Лекции «Микробиология, вирусология»

Светлана Владимировна Андреева; посещаемость лекций + оценки практик; отработка лекций только рукописно. В конце лекции выборочно показывают конспекты. Автомат - оценки практик.

Оглавление

06.09.2024 Значение микроорганизмов. История микробиологии 2

13.09.2024 Классификация и систематика микроорганизмов. 4

27.09.2024 Дыхание микроорганизмов 7

04.10.2024 Рост и размножение микроорганизма 11

11.10.2024 Биологические факторы, влияющие на рост и фактор развития микроорганизмов. 14

18.10.2024 Геном бактерий 17

25.10.2024 Формы изменчивости у микроорганизмов 19

01.11.2024 Бактериальные плазмиды 22

08.11.2024 Микробиом человека 23

15.11.2024 Функции микробиома 25

22.11.2024 Общая вирусология 28

06.12.2024 Онтогенез вирусов 31

13.12.2024 Лабораторная диагностика вирусных инфекций 35

06.09.2024 Значение микроорганизмов. История микробиологии

Микробиология - наука, её предмет изучения - микроорганизмы, их биологические признаки и взаимоотношения с другими организмами, населяющими нашу планету. Предмет изучения - морфология, физиология, генетика, систематика, экология и их взаимоотношения с другими формами жизни.

В зависимости от экологических особенностей и практической потребности:

• общая микробиология

• медицинская микробиология

• промышленная (техническая)

• космическая

• геологическая

• сельскохозяйственная

• ветеринарная

Основные разделы:

• бактериология

• микология

• вирусология

• протозоология

• паразитология

В таксономическом отношении разнообразны: прионы, вирусы, бактерии, водоросли, грибы, простейшие. Большинство одноклеточные.

Микроорганизмы делят на ядерные (эукариоты: водоросли, грибы. простейшие) и безъядерные (прокариоты: доядерные микроорганизмы).

Прокариоты - архебактерии и эубактерии.

Вирусы - граница живого и неживого, т. к. не проявляют вне клетки никаких свойств живого, ДНК и РНК вирусы. Возбудители многих инфекционных заболеваний у людей и животных.

ИСТОРИЯ МИКРОБИОЛОГИИ: Донаучный этап: Гиппократ (460–377 г. до н. э.) предполагал, что заразные болезни вызываются невидимыми живыми существами.

Джироламо Фракасторо (1478–1553 г.) - предположил, что инфекции вызывают маленькие тельца, передающиеся при контакте больного и здорового и сохраняющиеся на вещах больного. Описал эпидемию черной смерти в Европе (1347–353 г.).

Описательный этап (относится к научному): 1610 г. - Галилей создал первый микроскоп.

1665 г. - Роберт Гук впервые увидел растительные клетки.

1676 г. - Антони ван Левенгук микроскопировал каплю воды и дал описание увиденных там существ, в т. ч. бактерий.

В течение следующий 100–150 лет развитие микробиологии проходило лишь с описанием новых видов.

Христиан Готфрид Эренберг - изучал морские микроорганизмы, описал пигментированные бактерии, описал первые железобактерии, изучал скелеты простейших диатомовых водорослей в морских и лиманных отложениях, объяснил окраску Красного моря развитием там красных цианобактерий. Однако рассматривал бактерии как мелких животных.

Споры о самозарождении жизни и брожении: в средние века теория Аристотеля. Франческо Реди поставил эксперимент - в стерильном субстрате ничего не зарождается; в кипячении питательного субстрата ни брожения, ни самозарождения мух не произошло.

Ян Баптист Ван Гельмонт - подверг сомнению идеи лечения способом мольбы на рану или оружие.

В 18 веке - Нидхем выдвинул гипотезу “жизненной силы”, существующей в телах и вызывающей при их распаде возникновение микроорганизмов. Франц Шульц опроверг, Лаццаро Спалланцани выступил также против гипотезы.

Луи Пастер - 1860-ые годы доказал, что стерилизация делает невозможным брожение (было доказано участие микроорганизмов в этом процессе), кроме того, открыл анаэробную форму жизни, гибнущую при контакте с кислородом.

Главные открытия:

1847 г. - молекулярная диссимметрия

1857 г. - брожение

1862 г. - самопроизвольное зарождение

1863 г. - исследование вина

1865 г. - болезни шелковичных червей

1871 г. - исследование пива

1877 г. - заразные болезни

1880 г. - вакцинация

1885 г. - профилактика бешенства

Вывел микробиологию и иммунологию на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов во многих сферах жизни, заложил принципы микробиологии, которыми пользуются и сейчас.

В Росси один из первых микробиологов - Лев Семенович Ценковский (1822–1887), описал большое число простейших, водорослей и грибов, сделан вывод об отсутствии резкой разницы между растениями и животными. Им также была организована одна из первых Пастеровских станций и предложена вакцина против сибирской язвы.

Даниил Самойлович Самойлович (1744–1801) - врач-эпидемиолог, был убежден, что болезни вызываются именно микроорганизмами, однако тщетно пытался увидеть в микроскоп возбудителя чумы.

Золотой век микробиологии - 1880-1890-е ознаменовались всплеском открытий.

Роберт Кох - огромный вклад в развитие медицинской микробиологии,открыл и изучил возбудителей тяжелых инфекционных заболеваний человека: туберкулез и холера. Разработал большую часть методологии, которые используются по сей день.

1884 г. - Ганс Христиан Грам: “я не понимаю, почему так получается, что в одном препарате бактери красные, а другие синие”: метод окраски для идентификации бактерий в поле микроскопа.

Экологическое развитие микроорганизмов: Бейеринк и Виноградский - независимо друг от друга изучали группы микроорганизмов и доказали значимость микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Виноградский, используя неорганические соединения серы, азота и железа открыл уникальный для прокариот метаболизм - хемолитоавтотрофию. Он говорил, что м/о окисляют и восстанавливают неорг соединения, а для построения органических молекул используют углерод из углекислого газа. Параллельно открыли способность м/о фиксировать атмосферный азот. Были Выделены как свободноживущие, так и симбиотические м/о азотфиксаторы. Таким образом впервые была показана глобальная роль микроорганизмов в цикле азота.

1892 г. - открытие вирусов. Д.И. Ивановский впервые открыл вирусы. Дата - день рождения вирусологии. Ивановский доказал, что это не просто яд, а заразный яд. Даже профильтрованный сок содержит заразу - “фильтрующийся вирус”. Предположил, что это токсин со способностью самонакопления. Виллем Бейеринк - аналогичный эксперимент, доказал, что этот вирус может размножаться только в живых клетках растений.

Иммунологический период: Илья Ильич Мечников (1845–1916). Описал теорию гуморального иммунитета и вслед была описана теория клеточного иммунитета. Иммунитет - ответ на проникновение м/о внутрь тканей, возникает реакция подавления жизнедеятельности бактерий.

1929 г. - открытие антибиотиков (пенициллин), Александр Флеминг. Попадание в культуру бактерий плесневого грибка из внешней среды оказывало бактерицидное действие на культуру.

В СССР - первые образцы пенициллина в 1942 г.

Зинаида Виссарионовна Ермольевна - участие в организации промышленного производства пенициллина. Созданный ею пенициллин-крустозин имел активность выше пенициллина.

Современный молекулярно-генетический этап развития микробиологии, иммунологии и вирусологии начался во второй половине 20 века связи с достижениями генетики и молекулярной биологии, созданием электронного микроскопа.

В опытах на бактериях была доказана роль ДНК в передаче наследственных признаков. Расшифровка генома кишечной палочки - конструирование и пересадка генов.

Расшифрованы молекулярно-генетическая организация многих вирусов и механизмы их взаимодействия с клетками, установлены способность вирусной ДНК встраиваться в геном чувствительной клетки и основные механизмы вирусного канцерогенеза.

Вироиды - инфекционные агенты, голая инфекционная РНК., нет белковой оболочки и нет антигенов, не формируется иммунная реакция организма.

Прионы - инфекционные белки, нет ДНК/РНК.

ЗНАЧЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ:

• роль в эволюционном процессе

• роль в круговороте веществ в природе

• полезная роль представителей нормальной микрофлоры: участие в процессах пищеварения, витаминосинтезирующая ф-я, антагонизм по отношению к гнилостной флоре, уничтожение опухолевых клеток и др.

• использование микроорганизмов в различных отраслях промышленности

• микроорганизмы как возбудители инфекционных заболеваний.

Человеческий организм - экосистема.

Роль вирусов в экосистемах: ранее только негативная роль, но методологический прогресс молекулярной биологии (в частности применение ДНК-технологий) в корне изменил представление о роли вирусов. Каждый день вирусы убивают около 20% биомассы море.