31 реакция агглютинации РА. Агглютинация — это склеивание и выпадение в осадок микроорганизмов или других клеток (корпускулярных антигенов) под действием специфических антител в присутствии электролитов.РА применяется для серологической диагностики инфекционных заболеваний (реакция Видаля — при брюшном тифе и паратифах, р. Вейгеля — при эпидемическом сыпном тифе, р. Райта — при бруцеллезе и др.) и для серологической идентификации микробов. ВРАучаствуют3ингредиента:1)корпускулярныйАГ(агглютиноген);2)антитело(агглютинин);3) изотопический раствор хлорида натрия (электролит).Развернутую РА проводят в пробирках или лунках пластин. При этом диагностическую сыворотку разводят до титра и вносят одинаковые количества антигена. При положительном результате на дне пробирки образуется рыхлый осадок в виде " зонтика", при отрицательном - осадок в виде " пуговицы". Реакция прямой агглютинации клеток. Для определения групп крови используют стандартные сыворотки крови доноров, содержащие известные анти-А или анти-В антитела. Реакции ставят на стекле или пластинах. При наличии на эритроцитах А (2-я группа крови), В (3-я группа крови) или обоих антигенов (4-я группа крови) соответствующие сыворотки агглютинируют эритроциты. Применяется также проба на совместимость крови, когда капли крови донора и реципиента смешивают и оценивают агглютинацию. Реакция непрямой (пассивной) агглютинации. Для получения феномена агглютинации антиген предварительно адсорбируют на корпускулярном носителе, которым служат инертные частицы 

32 понятние об асептике и антисептике. Использование физических и химических факторов для уничтожения микробов. Антисептика – совокупность способов ПОДАВЛЕНИЯ РОСТА И РАЗМНОЖЕНИЯ мкO на интактных или поврежденных поверхностях кожи и слизистых оболочках тела. Основной метод – обработка биотопов хим веществами преимущественно с микробостатическим действием (антисептиками) с учетом спектра их активности и чувствительности возбудителей. ЦЕЛЬ – подавление патогенных и условно-патогенных мкO при сохранения аутохтонных видов. Исключение составляет антисептическая ОБРАБОТКА РУК хирурга и операционного поля пациента, ран и слизистых оболочек иммунодефицитных лиц (необходимо полное освобождение от всех мкO).

Асептика – использует прямые (стерилизацию, дезинфекцию, антисептику) и косвенные (разделительные меры) методы воздействия на мкO. ЦЕЛЬ – создание безмикробной (гнотобиотической) зоны или зоны с резко сниженной численностью мкO в местах нахождения больных (инфекционные боксы, при трансплантации органов, кювет для недоношенного ребенка и др.) или проведения медицинских вмешательств (операционная, родильный зал) и лабораторных исследований.

В качестве антисептиков используются различные химические соединения, оказывающие антимикробное действие: 70% этиловый спирт, 5% спиртовой раствор йода, 0,5—2% раствор хлорамина, 0,1% раствор КМп0₄, 0,5—1% раствор формалина, 1—2% спиртовые растворы метиленового синего или бриллиантового зеленого, различные детергенты.различают три основных методы: тепловой, химический и УФ-облучение. Выбора того или иного метода также зависит от дезинфецирующего материала.Тепловая дезинфекция. Очень эффективным является действие горячей воды и насыщенного пара. Температура в 100 ˚С в течение 5 минут убивает все вегетативные формы бактерий и все вирусы погибают все вегетативные формы бактерий и большинство вирусов. Температура 100 °С в течение 5 мин убивает все вегетативные формы бактерий и все вирусы.Добавление соды в воду имеет дополнительные преимущества: сода растворяет белки и жиры, которые могут находиться на поверхности предмета, предупреждает коррозию инструментов и оседание на них кальция. Подобным образом можно обрабатывать инструменты, иглы, шприцы и т. д.Для дезинфекции применяют также сухое тепло, например, прокаливание.Тепловая дезинфекция — это единственный метод, который не вызывает загрязнения окружающей среды; кроме того, он является наиболее эффективным и дешевым.Разновидностью тепловой дезинфекции является пастеризация — метод, созданный Л. Пастером и применяемый для обработки в основном молока, а также соков, вина и пива. При используемом обычно режиме — 60-;70 °С в течение 20—30 мин — погибает большинство вегетативных форм бактерий (особенно важно уничтожение бруцелл и Mycobacterium bovis, которые могут находиться в молоке), но сохраняется часть энтерококков, молочнокислых бактерий и споры. Поэтому пастеризованное молоко помещают на холод для предотвращения и прорастания спор и размножения бактерий.Химическая дезинфекция проводится с помощью различных дезинфицирующих веществ. Дезинфектанты действуют, например, растворяя липиды клеточных оболочек (детергенты) или разрушая белки и нуклеиновые кислоты (денатураты, оксиданты). Активность каждого из дезинфектантов неодинакова для различных микроорганизмов и зависит от температуры, рН и прочих условий.

33 культуральные свойства микроорганизмов. К культуральным (или макроморфологическим) свойствам относятся характерные особенности роста микроорганизмов на плотных и жидких питательных средах. На поверхности плотных питательных сред, в зависимости от посева, микроорганизмы могут расти в виде колоний, штриха или сплошного газона. Колонией называют изолированное скопление клеток одного вида, выросших из одной клетки (клон клеток). В зависимости от того, где растет микроорганизм (на поверхности плотной питательной среды или в толще ее), различают поверхностные, глубинные и донные колонии. Колонии, выросшие на поверхности среды, отличаются разнообразием: они видоспецифичны и их изучение используется для определения видовой принадлежности исследуемой культуры. При описании колоний учитывают следующие признаки: 1) форму колонии - округлая, амебовидная, ризоидная, неправильная и т. д.; 2) размер (диаметр) колонии - очень мелкие (точечные) (0,1-0,5 мм), мелкие (0,5-3 мм), средних размеров (3-5 мм) и крупные (более 5 мм в диаметре); 3) поверхность колонии - гладкая, шероховатая, складчатая, морщинистая, с концентрическими кругами или радиально исчерченная; 4) профиль колонии - плоский, выпуклый, конусовидный, кратерообразный и т. д.; 5) прозрачность - тусклая, матовая, блестящая, прозрачная, мучнистая; 6) цвет колонии (пигмент) - бесцветная или пигментированная (белая, желтая, золотистая, красная, черная), особо отмечают выделение пигмента в среду с ее окрашиванием; 7) край колонии - ровный, волнистый, зубчатый, бахромчатый и т. д.; 8) структуру колонии - однородная, мелко- или крупнозернистая, струйчатая; край и структуру колонии определяют с помощью лупы или на малом увеличении микроскопа, поместив чашку Петри с посевом на столик микроскопа крышкой вниз; 9) консистенцию колонии; определяют прикасаясь к поверхности петлей: колония может быть плотной, мягкой, врастающей в агар, слизистой (тянется за петлей), хрупкой (легко ломается при соприкосновении с петлей). Глубинные колонии чаще всего похожи на более или менее сплющенные чечевички (форма овалов с заостренными концами), иногда комочки ваты с нитевидными выростами в питательную среду. Образование глубинных колоний часто сопровождается разрывом плотной среды, если микроорганизмы выделяют газ. Донные колонии имеют обычно вид тонких прозрачных пленок, стелющихся по дну. Особенности колонии могут изменяться с возрастом, они зависят от состава среды и температуры культивирования. Рост микроорганизмов на жидких питательных средах учитывают, используя четырех-семисуточные культуры, выращенные в стационарных условиях. В жидких питательных средах при росте микроорганизмов наблюдается помутнение среды, образование пленки или осадка. При росте на полужидких (0,5-0,7 % агара) питательных средах подвижные микробы вызывают выраженное помутнение, неподвижные формы растут только по ходу посева уколом в среду. Нередко рост микробов сопровождается появлением запаха, пигментацией среды, выделением газа. Характерный запах культур некоторых видов бактерий связан с образованием различных эфиров (уксусноэтилового, уксусноамилового и др.), индола, меркаптана, сероводорода, скатола, аммиака, масляной кислоты. Способность образовывать пигменты присуща многим видам микроорганизмов. Химическая природа пигментов разнообразна: каротиноиды, антоцианы, меланины. Если пигмент нерастворим в воде, окрашивается только культуральный налет; если же он растворим, окрашивается и питательная среда. Считается, что пигменты защищают бактерии от губительного действия солнечных лучей, поэтому в воздухе так много пигментированных бактерий, кроме того, пигменты участвуют в обмене веществ этих микроорганизмов. В природе существуют так называемые фосфоресцирующие бактерии, культуры которых светятся в темноте зеленовато-голубоватым или желтоватым светом. Такие бактерии встречаются главным образом в речной или морской воде. К светящимся бактериям - фотобактериям -относятся аэробные бактерии (вибрионы, кокки, палочки).

34 Форм фенотипической (ненаследственной) изменчивости микроорганизмов

Фенотипическиеизменения При фенотипической изменчивости микробы, образовавшиеся из одной материнской клетки, могут различаться между собой по ферментативной активности, морфологическим признакам, потребности в источниках питания. К фенотипической изменчивости относятся: Адаптация – приспособление микроорганизмов к новым условиям среды. В настоящее время это явление объясняется не изменением в микробной клетке, а развитием ранее измененных особей и гибелью неприспособленных. Таким образом, происходит естественный отбор.Диссоциация – культурная изменчивость, когда, например, из засеянной на плотную среду чистой культуры вырастают резко отличающиеся по морфологической структуре колонии (тип S – гладкие, тип R – шероховатые, тип M – слизистые). Модификация – изменение микроорганизмов под влиянием условий среды. Изменяются только фенотипические (внешние) признаки (форма, размеры, цвет колоний). Модификация наблюдается в нормальных условиях жизни, это реакция на внешние раздражения, не связанные с нарушением физиологических процессов в организме. Модификационные изменения легко исчезают при устранении условий, их вызвавших.Генотипические изменения. Изменчивость признаков микроорганизмов, обусловленная перестройкой генетического аппарата, проявляется в виде мутаций и генетических рекомбинации (комбинативные изменения). Мутации – внезапные, скачкообразные изменения генов. Процесс мутирования генов приводит к таким изменениям, которые передаются по наследству и сохраняются даже тогда, когда вызвавший их фактор перестает действовать. Спонтанные мутации (без направленного воздействия) очень редки: примерно одна на 100 тыс. Они характеризуются изменением какого-нибудь одного признака и обычно стабильны.Индуцированные или мутагенные мутации возникают вследствие воздействия факторов среды. Они встречаются сравнительно часто. Мутагенным действием обладают ультрафиолетовые, рентгеновские и радиоактивные излучения, которые вызывают повреждение генетического аппарата клетки. К химическим мутагенам относятся сильнодействующие вещества: отравляющие (иприт), лекарственные (йод, перекись водорода), кислоты и др. Примером биологических мутагенов может быть ДНК. Бактериальные клетки, в которых произошла мутация, называют мутантами.  Генетические рекомбинации заключаются в объединении и обычно немедленной перетасовке генов, принадлежащих близкородственным, но генотипически различным организмам. Генетические рекомбинации у эукариот – это образование индивидумов с новым сочетанием продуктов в результате полового процесса.У прокариот комбинативные изменения проявляются в результате трансформации, трансдукции, конъюгации. Трансформация – перенос генетической информации от бактерии донора (в форме отдельных фрагментов ее ДНК) в клетку реципиента. Наиболее эффективно трансформация происходит у бактерий одного и того же вида или близкородственных видов. 

35 методы выращивания различных микроорганизмов. Культивирование аэробных и анаэробных микроорганизмовПоскольку микроорганизмы по-разному относятся к молекулярному кислороду, это определяет и различия в способах их культивирования.Культивирование аэробных микроорганизмов проводят следующим образом:на поверхности плотных сред или в тонком слое жидких сред, когда микроорганизмы получают кислород непосредственно из воздуха;в жидких средах (глубинное культивирование). В этом случае микроорганизмы используют растворенный в среде кислород. В связи с низкой растворимостью кислорода, для обеспечения роста аэробных бактерий в толще среды, требуется постоянное аэрирование.Культивирование анаэробных микроорганизмов более сложно, чем выращивание аэробов, так как здесь должен быть сведен до минимума контакт микроорганизмов с молекулярным кислородом. Для создания анаэробных условий используют различные приемы. Их подразделяют на физические, химические и биологические. Все они основаны на том, что микроорганизмы культивируют в каком-то замкнутом пространстве.К физическим методам создания анаэробных условий относится культивирование в микроанаэростате - вакуумном аппарате для выращивания микроорганизмов, в котором воздух замещен газовой смесью. Наиболее часто используемая смесь имеет следующий состав: азот с 5% СО2 и 10% Н2. К химическим методам относится:) Использование химических веществ, поглощающих молекулярный кислород. В качестве поглотителей молекулярного кислорода в лабораторной практике используют щелочной раствор пирогаллола, дитионит натрия (Na2S2O4), металлическое железо, хлорид одновалентной меди и некоторые другие реактивы.2) Использование восстанавливающих агентов, которые добавляют в большинствосред для снижения окислительно-восстановительного потенциала среды: тиогликолат натрия, цистеин, аскорбиновая кислота.Как пример биологического способа создания анаэробных условий - выращивание совместно с аэробными или факультативно-анаэробными бактериями. Например, питательную среду в чашке Петри разделяют желобком на две половины, на одну половину засевают какой-либо аэробный микроорганизм, на другой - анаэроб. Края чашки заливают парафином. Рост анаэробного микроорганизма начнется только после полного использования кислорода аэробом. Для культивирования анаэробных бактерий используют и другие методы, ограничивающие доступ воздуха к растущей культуре:выращивание в высоком слое среды;выращивание в толще плотной среды;культивирование в вязких средах, в которых диффузия молекулярного кислорода в жидкость уменьшается с увеличением ее плотности;заливка среды с посевом высоким слоем стерильного вазелинового масла или парафина.Глубинный метод культивирования продуцентов ферментовГлубинный метод культивирования заключается в выращивании микроорганизмов в жидкой питательной среде. Он технически более соверше­нен, чем поверхностный, так как легко поддается механизации и автоматизации.Весь процесс должен проводиться в строго асептических условиях, что с одной стороны, является преимуществом метода, а с другой - составляет наи­большую техническую трудность, т.к. нарушение асептики часто приводит к прекращению образования фермента.Концентрация фермента в среде при глубинном культивировании обыч­но значительно ниже, чем в водных экстрактах поверхностной культуры. Фильт­раты культуральных жидкостей содержат не более 3% сухих веществ. Это вызы­вает необходимость предварительного концентрирования фильтратов перед тем, как выделять ферменты любым методом. Поверхностный метод культивирования продуцентов ферментовКультура растет на поверхности твердой увлажненной питательной среды. Мицелий полностью обволакивает и прочно скрепляет твердые части­цы, клетки получают питание за счет содержащихся в этих средах веществ и ис­пользуют для дыхания кислород воздуха, поэтому для их нормального обеспече­ния кислородом приходится применять рыхлые по своей структуре среды с не­большой высотой слоя.Недостатком метода является необходимость больших площадей для вы­ращивания. Выращивание производственной культуры происходит обычно в не­асептических условиях. Однако среда и кюветы должны быть надежно стерили­зованы. Перед новой загрузкой должны дезинфицироваться растильные камеры, а также все мелкое оборудование и инвентарь.

36 отличительные признаки прокариотов. одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Для клеток прокариот характерно отсутствие ядерной оболочки, ДНК упакована без участия гистонов. Тип питания осмотрофный и автотрофный (фотосинтез и хемосинтез). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды. Отсутствие четко оформленного ядраНаличие жгутиков, плазмид и газовых вакуолейСтруктуры, в которых происходит фотосинтезФормы размножения — бесполый способ, имеется псевдосексуальный процесс, в результате которого происходит лишь обмен генетической информацией, без увеличения числа клеток.Размер рибосомы — 70s(по коэф. седиментации различают и рибосомы др. типов, а также субчастицы и биополимеры, входящие в состав рибосом)

37 реакция преципитации(РП) и ее модификации реакцией преципитации (РП) называется осаждение из раствора Аг (преципитиногена) при воздействии на него иммунной сыворотки (преципитина) и электролита. Посредством РП можно выявить антиген в разведениях 1:100 000 и даже 1:1 000 000, т. е. в таких малых количествах, которые не обнаруживаются химическим путем.Преципитиногены представляют собой ультрамикроскопические частицы белково–ПС прир: экстракты из мкO, органов и тк, пат материала; продукты распада бактериальной клетки, их лизаты, фильтраты. Преципитиногены обладают термоустойчивостью, поэтому для их получения материал подвергается кипячению. В РП используются жидкие прозрачные Аг.Преципитирующие сыворотки обычно получают гипериммунизацией кроликов циклами в течение нескольких месяцев, вводя им бактериальные взвеси, фильтраты бульонных культур, аутолизаты, солевые экстракты микроорганизмов, сывороточные белки.Постановка РП Асколи. В узкую пробирку с небольшим кол-вом неразведенной преципитирующей сыворотки, держа ее в наклонном положении, пипеткой медленно по стенке наслаивается такой же объем Аг. Чтобы не смешать две жидкости, пробирку осторожно ставят вертикально. При положительной реакции в пробирке на границе между сывороткой и исследуемым экстрактом через 5–10 мин появляется серовато–белое кольцо. Постановка реакции обязательно сопровождается контролями сыворотки и антигена.Реакция Асколи применяется для идентификации сибиреязвенного, туляремийного, чумного Аг. Она нашла также применение в судебной медицине для опред-я видовой принадлежности белка, в частности кровяных пятен, в санитарной практике при выявлении фальсификации мясных, рыбных, мучных изделий, примесей в молоке. Недостатком этой РП является нестойкость преципитата (кольца), который исчезает даже при легком встряхивании. Кроме того, с ее помощью нельзя определить количественный состав Аг, участвующих в формировании преципитата.Реакция преципитации Оухтерлони. Реакцию ставят на чашках Петри в лунках агарового геля. В качестве геля используют хорошо отмытый прозрачный агар. Аг и сыворотки вносятся в агаровый гель так, чтобы лунки, содержащие их, находились на определенном расстоянии. Диффундируя навстречу друг другу и соединяясь друг с другом, антитело и антиген образуют через 24–48 ч иммунный комплекс в виде белой полосы. При наличии сложного по составу преципитиногена возникает несколько полос. При этом полосы серологически родственных антигенов сливаются воедино, а полосы разнородных перекрещиваются, что позволяет определить детали антигенной структуры исследуемых веществ. Широко используется для диагностики заболеваний, вызываемых вирусами и бактериями, продуцирующими экзотоксины.

38 антибиотики устойчивость организмов к антибиотикам. Антибиотики — вещества микробного, животного или растительного происхождения, избирательно подавляющие жизнеспособность микроорганизмов. Большинство антибиотиков, применяемых в медицинской практике, получено из актиномицетов (лучистых грибков).Антибиотики весьма эффективны при лечении многих инфекционных заболеваний, вызываемых бактериями, грибками, простейшими, спирохетами, риккетсиями.Устойчивость микроорганизмов к действию антибиотиков вызвана несколькими причинами. В основном они сводятся к следующим. Во-первых, в любой совокупности микроорганизмов, сосуществующих на каком-то определенном участке субстрата, встречаются естественно устойчивые к антибиотикам варианты (примерно одна особь на миллион). При воздействии антибиотика па популяцию основная масса клеток гибнет (если антибиотик обладает бактерицидным действием) или прекращает развитие (если антибиотик обладает бактериостатическим действием). В то же самое время устойчивые к антибиотику единичные клетки продолжают беспрепятственно размножаться. Устойчивость к антибиотику этими клетками передается по наследству, давая начало новой устойчивой к антибиотику популяции. В данном случае происходит селекция (отбор) устойчивых вариантов с помощью антибиотика. Вовторых, у чувствительных к антибиотику микроорганизмов может идти процесс адаптации (приспособления) к вредному воздействию антибиотического вещества. В этом случае может наблюдаться, с одной стороны, замена одних звеньев обмена веществ микроорганизма, естественный ход которых нарушается антибиотиком, другими звеньями, не подверженными действию препарата. При этом микроорганизм также не будет подавляться антибиотиком. С другой — микроорганизмы могут начать усиленно вырабатывать вещества, разрушающие молекулу антибиотика, тем самым нейтрализуя его действие. Например, ряд штаммов стафилококков и спороносных бактерий образует фермент пенициллиназу, разрушающий пенициллин с образованием продуктов, не обладающих антибиотической активностью. Это явление называется энзиматической инактивацией антибиотиков. Микроорганизмы, обладающие устойчивостью к одному антибиотику, одновременно устойчивы и к другим антибиотическим веществам, сходным с первым по механизму действия. Это явление называется перекрестной устойчивостью

39 реакция связывания комплемета. заключается в том, что при соответствии друг другу антигенов и антител они образуют иммунный комплекс, к которому через Fc-фрагмент антител присоединяется комплемент (С), те происходит связывание комплемента комплексом антиген - антитело. Если же комплекс антиген - антитело не образуется, то комплемент остается свободным. PCK проводят в две фазы 1-я фаза - инкубация смеси, содержащей антиген + антитело + комплемент, 2-я фаза (индикаторная) - выявление в смеси свободного комплемента путем добавления к ней гемолитической системы, состоящей из эритроцитов барана, и гемолитической сыворотки, содержащей антитела к ним. В 1-й фазе реакции при образовании комплекса антиген - антитело происходит связывание им комплемента, и тогда во 2-й фазе гемолиз сенсибилизированных антителами эритроцитов не произойдет (реакция положительная). Если антиген и антитело не соответствуют друг другу (в исследуемом образце нет антигена или антитела), комплемент остается свободным и во 2-й фазе присоединится к комплексу эритроцит - антиэритроцитарное антитело, вызывая гемолиз

40 классификация микроорганизмов по типу дыхания. По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы: облигатные, т.е. обязательные аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы. Обли­гатные аэробы могут расти только при наличии кислорода. Обли­гатные анаэробы (клостридии ботулизма, газовой гангрены, столб­няка, бактероиды) растут на среде без кислорода, который для них токсичен. Факультативные анаэробы могут расти как при на­личии кислорода, так и без него, поскольку они способны пере­ключаться с дыхания в присутствии молекулярного кислорода на брожение, если кислород отсутствует. Микроаэрофилы нуждают­ся в значительно меньшем количестве кислорода; высокая концен­трация кислорода, хотя и не убивает бактерии, но задерживает их рост. Некоторые микроорганизмы лучше растут при повышенном содержании СО₂; иначе их обозначают термином «капнофильные микроорганизмы» (актиномицеты, лептоспиры, бруцеллы).Для выращивания анаэробов используют анаэростаты - специ­альные емкости, в которых воздух заменяется газовыми смесями, не содержащими кислород.

41роль микроорганизмов в природном круговороте веществ Круговорот веществ — совокупность превращений химических элементов, из которых построены живые организмы. Основные факторы, определяющие доминирующую роль микробов в круговороте веществ, — широкое распространение микроорганизмов. их необычайная метаболическая гибкость при высокой скорости обмена. Большое значение имеет узкая специализация отдельных групп микроорганизмов в отношении утилизируемых веществ. Поэтому некоторые этапы круговорота веществ могут осуществляться исключительно прокариотами. В природе все организмы разделяют на три группы. Продуценты — зелёные растения и микроорганизмы, синтезирующие органические вещества, используя энергию солнца, углекислый газ и воду. Потребители (консументы) — животные, расходующие значительную часть первичной биомассы на построение своего тела. пенициллами. В анаэробных условиях органические соединения расщепляются путём брожения (дрожжи, молочнокислые бактерии, пропионовокислые бактерии, бактерии семейства Entembacteriaceae)Они играют большую роль в почвообразовательных процессах, в повышении плодородия почвыФотосинтезирующие формы микроорганизмов представлены в водоемах различными группами водорослей (диатомовых, зеленых, синезеленых). Физиологическая группа микроорганизмов, участвующая в круговороте углерода, включает большое число как аэробных, так и анаэробных форм. Основная роль принадлежит микроорганизмам, сбраживающим (в анаэробных условиях) и окисляющим (в аэробных) углеводы, в частности целлюлозу, которая образует основную часть органических остатков при отмирании растений. В водоемах присутствуют также микроорганизмы, окисляющие жиры, органические кислоты, углеводороды и др. Анаэробные микроорганизмы, населяющие донные отложения, вызывают разложение органических соединений и дальнейшее превращение образующихся газообразных продуктов (Нз, N2, НгЗ) в другие вещества. Среди них представлены возбудители метанового, водородного, маслянокислого и других видов брожения

42харатеристика ауто- и гетеротротрофного типов питания микроорганизмов. Углеродное питание.Углерод составляет 50% сухой массы клетки. По источнику углеродного питания микроорганизмы разделяются на две группы:Автотрофные: способны в качестве единственного источника углерода для синтеза органических веществ тела использовать углекислоту и ее соли.Одни виды автотрофных микроорганизмов ассимилируют СО₂, используя солнечную энергию - фотосинтезирующие микроорганизмы.Другие микроорганизмы используют энергию химических реакций окисления некоторых минеральных веществ - хемосинтезирующие.К фотосинтезирующим микроорганизмам относятся водоросли, пигментные бактерии.Бактериальный фотосинтез не сопровождается выделением О₂, как у зеленых растений, а роль Н₂О выполняет Н₂S, при этом в клетках накапливается сера. Все фотосинтезирующие бактерии содержат пигменты - каротиноиды.К хемосинтезирующим микроорганизмам относятся бактерии, окисляющие Н₂ с образованием воды (водородные бактерии), аммиак в азотную кислоту (нитрифицирующие бактерии): сероводород до серной кислоты. Процесс хемосинтеза был открыт С.Н.виноградским.Гетеротрофные микроорганизмы в качестве источника углерода используют органические соединения. К ним относятся бактерии, грибы, дрожжи.Большинство гетеротрофных микроорганизмов живет за счет использования органических веществ различных субстратов животного и растительного происхождений - сапрофиты.Некоторые гетеротрофы являются паразитами. Они способны развиваться в теле других организмов питаясь органическими веществами, входящих в состав этих оргаизмов.

43 фагия. Взаимоотношение между фагами и другими микроорганизмами. Фаги - вирусы бактерий, актиномицетов - имеют некоторые особенности, которые необходимо рассмотреть несколько подробнее. различают головку, имеющую овальную форму, иногда шестигранную, призматическую, иногда круглую. От головки отходит более или менее длинный полый отросток. Фаг сравнивают с барабанной палочкой, булавкой, головастиком. По своим размерам фаги относятся к средним по величине вирусам. НК находится во внутреннем пространстве головки фага. Белковая оболочка состоит из большого числа белковых частиц, называемых субъединицами.Фаги являются паразитами бактерий (фаг - пожиратель). Они найдены почти у всех болезнетворных для человека и животных бактерий и у многих непатогенных микробов, в том числе у молочнокислых бактерий, азотобактера, клубеньковых бактерий, у многих лучистых грибов, из которых готовят антибиотики. Фаги широко распространены в природе. Они находятся там, где встречаются бактерии и актиномицеты. Их выделяют из молока, почвы, воды, содержащих большое количество микробов. Основным источником фагов болезнетворных микробов являются больные люди и животные, а также бациллоносители. Фаги выделяются при кишечных инфекциях из испражнений, при гнойных заболеваниях из гноя. Особенно легко они выделяются в период выздоровления. Важным свойством фагов является их специфичность. Каждый вид фага специфичен к определенному виду микробов.Клетки бактерий, несколько увеличившиеся от сформировавшихся внутри их фагов, внезапно взрываются и выбрасывают в окружающую среду до нескольких сотен молодых фагов. Полный цикл от адсорбции до выхода потомства фага из клетки занимает у разных видов фагов неодинаковое время - от 13 минут до 2 часов.

44 понятие о микробоценозах. Формы взаимоотношений(симбиоз, метаболизм, саттелизм,синергизм, антагонизм)Симбиоз (от греч. simbiosis – жизнь вместе) – совместное сосуществование или форма межвидовых отношений, в процессе которых из сожительства извлекают пользу обе популяции. В таком случае плотность популяций при их совместном обитании выше, чем при раздельном. Выделяют следующие типы симбиоза:. Синергизм (взаимопомощь) – форма симбиоза, при которой происходит усиление функций симбионтов (например, совместное выращивание дрожжей и молочно-кислых бактерий сопровождается активацией молочно-кислого брожения).Саттелизм (саттелит – спутник) – форма симбиоза, при которой рост одного микроорганизма стимулируется продуктами метаболизма другого (например, дрожжи, стафилококки и сарцины, выделяя в питательную среду метаболиты, стимулируют рост возбудителей чумы, бруцелл, лептоспир и др.Антагонизм – форма межвидовых отношений, когда одна из обитающих в биотопе популяций угнетает или полностью подавляет жизнедеятельность другой. Плотность обеих популяций при совместном обитании – ниже, чем при раздельном. Выделяют следующие формы антагонистических взаимоотношений:Антибиоз – форма антагонизма, при которой один вид микроорганизмов способен выделять токсические вещества (антибиотики, бактериоцины, кислоты, спирты, щелочи, токсины и др.), угнетающие жизнедеятельность других видов.Конкуренция – форма антагонизма, при которой популяции микроорганизмов имеют сходные потребности в питательных веществах, поэтому конкурируют за источники питания (интенсивно развиваясь и истощая питательную среду, микроорганизм-антагонист подавляет рост других микроорганизмов). Хищничество – форма антагонизма, при которой один вид захватывает, поглощает и переваривает другой (например, кишечная амеба питается бактериями и грибами кишечника). Паразитизм – крайнее проявление антагонизма – это такой тип межвидовых связей, при котором одна из популяций (паразит) наносит вред другой (хозяину), извлекая для себя пользу (например, патогенные бактерии и организм человека, вирулентный бактериофаг и бактериальная клетка).

45спиртовое молочно-,пропионо-, маслянокислое брожеие и укусноислое окисление Молочнокислое брожение- это анаэробное превращение сахара молочнокислыми бактериями с образованием молочной кислоты.По характеру брожения различают 2 группы молочнокислых бактерий: гомоферментативные и гетероферментативные.Гомоферментативные бактерии образуют в основном (не менее 85-90%) молочную кислоту и очень мало побочных продуктов. Гетероферментативные бактерии менее активные кислотообразователи. Наряду с молочной кислотой они образуют значительное к Возбудители молочнокислого брожения- молочнокислые бактерии имеют круглую палочковидную форму. Все молочнокислые бактерии неподвижны, не образую спор, грамположительные факультативные анаэробы. Они требовательны к составу питательный среды и хорошо развиваются только при наличии полного набора аминокислот и витаминов В1, В6, РР. По отношению к температуре молочнокислые бактерии разделяются на мезофильные- с мах температурой роста-25-35 С и термофильные с оптимум около 4-45 С. Некоторые бактерии способны к слезообразованию. В питательной среде они снижают рН ниже 5 и тем самым подавляют рост других анаэробных бактерий, которые не могут развиваться в кислой среде. Вмприродных условиях молочнокислые бактерии встречаются на различных растениях, в почве, на пищевых продуктах, в кишечнике человека.Наиболее важными в техническом отношении из молочнокислых бактерий являются:1. Молочнокислый стрептококк ( Streptococcus lactis) , относится к оличество других веществ-этиловый спирт, углекислый газ, ацетон, кислоты. гомоферментативным молочнокислым бактериям, находится почти во всех молочных продуктах, является основной частью микрофлоры простокваш. Является факультативным анаэробом, имеет овальную форму, окрашивается по Грамму положительно, спор и капсул не образует. соединен попарно, развивается при температуре 30-35 С, свертывается через 10-12 часов. Широко используют для изготовления кисломолочных продуктов, масла, сыра. Молочнокислый стрептококк обладает антимикробным действием, образует антибиотики-низины, устойчивые к высокой температуре и задерживающие рост многих грамположительных микробов, в том числе и патогенных.2. Сливочный стрептококк (Str. Cremoris) представляет собой длинные цепочки сферических клеток. Оптимальная температура роста 25 С, минимальная- до 10 С. Используется в заквасках вместе с молочнокислым стрептококком для изготовления сметаны, масла, сыров. 3. Ацидофильная палочка (Lactobact. Acidophilus) термофильная бактерия. Температурный оптимум роста 37-40 С. В молоке способна накапливать до 2,2% кислоты. Вырабатывает антибиотические свойства, активна к возбудителям кишечных заболеваний. Является постоянным обитателем желудочно-кишечного тракта животных. Впервые она была обнаружена в фекалиях ребенка.э4. К гетероферментативным молочнокислым бактериям относятся молочнокислые стрептококки. Ароматобразующие ( Str. Citrovorus, Str. Diacetilactis) придают кисло- молочным продуктам приятные вкус и аромат. Для приготовления кисло-молочных продуктов ароматобразующие стрептоккоки соединяютСпиртовым брожением называется процесс расщепления сахара микроорганизмами с образованием этилового спирта и углекислого газа. Возбудителями спиртового брожения являются дрожи сахаромицеты, некоторые мицеальные грибы. Даже растения и грибы в анаэробных условиях способны накапливать этиловый спирт.Характерной физиологической особенностью большинства дрожжей является их способность переключать обмен с одного типа (анаэробный) на другой (аэробный). Недостаточность выделяющейся при брожении энергии дрожжи возмещают переработкой большого количества сахара, чем при дыхании. Наряду с главными продуктами брожения в небольшом количестве образуются и побочные продукты: глицерин, уксусный альдегид, сивушные масла. В состав сивушных масел входят пропанол, 2-бутанол, амиловый , изоамиловый спирты. По характеру брожения дрожжи подразделяют на верховые и низовые. Брожение, вызываемое верховыми дрожжими, протекает быстро и бурно при температуре 20-28 С. На поверхности бродящей жидкости образуется много пены и под действием выделяющегося углекислого газа дрожжи выносятся в верхние слои субстрата. По окончании брожения дрожжи оседают на дно бродильных сосудов рыхлым слоем.Брожение, которое вызывают низовые дрожжи протекает медленно при темературе 5-10 С. Газ выделяется постепенно, пены образуется меньше, дрожжи быстро оседают на дно бродильных емкостей.Маслянокислое брожение - это процесс превращения сахара маслянокислыми бактериями в анаэробных условиях с образованием масляной кислоты, углекислого газа и водорода. Возбудители брожения- маслянокислые бактерии относятся к роду Clostridium семейству Bacillaceae . Крупные, подвижные палочки, которые образуют споры, грамположительные,. Споры термоустойчивы. Бактерии строго анаэробны. Оптимальная температура развития бактерий 30-40С. Очень чувствительны к кислотности среды, оптимум рН 6,9-7,3. При рН ниже 4,9 прекращают развиваться. Многие маслянокислые бактерии способны сбраживать не только простые сахара, но и более сложные углеводы. Постоянным местообитанием их является почва, илистые отложения на дне водоемов.Пропионовокислое брожение характерно для пропионовых бактерий, которые культивируются в средах, где глюкоза является источником углерода. Из 3 молекул глюкозы образуется 4 молекулы пропионовой кислоты, 2 молекулы уксусной кислоты. 2 молекулы диоксида углерода и 2 молекулы воды:бесспоровые, неподвижные палочки, подразделяемые на “кожные” и “классические”. Кожные обитают на кожных покровах человека и в желудке жвачных животных- они могут быть причиной определенных патологических процессов. Классические пропионовые бактерии обитают в молоке и молочных продуктах. Температура для них 37 С, анаэробы, но образуют каталазу, перексидазу, фиксируют углекислый газ, молекулярный азот, нуждаются в витаминах. Биосинтез кислоты проводят на достаточно простых средах, такого состава: углевод-1, аммония сульфат, гидрофосфат калия, кобальта хлорид, тиамин. Эти бактерии помимо сахаров и молочной кислоты способны, сбраживать пировиноградную кислоту, глицерин. Они разлагают аминокислоты, при этом выделяются жирные кислоты. Уксуснокислое брожение — это окисление бактериями эти­лового спирта в уксусную кислоту. Уксуснокислые бак­терии представляют собой грамотрицательные, палочковидные, бесспоровые, строго аэробные организмы. Среди них есть под­вижные и неподвижные бактерии. Оyи кислотоустойчивы, и не­которые могут развиваться при рН среды до 3,2Уксуснокислые бактерии имеют родовое название Acetobacter.В настоящее время описано около 20 видов этих бактерий, важнейшими из них являются: A. aceti, A. pasteurianum, А. огleanense, A. xylinum, A. schutzenbachii. Эти бактерии разли­чаются размерами клеток, устойчивостью к спирту, способ­ностью накапливать в среде большее или меньшее количество уксусной кислоты и другими признаками. Например, A aceti накапливает в среде до 6% уксусной кислоты, A. orleanense — до 9,5%, A schutzenbachii — до 11,5%, a A xylinum — до 4,5%. A. aceti и A schutzenbachii выдерживают довольно высокую концентрацию спирта —до 9—11%, a A. xylinum — лишь 5—7%.

46 Особенности морфологии и структуры спирохет,актиномицетов,микоплазм,риккетсий,хламидий

Клетка спирохеты имеет цилиндрическую извитую форму, содержит цитоплазму, отграниченную цитоплазматической мембраной,, снаружи которой расположена клеточная стенка со слабовыраженным пептидогликановым слоем. Патогенные спирохеты имеют длину 3—20 мкм и толщину 0,1-0,5 мкм. Представители отдельных родов различаются по длине и толщине, числу и характеру завитков . Спирохеты грамотрицательны. Морфологию трепонем и лептоспир изучают в мазках, окрашенных по Романовскому—Гимзе или специальными методами, например серебрением.

Актиномицеты (лучистые грибки) - это прокариоты, образующие Мицелий (грибницу) - тело, состоящее из тонких ветвящихся нитей –гиф диаметром 0,1 мкм (рис.14). Мицелий актиномицетов обычно снежно-белого цвета, реже образуются пигменты, которые выделяются в окружающую среду. Мицелий актиномицетов чаще состоит из воздушной и субстратной частей. Субстратный мицелий погружен в питательную основу - субстрат и служит для питания. Воздушный мицелий находится над субстратом и служит для размножения.Цитологические актиномицеты - типичные прокариоты. Тело одноклеточное, имеется Нуклеоид, Мезосомы, рибосомы 70S-типа. Клеточная стенка грамположительная, содержит до 90% Пептидогликана (муреина).

Микоплазмы — мелкие полиморфные бактерии размером 0,3—0,8 мкм, не образуют спор, неподвижные, грамнеотрицательные. Форма их может быть яйцевидной, коккобацилярной, нитевидной, ветвистой. В поздней фазе роста образуются цепочки коккоподобных телец. Микоплазмы не имеют клеточной стенки, покрыты трехслойной цитоплазматической мембраной толщиной 7,5—10 нм; в цитоплазме есть ДНК и РНК, рибосомы и другие клеточные компоненты, в которыхсодержится холестерин. Микоплазмы хорошо окрашиваются за Романовским — Гимзой.

Риккетсии представляют собой мелкие грамотрицательные микроорганизмы, характеризующиеся выраженным полиморфизмом—образуют кокковидные, палочковидные и нитевидные формы (рис. 22). Размеры риккетсии варьируют от 0,5 до 3-4 мкм, длина нитевидных форм достигает 10—40 мкм. Спор и капсул не образуют, окрашиваются по Здродовскому в красный цвет.

Хламидии имеют шаровидную, овоидную или палочковидную форму. Их размеры колеблются в пределах 0,2—1,5 мкм. Морфология и размеры хламидии зависят от стадии их внутриклеточного цикла развития, для которого характерно превращение небольшого шаровидного элементарного образования в крупное инициальное тельце с бинарным делением. Перед делением частицы хламидии обволакиваются образованием, напоминающим бактериальную капсулу. Хламидии окрашиваются"* по Романовскому—Гимзе, грамотрицательны, хорошо видны в прижизненных препаратах при фазово-контрастной микроскопии.

47 Основные факторы патогенности:адгезивность,инвазивность,токсигенность,наличие капсул,ферментов и др

Под адгезией понимают способность микроорганизма адсорбироваться на чувствительных клетках с последующей колонизацией. Структуры, ответственные за связывание микроорганизма с клеткой называются адгезинами и располагаются они на его поверхности. Адгезины очень разнообразны по строению и обусловливают высокую специфичность - способность одних микроорганизмов прикрепляться к клеткам эпителия дыхательных путей, других - кишечного тракта или мочеполовой системы и т.д.

Под инвазивностью понимают способность микробов проникать через слизистые, кожу, соединительно-тканные барьеры во внутреннюю среду организма и распространятся по его тканям и органам

Экзотоксины продуцируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. По своей химической структуре это белки.. Экзотоксины являются сильными антигенами, которые и индуцируют образование в организме антитоксинов. Экзотоксины обладают высокой токсичностью. Под воздействием формалина и температуры экзотоксины утрачивают свою токсичность, но сохраняют иммуногенное свойство. Такие токсины получили название анатоксины и применяются для профилактики заболевания столбняка, гангрены, ботулизма, дифтерии, а также используются в виде антигенов для иммунизации животных с целью получения анатоксических сывороток.

Эндотоксины по своей химической структуре являются липополисахаридами, которые содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий и выделяются в окружающую среду при лизисе бактерий. Эндотоксины не обладают специфичностью, термостабильны, менее токсичны, обладают слабой иммуногенностью. При поступлении в организм больших доз эндотоксины угнетают фагоцитоз, гранулоцитоз, моноцитоз, увеличивают проницаемость капилляров, оказывают разрушающее действие на клетки.

Микроорганизм считается вирулентным, если он при вне¬дрении в огранизм животного, даже в исключительно малых дозах, приводит к развитию инфекционного процесса.

Вирулентность— это степень патогенное™ конкретного микроорганизма. Ее можно измерить. За единицу измерения вирулентности условно приняты летальная и инфицирую¬щая дозы.

Высоковирулентные микроорганизмы способны вызвать заболевание животных или человека в самых малых дозах.

Пассирование (последовательное проведение) возбудителя какой-либо инфекционной болезни через определенный вид животного от зараженного к здоровому, например, возбуди¬теля рожи свиней через организм кролика, ослабляет виру¬лентность для свиней, но усиливает ее для самих кроликов.

Вирулентность микроорганизмов связана с токсигенно-стью и инвазивностью.

Токсигенность— способность микроба образовывать токси¬ны, которые вредно действуют на макроорганизм, путем из¬менения его метаболических функций.

Инвазивность— способность микроба преодолевать защитные барьеры организма, проникать в органы, ткани и полости, размножать¬ся в них и подавлять защитные средства макроорганизма

48 Единицы измерения вирулентности.Методы ослабления и усиления вирулентности

уществует три единицы измерения вирулентности: LD50 (доза, вызывающая смерть у 50% животных), DLM (минимальная смертельная доза – dosisletalisminima) и DCL (абсолютно смертельная доза – dosiscertaeletalis).

Вирулентность микроорганизма можно усилить или ослабить искусственными приемами. Ослабление вирулентности вызывает длительное выращивание культур вне организма на питательных средах при максимальной температуре, действие химических веществ (например, антисептиков: карболовая кислота, щелочь, желчь и т.д.). кроме того ослабление возбудителя вызывает длительное пассажирование (последовательное проведение) через организм определенного вида животного путем переноса возбудителя от больного животного к здоровому. Например, пассажирование возбудителя рожи свиней через организм кролика приводит к ослаблению вирулентности возбудителя.

В некоторых случаях возможно усиление вирулентности микроорганизмов. Например, под действием протеолитических ферментов происходит усиление вирулентности Cl. perfringens при естественной ассоциации с возбудителями гниения (например, сарцинами) или при искусственном воздействии ферментами животного происхождения (например, трипсином). Связан этот эффект со способностью протеаз активизировать протоксины, т.е. предшественников токсинов, синтезируемых Cl. perfringens.