Строение

По типу соединения, служащего донором электронов:

• органотрофы – органические вещества;

• литотрофы – неорганические вещества.

По источнику углерода:

• автотрофы – углекислый газ;

• гетеротрофы – органические вещества.

В зависимости от способности усваивать органические или не­органические источники углерода и азота микроорганизмы делятся на две группы - аутотрофов и гетеротрофов.

Аутотрофы (греч. autos - сам, trophic - питающийся) получают уг­лерод из углекислоты (СО₂) или ее солей. Из простых неорганических соединений они синтезируют белки, жиры, углеводы, ферменты.

Гетеротрофы (греч. heteros - другой, trophic - питающийся) исполь­зуют сложные органические соединения, такие как углеводы, спирты, аминокислоты, органические кислоты. Среди гетеротрофных микро­организмов различают сапрофитов (греч. sapros - гнилой, phyton - рас­тение) и паразитов. Сапрофиты используют мертвые органические соединения. Они широко распространены в природе, разлагают органи­ческие вещества, отбросы, участвуя таким образом в санитарной очи­стке окружающей среды. Паразиты живут и размножаются в тканях человека, животных, растений.

Микробы могут изменять свой тип питания с паразитического на сапрофитный. Их можно культивировать вне организма, на пита­тельных средах. Среди прокариотов исключение составляют риккетсии и хламидии, которые могут жить только в живых клетках хозяина. Их называют строгими, или облигатными паразитами (лат. obligatus - обязательный). Облигатными паразитами являются также все вирусы.

В зависимости от источников энергии и природы доноров микроорганизмы подразделяют на фототрофы (фотосинтезирующие), способные использовать солнечную энергию, и хемотрофы(хемосинтезирующие), получающие энергию за счет окислительно – восстановительных реакций. К фототрофам относятся исключительно сапрофитные микроорганизмы. В патологии человека ведущую роль играют хемосинтезирующие микроорганизмы.

В зависимости от природы доноров электронов хемотрофы подразделяются на хемолитотрофы (хемоавтотрофы) и хемоорганотрофы (хемогетеротрофы).

В зависимости от источников азота – прототрофы – микроорганизмы, способные синтезировать все необходимые им органические соединения (углеводы, АК и др.) из глюкозы и солей аммония. Ауксотрофы – микроорганизмы, не способные синтезировать какое – либо из указанных соединений. Они ассимилируют эти соединения и другие факторы роста в готовом виде из окружающей среды или организма хозяина.

13)Среды классифицируют по консистенции, составу, происхождению, назначению и загрязнённости материала.

При классификации питательных сред по консистенции питательные среды разделяют на плотные (твёрдые), полужидкие и жидкие.

При классификации питательных сред по составу выделяют белковые, безбелковые и минеральные среды.

При классификации питательных сред по происхождению среды разделяют на искусственные и естественные (природные).

Искусственные питательные среды для бактерий Искусственные среды разделяют на животные [например, мясопептонный агар (МПА) или мясопептонный бульон (МПБ)] и растительные (например, настои сена и соломы, отвары злаков, дрожжей или фруктов, пивное сусло и др.). Естественные среды для выращивания бактерий Естественные питательные среды могут содержать компоненты животного (например, кровь, сыворотка, жёлчь) или растительного (например, кусочки овощей и фруктов) происхождения.

По назначению выделяют консервирующие среды (для первичного посева и транспортировки), среды обогащения (для накопления определённой группы бактерий), среды для культивирования {универсальные простые, сложные специальные и для токсинообразования), среды дм выделения и накопления (консервирующие, обогащения и элективные) и среды для идентификации (дифференциальные и элективно-дифференциальные).

Классификации питательных сред по загрязнённости материала Если материал слабо загрязнён посторонней микрофлорой, то для выделения чистых культур применяют простые (по составу) среды. При обильной контаминации сапрофитами используют специальные или элективные (для отдельных видов), селективные (только для отдельных бактерий), дифференциально-диагностические (для облегчений идентификации) среды.

К простым средам относятся мясопептонный бульон, мясо­пептонный агар, мясопептонный желатин (МПЖ). Все простые питатель­ные среды готовят на мясной воде. Для ее приготовления мясо отде­ляют от жира и фасций, измельчают, заливают водой в соотношении 1:2 и кипятят в течение 30-60 мин. Затем фильтруют, доливают до перво­начального объема и стерилизуют при давлении 0,1 МПа в течение 30 мин.

Приготовление МПБ состоит в следующем. К 1 л мясной воды добавляют 1 % Пептона, 0,5 % Поваренной соли. Устанавливают реак­цию среды (рН 7,2-7,4), кипятят, фильтруют, разливают по колбам и стерилизуют при давлении 0,1 МПа 15-20 мин.

По консистенции питательные среды могут быть Жидкими, полу­жидкими и плотными. Для приготовления полужидких и плотных сред к МПБ добавляют агар (соответственно 0,2-0,3 и 2-3 %). Агар - это вещество, получаемое из морских водорослей. В его состав входят пектиновые вещества. Агар плавится при 90-100 °С и застывает при температуре ниже 45 "С. Как питательное вещество агар микроорга­низмами не используется.

При приготовлении МПА к мясопептонному бульону добавляю 2-3 % Агара, а при приготовлении МПЖ - к мясопептонному бульону добавляют пищевой желатин: 10-12 % - зимой, 18-20 % - летом.

Сложные (специальные) питательные среды готовят для культивирования микробов, которые не растут на обычных, простых средах. Например, яичную среду Петраньяни используют для выращивания туберкулезной палочки. В состав среды входят молоко, картофельная мука, пептон, яичный белок, 2 %-ный водный раствор малахитовой зелени.

К сложным питательным средам относятся дифференциально-диаг­ностические среды (Эндо, Плоскирева и др.), которые служат для отличия одних групп или видов микробов от других. Например, среда Эндо состоит из МПА, лактозы, фуксина основного, обесцвеченного щелочью. На этой среде кишечная палочка растет в виде темно-крас­ных колоний с металлическим блеском, так как сбраживает лактозу с образованием молочной кислоты, которая восстанавливает обесцве­ченный фуксин. Сальмонеллы на среде Эндо растут в виде бесцветных колоний. Они не ферментируют лактозу.

14)Дыхание у микробов рассматривается как энергетический процесс или как совокупность различных химических реакций, окисления и расщепления веществ органического и неорганического происхождения. В результате этих химических реакций освобождается энергия, которая используется микробами для усвоения питательных веществ, синтеза бел кон их тела, движения, роста, размножения и других отправлений живого организма.

Примером высвобождения энергии может служить окисление глюкозы, которое можно выразить следующим у соединением:

С6 Н2О + 6 О 2 6 Н2О+ 6СО2 + 674 ккал.

Как видно из уравнений, в результате полного окисления одной молекулы глюкозы до конечных продуктов (воды и углекислого газа) выделяются 674 большие калории тепла.

Энергетический процесс дыхания у микробов протекает значительно сложнее и зависит от характера используемого питательного материала.

По типу дыхания микробов делят на аэробов и анаэробов, имеются микробы и с переходным типом дыхания.

Аэробы могут жить и развиваться при свободном доступе кислорода воздуха. Необходимую энергию для жизненных процессов они получают путем, поглощения кислорода и окисления питательных материалов.

Анаэробы способны развиваться без доступа кислорода. Свободный кислород воздуха на этих микробов оказывает вредное, губительное влияние. Строгие (облигатные) анаэробы (столбнячная палочка, возбудитель маслянокислого брожения) совсем не переносят кислорода. Необходимую энергию они получают путем расщепления органических веществ углеводов, белков, жиров, органических кислот, спиртов.

Факультативные анаэробы используют те же вещества, но применительно к условиям своего существования могут изменять анаэробный тип своего дыхания на аэробный. Так, дрожжи верхового брожения "при ограниченном притоке воздуха разлагают сахар на спирт и углекислоту; при обильной аэрации у них возникает аэробное дыхание с полным окислением сахара до углекислоты и воды. Молочнокислые бактерии в анаэробных условиях превращают глюкозу в молочную кислоту, при этом энергии освобождается несколько меньше, чем у аэробов. При недостатке кислорода денитрифицирующие бактерии пользуются для окисления органических соединений кислородом нитратов.

Приведенные примеры показывают разнообразие источников энергии и способов ее получения разными видами микробов; в силу этих причин у бактерий нет и быть но может единого механизма дыхания.

Для культивирования анаэробных микроорганизмов необходимо создание бескислородных условий, достигаемое различными методами. Физические методы основаны на создании вакуума в специальных аппаратах — анаэростатах. Иногда воздух в них заменяют каким-либо другим газом, например СО2. Доступ кислорода в питательную среду можно затруднить, если культивировать анаэробов в глубине столбика сахарного агара или среды Вильсона — Блера, налитых в пробирки в расплавленном состоянии и остуженных до 43°С. По методу Вейона — Виньяля расплавленный и остуженный агар с посевным материалом набирают в стеклянные трубочки, которые запаивают с двух концов. Химические методы заключаются в том, что при культивировании исследуемого материала на плотных средах в эксикатор помещают химические вещества, например пирогаллол и щелочь, реакция между которыми идет с поглощением кислорода. В жидкие питательные среды можно добавлять различные редуцирующие вещества: аскорбиновую или тиогликолевую кислоту. Биологический метод основан на одновременном культивировании аэробов и анаэробов на плотных питательных средах в чашках Петри, герметически закупоренных. Вначале кислород поглощается растущими аэробами, посеянными на одной половине среды, а затем начинается рост анаэробов, посев которых сделан на другой половине. Наиболее удобна для культивирования анаэробов специальная среда Китта — Тароцци. В нее входят сахарный МПБ, который наливают в пробирки в количестве 10—12 мл, и кусочки вареных паренхиматозных органов. Перед употреблением среду Китта — Тароцци кипятят на водяной бане для удаления растворенного в ней кислорода. Среду заливают сверху стерильным вазелиновым маслом. Заметный рост анаэробов (помутнение) может наблюдаться через 48 ч и более в зависимости от количества посевного материала.

15)Ферменты – это вещества, которые ускоряют биохимические реакции. Они непосредственно принимают участие в механизме жизнедеятельности микроорганизмов. При этом количественный состав катализаторов не меняется, проще говоря, они не расходуются.

Ферменты у бактерий имеют белковую природу. Согласно классификации, они бывают:

• однокомпонентные – в состав входит только белковая часть;

• двухкомпонентные – содержат в своем составе как белковую, так и небелковую часть.

На активность катализаторов большое влияние оказывает температура окружающей среды. Идеальной для всех бактериальных клеток является температура в пределах 37-40ºC. При уменьшении температурного режима активность веществ сильно падает. А вот при увеличении, наоборот, каталитическая функция значительно усиливается.

Температура свыше 80ºC считается критической, потому что при таких условиях ферменты бактерий безвозвратно деактивируются, дыхание замедляется. Соответственно, механизм жизнедеятельности бактериальной клетки нарушается.

Дифференциально-диагностические среды — это специальные смеси питательных веществ, применяемые для определения видовой принадлежности микробов и изучения их свойств. При росте бактерий на дифференциально-диагностических средах протекают химические процессы, обусловленные наличием у микробной клетки различных ферментов.

 Среды, содержащие белок и выявляющие способность микробов расщеплять белки (протеолитические Свойства): мясо-пептонная желатина «столбиком», свернутая лошадиная или бычья сыворотка, молоко, кровяной агар. При посеве бактерий проколом в мясо-пептонную желатину, «столбиком» в случае расщепления белка наблюдают разжижение среды. При посеве на среду со свернутой сывороткой расщепление белка определяют по разжижению среды и образованию углублений на ее поверхности. Расщепление микробом молока выявляется просветлением или растворением первоначально свернувшегося молока. Наличие гемолитической активности исследуемой культуры проверяют посевом ее в чашку Петри на специальный кровяной агар. В результате разрушения эритроцитов вокруг колоний (например, гемолитического стрептококка или стафилококка) образуются зоны просветления. 2. Среды для выявления способности микробов расщеплять углеводы и высокоатомные спирты (Эндо среда, Левина среда, Расселла среда, Дригальского — Конради среда, Рапопорт — Вайнтрауба среда, Шустовой среда). Для выявления этих свойств микроорганизмов применяют также «пестрый» ряд, т. е. серию пробирок, содержащих питательные среды, включающие различные углеводы, многоатомные спирты и индикатор. В качестве индикаторов пользуются лакмусовой настойкой или бромтимоловым синим. Разложение какого-либо из углеводов с образованием кислоты выявляют по изменению цвета индикатора, образование газа— по заполнению газом и всплыванию специального стеклянного поплавка в жидкой среде. Или применяют полужидкие Гисса среды (см.) с 0,5% агара с соответствующими сахарами и индикатором Андраде. После посева микроба на эти среды образование кислоты выявляют покраснением среды, а образование газа — по появлению его пузырьков в агаре или по разрыву и сдвигу вверх агарового столбика. К дифференциально-диагностическим средам  второй группы относят также крахмальный агар, служащий для определения способности микробов расщеплять крахмал, среду Кларка и др. 3. Среды, на которых выявляется способность микробов обесцвечивать красители, добавленные к бульону: метиленовый синий, тионин, лакмус, индигокармин, нейтральный красный или другие (среда Ротбергера, среда Омелянского). К третьей группе относят также среды с нитратами, служащие для определения способности микробов восстанавливать соли азотной кислоты (нитраты) в соли азотистой кислоты (нитриты) и далее в аммиак или свободный азот. 4. Среды, выявляющие способность микробов усваивать вещества, которые не усваиваются другими микробами, например среда с лимоннокислым натрием (цитратный агар Симонса) для отличия кишечной палочки, которая лишена способности ассимилировать эту среду, от других бактерий кишечной группы или среда с олеиновокислым натрием для дифференциации дифтерийной палочки от ложно дифтерийной и дифтероидов (агар Энжеринга).

16) Рост бактерий и спирохет не всегда сопровождается их делением. Соли желчных кислот, мыла, пенициллин, ультрафиолетовые лучи задерживают деление клетки, в результате чего образуются длинные нити значительно большего размера, чем исходные клетки. При внесении бактерий в питательную среду различают фазы их роста и размножения, которые определяются наличием доступных источников питания и накоплением токсических продуктов обмена

Первая фаза — латентная (лаг-фаза) — соответствует приспособлению бактерий к новым условиям существования. В этот период бактерии адаптируются к питательной среде, роста их не наблюдается.

Вторая фаза — логарифмического роста (экспоненциальная), когда бактерии энергично растут, увеличиваются, при достижении определенного размера начинают делиться на две дочерние клетки. Деление в этот период происходит с постоянной скоростью. Среднее время генерации (или удвоения) для каждого вида бактерий различно. В это время бактерии извлекают из среды питательные вещества, в результате чего в ней начинают накапливаться продукты обмена.

Третья фаза — стационарного роста, во время которой число организмов в культуре все время остается постоянным. В этот период в питательной среде количество питательных веществ значительно уменьшается, а накопление продуктов обмена увеличивается. Условия жизни для микроорганизмов становятся все менее благоприятными. Длительность стационарной фазы у разных бактерий различная.

Четвертая фаза — отмирания, когда клеток бактерий становится все меньше и они погибают. В конце этой фазы число отмирающих бактерий начинает преобладать над числом жизнеспособных клеток. Полная гибель микробов в культуре может наступить через несколько недель или месяцев, что зависит от вида микроба, реакции среды и других факторов.

Простейшие могут размножаться поперечным делением, перетяжкой на две равноценные особи — амебы и продольным делением — трипаносомы, лямблии, балантидии. Балантидии перед делением на две особи могут обмениваться своими ядрами — микронуклеусами (процесс конъюгации), малярийный плазмодий имеет бесполый и половой цикл развития.

Вирусы размножаются (репродуцируются) только внутри живой клетки организма хозяина.

Процесс воспроизведения вируса складывается из нескольких этапов:

1) проникновение вируса в клетку;

2) внутриклеточное размножение;

3) созревание вируса и образование внешних оболочек у некоторых вирусов; 4) выделение вируса из клетки.

Процесс проникновения вируса в чувствительную клетку начинается с его адсорбции на поверхности клетки, обладающей специфическими вирусными рецепторами. Процесс освобождения нуклеиновой кислоты от капсида и внешних оболочек начинается уже в цитоплазматической мембране клетки и заканчивается в цитоплазме (вирус гриппа, осповакцины).

Фаза внутриклеточного размножения вируса, или его воспроизведение, начинается обычно с процессов подавления клеточного макромолекулярного синтеза. Все энергетические системы клетки, ее ферменты, РНК, рибосомы начинают работать на воспроизведение вируса. Пораженная клетка поставляет вирусу нуклеотиды для построения нуклеиновых кислот, аминокислоты — для белков. Репликация (англ. replicate — копировать, повторять) вирусной РНК осуществляется с помощью ферментов — полимераз, а матрицей служит сама молекула РНК вируса. У ДНК-содержащих вирусов на матрице ДНК в ядре клетки синтезируется специфическая РНК, которая затем определяет синтез вирусной ДНК и белка. Белки вирусов синтезируются в рибосомах клетки.

Созревание вирусной частицы, заключение вирусной нуклеиновой кислоты в капсид, происходит в ядре пораженной клетки (герпесвирусы, аденовирусы) или в цитоплазме (вирусы группы оспы, рабдовирусы, пикорнавирусы). Формирование внешних оболочек у миксовирусов, тогавирусов происходит при прохождении через цитоплазматическую мембрану клетки хозяина. Вирус герпеса часть своей внешней оболочки получает, проходя через мембрану ядра клетки.

Выделение вируса из клетки может происходить по-разному. Миксовирусы и тогавирусы по мере созревания могут часами выделяться клеткой без ее повреждения. Вирус полиомиелита (не имеющий внешней оболочки) образуется в клетке быстро, остается в ней долго и выделяется мгновенно, в виде вспышки. Конечным результатом взаимодействия вируса и клетки хозяина могут быть быстрая деструкция и гибель клетки. Иногда вирусы могут долго присутствовать в клетке, не вызывая ее гибели, и сохраняются в бесконечном числе клеточных генераций — латентные вирусы. В некоторых случаях вирус может разрушаться клеткой без видимых последствий для нее (абортивная вирусная инфекция).

17) Влияние температуры. Различные группы микроорга­низмов развиваются при определенных диапазонах температур. Бактерии, растущие при низкой температуре, называют психрофилами, при средней (около 37 °С) — мезофилами, при вы­сокой — термофилами. К психрофильным микроорганизмам относится боль­шая группа сапрофитов — обитателей почвы, морей, пресных водоемов и сточных вод (железобактерии, псевдомонады, све­тящиеся бактерии, бациллы). Некоторые из них могут вызывать порчу продуктов питания на холоде. Способностью расти при низких температурах обладают и некоторые патогенные бакте­рии (возбудитель псевдотуберкулеза размножается при темпера­туре 4 °С). В зависимости от температуры культивирования свой­ства бактерий меняются. Интервал температур, при кото­ром возможен рост психрофильных бактерий, колеблется от -10 до 40 °С, а температурный оптимум — от 15 до 40 °С, прибли­жаясь   к   температурному   оптимуму   мезофильных   бактерий. Мезофилы включают основную группу патогенных и услов­но-патогенных бактерий. Они растут в диапазоне температур 10— 47 °С; оптимум роста для большинства из них 37 °С. При более высоких температурах (от 40 до 90 °С) развива­ются термофильные бактерии. На дне океана в горячих сульфидных водах живут бактерии, развивающиеся при темпе­ратуре 250—300 °С и давлении 262 атм.  Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания на­воза, зерна, сена. Наличие большого количества термофилов в почве свидетельствует о ее загрязненности навозом и компос­том. Поскольку навоз наиболее богат термофилами, их рассмат­ривают как показатель загрязненности почвы. Хорошо выдерживают микроорганизмы действие низких тем­ператур. Поэтому их можно долго хранить в замороженном со­стоянии, в том числе при температуре жидкого газа (—173 °С). Высушивание. Обезвоживание вызывает нарушение функ­ций большинства микроорганизмов. Наиболее чувствительны к высушиванию патогенные микроорганизмы (возбудители гоно­реи, менингита, холеры, брюшного тифа, дизентерии и др.). Более устойчивыми являются микроорганизмы, защищенные слизью мокроты.  Высушивание под вакуумом из замороженного состояния — лиофилизацию — используют для продления жизнеспособнос­ти, консервирования микроорганизмов. Лиофилизированные культуры микроорганизмов и иммунобиологические препараты дли­тельно (в течение нескольких лет) сохраняются, не изменяя своих первоначальных свойств. Действие излучения. Неионизирующее излучение — уль­трафиолетовые и инфракрасные лучи солнечного света, а также ионизирующее излучение — гамма-излучение радиоактивных ве­ществ и электроны высоких энергий губительно действуют на микроорганизмы через короткий промежуток времени. УФ-лучи применяют для обеззараживания воздуха и различных предме­тов в больницах, родильных домах, микробиологических лабо­раториях. С этой целью используют бактерицидные лампы УФ-излучения с длиной волны 200—450 нм. Ионизирующее излучение применяют для стерилизации од­норазовой пластиковой микробиологической посуды, питатель­ных сред, перевязочных материалов, лекарственных препаратов и др. Однако имеются бактерии, устойчивые к действию иони­зирующих излучений, например Micrococcusradiodurans была вы­делена из ядерного реактора. Действие химических веществ. Химические вещества могут ока­зывать различное действие на микроорганизмы: служить источ­никами питания; не оказывать какого-либо влияния; стимулировать или подавлять рост. Химические вещества, уничтожающие микроорганизмы в окружающей среде, называются дезинфи­цирующими. Антимикробные хи­мические вещества могут обладать бактерицидным, вирулицидным, фунгицидным действием и т.д. Химические вещества, используемые для дезинфекции, отно­сятся к различным группам, среди которых наиболее широко представлены вещества, относящиеся к хлор-, йод- и бромсодержащим соединениям и окислителям. Антимикробным действием обладают также кислоты и их соли (оксолиновая, салициловая, борная); щелочи (аммиак и его соли). Стерилизация – предполагает полную инактивацию микробов в объектах, подвергшихся обработке. Дезинфекция — процедура, пре­дусматривающая обработку загрязненного микробами предмета с целью их уничтоже­ния до такой степени, чтобы они не смогли вызвать инфекцию при использовании дан­ного предмета. Как правило, при дезинфек­ции погибает большая часть микробов (в том числе все патогенные), однако споры и некоторые резистентные вирусы могут остаться в жизнеспособном состоянии. Асептика – комплекс мер, направленных на предупреждение попадания возбудителя инфекции в рану, органы больного при операциях, лечебных и диагностических процедурах. Методы асептики применяют для борьбы с экзогенной инфекцией, источниками которой являются больные и бактерионосители.  Антисептика – совокупность мер, направленных на уничтожение микробов в ране, патологическом очаге или организме в целом, на предупреждение или ликвидацию воспалительного процесса.

Стерилизация - метод, обеспечивающий гибель в стерилизуемом материале вегетативных и споровых форм патогенных и непатогенных микроорганизмов.

Этапы стерилизации:

1. дезинфекция;

2. предстерилизационная очистка (ПСО);

3. стерилизация.

Методы стерилизации:

• термические (паровой, воздушный, глассперленовый);

• химические (газовый, растворы химических соединений);

• радиационный;

• плазменный и озоновый (группа хим. средств)

18)Асептика — система мероприятий, направленных на предупреждение внедрения возбудителей инфекции в рану, ткани, органы, полости тела больного при хирургических операциях, перевязках и диагностических процедурах.

• Она достигается уничтожением микробов и их спор путем дезинфекции и стерилизации с использованием физических факторов и химических веществ.

• Выделяют 2 вида хирургической инфекции: эндогенный и экзогенный. Эндогенный источник находится в организме больного, экзогенный — в окружающей среде. В предупреждении эндогенного инфицирования основная роль принадлежит антисептике, экзогенного - асептике. 

Антисептика — комплекс лечебно-профилактических мероприятий, направленных на уничтожение микробов в ране, другом патологическом образовании или организме в целом.

Различают:

• Профилактическую антисептику - проводится в целях предупреждения попадания микроорганизмов в рану или организм пациента (обработка рук медперсонала, обработка антисептиком места инъекции и т.п.).

• Лечебную антисептику, которая включает: механические (удаление инфицированных и нежизнеспособных тканей, удаление инородных тел, первичная хирургическая обработка ран, вскрытие затеков и карманов и т.д.), физические (гигроскопические повязки, растворы с высоким осмотическим давлением, действие сухого тепла, ультразвука и др.); химические (использование различных бактерицидных и бактериостатических веществ); биологические (антибиотики, антитоксины, бактериофаги, протеолитические ферменты и т.п.) методы и их сочетание.

19) Генотип – совокупность генов бактериальной клетки. Фенотип – совокупность всех признаков и свойств, проявляемых данной культурой. У микроорганизмов изучаются признаки и свойства в целом всей культуры (штамма). Культуры микробов могут отличаться морфологическими, физиологическими и биохимическими признаками. К морфологическим признакам относятся окраска, размер, форма отдельно растущих колоний; к физиологическим и биохимическим – способность или неспособность расти при пониженной или повышенной температуре, устойчивость к антибиотикам, различным ядам, облучению, отношение к питательным средам. Фенотип бактерий обозначают теми же символами, что и генотип, но с прописной буквы. Так генотипам his+ соответствует фенотип His+. Указывает на способность синтезировать гистидин. Генотип микроорганизмов представлен совокупностью генов, обуславливающих потенциальную возможность формирования любого их признака. Но формирования признака происходит в определённых условиях окружающей среды, которые не всегда способствуют проявлению генотипа. Патогенный генотип одного штамма бактерий можно отличить от другого непатогенного штамма только при заражении восприимчивого животного. Геном совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом, т.е. в гаметах. Геном вирусов представлен двухцепочечной или одноцепочечной ДНК и двухцепочечной или одноцепочечной РНК. Молекулы нуклеиновых кислот могут быть линейные и кольцевые. Геном бактерий представлен кольцевой молекулой ДНК. Репликация ДНК у бактерийпроисходит - полуконсервативным способом. В репликации участвуют ферменты ДНК – полимеразы. Непрерывная репликация в направлении 5¢ ® 3¢ идёт только на одной комплиментарных цепей. Они называются лидирующей. На второй цепи синтез ДНК идёт также в направлении 5¢ ® 3¢, но на коротких фрагментах - оказаки. Каждый фрагмент инициируется коротким полирибонуклеотидом. Эти РНК служат затравкой для дальнейшего роста цепи ДНК. Затем РНК удаляется, брешь заполняется при помощи ДНК – полимеразы и фрагменты оказаки соединяются при помощи ферментов лигаз. К моменту завершения цикла репликации ДНК точки прикрепления дочерних ДНК отодвигаются благодаря активному росту участка бактериальной мембраны между ними. В результате сложного комплекса процессов образуется межклеточная перегородка. В период репликации ДНК и образования перегородки клетки непрерывно растёт, идёт формирование рибосом и других соединений. На определённой стадии дочерние клетки отделяются друг от друга. Каждая дочерняя клетка имеет такой же набор генетической информации, какой был в исходной бактериальной клетке. 

20) Фенотипическая изменчивость. Проявление наследуемых морфологических признаков и физиологических процессов у индивидуумов называется фенотипом. Различия по фенотипу между микроорг. одинак. по генотипу наз. модификациями.

Генотипическая изменчивость. Изменениям подвержен так­же и генотип. Генотипическая изменчивость играет большую роль в эволюции организмов

Мутации. Под мутацией (от mutatio — изменение) пони­мают внезапные, скачкообразные изменения наследственных свойств.

Генотипическая изменчивость. Изменениям подвержен так­же и генотип. Генотипическая изменчивость играет большую роль в эволюции организмов: если бы клетки не обладали способностью к изменению генотипа, то любое неблагоприят­ное изменение условий среды привело бы к вымиранию вида.

В основе генотипической изменчивости лежат мутации и рекомбинации. Они происходят в структуре ДНК — генетиче­ском аппарате клетки — и проявляются в стабильности изме­нений каких-либо свойств.

Мутации. Под мутацией (от mutatio — изменение) пони­мают внезапные, скачкообразные изменения наследственных свойств. Основу этого явления составляют качественные или количественные изменения последовательности нуклеотидов в ДНК, которые могут возникать при жизнедеятельности бак­терий под влиянием эндогенных факторов или при действии химических и физичес

Ненаследственная изменчивость

По механизмам возникновения и характеру изменений признаков помимо наследственной (генотипической) выделяют еще два типа изменчивости – модификационную и онтогенетическую.

Модификационная изменчивость. Изменчивость, которая возникает без изменений в генотипе, называют модификационной (от лат. modus – "мера", "вид" и facio – "делаю") или ненаследственной (фенотипической).

Модификационная изменчивость проявляется в модификациях – изменениях признаков организма (его фенотипа) под воздействием факторов внешней среды. Она не связана с изменением генотипа, но определяется им. Внешние воздействия могут вызывать у особи изменения, которые могут быть для нее вредными, безразличными или полезными – приспособительные адаптации (лат. adaptatio – "прилаживание", "приспосабливание"). Однако все модификации имеют относительный характер, действуют лишь в конкретных условиях и не сохраняются в иных условиях, так как не закреплены в генотипе и не наследуются

21) Наследственная изменчивость — это форма изменчивости, вызванная изменениями генотипа, которые могут быть связаны с мутационной либо комбинативной изменчивостью.

Мутационная изменчивость

Гены время от времени подвергаются изменениям, которые получили название мутаций. Эти изменения имеют случайный характер и появляются спонтанно. Причины возникновения мутаций могут быть самыми разнообразными. Имеется целый ряд факторов, воздействие которых повышает вероятность возникновения мутаций. Это может быть воздействие определенных химических веществ, радиации, температуры и т. д. С помощью этих средств можно вызывать мутации, однако случайный характер их возникновения сохраняется и предсказать появление той или иной мутации невозможно.

Возникшие мутации передаются потомкам, т. е. определяют наследственную изменчивость, с одной важной оговоркой, связанной с тем, где произошла мутация. Если мутация произошла в половой клетке, то у нее есть возможность передаться потомкам, т. е. быть унаследованной. Если мутация произошла в соматической клетке, то она передается только тем клеткам, которые возникают из этой соматической клетки. Такие мутации называются соматическими, они не передаются по наследству.

Различают несколько основных типов мутаций:

1. Генные мутации, при которых изменения происходят на уровне отдельных генов, т. е. участков молекулы ДНК. Это может быть утрата нуклеотидов, замена одного основания на другое, перестановка нуклеотидов или добавление новых.

2. Хромосомные мутации, связанные с нарушением структуры хромосом. Они приводят к серьезным изменениям, которые могут быть обнаружены даже при помощи микроскопа. К таким мутациям относятся утраты участков хромосом (делеции), добавление участков, поворот участка хромосомы на 180°, появление повторов.

3. Геномные мутации, вызванные изменением числа хромосом. Мо гут появляться лишние гомологичные хромосомы, в хромосом ном наборе на месте двух гомологичных хромосом оказывают ся три — трисомия. В случае моносомии наблюдается утрата одной хромосомы из пары. При полиплоидии происходит кратное увеличение генома. Еще один вариант геномной мутации — га-плоидия, при которой остается только одна хромосома из каждой пары.

22) нет

23) Бактериофаги [от бактерии, + греч. phagein, поедать] — группа вирусов, паразитирующих в бактериальных клетках. Вирусы, вызывающие гибель инфицированных бактерий, известны как литические бактериофаги. Размножение и выход дочерних популяций вируса из бактерии сопровождается её гибелью и разрушением (лизисом). Бактериофаги широко распространены в природе — их выделяют из воды, почвы, организмов различных животных и человека. Принципы классификации бактериофагов аналогичны подходам к систематике вирусов вообще. В основу классификации положены антигенная структура, морфология фагов, спектр действия, химический состав и др. Большинство фагов относится к ДНК-содержащим вирусам с нуклео-капсидом, организованным по принципу смешанной симметрии. По спектру действия выделяют типовые фаги (Т-фаги), лизирующие бактерии отдельных типов внутри вида, моновалентные фаги, лизирующие бактерии одного вида, и поливалентные фаги, лизирующие бактерии нескольких видов. Бактериофаги устойчивы к различным физическим и химическим воздействиям. Большинство из них без вреда переносит высокие температуры (50-70 °С), действие дезинфектаитов (за исключением кислот и формалина), прямой солнечный свет и УФ-облучение в низких дозах. Бактериофаги проявляют иммуногенные свойства, вызывая синтез специфических AT.

Морфология бактериофагов. Типы бактериофагов Строение бактериофагов наиболее полно охарактеризовано на основе изучения Т-фагов кишечной палочки (рис. 5-10). Внешне большинство бактериофагов напоминают сперматозоиды или головастиков, но среди них встречают и другие формы, на основании которых выделяют пять основных типов бактериофагов.

• К типу I бактериофагов относят ДНК-содержащие нитевидные фаги, лизирующие бактерии, содержащие F-плазмиды.

• Фаги типа II представлены головкой и рудиментом хвоста. Геном большинства из них образован молекулой РНК и лишь у фага jc-174 — однонитевой ДНК.

• Бактериофаги типа III имеют короткий хвост (например, Т-фаги 3 и 7).

К типу IV относят фаги с несокращаюшимся хвостом и двухнитевой ДНК (например, Т-фаги 1 и 5)

. • Фаги типа V имеют ДНК-геном, сокращающийся чехол хвоста, который заканчивается базальной пластиной (например, Т-фаги 2 или 4).

Лизогения (от греч. lysis — распад, разрушение и gennao — создаю, произвожу) — наследуемое свойство бактериальной клетки образовывать инфекционный бактериофаг и выделять его в окружающую среду. Бактериальные культуры, обладающие этим свойством, называют лизогенными.

Фаговая конверсия (лат. conversio изменение, превращение; син. лизогенная конверсия) — изменение фенотипа бактериальной клетки (антигенной характеристики, токсинообразования, чувствительности к другим фагам и т.п.), обусловленное включением в ее хромосому генома умеренного фага.

24) Химиотерапия – это лечение какого-либо злокачественного заболевания с помощью ядов и токсинов, губительно воздействующих на клетки злокачественных опухолей при сравнительно меньшем отрицательном воздействии на организм хозяина.

Яд или токсин при этом называется химиопрепаратом, или химиотерапевтическим агентом. Лекарственная противоопухолевая терапия (химиотерапия) может быть предоперационной, послеоперационной или профилактической и лечебной, то есть, касающаяся тех или иных проявлений опухоли.

Учитывая, что действие препарата направлено на бесконечно делящиеся клетки, химиотерапия происходит циклично и повторяется через определённое количество дней – это связано с клеточным циклом.

Как правило, процедура представляет собой капельное введение препаратов или приём таблеток.

Общеизвестно, что каждое лекарственное средство, кроме позитивного, ожидаемого лечебного эффекта, может вызывать нежелательное или побочное токсическое действие. И если для всех препаратов, за исключением химиотерапевтических, выраженное побочное действие – повод для отмены терапии, то противоопухолевое лечение всегда сопряжено с токсическими реакциями.

Они ожидаемы и не являются поводом для прекращения лечения. Хотя некоторые реакции опасны для жизни, в части случаев при следующем курсе достаточно снизить дозу препарата. Это не говорит о том, что токсические реакции обязательно должны быть.

Цитостатические препараты убивают клетки, причём самые активные, а это не только раковые клетки, но и клетки слизистых оболочек, крови, костного мозга, половых желёз.

Чаще всего из-за химиотерапии возникает облысение, тошнота, рвота, повреждение слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта (стоматит и диарея) и гибель части клеток крови.

Приятно отметить, что волосы вырастают – не чета утраченным – толстые, часто волнистые и другого цветового оттенка. Разочарованных не бывает. Брови и ресницы полностью восстанавливаются уже через 2 недели после химиотерапии.

Тошнота и рвота во время химиотерапии совсем не похожи на таковые при укачивании. При химиотерапии лекарство действует на чувствительные рецепторы кишечника. В ответ на это кишечные клетки выделяют серотонин – гормональное вещество, иногда называемое «гормоном счастья», так как его недостаток приводит к депрессии, а избыток – к эйфории.

Серотонин возбуждает нервные окончания, и «беспокойство» передаётся по нервам в головной мозг. При любой тошноте конечное звено, приводящее в действие механизм рвоты, – рвотный центр в глубинных структурах головного мозга. Противорвотные препараты блокируют рецепторы, чувствительные к выделяемому организмом серотонину. За счёт этого нервное возбуждение не поступает в рвотный центр, и пациент не испытывает подобного дискомфорта.

Виды препаратов для химиотерапии

Все химиопрепараты делятся на такие группы:

• Активные на всех фазах клеточного цикла.

• Действующие на определенные фазы клеточного цикла.

• Цитостатики, обладающие иным принципом действия.

Препараты для химиотерапии имеют свою классификацию, которая построена на особенностях воздействия на раковую клетку:

Алкилирующие агенты

Механизм действия данных препаратов схож с действием радиационного излучения. Препараты оказывают разрушительное действие на белки, которые контролируют развитие и рост генов раковых клеток. Самый популярный представитель из категории данных препаратов – Циклофосфамид. Препарат принимают как орально, так и вводят внутривенно. К данной группе препаратов относятся препараты Нитрозомочевины и Эмбихин.

Антибиотики

Обратите внимание, противораковые антибиотики не имеют ничего общего с традиционными антибиотическими препаратами. Принцип действия антибиотиков основан на замедлении деления генов раковых клеток. Самый популярный препарат данной группы – Адриамицин. Данный препарат используют в схеме с Цитотоксином.

Антиметаболиты

Принцип действия данных препаратов основан на встраивании в генетический аппарат раковой клетки. Когда раковая клетка начинает делиться, она погибает от действия препарата. К данной категории относится: 5-фторураци и Гемцитабин (Гемзар).

Антрациклины

Препараты данной группы имеют в своем составе антрациклиновое кольцо, которое взаимодействует с ДНК раковых клеток. Химиопрепараты ингибируют топоизомеразу-II и образуют свободные радикалы, которые и повреждают ДНК структуру раковых клеток. Представители данной группы препаратов: Рубомицин, Адрибластин.

Винкалкалоиды

Препараты для химиотерапии растительного происхождения (лекарственное растение Vinca rosea). Механизм действия основан на связывании белка тубулина, который формирует цитоскелет. Цитослекет – это неотъемлемая часть клетки, которая наблюдается при митозе и в фазе покоя. Уничтожение цитоскелета приводит к нарушению миграции хромосом в процессе деления клетки, что приводит к ее гибели. Особенность данного препарата в том, что к его действию более чувствительны раковые клетки, а не здоровые. Благодаря этому, лекарство имеет минимальные побочные эффекты. К данной группе препаратов относятся: Винбластин, Виндезин, Винкристин.

Препараты платины

Платина – это тяжелый металл, который токсичен для человеческого организма. Механизм действия платины схож с алкилирующими агентами. После попадания внутрь препарат взаимодействует с ДНК клетками, разрушая их структуру и функции.

Эпиподофиллотоксины

Являются синтетическими аналогами экстракта мандрагоры. Препарат воздействует на ядерный фермент топоизомеразу-II и ДНК. Препараты из данной группы: Тенипозид, Этопизид.

25) Антибиотики — химиотерапевтические вещества, продуцируемые микроорганизмами, животными клетками, растениями, а также их производные и синтетические продукты, которые обладают избирательной спо­собностью угнетать и задерживать рост микроорганизмов, а также подавлять развитие злокачественных новообразований.

Биологическую активность антибиотиков измеряют в международных единицах действия (ЕД)

вызывающие повреждение цитоплазматической мембраны — эти повреждения могут быть самыми различными — блокирование фосфолипидных или белковых компонентов, нарушение проницаемости клеточных мембран, изменение мембранного потенциала и т.д

подавляющие белковый синтез — нарушение синтеза белка может происходить на всех уровнях, начиная с процесса считывания информации с ДНК и кончая взаимодействием с рибосомами — блокирование связывания транспортной т-РНК с 30S субъединицами рибосом (аминогликозиды), с 50S субъединицами рибосом (макролиды) или с информационной и-РНК (на 30S субъединице рибосом — тетрациклины).

хлорамфеникол (левомицетин), нарушающий синтез белка микробной клеткой на стадии переноса аминокислот на рибосомы.

ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот — эти антибиотики обладают не только антимикробной, но и цитостатической активностью, и поэтому используются как противоопухолевые средства. Один из антибиотиков относящихся к этой группе — рифампицин, ингибирует ДНК-зависимую РНК-полимеразу, и тем самым блокирует синтез белка на уровне транскрипции.

По способу получения их делят на:  - природные;  - синтетические;  - полусинтетические (на начальном этапе получают естественным путем, затем синтез ведут искусственно).

Продуцентами большинства антибиотиков являются:  - актиномицеты,  - плесневые грибы; но их можно получить и из:  - бактерий (полимиксины),  - высших растений (фитонциды)  - тканей животных и рыб (эритрин, эктерицид).

По направленности действия :  - антибактериальные;  - противогрибковые;  - противоопухолевые.

По спектру действия (числу видов микроорганизмов, на которые действуют антибиотики) они делятся на:  - препараты широкого спектра действия (цефалоспорины 3-го поколения, макролиды);  - препараты узкого спектра действия (циклосерин, линкомицин, бензилпенициллин, клиндамицин). Заметим, что препараты узкого спектра в некоторых случаях могут быть предпочтительнее, так как не подавляют нормальную микрофлору.

По химическому строению антибиотики делятся на:  - Бета-лактамные антибиотики - основу из молекулы составляет бета-лактамное кольцо. К ним относятся:         - пенициллины - это группа природных и полусинтетических антибиотиков, молекула которых содержит 6-аминопенициллановую кислоту, состоящую из двух колец - тиазолидонового и бета-лактамного. Среди них выделяют:         - биосинтетические (пенициллин G - бензилпенициллин),         - аминопенициллины (амоксициллин, ампициллин, бекампициллин),         - полусинтетические "антистафилококковые" пенициллины (оксациллин, метициллин, клоксациллин, диклоксациллин, флуклоксациллин), основное преимущество которых - устойчивость к микробным бета-лактамазам, в первую очередь, стафилококковым;  - цефалоспорины - это природные и полусинтетические антибиотики, полученные на основе 7-аминоцефалоспориновой кислоты и содержащие цефемовое (также бета-лактамное) кольцо, т.е. по структуре они близки к пенициллинам. Они делятся на цефалоспорины:         - 1-го поколения: цепорин, цефалотин, цефалексин;         - 2-го поколения:- цефазолин (кефзол), цефамезин, цефамандол (мандол);         - 3-го поколения:- цефуроксим (кетоцеф), цефотаксим (клафоран), цефуроксим аксетил (зиннат), цефтриаксон (лонгацеф), цефтазидим (фортум);         - 4-го поколения:- цефепим, цефпиром (цефром, кейтен) и другие.  - монобактамы - азтреонам (азактам, небактам);

26) Инфекционный процесс — комплекс реакций, возникающих в макроорганизме в результате внедрения и размножения в нем патогенных микроорганизмов и направленных на обеспечение гомеостаза и равновесия с окружающей средой; проявления Инфекционный процесс варьируют от носительства возбудителей до клинически выраженного заболевания.

Инфекционные болезни – это большая группа заболеваний, обусловленных воздействием на организм человека различных болезнетворных или условно-болезнетворных биологических агентов (бактерии, грибки, вирусы, прионы, простейшие).