Мікробіологія_Готове_усне+практичні_навички
.pdf
Вірусологічна лабораторія – лабораторія, яка проводить постійний епідеміологічний нагляд з метою спостереження за циркуляцією вірусів в зовнішньому середовищі, діагностики вірусних інфекцій і розшифровки спалахів незрозумілої етіології
Основними принципами організації вірусологічних лабораторій є такі:
1.Повна ізоляція вірусологічної лабораторії від інших структурних підрозділів для забезпечення необхідної чистоти та обов’язкової стерильності роботи. А це в свою чергу потрібне: а) для виключення можливості проникнення збудника інфекції в інші приміщення; б) для запобігання контамінації вірусів сторонніми агентами, зокрема бактеріями; в) для безпеки працівників лабораторії, які працюють з інфекційним матеріалом.
2.Оптимальне розташування приміщень, що забезпечує найбільш зручний доступ до апаратури та пристроїв у межах лабораторії.
3.Через певну небезпеку багатьох вірусних інфекцій для людини режим роботи у вірусологічній лабораторії санітарно-епідеміологічний з певними правилами, яких треба обов’язково дотримуватись.
Час безперервної роботи з біологічним матеріалом обмежується 3-4 годинами, після чого встановлюється годинна перерва. При необхідності проведення термінових досліджень ця перерва скорочується до 30 хвилин. Дослідження в нічний час здійснюються тільки при екстримальних ситуаціях.
Спеціальне обладнання: холодильні установки з інтервалом температури від +4°С до - 170°С для тривалого зберігання в незмінному стані вірусовмісного матеріалу, розчинів, сироваток, вакцин, антигенів; термостати для інкубування курячих ембріонів та культур клітин; центрифуги для осадження великих часток подрібненого вірусологічного матеріалу; набір різних спеціальних інструментів: шприци, голки, скальпелі, пінцети, корнцанги; чашки Петрі, градуйовані піпетки, мензурки, бюреткі.
Бактеріологічні лабораторії спеціальні науково-дослідні, науково-практичні або практичні установи, в яких проводять мікробіологічні, біологічні та серологічні дослідження. Бактеріологічні лабораторії проводять мікробіологічні дослідження випорожнень, сечі, жовчі, блювотних мас, промивних вод шлунка з метою виявлення хвороботворних і умовно-патогенних бактерій, виділення гемокультур при різних захворюваннях.
Планування, організація, устаткування і режим роботи бактеріологічної лабораторії повинні забезпечити основні вимоги до таких специфічних установ, тобто створити умови, які б забезпечили проведення досліджень при дотриманні стерильності, повністю попереджали виніс інфекції з лабораторії, гарантували безумовне виключення можливого зараження персоналу і відвідувачів, та спонтанну контамінацію мікробами довкілля, живильних середовищ, виділених чистих культур та інших матеріалів.
Спеціальне обладнання: газовий пальник, пастерівські й градуйовані піпетки, пінцети, бактеріологічні петлі, чашки Петрі, лупа мікроскоп, дезінфекуючі розчини.
Сучасна лабораторія оснащується мікроскопами, автоклавами, термостатами, сушильними шафами, центрифугами, дистилятором, апаратом для згортання сироватки, холодильником, бактерицидними лампами.
Серологічні лабораторії – лабораторії, які відповідають за проводення реакції зв’язування комплементу, реакції імунофлюоресценції, імуноферментний аналіз.
10.Бактеріоскопічний метод дослідження. Етапи
Бактеріоскопічний метод – метод, який грунтується на виготовленні і забарвленні мазка з матеріалу від хворого і вивчення його під мікроскопом із застосування різних видів мікроскопії(світлова,
люмінісцентна, фазово-контрастна). Він дає змогу швидко вивчити характерні особливості збудника й має велике значення при діагностиці менінгіту, туберкульозу, поворотного тифу, сифілісу, малярії, віспи.
У бактеріологічний практиці частіше застосовують фіксований мазок (тип препарату). Приготування його складається з декількох етапів:
1)забору і доставки матеріалу для дослідження;
2)приготування препарату
3)приготовлений мазок висушують на відкритому повітрі або в теплому струмені повітря (від газового пальника)
4)препарат фіксується на склі для забезпечення безпеки подальшої роботи, прикріплення бактерій до скла, кращого сприйняття ними фарби, оскільки структури вбитих бактерій легше і міцніше сприймають барвники;
5)фіксовані мазки забарвлюють одним з простих або спеціальних методів фарбування;
6)просушування мазка
7)мікроскопія мазка
11.Типи і механізми живлення мікроорганізмів. Механізми проникнення поживних речовин в бактеріальну клітину. Хімічний склад мікроорганізмів. Значення складових компонентів. Поживні середовища, вимоги до них. Класифікація поживних середовищ, які використовують у мікробіології.
Для живлення м/о використовують різні органічні та мінеральні сполуки. Ім притаманний голофітний тип живлення, вони не здатні поглинати тверді частки і засвоювати розчинні поживні субстрати.
Класифікація:
Залежно від джерел засвоєння вуглецю:
-аутотрофи – синтезують вуглецьвмісні компоненти клітин із неорганічного вуглецю;
-гетеротрофи – використовують органічний вуглець
Залежно від азотного живлення:
-аміноаутотрофи – задовільняють свої потреби в азоті за рахунок фіксації атмосферного азоту
-аміногетеротрофивикористовують азот органічних сполук
-прототрофи – синтез орг. сполуки із глюкози і солей амонію
-ауксотрофи – не здатні синтезувати яку-небудь потрібну їм сполуку ; сполуки беруть з зовн. середовища;
Залежно від джерел енергії та природи донорів електронів:
-фототрофи – здатні використовувати сонячну енергію
-хемотрофи – одержують енергію за рахунок окисно-відновних реакцій Мікроорганізми, які вивчає медична мікробіологія є: гетеротрофи, хемотрофи, органотрофи. Серед них виділяють:
-сапрофіти – використовують для живлення органічні сполуки мертвих істот;
-паразити – використовують органічні речовини живого організму: облігатні(розмнож. тільки всередині клітини); факультативні (і поза організмом хазяїна)
Є3 типи переносу речовин у бактеріальну клітину:
1)проста дифузія – речовини проникають у бактеріологічну клітину за рахунок різниці їх концентрації на обидві сторони цитоплазматичної мембрани.
2)при полегшеній дифузії – проникнення речовин відбувається за участю специфічних мембранних білківпермеаз;
3)при активному транспорті речовин вони проникають у бактеріальну клітину проти градієнта концентрації і накопичують у цитоплазмі у к-сті в сотні разів більшій, ніж в оточуючому середовищі
Хімічний склад мікроорганізмів
Бактерійна клітина скл. з 4 основних елементів – азоту, вуглецю, водню, кисню. Ці органогени служать матеріалом, з якого побудовано всі складові компоненти клітини.
Залежно від виду бактерії містять від 70 до 90% води. Вона може знаходитися у вільному( в цитоплазмі) або зв’язаному стані.
Сухий залишок становить 10-30%. Він формується з білків, НК, ліпідів, вуглеводів, полісахаридів, низькомолекулярних органічних речовин і солей.
Білки – прості і складні складають 55% сухого залишку. Прості білки – протеїни. Складні – протеїди (розрізняють нуклеопротеїди, глікопротеїди, ліпопротеїди). Нуклеопротеїди – забезпечуються суперспіралізацію НК; глікопротеїди – входять до складу клітинної стінки, капсули, й виконують захисну функцію; ліпопротеїди – зумовлюють токсичні властивості бактеріальних ендотоксинів.
НК – представлена або ДНК або РНК(є рибосомальні, транспортні, матричні). Матрична РНК – забезпечує передачу генетичної інформації на білок; рибосомальні – входять до складу рибосом.
Вуглеводи(12-20% сухого залишку) – входять до складу будь-яких структур клітини.
Ліпіди (10%) – зумовлюють захисні властивості клітини, їх токсичні функції, беруть участь у метаболізмі.
Мінеральні елементи – без них не обходяться біохімічні реакції.
Поживні середовища
Поживні середовища – середовища для вирощування бактерій у лабораторних умовах, дослідження їх різноманітних властивостей, тривалого зберігання.
Класифікація:
1)природні – використовують згорнуту сировину, молоко, яйце, мязову тканину;
штучні – створюють шляхом комбінування різних субстратів, що забезпечують ті чи інші потреби м/о.
2)залежно від густини:
-рідкі
-напіврідкі і щільні ( готують з рідких, додаючи агар; для створення щільних середовищ використовують желатин, згорнуту сироватку крові)
3)залежно від густини: |
|
- прості(універсальні) |
-селективні |
-спеціальні |
- середовища збагачення |
- диференціально-діагностичні |
- транспортні |
- елективні |
|
Вимоги до середовищ: |
|
-до складу середовища повинні бути введені джерела живильних речовин і вода, а також ростові фактори ( вітаміни)
-середовища повинні бути збалансованими за мікроелементним складом, мати у своєму складі неорганічні фосфати;
-стабілізація оптимуму pH;
-середовища повинні мати певну в’язкість, густину, певну вологість, бути ізотонічними, й ОБОВ’ЯЗКОВО СТЕРИЛЬНИМИ
Універсальні поживні середовища – м’ясо-пептонний бульйон, м’ясо-пептонний агар, м’ясопептонний желатин.
12.Дихання мікроорганізмів. Аеробний та анаеробний типи дихання. Ферменти і стурктури клітини, що беруть участь в процесі дихання. Методи вирощування анаеробний бактерій.
Дихання бактерій – це один із шляхів біологічного окислення, який відбувається з утворення молекул АТФ, тобто супроводжується нагромадженням енергії.
Залежно від способу дихання прокаріоти поділяються на:
-облігатні аероби – отримують енергію в результаті аеробного кисню(мікроаерофіли)
-облігатні анаероби – живуть у відсутності кисню;
-факультативні анаероби – живуть як у присутності кисню, так і без кисню; пристосувались переключати свої метаболічні процеси з використанням молекулярного кисню на бродіння та навпаки(ешеріхії, сальмонели,шигели)
Мікроаерофіли – група мікробів, для яких концентрація кисню при культивуванні може бути зменшена до 2%(молочнокислі, азотфіксуючі бактерії)
Капнеїчні бактерії – м/о, які потребують, крім кисню, ще й 10% вуглекислого газу.(збудники бруцельозу).
Ферменти м/о і структури клітин:
Усі біосинтетині процеси в клітині відбуваються за участю особливих біологічних каталізаторів – ферментів. Вони належать до 6 класів: гідролази, оксидоредуктази, ізомерази, трансферази, ліази,лігази.
Так як бактеріальна клітина займає невеликий об’єм, у ній переважають адаптивні (синтезуються тільки за умов наявності субстрату для їх дії)ферменти над конститутивними(постійно присутні в бактерії в певних концентраціях).
Клітина виділяє ферменти в навколишнє середовище (екзоферменти). Там вони здійснюються контактне позаклітинне перетравлювання речовин або пошкоджують тканини організму господаря. Ендоферменти локалізуються на цитоплазматичній мембрані.
Для культивування анаеробів необхідно знизити окислювально-відновний потенціал середовища, створити умови анаеробіозу. Пониженого вмісту кисню в середовищі і навколишньому її просторі. Це досягається застосуванням фізичних, хімічних і біологічних методів.
Фізичні методи. Засновані на вирощуванні мікроорганізмів в безповітряному середовищі, що досягається:
1)посівом в середовища, які містять легко окислюючі речовини;
2)посівом мікроорганізмів в глибину щільних поживних середовищ;
3)механічним видаленням повітря з судин, в яких вирощуються анаеробні мікроорганізми;
4)заміною повітря в судинах будь-яким індиферентним газом.
13.Ферменти мікроорганізмів, їх роль в обмінні речовин. Використання для диференціації бактерій. Ферменти патогенності.
Усі біосинтетині процеси в клітині відбуваються за участю особливих біологічних каталізаторів – ферментів. Вони належать до 6 класів:
-гідролази(забезпечують реакції розщеплення за участю води) -оксидоредуктази(каталізують різноманітні окисно-відновні реакції)
-ізомерази(здійснюють перенос фосфатних груп у молекулах)
-трансферази(переносять аміногрупи з одних субстратів на інші)
-ліази(каталізують реакції відщеплення хімічних груп негідролітичним шляхом)
-,лігази(відповідають за синтез нових речовин, який відбувається за рахунок АТФ).
Так як бактеріальна клітина займає невеликий об’єм, у ній переважають адаптивні (синтезуються тільки за умов наявності субстрату для їх дії)ферменти над конститутивними(постійно присутні в бактерії в певних концентраціях).
Клітина виділяє ферменти в навколишнє середовище (екзоферменти). Там вони здійснюються контактне позаклітинне перетравлювання речовин або пошкоджують тканини організму господаря. Ендоферменти локалізуються на цитоплазматичній мембрані.
Для вивчення активності ферментів при ідентифікації м/о широко використовують диференційно-діагностичні середовища, до складу яких входять визначені субстрати – цукри чи білки.
Ферменти патогенності – це фактори агресії й захисту мікроорганізмів. До них належать різні літичні ферменти – гіалуронідаза, колагеназа, лецитиназа, коагулаза.
Найважливішими факторами патогенності є токсини, які можна поділити на дві великі групи –
екзотоксини і ендотоксини.
14.Ріст і способи розмноження бактерій. Механізм клітинного поділу, фази розмноження культури бактерій у стаціонарних умовах.
Ріст – координоване відтворення бактеріальних структур і відповідно збільшення маси мікробної клітини.
Розмноження – це здатність мікробів до самовідтворення.
Починається розмноження з відтворення генетичного матеріалу-ДНК. Спочатку відбувається реплікація генетичного матеріалу. Паралельно з реплікацією починається утворення поперечної перегородки за рахунок цитоплазматичної мембрани. Потім вона оточується пептидогліканом. Під час реплікації та утворення перегородки клітина росте синтезуються біополімери з яких складатимуться цитоплазматична мембрана, рибосоми, цитоплазма.
Клітини відділяються одна від одної, а в грамнегативних синтезується додатково зовнішня мембрана. Після завершення поділу бактерії або повністю роз’єднуються або зберігають між собою зв’язок за рахунок поверхневих шарів своїх оболонок.
Поділ клітини може вілбуватись за 3 типами:
-випереджаючий – такий тип,при якому утворюються багатоклітинні палички і коки;
-при синхронному – реакція нуклеоїду супроводжується поділом клітини, й утворюються олноклітинні організми;
-із випереджаючим поділом нуклеоїду – при якому утворюються багатонуклеоїдні форми бактерій.
Як правило, бактерії розмножуються простим поділом, що відбувається в різних площинах: наприклад: актиноміцети можуть розмножуватися брунькуванням, шляхом фрагментації ниткоподібних клітин; хламідії – розмножуються проходячи ряд стадій.
Швидкість розмноження залежить від: віку культури, складу живильному середовища, його pH, температури, аерації.
При внесенні у живильне середовище – розмножуться за певними закономірностями. Вони ростуть і ромножуються, досягаючи певного максимуму до того часу, поки не будуть вичерпні запаси живильних речовин. Якщо не видаляти кінцеві продукти обміну і не додавати необхідні речовини, то можна отримати періодичну культуру(популяція в обмеженому просторі). Ці організми мають обмежений ріст.
Крива, яка описує залежність логарифму числа живих клітин від часу культивування, називається кривою росту.
Є 4 фази росту періодичної культури:
-лаг-фаза(1-2 год)
-логарифмічна(5-6 год)
-стаціонарна(6-7год)
-відмирання(10год)
15.Бактеріологічний метод дослідження. Принципи виділення чистих культур бактерій та їх ідентифікації.
Бактеріологічний метод дослідження – це основний метод діагностики інекційних захворювань який полягає в посіві досліджуваного матеріалу щоб виділити чисту культуру.
Етапи:
1)посів матеріалу на пластинчастий агар(чашка Петрі): у стерильний посуд забирають патологічний матеріал, вивчають за зовнішнім виглядом, консистенцією, кольором, запахом, готують мазок,фарбуються і досліджують під мікроскопом. Посів проводять бактеріологічною петлею, за допомгою шпателя за методом Дригальського, ватно-марлевим тампоном. Чашки закривають, перевертають, підписують спеціальним олівцем, ставлять у термостат при оптимальній температурі(37 градусів) на 18-48 год. Мета – одержати ізольовані колонії
2)пересів колоній на скошений агар, для отримання чистих культур: на поверхні живильного середовища м/о утворюють суцільний, густий ріст, ізольовані колонії. Чашки ретельно розглядають, вивчають ізольовані колонії, що виросли на поверхні агару. Характеристика колоній – важлива складова частина роботи. З підозрілих готують мазки, забарвлюють за Грамом для вивчення морфологічних властивостей збудників, досліджують рухомість у «висячій» чи «надавленій» краплі. Рештки досліджуваних колоній засівають на скошений агар для одержання чистої культури. Пробірки/чашки – у термостат на 18-24год.
3)морфологічна ідентифікація: вивчають характер росту чистої культури, ідентифікують. На підставі вивчених морфологічних, культуральних, біохімічних, антигенних властивостей мікробів роблять остаточний висновок про ідентифікацію.
16.Вплив фізичних, хімічних і біологічних факторів на м/о. Стерилізація, методи, контроль за ефективністю стерилізації. Асептика. Антисептика.
Усі чинники зовнішнього середовища, які впливають на розвиток прокаріотів, можна розподілити на № основні групи: фізичні, хімічні, біологічні.
До фізичних факторів належать: температура, висушування, ультразвук, ультрафіолет, рентгенівське і радіоактивне випромінювання.
-Температура. Розрізнять 3 основні температурні зони, які впливають на розвиток бактерій: мінімум, оптимум, максимум. Щодо температурних умов, усі м/о прийнято поділити на 3 групи: психофіли – холодолюбні; мезофіли; термофіли – теплолюбні.
-Висушування. Найбільш чутливі до висушування патогенні м/о. Більш стійкі ті м/о, які вкриті слизом мокротиння.
-Дія випромінювання. Найбільш згубними для м/о є короткохвильові промені(ультрафіолетові).
-Ультразвук. Вони теж виявляють згубну дію на різні м/о, зумволюють розпад високомолекулярних сполук.
Серед хімічних розрізняють різноманітні хімічні речовини: поверхнево-активні речовини, солі важких металів,барвники, окислювачі, феноли, спирти, кислоти і луги.
До біологічних: різні форми симбіозу, антибіотики,бактеріофаги.
Стерилізація - повне знезараження(повне звільнення від м/о і їх вегетативних форм і спор) предметів і речовин.
У лабораторній практиці використовують такі види стерилізації:
Високою температурою(найефективніший)
-прожарювання в полум’ї пальника –стерилізують петлі, пінцети, предметні і покривні скельця;
-стерилізація сухим жаром – у сухожаровій шафі при 160 або 180 градусів, для стерилізації медичних металевих інструментів
-стерилізація парою під тиском(неефективний) - в автоклаві; стерилізують перев’язувальний матеріал, білизна
Пастеризація – одноразове прогрівання матеріалу до температури нижче 100 градусів, при якій знищуються в першу чергу вегетативні форми м/о.
Тиндалізація – стерилізується на водяній бані при температурі 50-60 градусів протягом 1 год 5-6 днів підряд
Механічні методи стерилізація проводяться за допомогою фільтрування через дрібнопористі антибактеріальні чи антивірусні фільтри. Метод можна застосовувати для очищення бактеріальних токсинів, бактеріофагів від м/о.
Асептика – метод, який полягає в запобіганні потрапляння мікробів в рану шляхом знищення їх на всіх предметах, які з нею стикатимуться (70% спиртом – бактерицидна дія)
Антисептика – комплекс лікувальних заходів, спрямованих на боротьбу з м/о у рані, патологічному вогнищі чи в організмі вцілому.(96% спирт – бактеріостатична дія)
17.Походження та еволюція м/о. Сучасна класифікація прокаріотів. Основні таксони. Систематика та номенклатура бактерій. Вид як основна таксономічна одиниця.
Предки сучасних бактерій були одноклітинними мікроорганізмами, які були одними з перших форм життя. Аристотель був першим, хто спробував систематизувати накопичені на той час відомості про живі організми.
Після відкриття Левенгука до XIX століття всі мікроорганізми відносили до «маленьких істот тваринної природи». Є. Геккель вважав, що мікроорганізми настільки відрізняються як від царства тварин, так і від царства рослин, що їх необхідно виділити в окреме царство –Протиста.
Нині світ мікробів поділяють на 2 основні групи: форми, що не мають клітинної будови(до них відносять віруси, віроїди та пріони) і ті, що мають клітинну будову.
Останні поділяються на два великі царства – прокаріоти(доядерні клітини) та еукаріоти – клітини, що мають ядро.
Еукаріоти, що патогенні для людини, у свою чергу поділяються на найпростіших та гриби. Прокаріоти поділяють на архебактерії та еубактерії. Це відносно нове розділення. Архебактерії не викликають патологічних процесів у макроорганізмах і відрізняються здатністю існувати у надзвичайно широких межах зовнішніх умов. Еубактерії(власне бактерії) ділиться на бактерії з
тонкою клітинною стінкою(грамнегативні), бактерії з товстою клітинною стінкою(грампозитивні) та бактерії без клітинної стінки(мікоплазми).
Систематика мікроорганізмів – наука, завданням якої є опис і упорядкування різноманітних мікроорганізмів, їх розподіл (класифікація) на певні систематичні групи (таксони).
Таксони розташовуються за ієрархічним принципом – вищі таксони включають у себе нижчі.
Основними таксономічними категоріями мікробів є у низхідному порядку:
-Домен |
-Порядок |
-Царство |
-Родина |
-Тип |
-Рід |
-Клас |
-Вид |
Основним таксоном, з якого починається будь-яка систематика, є вид
Вид-група близьких між собою м/о, які мають спільний корінь походження на даному етапі еволюції характеризуються певними морфологічними, біохімічними та фізіологічними ознаками, які сформувалися в результаті відбору еволюції мікроорганізмів.
Видові назви м/о формуються за принципами запровадженої в біології бінарної номенклатури. Бінарна номенклатура – це позначення видів живих істот подвійною назвою – за родом і видом. Вперше послідовно застосована К. Ліннеєм
18.Систематика та номенклатура бактерій. Основні принципи систематики. Класифікація бактерій. Характеристика виду.
Систематика мікроорганізмів – наука, завданням якої є опис і упорядкування різноманітних мікроорганізмів, їх розподіл (класифікація) на певні систематичні групи (таксони).
Таксони розташовуються за ієрархічним принципом – вищі таксони включають у себе нижчі.
Основними таксономічними категоріями мікробів є у низхідному порядку:
-Домен |
-Порядок |
-Царство |
-Родина |
-Тип |
-Рід |
-Клас |
-Вид |
Основним таксоном, з якого починається будь-яка систематика, є вид
Вид-група близьких між собою м/о, які мають спільний корінь походження на даному етапі еволюції характеризуються певними морфологічними, біохімічними та фізіологічними ознаками, які сформувалися в результаті відбору еволюції мікроорганізмів.
У деяких випадках всередині виду виділяють дрібніші одиниці – так звані підвидові таксони, такі
як підвид та різновид.
Різновиди у свою чергу, поділяються на морфовари – групи, що відрізняються зовнішнім виглядом; хемовари – за біологічною активністю; біовари – за біологічними властивостями; фаговари – за лізабельністю певними фагами, серовари – за антигенною будовою, культивари – за культуральними властивостями.
У вищих організмів ключовою ознакою виду є здатність до схрещування, обміну генетичною інформацією в процесі статевого дозрівання.
Нині світ мікробів поділяють на 2 основні групи: форми, що не мають клітинної будови(до них відносять віруси, віроїди та пріони) і ті, що мають клітинну будову.
Останні поділяються на два великі царства – прокаріоти(доядерні клітини) та еукаріоти – клітини, що мають ядро.
Еукаріоти, що патогенні для людини, у свою чергу поділяються на найпростіших та гриби. Прокаріоти поділяють на архебактерії та еубактерії. Це відносно нове розділення. Архебактерії не викликають патологічних процесів у макроорганізмах і відрізняються здатністю існувати у надзвичайно широких межах зовнішніх умов. Еубактерії(власне бактерії) ділиться на бактерії з тонкою клітинною стінкою(грамнегативні), бактерії з товстою клітинною стінкою(грампозитивні) та бактерії без клітинної стінки(мікоплазми).
19.Матеріальні основи спадковості організмів. Генотип і фенотип. Види мінливості. Неспадкова мінливість.
Матеріальною основою спадковості, що визначає генетичні властивості всіх організмів, у тому числі бактерії і віруси, є молекула ДНК. Виняток становлять тільки РНК-віруси, у яких генетична інформація закодована в РНК. У бактерій зазвичай є одна замкнута хромосома, що містить
до 4000 окремих генів, необхідних для підтримання життєдіяльності і розмноження бактерій, тобто бактеріальна клітина гаплоїдна.
Генетичний апарат прокаріотів побудовано з двоспіральної нитки ДНК, яка складається з нуклеотидів. ДНК складається з пуринових та піримідинових нуклеїнових основ. Хромосома у функціональному відношенні поділяється на фрагменти, які називаються генами. Ген - елементарна одиниця спадковості, що контролює синтез специфічного поліпептидного ланцюга або діяльність структурних генів.
Генотип – набір генів хромосому. Фенотип – зовнішні прояви цих генів, набір ознак організму.
Види мінливості:
-фенотипова(модифікаційна) – це зміна фенотипових ознак бактерій під впливом зовнішніх факторів; генотип при цьому не змінюється , спадково не передається;
- генетична – різноманітні ознаки бактерій успадковуються і передаються нащадкам; вона може розвиватись внаслідок мутацій та рекомбінацій.
Неспадкова(модифікаційна) зустрічається у всіх організмах, незалежно від способів розмноження, видової належності і різноманітності умов існування.
20.Спадкова мінливість. Мутації, їх різновиди. Мутагени фізичні, хімічні, біологічні. Генетичні рекомбінації: трансформація, трансдукція, кон’югація. Дисоціація бактерій.
Спадкова мінливість — мінливість, яка характеризується зміною генотипу внаслідок мутацій або перекомбінації генів під час злиття гамет, при заплідненні тощо. Зміни, викликані спадковою мінливістю, успадковуються.
Мутаціями називають раптову стрибкоподібну зміну генотипу організму, що передається спадково, внаслідок чого виникають організми-мутанти. Вони можуть бути індуковані (мутації здійснюються під впливом мутагенних чинників – УФ-випромінювання; температури, деякі антибіотики) та спонтанні ( причина яких невідома).
Класифікація:
1)за проявами: морфологічні; фізіологічні;біохімічні
2)за локалізацією: нуклеоїдні; цитоплазматичні;
3)за к-стю генів, які мутували: генні; хромосомні
4)за величиною: великі мутації(хромосомні):
-делеція – випадіння великої кількості нуклеотидів;
-інверсія – поворот ділянки ДНК на 180 градусів;
-дуплікація – подвоєння ділянки ДНК;
-дислокація – перестановка сегментів хромосоми
Точкові мутації (малі):
-точкова делеція – виключення одного нуклеотиду;
-вставка – додавання одного нуклеотиду;
-транзиція – заміна однієї пари нуклеотидів іншою парою;
-трансверсія – зміна місцями нуклеотидів однієї пари
Хімічні мутагени (формалін, іприт, колхіцин, пестициди, певні фармакологічні сполуки). Фізичні мутагени (іонізуюча радіація, ультрафіолетові промені, фотони світла, температура).
Біологічні мутагени (віруси і токсини ряду організмів, особливо цвілевих грибів).
Генетичні рекомбінації створюють невичерпне джерело різноманітних комбінацій генів, які природа використовує в процесі еволюції. Генетичні рекомбінації: трансформація, трансдукція, кон’югація.
Трансформація – це явище передачі генетичної інформації бактерії-реципієнта за допомогою ізольованої ДНК бактерії-донора. Трансформація спричиняє появу у трансформованої клітини та її потомства нових ознак, характерних для донорської клітини – джерела ДНК.
Трансдукція – перенесення спадкового матеріалу від клітини-донора до клітини реципієнта за допомогою помірного бактеріофага.
Кон’югація – це передача хромосомного матеріалу клітини-донора клітині-реципієнту в процесі прямого контакту. Умовою кон’югації є присутність плазмід-F у хромосомі донора.
Дисоціація бактерій – одна із форм внутрішньопопуляційної мінливості мікроорганізмів, що полягає у виникненні в популяції особин і клонів, які відрізняються від початкового типу формою колоній та рядом інших ознак.
21.Позахромосомні фактори спадковості бактерій. Плазміди, їх основні генетичні функції. Мігруючі елементи. Роль мутацій, рекомбінацій і селекції у еволюції мікробів. Основні фактори еволюції.
До позахромосомних факторів спадковості відносять плазміди, транспонози та IS-елементи.
Плазміди- незалежні генетичні елементи, що містять додаткові гени. Є незалежними репліконами, їх ДНК замкнена у кільце. Не об'єднані з бактеріальною хромосомою. При поділі бактерії розділяються між дочірніми клітинами випадково.
Ф-ції плазмідів: регулюють власну реплікацію та кількість утворюваних копій ,виконують ряд інших функцій: стійкість до антибіотиків даної бактерійної популяції(R-плазміди), несуть гени вірулентності або токсинів(Ent-плазміди), обумовлюють вірулентність деяких бактервй(Hlyплазміди), несуть гени синтезу білків, спрямованих проти інших бактерій(Col-плазміди), зумовлюють наявність у бактерій F-пілів та їх здатність обмінюватись генетичним матеріалом шляхом кон'югації(F-плазміди).
Транспозони(мігруючі елементи)- мобільні елементи ДНК, які пересуваються всередині хромосоми або в позахромосомну ДНК але в межах однієї клітини.
