
- •Факультет ветеринарної медицини
- •Житомир – 2011
- •Тема „ Історія мікробіології” Етапи розвитку мікробіології
- •Видатні мікробіологи
- •Тема „Морфологія мікроорганізмів” Морфологічні групи мікробів та мікробні культури
- •Принципи класифікації мікробів
- •Серовар- різні антигени
- •Форми бактеріальних клітин
- •1. Міцелій актиноміцету 2. Міцелій гриба 3. Спороносці актиноміцетів
- •Капсули бактерій.
- •Вода, солі, кислоти та ін.
- •Макроелементи 10-12 шт. Мікроелементи
- •Клітинні мембрани
- •Зовнішня Внутрішні
- •Компоненти мембран про- та еукаріотів.
- •По відношенню до факторів середовища
- •На рідкому середовищі.
- •Р ис.34. Крива росту мікроорганізмів при однократному надходженні поживних речовин в систему
- •За принципом комплементарності
- •В клітині кишечної палички.
- •Ф енотип Генотип ф енотипові зміни Генотипові зміни м одифікації Мутації
- •За механізмом дії
- •Дія на певну морфологічну групу патогенних мікробів
- •З а спектром дії
- •Вимоги до антибіотиків – медичних препаратів.
- •Характеристика видів та спектру дії антибіотиків у мікроорганізмів-продуцентів
- •З а механізмом дії ц идні статичні
- •Дія на певну морфологічну групу патогенних мікробів
- •М ікрофлора макроорганізму
- •Шляхи проникнення збудника в організм
- •Періоди інфекційної хвороби.
- •Патогенність і вірулентність мікроорганізмів
- •Тема „Методи ідентифікації патогенних мікроорганізмів”
- •Послідовність лабораторної діагностики
- •Правила відбору і пакування патологічного матеріалу
- •Виготовлення поживних середовищ. Стерилізація середовищ та лабораторного обладнання
- •Методи посіву мікробного матеріалу на живильні середовища
- •Вигляд збудників вісцеральних мікозів в мікроскопічних препаратах
- •Додатки.
- •Словник термінів „ Методи дослідження мікроорганізмів”
- •Ферментація – див. Культивування мікроорганізмів.
- •Додаток 3. Морфологічна характеристика патогенних мікроорганізмів
- •(Збудники інфекцій – клітинні мікроорганізми).
- •Поживні середовища для культивування окремих видів патогенних мікроорганізмів.
- •3. Середовище для клебсіел.
- •Кип’ятіння 1 хв. Стерилізація 15 хв при 121 оС
- •2. Рідке середовище для аспорогенних дріжджів Candida аlbicans Глюкоза 5 г, ацетат натрію 10 г, хлорид амонію 10 г, дріжджовий автолізат 3 мл, вода 1 л.
- •Кип’ятіння середовища 1 хв. Стерилізація 15-20 хв при 121 оС.
- •4. Шоколадний агар, варіант 1
- •5. Шоколадний агар, варіант 2.
- •3. Пектиновий агар.
- •2. Агар для лактобацил
- •Кип’ятіння 1 хв Стерилізація 15 хв при 120 оС.
- •Культивують 24 год при 35-37оС, при відсутності росту – при 25-30 оС. Даний вид росте при температурі 41 оС. Жовто-зелена флуоресценція колоній під уф. Література
Серовар- різні антигени
Фаговар- різна чутливість до вірусів мікробів
Хемовар - живляться різніми речовини
Патовар - різна шкідливість для макроорганізму
Характеристика прокаріотних та еукаріот них
мікробних клітин
У кожного мікроорганізму, незалежно від його типу, елементарною одиницею є клітина. Остання повинна мати в своєму складі певну кількість особливих структур – органоїдів. Порівняння органоїдів у прокаріотів та еукаріотів дозволяє спочатку виділити принципові відмінності між вищезазначеними клітинами, а потім – і другорядні.
Дещо відрізняється від бактерій та дріжджів вигляд клітин у міцеліальних грибів. Незважаючи на певні відмінності, набір та особливості роботи органоїдів грибної клітини, дозволяє віднести її до типових еукаріотів (рис.4-6).
Рис.4 Будова прокаріотної клітини:
Кпс - капсула, КСт – клітинна стінка, ПМ – цитоплазматична мембрана з мезосомами, ЦПл – цитоплазма, Я – нуклеоїд,
Плз – плазміда, Ри – рибосома,
Ли, ПГМ, Пф, Гли – включення, Ж –джгутики, Пи – пілі.
Рис.5 Будова еукаріотної клітини (дріжджі):
1 – комплекс Гольджі, 2 – місце колишньої бруньки,
3 – ендоплазматична сітка, 4 – гранули хроматину, 5 – вакуоль, 6 – рибосоми, 7 – краплі жиру,
8 –цитоплазматична мембрана, 9 – ядерце,
10 – мітохондрії, 11 – клітинна стінка, 12 – цитоплазма, 13 – ядро.
Рис.6 Будова еукаріотної клітини
(міцеліальні гриби):
1 – ендоплазматична сітка, 2 – мітохондрія, 3 – цитоплазма, 4 – клітинна стінка, 5 – ядро, 6 – ядерна оболонка, 7 – цитоплазматична мембрана, 8 – рибосоми, 9 – комплекс Гольджі, 10 – лізосоми.
Таблиця 4. Порівняння функцій органоїдів у про- та еукаріотів
ЕУКАРІОТ |
ПРОКАРІОТ |
Керівна структура (генетичний апарат)
Ядро Нуклеоїд |
|
Відокремлення від оточуючого середовища і захист від несприятливих факторів
Цитоплазм. мембрана Клітинна стінка Капсула Цитоплазм. мембрана |
|
Транспорт поживних речовин і виведення продуктів обміну
Цитоплазм. мембрана Цитоплазм. мембрана Комплекс Гольджи Лізосома Ендоплазматична сітка |
|
Вивільнення енергії з поживних речови,і акумуляція її надлишків
Мітохондрія Мезосома |
|
Синтез білків
Рибосома Рибосома |
В клітинах двох типів є органоїди, які мають однакові назви (рибосома, клітинна стінка, цитоплазматична мембрана). Такі органоїди виконують однакові функції, але дещо розрізняються за хімічним складом.
Рибосоми клітин різних типів подібні не тільки за функціями, але й за будовою. Це органоїди, що складаються з двох частинок неоднакового розміру, з’єднаних як вісімка. Під час синтезу білка рибосоми об’єднуються в полісому. Речовини рибосом – це білок і РНК. В прокаріотній клітині від 10 до 50 тисяч рибосом, завдяки яким цитоплазма клітини має зернисту структуру. На відміну від еукаріотних, прокаріотні рибосоми мають менший розмір і не закріплені (у еукаріотів рибосоми зв’язані з мембранами ендоплазматичної сітки), а вільно плавають в цитоплазмі.
В еукаріотних клітинах є органоїди, які неможливо знайти у прокаріотів. Ними є ендоплазматична сітка, лізосоми, аппарат Гольджи, вакуолі, мікротільця. Всі вони – це розвинені мембранні структури, які відокремлюють певну ділянку цитоплазми еукаріотичної клітини і виконують різноманітні функції :
1. Ендоплазматична сітка (ЕС). Система мембран у вигляді трубочок та пластинок. З’єднана із зовнішньою ядерною мембраною. Транспортує білки, синтезовані на рибосомах гранулярної ЕС. Гладенька ЕС – місце синтезу ліпідів та ін. речовин;
2. Лізосоми. Органоїди сферичної форми, відокремлені від цитоплазми одинарною мембраною. Містять різноманітні ферменти, призначені для розщеплення поживних та чужорідних речовин різних типів і класів;
3. Аппарат Гольджі. Слоїста структура з мембран-цистерн, з одного кінця якого пухирці утворюються, а з другого – від’єднуються. Забезпечує транспорт речовин в клітині;
4. Мікротільця. Маленькі органоїди сферичної форми, відокремлені від цитоплазми одинарною мембраною. Вміст має зернисту структуру. Основна речовина – фермент каталаза, за допомогою якого в мікротільцях проходять реакції окислення;
5. Вакуолі. Органоїди різної, найчастіше – кулястої форми. відповідають за накопичення запасних поживних речовин або токсичних продуктів обміну.
У клітин двох типів є органоїди, які виконують однакові функції, але мають абсолютно різні назви і відрізняються як будовою, так і хімічним складом.
Табл. 5 Характеристика генетичних та енергетичних центрів клітин
Еукаріот |
Прокаріот |
Ядро – органоїд кулястої форми, Відокремлений від цитоплазми подвійною мембраною з порами. Всередині є ядерце. Основна речовина – двоспіральні молекули ДНК лінійної форми . Таких молекул – багато (у мікробів – від 4 до 28). В конденсованому вигляді (хромосома) вони перебувають під час поділу клітини, а в інтерфазі – у вигляді хроматину. |
Нуклеоїд – відокремлення від цитоплазми відсутнє. Є безкінечною двоспіральною молекулою ДНК (кільцева форма, довжина 2-3 мм). Єдина молекула прокаріотів упакована складним шляхом. Відсутність декількох молекул не дає можливості прокаріоту поділити генетичний матеріал. Через це всі прокаріоти розмножуються нестатевим шляхом. |
Мітохондрія – органоїд овальної форми. Відокремлена від цитоплазми подвійною мембраною. Внутрішня мембрана – не гладенька, має вирости (крісти). Всередині мітохондрії є невелика кільцева молекула ДНК, рибосоми, гранули фосфатів Нові мітохондрії утворюються при поділі старих. |
Мезосома – не окремі органоїди, а вигини цитоплазматичної мембрани прокаріотної клітини в цитоплазму. Аналоги кріст еукаріота. Мезосоми можуть мати різноманітну форму (кулька, паличка, пакет мембран та ін.). |
Морфологія прокаріот: рикетсії та хламідії.
Невелички за розмірами паличковидні прокаріоти – риккетсії – є збудниками таких інфекційних хвороб як висипний тиф, ку-лихоманка та інші риккетсіозні хвороби (марсельська, волинська лихоманки, цуцугамуші). Летальність хвороб – від 10 до 90%. Природними вогнищами риккетсіозних захворювань, є басейни Середземного, Чорного, Каспійського морів (марсельська лихоманка); країни Східної та Південно-Східної Азії, Австралія (лихоманка цуцугамуші), різні країни світу (ку-лихоманка).
Прокаріотні мікроорганізми кулястої форми – хламідії – викликають трахому, орнітоз, хламідійний аборт.
Збудники хвороб оселяються в організмах диких та домашніх тварин, людини, комах (кліщі, воші, москіти, клопи та ін.). Окремі види риккетсій культивуються на штучних живильних середовищах (представники родів Bartonella та Grahamella), інші, як і хламідії – розмножуються тільки в живих організмах: курячих ембріонах, культурах клітин, в лабораторних тваринах - мишах, морських свинках, кролях.
Рикетсії синтезують білки, ліпіди та окремі речовини, до виробництва яких організм хазяїна нездатний (мурамова, фолієва, діамінопімелінова кислоти, L-лізин, D-аланін), а хламідії нездатні синтезувати АТФ (тому вони є енергетичними паразитами).
Табл.6 Порівняльна характеристика рикетсій та хламідій
Ознаки мікроорганізму |
Рикетсії |
Хламідії |
Форма клітин |
Коки, палички, зрідка – нитки (плеоморфні). |
Коки (поодинокі або зібрані в групи ) |
Розмір клітин |
0,2-0,6* 0,4-2,0 мкм, нитки – до 40 мкм |
0,2-0,4 мкм |
Здатність до руху |
Нерухомі |
Нерухомі |
Тип розмноження |
У коків та паличок – бінарний поділ, нитковидні форми – поділ з утворенням коків або паличок |
Бінарнпй поділ. |
Клітинна стінка |
Аналог грамнегативних бактерій |
Аналог грамнегативних бактерій |
Відношення до О2 |
Аероби |
|
Особливістю зазначених прокаріотів, крім їх здатності до паразитизму є плеоморфність, тобто – залежність форми клітин від гостроти хвороби.
Хламідії елементарне тільце мікроколонія макроколонія, «ягода шовковиці»
Рикетсії
Морфологічні особливості мікоплазм
Мікоплазми є збудниками таких хвороб як мастіти, кон’юктивіти, пневмонії, агалактія, фарінгіти, урогенітальні патології, артрити. Їх хазяями є дикі та домашні тварини, птиця, людина. Серед мікоплазм є і сапрофіти. Здатні до росту на різноманітних поживних середовищах: на штучних (від мінеральних до багатокомпонентних органічних), в бінарних культурах ( на колоніях бактерій) або в культурах тканин. Мають розвинені ферментативні системи, певні види потребують стеролів для розвитку, деякі – нездатні розкладати вуглеводи.
Головною морфологічною особливістю мікоплазм є відсутність клітинної стінки (мікоплазми нездатні синтезувати мурамову та діамінопимелінову кислоти). Єдина оболонка клітин – цитоплазматична мембрана товщиною 7-10 нм.
№ |
Ознаки мікроорганізму |
Мікоплазми |
1 |
Форма клітин |
Сферичні, еліпсоїдні, дисковидні, нитковидні, гілкоподібні клітини (плеоморфні) |
2 |
Розмір клітин |
0,1-0,2*10-15 мкм |
3 |
Здатність до руху |
Нерухомі. |
4 |
Тип розмноження |
Бінарний поділ, брунькування, сегментація нитковидних форм |
5 |
Відношення до О2 |
Факультативні анаероби |
Морфологічні особливості бактерій
Найчисельніша група прокаріотних організмів – це бактерії. Вони поширені в будь-який середовищах, існують там при різних режимах температури та аерації. Серед бактерій є шкідливі і нешкідливі для тварин і людини види, представлені певною кількістю форм.
Схема 4. Форми бактеріальних клітин