OTVETY_na_EKZAMEN_PO_MIKRE_33_33_33_1

№ 1 Место микробиологии и иммунологии в современной медицине. Роль

№ 2 Основные этапы развития микробиологии и иммунологии. Работы Л.

№ 3 Роль И. И. Мечникова в формировании учения об иммунитете.

микробиологии и иммунологии в подготовке врачей-клиницистов и

Пастера, Р. Коха и их значение для развития микробиологии и

Значение открытия Д. И. Ивановского. Роль отечественных ученых (И. Ф.

врачей профилактической службы.

иммунологии.

Гамалея, П. Ф. Здродовский, А. А. Смородинцев, М. П. Чумаков, 3. В.

Ермольева, В. М. Жданов и др.) в развитии микробиологии и

Микробиология — наука, изучающая строение, жизнедеятельность и

Основные этапы развития микробиологии и имунологии.

вирусологии.

экологию микроорганизмов — мельчайших форм жизни растительного или

Историю развития микробиологии можно разделить на пять этапов:

животного происхождения, не видимых невооруженным глазом.

эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический и

После работ Л. Пастера появилось множество исследований, в которых

Микробиология изучает всех представителей микромира (бактерии, грибы,

молекулярно-генетический.

пытались объяснить причины и механизмы формирования иммунитета после

простейшие, вирусы). По своей сути микробиология является биологической

Пастер сделал ряд выдающихся открытий. За короткий период с 1857 по 1885

вакцинации. Выдающуюся роль в этом сыграли работы И. И. Мечникова и П.

фундаментальной наукой. Для изучения микроорганизмов она использует

г. он доказал, что брожение (молочнокислое, спиртовое, уксуснокислое) не

Эрлиха.

методы других наук, прежде всего физики, биологии, биоорганической химии,

является химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы; опроверг

Исследования И. И. Мечникова (1845—1916) показали, что большую роль в

молекулярной биологии, генетики, цитологии, иммунологии. Как и всякая

теорию самозарождения; открыл явление анаэробиоза, т.е. возможность жизни

формировании иммунитета играют особые клетки — макро- и микрофаги. Эти

наука, микробиология подразделяется на общую и частную. Общая мик-

микроорганизмов в отсутствие кислорода; заложил основы дезинфекции,

клетки поглощают и переваривают чужеродные частицы, в том числе

робиология изучает закономерности строения и жизнедеятельности

асептики и антисептики; открыл способ предохранения от инфекционных

бактерии. Исследования И. И. Мечникова по фагоцитозу убедительно

микроорганизмов на всех уровнях — молекулярном, клеточном,

болезней с помощью вакцинации.

доказали, что, помимо гуморального, существует клеточный иммунитет. И. И.

популяционном; генетику и взаимоотношения их с окружающей средой.

Многие открытия Л. Пастера принесли человечеству огромную практическую

Мечников, ближайший помощник и последователь Л. Пастера, заслуженно

Предметом изучения частной микробиологии являются отдельные

пользу. Путем прогревания (пастеризации) были побеждены болезни пива и

считается одним из основоположников иммунологии. Его работы положили

представители микромира в зависимости от проявления и влияния их на

вина, молочнокислых продуктов, вызываемые микроорганизмами; для

начало изучению иммунокомпетентных клеток как морфологической основы

окружающую среду, живую природу, в том числе человека. К частным

предупреждения гнойных осложнений ран введена антисептика; на основе

иммунной системы, ее единства и биологической сущности.

разделам

микробиологии

относятся:

медицинская,

ветеринарная,

принципов Л. Пастера разработаны многие вакцины для борьбы с

Д.И.Ивановский (1864— 1920) открыл вирусы — представителей царства

сельскохозяйственная, техническая (раздел биотехнологии), морская,

инфекционными болезнями.

vira. Один из основоположников вирусологии. Впервые открыл

космическая микробиология.

Однако значение трудов Л. Пастера выходит далеко за рамки только этих

проходящий через бактериологические фильтры возбудитель табачной

Многочисленные открытия в области микробиологии, изучение

практических достижений. Л. Пастер вывел микробиологию и иммунологию

мозаики, названный впоследствии вирусом. Труды по фитопатологии и

взаимоотношений между макро- и микроорганизмами во второй половине XIX

на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов в жизни

физиологии растений.

в. способствовали началу бурного развития иммунологии. Вначале

людей, экономике, промышленности, инфекционной патологии, заложил

Гамалея - выдающийся микробиолог. Вместе с И. И. Мечниковым в 1886 году

иммунология рассматривалась как наука о невосприимчивости организма к

принципы, по которым развиваются микробиология и иммунология и в наше

организовал в Одессе первую в России бактериологическую станцию. Автор

инфекционным болезням. В настоящее время она стала общемедицинской и

время.

многих работ по микробиологии и иммунологии (по профилактике холеры,

общебиологической наукой. Доказано, что иммунная система служит для

Л. Пастер был, кроме того, выдающимся учителем и организатором науки.

чумы, оспы, паразитарных тифов, бешенства). Открыл бактериолизины,

защиты организма не только от микробных агентов, но и от любых

Работы Л. Пастера по вакцинации открыли новый этап в развитии

возбудители холеры птиц. Обосновал значение дезинсекции для ликвидации

генетически чужеродных организму веществ с целью сохранения постоянства

микробиологии, по праву получивший название иммунологического.

сыпного и возвратного тифов. В 1888 году ученый издал книгу "О прививках

внутренней среды организма, т.е. гомеостаза.

Принцип аттенуации (ослабления) микроорганизмов с помощью пассажей

против сибирской язвы".

Иммунология является основой для разработки лабораторных методов

через восприимчивое животное или при выдерживании микроорганизмов в

Здровский (1890-1976 года), российский микробиолог, иммунолог и

диагностики, профилактики и лечения инфекционных и многих

неблагоприятных условиях (температура, высушивание) позволил Л. Пастеру

эпидемиолог, академик АМН. Исследования по проблемам тропических

неинфекционных болезней, а также разработки иммунобиологических

получить вакцины против бешенства, сибирской язвы, куриной холеры; этот

болезней, бруцеллеза и др. Под руководством Здродовского разработаны

препаратов (вакцин, иммуноглобулинов, иммуномодуляторов, аллергенов,

принцип до настоящего времени используется при приготовлении вакцин.

методы вакцинации против столбняка, дифтерии и др. инфекций. Автор книги

диагностических

препаратов).

Разработкой

и

производством

Следовательно, Л. Пастер является основоположником научной иммунологии,

"Учение о риккетсиях и риккетсиозах"

иммунобиологических препаратов занимается иммунобиотехнология —

хотя и до него был известен метод предупреждения оспы путем заражения

Смородинцев, российский вирусолог и иммунолог. Труды по этиологии и

самостоятельный раздел иммунологии.

людей коровьей оспой, разработанный английским врачом Э. Дженнером.

профилактике гриппа, энцефалитов и др. вирусных инфекций. Совместно с М.

Современная медицинская микробиология и иммунология достигли

Однако этот метод не был распространен на профилактику других болезней.

П. Чумаковым разработал и внедрил вакцину против полиомиелита.

больших успехов и играют огромную роль в диагностике, профилактике и

Роберт Кох. Физиологический период в развитии микробиологии связан также

Ермольева, российский микробиолог. Получила первые отечественные

лечении инфекционных и многих не инфекционных болезней, связанных с

с именем немецкого ученого Роберта Коха, которому принадлежит разработка

образцы антибиотиков - пенициллина, стрептомицина и др.; интерферона.

нарушением иммунной системы (онкологические, аутоиммунные болезни,

методов получения чистых культур бактерий, окраски бактерий при

Жданов, российский вирусолог. Труды по вирусным инфекциям,

трансплантация органов и тканей и др.).

микроскопии, микрофотографии. Известна также сформулированная Р. Кохом

молекулярной биологии и классификации вирусов, эволюции инфекционных

триада Коха, которой до сих пор пользуются при установлении возбудителя

болезней.

болезни.

№ 4 Основные принципы классификации микробов.

№ 5 Принципы классификации бактерий.

№ 6 Принципы классификации грибов.

Микробы, или микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы),

Для бактерий рекомендованы следующие таксономические категории: класс,

Грибы относятся к царству Fungi (Mycetes, Mycota). Это многоклеточные или

систематизированы по их сходству, различиям и взаимоотношениям между

отдел, порядок, семейство, род, вид. Название вида соответствует бинарной

одноклеточные нефотосинтезирующие (бес-хлорофильные) эукариотические

собой. Этим занимается специальная наука — систематика микроорганизмов.

номенклатуре, т. е. состоит из двух слов. Например, возбудитель сифилиса

микроорганизмы с клеточной стенкой.

Систематика включает три части: классификацию, таксономию и идентифика-

пишется как Treponema pallidum. Первое слово — название рода и пишется с

Классификация грибов. Грибы можно разделить на 7 классов:

цию. В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические,

прописной буквы, второе слово обозначает вид и пишется со строчной буквы.

хитридиомицеты, гифохитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскомицеты,

физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства.

При повторном упоминании вида родовое название сокращается до начальной

базидиомицеты, дейтеромицеты.

Различают следующие таксономические категории: царство, подцарство,

буквы, например: Т. pallidum.

Среди фикомицетов различают: хитридиомицеты, или водные грибы,

отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид и др. В рамках той или иной

Бактерии относятся к прокариотам, т. е. доядерным организмам, поскольку у

ведущие сапрофитический образ жизни или поражающие водоросли;

таксономической категории выделяют таксоны — группы организмов,

них имеется примитивное ядро без оболочки, ядрышка, гистонов, а в

гифохитридиомицеты, имеющие сходство с хитридиомицетами и оомицетами;

объединенные по определенным однородным свойствам.

цитоплазме отсутствуют высокоорганизованные органеллы (митохондрии,

оомицеты — паразиты высших растений и водяные плесени; зигомицеты

Микроорганизмы представлены доклеточными формами (вирусы — царство

аппарат Гольджи, лизосомы и др.).

включают представителей рода Mucor, распространенных в почве и воздухе и

Vira) и клеточными формами (бактерии, архебактерии, грибы и простейшие).

Бактерии делят на 2 домена: «Bacteria» и «Archaea».

способных (например, грибы рода Mucor) вызывать мукоромикоз легких, го-

Различают 3 домена (или «империи»): «Bacteria», «Archaea» и «Eukarya»:

В домене «Bacteria» можно выделить следующие бактерии:

ловного мозга и других органов. При бесполом размножении на плодоносящей

□ домен «Bacteria» — прокариоты, представленные настоящими бактериями

1) бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамотрицательные;

гифеспорангиеносце образуется спорангий — шаровидное утолщение с

(эубактериями);

2) бактерии с толстой клеточной стенкой, грамположительные;

оболочкой, содержащее многочисленные споры (спорангиоспоры). Половое

□ домен «Archaea» — прокариоты, представленные архебактериями;

3) бактерии без клеточной стенки (класс Mollicutes — микоплазмы)

размножение (оогамия) у зигомицетов осуществляются путем образования

□ домен «Eukarya» — эукариоты, клетки которых имеют ядро с ядерной

Архебактерии не содержат пептидогликан в клеточной стенке. Они имеют

зигоспор, или ооспор.

оболочкой и ядрышком, а цитоплазма состоит из высокоорганизованных

особые рибосомы и рибосомные РНК (рРНК).

Эумицеты представлены аскомицетами и базидиомицетами (совершенные

органелл — митохондрий, аппарата Гольджи и др. Домен «Eukarya» включает:

Среди тонкостенных грамотрицательных эубактерий различают:

грибы), а также дейтеромицетами (несовершенные грибы). Аскомицеты (или

царство Fungi (грибы); царство животных Animalia (включает прстейшие –

•

сферические формы, или кокки (гонококки, менингококки, вейлонеллы);

сумчатые грибы) объединяют группу грибов, имеющих септированный

подцарство Protozoa); царство растений Plante. Домены включают царства,

•

извитые формы — спирохеты и спириллы;

мицелий и отличающихся способностью к половому размножению. Свое

типы, классы, порядки, семейства, роды, виды.

•

палочковидные формы, включая риккетсии.

название аскомицеты получили от основного органа плодоношения — сумки,

Вид. Одной из основных таксономических категорий является вид (species).

К толстостенным грамположительным эубактериям относят:

или аска, содержащего 4 или 8 гаплоидных половых спор (аскоспор). К

Вид — это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но от-

•

сферические формы, или кокки (стафилококки, стрептококки, пневмококки);

аскомицетам относятся представители родов Aspergillus, Penicillium и др.,

личающихся от других представителей рода.

• палочковидные формы, а также актиномицеты (ветвящиеся, нитевидные

отличающиеся особенностями формирования плодоносящих гиф. У Aspergillus

Чистая культура. Совокупность однородных микроорганизмов, выделенных

бактерии), коринебактерии (булавовидные бактерии), микобактерии и

(леечная плесень) на концах плодоносящих гифконидиеносцев имеются

на питательной среде, характеризующихся сходными морфологическими,

бифидобактерии.

утолщения — стеригмы, на которых образуются цепочки спор — конидии.

тинкториальными

(отношение

к

красителям),

культуральными,

Тонкостенные грамотрицательные бактерии: Менингококки, гонококки,

Некоторые виды аспергилл могут вызывать аспергиллезы и афлатоксикозы.

биохимическими и антигенными свойствами, называется чистой культурой.

Вейлонеллы, Палочки, Вибрионы, Кампилобактерии, Хеликобактерии,

Плодоносящая гифа у грибов рода Penicillium (кистевик) напоминает кисточку,

Штамм. Чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного

Спириллы, Спирохеты, Риккетсии, Хламидии.

так как из нее (на конидиеносце) образуются утолщения, разветвляющиеся на

источника и отличающихся от других представителей вида, называется

Толстостенные

грамположительные

бактерии:

Пневмококки,

более мелкие структуры — стеригмы, на которых находятся цепочки конидий.

штаммом. Штамм — более узкое понятие, чем вид или подвид.

Стрептококки,

Стафилококки,

Палочки,

Бациллы,

Клостридии,

Пеницициллы могут вызывать заболевания (пенициллинозы). Многие виды

Клон. Близким к понятию штамма является понятие клона. Клон представляет

Коринебактерии, Микобактерии, Бифидобактерии, Актиномицеты.

аскомицетов являются продуцентами антибиотиков.

собой совокупность потомков, выращенных из единственной микробной

Представителями аскомицетов являются и дрожжи — одноклеточные грибы,

клетки.

утратившие способность к образованию истинного мицелия. Дрожжи имеют

Для обозначения некоторых совокупностей микроорганизмов, отличающихся

овальную форму клеток, диаметр которых 3—15 мкм. Они размножаются поч-

по тем или иным свойствам, употребляется суффикс var (разновидность)

кованием, бинарным делением (делятся на две равные клетки) или половым

вместо ранее применявшегося type.

путем с образованием аскоспор. Дрожжи используют в биотехнологических

№ 7 Принципы классификации простейших.

№ 8 Принципы классификации вирусов.

процессах. Заболевания, вызываемые некоторыми видами дрожжей, получили

название дрожжевых микозов. К аскомицетам относится и возбудитель

Простейшие представлены 7 типами, из которых четыре типа

В основу классификации вирусов положены следующие категории:

эрготизма, или спорыньи (Claviceps purpurea), паразитирующий на злаках.

(Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliopkora, Microspora) включают

•

тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), ее структура, количество нитей

Базидиомицеты — шляпочные грибы с септированным мицелием.

возбудителей заболеваний у человека.

(одна или две), особенности воспроизводства вирусного генома;

Дейтеромицеты — несовершенные грибы (Fungi imperfecti) — являются

Тип Sarcomastigophora. Подтип Mastigophora (жгутиконосцы) включает

•

размер и морфология вирионов, количество капсомеров и тип симметрии;

условным классом грибов, объединяющим грибы с септированным мицелием,

следующих патогенных представителей: трипаносому — возбудителя

•

наличие суперкапсида;

не имеющих полового размножения. Они размножаются только бесполым

африканского трипаносомоза (сонная болезнь); лейшмании — возбудителей

•

чувствительность к эфиру и дезоксихолату;

путем, образуя конидии.

кожной и висцеральной форм лейшманиозов; трихомонады, передающиеся

•

место размножения в клетке;

К несовершенным грибам относятся грибы рода Candida, поражающие кожу,

половым путем и паразитирующие в толстой кишке человека; лямблию —

•

антигенные свойства и пр.

слизистые оболочки и внутренние органы (кандидоз). Они имеют овальную

возбудителя лямблиоза. Эти простейшие характеризуются наличием жгутиков:

Вирусы имеют уникальный геном, так как содержат либо ДНК, либо РНК.

форму, диаметр 2—5 мкм; делятся почкованием (бластоспоры), образуют

один — у лейшмании, четыре свободных жгутика и короткая ундулирующая

Поэтому различают ДНК-содержащие и РНК-содержащие вирусы. Они обычно

псевдомицелий (почкующиеся клетки из ростковой трубочки вытягиваются в

мембрана — у трихомонад.

гаплоидны, т.е. имеют один набор генов. Геном вирусов представлен

нить), на концах которого находятся хламидоспоры. Эти грибы называют

К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизентерийная амеба —

различными видами нуклеиновых кислот: двунитчатыми, однонитчатыми,

дрожжеподобными. Истинные дрожжи (аскомицеты) образуют аскоспоры, не

возбудитель амебной дизентерии человека. Морфологически сходна с ней

линейными, кольцевыми, фрагментированными. Среди РНКсодержащих

имеют псевдомицелия и хламидоспор.

непатогенная кишечная амеба. Эти простейшие передвигаются путем

вирусов различают вирусы с положительным (плюс-нить РНК) геномом.

Подавляющее большинство грибов, вызывающих заболевания у человека

образования псевдоподий. Питательные вещества захватываются и

Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет наследственную функцию и функцию

(микозы), относятся к несовершенным грибам.

погружаются в цитоплазму клеток. Половой путь размножения у амеб

информационной РНК (иРНК). Имеются также РНК-содержащие вирусы с

отсутствует. При неблагоприятных условиях они образуют цисту.

отрицательным (минус-нить РНК) геномом. Минус-нить РНК этих вирусов

Тип Apicomplexa. В классе Sporozoa (споровики) патогенными

выполняет только наследственную функцию.

представителями являются возбудители токсоплазмоза, кокцидиоза,

Вирусы — мельчайшие микробы, не имеющие клеточного строения,

саркоцистоза и малярии. Жизненный цикл возбудителей малярии

белоксинтезирующей системы, содержащие только ДНК или РНК. Относятся к

характеризуется чередованием полового размножения (в организме комаров

царству Vira. Являясь облигатными внутриклеточными паразитами, вирусы

Anopheles) и бесполого (в клетках тканей и эритроцитах человека они раз-

размножаются в цитоплазме или ядре клетки. Они — автономные

множаются путем множественного деления). Токсоплазмы имеют форму

генетические

структуры.

Отличаются

особым

—

разобщенным

полулуний. Токсоплазмозом человек заражается от животных. Токсоплазмы

(дисъюнктивным) способом размножения (репродукции): в клетке отдельно

могут передаваться через плаценту и поражать центральную нервную систему

синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, затем происходит их

и глаза плода.

сборка в вирусные частицы. Сформированная вирусная частица называется

Тип Ciliophora. Патогенный представитель — возбудитель балантидиаза —

вирионом.

поражает толстый кишечник человека. Балантидии имеют многочисленные

Морфологию вирусов изучают с помощью электронной микроскопии, так как

реснички и поэтому подвижны.

их размеры малы (18-400 нм) и сравнимы с толщиной оболочки бактерий.

Тип Microspora включает микроспоридии — маленькие (0,5—10 мкм)

Форма вирионов может быть различной: палочковидной (вирус табачной

облигатные внутриклеточные паразиты, широко распространенные среди

мозаики), пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирусы полиомиелита,

животных и вызывающие у ослабленных людей диарею и гнойно-

ВИЧ), нитевидной (филовирусы), в виде сперматозоида (многие

воспалительные заболевания.

бактериофаги). Различают просто устроенные и сложно устроенные вирусы.

Простые, или безоболочечные, вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и

белковой оболочки, называемой капсидом. Капсид состоит из повторяющихся

морфологических субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид

взаимодействуют друг с другом, образуя нуклеокапсид.

Сложные, или оболочечные, вирусы снаружи капсида окружены ли-

попротеиновой оболочкой (суперкапсидом, или пеплосом). Эта оболочка

является производной структурой от мембран вирус-инфицированной клетки.

На оболочке вируса расположены

гликопротеиновые

шипы,

или шипики

(пепломеры). Под оболочкой некоторых вирусов находится матриксный М-

белок.

Тип симметрии. Капсид или нуклеокапсид могут иметь спиральный,

икосаэдрический (кубический) или сложный тип симметрии. Икосаэдрический

тип симметрии обусловлен образованием изометрически полого тела из

капсида, содержащего вирусную нуклеиновую кислоту (например, у вирусов

гепатита А, герпеса, полиомиелита). Спиральный тип симметрии обусловлен

винтообразной структурой нуклеокапсида (например, у вируса гриппа).

№ 9 Морфологические и тинкториальные свойства бактерий. Методы

№ 10 Структура и химический состав бактериальной клетки. Особенности

№ 11 Морфология грибов

окраски.

строения грамположительных и грамотрицательных бактерий.

Грибы относятся к царству Fungi (Mycetes, Mycota). Это многоклеточные или

Морфологические свойства бактерий. Бактерии — микроорганизмы, не

Бактериальная клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической

одноклеточные нефотосинтезирующие (бесхлорофильные) эукариотические

имеющие оформленного ядра (прокариоты).

мембраны, цитоплазмы с включениями и ядра, называемого нуклеоидом.

микроорганизмы с клеточной стенкой.

Бактерии имеют разнообразную форму и довольно сложную структуру,

Имеются дополнительные структуры: капсула, микрокапсула, слизь, жгутики,

Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами,

определяющую многообразие их функциональной деятельности. Для бактерий

пили. Некоторые бактерии в неблагоприятных условиях способны

цитоплазматическую мембрану и многослойную, ригидную клеточную стенку,

характерны четыре основные формы: сферическая (шаровидная),

образовывать споры.

состоящую из нескольких типов полисахаридов, а также белка, липидов и др.

цилиндрическая (палочковидная), извитая и нитевидная.

Клеточная стенка. В клеточной стенке грамположительных бактерий

Некоторые грибы образуют капсулу. Цитоплазматическая мембрана содержит

Бактерии шаровидной формы — кокки — в зависимости от плоскости деления

содержится небольшое количество полисахаридов, липидов, белков. Основным

гликопротеины,

фосфолипиды

и

эргостеролы.

Грибы

являются

и расположения относительно друг друга отдельных особей подразделяются на

компонентом толстой клеточной стенки этих бактерий является многослойный

грамположительными

микробами,

вегетативные

клетки

—

не-

микрококки (отдельно лежащие кокки), диплококки (парные кокки),

пептидогликан (муреин, мукопептид), составляющий 40-90 % массы клеточной

кислотоустойчивые.

стрептококки (цепочки кокков), стафилококки (имеющие вид виноградных

стенки. С пептидогликаном клеточной стенки грамположительных бактерий

Грибы состоят из длинных тонких нитей (гиф), сплетающихся в грибницу,

гроздьев), тетракокки (образования из четырех кокков) и сарцины (пакеты из 8

ковалентно связаны тейхоевые кислоты (от греч. teichos — стенка).

или мицелий. Гифы низших грибов — фикомицетов — не имеют перегородок.

или 16 кокков).

В состав клеточной стенки грамотрицательных бактерий входит наружная

У высших грибов — эуми-цетов — гифы разделены перегородками; их

Палочковидные бактерии располагаются в виде одиночных клеток, диплоили

мембрана, связанная посредством липопротеина с подлежащим слоем

мицелий многоклеточный.

стрептобактерий.

пептидогликана. На ультратонких срезах бактерий наружная мембрана имеет

Различают гифальные и дрожжевые формы грибов.

Извитые формы бактерий — вибрионы и спириллы, а также спирохеты.

вид волнообразной трехслойной структуры, сходной с внутренней мембраной,

Гифальные (плесневые) грибы образуют ветвящиеся тонкие нити (гифы),

Вибрионы имеют вид слегка изогнутых палочек, спириллы — извитую форму

которую называют цитоплазматической. Основным компонентом этих

сплетающиеся в грибницу, или мицелий (плесень). Гифы, врастающие в

с несколькими спиральными завитками.

мембран является бимолекулярный (двойной) слой липидов. Внутренний слой

питательный субстрат, называются вегетативными гифами (отвечают за

Размеры бактерий колеблются от 0,1 до 10 мкм. В состав бактериальной клетки

наружной мембраны представлен фосфолипидами, а в наружном слое

питание гриба), а растущие над поверхностью субстрата — воздушными или

входят капсула, клеточная стенка, цитоплаз-матическая мембрана и

расположен липополисахарид.

репродуктивными гифами (отвечают за бесполое размножение).

цитоплазма, в которой содержатся нук-леоид, рибосомы и включения.

Функции клеточной стенки:

Гифы низших грибов не имеют перегородок. Они представлены

Некоторые бактерии снабжены жгутиками и ворсинками. Ряд бактерий

1. Обусловливает форму клетки.

многоядерными клетками и называются ценоцитными.

образуют споры, которые располагаются терминально, субтерминально или

2. Защищает клетку от механических повреждений извне и выдерживает

Гифы высших грибов разделены перегородками, или септами с отверстиями.

центрально; превышая поперечный размер клетки, споры придают ей

значительное внутреннее давление.

Дрожжевые грибы (дрожжи), в основном, имеют вид отдельных овальных

веретенообразную форму.

3. Обладает свойством полупроницаемости, поэтому через нее избирательно

клеток (одноклеточные грибы). По типу полового размножения они

Методы окраски. Окраску мазка производят простыми или сложными

проникают из среды питательные вещества.

распределены среди высших грибов — аскомицет и базидиомицет. При

методами. Простые заключаются в окраске препарата одним красителем;

4. Несет на своей поверхности рецепторы для бактериофагов и различных

бесполом размножении дрожжи образуют почки или делятся, что приводит к

сложные методы (по Граму, Цилю — Нильсену и др.) включают последо-

химических веществ.

одноклеточному росту. Могут образовывать псевдогифы и ложный мицелий

вательное использование нескольких красителей и имеют дифференциально-

Метод выявления клеточной стенки - электронная микроскопия, плазмолиз.

(псевдомицелий) в виде цепочек удлиненных клеток — «сарделек». Грибы,

диагностическое значение. Отношение микроорганизмов к красителям

L-формы бактерий, их медицинское значение

аналогичные дрожжам, но не имеющие полового способа размножения,

расценивают как тинкториальные свойства. Существуют специальные методы

L-формы - это бактерии, полностью или частично лишенные клеточной стенки

называют дрожжеподобными. Они размножаются только бесполым способом

окраски, которые используют для выявления жгутиков, клеточной стенки,

(протопласт +/- остаток клеточной стенки), поэтому имеют своеобразную

— почкованием или делением.

нуклеоида и разных цитоплазматических включений.

морфологию в виде крупных и мелких сферических клеток. Способны к

Грибы размножаются спорами половым и бесполым способами, а также

При простых методах мазок окрашивают каким-либо одним красителем, ис-

размножению.

вегетативным путем (почкование или фрагментация гиф). Грибы,

пользуя красители анилинового ряда (основные или кислые). Если красящий

Цитоплазматическая мембрана располагается под клеточной стенкой (между

размножающиеся половым и бесполым путем, относятся к совершенным.

ион (хромофор) — катион, то краситель обладает основными свойствами, если

ними - периплазматическое пространство). По строению является сложным

Несовершенными называют грибы, у которых отсутствует или еще не описан

хромофор - анион, то краситель имеет кислые свойства. Кислые красители —

липидобелковым комплексом, таким же, как у клеток эукариот (универсальная

половой путь размножения. Бесполое размножение осуществляется у грибов с

эритрозин, кислый фуксин, эозин. Основные красители — генциановый

мембрана).

помощью эндогенных спор, созревающих внутри круглой структуры —

фиолетовый, кристаллический фиолетовый, метиленовый синий, основной

Функции цитоплазматической мембраны:

спорангия, и экзогенных спор — конидий, формирующихся на кончиках

фуксин. Преимущественно для окраски микроорганизмов используют

1. Является основным осмотическим и онкотическим барьером.

плодоносящих гиф.

основные красители, которые более интенсивно связываются кислыми

2. Участвует в энергетическом метаболизме и в активном транспорте

Типы грибов. Выделяют 3 типа грибов, имеющих половой способ

компонентами клетки. Из сухих красителей, продающихся в виде порошков,

питательных веществ в клетку, так как является местом локализации пермеаз и

размножения (так называемые совершенные грибы): зигомицеты (Zygomycota),

готовят насыщенные спиртовые растворы, а из них — водно-спиртовые,

ферментов окислительного фосфорилирования.

аскомицеты (Ascomycota) и базидиомицеты (Basidiomycota). Отдельно

которые и служат для окрашивания микробных клеток. Микроорганизмы

3. Участвует в процессах дыхания и деления.

выделяют условный, формальный тип/группу грибов — дейтеромицеты

окрашивают, наливая краситель на поверхность мазка на определенное время.

4. Участвует в синтезе компонентов клеточной клетки (пептидогликана).

(Deiteromycota), у которых имеется только бесполый способ размножения (так

Окраску основным фуксином ведут в течение 2 мин, метиленовым синим —

5. Участвует в выделении из клетки токсинов и ферментов.

называемые несовершенные грибы).

5—7 мин. Затем мазок промывают водой до тех пор, пока стекающие струи

Цитоплазматическая мембрана выявляется только при электронной

воды не станут бесцветными, высушивают осторожным промоканием

микроскопии.

фильтровальной бумагой и микроскопируют в иммерсионной системе. Если

мазок правильно окрашен и промыт, то поле зрения совершенно прозрачно, а

клетки интенсивно окрашены.

Сложные методы окраски применяют для изучения структуры клетки и

дифференциации микроорганизмов. Окрашенные мазки микроскопируют в

иммерсионной системе. Последовательно нанести на препарат определенные

красители, различающиеся по химическому составу и цвету, протравы, спирты,

кислоту и др.

Существуют несколько основных окрасок: по Граму, по Цилю-Нельсону, по

Ауески, Нейссера, Бури-Гинса.

№ 12 Морфология простейших

№ 13 Особенности биологии вирусов

№ 14 Структура и химический состав вирусов и бактериофагов

Простейшие — эукариотические одноклеточные микроорганизмы,

Вирусы — мельчайшие микробы, не имеющие клеточного строения,

Вирусы — мельчайшие микробы, не имеющие клеточного строения,

составляющие подцарство Protozoa царства животных (Animalia). Простейшие

белоксинтезирующей системы, содержащие только ДНК или РНК. Относятся к

белоксинтезирующей системы, содержащие только ДНК или РНК. Относятся к

включают 7 типов, из которых четыре типа (Sarcomastigophora, Apicomplexa,

царству Vira. Являясь облигатными внутриклеточными паразитами, вирусы

царству Vira. Являясь облигатными внутриклеточными паразитами, вирусы

Ciliophora, Microspora) имеют представителей, вызывающих заболевания у

размножаются в цитоплазме или ядре клетки. Они — автономные

размножаются в цитоплазме или ядре клетки. Они — автономные генетические

человека. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм.

генетические

структуры.

Отличаются

особым

—

разобщенным

структуры. Отличаются особым — разобщенным (дисъюнктивным) способом

Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой) — аналогом

(дисъюнктивным) способом размножения (репродукции): в клетке отдельно

размножения (репродукции): в клетке отдельно синтезируются нуклеиновые

цитоплазматической мембраны клеток животных. Некоторые простейшие

синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, затем происходит их

кислоты вирусов и их белки, затем происходит их сборка в вирусные частицы.

имеют опорные фибриллы.

сборка в вирусные частицы. Сформированная вирусная частица называется

Сформированная вирусная частица называется вирионом.

Цитоплазма и ядро соответствуют по строению эукариотическим клеткам:

вирионом.

Морфологию и структуру вирусов изучают с помощью электронного

цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий,

Морфологию и структуру вирусов изучают с помощью электронного

микроскопа, так как их размеры малы и сравнимы с толщиной оболочки

лизосом, многочисленных рибосом и др.; ядро имеет ядрышко и ядерную

микроскопа, так как их размеры малы и сравнимы с толщиной оболочки

бактерий.

оболочку.

бактерий.

Форма вирионов может быть различной: палочковидной (вирус табачной

Передвигаются простейшие посредством жгутиков, ресничек и путем

Форма вирионов может быть различной: палочковидной (вирус табачной

мозаики), пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирусы полиомиелита,

образования псевдоподий.

мозаики), пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирусы полиомиелита,

ВИЧ), в виде сперматозоида (многие бактериофаги). Различают просто

Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или образования

ВИЧ), в виде сперматозоида (многие бактериофаги). Различают просто

устроенные и сложно устроенные вирусы.

особых структур. Многие простейшие при неблагоприятных условиях

устроенные и сложно устроенные вирусы.

Простые, или безоболочечные, вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и

образуют цисты — покоящиеся стадии, устойчивые к изменению температуры,

Простые, или безоболочечные, вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и

белковой оболочки, называемой капсидом. Капсид состоит из повторяющихся

влажности и др.

белковой оболочки, называемой капсидом. Капсид состоит из повторяющихся

морфологических субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид

Простейшие окрашиваются по Романовскому—Гимзе (ядро — красного, ци-

морфологических субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид

взаимодействуют друг с другом, образуя нуклеокапсид.

топлазма — синего цвета).

взаимодействуют друг с другом, образуя нуклеокапсид.

Сложные, или оболочечные, вирусы снаружи капсида окружены ли-

Тип Sarcomastigophora. Подтип Mastigophora (жгутиконосцы) включает

Сложные, или оболочечные, вирусы снаружи капсида окружены ли-

попротеиновой оболочкой (суперкапсидом, или пеплосом). Эта оболочка

следующих патогенных представителей: трипаносому — возбудителя

попротеиновой оболочкой (суперкапсидом, или пеплосом). Эта оболочка

является производной структурой от мембран вирус-инфицированной клетки.

африканского трипаносомоза (сонная болезнь); лейшмании — возбудителей

является производной структурой от мембран вирус-инфицированной клетки.

На оболочке вируса

расположены

гликопротеиновые

шипы, или

шипики

кожной и висцеральной форм лейшманиозов; трихомонады, передающиеся

На оболочке

вируса расположены гликопротеиновые

шипы,

или шипики

(пепломеры). Под оболочкой некоторых вирусов находится матриксный М-

половым путем и паразитирующие в толстой кишке человека; лямблию —

(пепломеры). Под оболочкой некоторых вирусов находится матриксный М-

белок.

возбудителя лямблиоза. Эти простейшие характеризуются наличием жгутиков:

белок.

Капсид и суперкапсид защищают вирионы от влияния окружающей среды,

один — у лейшмании, четыре свободных жгутика и короткая ундулирующая

Тип симметрии. Капсид или нуклеокапсид могут иметь спиральный,

обусловливают избирательное взаимодействие (адсорбцию) с клетками,

мембрана — у три-хомонад.

икосаэдрический (кубический) или сложный тип симметрии. Икосаэдрический

определяют антигенные и иммуногенные свойства вирионов. Внутренние

К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизентерийная амеба —

тип симметрии обусловлен образованием изометрически полого тела из

структуры вирусов называются сердцевиной.

возбудитель амебной дизентерии человека. Морфологически сходна с ней

капсида, содержащего вирусную нуклеиновую кислоту (например, у вирусов

Тип симметрии. Капсид или нуклеокапсид могут иметь спиральный,

непатогенная кишечная амеба. Эти простейшие передвигаются путем

гепатита А, герпеса, полиомиелита). Спиральный тип симметрии обусловлен

икосаэдрический (кубический) или сложный тип симметрии. Икосаэдрический

образования псевдоподий. Питательные вещества захватываются и

винтообразной структурой нуклеокапсида (например, у вируса гриппа).

тип симметрии обусловлен образованием изометрически полого тела из

погружаются в цитоплазму клеток. Половой путь размножения у амеб

Включения — скопление вирионов или отдельных их компонентов в

капсида, содержащего вирусную нуклеиновую кислоту (например, у вирусов

отсутствует. При неблагоприятных условиях они образуют цисту.

цитоплазме или ядре клеток, выявляемые под микроскопом при специальном

гепатита А, герпеса, полиомиелита). Спиральный тип симметрии обусловлен

Тип Apicomplexa. В классе Sporozoa (споровики) патогенными

окрашивании. Вирус натуральной оспы образует цитоплазмати-ческие

винтообразной структурой нуклеокапсида (например, у вируса гриппа).

представителями являются возбудители токсоплазмоза, кокцидиоза,

включения — тельца Гварниери; вирусы герпеса и аденовирусы —

Включения — скопление вирионов или отдельных их компонентов в

саркоцистоза и малярии. Жизненный цикл возбудителей малярии

внутриядерные включения.

цитоплазме или ядре клеток, выявляемые под микроскопом при специальном

характеризуется чередованием полового размножения (в организме комаров

Размеры вирусов определяют с помощью электронной микроскопии, методом

окрашивании. Вирус натуральной оспы образует цитоплазмати-ческие

Anopheles) и бесполого (в клетках тканей и эритроцитах человека они раз-

ультрафильтрации через фильтры с известным диаметром пор, методом

включения — тельца Гварниери; вирусы герпеса и аденовирусы —

множаются путем множественного деления). Токсоплазмы имеют форму

ультрацентрифугирования. Одним из самых мелких вирусов является вирус

внутриядерные включения.

полулуний. Токсоплазмозом человек заражается от животных. Токсоплазмы

полиомиелита (около 20 нм), наиболее крупным — натуральной оспы (около

Размеры вирусов определяют с помощью электронной микроскопии, методом

могут передаваться через плаценту и поражать центральную нервную систему

350 нм).

ультрафильтрации через фильтры с известным диаметром пор, методом

и глаза плода.

Вирусы имеют уникальный геном, так как содержат либо ДНК, либо РНК.

ультрацентрифугирования. Одним из самых мелких вирусов является вирус

Тип Ciliophora. Патогенный представитель — возбудитель ба-лантидиаза —

Поэтому различают ДНК-содержащие и РНК-содержащие вирусы. Они обычно

полиомиелита (около 20 нм), наиболее крупным — натуральной оспы (около

поражает толстый кишечник человека. Балантидии имеют многочисленные

гаплоидны, т.е. имеют один набор генов. Геном вирусов представлен

350 нм).

реснички и поэтому подвижны.

различными видами нуклеиновых кислот: двунитчатыми, однонитчатыми,

Вирусы имеют уникальный геном, так как содержат либо ДНК, либо РНК.

Тип Microspora включает микроспоридии — маленькие (0,5—10 мкм)

линейными, кольцевыми, фрагментированными. Среди РНК-содержащих

Поэтому различают ДНК-содержащие и РНК-содержащие вирусы. Они обычно

облигатные внутриклеточные паразиты, широко распространенные среди

вирусов различают вирусы с положительным (плюс-нить РНК) геномом.

гаплоидны, т.е. имеют один набор генов. Геном вирусов представлен

животных и вызывающие у ослабленных людей диарею и гнойно-

Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет наследственную функцию и функцию

различными видами нуклеиновых кислот: двунитчатыми, однонитчатыми,

воспалительные заболевания.

информационной РНК (иРНК). Имеются также РНК-содержащие вирусы с

линейными, кольцевыми, фрагментированными. Среди РНК-содержащих

отрицательным (минус-нить РНК) геномом. Минус-нить РНК этих вирусов

вирусов различают вирусы с положительным (плюс-нить РНК) геномом.

выполняет только наследственную функцию.

Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет наследственную функцию и функцию

Вирусы поражают позвоночных и беспозвоночных животных, а также

информационной РНК (иРНК). Имеются также РНК-содержащие вирусы с

растения и бактерии. Являясь основными возбудителями инфекционных

отрицательным (минус-нить РНК) геномом. Минус-нить РНК этих вирусов

заболеваний человека, вирусы также участвуют в процессах канцерогенеза,

выполняет только наследственную функцию.

могут передаваться различными путями, в том числе через плаценту (вирус

Геном вирусов способен включаться в состав генетического аппарата клетки в

краснухи, цитомега ловирус и др.), поражая плод человека. Они могут

виде провируса, проявляя себя генетическим паразитом клетки. Нуклеиновые

приводить к постинфекционным осложнениям — развитию миокардитов, пан-

кислоты некоторых вирусов (вирусы герпеса и др.) могут находиться в

креатитов, иммунодефицитов и др.

цитоплазме инфицированных клеток, напоминая плазмиды.

Кроме обычных вирусов, известны и так называемые неканонические вирусы

— прионы — белковые инфекционные частицы, являющиеся агентами

белковой природы, имеющие вид фибрилл размером 10—20x100—200 нм.

Прионы, по-видимому, являются одновременно индукторами и продуктами

автономного гена человека или животного и вызывают у них энцефалопатии в

условиях медленной вирусной инфекции (болезни Крейтц-фельдта—Якоба,

куру и др.).

Другими необычными агентами, близкими к вирусам, являются вироиды —

небольшие молекулы кольцевой, суперспи-рализованной РНК, не содержащие

белка, вызывающие заболевания у растений.

№ 15 Методы микроскопии (люминесцентная, темнопольная, фазово-

№ 16 Рост и размножение бактерий. Фазы размножения.

№ 17 Способы получения энергии бактериями (дыхание, брожение).

контрастная, электронная).

Методы культивирования анаэробов.

Жизнедеятельность бактерий характеризуется ростом — формированием

Люминесцентная (или флюоресцентная) микроскопия. Основана на

структурно-функциональных компонентов клетки и увеличением самой

Дыхание, или биологическое окисление, основано на окислительно-

явлении фотолюминесценции.

бактериальной клетки, а также размножением — самовоспроизведением,

восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального

Люминесценция — свечение веществ, возникающее после воздействия на них

приводящим к увеличению количества бактериальных клеток в популяции.

аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для

каких-либо

источников

энергии:

световых,

электронных

лучей,

Бактерии размножаются путем бинарного деления пополам, реже путем

ее жизнедеятельности. При дыхании происходят процессы окисления и

ионизирующего излучения. Фотолюминесценция — люминесценция объекта

почкования. Актиномицеты, как и грибы, могут размножаться спорами.

восстановления: окисление — отдача донорами (молекулами или атомами) во-

под влиянием света. Если освещать люминесцирующий объект синим светом,

Актиномицеты, являясь ветвящимися бактериями, размножаются путем

дорода или электронов; восстановление — присоединение водорода или

то он испускает лучи красного, оранжевого, желтого или зеленого цвета. В ре-

фрагментации нитевидных клеток. Грамположительные бактерии делятся

электронов к акцептору. Акцептором водорода или электронов может быть

зультате возникает цветное изображение объекта.

путем врастания синтезирующихся перегородок деления внутрь клетки, а

молекулярный кислород (такое дыхание называется аэробным) или нитрат,

Темнопольная микроскопия. Микроскопия в темном поле зрения основана

грамотрицательные — путем перетяжки, в результате образования гантелевид-

сульфат, фумарат (такое дыхание называется анаэробным — нитратным,

на явлении дифракции света при сильном боковом освещении взвешенных в

ных фигур, из которых образуются две одинаковые клетки.

сульфатным, фумаратным).

жидкости мельчайших частиц (эффект Тиндаля). Эффект достигается с

Делению клеток предшествует репликация бактериальной хромосомы по

Анаэробиоз (от греч. аег — воздух + bios — жизнь) — жизнедеятельность,

помощью параболоидили кардиоидконденсора, которые заменяют обычный

полуконсервативному типу (двуспиральная цепь ДНК раскрывается и каждая

протекающая при отсутствии свободного кислорода. Если донорами и

конденсор в биологическом микроскопе .

нить достраивается комплементарной нитью), приводящая к удвоению

акцепторами водорода являются органические соединения, то такой процесс

Фазово-контрастная микроскопия. Фазово-контрастное

приспособление

молекул ДНК бактериального ядра — нуклеоида.

называется брожением. При брожении происходит ферментативное

дает возможность увидеть в микроскоп прозрачные объекты. Они приобретают

Репликация ДНК происходит в три этапа: инициация, элонгация, или рост

расщепление органических соединений, преимущественно углеводов, в

высокую контрастность изображения, которая может быть позитивной или

цепи, и терминация.

анаэробных условиях. С учетом конечного продукта расщепления углеводов

негативной. Позитивным фазовым контрастом называют темное изображение

Размножение бактерий в жидкой питательной среде. Бактерии, засеянные в

различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и другие виды брожения.

объекта в светлом поле зрения, негативным — светлое изображение объекта на

определенный, не изменяющийся объем питательной среды, размножаясь,

По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три

темном фоне.

потребляют питательные элементы, что приводит в дальнейшем к истощению

основные группы: облигатные, т.е. обязательные, аэробы, облигатные

Для фазово-контрастной микроскопии используют обычный микроскоп и

питательной среды и прекращению роста бактерий. Культивирование бактерий

анаэробы и факультативные анаэробы.

дополнительное фазово-контрастное устройство, а также специальные

в такой системе называют периодическим культивированием, а культуру —

Методы культивирования анаэробов.

осветители.

периодической. Если же условия культивирования поддерживаются путем

Для культивирования анаэробов необходимо понизить окислительно-

Электронная микроскопия. Позволяет наблюдать объекты, размеры которых

непрерывной подачи свежей питательной среды и оттока такого же объема

восстановительный потенциал среды, создать условия анаэробиоза, т. е.

лежат за пределами разрешающей способности светового микроскопа (0,2

культуральной жидкости, то такое культивирование называется непрерывным,

пониженного содержания кислорода в среде и окружающем ее пространстве.

мкм). Электронный микроскоп применяется для изучения вирусов, тонкого

а культура — непрерывной.

Это достигается применением физических, химических и биологических

строения различных микроорганизмов, макромолекулярных структур и других

При выращивании бактерий на жидкой питательной среде наблюдается

методов.

субмикроскопических объектов.

придонный, диффузный или поверхностный (в виде пленки) рост культуры.

Физические методы. Основаны на выращивании микроорганизмов в

№ 18 Типы и механизмы питания бактерий.

Рост периодической культуры бактерий, выращиваемых на жидкой

безвоздушной среде, что достигается:

питательной среде, подразделяют на несколько фаз, или периодов:

1) посевом в среды, содержащие редуцирующие и легко окисляемые вещества;

Типы питания. Микроорганизмы нуждаются в углеводе, азоте, сере, фосфоре,

1. лаг-фаза;

2) посевом микроорганизмов в глубину плотных питательных сред;

калии и других элементах. В зависимости от источников углерода для питания

2. фаза логарифмического роста;

3) механическим удалением воздуха из сосудов, в которых выращиваются

бактерии делятся на аутотрофы, использующие для построения своих клеток

3. фаза стационарного роста, или максимальной концентрации

анаэробные микроорганизмы;

диоксид углерода С02 и другие неорганические соединения, и гетеротрофы,

бактерий;

4) заменой воздуха в сосудах каким-либо индифферентным газом.

питающиеся за счет готовых органических соединений. Аутотрофными

4. фаза гибели бактерий.

В качестве редуцирующих веществ обычно используют кусочки (около 0,5 г)

бактериями являются нитрифицирующие бактерии, находящиеся в почве;

Эти фазы можно изобразить графически в виде отрезков кривой размножения

животных или растительных тканей (печень, мозг, почки, селезенка, кровь,

серобактерии, обитающие в воде с сероводородом; железобактерии, живущие в

бактерий, отражающей зависимость логарифма числа живых клеток от

картофель, вата). Эти ткани связывают растворенный в среде кислород и

воде с закисным железом, и др.

времени их культивирования.

адсорбируют бактерии. Чтобы уменьшить содержание кислорода в

Гетеротрофы, утилизирующие органические остатки отмерших организмов в

питательной среде, ее перед посевом кипятят 10—15 мин, а затем быстро

окружающей среде, называются сапрофитами. Гетеротрофы, вызывающие

охлаждают и заливают сверху небольшим количеством стерильного вазе-

заболевания у человека или животных, относят к патогенным и условно-

линового масла. Высота слоя масла в пробирке около 1 см.

патогенным. Среди патогенных микроорганизмов встречаются облигатные и

В качестве легко окисляемых веществ используют глюкозу, лактозу и

факультативные паразиты (от греч. parasitos — нахлебник). Облигатные

муравьинокислый натрий.

паразиты способны существовать только внутри клетки, например риккетсии,

Лучшей жидкой питательной средой с редуцирующими веществами является

вирусы и некоторые простейшие.

среда Китта — Тароцци, которая используется с успехом для накопления

В зависимости от окисляемого субстрата, называемого донором электронов

анаэробов при первичном посеве из исследуемого материала и для

или водорода, микроорганизмы делят на две группы. Микроорганизмы,

поддержания роста выделенной чистой культуры анаэробов.

использующие в качестве доноров водорода неорганические соединения,

Посев микроорганизмов в глубину плотных сред производят по способу

называют литотрофны-ми (от греч. lithos — камень), а микроорганизмы,

Виньяль — Вейона, который состоит в механической защите посевов

использующие в качестве доноров водорода органические соединения, —

анаэробов от кислорода воздуха. Берут стеклянную трубку длиной 30 см и диа-

органотрофами.

Лаг-фаза

—

период между

посевом

бактерий и

началом размножения.

метром

3—6

мм.

Один

конец

трубки

вытягивают

в

капилляр в

виде

Учитывая источник энергии,

среди бактерий

различают

фототрофы,

т.е.

Продолжительность

лаг-фазы в

среднем

4—5

ч.

Бактерии

при этом

пастеровской пипетки,

а у другого конца делают перетяжку.

В оставшийся

фотосинтезирующие

(например,

сине-зеленые

водоросли,

использующие

широкий

конец

трубки

вставляют

ватную

пробку.

В

пробирки

с

увеличиваются в

размерах и

готовятся к

делению;

нарастает

количество

энергию света),

и

хемотрофы,

нуждающиеся

в

химических

источниках

расплавленным

и

охлажденным

до

50°С

питательным

агаром

засевают

нуклеиновых кислот, белка и других компонентов.

энергии.

Фаза логарифмического (экспоненциального) роста является периодом ин-

исследуемый материал. Затем насасывают засеянный агар в стерильные трубки

Механизмы

питания. Поступление

различных

веществ в

бактериальную

Виньяль — Вейона. Капиллярный конец трубки запаивают в пламени горелки

тенсивного

деления

бактерий. Продолжительность

ее около

5— 6 ч. При

клетку зависит от величины и растворимости их молекул в липидах или воде,

и трубки помещают в термостат.

Так создаются благоприятные условия для

оптимальных условиях роста бактерии могут делиться каждые 20—40 мин. Во

рН

среды,

концентрации

веществ,

различных

факторов

проницаемости

роста самых строгих анаэробов.

Для выделения отдельной колонии трубку

время этой

фазы бактерии

наиболее

ранимы, что

объясняется высокой

мембран и др.

Клеточная стенка пропускает небольшие молекулы и ионы,

надрезают напильником, соблюдая правила асептики, на уровне колонии, ло-

чувствительностью компонентов метаболизма интенсивно растущей клетки к

задерживая

макромолекулы

массой более

600

Д.

Основным

регулятором

мают, а колонию захватывают стерильной петлей и переносят в пробирку с

ингибиторам синтеза белка, нуклеиновых кислот и др.

поступления

веществ

в

клетку

является

цитоплазматическая мембрана.

питательной средой для дальнейшего выращивания и изучения в чистом виде.

Затем наступает фаза стационарного роста, при которой количество жиз-

Условно можно выделить четыре механизма проникновения питательных

Удаление воздуха

производят путем

его

механического откачивания

из

неспособных клеток остается без изменений, составляя максимальный уровень

веществ в

бактериальную

клетку:

это

простая

диффузия,

облегченная

специальных

приборов — анаэроста-тов,

в

которые

помещают

чашки

с

(М-концентрация). Ее продолжительность выражается в часах и колеблется в

диффузия, активный транспорт, транслокация групп.

зависимости от вида бактерий, их особенностей и культивирования.

посевом анаэробов. Переносный анаэростат представляет собой толстостенный

Наиболее простой

механизм поступления

веществ

в

клетку

— простая

металлический

цилиндр

с

хорошо

притертой

крышкой

(с

резиновой

Завершает

процесс

роста

бактерий

фаза

гибели,

характеризующаяся

диффузия, при которой перемещение веществ происходит вследствие разницы

прокладкой),

снабженный

отводящим

краном

и

вакуумметром.

После

отмиранием бактерий в условиях истощения источников питательной среды и

их концентрации по обе стороны цитоплазматической мембраны.

Вещества

накопления в ней продуктов метаболизма бактерий.

Продолжительность ее

размещения засеянных чашек или пробирок воздух из анаэростата удаляют с

проходят через липид-ную часть цитоплазматической мембраны (органические

помощью вакуумного насоса.

колеблется от 10 ч до нескольких недель. Интенсивность роста и размножения

молекулы, лекарственные препараты) и реже по заполненным водой каналам в

Замену

воздуха

индифферентным

газом

(азотом,

водородом,

аргоном,

бактерий зависит

от

многих

факторов,

в

том

числе

оптимального состава

цитоплазматической

мембране.

Пассивная

диффузия

осуществляется

без

углекислым

газом)

можно

производить

в

тех

же

анаэростатах

путем

питательной

среды,

окислительно-восстановительного

потенциала,

рН,

затраты энергии.

вытеснения его газом из баллона.

температуры и др.

Облегченная

диффузия

происходит

также

в

результате

разницы

Химические

методы.

Основаны

на

поглощении

кислорода

воздуха

в

Размножение бактерий на плотной питательной среде. Бактерии, растущие

концентрации веществ по обе стороны цитоплазматической мембраны. Однако

герметически закрытом сосуде (анаэро-стате, эксикаторе) такими веществами,

на плотных питательных средах, образуют изолированные колонии округлой

этот

процесс

осуществляется

с

помощью

молекул-переносчиков,

как пирогаллол или гидросульфит натрия Na2S204.

формы с

ровными

или

неровными

краями

(S-

и

R-формы),

различной

локализующихся

в

цитоплазматической

мембране

и

обладающих

Биологические методы. Основаны на совместном выращивании анаэробов со

консистенции и цвета, зависящего от пигмента бактерий.

специфичностью.

Каждый

переносчик

транспортирует

через

мембрану

Пигменты,

растворимые

в воде,

диффундируют

в

питательную среду и

строгими аэробами. Для этого из застывшей агаровой пластинки по диаметру

соответствующее

вещество

или

передает

другому

компоненту

чашки вырезают стерильным скальпелем полоску агара шириной около 1 см.

окрашивают её. Другая группа пигментов нерастворима в воде, но растворима

цитоплазматической

мембраны

—

собственно

переносчику.

Белками-

Получается два агаровых полудиска в одной чашке. На одну сторону агаровой

в

органических

растворителях.

И,

наконец,

существуют

пигменты,

не

переносчиками

могут

быть

пермеазы,

место

синтеза

которых

—

пластинки засевают аэроб, например часто используют S. aureus или Serratia

растворимые ни в воде, ни в органических соединениях.

цитоплазматическая мембрана. Облегченная диффузия протекает без затраты

marcescens. На

другую сторону засевают анаэроб.

Края чашки заклеивают

Наиболее

распространены среди

микроорганизмов

такие

пигменты,

как

энергии, вещества перемещаются

от

более

высокой

концентрации к более

пластилином

или

заливают

расплавленным

парафином

и

помещают

в

каротины,

ксантофиллы и меланины.

Меланины являются нерастворимыми

низкой.

термостат. При наличии подходящих условий в чашке начнут размножаться

пигментами черного, коричневого или красного цвета, синтезирующимися из

Активный транспорт происходит с помощью пермеаз и направлен на перенос

аэробы.

После

того, как весь кислород

в

пространстве

чашки

будет ими

фенольных соединений. Меланины наряду с каталазой, супероксидцисмутазой

веществ от меньшей концентрации в сторону большей, т.е. как бы против

использован,

начнется рост анаэробов (через 3—4 сут). В целях сокращения

и

пероксидазами

защищают

микроорганизмы

от

воздействия

токсичных

течения, поэтому данный про цесс сопровождается затратой метаболической

перекисных

радикалов

кислорода.

Многие

пигменты

обладают

ан-

воздушного

пространства

в чашке

питательную

среду наливают

возможно

энергии (АТФ), образующейся в результате окислительно-восстановительных

более толстым слоем.

тимикробным, антибиотикоподобным действием.

реакций в клетке.

Комбинированные методы. Основаны на сочетании физических, химических

Перенос (транслокация) групп сходен с активным транспортом, отличаясь

и биологических методов создания анаэробиоза.

тем, что переносимая молекула видоизменяется в процессе переноса, например

фосфорилируется.

Выход веществ из клетки осуществляется за счет диффузии и при участии

транспортных систем.

№ 19 Основные принципы культивирования бактерий.