Морфология микроорганизмов Этапы развития микробиологии

«Морфология микроорганизмов»

Этапы развития микробиологии • Описательный (морфологический- Левенгук и др. 17 -18 век) • Физиологический (конец 19, начало 20 века – Пастер, Кох, Ивановский и др. ) • Современный (20 век, начало 21 века – Мечников, Бернет и др. )

Микробиология – наука о мельчайших организмах, не видимых невооруженным глазом • Предмет микробиологии – мир микроорганизмов растительного и животного происхождения • Задачи микробиологии – изучение свойств микроорганизмов

Отличия эукариотов и прокариотов Признак Размер рибосом Эукариоты Прокариоты 70 S <70 S Истинное Нуклеоид в виде кольца Хромосомы + - Митохондрии, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум + - Оболочка - + (пептидо- Ядро

Сходство эукариотов и прокариотов 1. Энергетические реакции 2. Природа генетического материала (ДНК) 3. Репликация и код ДНК 4. Механизмы биосинтеза белка

Вид и номенклатура бактерий • Вид – совокупность микроорганизмов, имеющих общее происхождение, генотип и соответственно сходные биологические свойства. • Номенклатура (название) бактерий – бинарная (двойная, состоит их двух слов). Например , Staphylococcus aureus

Микробиологические термины • Чистая культура – совокупность микроорганизмов одного вида • Штамм – любая чистая культура, выделенная из организма человека, животных, растений или из внешней среды, отличающаяся от других представителей вида по некоторым биологическим свойствам • Вариант – разновидности вида, отличающиеся по тем или иным свойствам (биовар, морфовар, хемовар, серовар, фаговар)

Основные формы и размеры бактерий ФОРМЫ 1. Цилиндрическая (варианты – палочковидная, нитевидная, извитая) 2. Сферическая (круглая, кокки) РАЗМЕРЫ БАКТЕРИЙ ИЗМЕРЯЮТСЯ В МИКРОМЕТРАХ (1 мкм = 10 -3 мм). СТРУКТУРЫ БАКТЕРИИ ИЗМЕРЯЮТСЯ В НАНОМЕТРАХ (НМ= 10 -6 мм)

Bacillus anthracis Грам+

Staphylococcus aureus Грам +

Streptococcus pneumoniae Грам +

Escherichia coli Грам -

Streptococcus pyogenes Грам +

СТРУКТУРА БАКТЕРИЙ

СТРУКТУРА Грам(+) и Грам (-) бактерий

Характеристика оболочки бактерий Свойства Гр(+) Гр(-) Толщина 20 -60 нм 10 -20 нм Липиды 1 -1. 6% 2 -22, 6% Пептидогликан 40 -90% 5 -10% Тейхоевые кислоты + -

Функции клеточной стенки (оболочки) бактерий • Формообразующая • Защита от внешних воздействий • Защита от внутреннего давления клетки • Обеспечение диффузии веществ

СВОЙСТВА КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ (ОБОЛОЧКИ) БАКТЕРИЙ • • • Ригидность Растяжимость Эластичность Полупроницаемость Многослойность Волокнистая структура

СХЕМА СТРОЕНИЯ ОБОЛОЧЕК БАКТЕРИЙ

Строение цитоплазматической мембраны бактерий 1. 3 слоя (2 слоя липидов, один слой белка); 2. незамкнутые постоянные и временные (мезозомы) структуры

Функции цитоплазматической мембраны бактерий 1. Транспортная (селективная проницаемость и транспорт веществ в бактерию) 2. Энергетическая (перенос электронов и окислительные реакции у анаэробов) – аналог митохондрий 3. Пластическая (биосинтез белка, биополимеров оболочки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы) 4. Информационная (биосинтез ДНК)

Цитоплазма бактерий Коллоидная система, содержащая: аналог ядра (нуклеоид - ДНК) РНК различные биополимеры рибосомы включения органических и минеральных веществ • вакуоли • • •

ХАРАКТЕРИСТИКА НУКЛЕОИДА БАКТЕРИЙ 1. Кольцевидная структура 2. Отсутствие классических хромосом 3. Отсутствие ядрышка 4. Отсутствие оболочек 5. Неподвижность

Электронограмма бактерии

Mycobacterium tuberculosis

• Микроскопия (греч. μΙκροσ — мелкий, маленький и σκοποσ — вижу) — изучение объектов с использованием микроскопа.

• Виды микроскопии • Оптическая микроскопия – Ближнепольная оптическая микроскопия – Инфракрасная микроскопия • Рентгеновская микроскопия – Лазерная рентгеновская микроскопия • Электронная микроскопия • Сканирующая зондовая микроскопия – – – Сканирующая туннельная микроскопия Атомно-силовая микроскопия Ближнепольная оптическая микроскопия Магнитно-силовая микроскопия Электро-силовая микроскопия

Иммерсионная микроскопия Принцип метода заключается в том, что иммерсионное масло, обладая коэффициентом преломления чрезвычайно близким к коэффициенту преломления стекла, делает потерю световых лучей на границе сред предметное стекло/масло и масло/стекло объектива минимальной, что улучшает качество микроскопической картины и увеличивает разрешающую способность микроскопа.

• Электронный микроскоп • В электронной микроскопии для построения изображения • . вместо световых лучей используется пучок электронов. Это позволяет увеличить разрешающую способность электронного микроскопа по сравнению со световым в сотни раз.

• люминесцентный микроскоп • Принцип её действия заключается в том, что используемые при обработке мазка особые, люминесцентные, красители, (родамин, аурамин). которые вызывают свечение микроскопируемого объекта под воздействием коротковолнового света, (явление наведённой люминесценции).

темнопольная микроскопия С этой целью обычный биологический микроскоп оснащается специальным темнопольным конденсором. Принцип его действия заключается в том, что все прямые лучи минуют объектив, куда попадают лишь те из них, которые преломились на объекте микроскопирования. Поэтому микроорганизмы видны как светящиеся объекты на темном фоне. Темнопольная микроскопия наиболее часто используется для обнаружения спирохет и очень тонкие объекты.

фазово-контрастная микроскопия Для этого обычный биологический микроскоп оснащается специальной приставкой с особым набором линз. Принцип её действия заключается в том, что смещение фазы световой волны, происходящее при её прохождении через прозрачные для нашего глаза объекты и не воспринимаемое человеческим глазом, преобразовывается в изменение амплитуды световой волныв. Фазово-контрастная микроскопия используется, как правило, для обнаружения очень тонких (на-пример, спирохеты, жгутики бактериальной клетки) или высоко прозрачных (например, микоплазмы) объектов.