Sú považované za jednobunkové organizmy, ktorých veľkosť nepresahuje 0,1 mm. Zástupcovia tejto veľkej skupiny môžu mať odlišnú bunkovú organizáciu, morfologické vlastnosti a metabolické schopnosti, to znamená, že hlavnou črtou, ktorá ich spája, je veľkosť. Samotný pojem „mikroorganizmus“ nemá taxonomický význam. Mikróby patria do širokej škály taxonomické jednotky a ďalší predstavitelia týchto jednotiek môžu byť mnohobunkové a dosahovať veľké veľkosti.

Všeobecné prístupy ku klasifikácii mikroorganizmov

V dôsledku postupného hromadenia faktografického materiálu o mikróboch vznikla potreba zaviesť pravidlá pre ich popis a systematizáciu.

Klasifikácia mikroorganizmov je charakterizovaná prítomnosťou nasledujúcich taxónov: doména, kmeň, trieda, rad, čeľaď, rod, druh. V mikrobiológii vedci používajú binomický systém na charakterizáciu objektu, to znamená, že nomenklatúra zahŕňa mená rodu a druhu.

Väčšina mikroorganizmov sa vyznačuje mimoriadne primitívnou a univerzálnou štruktúrou, preto ich rozdelenie na taxóny nemožno uskutočniť len na základe morfologických charakteristík. Ako kritériá sa používajú funkčné znaky, molekulárne biologické údaje, vzorce biochemických procesov atď.

Identifikačné funkcie

Na identifikáciu neznámeho mikroorganizmu sa vykonávajú štúdie na štúdium nasledujúcich vlastností:

  1. Cytológia buniek (primárne patriacich pro- alebo eukaryotickým organizmom).
  2. Morfológia buniek a kolónií (v špecifických podmienkach).
  3. Kultúrne charakteristiky (charakteristiky rastu na rôznych médiách).
  4. Súbor fyziologických vlastností, na ktorých je založená klasifikácia mikroorganizmov podľa typu dýchania (aeróbne, anaeróbne).
  5. Biochemické vlastnosti (prítomnosť alebo absencia určitých metabolických dráh).
  6. Súbor molekulárno-biologických vlastností, vrátane zohľadnenia nukleotidovej sekvencie, možnosti hybridizácie nukleových kyselín s materiálom štandardných kmeňov.
  7. Chemotaxonomické ukazovatele, ktoré zahŕňajú zohľadnenie chemického zloženia rôznych zlúčenín a štruktúr.
  8. Sérologické charakteristiky (reakcie antigén-protilátka; najmä pre patogénne mikroorganizmy).
  9. Prítomnosť a povaha citlivosti na špecifické fágy.

Taxonómia a klasifikácia mikroorganizmov patriacich k prokaryotom sa uskutočňuje pomocou Bergey Manual of Taxonomy of Bacteria. A identifikácia sa vykonáva pomocou Bergeyho determinantu.

Rôzne spôsoby klasifikácie mikróbov

Na určenie taxonomickej príslušnosti organizmu sa používa niekoľko metód klasifikácie mikroorganizmov.

Vo formálnej číselnej klasifikácii sa všetky znaky považujú za rovnako významné. To znamená, že sa berie do úvahy prítomnosť alebo absencia konkrétnej funkcie.

Morfofyziologická klasifikácia zahŕňa štúdium celkových morfologických vlastností a znakov priebehu metabolických procesov. V tomto prípade je význam jednej alebo druhej vlastnosti objektu obdarený zmyslom. Umiestnenie mikroorganizmu do jedného alebo druhého a priradenie názvu závisí predovšetkým od typu bunkovej organizácie, morfológie buniek a kolónií, ako aj od povahy rastu.

Pri zohľadnení funkčných charakteristík poskytuje možnosť mikroorganizmov využívať rôzne živiny. Dôležitá je aj závislosť od určitých fyzikálnych a chemických faktorov prostredia a najmä cesta k výrobe energie. Existujú mikróby, ktorých identifikácia vyžaduje chemotaxonomické štúdie. Patogénne mikroorganizmy vyžadujú sérodiagnostiku. Na interpretáciu výsledkov vyššie uvedených testov sa používa determinant.

Pri molekulárno-genetickej klasifikácii sa analyzuje štruktúra molekúl najdôležitejších biopolymérov.

Postup identifikácie mikroorganizmov

V súčasnosti sa identifikácia špecifického mikroskopického organizmu začína izoláciou jeho čistej kultúry a analýzou nukleotidovej sekvencie 16S rRNA. Tak sa určí miesto mikróbu na fylogenetickom strome a následná špecifikácia podľa rodu a druhu sa uskutoční tradičnými mikrobiologickými metódami. Hodnota zhody 90% nám umožňuje určiť rodinnú príslušnosť a 97% - druhov.

Ešte zreteľnejšia diferenciácia mikroorganizmov podľa rodu a druhu je možná pri použití polyfyletickej (polyfázickej) taxonómie, kedy sa určovanie nukleotidových sekvencií kombinuje s využitím informácií na rôznych úrovniach, až po ekologické. To znamená, že sa uskutoční predbežné vyhľadávanie skupín podobných kmeňov, po ktorom nasleduje určenie fylogenetických pozícií týchto skupín, zaznamenávanie rozdielov medzi skupinami a ich najbližšími susedmi a zbieranie údajov, ktoré umožňujú rozlíšenie skupín.

Hlavné skupiny eukaryotických mikroorganizmov: riasy

Táto doména zahŕňa tri skupiny, kde sú mikroskopické organizmy. Je to o o riasach, prvokoch a hubách.

Riasy sú jednobunkové, koloniálne alebo mnohobunkové fototrofy, ktoré vykonávajú kyslíkovú fotosyntézu. Vývoj molekulárnej genetickej klasifikácie mikroorganizmov patriacich do tejto skupiny ešte nebol ukončený. Preto na tento moment v praxi sa používa klasifikácia rias na základe zloženia pigmentov a rezervných látok, štruktúry bunková stena, prítomnosť mobility a spôsob reprodukcie.

Typickými predstaviteľmi tejto skupiny sú jednobunkové organizmy patriace medzi dinoflageláty, rozsievky, euglena a zelené riasy. Všetky riasy sa vyznačujú tvorbou chlorofylu a rôzne formy karotenoidy, ale schopnosť syntetizovať iné formy chlorofylov a fykobilínov u predstaviteľov skupiny sa prejavuje odlišne.

Kombinácia určitých pigmentov spôsobuje, že bunky sú zafarbené rôznymi farbami. Môžu byť zelené, hnedé, červené, zlaté. Pigmentácia buniek je druhovou charakteristikou.

Rozsievky sú jednobunkové planktónové formy, ktoré majú vzhľad kremíkového lastúrnika. Niektorí zástupcovia sú schopní kĺzavého pohybu. Rozmnožovanie je asexuálne aj sexuálne.

Biotopy jednobunkových organizmov sú sladkovodné vodné plochy. Pohybujú sa pomocou bičíkov. Neexistuje žiadna bunková stena. Schopný rásť v tme v dôsledku oxidácie organických látok.

Dinoflageláty majú špeciálnu štruktúru bunkovej steny, pozostáva z celulózy. Tieto planktonické jednobunkové riasy majú dva bočné bičíky.

Pre mikroskopických zástupcov biotopy zahŕňajú útvary sladkej a morskej vody, pôdu a povrch rôznych suchozemských objektov. Existujú imobilné druhy a niektoré sú schopné pohybu pomocou bičíkov. Podobne ako dinoflageláty, aj zelené mikroriasy majú bunkovú stenu z celulózy. Charakteristické ukladanie škrobu v bunkách. Reprodukcia sa vykonáva asexuálne aj sexuálne.

Eukaryotické organizmy: prvoky

Základné princípy klasifikácie mikroorganizmov patriacich do prvokov sú založené na morfologických charakteristikách, ktoré sa medzi zástupcami tejto skupiny značne líšia.

Môžu viesť sedavý životný štýl alebo sa pohybovať pomocou rôznych zariadení: bičíky, riasy a pseudopody. V rámci taxonomickej skupiny prvokov existuje niekoľko ďalších skupín.

Zástupcovia prvokov

Améby sa živia endocytózou, pohybujú sa pomocou pseudopodov, podstata rozmnožovania spočíva v primitívnom rozpoltení. Väčšina améb sú voľne žijúce vodné formy, existujú však aj také, ktoré spôsobujú choroby u ľudí a zvierat.

Ciliate bunky majú dve rôzne jadrá, asexuálna reprodukcia pozostáva z priečneho delenia. Existujú zástupcovia, ktorí sa vyznačujú tým sexuálnej reprodukcie. Na pohybe sa zúčastňuje koordinovaný systém riasiniek. Endocytóza sa uskutočňuje zachytením potravy v špeciálnej ústnej dutine a zvyšky sa eliminujú otvorom na zadnom konci. V prírode žijú nálevníky vo vodných útvaroch kontaminovaných organickou hmotou, ako aj v bachore prežúvavcov.

Bičíkovce sa vyznačujú prítomnosťou bičíkov. Absorpcia rozpustených živín prebieha celým povrchom CPM. Delenie nastáva len v pozdĺžnom smere. Medzi bičíkovci existujú voľne žijúce aj symbiotické druhy. Hlavnými symbiontmi ľudí a zvierat sú trypanozómy (spôsobujú spavú chorobu), leishmánia (spôsobujú ťažko sa hojace vredy), Giardia (vedú k črevným poruchám).

Sporozoány majú zo všetkých prvokov najkomplexnejšie životný cyklus. Väčšina slávny predstaviteľ sporozoans - malarické plazmodium.

Eukaryotické mikroorganizmy: huby

Klasifikácia mikroorganizmov klasifikuje zástupcov tejto skupiny ako heterotrofy. Väčšina sa vyznačuje tvorbou mycélia. Dýchanie je zvyčajne aeróbne. Existujú však aj fakultatívne anaeróby, ktoré môžu prejsť na alkoholovú fermentáciu. Metódy rozmnožovania sú vegetatívne, asexuálne a sexuálne. Práve táto vlastnosť slúži ako ďalšie kritérium

Ak hovoríme o význame zástupcov tejto skupiny, tak tu je najväčší záujem o kombinovanú netaxonomickú skupinu kvasiniek. Patria sem huby, ktorým chýba štádium rastu mycélia. Medzi kvasinkami je veľa fakultatívnych anaeróbov. Vyskytujú sa však aj patogénne druhy.

Hlavné skupiny prokaryotických mikroorganizmov: archaea

Morfológia a klasifikácia prokaryotických mikroorganizmov ich spája do dvoch domén: baktérie a archaea, ktorých zástupcovia majú veľa významných rozdielov. Archaea nemá peptidoglykánové (mureínové) bunkové steny typické pre baktérie. Vyznačujú sa prítomnosťou ďalšieho heteropolysacharidu – pseudomureínu, ktorý neobsahuje kyselinu N-acetylmuramovú.

Archaea sú rozdelené do troch kmeňov.

Štrukturálne vlastnosti baktérií

Princípy klasifikácie mikroorganizmov, ktoré spájajú mikróby do danej domény, sú založené na štrukturálnych vlastnostiach bunkovej membrány a najmä obsahu peptidoglykánu v nej. V súčasnosti je v doméne 23 kmeňov.

Baktérie sú dôležitým článkom kolobehu látok v prírode. Podstatou ich významu je toto globálny proces pozostáva z rozkladu rastlinných a živočíšnych zvyškov, čistenia organicky znečistených vodných útvarov a úpravy anorganických zlúčenín. Bez nich by bola existencia života na Zemi nemožná. Tieto mikroorganizmy žijú všade, ich biotopom môže byť pôda, voda, vzduch, ľudské telo, zvieratá a rastliny.

Na základe tvaru buniek, prítomnosti zariadení na pohyb a kĺbového spojenia buniek medzi sebou v tejto oblasti sa uskutočňuje následná klasifikácia mikroorganizmov. Mikrobiológia zvažuje tieto typy baktérií na základe tvaru buniek: okrúhle, tyčinkovité, vláknité, stočené, špirálovité. Podľa druhu pohybu môžu byť baktérie nepohyblivé, bičíkovité alebo sa pohybujú vylučovaním hlienu. Na základe spôsobu, akým sa bunky navzájom artikulujú, môžu byť baktérie izolované, spojené vo forme párov, granúl a tiež sa nachádzajú vetviace sa formy.

Patogénne mikroorganizmy: klasifikácia

Medzi tyčinkovitými baktériami je veľa patogénnych mikroorganizmov (patogény záškrtu, tuberkulózy, brušného týfusu, antraxu); prvoky (malarické plazmodium, toxoplazma, leishmánia, lamblia, trichomonas, niektoré patogénne améby), aktinomycéty, mykobaktérie (pôvodcovia tuberkulózy, lepry), plesne a kvasinkám podobné huby (pôvodcovia mykóz, kandidózy). Plesne môžu spôsobiť najrôznejšie kožné lézie, napr. odlišné typy pásový opar (s výnimkou pásového oparu, ktorého výskyt zahŕňa vírus). Niektoré kvasinky, ktoré sú stálymi obyvateľmi kože, v podmienkach normálna operácia imunitný systém nemá škodlivý účinok. Ak sa však aktivita imunitného systému zníži, spôsobia výskyt seboroickej dermatitídy.

Skupiny patogenity

Epidemiologické nebezpečenstvo mikroorganizmov je kritériom pre zoskupenie všetkých patogénnych mikróbov do štyroch skupín zodpovedajúcich štyrom rizikovým kategóriám. Skupiny patogenity mikroorganizmov, ktorých klasifikácia je uvedená nižšie, sú teda predmetom najväčšieho záujmu mikrobiológov, pretože priamo ovplyvňujú život a zdravie obyvateľstva.

Najbezpečnejšia, patogenita 4. skupiny, zahŕňa mikróby, ktoré neohrozujú zdravie jedinca (alebo je riziko tohto ohrozenia zanedbateľné). To znamená, že riziko infekcie je veľmi malé.

Skupina 3 sa vyznačuje stredným rizikom infekcie pre jednotlivca a nízkym rizikom pre spoločnosť ako celok. Takéto patogény môžu teoreticky spôsobiť ochorenie, a ak sa to aj stane, existujú osvedčené účinné spôsoby liečby, ako aj súbor preventívnych opatrení, ktoré môžu zabrániť šíreniu infekcie.

Do 2. skupiny patogenity patria mikroorganizmy, ktoré predstavujú vysoké riziko pre jednotlivca, ale nízke pre spoločnosť ako celok. V tomto prípade môže patogén spôsobiť ťažké ochorenie u ľudí, ale neprenáša sa z jednej infikovanej osoby na druhú. Efektívne metódy liečba a prevencia sú k dispozícii.

1. skupina patogenity sa vyznačuje vysokým rizikom pre jednotlivca aj pre spoločnosť ako celok. Patogén, ktorý spôsobuje vážne ochorenie u ľudí alebo zvierat, sa môže ľahko prenášať rôznymi spôsobmi. Účinná liečba a preventívne opatrenia zvyčajne chýbajú.

Patogénne mikroorganizmy, ktorých klasifikácia určuje ich príslušnosť k jednej alebo druhej skupine patogenity, spôsobujú veľké škody na zdraví verejnosti len vtedy, ak patria do 1. alebo 2. skupiny.

LEKCIA č.1

PREDMET:HLAVNÉ MORFOLOGICKÉ SKUPINY MIKROORGANIZMOV. MORFOLÓGIA A ULTRAŠTRUKTÚRA BAKTERIÁLNYCH BUNIEK.

KONTROLNÝ ZOZNAM

    Tvary a veľkosti skutočných baktérií. Charakteristika sférických, tyčovitých a stočených foriem pravých baktérií.

    Štruktúra baktérií. Hlavné rozdiely medzi prokaryotickou bunkou a eukaryotickou bunkou.

    Bunková stena grampozitívnych a gramnegatívnych baktérií.

    Druhy mikroskopických preparátov. Technika prípravy fixných preparátov.

    Technika mikroskopie vo svetelnom mikroskope. Štúdium morfológie mikroorganizmov v elektrónový mikroskop.

    Tintoriálne vlastnosti mikróbov. Farbivá. Jednoduché metódy farbenia fixovaných prípravkov.

    Princípy klasifikácie patogénnych prokaryotov (Burgee, 2001).

LABORATÓRNE PRÁCE

1 Oboznámte sa s organizáciou práce oddelenia, vybavením a prevádzkovou dobou bakteriologického laboratória.

2 Pripravte stafylokokový náter zo šikmého agaru, zafixujte, zafarbite vodno-alkoholovým roztokom metylénovej modrej.

3 Naučte sa pravidlá a techniky ponornej mikroskopie.

4 Pripravte nátery zo zmesi bujónových kultúr E. coli, anthracoid, sarcin, zafixujte, nafarbite vodným roztokom fuchsínu.

5 Štúdium v ​​demonštračných prípravách morfológia mikroorganizmov:

streptokoky

v čistej kultúre

Pneumokoky

v orgánoch bielych myší

Gonokoky

v hnise močovej trubice

Vibrios

v čistej kultúre

borélie

v krvnom nátere

Gramovo farbeniex1000

Gramovo farbeniex1000

Gramovo farbeniex1000

Gramovo farbeniex1000

x1000 Farbenie podľa Romanovského-Giemsa

Gram + koky usporiadané do retiazky

Gram + koky sú umiestnené v pároch (diplokoky) obklopené hlienovou kapsulou,

Gramové koky fazuľového tvaru sú usporiadané do párov (diplokoky)

Gram-mobilné tyčinky mierne zakriveného tvaru sú usporiadané náhodne

Pohyblivé zakrivené (3-8 kučier), modrofialová farba usporiadaná náhodne

(uveďte metódy farbenia mikroskopických preparátov a znaky morfológie mikroorganizmov – tvar a umiestnenie v preparáte)

    Tvary a veľkosti skutočných baktérií. Charakteristika sférických, tyčovitých a stočených foriem pravých baktérií.

Mikrobiológia - (z gréckeho micros-small, bios-life, logos-učenie) je veda, ktorá študuje štruktúru, životnú aktivitu a ekológiu mikroorganizmov - najmenších foriem živých organizmov, ktoré nie je možné vidieť voľným okom. Mikrobiológia študuje všetkých predstaviteľov mikrokozmu (baktérie, huby, prvoky, vírusy). Mikroorganizmy sa v závislosti od ich molekulárnej biologickej organizácie delia na prokaryoty a eukaryoty. Prokaryoty (z gréckeho karion – jadro) sú predjadrové jednoduché jednobunkové formy života, ktoré nemajú jadrovú membránu a vysoko organizované organely. Patria sem baktérie, aktinomycéty a modrozelené riasy. Eukaryoty, ktoré majú vytvorené jadro a vysoko organizované organely, zahŕňajú jednobunkové a mnohobunkové organizmy - prvoky, huby, riasy (okrem modrozelených).

Štruktúra baktérií. Hlavné rozdiely medzi prokaryotickou bunkou a eukaryotickou bunkou.

Na základe tvaru buniek sa samotné baktérie delia na guľovité, tyčinkovité a stočené. Baktérie sférických kokov majú guľovitý tvar. Niektoré sú usporiadané náhodne (mikrokoky), iné v pároch (diplokoky), ďalšie v reťazcoch (streptokoky) a ďalšie vo forme balíčkov pozostávajúcich zo štyroch (tetrakoky) alebo ôsmich (sarcina) kokov. Koky umiestnené v zhlukoch pripomínajúcich strapec hrozna sa nazývajú stafylokoky. Baktérie v tvare tyčinky, ktoré majú valcovitý tvar, sa líšia tvarom a veľkosťou buniek. Spletité formy baktérie sú reprezentované zakrivenými tyčinkami, ktoré majú jeden alebo viac závitov špirály.

Bunka je univerzálna stavebná jednotka živej hmoty. Organizácia bakteriálnej bunky je taká, že jej umožňuje koordinovať všetky životné procesy, zdvojnásobiť jej biomasu počas určitého časového obdobia a rozmnožovať sa prostredníctvom binárneho štiepenia. V bakteriálnej (prokaryotickej) bunke možno rozlíšiť rôzne štruktúry: bunková stena(na základe chemickej štruktúry sa rozlišujú grampozitívne a gramnegatívne baktérie), periplazmatický priestor, cytoplazmatická membrána, cytoplazma, nukleoid (genetický materiál), mezozóm (mitochondrie v eukaryotoch), inklúzie, ribozómy, u niektorých baktérií - kapsula, mikrokapsula, bičík, plazmid, darcovský vilus, fimbrie (cilia), spóry.

Bunková stena je silná, elastická štruktúra, ktorá dáva baktérii určitý tvar a spolu s pod ňou ležiacou cytoplazmatickou membránou obmedzuje vysoký osmotický tlak v bunke. Podieľajú sa na procese delenia a transportu metabolitov. Bunková stena grampozitívnych baktérií má homogénnu štruktúru, plastovú vrstvu, tenkú vrstvu a kovalentne naviazanú na tuhú vrstvu. Je oveľa hrubší ako gramnegatívny - jeho hrúbka je 20-60 nm. Prevažná časť steny je peptidoglykán. Nie je reprezentovaná 1-2 vrstvami, ako v gramnegatívnych baktériách, ale 5-6. Kyseliny teichoové (z gréckeho teichos – stena) sú kovalentne viazané na peptidoglykán. Zvláštnosťou peptidoglykánov z grampozitívnych baktérií je, že často neobsahujú kyselinu diaminopimelovú. Bunková stena grampozitívnych baktérií obsahuje veľké množstvo lipidy, polysacharidy a proteíny. Bunková stena gramnegatívnych baktérií je oveľa tenšia, hrúbka je 14-18 nm. Hlavným znakom je, že tuhá vrstva je tenká, reprezentovaná 1-2 vrstvami peptidoglykánu, ktorý takmer vždy obsahuje kyselinu diaminopimelovú. Bunková stena obsahuje veľa lipoproteínov, fosfolipidov, lipopolysacharidov, viac bielkovín a spravidla žiadne teichoové kyseliny. Plastová vrstva bunkovej steny je komplexná mozaika vytvorená z lipoproteínov, lipopolysacharidov a vonkajšej membrány. Porušenie syntézy bunkovej steny je základom L-transformácie baktérií. Môže to byť reverzibilné a nezvratné. Faktormi, ktoré ju vyvolávajú, sú rôzne antibiotiká, ktoré inhibujú biosyntézu bunkovej steny (penicilín, cykloserín), enzýmy (lyzozým, amidáza), antimikrobiálne protilátky, vysoké koncentrácie niektorých aminokyselín, najmä glycínu a fenylalanínu. L-transformácia je osobitnou príčinou prechodu akútnych foriem ochorení na chronické a ich exacerbácie a je jednou z foriem adaptácie na nepriaznivé životné podmienky. Protoplasty sú úplnou depriváciou bunky a čiastočnou depriváciou sú sféroplasty.

Charakteristika štrukturálnych prvkov bakteriálnej bunky: cytoplazmatická membrána, kapsula, bičík, darcovské klky, fimbrie alebo mihalnice, spóry - ich chemická štruktúra, biologický význam Pre bakteriálna bunka.

Cytoplazmatická membrána (CM) je výlučne multifunkčná štruktúra: vníma všetky chemické informácie vstupujúce do bunky z vonkajšieho prostredia, je hlavnou osmotickou bariérou: podieľa sa na regulácii rastu baktérií a delenia buniek, na procesoch transportu živín do bunky a podieľa sa na syntéze komponentov bunkovej steny atď. KM tvorí 10 % suchej hmotnosti baktérií. Obsahuje 25-40% fosfolipidov, tvoriacich dve vrstvy, 20-75% bielkovín a až 6% sacharidov. Cytoplazma baktérií je komplexný koloidný systém, nemá endoplazmatické retikulum a iné cytoplazmatické organely charakteristické pre eukaryoty, nie je pohyblivá. Obsahuje nukleoid, plazmidy, ribozómy, mezozómy, inklúzie, glykogénové granuly a volutín. Rôzne biologické skupiny baktérií môžu mať iné intracytoplazmatické inklúzie metabolického pôvodu. Medzi KM a vnútornou vrstvou peptidoglykánu je periplazmatický priestor, ktorý zohráva významnú úlohu v interakcii KM a bunkovej steny, obsahuje rôzne enzýmy: najmä fosfatázy viažuce proteíny, oligosacharidy a ďalšie látky.

Baktérie sa delia na mikrokapsulu, kapsulu a sliznicu. Patria k faktorom patogenity (patogenity) bakteriálnej bunky, pretože ju chránia (chránia) pred ochrannými faktormi ľudského a zvieracieho tela. Mikrokapsula sa deteguje elektrónovou mikroskopiou vo forme krátkych mukopolysacharidových fibríl. Kapsula je slizničná vrstva a slúži vonkajší kryt baktérie, jeho hrúbka je viac ako 0,2 mikrónu, je dobre viditeľný pod mikroskopom po farbení metódou Burri-Gins. CM sa podieľa na tvorbe kapsuly.

Spolu s bunkovou stenou a CM tvoria silný obal baktérie, chránia ju pred vysychaním a nesú pre ňu rezervné živiny.

V baktériách je orgánom pohybu bičíky, čo sú tenké, dlhé vláknité bielkovinové útvary s priemerom 12-30 nm a dĺžkou od 6-9 do 80 mikrónov. Proteín, z ktorého sú bičíky postavené, sa nazýva flagelín.

Na základe povahy usporiadania bičíkov a ich počtu sú pohyblivé baktérie rozdelené do 4 skupín:

Monotrichous - jeden polárne umiestnený bičík.

Lophotrichous - zväzok bičíkov na jednom konci

Amphitrichy - zväzky bičíkov na oboch koncoch bunky

Peritrichous - veľa bičíkov umiestnených okolo bunky.

Bičík sa skladá z troch komponentov - špirálovitého bičíkového vlákna, háku a základného tela. Baktérie, ktoré sú nosičmi konjugačných plazmidov, majú dlhé vláknité proteínové štruktúry nazývané donorové pili alebo donorové pili.

Fimbrie sú krátke vlákna, ktoré obklopujú bakteriálnu bunku vo veľkom počte; sú pripojené k bunkovej stene, ale sú oveľa kratšie a tenšie. S ich pomocou sa baktérie prichytia na citlivé bunky.

Niektoré rody baktérií si za nepriaznivých podmienok pre svoju existenciu vytvárajú ochranné formy – spóry. Spóry sú akési pokojové bunky: majú nízku metabolickú aktivitu, ale sú vysoko odolné voči vysychaniu, zvýšeným teplotám a rôznym chemikáliám. Priemer spóry nesmie presahovať priemer vegetatívnej bunky ani ho presahovať. Spóry v bunke môžu byť umiestnené centrálne, 7

subterminál, terminál. Počas procesu sporulácie prechádza bakteriálna bunka komplexnou reštrukturalizáciou. Vytvorená endospóra pozostáva z protoplastu s nukleoidom, steny spór, kôry, schránky a exosporia. V mnohých druhoch gramnegatívnych baktérií, ktoré netvoria spóry, existuje špeciálny adaptívny stav, fyziologicky ekvivalentný cystám, v ktorom sa takéto baktérie nereprodukujú a zostávajú životaschopné a nazývajú sa nekultivovateľné formy baktérií (NFB). NFB sú vysoko stabilné v vonkajšie prostredie.

    Bunková stena grampozitívnych a gramnegatívnych baktérií.

Gramovo farbenie(zmena od Sineva). Pri farbení Gramovým farbivom vzniká v bunkách na úrovni bunkovej steny komplex genciánová violeť + jód. Tento komplex je nerozpustný vo vode a mierne rozpustný v alkohole. Pri ošetrení etanolom prechádza cez bunkovú membránu gramnegatívnych mikroorganizmov a vylučuje sa, bunky sa stávajú bezfarebnými, pri farbení fuchsínom sčervenajú. Bunková stena grampozitívnych baktérií v dôsledku prítomnosti veľkého množstva peptidoglykánu a menšieho priemeru spór pomáha udržať vytvorený komplex a bunky si zachovávajú modrofialovú farbu. Schopnosť farbiť sa podľa Grama je dosť druhovo špecifická vlastnosť, niekedy môže závisieť od veku buniek.

    Druhy mikroskopických preparátov. Technika prípravy fixných preparátov.

    Technika mikroskopie vo svetelnom mikroskope. Štúdium morfológie mikroorganizmov v elektrónovom mikroskope.

Mikroskop sa skladá z dvoch častí – optickej a mechanickej. Optická časť obsahuje šošovky, ktoré pozostávajú z predných a korekčných šošoviek, pomocou ktorých sa objekt zväčší a upraví sa jeho optický obraz. Šošovky sa delia na suché a ponorné. Maximálne rozlíšenie ponorného mikroskopu je 0,2 mikrónu. Celkové zväčšenie mikroskopu je určené súčinom zväčšenia objektívu a zväčšenia okuláru.

Postup pri mikroskopovaní preparátov s imerznou šošovkou:

Naneste malú kvapku imerzného oleja na pripravený a zafarbený náter a položte prípravok na pódium.

Nainštalujte imerznú šošovku 90.

Opatrne spúšťajte tubus mikroskopu, kým sa šošovka neponorí do kvapky oleja.

Pomocou makrometrickej skrutky nastavte približné zaostrenie.

Vykonajte konečné zaostrenie prípravku pomocou mikrometrovej skrutky. Nedovoľte, aby sa šošovka dostala do kontaktu s preparátom, preparát alebo predná šošovka sa môžu zlomiť. Na konci práce handričkou opatrne zotrieme olej z imerznej šošovky..

Darkfield mikroskopia je založená na využití Tyndallovho efektu (difrakcia svetla pri silnom bočnom osvetlení drobných častíc suspendovaných v kvapaline). Na tento účel sa konvenčný kondenzor v mikroskope nahradí paraboloidným alebo kardioidným kondenzorom. Okrajové lúče vychádzajúce z kondenzora tmavého poľa prechádzajú šikmo a nevstupujú do šošovky, a preto zorné pole zostáva tmavé. Lúče odrazené od šošovky vstupujú do šošovky a vytvárajú na tmavom pozadí charakteristický obraz jasne žiariacich kontúr mikrobiálnych buniek nachádzajúcich sa v prípravku.

Fázový kontrast Mikroskopia je založená na premene zmien vo fáze, ku ktorým dochádza, keď svetelná vlna prechádza cez priehľadné (fázové) objekty, na zmeny amplitúdy, čo spôsobuje, že sa priehľadné objekty stanú viditeľnými pod mikroskopom. Tým sa dosiahne vysoký kontrast obrazu, ktorý môže byť pozitívny (tmavý obraz objektu v jasnom zornom poli) alebo negatívny (svetlý obraz objektu na tmavom pozadí).

Luminiscenčné alebo fluorescenčná mikroskopia je založená na fenoméne fotoluminiscencie (žiara objektu pod vplyvom svetla). Primárna (vnútorná) luminiscencia sa pozoruje bez predbežného zafarbenia objektu, sekundárna (indukovaná) nastáva po zafarbení prípravkov luminiscenčnými farbivami – fluorochrómmi. Výhodou tejto mikroskopickej metódy je možnosť študovať živé mikroorganizmy a detegovať ich v skúmanom materiáli v malých koncentráciách vďaka vysokému stupňu kontrastu.

Elektrónová mikroskopia Používa sa na štúdium objektov, ktorých rozmery sú mimo rozlíšenia svetelného mikroskopu (vírusy, makromolekulárne štruktúry a iné submikroskopické štruktúry), ako aj na štúdium jemnej štruktúry rôznych mikroorganizmov. Je založený na použití, namiesto svetelných lúčov, prúdu elektrónov s dĺžkou asi 0,005 nm, t.j. takmer 100 000 krát kratšia ako vlnová dĺžka viditeľného svetla. Vysoké rozlíšenie elektrónového mikroskopu (0,1-0,2 nm) nám umožňuje získať užitočné zväčšenia až 1 000 000 krát. Okrem zariadení typu „prenos“ sa používajú rastrovacie elektrónové mikroskopy, ktoré poskytujú reliéfny obraz povrchu objektu.

    Tintoriálne vlastnosti mikróbov. Farbivá. Jednoduché metódy farbenia fixovaných prípravkov.

Na kvantitatívne zaznamenávanie, štúdium morfológie, identifikáciu spór, toboliek, organel, inklúzií sa musí náter fixovať a zafarbiť. Náter sa pripraví na odmastené sklo, na ktoré sa nanesie malé množstvo vody. V tejto kvapke sa emulguje testovaný materiál, ktorý sa rozdelí v tenkej vrstve na povrch asi 2 cm, ak je kultúra v tekutom médiu, odoberie sa slučkou alebo sterilnou pipetou a kvapka sa aplikuje priamo na sklo (bez vody). Potom sa náter vysuší na vzduchu a zafixuje. Počas procesu fixácie odumierajú mikrobiálne bunky, čo zaisťuje bezpečnosť práce s nimi, čo je obzvlášť dôležité pre prácu s patogénnymi mikroorganizmami. Usmrtené mikroorganizmy vnímajú farbivá lepšie ako živé. Navyše, v fixovanom nátere bunky priľnú na sklo a pri následnom spracovaní sa nezmývajú.

Metódy fixácie. Fyzikálnym spôsobom je fixácia náteru nad plameňom horáka alebo alkoholovej lampy na niekoľko sekúnd tak, aby náter smeroval nahor. Chemická metóda je mäkšia. V tomto prípade sa náter na určitý čas ponorí do fixačného prostriedku alebo sa naň naleje kvapalina. Ako fixačné prostriedky sa používajú: 1) etanol – 10-15 minút; 2) acetón – 5 minút; 3) Nikiforovova zmes (etanol + éter – 1:1) – 1015 min; 4) metanol – 3 minúty; 5) formaldehyd (niekoľko sekúnd). Po fixácii je možné náter zafarbiť.

Šmuhy sa farbia pomocou jednoduchých alebo zložitých metód. . Pri jednoduchých metódach sa náter zafarbí ľubovoľným farbivom s použitím anilínových farbív (kyslých). Farbivo sa na určitý čas naleje na fixovaný náter a zmyje sa vodou, vysuší sa a mikroskopuje v imerznom systéme. Na štúdium štruktúry buniek a diferenciácie mikroorganizmov sa používajú komplexné metódy farbenia, používa sa niekoľko farbív, v niektorých prípadoch alkoholy a kyseliny.

    Princípy klasifikácie patogénnych prokaryotov (Burgee, 2001).

Všetky mikroorganizmy sa od seba líšia mnohými spôsobmi, predovšetkým úrovňou organizácie genómu, prítomnosťou a zložením systémov syntetizujúcich proteíny a bunkovej steny. V súlade s týmito charakteristikami sú všetky známe živé bytosti rozdelené do 4 kráľovstiev: eukaryoty, eubaktérie, archaebaktérie, vírusy a plazmidy. Prokaryoty, medzi ktoré patria eubaktérie a archebaktérie, zahŕňajú baktérie, nízke riasy, spirochéty, aktinomycéty, rickettsie a mykoplazmy. Prvoky, kvasinky a vláknité huby sú eukaryoty. Systematika sa zaoberá popisom druhov organizmov, zisťovaním miery príbuzných vzťahov medzi nimi a ich spájaním do rôznych klasifikačných jednotiek (taxónov). Základnou taxonomickou jednotkou v biológii je druh. Nasledujúce taxonomické jednotky: rod, čeľaď, rad a trieda. Toto sú povinné kategórie. Podrod, podkmeň, kmeň, podčeľaď, podrad, podtrieda - doplnkové kategórie. Podľa Bergiho determinantu sa ríša prokaryotov v závislosti od charakteru ich bunkových stien delí na 4 veľké skupiny, čiže divízie.

1) Gracilicutes alebo tenkokožené - sem patria grampozitívne baktérie.

2) Firmicutes alebo pachydermy – patria sem grampozitívne baktérie.

3) Tenericuty alebo organizmy s jemnou pokožkou, ktoré nemajú bunkovú stenu – mykoplazmy.

4) Mendosicutes sú baktérie, z ktorých väčšina, hoci má bunkovú stenu, neobsahuje peptidoglykán – sem patria aj archebaktérie.

Podľa Bergiho klasifikácie sú všetky prokaryoty rozdelené do 17 častí. Na označenie bakteriálnych druhov sa používa binárne názvoslovie pozostávajúce z názvu rodu (písaného s veľkým písmenom) a druhu (písaného vždy s malým písmenom a pozostáva z jedného slova).

Bakteriologické, virologické laboratóriá sú súčasťou hygienicko-epidemiologických staníc (SES) a veľkých nemocníc. V laboratóriách SES sa vykonávajú bakteriologické, virologické, sérologické analýzy materiálov prijatých od pacientov a osôb s nimi v kontakte, vyšetrujú sa bakteriálne nosiče a sanitárne a mikrobiologické štúdie vody, vzduchu, pôdy, potravinových produktov atď. V bakteriologických a sérologických laboratóriách nemocníc sa vykonávajú diagnostické štúdie črevných a hnisavých infekcií (záškrt, tuberkulóza atď.), ako aj výskum kontroly kvality dezinfekcie a sterilizácie. Diagnostika obzvlášť nebezpečných infekcií (mor, cholera, tularémia, brucelóza, antrax atď.) sa vykonáva v špeciálnych laboratóriách. Virologické laboratóriá diagnostikujú ochorenia spôsobené vírusmi (chrípka, osýpky, rubeola, kliešťová encefalitída, detská obrna a pod.), chlamýdie (ornitóza a pod.) a rickettsie (týfus, Q horúčka a pod.)

Každé laboratórium má tieto priestory:

1) box na prácu s určitými skupinami baktérií alebo vírusov za aseptických podmienok;

2) špeciálne vybavená miestnosť na sterilizáciu (autokláv), na sterilizáciu kultivačných médií, riadu, dezinfekciu odpadového infikovaného materiálu;

3) umývacia miestnosť vybavená na umývanie riadu;

4) vybavená miestnosť na imunologické (sérologické) štúdie;

5) miestnosť na prípravu živných médií;

6) miestnosť na prípravu drog a kultúr;

7) vivárium s boxmi na chov laboratórnych zvierat;

8) register na prijímanie a vydávanie testov.

Laboratóriá sú vybavené nasledovným zariadením: biologické imerzné mikroskopy, s prídavnými zariadeniami (iluminátor, prístroj s fázovým kontrastom, temný kondenzátor atď.), fluorescenčný mikroskop, termostaty, anaerostaty, sterilizačné prístroje (autokláv, sušiareň), pH metre, destilátor, odstredivky, váhy, zariadenia na filtráciu, vodné kúpele, chladničky, prístroj na výrobu zátok z bavlnenej gázy, súprava nástrojov (bakteriologické slučky, špachtle, ihly, pinzety atď.), laboratórne sklo (skúmavky, banky, Petriho misky, liekovky, ampulky, pipety atď.). Všetky laboratórne priestory musia byť vybavené vetraním, prívodom vody, kanalizácie a elektriny. Steny by mali byť natreté olejovou farbou alebo pokryté dlaždicami, podlaha by mala byť linoleum. Veľké laboratóriá majú termostatické miestnosti na masovú kultiváciu mikroorganizmov. Každé laboratórne pracovisko musí byť vybavené plynovým horákom alebo liehovou lampou a nádobou s dezinfekčným roztokom. Laboratórne lavice sú vybavené mikroskopom s iluminátorom, sadou farbív a činidiel na farbenie prípravkov, bakteriálnymi slučkami, háčikom, ihlou, špachtľou, Pasteurovými a odmernými pipetami, sklíčkami a krycími sklami, pinzetou, vaňou na prípravu a farbiace nátery, vata v sklenenej nádobe, ceruzkové sklo, filtračný papier.

Vzhľadom na to, že práca v mikrobiologickom laboratóriu lekárskej inštitúcie sa vykonáva s patogénmi infekčných chorôb, personál musí prísne dodržiavať interné pravidlá, aby sa chránil pred infekciou:

1) Vstupujte do laboratória a pracujte v ňom len v lekárskych plášťoch, čiapkach a odnímateľnej obuvi. V prípade potreby si personál na tvár nasadí gázovú masku. Prácu s obzvlášť nebezpečnými mikroorganizmami upravujú osobitné predpisy. pokyny a vykonáva sa v zabezpečených laboratóriách.

2) V laboratóriách je zakázané jesť a fajčiť.

3) Pracovisko musí byť udržiavané v príkladnom poriadku, osobné veci zamestnancov by mali byť uložené na mieste na to určenom.

4) Ak sa infekčný materiál náhodou dostane na stôl, podlahu, odev, obuv, toto miesto treba ošetriť dezinfekčným roztokom.

5) Použité pipety, podložné sklíčka, špachtle, vatové tampóny je potrebné vložiť do nádoby s dezinfekčným roztokom. Pinzety, bakteriálne slučky a ihly by sa mali spáliť v plameni horáka.

6) Spracované kultúry, použitý mikrobiálny materiál a jatočné telá infikovaných zvierat sa musia odovzdať na dezinfekciu.

7) Skladovanie, pozorovanie kultúr mikroorganizmov a ich ničenie sa musí vykonávať podľa osobitných pokynov. Všetky kultúry patogénnych mikroorganizmov sú zaznamenané v špeciálnom časopise.

Prevažná väčšina baktérií je jednobunková. Podľa tvaru buniek môžu byť okrúhle (koky), tyčinkovité (bacily, klostrídie, pseudomonády), stočené (vibriá, spirillum, spirochéty), menej často hviezdicové, štvorstenné, kubické, C- alebo O- tvarované. Tvar určuje schopnosti baktérií, ako je pripevnenie k povrchu, pohyblivosť a absorpcia živín. Zistilo sa napríklad, že oligotrofy, teda baktérie žijúce s nízkym obsahom živín v prostredí, sa snažia zvýšiť pomer povrchu k objemu, napríklad tvorbou výrastkov (tzv. ).

Z požadovaných bunkové štruktúry Sú tri: *nukleoidy *ribozómy *cytoplazmatická membrána (CPM)

Na vonkajšej strane CPM je niekoľko vrstiev (bunková stena, kapsula, sliznica), nazývaných bunková membrána, ako aj povrchové štruktúry (bičíky, klky). CPM a cytoplazma sú spojené do konceptu protoplastu.

2.Genetika vírusov. Vírusy patogénne pre ľudí majú dve hlavné vlastnosti: dedičnosť A variabilita, ktorej štúdium je predmetom špeciálnej vednej disciplíny – genetiky vírusov. Štruktúra populácie vírusov a povaha procesov, ktoré sa v nich vyskytujú, sú určené nasledujúcimi faktormi. Vysoká veľkosť populácie, čo zvyšuje pravdepodobnosť mutácií, ktoré je možné zachytiť prirodzeným výberom, keď sa zmenia podmienky pre existenciu vírusov. Rýchla výmena generácií umožňuje študovať variabilitu vírusov nielen experimentálne, ale aj sledovať ich prirodzený vývoj v prírode. Haploidia a asexuálny spôsob rozmnožovania určiť: genetickú čistotu populácie (absencia hybridov); nemožnosť zachovať rezervy variability v dôsledku diploidity; okamžité umiestnenie mutantov pod selekčnú kontrolu.

Malá kapacita genómu a absencia repetitívnych génov. Na realizáciu infekčného cyklu je potrebná funkčná integrita všetkých génov.

Mierna zmena jedného z nich môže spôsobiť smrteľný alebo podmienečne smrteľný účinok pre vírus.

Kontinuita v dynamike epidemického procesu, keďže povinnou podmienkou zachovania v prírode je prenos na nových citlivých hostiteľov. Vírusové populácie dobre prispôsobené vonkajším podmienkam a neprechádzajú výraznými zmenami počas dlhého obdobia. Keď sa zmenia podmienky, je nevyhnutné, aby obyvateľstvo prežilo preskupenie dedičnej štruktúry, zabezpečenie adaptácie na nové prostredie. Takáto reštrukturalizácia je možná len vtedy, ak vo všeobecnom genofonde existuje populácia zmenených génov. Génový fond vírusových populácií sa vytvára a dopĺňa zo štyroch hlavných zdrojov: vnútorné faktory: mutácie, rekombinácie. Vonkajšie: zahrnutie genetického materiálu hostiteľskej bunky do genómu (vzhľad genómov obsahujúcich nový materiál), Fenotypové miešanie (obohatenie genofondu v dôsledku vstupu génov z iných vírusových populácií).

3. Pôvodcovia cholery. Taxonómia. Charakteristický. Mikrobiologická diagnostika. Špecifická prevencia a liečba. Rodina Vibrionaceae rod Vibrio, vyhliadka V. cholerae Cholera je starodávna antroponóza; Od čias Hippokrata je známy ako „magi mara“ – „veľký mor“. Vyžiadalo si to milióny životov. Karanténna infekcia.

Morfológia. Gram(-), mierne zakrivené tyčinky (typ čiarka. Netvoria spóry a tobolky (okrem kmeňa Bengal); kmeň Bengal vytvára v tele tobolku. Obligátne aeróby. Monotrichný, dĺžka bičíka môže byť 2 -3 krát väčšia ako dĺžka soma, čo spôsobuje vysokú pohyblivosť. Kultúrne vlastnosti. Rastú dobre na jednoduchých živných pôdach s alkalickou reakciou (pH 8,5 - 9,5). Zapnuté 1% peptónovej vody vytvára jemný film (aeróbny). Zapnuté alkalický agar- častejšie hladké priehľadné kolónie s modrastým odtieňom, menej často (v procese disociácie) - hrubé a zložené kolónie. Biochemické vlastnosti. V laboratórnej praxi sa používa biochemická klasifikácia podľa Heiberga(pre celý rod Vibrio). Existuje 8 skupín, do ktorých patria pôvodcovia cholery 1. skupina(manóza K, sacharóza K, arabinóza -). Tvoria indol. Antigénna štruktúra:(1) všeobecné videošpecifický H-AG - bičíkový (2) vrajšpecifické O-AG - somatické Pre O-AG existuje 80 séroskupín; V. cholerae, el-tor - séroskupina 01 (02 spôsobuje enteritídu, gastroenteritídu). O1-AG pozostáva z frakcií A, B a C, ich kombinácie tvoria sérovary. 3 sérovar : Inaba (AS), Ogawa (AV) (hlavné patogény), Gikoshima (ABC) (stredný variant). Bengálsky kmeň - sérovar 0-139. Faktory patogenity:(1) bičíky- aktívna podpora baktérií na enterocyty vo vrstve hlienu; (2) priľnavosť- pili; (3) kapsule v kmeni Bengal; (4) toxíny: 1 typ - endotoxín(O-AG), 2 typy – exoenterotoxín- Cholerogén, hlavný príznak; identické pre všetky tri patogény. 2 podjednotky: B - netoxický, podporuje adhéziu toxínu na enterocyty; A - samotný toxín preniká do enterocytov, kde aktivuje AC, čo vedie k akumulácii cAMP, čo zvyšuje sekréciu vody, sodíka a chlóru z buniek a narúša vstrebávanie draslíka; 3 druhy - tepelne stabilný toxín, ovplyvňuje sodno-draslíkovú ATPázu; v dôsledku toho - hnačka, ťažká dehydratácia; (5) neuraminidáza- podporuje adhéziu vibrácií na enterocytoch a penetráciu do bunky; Choroba.Zdroj- chorý, nosič vibrácií. Zásobník- hydrobionty. Cesta infekcie- nutričné, pri konzumácii infikovanej vody (zelenina, vodné organizmy a pod.). Hlavné klinické formy- cholerová enteritída, gastroenteritída. Inkubačná doba- niekoľko hodín - 6 dní. Prvý príznak- hnačka, Druhý príznak- profúzne opakované vracanie, dehydratácia, odsoľovanie organizmu, svalová slabosť, závraty, chrapot, náhla strata kožného turgoru. Mikrobiologická diagnostika: (1) expresné metódy: na stanovenie antigénov patogénov: RIF, RNGA podľa Rytsaya, metóda imobilizácie vibriónov pomocou O-cholerového séra; záznam v tmavom poli a mikroskope s fázovým kontrastom. (2) hlavná metóda - bakteriologické.(3) dodatočné- sérologické: stanovenie vibriocidných protilátok v sére pacienta pomocou bakteriolýznej reakcie (pre rekonvalescentov). (4) genetický- použitie molekulárnych genetických sond na tox+ gény toxínových patogénov. Liečba. V prvom rade obnovenie metabolizmu voda-soľ a potom užívanie antibiotík a chemoterapie. Obnovenie metabolizmu voda-soľ by sa malo uskutočniť podávaním soľných roztokov per os alebo intravenózne: KCl, NaCl, NaHCO3, glukóza atď. Objem vstrekovanej tekutiny a výstup musia byť prísne kontrolované. Prevencia. 6-mesačná imunita, ktorej nebráni kmeň Bengal. 1) inaktivovaná vakcína proti korpuskulárnej cholere z V. cholerae, V. el-tor; 2) chemická vakcína proti cholere - mono (obsahuje cholerový toxoid a O-AG sérovaru Inaba); 3) chemická vakcína proti cholere - bi (sérovar Ogawa, Inaba).

1.Princípy klasifikácie baktérií. Pre baktérie Odporúčajú sa tieto taxonomické kategórie: trieda, oddelenie, rad, čeľaď, rod, druh. Druhové meno zodpovedá binárnemu názvosloviu, t.j. pozostáva z dvoch slov. Napríklad pôvodca syfilisu je napísaný ako Treponéma pallidum. Prvé slovo je názov rodu a píše sa s veľké písmeno, druhé slovo označuje druh a píše sa s malým písmenom. Pri opätovnom spomenutí druhu sa rodový názov skráti na začiatočné písmeno, napríklad: T.pallidum. Baktérie patria k prokaryotom, t.j. predjadrovým organizmom, keďže majú primitívne jadro bez obalu, jadierko, históny a v cytoplazme nie sú žiadne vysoko organizované organely. Baktérie sú rozdelené do 2 domén:« Baktérie"A"Archaea" V doméne "Baktérie"Dajú sa izolovať nasledujúce baktérie:

1) baktérie s tenkou bunkovou stenou, gram(-);

2) baktérie s hrubou bunkovou stenou, gram(+);

3) bakt. bez KS (trieda Mollicutes - mykoplazmy)

Archaebaktérie neobsahujú peptidoglykán v bunkovej stene. Majú špeciálne ribozómy a ribozomálnu RNA (rRNA). Medzi tenkostennými gram(-) eubaktériami rozlišovať:

Sférické formy alebo koky (gonokoky, meningokoky, veillonella);

Krútené formy - spirochéty a spirilla;

Tyčinkovité formy vrátane rickettsie.

K hrubostenným gram(+) eubaktériám zahŕňajú:

Sférické formy alebo koky (stafylokoky, streptokoky, pneumokoky);

Tyčinkovité formy, ako aj aktinomycéty (vetvové, vláknité baktérie), korynebaktérie (paličkovité baktérie), mykobaktérie a bifidobaktérie.

Tenkostenné gram(-) baktérie: Meningokoky, gonokoky, Veillonella, Bacillus, Vibrio, Campylobacter, Helicobacter, Spirilla, Spirochetes, Rickettsia, Chlamydia.

Hrubostenné gram(+) baktérie: Pneumokoky, streptokoky, stafylokoky, tyčinky, bacily, klostrídie, korynebaktérie, mykobaktérie, bifidobaktérie, aktinomycety.

2.Mechanizmy liekovej rezistencie patogénov infekčných chorôb. Spôsoby, ako to prekonať. Antibiotická rezistencia je rezistencia mikróbov na antimikrobiálne lieky. Baktérie by sa mali považovať za odolné, ak nie sú neutralizované takými koncentráciami liečiva, ktoré sa v makroorganizme skutočne vytvárajú. Odpor môže byť prirodzený alebo získaný.

Prirodzená odolnosť. Niektoré typy mikróbov sú prirodzene rezistentné voči určitým skupinám antibiotík, buď v dôsledku nedostatku vhodného cieľa (napríklad mykoplazmy nemajú bunkovú stenu, takže nie sú citlivé na všetky liečivá pôsobiace na tejto úrovni), alebo v dôsledku bakteriálnej nepriepustnosti pre daný liek (napríklad gramnegatívne mikróby sú menej priepustné pre veľké molekulové zlúčeniny ako grampozitívne baktérie, pretože ich vonkajšia membrána má „malé“ póry).

Získaná odolnosť. Získanie rezistencie je biologický model spojený s adaptáciou mikroorganizmov na podmienky prostredia. Platí, aj keď v rôznej miere, pre všetky baktérie a všetky antibiotiká. Chemoterapeutickým liekom sa prispôsobujú nielen baktérie, ale aj iné mikróby – od eukaryotických foriem (prvky, huby) až po vírusy. Problém vzniku a šírenia liekovej rezistencie u mikróbov je významný najmä pri nozokomiálnych infekciách spôsobených takzvanými „nemocničnými kmeňmi“, ktoré majú spravidla viacnásobnú rezistenciu voči antibiotikám (tzv. multirezistencia).

Genetický základ získanej rezistencie. Antibiotická rezistencia je určená a udržiavaná génmi rezistencie (r-gény) a podmienkami, ktoré podporujú ich šírenie v mikrobiálnych populáciách. Získaná lieková rezistencia môže vzniknúť a šíriť sa v bakteriálnej populácii v dôsledku:

Mutácie v chromozóme bakteriálnej bunky, po ktorých nasleduje selekcia (t. j. selekcia) mutantov. Selekcia prebieha obzvlášť ľahko v prítomnosti antibiotík, pretože za týchto podmienok mutanty získavajú výhodu oproti iným bunkám populácie, ktoré sú citlivé na liečivo. Mutácie sa vyskytujú bez ohľadu na použitie antibiotika, t.j. samotný liek neovplyvňuje frekvenciu mutácií a nie je ich príčinou, ale slúži ako selekčný faktor. Potom z rezistentných buniek vznikne potomstvo a môžu sa preniesť do tela ďalšieho hostiteľa (človeka alebo zvieraťa), pričom sa vytvoria a rozšíria rezistentné kmene. Mutácie môžu byť: 1) jednoduché (ak sa mutácia vyskytla v jednej bunke, v dôsledku čoho sa v nej syntetizujú zmenené proteíny) a 2) viacnásobné (séria mutácií, v dôsledku ktorých nie jedna, ale celý súbor proteínov, napríklad proteínov viažucich penicilín, mení proteíny u pneumokoka rezistentného na penicilín);

Prenos plazmidov prenosnej rezistencie (R-plazmidy). Rezistentné (prenosné) plazmidy zvyčajne kódujú skríženú rezistenciu na niekoľko rodín antibiotík. Prvýkrát bola takáto mnohonásobná rezistencia opísaná japonskými výskumníkmi v súvislosti s črevnými baktériami. Teraz sa ukázalo, že sa vyskytuje aj v iných skupinách baktérií. Niektoré plazmidy sa môžu prenášať medzi baktériami rôznych druhov, takže rovnaký gén rezistencie možno nájsť v baktériách, ktoré sú od seba taxonomicky vzdialené. Napríklad beta-laktamáza, kódovaná plazmidom TEM-1, je rozšírená v gramnegatívnych baktériách a nachádza sa v Escherichia coli a iných črevných baktériách, ako aj v gonokokoch rezistentných na penicilín a Haemophilus influenzae rezistentných na ampicilín;

Prenos transpozónov nesúcich r-gény (alebo migrujúce genetické sekvencie). Transpozóny môžu migrovať z chromozómu do plazmidu a späť, ako aj z plazmidu do iného plazmidu. Týmto spôsobom môžu byť gény rezistencie prenesené do dcérskych buniek alebo prostredníctvom rekombinácie do iných recipientných baktérií.

Implementácia získanej stability. Zmeny v genóme baktérií vedú k zmenám niektorých vlastností bakteriálnej bunky, v dôsledku čoho sa stáva odolnou voči antibakteriálnym liekom. Typicky sa antimikrobiálny účinok lieku dosahuje týmto spôsobom: činidlo sa musí naviazať na baktériu a prejsť cez jej membránu, potom sa musí dopraviť na miesto účinku, po ktorom liek interaguje s intracelulárnymi cieľmi. Implementácia získanej liekovej rezistencie je možná v každej z nasledujúcich fáz:

úprava cieľa. Cieľový enzým je možné zmeniť tak, že sa nenarušia jeho funkcie, ale prudko sa zníži schopnosť viazať sa na chemoterapeutický liek (afinita) alebo sa môže zapnúť „bypass“ metabolizmu, t.j. aktivuje sa iný enzým. v bunke, ktorá nie je ovplyvnená liekom.

„nedostupnosť“ cieľa v dôsledku zníženia permeability bunkovej steny a bunkových membrán alebo „efluentného mechanizmu“, kedy bunka akoby zo seba „vytlačila“ antibiotikum.

inaktivácia liek s bakteriálnymi enzýmami. Niektoré baktérie sú schopné produkovať špeciálne enzýmy, ktoré spôsobujú, že lieky sú neaktívne (napríklad beta-laktamázy, enzýmy modifikujúce aminoglykozidy, chloramfenikol acetyltransferáza). Beta-laktamázy sú enzýmy, ktoré rozkladajú beta-laktámový kruh za vzniku neaktívnych zlúčenín. Gény kódujúce tieto enzýmy sú rozšírené medzi baktériami a možno ich nájsť buď na chromozóme alebo na plazmide.

Na boj proti inaktivačnému účinku beta-laktamáz sa používajú inhibičné látky (napríklad kyselina klavulanová, sulbaktám, tazobaktám). Tieto látky obsahujú beta-laktámový kruh a sú schopné viazať sa na beta-laktamázy, čím zabraňujú ich deštruktívnemu účinku na beta-laktámy. Avšak vnútorná antibakteriálna aktivita takýchto inhibítorov je nízka. Kyselina klavulanová inhibuje väčšinu známych beta-laktamáz. Kombinuje sa s penicilínmi: amoxicilín, tikarcilín, piperacilín.

Zabrániť vzniku antibiotickej rezistencie u baktérií je takmer nemožné, je však potrebné používať antimikrobiálne lieky tak, aby neprispievali k vzniku a šíreniu rezistencie (predovšetkým antibiotiká užívať striktne podľa indikácií, vyhýbať sa ich použiť na profylaktické účely, po 10-15 dňoch antibiotickej terapie zmeniť liek, použiť podľa možnosti úzkospektrálne lieky, obmedziť používanie antibiotík vo veterinárnej medicíne a nepoužívať ich ako rastový faktor).

Mikroorganizmy (z latinského micros – malý) sú organizmy neviditeľné voľným okom. Patria sem prvoky, spirochéty, huby, baktérie, vírusy, ktoré študuje mikrobiológia. Veľkosť mikroorganizmov sa meria v mikrometroch (µm). V mikrokozme existuje široká škála foriem, ktoré sú rozdelené do skupín s prihliadnutím na všeobecné princípy biologickej klasifikácie.

Prvý generál biologická klasifikácia bol systém vytvorený v 18. storočí švédskym vedcom C. Linné, založený na morfologických charakteristikách a zahŕňajúci zvieracie a zeleninový svet. S rozvojom vedy začala klasifikácia zohľadňovať nielen morfologické, ale aj fyziologické, biochemické a genetické vlastnosti mikroorganizmov. V súčasnosti nemožno hovoriť o jednotnej klasifikácii všetkých živých organizmov: pri zachovaní spoločných princípov majú klasifikácie makro- a mikroorganizmov svoje vlastné charakteristiky.

Hlavnými štádiami všetkých klasifikácií sú: kráľovstvo - rozdelenie - trieda (skupina) - rad - čeľaď - rod - druh. Hlavnou klasifikačnou kategóriou sú druhy - súbor organizmov, ktoré majú spoločný pôvod, podobné morfologické a fyziologické charakteristiky a metabolizmus.

Mikroorganizmy patria do ríše prokaryotov, ktorých zástupcovia na rozdiel od eukaryotov nemajú vytvorené jadro. Dedičná informácia u prokaryotov je obsiahnutá v molekule DNA umiestnenej v cytoplazme bunky.

Pre mikroorganizmy bol v roku 1980 prijatý jednotný štandard medzinárodná klasifikácia, ktorý je založený na systéme navrhnutom americkým vedcom Bergim.

Aby bolo možné určiť, do akého druhu mikroorganizmus patrí, je potrebné študovať jeho charakteristiky rôznymi metódami (tvar bunky, sporuláciu, pohyblivosť, enzymatické vlastnosti) a pomocou determinantu nájsť jeho systematickú polohu - identifikovať ho.

V rámci druhu existujú varianty: morfovarianty sa líšia morfológiou, biovarianty sa líšia v biologické vlastnosti, chemovarianty - podľa enzymatickej aktivity, sérovary - podľa antigénnej štruktúry, fágové varianty - podľa citlivosti na fágy.

Na označenie mikroorganizmov bola prijatá všeobecná biologická binárna alebo binomická (dvojitá) nomenklatúra, ktorú zaviedol K. Linnaeus. Krstné meno označuje rod a píše sa s veľkým začiatočným písmenom. Druhé meno označuje druh a píše sa s malým písmenom. Napríklad Staphylococcus aureus - Staphylococcus aureus. Názvy môžu odrážať mená výskumníkov, ktorí mikroorganizmy objavili: Brucella - na počesť Brucea, Escherichia - na počesť Eschericha atď. Množstvo mien zahŕňa orgány, ktoré ovplyvňujú tento mikroorganizmus: pneumokoky - pľúca, meningokoky - mozgové blany atď. ..

Baktérie

Baktérie sú jednobunkové organizmy, ktorým chýba chlorofyl. Priemerná veľkosť bakteriálnej bunky je 2-6 mikrónov. Veľkosť a tvar bakteriálnych buniek, ktoré sú súčasťou mikroorganizmov určitého typu, sa môže meniť pod vplyvom rôznych faktorov (v závislosti od veku bakteriálnej kultúry, biotopu atď.). Tento jav sa nazýva polymorfizmus.

Na základe tvaru bunky sa baktérie delia do troch skupín: guľovité, tyčinkovité a stočené (obr. 4).

Globulárne baktérie sa nazývajú koky (z lat. coccus – bobule) a majú priemer buniek 0,5 až 1 mikrón. Tvar kokov je rôzny: guľovitý, kopijovitý, fazuľový. Podľa relatívneho usporiadania buniek po delení sa koky rozlišujú: mikrokoky (z latinského micros - malé) - bunky sa delia v rôznych rovinách a sú umiestnené jednotlivo; diplokoky (z lat. diploos - dvojitý) - bunky sa delia v jednej rovine a potom sa usporiadajú do párov; patria sem kopijovité pneumokoky a gonokoky a meningokoky fazuľového tvaru; streptokoky (z latinčiny streptos - reťazec) - bunky sa delia v rovnakej rovine a nerozchádzajú sa a tvoria reťazec; stafylokoky (z latinčiny staphyle - strapec) - bunky sa delia v rôznych rovinách a vytvárajú zhluky vo forme strapca hrozna; tetrakoky (z lat. tetra - štyri) - bunky sa delia v dvoch vzájomne kolmých rovinách a sú usporiadané do skupín po štyroch; sarcina (z lat. sarcio - spojiť) - bunky sú rozdelené v troch na seba kolmých rovinách a sú usporiadané vo forme balíkov alebo balíkov po 8 alebo 16 buniek.

Koky sú široko distribuované vo vonkajšom prostredí, ako aj v tele ľudí a zvierat. Takmer všetky skupiny kokov, s výnimkou mikrokokov, tetrakokov a sarcín, zahŕňajú patogény infekčných chorôb.

V tvare tyče sa nazývajú baktérie. Ich priemerná veľkosť je od 1 do 6 mikrónov na dĺžku a od 0,5 do 2 mikrónov na hrúbku.

Baktérie sa líšia vzhľad: ich konce môžu byť zaoblené (E. coli), odrezané (antrax), špicaté (mor) alebo zhrubnuté (záškrt). Baktérie môžu byť po rozdelení usporiadané do párov – diplobaktérie (Klebsiella), do reťaze (pôvodca antraxu), niekedy navzájom pod uhlom alebo krížovo (pôvodca záškrtu). Väčšina baktérií je usporiadaná náhodne.

Medzi baktériami sú zakrivené formy - vibrios (pôvodca cholery).

Medzi spletité formy patria spirilla a spirochéty. Ich bunkový tvar pripomína špirálu. Väčšina spiríl nespôsobuje choroby.

Štruktúra bakteriálnej bunky

Na štúdium štruktúry bakteriálnej bunky sa spolu so svetelným mikroskopom používajú elektrónové mikroskopické a mikrochemické štúdie na určenie ultraštruktúry bakteriálnej bunky.

Bakteriálna bunka (obr. 5) pozostáva z týchto častí: trojvrstvová membrána, cytoplazma s rôznymi inklúziami a jadrová látka (nukleoid). Ďalšími štrukturálnymi formáciami sú tobolky, spóry, bičíky a pili.

Shell Bunka pozostáva z vonkajšej mukóznej vrstvy, bunkovej steny a cytoplazmatickej membrány.

Slizničná kapsulárna vrstva sa nachádza na vonkajšej strane bunky a plní ochrannú funkciu.

Bunková stena je jedným z hlavných štrukturálnych prvkov bunky, zachováva jej tvar a oddeľuje bunku od prostredia. Dôležitou vlastnosťou bunkovej steny je selektívna permeabilita, ktorá zabezpečuje prienik základných živín (aminokyselín, sacharidov a pod.) do bunky a odvod produktov látkovej premeny z bunky. Bunková stena udržuje vo vnútri bunky konštantný osmotický tlak. Pevnosť steny zabezpečuje mureín, látka polysacharidovej povahy. Niektoré látky ničia bunkovú stenu, napríklad lyzozým.

Baktérie, ktoré sú úplne bez bunkovej steny, sa nazývajú protoplasty. Zachovávajú si schopnosť dýchať, deliť sa a syntetizovať enzýmy; ovplyvňovať vonkajšie faktory: mechanické poškodenie, osmotický tlak, prevzdušňovanie a pod. Protoplasty možno konzervovať iba v hypertonických roztokoch.

Baktérie s čiastočne zničenou bunkovou stenou sa nazývajú sféroplasty. Ak potlačíte proces syntézy bunkovej steny penicilínom, potom sa vytvoria L-formy, ktoré sú vo všetkých typoch baktérií sférické veľké a malé bunky s vakuolami.

Cytoplazmatická membrána tesne prilieha k bunkovej stene s vnútri. Je veľmi tenký (8-10 nm) a skladá sa z bielkovín a fosfolipidov. Toto je polopriepustná hraničná vrstva, cez ktorú je bunka vyživovaná. Membrána obsahuje enzýmy permeázy, ktoré vykonávajú aktívny transport látok a dýchacie enzýmy. Cytoplazmatická membrána tvorí mezozómy, ktoré sa podieľajú na delení buniek. Keď sa bunka umiestni do hypertonického roztoku, membrána sa môže oddeliť od bunkovej steny.

Cytoplazma- vnútorný obsah bakteriálnej bunky. Je to koloidný systém pozostávajúci z vody, bielkovín, sacharidov, lipidov a rôznych minerálnych solí. Chemické zloženie a konzistencia cytoplazmy sa mení v závislosti od veku bunky a podmienok prostredia. Cytoplazma obsahuje jadrovú hmotu, ribozómy a rôzne inklúzie.

Nukleoid, jadrová látka bunky, jej dedičný aparát. Jadrová látka prokaryotov na rozdiel od eukaryotov nemá vlastnú membránu. Nukleoid zrelej bunky je dvojitý reťazec DNA stočený do kruhu. Molekula DNA kóduje genetická informácia bunky. V genetickej terminológii sa jadrová látka nazýva genofor alebo genóm.

Ribozómy sa nachádzajú v cytoplazme bunky a vykonávajú funkciu syntézy proteínov. Ribozóm obsahuje 60 % RNA a 40 % bielkovín. Počet ribozómov v bunke dosahuje 10 000. Spojením ribozómy vytvárajú polyzómy.

Inklúzie sú granule obsahujúce rôzne rezervné živiny: škrob, glykogén, tuk, volutín. Nachádzajú sa v cytoplazme.

Bakteriálne bunky tvoria počas svojho života ochranné organely – kapsuly a spóry.

Kapsula- vonkajšia zhutnená mukózna vrstva priliehajúca k bunkovej stene. Ide o ochranný orgán, ktorý sa objavuje u niektorých baktérií, keď vstupujú do tela ľudí a zvierat. Kapsula chráni mikroorganizmus pred ochrannými faktormi tela (pôvodcami zápalu pľúc a antraxu). Niektoré mikroorganizmy majú trvalé puzdro (Klebsiella).

Kontroverzia nachádza sa len v tyčinkovitých baktériách. Vznikajú pri vstupe mikroorganizmu nepriaznivé podmienky vonkajšie prostredie (akcia vysoké teploty, vysychanie, zmena pH, pokles množstva živín v médiu a pod.). Spóry sa nachádzajú vo vnútri bakteriálnej bunky a predstavujú zhutnenú oblasť cytoplazmy s nukleoidom pokrytú vlastnou hustou membránou. Autor: chemické zloženie od vegetatívnych buniek sa líšia malým množstvom vody, zvýšeným obsahom lipidov a vápenatých solí, čo prispieva k vysokej odolnosti spór. Sporulácia sa vyskytuje v priebehu 18-20 hodín; Keď sa mikroorganizmus dostane do priaznivých podmienok, spóra v priebehu 4-5 hodín vyklíči do vegetatívnej formy. V bakteriálnej bunke sa tvorí iba jedna spóra, preto spóry nie sú reprodukčné orgány, ale slúžia na prežitie v nepriaznivých podmienkach.

Aeróbne baktérie tvoriace spóry sa nazývajú bacily a anaeróbne baktérie sa nazývajú klostrídie.

Spóry sa líšia tvarom, veľkosťou a umiestnením v bunke. Môžu byť umiestnené centrálne, subterminálne a terminálne (obr. 6). U pôvodcu antraxu je spóra umiestnená centrálne, jej veľkosť nepresahuje priemer bunky. Spóra pôvodcu botulizmu sa nachádza bližšie ku koncu bunky - subterminálu a presahuje šírku bunky. U pôvodcu tetanu sa zaoblená spóra nachádza na konci bunky - terminálne a výrazne presahuje šírku bunky.

Flagella- orgány pohybu, charakteristické pre tyčinkovité baktérie. Ide o tenké vláknité fibrily pozostávajúce z proteínu - bičíka. Ich dĺžka výrazne presahuje dĺžku bakteriálnej bunky. Bičíky sa rozprestierajú od bazálneho tela umiestneného v cytoplazme a siahajú až k povrchu bunky. Ich prítomnosť sa dá zistiť stanovením pohyblivosti buniek pod mikroskopom v polokvapaline živné médium alebo pri maľovaní špeciálnymi metódami. Ultraštruktúra bičíkov bola študovaná pod elektrónovým mikroskopom. Na základe lokalizácie bičíkov sa baktérie delia do skupín (pozri obr. 6): monotrichné - s jedným bičíkom (pôvodca cholery); amfitrichné - so zväzkami alebo jednoduchými bičíkmi na oboch koncoch bunky (spirilla); lophotrichs - so zväzkom bičíkov na jednom konci bunky (fekálne alkalické látky); peritrichózne - bičíky sú umiestnené po celom povrchu bunky (črevné baktérie). Rýchlosť pohybu baktérií závisí od počtu a umiestnenia bičíkov (najaktívnejšie sú monotrichy), od veku baktérií a vplyvu faktorov prostredia.

Pili alebo fimbrie- klky nachádzajúce sa na povrchu bakteriálnych buniek. Sú kratšie a tenšie ako bičíky a majú tiež špirálovitú štruktúru. Pili sú vyrobené z proteínu nazývaného pilin. Niektoré pili (niekoľko stoviek) slúžia na prichytenie baktérií k živočíšnym a ľudským bunkám, zatiaľ čo iné (jediné) sú spojené s prenosom genetického materiálu z bunky do bunky.

Mykoplazmy

Mykoplazmy sú bunky, ktoré nemajú bunkovú stenu, ale sú obklopené trojvrstvovou lipoproteínovou cytoplazmatickou membránou. Mykoplazmy môžu byť sférické, oválne, vo forme nití a hviezd. Podľa Bergiho klasifikácie sa mykoplazmy identifikujú v samostatná skupina. V súčasnosti sa týmto mikroorganizmom venuje zvýšená pozornosť ako pôvodcom zápalových ochorení. Ich veľkosti sa líšia: od niekoľkých mikrometrov po 125-150 nm. Malé mykoplazmy prechádzajú cez bakteriálne filtre a nazývajú sa filtrovateľné formy.

Spirochety

Spirochety (pozri obr. 52) (z lat. speira - ohyb, chaite - vlas) sú tenké, stočené, pohyblivé jednobunkové organizmy s veľkosťou od 5 do 500 mikrónov na dĺžku a 0,3 - 0,75 mikrónov na šírku. S prvokmi majú spoločné ich spôsob pohybu kontrakciou vnútorného osového vlákna, pozostávajúceho zo zväzku fibríl. Charakter pohybu spirochét je odlišný: translačný, rotačný, ohybový, vlnový. Zvyšok bunkovej štruktúry je typický pre baktérie. Niektoré spirochéty sú slabo zafarbené anilínovými farbivami. Spirochety sa delia na rody podľa počtu a tvaru kučeraviek vlákna a jeho zakončenia. Okrem saprofytických foriem, ktoré sú bežné v prírode a ľudskom tele, medzi spirochéty existujú aj patogénne - pôvodcovia syfilisu a iných chorôb.

Rickettsia

Vírusy

Medzi vírusmi existuje skupina fágov (z lat. phagos - požierajúci), ktoré spôsobujú lýzu (deštrukciu) buniek mikroorganizmov. Hoci si fágy zachovávajú vlastnosti a zloženie vlastné vírusom, líšia sa štruktúrou viriónu (pozri kapitolu 8). Nespôsobujú choroby u ľudí ani zvierat.

Kontrolné otázky

1. Povedzte nám o klasifikácii mikroorganizmov.

2. Vymenujte hlavné vlastnosti zástupcov ríše prokaryotov.

3. Vymenujte a charakterizujte hlavné formy baktérií.

4. Vymenujte hlavné organely bunky a ich účel.

5. Stručne popíšte hlavné skupiny baktérií a vírusov.

Štúdium morfológie mikroorganizmov

Na štúdium morfológie mikroorganizmov sa používa mikroskopická výskumná metóda. Dôležitou podmienkou úspešného použitia tejto metódy je správna príprava náteru z testovaného materiálu alebo bakteriálnej kultúry. Kultúry sú mikroorganizmy pestované na živných pôdach v laboratórnych podmienkach.

Technika prípravy náteru

Aby ste mohli pracovať, musíte mať čisté a odmastené sklíčka a krycie sklíčka. Nové poháre sa varia 15-20 minút v 2-5% roztoku sódy alebo mydlovej vody, opláchnu sa vodou a vložia sa do slabej kyseliny chlorovodíkovej, potom sa dôkladne umyjú vodou.

Použité poháre, ktoré sú znečistené farbivami alebo imerzným olejom, je možné ošetriť dvoma spôsobmi: 1) ponorte na 2 hodiny do koncentrovanej kyseliny sírovej alebo zmesi chrómu a potom dôkladne opláchnite; 2) varte 30-40 minút v 5% roztoku sódy alebo zásady. Neošetrené sklo je možné odmastiť tak, že ho pretriete mydlom a potom ho očistíte suchou handričkou.

Pozor! Ak je sklo dobre odmastené, kvapka vody sa naň rovnomerne rozprestrie bez toho, aby sa rozpadla na malé kvapky.

Poháre skladujte v nádobách so zabrúsenými zátkami v Nikiforovovej zmesi (rovnaké objemy alkoholu a éteru) alebo v 96 % alkohole. Okuliare sa z roztokov vyberú pomocou pinzety.

Pozor! Pri práci držte okraje skla prstami.

Materiál na výskum sa aplikuje na podložné sklíčko pomocou bakteriálnej slučky, ihly alebo Pasteurovej pipety. Najčastejšie sa používa bakteriálna slučka (obr. 7), vyrobená z platinovej alebo nichrómovej nite dĺžky 5-6 cm.Slučka je upevnená v držiaku slučky alebo priletovaná do sklenenej tyčinky. Koniec drôtu je ohnutý do krúžku s rozmermi 1×1,5 alebo 2×3 mikróny.

Pozor! Správne pripravená slučka po ponorení do vody a jej vybratí si zachová vodný film.

Pred prípravou náteru pracovná časť Slučky sa spaľujú v plameni horáka vo vertikálnej polohe: najprv samotná slučka a potom kovová tyč. Táto manipulácia sa vykonáva po dokončení výsevu.

Príprava náteru z kultúry pestovanej v tekutom živnom médiu. Odmastené sklíčko sa spáli v plameni horáka a ochladí. Kultúra sa aplikuje na podložné sklíčko umiestnené na stojane (Petriho miska, statív). Kultivačná skúmavka sa drží palcom a ukazovákom ľavej ruky. Slučka sa drží v pravej ruke. Bez uvoľnenia slučky použite malý prst pravá ruka Stlačte zátku na dlaň a opatrne ju vyberte zo skúmavky. Pohyby by mali byť plynulé a pokojné. Hrdlo skúmavky sa spáli v plameni horáka. Vložte slučku do skúmavky. Ochlaďte slučku proti stene skúmavky a potom ju ponorte do kultúry. Odstráňte slučku bez toho, aby ste sa dotkli stien skúmavky. Po prechode cez plameň horáka zátku zatvorte. Umiestnite skúmavku do stojana. Naneste kultúru na podložné sklíčko pomocou slučky a rovnomerne ju rozdeľte krúživými pohybmi. Slučka sa potom spáli cez plameň horáka. Náter sa nechá zaschnúť.

Pozor! Náter by mal byť rovnomerne rozotretý, tenký a malý (veľkosť asi ako dvojkopecká minca).

Príprava náteru z kultúry pestovanej na pevnom živnom médiu. Na pripravené sklíčko sa pomocou Pasteurovej pipety alebo slučky nanesie kvapka izotonického roztoku chloridu sodného (0,9 %). Kultúra sa opatrne vyberie slučkou z agaru v skúmavke alebo Petriho miske a emulguje sa v kvapke na skle. Pripravený náter by mal byť jednotný a nie hustý. Keď zaschne, na sklíčku zostane slabý povlak.

Príprava náteru z hnisu alebo spúta. Materiál sa odoberie sterilnou pipetou alebo slučkou a aplikuje sa do stredu sklíčka. Prvé zakryte druhým sklíčkom tak, aby tretina prvého a druhého sklíčka zostala voľná. Sklo sa silou roztlačí. Získajte dva veľké nátery.

Príprava krvného náteru. Kvapka krvi sa nanesie na podložné sklíčko vo vzdialenosti jednej tretiny od ľavého okraja. Potom sa okrajom špeciálne brúseného skla nakloneného pod uhlom 45° dotknú kvapky krvi. Tlačením lešteného skla na predmet ho posúvajú dopredu. Správne pripravený náter má žltkastú farbu a je priesvitný.

Príprava sterov odtlačkov prstov z vnútorné orgány mŕtvoly a potravinárske výrobky pevnej konzistencie. Povrch orgánu alebo potravinového produktu sa kauterizuje horúcim skalpelom a z tejto oblasti sa vyreže kúsok materiálu. Pomocou pinzety opatrne uchopte tento kus a dotknite sa rezaným povrchom podložného skla na dvoch alebo troch miestach, pričom urobte sériu ťahov odtlačkom prsta.

Sušenie náteru

Náter sa suší na vzduchu pri izbovej teplote. Ak je to potrebné, môžete ho vysušiť v blízkosti plameňa horáka tak, že palcom a ukazovákom podržíte pohár vodorovne za okraje a ťahom nahor.

Pozor! Pri vysokých teplotách môže dôjsť k narušeniu bunkovej štruktúry.

Upevnenie rozmazania

Nátery sa fixujú po úplnom vyschnutí, aby sa: 1) fixovali mikroorganizmy na skle; 2) neutralizovať materiál; 3) usmrtené mikroorganizmy lepšie vnímajú farbu. Fixovaný náter sa nazýva prípravok.

Spôsoby fixácie. 1. Fyzikálne - v plameni horáka: sklo sa odoberie pinzetou alebo palcom a ukazovákom a trikrát prechádza hornou časťou plameňa horáka po dobu 6 s.

2. Chemické - v kvapaline: bunkové elementy v krvných náteroch a náteroch odtlačkov prstov sú vystavené vysokým teplotám zničené, preto sú ošetrené jednou z fixačných kvapalín: a) metylalkohol - 5 minút; b) etylalkohol - 10 minút; c) Nikiforovova zmes - 10-15 minút; d) acetón - 5 min; e) výpary kyseliny a formaldehydu - niekoľko sekúnd.

Farbenie prípravkov

Po fixácii sa prípravok začne farbiť.

Farbenie prípravkov sa vykonáva na špeciálne vybavenom stole pokrytom linoleom, plastom, sklom atď. Na stole je potrebná nádoba s destilovanou vodou; stojan vyrobený z dvoch rúrok alebo tyčiniek spojených gumovými rúrkami na oboch stranách (na umiestnenie liekov); pinzeta, valce, pipety, filtračný papier, súprava farbív, nádoba na ich vypúšťanie. Maliarsky stôl by mal byť umiestnený v blízkosti vodovodného kohútika.

Vzťah mikroorganizmov k farbivám sa nazýva ich farbiace vlastnosti. Anilínové farbivá sú široko používané v mikrobiológii. Väčšina mikroorganizmov lepšie vníma základné farbivá.

Najčastejšie používané farbivá sú: červená (základný fuchsín, kyslý fuchsín, konžská červeň, neutrálna červená); modrá (metylén a toluidín); fialová (encián, metyl, kryštalická); hnedo-žltá (vesuvín, chryzoidín); zelená (diamant, malachit).

Všetky farbivá sa vyrábajú vo forme amorfných alebo kryštalických práškov. Z nich sa pripravujú nasýtené alkoholové a fenolové roztoky a potom sa na prácu používajú vodno-alkoholické alebo vodno-fenolové roztoky farbív. Ak sa na farbenie používajú koncentrované roztoky farbív, prípravok sa najskôr prekryje filtračným papierom, na ktorý sa nanesie farbivo. V tomto prípade na papieri zostanú kúsky farbiva.

Pozor! Pipetou sa nanesie kvapka farbiva tak, aby pokryla celý prípravok.

Recepty na farbivá

1. Nasýtené alkoholové roztoky (počiatočné):

Farbivo - 1 g alkoholu 96% - 10 ml

Zmes sa na niekoľko dní umiestni do termostatu, kým sa úplne nerozpustí. Denne pretrepať. Uchovávajte vo fľašiach so zabrúsenými zátkami.

2. Ziehlov karbolický fuchsín (na farbenie acidorezistentných mikroorganizmov, spór a kapsúl):

Nasýtený alkoholový roztok zásaditého fuchsínu - 10 ml roztoku kyseliny karbolovej 5% - 90 ml

Pozor! Kyselina karbolová sa naleje do farbiva a nie naopak.

Zmes sa niekoľko minút intenzívne pretrepáva, prefiltruje a naleje do zásobnej fľaše.

3. Pfeiffer fuchsin (pre Gramovo farbenie a jednoduchú metódu farbenia):

Fuchsina Tsilya - 1 ml destilovaná voda - 9 ml

Farbivo sa pripravuje bezprostredne pred použitím.

4. Karbolická genciánová violeť (pre Gramovo farbenie):

nasýtený alkoholový roztok

genciánová violeť - 10 ml

kyselina karbolová 5% - 100 ml

Roztoky sa zmiešajú a prefiltrujú cez papierový filter.

5. Lugolov roztok (na farbenie podľa Grama a škrobové činidlo):

Jodid draselný - 2 g kryštalického jódu - 1 g destilovanej vody - 10 ml

Zmes sa umiestni do fľaše z matného skla, dobre sa uzavrie a umiestni sa na jeden deň do termostatu, potom sa pridá 300 ml destilovanej vody.

6. Alkalický roztok Lefflerovej metylénovej modrej:

Nasýtený alkoholový roztok metylénovej modrej - 30 ml roztoku hydroxidu draselného 1% - 1 ml destilovanej vody - 100 ml

7. Papiere podľa Sineva (pre Gramovo farbenie):

1% alkoholový roztok kryštálovej violeti

Prúžky filtračného papiera sa namočia do roztoku a vysušia sa.

Metódy farbenia sú rozdelené na indikatívne (jednoduché) a diferenciálne (komplexné), odhaľujúce chemické a štrukturálne vlastnosti bakteriálnej bunky.

Jednoduchá metóda lakovania

Vzorka sa umiestni na farbiaci stojan tak, aby skúmaný materiál smeroval nahor. Pipetou sa na ňu aplikuje roztok farbiva. Po uplynutí stanoveného času sa farbivo opatrne vyleje, prípravok sa premyje vodou a vysuší filtračným papierom. O jednoduchá metóda použite jedno farbivo. Prípravok sa farbí metylénovou modrou a Lefflerovou alkalickou modrou počas 3-5 minút a Pfeifferovým fuchsínom počas 1-2 minút (pozri obr. 4).

Na zafarbený a vysušený prípravok sa nanesie kvapka imerzného oleja a

Komplexné metódy lakovania

Gramovo farbenie (univerzálna metóda). Najbežnejšou metódou diferenciálneho farbenia je Gramovo farbenie.

V závislosti od výsledkov farbenia sú všetky mikroorganizmy rozdelené do dvoch skupín - grampozitívne a gramnegatívne.

Grampozitívne baktérie obsahujú vo svojej bunkovej stene horečnatú soľ RNA, ktorá tvorí komplexnú zlúčeninu s jódom a zásaditým farbivom (encián, metyl alebo kryštálová violeť). Tento komplex alkohol nezničí a baktérie si zachovajú fialovú farbu.

Gramnegatívne baktérie nie sú schopné udržať hlavné farbivo, pretože neobsahujú horčíkovú soľ RNA. Pod vplyvom alkoholu sa farbivo vymyje, bunky sa odfarbia a zafarbia do červena dodatočným farbivom (muchsin).

1. Na prípravok podľa Sineva položte kúsok papiera a naneste niekoľko kvapiek vody alebo roztoku genciánovej violete. Maľujte 1-2 minúty. Odstráňte papier alebo vypustite farbivo.

2. Bez oplachovania vodou nanášajte Lugolov roztok, kým nesčernie (1 min), potom sa farbivo vypustí.

3. Bez oplachovania vodou aplikujte 96% alkohol, kým sa farbivo neodstráni (30-60 s). Drogu môžete ponoriť do pohára alkoholu na 1-2 sekundy.

4. Prípravok umyte vodou.

5. Dokončite fuchsínom Pfeiffer na 3 minúty, umyte vodou a vysušte.

Mikroskopia pomocou imerzného systému.

Farbivo Ziehl-Neelsen (pre acidorezistentné baktérie). Táto metóda sa používa na identifikáciu baktérií tuberkulózy a lepry, ktoré majú v bunkovej membráne veľké množstvo lipidov, voskov a hydroxykyselín. Baktérie sú odolné voči kyselinám, zásadám a alkoholu. Na zvýšenie priepustnosti bunkovej steny sa prvá fáza farbenia uskutočňuje zahrievaním.

1. Fixovaný prípravok sa prekryje filtračným papierom a nanesie sa Ziehl fuchsin. Držaním pohára pinzetou sa liek zahrieva nad plameňom horáka, kým sa neuvoľnia výpary. Pridajte novú dávku farbiva a zahrejte ešte 2 krát. Po vychladnutí odstráňte papier a prípravok umyte vodou.

2. Prípravok sa odfarbí 5% roztokom kyseliny sírovej, ponorením 2-3 krát do roztoku alebo vyliatím kyseliny na sklo, potom sa niekoľkokrát premyje vodou.

3. Farbte vodno-alkoholovým roztokom metylénovej modrej 3-5 minút, umyte vodou a vysušte.

Mikroskopia pomocou imerzného systému.

Kyslostále baktérie sú sfarbené do červena, zvyšok do modra (pozri obr. 4).

Farbenie podľa Ozheshka (detekcia spór). 1. Nalejte niekoľko kvapiek 0,5% roztoku kyseliny chlorovodíkovej na vzduchom vysušenú vrstvu a zahrievajte, kým sa nevytvorí para. Droga sa suší a fixuje nad plameňom.

2. Farbenie podľa Ziehl-Neelsenovej metódy. Kyselinostále spóry sú zafarbené ružovo-červeno a bakteriálna bunka je modrá (pozri obr. 4).

Burri-Hinsovo farbenie (detekcia kapsuly). Táto metóda sa nazýva negatívna, pretože pozadie prípravku a bakteriálna bunka sú zafarbené, ale kapsula zostáva nezafarbená.

1. Na podložné sklíčko sa nanesie kvapka čierneho atramentu zriedeného 10-krát. K tomu sa pridáva kvapka kultúry. Pomocou okraja brúsneho pohára sa urobí náter, rovnako ako krvný náter, a vysuší sa.

2. Pevné chemicky alkohol alebo sublimát. Opatrne opláchnite vodou.

3. Farbenie s Pfeiffer fuchsin po dobu 3-5 minút. Dôkladne umyte a vysušte na vzduchu.

Pozor! Nepoužívajte filtračný papier, aby nedošlo k poškodeniu prípravku.

Mikroskopia pomocou imerzného systému. Pozadie prípravku je čierne, bunky červené, kapsuly nefarbené (pozri obr. 4).

Intravitálne sfarbenie mikroorganizmov

Na štúdium živej kultúry sa najčastejšie používa metylénová modrá a iné farbivá. veľké riedenia(1:10 000). Kvapka testovaného materiálu sa zmieša na podložnom sklíčku s kvapkou farbiva a prikryje sa krycím sklíčkom. Mikroskopia s použitím 40× objektívu.

Štúdium mobility mikroorganizmov

Na výskum sa používa kultúra baktérií pestovaná v tekutom živnom médiu alebo suspenzia baktérií v izotonickom roztoku chloridu sodného.

Metóda drvenej kvapky. Kvapka kultúry sa napipetuje na podložné sklíčko a prikryje sa krycím sklíčkom. Aby sa zabránilo tvorbe vzduchových bublín, krycie sklo sa privedie okrajom k okraju kvapky a prudko sa spustí. Na ochranu lieku pred vysychaním sa umiestni do vlhkej komory.

Mokrá komora je Petriho miska s vlhkým filtračným papierom na dne. Na papier sa položia dve zápalky a na ne sa položí droga. Pohár prikryte viečkom.

Mikroskopia pri 40-násobnom zväčšení objektívu v tmavom poli (pozri kapitolu 2).

Metóda závesnej kvapky(obr. 8). Na prípravu lieku potrebujete pohár s otvorom, krycie sklo a vazelínu. Okraje otvoru sú pokryté tenkou vrstvou vazelíny.

Na krycie sklíčko sa nanesie kvapka kultúry. Potom opatrne prikryte krycie sklíčko pohárom s otvorom tak, aby bola kvapka v strede. Nalepené sklíčka sa rýchlo prevrátia krycím sklom nahor. Kvapka sa uchováva v zapečatenej komore a uchováva sa na dlhú dobu. Pri mikroskopii sa najskôr nájde okraj kvapky pri malom zväčšení (8×) a potom sa preparát skúma pri veľkom zväčšení.

Kontrolné otázky

1. Ako pripraviť bakteriálnu slučku?

2. Vymenujte účely a spôsoby fixácie ťahov.

3. Vymenujte hlavné farbivá.

4. Aké metódy sa používajú na štúdium mobility mikroorganizmov?

Cvičenie

1. Vezmite hotové prípravky, preštudujte si ich a načrtnite hlavné formy mikroorganizmov.

2. Pripravte nátery z rôznych materiálov (kultúra, hnis, krv, odtlačkové nátery).

3. Prípravky vyfarbite komplexné metódy(podľa Grama, Ziehl - Nielsen, Ozheshko, Burri - Gins).

Prokaryoty sa líšia od eukaryot v niekoľkých základných charakteristikách.

1. Neprítomnosť skutočného diferencovaného jadra (jadrovej membrány).

2. Nedostatok vyvinutého endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu.

3. Absencia mitochondrií, chloroplastov, lyzozómov.

4. Neschopnosť endocytózy (zachytenie čiastočiek potravy).

5. Bunkové delenie nie je spojené s cyklickými zmenami v bunkovej štruktúre.

6. Výrazne menšie veľkosti (zvyčajne). Väčšina baktérií má veľkosť 0,5-0,8 mikrometra ( um) x 2-3 mikróny.

Na základe ich tvaru sa rozlišujú nasledujúce hlavné skupiny mikroorganizmov.

1. Guľovité alebo koky (z gréčtiny - zrno).

2. Tyčinkový.

3. Krimpované.

4. Závitovité.

Kokoidné baktérie (koky) podľa povahy vzťahu po rozdelení sú rozdelené do niekoľkých možností.

1.Mikrokoky. Bunky sú umiestnené samostatne. Sú súčasťou normálnej mikroflóry a nachádzajú sa vo vonkajšom prostredí. Nespôsobujú choroby u ľudí.

2.Diplokoky. Delenie týchto mikroorganizmov prebieha v jednej rovine, vytvárajú sa páry buniek. Medzi diplokoky je veľa patogénnych mikroorganizmov - gonokok, meningokok, pneumokok.

3.Streptokoky. Delenie sa vykonáva v jednej rovine, násobiace sa bunky udržiavajú spojenie (nerozchádzajú sa), tvoria reťazce. Existuje veľa patogénnych mikroorganizmov, ktoré spôsobujú bolesť hrdla, šarlach a hnisavé zápalové procesy.

4.tetrakoky. Delenie v dvoch na seba kolmých rovinách so vznikom tetrád (t.j. štyroch buniek). Nemajú medicínsky význam.

5.Sarcins. Delenie v troch na seba kolmých rovinách tvoriacich balíky (balíky) s 8, 16 alebo viac článkami. Často sa nachádza vo vzduchu.

6.Staphylococcus(z latinčiny - strapec hrozna). Náhodne sa delia v rôznych rovinách a vytvárajú zhluky pripomínajúce strapce hrozna. Spôsobujú množstvo chorôb, predovšetkým hnisavých-zápalových.

Tyčinkové mikroorganizmy.

1. Baktérie sú tyčinky, ktoré netvoria spóry.

2. Bacily sú aeróbne mikróby tvoriace spóry. Priemer spóry zvyčajne nepresahuje veľkosť („šírku“) bunky (endospóry).

3. Klostrídie sú anaeróbne mikróby tvoriace spóry. Priemer spóry je väčší ako priemer (priemer) vegetatívnej bunky, čo spôsobuje, že bunka pripomína vreteno alebo tenisovú raketu.

Treba mať na pamäti, že výraz „baktérie“ sa často používa na označenie všetkých prokaryotických mikróbov. V užšom (morfologickom) zmysle sú baktérie tyčinkovité formy prokaryotov, ktoré nemajú spóry.

Skrútené formy mikroorganizmov.

1. Vibrios a campylobacters – majú jeden ohyb, môžu byť v tvare čiarky, krátkej kučery.

2.Spirillas - majú 2-3 kučery.

3. Spirochety – majú rôzny počet cezlenov, axostyle – súbor fibríl, špecifický vzor pohybu a štruktúrne znaky (najmä koncové úseky) pre rôznych zástupcov. Z veľkého počtu spirochét majú najväčší medicínsky význam zástupcovia troch rodov - Borrelia, Treponema, Leptospira.

Charakteristika morfológie rickettsie, chlamýdií, mykoplaziem, bližšia charakteristika vibrií a spirochét bude uvedená v príslušných častiach súkromnej mikrobiológie.

Túto časť uzatvárame krátkym popisom (kľúčom) na charakterizáciu hlavných rodov mikroorganizmov medicínskeho významu na základe kritérií používaných pri Bergeyho identifikácii baktérií.

Tabuľka. Kľúč k hlavným skupinám baktérií

Hlavné skupiny baktérií | Rod baktérií

1.Ohýbanie baktérií s tenkými stenami, mobilné

výkon je zabezpečený posuvným - posuvný-

živé baktérie

2.Ohybové baktérie s tenkými stenami, pohyblivé - Treponema

je spojená s prítomnosťou axiálneho vlákna spirochéty Borrelia, Leptospira

3. Pevné baktérie s hrubými stenami, nepohyblivé

ny alebo mobilné vďaka flagella - eubaktérie

A. Mycéliové formy Mycobacterium, Actino-

myces, Nocardia, Strep-

B. Jednoduché jednobunkovce

2/voľné bývanie

A. gram-pozitívne:

koky Streptococcus, Staphy-

tyčinky netvoriace spóry Corynebacterium, Lis-

teria, Erysipelothrix

spórotvorné tyčinky

vrátane obligátne aeróby Bacillus

vrátane obligátne anaeróby Clostridium

b. gram negatívny:

koky Neisseria

nekoliformné baktérie

vrátane Spirillum v tvare špirály

vrátane rovné, veľmi malé tyčinky Pasteurella, Brucella,

Yersinia, Francisella,

Haemophilus, Borde-

coli

vrátane fakultatívne anaeróby Escherichia, Salmone-

lla, Shigella, Klebsiel-

la, Proteus, Vibrio

vrátane obligátne aeróby Pseudomonas

vrátane obligátne anaeróby Bacteroides, Fuso-

4. Bez bunkových stien Mycoplasma, Močovina-