда неблагоприятных факторов (антибиотики, ферменты, антитела и др. ), происходит L- трансформация бактерий, приводящая к постоянной или временной утрате клеточной стенки.

НУКЛЕОИД- ядерное образование, представленное одной хромосомой кольцевидной формы. Состоит из двухцепочечной нити ДНК, в развёрнутом состоянии имеет длину более 1 мм. Нуклеоид не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной.

ЦИТОПЛАЗМА - сложная коллоидная система, содержащая различные включения метаболического происхождения (зерна волютина, гликогена) и рибосомы. Рибосомы прокариот также отличны от таковых у эукариот и имеют константу седиментации 70 S (80 S у эукариот).

КАПСУЛА - скопление слизистого вещества снаружи клеточной стенки. Образование капсулы часто является признаком вирулентности для патогенных бактерий.

ЖГУТИКИ - органы движения Число и расположение жгутиков являются видовым признаком. Монотрихи — бактерии, имеющие жгутик, расположенный на одном из концов клетки Лофотрихи имеют пучок жгутиков, расположенный на одном из концов. Амфитрихи имеют по одному жгутику или пучку, расположенному по полюсам. Перитрихи —бактерии, у которых жгутики в количестве 20— 30 расположены по всему телу клетки

СПОРЫ [от греч. sporos, семя]. - особые защитные формы, которые образуют некоторые бактерии в неблагоприятных условиях. Споры бывают круглыми, овальными или эллиптическими. Споры могут располагаться центрально, субтерминально или терминально

РЕСНИЧКИ, ВОРСИНКИ, ФИМБРИИ - поверхностные структуры нитевидной формы. Они тоньше жгутиков и количество их может быть до нескольких сотен на клетку. Эти ворсинки способствуют прикреплению клеток к субстрату и участвуют в питании бактерий F-ПИЛИ — особые ворсинки — необходимы клетке-донору для передачи реципиенту ДНК при конъюгации.

СПОРООБРАЗОВАНИЕ ВИДЕО

Bacillus Clostridium

ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ ГРУПП БАКТЕРИЙ Все прокариоты, имеющие единый тип организации клеток, объединены в один отдел - Bacteria. Однако отдельные их группы отличаются структурными и физиологическими особенностями. На этом основании выделяют: СОБСТВЕННО БАКТЕРИИ АКТИНОМИЦЕТЫ РИККЕТСИИ ХЛАМИДИИ МИКОПЛАЗМЫ

АКТИНОМИЦЕТЫ - (устаревшее название лучистые грибки) — бактерии, имеющие способность к формированию на некоторых стадиях развития ветвящегося мицелия. Такой рост этих бактерий придает им внешнее сходство с грибами. Имеют грамположительный тип клеточной стенки.

МИКОПЛАЗМЫ - бактерии, у которых клеточная стенка отсутствует как таксономический признак. Вместо клеточной стенки имеется 3 хслойная липопротеидная ЦПМ. Как все бактериальные бесстеночные структуры имеют сферическую форму.

РИККЕТСИИ – грамотрицательные, полиморфные микроорганизмы, являются облигатными паразитами, отличительными признаками является их очень малый размер (они могут проходить через бактериальные фильтры), благодаря этому их долгое время считали вирусами.

ХЛАМИДИИ – кокковидные грамотрицательные бактерии, также являются облигатными внутриклеточными паразитами, имеют сложный цикл развития: внеклеточная форма - элементарные тельца (ЭТ), являются инфекционными агентами, внутриклеточная форма - ретикулярные тельца (РТ).

ВИРУСЫ БАКТЕРИЙ (БАКТЕРИОФАГИ) Естественной средой обитания фагов является бактериальная клетка, поэтому фаги распространены повсеместно Фагам присущи биологические особенности, свойственные другим вирусам. СТРОЕНИЕ БАКТЕРИОФАГА

Взаимодействие фагов с клеткой (бактерией) строго специфично ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФАГОВ И БАКТЕРИЙ. 1. Адсорбция 2. Внедрение вирусной ДНК (инъекция фага) 3. Репродукция фага. 4. Выход дочерних популяций. вирулентные фаги вызывают лизис зараженных бактерий. ЛИЗОГЕНИЯ - тип взаимодействия фага с бактериальной клеткой, при котором бактериофаг встраивает свою ДНК в бактериальный геном. Фаги, вызывающие данный тип инфекции, получили название умеренных. Фаговая ДНК, ассоциированная с геномом своего хозяина, носит название профаг.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ БАКТЕРИОФАГА С КЛЕТКОЙ ВИДЕО

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БАКТЕРИОФАГОВ. фаготипирование бактерий - определения фаготипа для установления видовой принадлежности фагодиагностика - выделении фага из организма больного фагопрофилактика - предупреждения некоторых заболеваний среди лиц, находящихся в эпидемическом очаге фаготерапия - лечения некоторых инфекционных заболеваний

МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД При микроскопическом исследовании бактерий в нативном виде - можно определить форму и подвижность бактерий При микроскопическом исследовании бактерий в окрашенных мазках можно определить форму, взаиморасположение и тинкториальные свойства (от лат. tincture - краска). Приготовление препарата для изучения микроорганизмов в нативном виде: Метод «висячей капли» . Метод «раздавленной» капли.

МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД Способы окраски фиксированных препаратов: Простые способы позволяют судить о величине, форме, локализации, взаимном расположении отдельных клеток, но с их помощью нельзя установить структуру микробов и их дифференцированное отношение к красителям. Из сложных способов окраски бактерий в основном используют СЛЕДУЮЩИЕ МЕТОДЫ:

ОКРАСКА МЕТОДОМ ГРАМА (СХЕМА) Грамположительные бактерии окрашиваются в темно-фиолетовый цвет, грамотрицательные - в красный.

ВЫЯВЛЕНИЕ КИСЛОТОУСТОЙЧИВЫХ МИКРОБОВ ПО ЦИЛЮ — НИЛЬСОНУ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛЮТИНОВЫХ ЗЁРЕН ПО ЛЕФФЛЕРУ ИЛИ НЕЙССЕРУ

НЕГАТИВНО-ПОЗИТИВНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАПСУЛЫ ПО ГИНСУ — БУРРИ

ВЫЯВЛЕНИЕ СПОР ПО ПЕШКОВУ ИЛИ ОЖЕШКО.

ВИДЫ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО МЕТОДА ИСЛЕДОВАНИЯ Световая микроскопия Темнопольная микроскопия Фазово-контрастная микроскопия Люминесцентная микроскопия Электронная микроскопия

СВЕТОВАЯ МИКРОСКОПИЯ Увеличение изображения достигают системой линз конденсора, объектива и окуляра светового микроскопа. Теоретически возможный предел разрешения светового микроскопа равен 0, 2 мкм.

ТЕМНОПОЛЬНАЯ МИКРОСКОПИЯ Для темнопольной микроскопии используют темнопольный конденсор, выделяющий контрастирующие структуры неокрашенного материала. Препарат готовят по методу «раздавленной капли»

ФАЗОВО-КОНТРАСТНАЯ МИКРОСКОПИЯ позволяет изучать живые и неокрашенные объекты за счёт повышения их контрастности. В оптической системе микроскопа применяют специальный конденсор с револьвером диафрагм и центрирующим устройством.

Люминесцентная микроскопия основана на способности микроорганизмов, обработанных специальными красителями (флюорохромами) светиться при освещении их ультрафиолетовыми лучами.

Электронная микроскопия позволяет получать изображение объектов с максимальным увеличением более 10 6 раз, благодаря использованию вместо светового потока пучка электронов. Разрешающая способность электронного микроскопа в 1000 ÷ 10000 раз превосходит разрешение светового микроскопа.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ Назовите элементы бактериальной клетки.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ Назовите названия микроорганизмов по количеству и расположению жгутиков.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ Укажите соответствие между методами и целями окраски Методы окраски: 1) метод Ожешко 2) метод Бурри 3) метод Циля-Нильсена 4) метод Нейссера Цель метода: а) обнаружение капсулы б) определение кислотоустойчивости в) обнаружение зерен волютина г) обнаружение споры Установите соответствие между структурой бактериальной клетки и выполняемой функцией: Структуры: 1) пили; 2) нуклеоид; 3) спора; 4) лизосомы; Функции: а) адгезия, конъюгация; б) участие в энергетическом метаболизме; в) сохранение вида; г) сохранение наследственной информации.