Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Микробиология. Учебное пособие
.pdf
Рис. 1. Таксономические категории
Представители микромира встречаются среди всех имеющихся 3 доменов
или империй. В домене «Bacteria» (прокариоты) они представлены настоящими
бактериями (эубактериями). В основном это одноклеточные организмы, отли-
чающиеся слабой морфологической дифференцировкой (доядерные), т.е. харак-
теризующиеся отсутствием большинства органоидов и оформленного ядра; до-
мен «Archaea» — это прокариотические организмы, представленные архебак-
териями.
Характеристика прокариот:
- отсутствие окруженного мембраной оформленного ядра (носитель на-
следственности — нуклеоид (замкнутая в кольцо нить ДНК, единственная
«бактериальная хромосома»));
- отсутствие большинства органелл, характерных для эукариотических
клеток (митохондрий, хлоропластов, комплекса Гольджи и др.);
- отсутствие митоза. Размножение амитотическим делением (надвое);
- особое строение и состав клеточной стенки, малые размеры рибосом,
своеобразные ферменты белкового синтеза.
Домен «Eukarya» (эукариоты), представлен царством Fungi (грибы); цар-
ством Animalia (животных, в том числе включающих простейших — подцар-
ство Protozoa); царством Plante растений.
11
Также микроорганизмы представлены доклеточными формами (вирусы —
царство Viraе), которые имеют ряд особенностей относительно остальных
представителей животного мира.
К основным свойствам вирусов относят:
- отсутствие клеточного строения;
- они имеют наименьший размер;
- отсутствие собственных метаболических систем (у вирусных частиц —
вирионов — нет обмена с внешней средой);
- внутриклеточный паразитизм;
- наследственный материал (геном) представлен одним типом нуклеино-
вой кислоты (ДНК или РНК).
Если рассматривать таксономические категории, то одной из основных
является вид (species). Вид — это совокупность особей, объединенных по близ-
ким свойствам, но отличающихся от других представителей рода. Название
любого вида соответствует бинарной номенклатуре, т.е. состоит из двух слов —
род/вид. Например, бактерия, являющаяся продуцентом витамина В12 называ-
ется Pseudomonas denitrificans. Pseudomonas — название рода и пишется с про-
писной буквы, второе слово denitrificans обозначает вид и пишется со строчной
буквы. При повторном упоминании вида родовое название сокращается до
начальной буквы, например: P. denitrificans. Но вид не является конечной единицей систематики. Внутри вида выделяют штамм — это варианты микроор-
ганизмов (чистые культуры), выделенные из одного определенного источника и
отличающихся от других представителей вида. Понятие штамм является более
узким чем вид.
Довольно близким к понятию штамма является понятие клона. Клон
представляет собой совокупность потомков, или иначе колонию, выращенных
из единственной микробной клетки.
Понятие чистая культура — это совокупность микроорганизмов одного
вида, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфо-
логическими, тинкториальными (отношение к красителям), культуральными,
биохимическими и антигенными свойствами.
Царство бактерии. Бактерии относятся к прокариотическим организмам
(доядерным), поскольку их строение характеризуется примитивным ядром без
оболочки, а ядрышко и гистоны полностью отсутствуют. Наиболее высокоор-
12
ганизованные органоиды эукариот также в цитоплазме не наблюдаются (мито-
Типы бактерий
Форма бактерий
Представители
бактерии с тонкой
- сферические формы, или кокки;
Менингококки, Гонококки,
бактерии с толстой
- сферические формы, или кокки;
Пневмококки, Стрептококки,
бактерии без кле-
имеют разнообразные формы: ните-
класс Mollicutes — микоплаз-
хондрии, комплекс Гольджи, лизосомы и др.).
Согласно руководству Берджи (2001) все бактерии делят на 2 домена:
«Bacteria» и «Archaea».
Домен «Bacteria» включает 22 типа, 6 из них имеют медицинское значение.
В домене «Bacteria» можно выделить следующие бактерии (табл. 2).
Таблица 2
Разновидности бактерий
клеточной стенкой,
грамотрицательные
клеточной стенкой,
грамположительные
точной стенки
Идентификация бактерий проходит по следующим показателям:
1. Фенотипические, к которым относят морфологические, тинкториаль-
- извитые формы — спирохеты
и спириллы;
- палочковидные формы, включая
риккетсии
- палочковидные формы, а также
актиномицеты (ветвящиеся, ните-
видные бактерии), коринебактерии
(булавовидные бактерии), микобак-
терии и бифидобактерии
видная, кокковидная, колбовидная
Вейлонеллы, Палочки, Вибри-
оны, Кампилобактерии, Хели-
кобактерии, Спириллы, Спи-
рохеты, Риккетсии, Хламидии
Стафилококки, Палочки, Ба-
циллы, Клостридии, Корине-
бактерии, Микобактерии, Би-
фидобактерии, Актиномицеты
мы
ные, культуральные, антигенные и пр.
2. Генотипические (соотношение гуанина и цитозина) (степень родства с
помощью генодиагностики — полимеразно-цепной реакции, плазмидный про-
филь и т.д.).
ние 16S и 23S рРНК и др.).
3. Филогенетические (анализ рРНК-последовательностей, секвенирова-
13
1.3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПРЕПАРАТА
Название
Каплю стерилизованной воды наносят на предметное стекло, затем наносят
Петлей наносят каплю на покровное стекло, которое переворачивают, что-
Колонию, растущую на агаризованной среде, вырезают скальпелем и пере-
На тонкое нагретое предметное стекло наносят пипеткой 0,2 мл горячей
ДЛЯ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Существует препараты живых и фиксированных окрашенных клеток.
Способы приготовления живых препаратов представлены в табл. 3.
Таблица 3
Способы приготовления живых микропрепаратов
препарата
Раздавленная
капля
Висячая капля
Отпечаток
Способ приготовления
исследуемые клетки микроорганизмов, аккуратно размешивают и покры-
вают покровным стеклом. Капля воды не должна выходить за пределы по-
кровного стекла
бы капля свободно висела. Далее его помещают на предметное стекло,
имеющее углубление (лунку). Края лунки предварительно смазывают вазе-
лином для герметизации капли
носят на предметное стекло (колония обращена вверх). Сверху приклады-
вают покровное стекло легким надавливанием и снимают. На полученный
отпечаток помещают каплю воды или метиленовый-синий краситель
питательной среды. После застывания среды, излишки удаляют, оставляя
Микрокультура
два тонких участка пленки. В центр квадратов наносят каплю жидкой мик-
рокультуры. Помещают стекло в чашку Петри и ставят ее во влажную теп-
лую среду (термостат). Наносят каплю красителя и накрывают покровным
стеклом
Препараты фиксированных окрашенных клеток микроорганизмов под-
разделяются на несколько видов. Микроскопирование используется для опре-
деления и изучения морфологических особенностей микроорганизмов.
14
Простая окраска включает в себя несколько стадий и позволяет быстро
Название окрашивания
Выявление
Окраска по Граму
Определение типа строения клеточной стенки
Окраска по Цилю — Нильсену
Выявление кислотоустойчивых бактерий
Окраска по Ожешко
Выявление спор
Окраска по Нейссеру
Выявление включений волютина и идентификация
Окраска по Бурри —Гинсу
Выявление капсул
Окраска по Морозову
Выявление жгутиков, трепонем
Окраска по Романовскому —Гимзе
Выявление риккетсий и хламидий, простейших
изучить морфологические особенности микроорганизмов. Среди стадий приго-
товления микропрепарата выделяют:
1. Приготовление мазка. На обезжиренное предметное стекло капают
маленькую каплю воды, петлей наносят исследуемый материал и равномерно
распределяют суспензию на площади 2 см. От тонкости мазка зависит скорость
высыхания препарата.
2. Высушивание мазка проводят на воздухе. При продолжительном вре-
мени высыхания препарат можно немного подогреть над пламенем горелки.
3. Фиксация препарата необходима для лучшего прилипания материала
к стенкам стекла, убийства микроорганизма для дальнейшей безопасной работы
с ним, повышения восприимчивости клеток к дальнейшему окрашиванию.
4. Окраска. Наиболее часто используют основные и нейтральные анили-
новые красители. Для простой окраски используют только один краситель, ча-
ще всего красного цвета — кислый фуксин, фиолетового — генцианвиолет
(окраска производится в течение 1–2 мин) или синего — метиленовый синий
(окраска производится в течение 3–5 мин).
Виды сложных окрашиваний представлены в табл. 4.
Таблица 4
Сложные окрашивания микропрепаратов
(микобактерий)
по их наличию коринебактерий
15
Окраска по Граму в бактериологии является основным методом окраши-
Цвет
Гр +
Гр –
Генцианвиолет
2 мин
фиолетовый
фиолетовый
Раствор Люголя — закрепление окраски
1 мин
фиолетовый
фиолетовый
Этанол + йод — избирательное обесцвечива-
30 с
фиолетовый
обесцвечивание
Фуксин — докрашивание Гр – бактерий
1 мин
фиолетовый
бордовый
Промывание водой
– – –
вания. Методика окраски по Граму (табл. 5).
1 этап — приготовление мазка. Чистое обезжиренное предметное стекло
подвергают обжигу в пламени горелки. Восковым карандашом отмечают пре-
делы будущего мазка в виде окружности диаметром 1–2 см. Прокаленной пет-
лей наносят на обведенную окружность каплю изотонического раствора NaCl.
Далее в каплю вносят небольшое количество бактериальной культуры и рас-
пределяют тонким слоем в пределах кружка. Мазки из бульонных культур го-
товят без предварительного нанесения изотонического раствора хлорида
натрия.
2 этап — высушивание. Для удаления влаги стекло с нанесенным мазком
оставляют на открытом воздухе до полного высыхания.
3 этап — фиксация. Фиксацию проводят для обезвреживания микробов,
повышения восприимчивости бактерий к красителям и надежного прикрепле-
ния препарата к стеклу. Для фиксации предметное стекло (мазком вверх) три-
жды накладывают на пламя горелки на 2–3 с с интервалом 4–6 с.
4 этап — непосредственно сама окраска.
Таблица 5
Реактивы, используемые для окраски по Граму (этапы)
Время
Этап окраски
воздействия
красителя
бактерии
бактерии
ние Гр – бактерий
16
Окраска по Граму имеет одно из определяющих значений в систематике
Гр + бактерии
Гр – бактерии
1) стафилококки;
1) нейссерии;
бактерий, а также для микробиологической диагностики инфекционных забо-
леваний. В зависимости от результатов окрашивания по Граму все бактерии де-
лятся на грамположительные и грамотрицательные (табл. 6).
Таблица 6
Представители грамположительных
и грамотрицательных бактерий
2) стрептококки;
3) палочки (спорообразующие):
- бациллы;
- клостридии
4) палочки (неспорообразующие):
- коринебактерии;
- микобактерии;
- актиномицеты
2) вейллонелл;
3) палочки (неспорообразующие):
- энтеробактерии;
- вибрионы
4) извитые:
- спириллы;
- спирохеты;
- кампилобактерии
1.4. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ БАКТЕРИЙ
Формы бактериальных клеток весьма разнообразны. Они встречаются
в виде шара, цилиндра, имеют удлиненный или изогнутый вид. Располагаться
могут по одиночке, гроздями, попарно и т.д.
Бактерии шаровидной формы называют кокками (от лат. coccus — зер-
но). Кокки, в свою очередь, подразделяются на сферические, эллипсоидаль-
ные, бобовидные и ланцетовидные. Кокки могут располагаться относительно
друг друга различно (табл. 7).
17
Таблица 7
Особенность
Морфология
монококки
расходящиеся после деления клетки и
стафиллококки
скопления шарообразных клеток, напо-
диплококки
расположенные попарно после деления
стрептококки
клетки, образующие цепочки различной
тетракокки
кокки, расположенные по четыре клетки
сарцины
клетки, делящиеся в трех взаимно пер-
Разновидности кокковых форм
Название
расположения
расположенные по одиночке
минающих виноградную гроздь
клеток
длины
во взаимно перпендикулярных плоско-
стях
пендикулярных плоскостях с образова-
нием скоплений кубической формы
Большинство бактерий имеет палочковидную форму, именовавшиеся ра-
нее бациллами (от лат. bacillum — маленькая палочка).
18
Палочковидные бактерии характеризуются разнообразием форм, разме-
Название
Особенность строения
Морфология клеток
собственно палочки
расходящиеся после деления
диплобациллы
расположенные попарно по-
стрептобациллы
цепочки палочкообразных
вибрионы
бактерии, напоминающие за-
ров в длину и в диаметре, формой концов клетки, а также взаимным располо-
жением (табл. 8). Концы клеток могут быть овальными, заостренными или за-
кругленными. Для многих бактерий характерна изогнутость в меньшей или
большей степени. Встречаются нитевидные и ветвящиеся формы (микобакте-
рии и актиномицеты).
В таблице ниже представлены названия палочковидных форм в зависимо-
сти от взаимного расположения отдельных клеток после деления.
Таблица 8
Разновидности палочковидных клеток
(диплобактерии)
(стрептобактерии)
клетки и расположенные по
одиночке
сле деления
бактерий различной длины
пятую, т.е. целый виток от-
сутствует (от лат. vibrio —
изгибаюсь)
19
Название
Особенность строения
Морфология клеток
спирохеты
длинные и тонкие клетки с
большим числом (от 6 до 15
спириллы
длинные изогнутые палочки
и более) мелких витков
(от 4 до 6 витков) (от лат.
spira — завиток)
Существуют и другие формы бактерий, имеющие жгутики, реснички,
в форме булавы, нитчатые формы и т.д.
1.5. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПРОКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ
Прокариотическая (доядерная) клетка имеет сходный с другими живыми
организмами химический состав. К основным химическим компонентам мик-
робной клетки относят неорганические соединения — воду и минеральные ве-
щества, а также органические соединения — белки, нуклеиновые кислоты, уг-
леводы, липиды.
На 75–90 % массу вегетативной клетки занимает клеточная вода. Вода
находится в клетке в двух состояниях. Свободная вода является растворителем,
принимая участие в процессах ассимиляции и диссимиляции. Связанная с кле-
точными коллоидами вода определяет устойчивость микроорганизмов к значи-
тельным изменениям температуры. Другими словами, связанная вода обуслов-
ливает изменение значений криоскопической точки цитоплазмы.
Около 100 химических элементов составляют минеральный состав клетки
(в состав живого вещества чаще всего входят только 22). На 95 % сухой био-
массы клетки бактерий приходится шесть известных основных элементов —
углерод, кислород, азот, водород, фосфор и сера. На сухой остаток микробной
клетки приходится от 2 до 30 % минеральных солей.
Как и в любом живом организме в микроорганизмах присутствуют разнообразные органические соединения. Основными представителями белков (на
которые приходится 40–80 % массы бактериальной клетки) являются протеины
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]