Методическое указание для студентов к практическому занятию 12

Тема: Ферменты бактерий. Идентификация выделенной чистой культуры.

Цель: Выучить методы идентификации выделенных чистых культур бактерий.

Модуль 1. Морфология и физиология микроорганизмов. Инфекция. Иммуни-тет.

Содержательный модуль 3. Метаболизм у бактерий. Физиология бактерий.

Тема 12. Ферменты бактерий. Идентификация выделенной чистой культуры.

Актуальность темы. Ферменты - биологические катализаторы высокомолекулярной структуры, которые вырабатываются живой клеткой. Они имеют белковую природу и играют важную роль в обмене веществ микроорганизмов. Ферменты обеспечивают усвоение бактериями питательных веществ и синтез сложных органических соединений.

Основные 6 группы ферментов:

а) гидролазы - расщепляют белки, углеводы, липиды путем присоединения воды;

б) оксидоредуктазы - катализируют окислительно-восстановительные реакции;

в) трансферазы - осуществляют перенос отдельных атомов от молекулы к молекуле;

г) лиазы - отщепляют химические группы негидролизным путем;

д) изомеразы - принимают участие в обмене углеводов;

е) лигазы - оказывают содействие биосинтетическим реакциям клетки.

Различают конститутивные и адаптивные ферменты, а также ферменты агрессии. Ферменты бактерий имеют высокую активность и широко применяются в промышленности, сельском хозяйстве, медицине. В медицинской промышленности благодаря применению ферментов получают алкалоиды, стероиды, полисахариды. В сельском хозяйстве на основе ферментов дрожжей получают белково-витаминные концентраты на продуктах отхода нефти. Для каждого вида бактерий характерны специфические ферменты, поэтому в микробиологии ферментативная активность бактерий используется для идентификации бактерий. Изучение биохимических свойств бактерий проводится на дифференциально-диагностических средах (Эндо, Левина, Плоскирева, Ресселя, Гисса и др.).

Дифференциально-диагностические среды делятся на три группы:

1. среды для выявления протеолитических свойства бактерий (МПБ, мясо-пептонный желатин);

2. среды для изучения ферментации углеводов (Эндо, Плоскирева, Гисса, Ресселя);

3. среды для определения гемолитических свойств (кровяной агар).

Изучение протеолитических свойств проводиться с помощью индикаторов, позволяющих обнаруживать образование сероводорода, индола и т.д. при расщеплении белка. Для этого используют индикаторы ацетата свинца (на сероводород) и щавелевой кислоты (на индол). Индикаторы при их использовании изменяют цвет: при выделении сероводорода - чернеют, при выделении индола - краснеют. Для определения ферментации углеводов используются среды Гисса, в состав которых входят глюкоза, лактоза, маннит, мальтоза, сахароза и индикатор Андреде (карболовый фуксин, обесцвеченный содой). При ферментации того или другого углевода среда краснеет.

Конкретные цели:

• Изучить методы идентификации выделенных чистых культур бактерий.

• Описывать наиболее употребляемые дифференциально-диагностические питательные среды и их приготовление.

• Объяснять изменения в дифференциально-диагностических средах при росте бактерий.

• Трактовать результаты идентификации выделенных чистых культур бактерий и делать вывод.

Уметь:

• Проводить посев бактерий на дифференциально-диагностические питательные среды.

• Проводить проверку выделенных культур бактерий на чистоту.

• Готовить микропрепараты из выделенных культур бактерий.

• Окрашивать микропрепараты по Граму.

• Проводить микроскопию микропрепаратов с помощью иммерсионного микроскопа.

• Анализировать ферментативные свойства выделенных чистых культур.

Теоретические вопросы:

1. Ферменты бактерий, их классификация.

2. Использование микробов и их ферментов в биотехнологии.

3. Методы изучения ферментативной активности бактерий и использование их для идентификации бактерий.

4. Современные методы ускоренной идентификации бактерий с помощью автоматизированных индикаторов ферментативной активности.

5. Дифференциально-диагностические питательные среды. Общий принцип их пользования (примеры).

Практические задачи, которые выполняются на занятии:

1. Продолжение выделения чистых культур бактерий: проверка чистоты культуры.

2. Приготовление микропрепаратов из выделенной чистой культуры.

3. Окрашивание микропрепаратов по Граму.

4. Микроскопия микропрепаратов из чистых культур бактерий, их анализ и зарисовывание в протокол.

5. Пересев выделенной чистой культуры на среды Гисса, и МПБ для выявления индола и сероводорода.

6. Оформление протокола.

Литература:

1. Воробьев А.В., Быков А.С., Пашков Е.П., Рыбаков А.М. Микробиология.- М.: Медицина, 1998.- 336с.

2. Медицинская микробиология /Под редакцией В.И. Покровского.- М.: ГЕОТАФ-МЕД, 2001.- 768с.

3. Пяткін К.Д., Кривошеїн Ю.С. Мікробіологія.- К.: "Вища школа", 1992.– 431с.

4. Коротяев А.И., Бабичев С.О. Медицинская микробиология, иммунология и вірусологія /Учебник для медицинских ВУЗов.- С-Пб.: «Специальная литература», 1998.- 592с.

5. Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. Микробиология /Учебник.– 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Медицина, 1983,- 512с.

6. Конспект лекций.

Дополнительная литература:

1. Тiтов М.В. Iнфекцiйнi хвороби.- К., 1995.– 321с.

2. Шувалова Е.П. Инфекционные болезни.- М.: Медицина, 1990.- 559 с.

3. БМЭ, Т. 1, 2, 7.

Короткие методические указания к работе на практическом занятии.

В начале занятия проводится проверка уровня подготовки студентов к занятию. Самостоятельная работа состоит из изучение дифференциально-диагностических питательных сред, используемые для идентификации выделенных бактерий. Потом студенты изучают собственные посевы, сделанные на предыдущем занятии: проводится проверка чистоты культуры. Для этого студенты готовят микропрепараты из выделенной чистой культуры, окрашивают их по Граму и проводят микроскопию. После анализа микропрепаратов, их зарисовывают в протокол.

На втором этапе студенты проводят пересев выделенной чистой культуры на среды Гисса и МПБ для выявления индола и сероводорода.

В конце занятие проводится оформление протокола, тестовый контроль и анализ итогов результатов самостоятельной работы каждого студента.

Технологическая карта проведения практического занятия

№ п/п	Этапы	Время в мин.	Средства обучения	Оснащение	Место проведения
1	Проверка и коррекция ис-ходного уров-ня подготовки к занятию	20'	Тестовые задачи исходного уровня	Таблицы, кол-лекция диффе-ренциально-диагностичес-ких сред, чис-тых и засеян-ных бактерия-ми (Левина, Плоскирева, Гисса, кровя-ной агар)	У Ч Е Б Н А Я К О М Н А Т А
2	Самостоятельная работа	35'	Графы логической структуры.	Иммерсионный микроскоп, краски, пред-метное стекло, бактериологи-ческие петли, собственные посевы чистых культур бакте-рий, среды Гисса, Китт-Тароцци, моло-ко под вазели-новым маслом, МПБ, индика-торы на серо-водород и ин-дол.
3	Самоконтроль и коррекция усвоения материала	15'	Целевые учебные задания
4	Тестовый контроль	15'	Тесты
5	Анализ результатов работы	5'