- •Гоу впо Тверская гма Росздрава
- •Содержание
- •Список сокращений
- •Предисловие
- •Модуль I «Морфология микроорганизмов»
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II. Базовый текст
- •1. Правила работы в учебной бактериологической лаборатории
- •2. Мир микробов. Особенности строения про- и эукариотической клетки
- •3. Систематика и номенклатура микроорганизмов
- •4. Морфология и ультраструктура бактериальной клетки
- •Цитоплазма Капсула Ворсинки (пили) Мезосома
- •Цитоплазмамическая мембрана
- •Периплазматическое пространство
- •5. Основные формы бактерий
- •6. Микроскопический метод диагностики инфекционных заболеваний
- •7. Простые и сложные методы окраски
- •8. Механизмы окрасок по Граму и Цилю-Нильсену
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Тема 2: Специальные методы окраски. Устройство биологического микроскопа. Виды
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II. Базовый текст
- •1. Специальные методы окраски для выявления отдельных структур бактерий
- •2. Методы окраски отдельных групп про- и эукариот
- •3. Изучение подвижности микроорганизмов
- •4. Виды микроскопии
- •5. Устройство биологического микроскопа
- •6. Порядок проведения иммерсионной микроскопии
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Тема 3: Морфология и ультраструктура отдельных групп микроорганизмов: риккетсий, хламидий, микоплазм, актиномицет, спирохет, грибов, простейших
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II. Базовый текст
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Теоретические вопросы для рубежного контроля знаний
- •Перечень практических навыков
- •Модуль ιι «Физиология микроорганизмов»
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II. Базовый текст
- •1. Состав и требования, предъявляемые к питательным средам
- •2. Классификация питательных сред
- •3. Понятия асептики и антисептики
- •4. Понятие дезинфекции, методы дезинфекции и контроль эффективности дезинфекции
- •5. Понятие стерилизации, методы, аппаратура и режимы стерилизации
- •6. Методы определения эффективности стерилизации
- •7. Понятие о виде, штамме, колонии, чистой культуре микроорганизмов
- •8. Методы выделения чистых культур микроорганизмов
- •9. Бактериологический метод диагностики инфекционных заболеваний
- •10. Техника посева микроорганизмов
- •11. Особенности культивирования анаэробных бактерий
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Диагностике инфекционных заболеваний.
- •I этап.
- •II этап. Цель: накопление чистой культуры
- •III этап. Цель: идентификация исследуемой культуры
- •IV этап.
- •Тема 2: Физиология бактерий. Питание, дыхание, размножение, метаболизм и ферментные системы бактерий. Бактериологический метод диагностики инфекционных заболеваний (2-й день).
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II. Базовый текст
- •1. Метаболизм микроорганизмов
- •2. Ферментные системы микроорганизмов
- •3. Классификация бактерий по типу питания. Источники углерода, азота, макро- и микроэлементов, ростовых факторов для микробов.
- •4. Механизмы питания бактерий
- •5. Классификация микроорганизмов в зависимости от источника энергии
- •6. Классификация бактерий по типу дыхания - биологического окисления.
- •7. Брожение и его виды
- •8. Условия культивирования бактерий
- •9. Рост и размножение бактерий. Фазы размножения бактерий
- •10. Бактериологический метод исследования. Проведение 2 этапа бактериологического метода выделения аэробов. Культуральные свойства бактерий.
- •III. План практической работы
- •4. Заполнить таблицу « Классификация микроорганизмов по типам дыхания»
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Тема 3: Идентификация чистых культур. Биохимическая активность бактерий. Бактериологический метод диагностики инфекционных заболеваний (3-день).
- •1. Проведение III этапа бактериологического метода выделения чистых культур микроорганизмов. Схема идентификации микроорганизмов
- •2. Определение чистоты выделенной культуры
- •3. Использование ферментативной активности бактерий для идентификации микроорганизмов
- •4. Методы определения гликолитической активности микроорганизмов
- •5. Методы определения протеолитической активности бактерий
- •6. Определение окислительно-восстановительных ферментов бактерий
- •7. Системы для биохимической идентификации бактерий
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Модуль III «Основы антибактериальной химиотерапии»
- •2. Механизмы действия антибиотиков на микроорганизмы
- •3. Побочное действие антибиотиков
- •4. Механизмы антибиотикорезистентности микроорганизмов
- •5. Методы определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •III модуль «Инфекция и инфекционный процесс»
- •Тема 2: Инфекционный процесс. Факторы патогенности бактерий. Биологический метод диагностики инфекционных заболеваний
- •Базовый текст
- •1. Учение об инфекции. Понятия «инфекция» и «инфекционное заболевание»
- •3. Классификации инфекционных заболеваний и форм инфекций
- •4. Периоды и исходы инфекционного заболевания
- •5. Патогенность и вирулентность, единицы вирулентности
- •6. Основные факторы патогенности микроорганизмов
- •7. Микробные токсины
- •8. Биологический метод диагностики инфекционных заболеваний
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •III модуль «Экология микроорганизмов. Основы санитарной микробиологии»
- •Тема 3:Микрофлора организма человека. Санитарно-бактериологическое исследование воды, воздуха, почвы
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II.Базовый текст
- •2. Функции нормальной микрофлоры организма человека
- •3. Методы определения микрофлоры организма человека
- •4. Определение понятия дисбактериоз и причины его возникновения
- •5. Принципы диагностики и лечения дисбактериоза
- •6. Предмет санитарной микробиологии и требования, предъявляемые к санитарно-показательным микроорганизмам
- •7. Микрофлора воды, воздуха и почвы
- •8. Методы определения санитарно-показательных микроорганизмов воды, воздуха и почвы
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Теоретические вопросы для рубежного контроля знаний
- •Перечень практических навыков
- •Литература
9. Рост и размножение бактерий. Фазы размножения бактерий
Интенсивно протекающие в клетке процессы анаболизма и катаболизма приводят к быстрому росту клетки.
Рост бактерий - это упорядоченное увеличение количества и размеров всех компонентов клеткипри условии наличия всех необходимых химических элементов, что приводит к увеличению ее массы. Питательные субстраты должны содержать эти элементы в метаболически доступной форме.Рост клетки не беспределен. После достижения критических размеров клетка подвергается делению или размножению.
Большинство бактерий делится поперечным бинарным делением или цитокинезом. У большинства грамположительных бактерий деление происходит путем синтеза поперечной перегородки, идущей от периферии к центру. Клетки большинства грамотрицательных бактерий делятся путем перетяжки. Процесс деления повторяется через приблизительно равные промежутки времени (от нескольких минут до нескольких суток), что является индивидуальной генетической характеристикой микробного вида. В результате размножения резко увеличивается количество клеток в популяции.
Размножение или репродукция у бактерий - это разделение суперспирализованной ДНК нуклеоида на две дочерние нити, каждая из которых далее достраивается комплементарной нитью и одновременно происходит образование двух дочерних клеток (полуконсервативный способ).
Размножение характеризуется временем генерации (интервал времени, за который число клеток удваивается) и таким понятием, какконцентрация бактерий (число клеток в 1 мл).
При внесении бактерий в питательную среду они растут и размножаются до тех пор, пока содержание какого-нибудь из необходимых компонентов среды не достигнет минимума, после чего рост и размножение прекращаются. Если на протяжении всего этого времени не прибавлять питательных веществ и не удалять конечных продуктов обмена, тополучаем статическую бактериальную культуру. Статическая (периодическая) культура бактерий ведет себя как многоклеточный организм, с генетическим ограничением роста. Если построить график, по оси абсцисс которого отложить время, а по оси ординат — число клеток, то получим кривую, описывающую зависимость числа образующихся клеток от времени размножения, которая называетсякривой роста.
Кривая роста бактерий в питательной среде. На этой кривой можно различить несколько фаз, сменяющих друг друга в определенной последовательности (рис. 10):
1. Начальная — лаг-фаза(англ.lag — отставать). Охватывает промежуток временимежду посевом бактерий и началом размножения. Ее продолжительностьсоставляет в среднем 2—5 ч и зависит от состава питательной среды, от возраста засеваемой культуры. Во время лаг-фазы происходит адаптация бактериальных клеток к новымусловиям культивирования, идет синтез индуцибельных ферментов рибосом.
2. Экспоненциальная (логарифмическая) фаза.Характеризуется постоянной максимальной скоростью деления клеток, фаза геометрического роста с резким ростом численности популяции микроорганизмов (2 в степеииn). Скорость размножения зависит от вида бактерий и питательной среды. Время удвоения клеток называется временем генерации, которое варьирует от вида бактериальной культуры: у бактерий родаPseudomonas оно равняется 14 мин, а уMycobacterium — 24 ч. Величина клеток и содержание белка в них во время экспоненциальной фазы остаются постоянными. Бактериальная культура в этой фазе состоит из стандартных клеток.
Рис. 10. Фазы размножения бактерий
3. Стационарная фаза(фаза равновесия размножения и гибели микробных клеток). Наступает тогда,когда число клеток перестает увеличиваться. Так как скорость роста зависит от концентрации питательных веществ, то при уменьшении содержания последних в питательной среде уменьшается и скорость роста. Снижение скорости роста происходит также из-за большой плотности бактериальных клеток, снижения парциального давления кислорода, накопления токсических продуктов обмена. Продолжительность стационарной фазы составляет несколько часов и зависит от вида бактерий и особенностей их культивирования.
4. Фаза отмиранияили гибели - уменьшение численности популяции в связи с уменьшением и отсутствием условий для размножения микроорганизмов. Наступает вследствие накопления кислых продуктов обмена или в результате аутолиза под влиянием собственных ферментов. Продолжительность этой фазы колеблется от десятка часов до нескольких недель.
Данная динамика характерна для периодических культур с постепенным истощением запаса питательных веществ и накоплением метаболитов. Постоянное нахождение бактериальной популяции в логарифмической фазе роста наблюдается в непрерывной культуре, что достигается постепенным дозированием поступления питательных веществ, контролем плотности бактериальной суспензии и удалением метаболитов. Такой процесс выращивания микроорганизмов называетсяпроточным культивированием (непрерывная культура).Рост в непрерывной культуре позволяет получать большие массы бактерий при проточном культивировании в специальных устройствах (хемостатах и турбидистатах) и используется при производстве вакцин, а также в биотехнологии для получения различных биологически активных веществ, продуцируемых микроорганизмами.