3. 1)Структура бактериальной клетки.

Бактериальная клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями и ядерного аппарата, называемого нуклеоидом. Имеются другие структуры: мезосома, хроматофоры, тилакоиды, вакуоли, включения полисахаридов, жировые капельки, капсула (микрокапсула, слизь), жгутики, пили. Некоторые бактерии способны образовывать споры. Структуру и морфологию бактерий изучают с помощью различных методов микроскопии: световой, фазово-контрастной, интерференционной, темнопольной, люминесцентной и электронной.

2)Строение и функция обязательных структур. Микроорганизмы относятся к царству прокариот: отсутствие ядерной мембраны, слабо развитая ЭПС, нет митохондрий, хлоропластов, нет КГ, не обладают эндоцитозом. Ядерное вещество представлено 1 хромосомой. Она двухнитчатая, кольцевидной формы молекулы ДНК. Ядерный материал сосредоточен в центральной части и имеет видфиломентозных образований. Цитоплазма имеет вид зернистого образования, куда входят различные вакуоли, рибосомы, гликоген, крахмал, зерна волютина (питательный запас).

ЦПМ состоит из 3 слоев, выполняет барьерную функцию, поддерживает осмотическое давление в клетке, способствует переходу питательных веществ внутрь клетки и выходу продуктов обмена веществ во внешнюю среду. Клеточная стенка у разных видов микроорганизмов различна по строению. В состав ее входит редкий гетерополимер- пептидогликан- у разных микроорганизмов он имеет различную толщину, на чем основан один из основных методов окраски- по Граму. В соответствии с окрашиванием микроорганизмы делятся на 2 группы: грам положительные и грам отрицательные. У Гр+ микроорганизмов в составе клеточной стенки- большое количество пептидогликана, он многослойный, на его долю приходится 80% от химического состава клеточной стенки. У Гр- пептидогликана всего 10% и он однослойный. Тейхоевые кислоты в стенке Гр+ имеются, у Гр- их нет. За счет этих 2 компонентов микроорганизмы окрашиваытся разно: Гр+- в синий цвет(удерживают генциан виолет). Гр- окрашиваются фуксином в красный цвет. Отношение к окраске - это тинкториальные свойства.

Клеточная стенка - это необязательный структурный элемент. Ее не имеют микоплазмы, L-формы микроорганизмов. L-формы образуются из обычных микроорганизмов, которые по ряду причин теряют клеточную стенку. Без клеточной стенки микроб более уязвим к факторам окружающей среды.

ЦПМ имеет специфические выпячивания внутрь цитоплазмы – мезосомы. Они делятся на центральные и латеральные. Мезосомы способны соединяться с ДНК и участвовать в делении бактериальной клетки- растаскивают нити ДНК по полюсам.

Многие микроорганизмы имеют капсулу, она состоит из скопления слизистого материала и выполняет защитную функцию. У патогенных микроорганизмов капсула образуется только внутри макроорганизма, она является фактором патогенности, препятствует фагоцитозу, доступу к микробу антител, бактериофагов. Капсула не окрашивается обычными красителями, только по Гимсу- Бурри. Препарат смешивают с черной тушью, которая образует темный фон, затем окрашивают фуксином.

Жгутики являются органами передвижения. Они крепятся к внутренней поверхности ЦПМ, имеют нитевидную форму. 1 жгутик- это монотрихий, жгутики по периметру - перетрих. Жгутики очень тонки, окрашиваются по Морозову - искусственно увеличиваются размеры жгутиков. Так же этот метод окраски используется для окраски особо крупных микроорганизмов - обработка кислотой, жгутики разрыхляются, увеличиваются в размерах, обрабатывают танином (закрепляют), красят азото- кислым серебром.

Пили - очень тонкие образования. Пили- адгезии- это рецепторный аппарат, с их помощью клетка крепится к поверхности клеток макроорганизма. Секс-пили участвуют в конъюгации. Пили- адгезии выявляют с помощью специфических реакций- реакции бактериальной гемагглютинации

3) Простые и сложные методы окраски. При сложных методах окраски мазков применяют два–три различных по цвету красителя, что позволяет дифференцировать микробы и выявить некоторые нюансы в деталях их строения. К таким методам относят окраску по Граму, Цилю–Нельсену, Нейссеру, Бурри–Гинсу, Романовскому–Гимзе и некоторые другие.

При окраске по НЕЙССЕРУ гранулы ВОЛЮТИНА у дифтерийных коринебактерий окрашиваются в сине–черный, а бактерия – в желтый цвет. Мазок окрашивают: 1) 1 мин уксуснокислым метиленовым синим (метиленовый синий – 0,1 г, спирт – 2 мл, ледяная уксусная кислота – 5 мл, дистиллированная вода – 100 мл); 2) сливают краситель и мазок промывают водой; 3) на 20– 30 с наносят раствор Люголя; 4) 1 –3 мин окрашивают везувином (прокипяченная и отфильтрованная взвесь 2 г везувина в смеси 60 мл спирта и 40 мл дистиллированной воды).

Количественное содержание ПЕПТИДОГЛИКАНА, содержащегося в  стенке, определяет характер окраски бактерий и других прокариот по ГРАМУ. Те из них, которые содержат в клеточной стенке большое его количество (около 90 % пептидогликана), окрашиваются по Граму в сине–фиолетовый цвет и их называют грамположительными, все другие, содержащие в оболочке 5–20 % пептидогликана, – в розовый цвет и их называют грамотрицательными. Толщина слоя пептидогликана в клеточной стенке грамположительных бактерий в несколько раз больше, чем у грамотрицательных. Техника окраски по Граму: 1. Фиксированный мазок 1–2 мин окрашивают раствором генцианвиолета (генцианвиолет – 1 г, этанол 96 % – 10 мл, фенол кристаллический – 2 г, вода дистиллированная – 100 мл; по методу Синева его покрывают пропитанной тем же красителем полоской фильтровальной бумаги, которую смачивают 2–3 каплями воды). 2. Слив генцианвиолет (сняв полоску бумаги Синева), мазок 1 мин обрабатывают раствором Люголя и, не промывая водой, сливают его. 3. Обесцвечивают спиртом в течение 0,5 мин, промывают водой. 4. Окрашивают 1–2 мин фуксином Пфейффера. 5. Мазок ополаскивают водой и высушивают.

Для выявления грамположительных КИСЛОТО– И СПИРТОУСТОЙЧИВЫХ микобактерий туберкулеза и лепры, которые из–за большого количества в клеточных оболочках жировосковых веществ, миколовой кислоты и других оксикислот непроницаемы для разведенных растворов красителей, используют окраску по методу ЦИЛЯ – НИЛЬСЕНА. Окрашивание их по этому способу достигается при помощи концентрированного фенолового фуксина Циля с подогреванием над пламенем горелки до закипания и отхождения паров. Окрашенные с применением термокислотной обработки микобактерии не обесцвечиваются слабыми растворами минеральных кислот и этилового спирта. Техника окраски. 1. Фиксированный мазок покрывают полоской фильтровальной бумаги, на которую наносят фуксин Циля, и несколько раз подогревают над пламенем горелки до появления паров, подливая краситель, далее бумагу снимают и промывают водой. 2. Препарат обрабатывают (обесцвечивают) 5 % раствором серной кислоты и промывают водой. 3. На мазок наливают водно–спиртовой раствор метиленового синего, спустя 3–5 мин промывают водой и высушивают. Кислотоустойчивые бактерии окрашиваются в интенсивно красный цвет, остальные виды микробов, обесцвечивающиеся в процессе обработки препарата кислотой, – в светло–синий.

При необходимости дифференциации возбудителей лепры от микобактерии туберкулеза используют окраску мазков по методу Семеновича–Марциновского – микобактерии лепры окрашиваются в красный цвет, а микобактерии туберкулеза остаются неокрашенными.

Для обнаружения КАПСУЛ бактерий, плохо воспринимающих красители, используют метод БУРРИ–ГИНСА: в каплю туши, разведенной в 10 раз водой, вносят исследуемые бактерии и равномерно распределяют их петлей по предметному стеклу; мазок высушивают, фиксируют (наносят 2–3 капли спирта и сжигают его на стекле), окрашивают в течение 3–5 мин фуксином Пфейффера, промывают водой, высушивают; на темном фоне препарата капсулы видны в виде светлых ореолов вокруг красных бактерий.

О наличии ЖГУТИКОВ чаще всего судят по направленному характеру движения бактерий в раздавленной и висячей каплях. Но можно использовать и некоторые методы окраски, например по МОРОЗОВУ: 1) обработка препарата кислотой, при этом оболочки и жгутики разрыхляются; 2) закрепление разрыхленных структур танином; 3) обработка азотнокислым серебром, оно окутывает каждый жгутик и саму  толстым слоем, давая различные оттенки от жёлтого до тёмно-коричневого.

СПОРЫ. Эндоспоры бактерий выдерживают длительное кипячение, действие горячего воздуха (140–150°С) и химических дезинфицирующих веществ, многие годы сохраняются в почве, на растительности и предметах. Попадая в организм человека и животных, споры патогенных бактерий прорастают в материнские клетки за несколько часов.

Водным фуксином, водно–спиртовым метиленовым синим и по Граму эндоспоры не окрашиваются, так как их плотная многослойная оболочка непроницаема для обычных красителей. В мазках из патологических материалов, культур бацилл и клостридии, окрашенных простыми красителями, споры выглядят в виде бесцветных телец внутри окрашенных в соответствующий цвет вегетативных клеток или вне их. Окрашивать их можно по методу Циля–Нельсена, используя для обесцвечивания мазков после обработки их фуксином Циля не 5%, а 1% серную кислоту. При этом эндоспоры, так же как микобактерии туберкулеза, красятся в розовый цвет и будут хорошо видны на синем фоне бактерий. Для окрашивания спор можно использовать метод по ОЖЕШКО: 1) протравка оболочки споры горячей кислотой; 2) окраска по Цилю–Нильсену.

При исследовании морфологии паразитов крови (спирохеты – бледная трепонема, простейшие – малярийный плазмодий), а т/же ФЭ, используют окраску по РОМАНОВСКОМУ–ГИМЗА. Краска состоит из смеси азура, эозина и метиленовой сини. Окрашивает ЦИТОПЛАЦМУ в голубой, а ЯДРА в красно–фиолетовый цвет. Этот метод позволяет обнаружить различные цитологические детали.

Мазок для люминесцентной микроскопии готовят обычным образом, фиксируют в ацетоне и наносят на него флюорохром на 20–30 мин. Сделанный препарат промывают проточной водой, покрывают покровным стеклом и микроскопируют.

Простой способ окраски мазков производится водным фуксином Пфейффера и метиленовым синим Леффлера. Готовят водный фуксин из фенолового фуксина Циля, разводя его дистиллированной водой в соотношении 1:10. Состав РАСТВОРА ФУКСИНА ЦИЛЯ: основной фуксин – 1 г; спирт этиловый 96 % – 10 мл; фенол кристаллический – 5 г; глицерин – несколько капель; вода дистиллированная – 100 мл.

Метиленовый синий Леффлера готовят, прибавляя к 30 мл насыщенного раствора метиленового синего (10 г метиленового синего в 100 мл 96 % этилового спирта) 1 мл 1% NaOH или KOH и 100 мл дистиллированной воды.

После окрашивания красители сливают, препарат промывают водой и высушивают между листками фильтровальной бумаги. На сухой мазок наносят каплю масла и микроскопируют с использованием иммерсионного объектива оптического микроскопа. Способность микробов воспринимать красители называется тинкториальными свойствами.

При окраске щелочным метиленовым синим по Леффлеру (3–5 мин) гранулы волютина у дифтерийных коринебактерий приобретают темно–синий, а палочка – голубой цвет

4)Техника и сущность окраски по Граму, её значение. Окраска по Граму относится к сложному способу окраски, когда на мазок воздействуют двумя красителями, из которых один является основны́м, а другой — дополнительным. Кроме красящих веществ при сложных способах окраски применяют обесцвечивающие вещества: спирт, кислоты и др.

Для окраски по Граму чаще используют анилиновые красители трифенилметановой группы: генциановый, метиловый фиолетовый или кристаллвиолет. Грамположительные Грам (+) микроорганизмы дают прочное соединение с указанными красителями и йодом. При этом они не обесцвечиваются при воздействии на них спиртом, вследствие чего при дополнительной окраске фуксином Грам (+) микроорганизмы не изменяют первоначально принятый фиолетовый цвет.

Грамотрицательные Грам (−) микроорганизмы образуют с основными красителями и йодом легко разрушающееся под действием спирта соединение. В результате микробы обесцвечиваются, а затем окрашиваются фуксином, приобретая красный цвет.

Окраска по Граму имеет большое значение в систематике бактерий, а также для микробиологической диагностики инфекционных заболеваний.