6 Вопрос: Морфология спирохет.

Тело спирохет состоит из осевой эластической нити- аксистиля, на которую винтообразно намотана лента протоплазмы. В остальном строение клетки типичное для бактерий. Благодаря сокращению эластической нити спирохеты способны активно изгибаться. Спирохеты хорошо подвижны и могут совершать сгибательные, вращательные, поступательные и волнообразные движения. У некоторых есть жгутики. Размножаются простым поперечным делением.

Есть безвредные сапрофиты- обитатели полости рта и водоемов и патогенные для человека спирохеты, например, возбудитель сифилиса бледная спирохета или трепонема белая.

Занятие № 4 тема: Физиология бактерий и методы ее изучения.

1 Вопрос: Химический состав м/о.

Бактериальная клетка состоит из 4 основных элементов- органогенов: азота, углерода, водорода и кислорода. На долю азота приходится 8- 15% сухого остатка, углерода- 45-55%, кислорода- 30%, водорода- 6-8%. Из различных элементов и их соединений м/о синтезируют белки, ферменты, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты и витамины.

Основной составной частью бактериальной клетки является вода- 75- 85% веса клетки. Вода является растворителем органических и неорганических веществ и участником химических реакций. В состав сухого остатка входят:

1) Минеральные вещества- фосфор, сера, натрий, магний, калий, кальций, железо, кремний и т.д. и микроэлементы- молибден, кобальт, бор, марганец, цинк, медь и др. Минеральные вещества составляют от 2 до 14% сухого остатка.

2) Белки- 50- 80% сухого вещества. Белки бактериальной клетки обусловливают антигенность, иммуногенность, вирулентность и видовую принадлежность бактерий.

3) Нуклеиновые кислоты- РНК и ДНК- от 10 до 30% сухого остатка, выполняют у бактерий функции, аналогичные нуклеиновым кислотам эукариот.

4) Углеводы- 12- 18% сухого вещества, входят в состав компонентов клетки и являются запасными веществами.

5) Липиды- в бактериях, не отлагающих жира в виде включений- 10% сухого вещества; в бактериях, отлагающих жир в виде особых включений- до 40%. Липиды , в основном, входят в состав цитоплазматической мембраны и клеточной стенки, могут быть запасными питательными веществами.

Для роста и размножения микроорганизмам необходимы особые вещества, не синтезируемые самими м/о. Они должны поступать из питательной среды и называются факторы роста. К факторам роста относятся: витамины, некоторые аминокислоты, азотистые основания.

Обмен веществ у бактерий складывается из двух взаимосвязанных, но разнонаправленных процессов: ассимиляции (анаболизма) и диссимиляции (катоболизма).

2 Вопрос: Ферменты бактерий.

Ферменты- это белки, ускоряющие химические реакции и участвующие в метаболизме.

Известно более 2000 ферментов. Они объединены в 6 классов:

1) оксидоредуктазы- окислительно- восстановительные ферменты;

2) трансферазы- переносят отдельные радикалы и атомы от одних соединений к другим;

3) гидролазы- ускоряют реакции гидролиза, т.е. расщепление веществ на более простые с присоединением молекулы воды;

4) лиазы- отщепляют от субстратов химические группы без участия воды;

5) изомеразы- превращают органические соединения в их изомеры;

6) лигазы, или синтетазы,- ускоряют синтез сложных соединений из более простых.

Эндоферменты катализируют метаболизм, проходящий внутри клетки.

Экзоферменты- выделяются клеткой в окружающую среду, расщепляя макромолекулы питательных субстратов до простых соединений, которые усваиваются клеткой в качестве источников энергии, углерода и др. Некоторые экзоферменты инактивируют антибиотики (пенициллиназа и др.), выполняя защитную функцию.

Некоторые ферменты (так называемые ферменты агрессии) разрушают ткань и клетки, обуславливая широкое распространение в инфицированной ткани микробов и их токсинов.

Ферменты микроорганизмов используют в генетической инженерии для получения различных биологически активных веществ, а также важных продуктов в легкой, пищевой и других отраслях промышленности, медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве. Ферменты применяют в качестве биодобавок в стиральные порошки для уничтожения органических загрязнений.

Различия в ферментном составе применяют для идентификации бактерий, так как они обусловливают различные биохимические свойства бактерий: сахаролитические (расщепление сахаров), протеолитические (разложение белков) и другие, выявляемые по конечным продуктам расщепления (образование щелочей, кислот, сероводорода, аммиака и др.). Сахаролитические свойства определяют на дифференциально- диагностических средах Гиса, Эндо, Левина, Плоскирева и др. Среды Гиса (пестрый ряд) состоят из мясопептонного бульона или полужидкого мясопептонного агара с добавлением какого- либо углевода (лактозы, маннита и т.д.) и индикатора, меняющего цвет при расщеплении углевода с кислотообразованием. Если бактерии расщепляют углевод с образованием кислоты и газа, цвет среды изменяется, появляются пузырьки газа. Набор сред Гиса применяют для идентификации возбудителей.

Среды Эндо и Левина представляют собой мясопептонный агар с лактозой и индикатором рН. Среду разливают в чашки Петри. Бактерии, расщепляющие лактозу с кислотообразованием (лактозоположительные), образуют колонии, окрашенные в красный цвет с металлическим блеском на среде Эндо или в темно- синий на среде Левина в зависимости от характера индикатора. Бактерии, не расщепляющие лактозу (сальмонеллы, дизентерийные палочки), на этих средах образуют неокрашенные (лактозонегативные) колонии.

Протеолитические свойства бактерий определяют по разжижению желатина и продуктам разложения белка (в мясопептонном бульоне)- индола, сероводорода, аммиака. С этой целью делают посев «уколом» в столбик желатина и в мясопептонный бульон с индикаторами продуктов расщепления белка.