Общая микробиология Виктор Никифорович Кисленко План лекции 1. Вклад ученых в науку микробиологию. 2. Методы микробиологии. 3. Микроорганизмы и их отличительные особенности. 4. Роль м/ов в природе и использование их человеком. 5. Морфология бактерий: формы, размеры, структура органоидов и их функции. 6. Бактериофаги.
Основные этапы развития микробиологии 1. Эмпирических знаний ( до изобретения микроскопов и их применения для изучения микромира). 2. Морфологический период занял около двухсот лет. Антони ван Левенгук в 1675 г. впервые описал простейших, в 1683 г. основные формы бактерий. 3. Физиологический период (с 1875 г. )- эпоха Л. Пастера и Р. Коха. 4. Иммунологический период (И. И. Мечников - “поэт микробиологии”). Иммунологический период 5. Открытие антибиотиков. В 1929 г. А. Флеминг открыл Открытие антибиотиков пенициллин и началась эра антибиотикотерапии, приведшая к революционному прогрессу медицины. 6. Современный молекулярно-генетический этап развития микробиологии. Он начался во второй половине 20 века в связи с достижениями генетики и молекулярной биологии, созданием электронного микроскопа.
Задачи микробиологии 1. Установление этиологической (причинной) роли микроорганизмов в норме и патологии. 2. Разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний, индикации (выявления) и идентификации (определения) возбудителей. 3. Бактериологический контроль окружающей среды, продуктов питания, соблюдения режима стерилизации и надзор за источниками инфекции в лечебных и детских учреждениях. 4. Контроль за чувствительностью микроорганизмов к антибиотикам и другим лечебным препаратам, состоянием микробиоценозов (микрофлорой) тела животных.
Методы микробиологии 1. Микроскопический- с использованием приборов для микроскопии. Определяют форму, размеры, наличие спор, отношение к окраске по Граму, взаиморасположение микроорганизмов, их структуру, способность окрашиваться определенными красителями. 2. Микробиологический (бактериологический) - выделение чистой культуры и 3. ее идентификация. Биологический - заражение лабораторных животных с воспроизведением инфекционного процесса на чувствительных моделях (биопроба). 4. Иммунологический (варианты - серологический, аллергологический) 5. 6. используется для выявления антигенов возбудителя или антител к ним. Молекулярно-генетический - ДНК- и РНК- зонды, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и многие другие. Физические – радиоиммунный анализ, масс-спектрометрия (определяет спектр белков напрямую из бактериальной клетки ), электрооптический метод основан на исследовании клеток как электрофизических объектов со слоистой структурой, сканирующая зондовая микроскопия, атомная сканирующая микроскопия обеспечивает получение 3 D изображения поверхностных ультраструктур с молекулярным разрешением, в режиме реального времени и физиологических условиях 7. Мультимикротесты. 8. Бесконтактное определение микроорганизмов метод определения бактерий с применением системы искусственного носа на основе высокоплотных волоконнооптических биосенсорных пучков.
Методы исследования в истории микробиологии Антони ван Левенгук Микроскоп Левенгука (24. 10. 1632 - 26. 8. 1723) Всего за свою жизнь Микроскоп Левенгука Рисунок бактерий А. ван Левенгука Родился в Делфте. Работал в мануфактурной лавке в Амстердаме. Вернувшись в Делфт, в свободное время занимался шлифованием линз. Голландский натуралист, основоположник микроскопии. Левенгук первым наблюдал мир микроскопических организмов, бактерий, описал эритроциты и открыл сперматозоиды. Свои наблюдения и открытия вместе с рисунками он регулярно публиковал в трудах Лондонского королевского общества и научных журналах, но тайну своих приборов так и не открыл. Созданные им линзы позволяли получать увеличение до 300 раз, но это не объясняло полностью методику проведения им тонких наблюдений. Слава голландца была так велика, что его посещали самые высокопоставленные особы, в т. ч. ПЕТР I, ФРИДРИХ II ВЕЛИКИЙ, король Англии ЯКОВ II. Левенгук изготовил около 250 линз, добившись 300 -кратного увеличения. Следя за движением крови по капиллярам, показал, что капилл связывают артерии и вены. Впервые наблюдал эритроциты и обнаружил, что у птиц, рыб и лягушек они имеют овальную форму, а у человека и других млекопитающих – дисковидную. Открыл и описал коловраток и ряд других мелких пресноводных организмов. В 1680 г стал членом Королевского общества естествоиспытателей Соединенного Королевства.
ЛУИ ПАСТЕР (Louis Pasteur, 1822— 1895) Пастер осуществляет с помощью небольшой группы своих учеников и последователей ряд исследований и находит средство для профилактики сибирской язвы. Он также выступает с призывом к практикующим врачам мыть руки и стерилизовать инструменты перед работой, за что был отчаянно высмеян. А ведь в то время во Франции ежегодно умирали 20 тысяч женщин во время родов от сепсиса. Благодаря работам Л. Пастера микробиология сформировалась как наука. ОН ОТКРЫЛ ЯВЛЕНИЕ АНАЭРОБИОЗА Стафилококки и стрептококки Он первым доказал роль микроорганизмов в развитии и распространении заразных (инфекционных) заболеваний, Им же сформулированы общие принципы иммунологической профилактики инфекционных заболеваний. http: //video. yandex. ru/users/ogegrand/view/24 Разработал методы: пастеризации, аттенуации, иммунизации КАК? Л. Пастер вошел в историю как автор метода аттенуации микроорганизмов – ослабления заразности микробов путем искусственных обработок в лаборатории. На здании Института имени Луи Пастера начертана надпись «Здесь была лаборатория Л. Пастера: « 1857 г. — Брожения. 1860 г. — Самопроизвольное зарождение. 1865 г. — Болезни вина и пива. 1868 г. — Болезни шелковичных червей. 1881 г. — Зараза и вакцина. 885 г. — Предохранение от бешенства» .
Успехи микробиологии в этот период непосредственно связаны с новыми идеями и методическими подходами, внесенными в микробиологические исследования Л. Пастером. В числе первых, кто оценил значение открытий Л. Пастера, был английский хирург Дж. Листер (J. Lister, 1827— 1912). Он понял, что причина большого процента смертных случаев после операций — заражение ран бактериями из-за незнания, во-первых, и несоблюдения, во-вторых, элементарных правил антисептики. Дж. Листер впервые ввел в медицинскую практику методы предупреждения подобного заражения ран, заключавшиеся в обработке всех хирургических инструментов карболовой кислотой и разбрызгивании ее в операционной во время операции. Таким путем он добился существенного снижения числа смертельных исходов после операций. Антисептика (от анти… и греч. septikós — гнойный), способ химического и биологического обеззараживания ран, предметов, соприкасающихся с ними, операционного поля, рук хирурга и воздействия на инфекцию в организме больного. Джо зеф Ли стер [лорд Листер] ( Joseph Lister; 05. 04. 1827 – 10. 02. 1912) — крупнейший английский хирург и учёный, создатель хирургической антисептики.
Роберт Кох разработал методы исследования микроорганизмов: в «висячей» капле, с помощью иммерсионной системы, окрашенных анилиновыми красителями, чистых культур, с помощью микрофотографирования. КАК открывали новые методы? Кох Роберт (1843 -1910) «За исследования и открытия, касающиеся лечения туберкулеза» Мечников Илья Ильич (1845 -1916) «За труды по иммунитету» Илья Мечников разработал метод исследования фагоцитоза бактерий иммунными клетками организма, открыл положительную роль молочнокислых бактерий в жизни млекопитающих.
Изучая почвенное микробное сообщество разделил всех живущих в ней микроорганизмов на автохтонные (типичные, встречающиеся всегда) и аллохтонные (зимогенные) (развитие которых связано с увеличением концентрации органического вещества). Это деление оказалось применимым для большинства экосистем. Изучал разложение целлюлозы и цикл азота. В 1949 на французском языке вышла его книга «Микробиология почвы, проблемы и методы» , в 1952 в СССР издан её перевод на русский. Серге й Никола евич Виногра дский (1 сентября 1856 — 24 февраля 1953) — выдающийся микробиолог, основатель экологии микроорганизмов и почвенной микробиологии. Для выделения в лабораторных условиях группы бактерий с определенными свойствами С. Виноградский предложил создавать специфические (элективные) условия, дающие возможность преимущественного развития данной группы организмов. Именно так С. Виноградским в 1893 г. был выделен из почвы анаэробный азотфиксатор, названный им в честь Л. Пастера Clostridium pasteurianum. Пользуясь изящными методическими приемами, в основу которых был положен микроэкологический принцип, С. Н. Виноградский выделил из почвы микроорганизмы, представляющие собой совершенно новый тип жизни и получившие название хемолитоавтотрофных. В качестве единственного источника углерода для построения всех веществ клетки хемолитоавтотрофы используют углекислоту, а энергию получают в результате окисления неорганических соединений серы, азота, железа, сурьмы или молекулярного водорода.
Ма ртин Ви ллем Бе йеринк (нидерл. Martinus Willem Beijerinck; 1851— 1931) — голландский микробиолог и ботаник, иностранный член-корреспондент РАН (1924), иностранный почетный член АН СССР (1929). Обучался в университете Лейдена, работал преподавателем микробиологии в аграрной школе в Вагенингене (теперь Вагенингенский университет) и позднее в политехнической высшей школе в Делфте (теперь Делфтский технический университет), создатель Делфтской школы микробиологов. Первооткрыватель симбиотических азотфиксаторов (1888 год), свободноживущих аэробных азотфиксаторов рода Azotobacter (1901 год), сульфатредуцирующих бактерий Spirillum desulfuricans и сульфатредукции, разработал метод накопительных культур, изучал почвенную микробиологию и связ микроорганизмов с плодородием почв, один из основателей (наряду с С. Н. Виноградским) экологической микробиологии. Наряду с русским учёным Дмитрием Ивановским Бейеринк считается одним из основателей вирусологии. Независимо от Ивановского, в 1898 году Бейеринк повторил его эксперименты по фильтрации экстрактов из растений табака, которые были поражены заболеванием табачной мозаики.
Альберт Ян Клюйвер и его ученики (одним из них был Корнелис Бернардус ван Ниль ) провели сравнительные биохимические исследования в относительно далеко отстоящих друг от друга физиологических группах микроорганизмов. Было изучено много форм микроорганизмов и примерно к середине 50 -х гг. XX в. сформулировано то, что теперь называют теорией биохимического единства жизни. В чем же конкретно состоит биохимическое единство жизни? Общее основано на единстве конструктивных, энергетических процессов и механизмов передачи генетической информации. (3. 6. 1888, Бреда, ‒ 14. 5. 1956, Делфт) А. Клюйвер доказал два первых положения: 1. все живые организмы построены из однотипных химических макромолекул, 2. универсальной единицей биологической энергии служит АТФ, 3. в основе физиологического разнообразия живых существ лежит несколько основных метаболических путей.
Скачать презентацию Общая микробиология Виктор Никифорович Кисленко План лекции 1
Лекция 1_Вклад ученых.pptx