Микробиология

Лекции по микробиологии. (Мутакова Любовь Юрьевна)

Морфологи бактерий

классификация

Признаки:

морфологически, тинкториальные(способность окрашиваться анилиновыми красителями), культуральные признаки(характер роста на жидких и плотных питательных средах) Подвижность, наличие спор, физиологические свойства (типы питания и дыхания), биохимические признаки, чувствительность к бактериофагам.

Антигены, химический состав клеточной стенки, степень гомологии ДНК

60-100 % один и тот же вид

Надцарства Eucariotae Procariotae

цармтва Mycotae Eubacteriae

Protozoa

цфрства Vira

4Отдела

1.границиликуты(Gracilicutes) ,бактерии с тонкой клеточной стенкой -ГрАМ-

2Фирмикутес (Firmicutes) бактерии с толстой клеточной стенкой - Грам+

3Тенерикутес(Tenericutes) бактерии мягкие, нежные без регидной клеточной стенки, ключающие микоплазмы

4 Мендозикуты (Mendosicutes)археобактреии отличюшиеся дефектной клеточной стенкой.

Домены Bacteria(22 типа)

Rickettsia(сыпной, клещевой тиф)

Mollicutes(микоплазмы, уреоплазмы)

Тип(порядок)

Семейство

Род

Вид

Вид- совокупность микроорганизмов, имеющих общее происхождение, сходный генотип(степень гомологии ДНК 60% и более), близкое суммарное содержание пар азотистых основание г+Ц и максимально близкие фенотипические признаки и свойства.

Отличия в строении прокариот и эукариот

Прокариоты: Эукариоты:

одноклеточны Многоклеточные

Размер от 0,5 до 5 мкм до 40мкм

Нет офор. ядра, гаплоидны есть ядро и хромосомы

рибосомы 70s 80s ( сверберг - скорость осаждения белка в гравитационном поле)

Одна мембрана- ЦПМ Много органелл,окруженных собственными мембранами

Основа клеточной стенки у растений -целлюлоза

пептидогликан хитин - у грибов

Дыхание в мезосомах Есть митохондрии

Некоторые фмксируют не фиксируют азот в воздухе

атмосферный азот

Клеточная стенка. Функции - Защитная механическая структура, служит для сохраненияформы клетки, оюеспечивает регидность, хащищает от фагоцитоза, носитель спеифических рецепторов, фиксирует бактериофаги, обесечивает тинкориальные характеристики, мишень для антибиотиков.

является источником иммуномодулирующих препаратов(продигиозан,пирогенал)

Основа дл создания химических вакцин

Капсула

поверхностная структура многих бактерий, слизистое образование, образуется в организме человека или животных, сотоит из гомо и гетеро полисахаридов, может иметь фибрилярное строение, фибриллы расположены влдоль ли перпендикулярно клеточное стенки

если выражена - макрокапсула, не выражена - микрокапсула

Капсула - атрибут патогенности бактерий. Обеспечивает защиту от клеточных и гуморальных факторов, от лекаоственых препаратов, определяет антигенную специфичность, содержит рецепторы к определенным тканям

Схема у Оли

Грам+ Грам-

Муреин(выражен) Липополисахарид

Тейхоевая кислота липополипротеиды

белок белок

цпм(много каьция)

также присутствует магниевая соль рибонуклеиновой кислоты

муреин(пептидогликан) - состоит из N- ацетил глюкозамин + N- _______________________ацетилмурановая кислота

белок

ЦПМ (60-70 рибосом)

ГРАМ+ продуцируют при жизни экзотоксин - это ферменты, белки, котрые имеют локальную точку приложения

ГРАМ- пока они структурированы ведут себя относительно спокойно, но при назначении антибиотиков эти микробы начинают погибать, то начинается самый основной механизм в патогенезе, ЛПС и ЛПП вступают в химическую реакции, обр. глюцидолипидополипептидный комплекс, который является эндотоксином. это яд общеотравляющего действия. поражает печень, кожу, кровь, надпочечники

патофизилогическое действие эндотокина:

Пироген вызывает лихорадку

Лейкоеня, сменяется лейкоцитоз

Падение АД

Может вызвать ДВС синдром (Диссиминированной внутриосудистой коагуляции)

Активирует свертывабщую сестиму крови через 12 фактор хагемана или через С-3 фракцию комплемента

способствует выпоту жидкой чати крови в ткань(отеки)

превращает плазминоген в плазмин, уменьшается количество фибриногена и тромбоцитов

Тромбоциты приклеиваются к стенке сосудов - множественные тромбы и возникает гемморагический некроз сосудов

СПАЗМ СОСУДОВ, НАРУШЕНЕ КРОВОСНАБЖЕНИЯ, АЦИДОЗ паренхиматозных органов

Собственно клеточная стенка

1)муреин

2)Тейхоевые кислоты - создают одинаковые электрический заряд и бактерии отталкиваются друг от друга., но огут поменять заряд и будет наоборот

Функции ЦПМ

локализации окислительных ферментов и ферменов дляактивного переноса пиательных веществ - протеаз

транспорт электронов и окислительное фосфорилирование

Регуляция выведения токсинов

Обеспечивает селективную проницаемость

Обеспечивает биосинтез клеточной стенки.

Химизм окраски по граму

Генцианвиолет - 2мин. (модификация Синева)

Р-р Люголя - 1мин

Этиловый спирт - 30 сек(дифференцирующее вещество)

смыть водой

Фуксин - 1мин

Смыть водой, высушить

Грам - красного цвета Грам+ красные

Лекция № 2

Физиология бактерий

Метаболизм микробноклетки включает 2 взаимосвязанных процесса - ассимиляция и диссимиляция

ассимиляция - конструктивный обмен веществ, связанный с питанием микрной клетки

Диссимляция - энергетический обмен

Поступление питательных ществ в клетку эукариот и прокариот разное. для животных - голозойноый способ потребления пищи в виде твержых частиц с последующей химичекой и меъаничесой обработкой. У микроорганизмов - осомтический м способ питания, всей поверхнойию клеки - голотипный

Упрокариотной клетки и у эукариот в процессе катаболичесих пеакций происхоит выделение энергии и эта энергия запасаетс в виде атФ

В процессе анаболическихреакция эта энергия расходуется на синтез многочисленных макромолекул орг-их соединенй. В качестве питания используютс различные органические и минеральные соендинения.

Источники углерода и итпы питания

Аутотрофы - Сами синтезируют углеродсоержащие соеинения из сО2 . Для них - это единственный источник углерода.

Гетеротрофы -не могут существовать только за счет СО2. Они используют для этого различные углеродсодержащте оединения - гексощы, спирты, амк , орг-ие к-ты

миоорганизмы делятся на фототрофы - используют солнечную энергию. Фототрофы - сапрофиты(цианобактерии)

Хемотрофы - получают эергию за счет окислительно- восстановительных реакций

игают роь в патогенезе

Тип питания хемоавтотрофы хемогетеротрофы

Источник энергии окислительно-восстановительные реакции

Источик углерода неорганю соед. орган. соед.

Доноры электронов Н2 СН3 H2S Fe органические соединения

тип экол. связи сапрофиты паразиты

Источники азота.

азотфиксирующие бактерии могут добывать азот с воздуха или неорганический азот из солей аммония, нитратов нитритов

прототрофы способны синтезировать все необходимые органические соединения из глюкозы, солей аммония(сапрофиты)

Аутотрофы не способны ами синтезировать какие -либы органические соедининтя, им нужны гготовые аминокислоты и др. орг. соед. Они патогенные и условно-патгеные организмыю

Для юиосинтеза обязателно нужны фосфор, сера ины магния калия, кальция и железо

сера - вхоит в состав беков и учавствет в окислительно- восстановительных реакциях цитоплазмы

фосфор - основной иструмент НК , а также фосфолипидов, ферментов АдФ и АТФ

Калий - учавствует в первращении углеводов

магний - входит в состав пигментов( хлорофилл)

Железо - включается в цитохромы бактерия

Кальций - усиливает клеточную стенку грам+ ьактерий

Для ативации роста нужны микроэлементы - кобальт никель молибден иой бром, они входятв состав ферментов

факторы роста:

АМК

Пурины, пиримидины

Жиры

витамины

Железопоририны

Классификация ферментов бактерий

1 Ферменты расщепления - гидролазы и фосфорилазы . Гидролазы усиливают гидролитическое расщепление, при которомв структуре белков , углеводов, жиов присоединяется млекла воды и настуает расщепление. фосфорилазы переводят АТФ в аДФ, этот процесс идет свыделением жергии, которое усваивается микроорганизмом.

2 Ферментыокисеия и восстановкния - оксидазы,пероксидазы, дегидразы, цитохромы, каталазы. Ускоряют окислительно-восстановитеьные процессы

3 Фермены присоединения - альдолазы, карбоксилазы, фумразы. Они катализируют процессы присоединения и отнятия воды, аммиака и других компонентов

4 Ферменты переноса групп атомов между различ. соед - Аминоферразы

5 Ферменты вращения - обепечивают изомерное вращение молекул

Транспорт питательных веществ

Питые в-ва могут поступать в цитоплазму микробных клеток тлько в виде небольших молекул и в расторенном виде

сложные органические ещества предварительноподвергаются вздействию ферментов микробной клетки

Способ проикновения еды :

пассивная диффузия - возможна, когда концентрация в среде выше, чем в клетке. происходит перемещение в-в через тощу ембраны в рез-те чего выравниваются концентрации ыеществ по обе стороны оболочкии осм. давление

Облегченная диффузия - проникноение питательных веществ в клетку с помощью активного переноса особыми молекулами ереносчиками - периазами - ферментами ЦПМ. они спеифичны и адсорбируют соответственно .....

Активный транспорт происходит с помощью пермиаз, но идет с затратой энергии, причем питательные в-ва поступают проивградиента концентраии

транслокациярадикалов или химиеских групп - схоен с активным транспортом, но при этом транспортируемое вещество подвергается химической модификации

Выход веществ из клетки осуществляется пассивной диффузией тлт облегченной диффузии

В результатеконструктивногометаболизмасинтезируются...

Ферменты по присутстви. :

конститутивные ферменты - ферменты, постоянно находящиесяв микробной клетки незаисимо от условий существования

адаптивные ферменты - синтеируются только пд влиянием соответствующего собстрата. находятся в питательнойсреде(амилаза расщепляет крахмал)

Особенности питания микрооганизмов

Глофитный способ

исключительная скорость метаб. реакций

очень быстрая адаптация к условиям окруж. средык среде культивироания

Дыхаие

энергетический метаболизм, связаный с биологическим окилением или дыханием.

2 типа дыхния

Аэробный - бактерии нуждаютсяв кислороде. Кислоро служит акцептором электронов, и этот тип питания поисхоит с значительным выделением энергии,однако она не всегдарационально расходуется

Анаэроный - получают энергию при отстутствии кислорода. Кислороды является вредным, неполезным в-вом. этому может препятствовать перекись водорода.

у некоторых анаэробов существуют ферменты связывающие кислород - оксиддэредуктазы , делятся на марганец и железо соержащие

У анаэробов. они лучаютатф при окислительном и субстратном фосфорилировании

Рост размножение

Рост - координированное воспроизведение всех клеточных компонентов и труктур, ведущее к увеличению массы тела

Размножение - увеличение числа клеток в популяции.Основной процесс происходит в ядре. репликация ДНК происходит полукончервативным способом. Данный спосо обеспечивает равномерное рапределение генетического мтаериала мкжду дочерними клетками. Надежность расхождения ДнК обеспечивается перегороочной мезосомой. Далее они связыватся с ЦПМ

Фазы размножения бактериальной популяции в жидкой питат. среде.

1 Начальная - лаг фаза. Время от моментапосева до начала роста. 2-5часов. зависит от субстрата и является фазой адаптации

2 Экспоницеальая фаза - логарифмическая фаза - постоянное, максимаьная скорость деления клеток. Время удвоения - время генерации - зависит от типа микроорганизма. споры более медлено, вегетативная клетка довольно быстро, 4-6 часов

3 Стационарная фаза. микроорганизмы быстро начинают потреблять кслород. Число клеток перестает увеличиваться, количествовновь образовавшихся равно количеству умерших. Снижение питательных веществ, увел. кол-во токсинов. 10-12 часов

4 Фаза отмирания - аутолиз опуляции ее собственными ферментами. Продолжительность 10часов - несколько недель.