Предмет и задачи микробиологии в их историческом аспекте

Предмет и задачи микробиологии в их историческом аспекте Морфология и структура микроорганизмо в

Микробиология (греч. mikros - малый, лат. bios – жизнь) – наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа – микроорганизмы, их биологические признаки, систематика, экология, взаимоотношения с другими организмами, населяющими нашу планету, - растениями, животными и человеком

Разделы микробиологии • • Общая Техническая (промышленная) Сельскохозяйственная Ветеринарная Санитарная Медицинская Иммунология Вирусология

Основные этапы развития микробиологии 1 этап – Эвристический – Гиппократ (III-IV вв. до н. э. ) высказал догадку о том, что болезни, передающиеся от человека к человеку, вызываются невидимыми веществами – «миазмами» . Только в XV-XVI вв. итальянский врач и поэт Фракасторо обосновал мнение о том, что вызывают болезни «живые контагии» невидимые существа, живущие в

2 этап - Морфологический • с конца ХVII в. до середины XIX в. Голландский естествоиспытатель Антоний ван Левенгук открыл бактерии, создав микроскоп, который увеличивал в 300

3 этап – Физиологический (Пастеровский) • Вторая половина ХIХ в. Французский химик Луи Пастер явился основоположником микробиологии как фундаментальной науки

Вклад Пастера в развитие микробиологии • Разработал метод термической обработки (пастеризация) • В 1886 г изготовил вакцину против бешенства • Ввёл в науку термин вакцинация в честь Э. Дженнера, который в 1797 г использовал прививки материала, взятого от больных оспой коров для предупреждения заболеваний натуральной оспой среди людей (от лат. vaccinum –

• В этот период сформировалась немецкая школа микробиологов во главе с Робертом Кохом В 1905 г Коху была присуждена Нобелевская премия

4 этап - Иммунологический • Конец XIX – первая половина XX в. Российский биолог И. И. Мечников создал фагоцитарную теорию, которая явилась основой клеточной иммунологии

• Немецкий химик Пауль Эрлих высказал гипотезу об антителах и развил гуморальную теорию иммунологии В 1908 г Мечникову и Эрлиху совместно была присуждена Нобелевская премия

5 этап – Молекулярногенетический • С середины XX в. до наших дней. В 1953 г Крик и Уотсон раскрыли структуру ДНК. Расшифрована молекулярная структура многих бактерий и вирусов, строение их генома, структура Аг и Ат, факторов иммунной защиты. Создано большое количество противовирусных и

Развитие микробиологии в России • Ценковский Л. С. – родоначальник русской микробиологии, организовал одну из первых пастеровских станций в России, предложил вакцину против сибирской язвы • Ивановский Д. И. – основоположник вирусологии, в 1892 г открыл вирусы • Жданов В. М. – один из организаторов глобальной ликвидации натуральной оспы на планете

Систематика и номенклатура микроорганизмов • Таксономические категории микробов: Вид → род → семейство → порядок → класс → отдел → подцарство → царство • Вид – это эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющая единый генотип, который в стандартных условиях проявляется сходными морфологическими, физиологическими, биохимическими и др. признаками

В микробиологии применяются специальные понятия и термины • Штамм – культура микробов, выделенных из определённого источника • Клон – культура микроорганизмов, полученных их одной особи • Чистая культура – микробы одного и того же вида, выращенные на питательной среде

• Для названия микроорганизмов используется бинарная номенклатура К. Линнея (род – вид) Название рода основано на морфологическом признаке, например: Vibrio - извитой Staphylococcus – виноградная гроздь Streptococcus - цепочка Bacillus – большая палочка

Вибрионы Грамотрицател ьные бактерии, например возбудитель холеры

Стафилококки Грамположительные бактерии, которые вызывают болезни кожи, подкожной клетчатки, органов дыхания, нервной системы, органов пищеварения, системы кровообращения и др.

Стрептококки • Грамположите льные бактерии, которые вызывают ангину, скарлатину, пневмонию, кариес и др.

Бациллы

• Название рода может быть производным от фамилии автора, который открыл или изучил данный микроорганизм, например: Shigella - Шига Escherichia - Эшерих Francisella - Френсис • Видовое название часто связано с наименованием заболевания, например: C. diphtheriae - дифтерия S. dysenteriae – дизентерия или с источником происхождения, например: E. coli – кишечная палочка kolike (греч. ) – кишечная болезнь

Морфология бактерий • Шаровидные (кокки) – от греч. «coccus» зерно, различают: микрококки, диплококки, стрептококки, стафилококки и сарцины • Палочковидные правильной и неправильной формы, диплобактерии и стрептобактерии • Извитые – изогнутые палочки (вибрионы) и спиралевидные (спирохеты) Размеры от 0, 1 до 15 мкм

Основные формы бактерий

Структура бактериальной клетки

Клеточная стенка • У ГР+ имеет толщину до 60 нм, содержит пептидогликан до 90% сухой массы, тейхоевые кислоты до 50% сухой массы и белки, определяющие Аг специфичность • У ГР– имеет толщину до 18 нм, содержит пептидогликан до 10% сухой массы, тейхоевые кислоты отсутствуют, содержат белкипорины

Функции клеточной стенки • Определяет постоянную форму бактерий • Защищает внутреннюю часть клетки от действия внешних факторов • Участвует в регуляции роста и деления клеток • Обеспечивает коммуникацию с внешней средой через каналы и поры • Несёт рецепторы для бактериофагов • Определяет Аг специфичность

Цитоплазматическая мембрана • Располагается под клеточной стенкой • Состоит из 15 -30% липидов, 5070% протеинов, 2 -5% углеводов и незначительного количества РНК • ЦПМ представляет собой трёхслойную мембрану: двойной фосфолипидный слой пронизанный белковыми глобулинами

Функции ЦПМ • Является осмотическим барьером • Участвует в регуляции роста и деления клеток • Участвует в метаболизме • Участвует в синтезе компонентов КС и образовании мезосом • Участвует в репликации ДНК • Участвует в спорообразовании • С ЦПМ связаны жгутики

Внутриклеточные структуры бактерии • Цитоплазма – коллоидная система; состоит из Н 2 О (75%), минеральных соединений, белков, РНК и ДНК, которые входят в состав органелл • Цитоплазма бактерий неподвижна • В ней содержатся нуклеоид, плазмиды, рибосомы, мезосомы, различные включения

• Нуклеоид – эквивалент ядра, двунитевая ДНК замкнутая в кольцо, не имеет ядерной оболочки, обычно в бактериальной клетке одна хромосома • Плазмиды – внехромосомные факторы наследственности в виде замкнутых колец ДНК • Мезосомы – инвагинации ЦПМ, на которых локализованы ферменты дыхания; функции: генерируют энергию, участвуют в делении клетки и спорообразовании

• Рибосомы – мелкие гранулы не объединённые в ЭПС, синтезируют белки, могут стать «мишенью» для действия многих антибиотиков • Включения – продукты метаболизма про- и эукариотических микроорганизмов, располагаются в цитоплазме, используются в качестве запасных питательных веществ. Например, волютин, гликоген, крахмал, жиры, сера, железо и др.