Дисц. «Частная микробиология и систематика микроорганизмов» Киров 2005

Составители:

кандидат биологических наук А.Г. Лазыкин

В подготовке материалов принимали участие:

О.А. Чигринова

А.А. Лещенко

Рецензент:

кандидат биологических наук,

начальник лаборатории НИИ микробиологии МО РФ

И.Н. Седельников

Порядок проведения занятия

1. Введение – 5 минут.

2. Письменный контроль исходного уровня знаний (решение тестовых заданий) – 15 минут.

3. Собеседование по вопросам самоподготовки и коррекция знаний – 45 минут.

4. Самостоятельная работа – 110 минут.

5. Подведение итогов занятия –3 минуты.

6. Сбор отчетов (альбомов) для проверки преподавателем – 2 минуты.

Техника безопасности

При выполнении лабораторных работ необходимо неукоснительно соблюдать общепринятые правила безопасного обращения с кислотами и щелочами, лабораторной стеклянной посудой (предметными и покровными стеклами, пипетками, чашками Петри, пробирками и др.), электрооборудованием (осветителями); соблюдать осторожность при использовании открытого огня (спиртовки); не допускать пролива и возгорания легковоспламеняющихся жидкостей (этилового спирта, эфира).

1. Цели занятия

• Знать особенности спорообразования у бактерий.

• Приготовить препараты из предложенных культур на выявление спор.

• Просмотреть препараты под микроскопом и зарисовать.

2. Вопросы и задания для самоподготовки

1. Основные проблемы филогении прокариот.

2. Понятие о молекуле-хронометре.

3. Концепция К. Вуза о трех линиях эволюции, трех формах жизни.

4. Дистанционно-матричный ме­тод построения филогенетических деревьев и их конструкции (веерооб­разная и сильно разветвленная дихотомическая). Гипотеза О. Кандлера о трех типах независимых проклеток.

5. Методологические ловушки в филогенетической систематике микроорганизмов.

6. Грамотрицательные нефотосинтезирующие бактерии.

7. Грамотрицательные прокариоты, у которых отсутствует клеточная стенка.

8. Грамположительные кокки, палочки, неветвящиеся нити.

9. Грамположительные ветвящиеся формы бактерий.

10. Типы спорообразования.

11. Формирование споры.

12. Строение споры.

13. Методы окрашивания спор у бактерий.

3. Оборудование и материалы

1. Микроскоп биологический мбр-3 или аналогичный

2. Спиртовка.

3. Кристаллизатор с подставкой для препаратов.

4. Промывалка с водой.

5. Чашки Петри с 24—48 часовыми культурами спорообразующих бак­терий.

6. Микробиологические петли.

7. Материалы (предметные стекла для микропрепаратов; полоски фильтровальной бумаги, 1%-ный раствор серной кислоты, 5%-ный раствор хромовой кислоты, карболо­вый фуксин Циля, водный раствор метиленового синего 1:40, метиленовый синий по Леффлеру, 0,5%-ный водный раствор нейтрального красного).

4. Общие сведения

Образование спор у бактерий следует рассматривать как один из этапов в жизненном цикле клетки, связанный с пере­живанием клеткой неблагоприятных условий среды. К спорообразованию способны лишь нормально развитые, биологически полноценные особи.

В период спорообразования в бактериальной клетке наблю­дается весьма высокий уровень обменных процессов. В районе проспориальной зоны накапливаются нуклеиновые кислоты, за­пасные белки, липиды, углеводы, некоторые минеральные со­единения — соли магния и кальция. Появляется новая дипиколиновая кислота, которая в соединении с солями кальция придает споре высокую термостойкость. Переход проспоры в зрелую спору характеризуется резким скачком в светопрелом­лении, слабо светящаяся проспора начинает сильно преломлять свет и ярко светиться.

Зрелая спора представлена густой цитоплазмой с тяжами ядерного вещества. Цитоплазма покрыта цитоплазматической мембраной и многослойной оболочкой: внутренней — интиной, средней — корой, или кортексом (cortex), и наружной — экзиной. Некоторые виды бактерий на поверхности спор имеют воз­душный мешок, называемый экзоспориум.

У бактерий выделяют три типа спорообразования: бацилляр­ный— спора занимает центральное положение в клетке; клостридиальный— спора располагается эксцентрально и плектридиальный — спора формируется полярно. Сформировавшиеся свободнолежащие споры различают по форме (округлая, про­долговатая, эллипсовидная) и величине.

Ввиду слабой проницаемости многослойных оболочек споры бактерий при обычной окраске мазка не прокрашиваются и под микроскопом имеют вид бесцветных ярко светящихся телец. Методы окраски спор основаны на применении протрав, обычно слабых кислот, разрыхляющих оболочки споры, и дальнейшей окраске мазка сильным красителем при нагревании. Окрасив­шийся протопласт споры обладает высокой кислотоустойчивостью по сравнению с протопластом вегетативной клетки. Он не обесцвечивается при дифференциации мазка в кислоте и сохра­няет воспринятую им окраску. Вегетативные клетки бактерий, напротив, полностью отмываются в кислоте и на препарате имеют цвет дополнительного красителя.

Для изучения типа спорообразования и расположения спо­ры в клетке рекомендуется окрашивать мазки из молодых (24—48 часовых) культур. Способность культуры к спорообразованию предпочтительнее выяснять на старых культурах ми­кроорганизма.