С

Основные токсономические понятия

емейство

К ласс

П одкласс

Р од

В ид

Подвид

Вид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющих единый генотип, степень гомологии ДНК 60 и более и имеющих в стандартных условиях максимально близкие фенотипические признаки, но при этом отличающиеся друг от друга по роду.

Пример: Salmonella thyphi

род вид

В основе классификации положены признаки и свойства:

1. Морфологические свойства (величина, форма, характер взаимного расположения микробов);

2. тинкториальные свойства (отношение бактерий к окраске, например Грам⁺ или Грам ^-);

3. культуральные свойства (особенности роста на жидких (образование плёнки, осадка, помутнения) и плотных (образование колоний, размер, цвет, консистенция, края, образование пигмента, прозрачность колоний) питательных средах);

4. Подвижность (бывают подвижны и неподвижны. Характеризуется наличием или отсутствием жгутиков, а так же наличием сократительных белков и аксистиля);

5. Спорообразование (характер образования и форма спор);

6. Физиологические свойства (способы углеродного и азотного питания, типы дыхания, т.е. принадлежность к строгим аэробам, анаэробам или же факультативные);

7. Биохимические свойства (способность ферментировать углеводы, аминокислоты, многоатомные спирты, а так же протеолитическая активность (например свёртывание молока);

8. Чувствительность к специфическим бактериофагам (она либо есть, либо её нет);

9. Антигенные свойства (зависят от химического состава КС, а так же от наличия капсул и жгутиков);

10. Химический состав КС (содержание сахаров и аминокислот);

11. Липидный и жирнокислотный состав(количественный и качественный состав, т.е. какие и сколько);

12. Белковые спектры (аналогично – какие и сколько).

Колония – видимая простым глазом, изолированная популяция микробных клеток, образующихся в результате размножения и накопления бактерий за определённый срок инкубации на питательной среде (на её поверхности или в толще).

Образуется из 1-ой родительской клетки. Из этого следует, что из 1-ой изолированной колонии может быть получена чистая культура возбудителя.

Чистая культура – совокупность микробов одного вида или варианта, полученная из одного образца материала (т.е. из одной клетки) и содержащаяся в определённом объёме среды (например в пробирке или чашке Петри).

Основной принцип бактериологии – изучение чистых культур бактерий.

Штамм – идентифицированная чистая культура микроорганизмов, выделенная из какого-либо источника (организм, внешняя среда и т.д.) и отличающаяся от других представителей рода.

Клон – совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.

Для образования некоторых совокупностей микробов, которые отличаются по некоторым свойствам, употребляется суффикс вар.

Морфовары – отличаются по морфологии.

Серовары - отличаются по антигенным свойствам.

Биовары - отличаются по биохимическим свойствам.

Фаговары - отличаются по чувствительности к специфическим бактериофагам.

Физиология микроорганизмов.

Физиология микроорганизмов включает их типы питания, дыхания, размножения, развития, роста и т.д.

Химический состав бактерий:

1. вода (до 80%, в спорах до 18-20%) – при недостатке воды микроорганизмы не размножаются и это используется при леофилизации (высушивание микроорганизмов в вакууме из замороженного состояния, т.е. микробы живые, но высушенные. Таких микробов можно упаковать в стерильную посуду, что активно используется при их транспортировке.

2. Белки (≈ 40 – 80% от сухой массы) – определяют свойства бактерий. Состоят из 20 аминокислот.

3. Диаминопимелиновая кислота.

4. Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) – молекула ДНК представлена в виде хромосомы, отвечает за наследственность. РНК представлена в виде _ИРНК, _РРНК и _ТРНК.

5. Углеводы ( моно-, ди- и полисахариды) – капсула имеет полисахаридную природу, полисахариды входят в состав ЛПС наружной мембраны, в которую так же входят липиды (особенно у Грам ^- бактерий). Липиды так же содержатся в составе КС (например у микобактерий tbc, а так же липиды определяют токсигенные свойства. Кроме того, липиды – это запас питательных веществ.

6. Минеральные вещества (макро- и микроэлементы, P, K, Na, Ca, Mg, а так же Zn, Ba и др.) – участвуют в процессах метаболизма клеток в виде коферментов.

Физиология сигналов.

Бактерии воспринимают информацию из окружающей среды. Информация поступает в бактериальную клетку через её мембраны.

Химические сигналы (вода и аминокислоты) зависят от концентрации веществ и проницаемости мембран. Основной регулятор поступления веществ из вне в клетку – ЦМ. Все питательные вещества поступают в клетку с помощью следующих механизмов:

1. простая диффузия (пассивный транспорт) – осуществляется за счёт разного содержания в среде и в клетке питательных веществ. Протекает по градиенту концентрации. Когда концентрация питательных веществ в клетке и во внешней среде равна, то данный вид транспорта прекращается. Она идёт без затраты энергии, без субстратной специфичности.

2. Облегчённая диффузия – выраженная субстратная специфичность. Протекает с помощью пермиаз (белков-переносчиков, которые “распознают” нужную клетке молекулу), а из этого следует, что не требуется большой затраты энергии. Диффузия протекает по градиенту концентрации. Характеризуется субстратной специфичностью и большой скоростью.

3. Активный транспорт – растворённые вещества поступают в клетку против градиента концентрации (т.е. клетка как бы “насасывает” в себя нужные вещества). Кроме пермиаз, так же используется транспортная система. Тратится много энергии, с субстратной специфичностью.

4. Перенос (транслокация) групп – могут изменяться конфигурации молекул (например нитраты – в нитриты, сульфаты – в сульфиты). Так же в процессе участвует фосфаттранспортная система.

Транспортные системы – это системы, которые связывают белки с пермиазами.

Функции транспортных систем:

1. поддерживание на высоком уровне внутриклеточной концентрации субстратов, необходимых для биохимических реакций (с максимально высокими скоростями, даже при низкой концентрации субстрата во внешней среде;

2. регуляция осмотического давления в клетке (и ph среды).

Типы питания:

I. По типу углеродного питания:

1) аутотрофы (autos – сам, trophos – питание) – организмы, которые удовлетворяют свои потребности за счёт СО₂.

2) гетеротрофы (gegeros – другой) – не могут ограничиться СО₂. для них нужны готовые органические соединения (т.е. паразитируют в организме).

а) сапрофиты (питаются мёртвыми органическими субстратами)

б) паразиты (питаются за счёт других клеток)

- облигатные (обязательные) – паразитируют только внутри живой клетки

- факультативные (существуют как в живой клетке, так и вне её)

II. В зависимости от окислительного субстрата:

1. литотрофы (lytos – камень) – используют в качестве доноров ионов водорода неорганические соединения.

2. Органотрофы (в качестве доноров ионов водорода используют только органические соединения).

III. По источнику энергии:

1. фототрофы (не нуждаются в химических источниках энергии, например цианобактерии, архибактерии и т.д.).

2. хемотрофы (нуждаются в химических источниках питания).