Итог по разделу «Морфология микробов. Микроскопический метод диагностики» 1.История микробиологии. Основные периоды развития. Микробиология зародилась задолго до нашей эры и прошла длительный путь развития, исчисляющийся многими тысячелетиями. Историю развития микробиологии можно разделить на 5 этапов. 1.Эмпирический (описательный) период 2.Морфологический период 3. Физиологический (пастеровский) период 4. Иммунологический 5. Молекулярно-генетический (современный) 2. Вклад Л. Пастера, Р. Коха в развитие общей и медицинской микробиологии Луи Пастер (1822–1895) основоположник современной микробиологии и иммунологии, биотехнологии. 1.Опроверг теорию самозарождения микроорганизмов (1860). 2. Доказал, что брожение не является химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы (1861). 3. Изобрел метод пастеризации. 4. Доказал формирование искусственного иммунитета (1870), открыл патогенные микроорганизмы (стафилококк, пневмококк, клостридии). 5. Создал живые вакцины против куриной холеры (1879), сибирской язвы (1881), бешенства (1885). 6. Ввел методы антисептики, стерилизации сухим жаром. Роберт Кох (1843–1910) — один из основоположников современной бактериологии и эпидемиологии. 1. Ему принадлежат труды по выявлению возбудителей инфекционных болезней и разработке методов борьбы с ними. 2. Сформулировал критерии этиологической связи инфекционного заболевания с микроорганизмом 3. Впервые выделил чистую культуру возбудителя сибирской язвы, доказал ее способность к спорообразованию, открыл холерный вибрион (запятая Коха) и туберкулезную палочку (палочка Коха). 4. Предложил способы дезинфекции и стерилизации текучим паром. 5. Ввел в практику метод выделения чистых культур на твердых питательных средах (агар-агаре, желатине, свернутой сыворотке) 3. Основные принципы систематики прокариот. Биогенетическая и нумерическая классификация. Систематика (таксономия) — наука о многообразных связях между организмами. Принципы классификации прокариот 1. Численная (нумерическая) таксономия · принцип сопоставления по большому числу фенотипических признаков и определение коэффициента сходства 2. Генотаксономия · принцип изучения нуклеотидного состава ДНК и установление степени гомологии ДНК 3. Филогенетическая таксономия · принцип учета исторического развития мира и эволюционных преобразований по последовательности нуклеотидов в 16S и 23S р-РНК. 4. Определитель прокариот по Берги, принцип его составления и практическое применение. Виды прокариот идентифицируют (распознают) по определителю Д. Берги ,в котором по структуре клеточной оболочки и отношению к окраске по методу Грама, выделено 3 основных отдела (главных таксона): 1 — Gracilicutes (тонкостенные, окрашивающиеся грамотрицательно в розовый цвет); 2 — Firmicutes (толстостенные, окрашивающиеся грамположитель-но в фиолетовый цвет); 3 — Tenericutes (лишенные оболочек) 5. Техника приготовления мазка препарата, способы фиксации. Для приготовления препарата на обезжиренное предметное стекло наносят суспензию (взвесь) бактерий. Если мазок готовят из жидкой питательной среды, то материал непосредственно наносят петлей на предметное стекло и распределяют его так, чтобы получить тонкий мазок. В других случаях первоначально на предметное стекло наносят каплю воды или изотонического раствора хлорида натрия, в которую петлей вносят исследуемый материал и готовят взвесь. Мазки высушивают на воздухе или в струе теплого воздуха над пламенем горелки, не давая капле закипать. Способы фиксации: обычно применяют фиксацию в пламени горелки (фиксация жаром): предметное стекло в положении мазком вверх 3 раза проводят через пламя горелки. Применяют также различные жидкие фиксаторы, оказывающие более щадящее действие, например этиловый и метиловый спирт, ацетон, формалин и др. Существуют также жидкие фиксаторы, представляющие собой смесь нескольких веществ, например: жидкость Карнуа. Выбор способа фиксации зависит от окрашиваемого объекта и метода окраски. 6. Методы окраски, характеристика, подразделение. Различают простые и сложные методы окраски. Простой метод окраски. Является одноэтапным и заключается в окраске одним красителем. В препаратах, окрашенных простым методом можно получить представление о форме и размерах микробных клеток, их расположение в мазке, но не о детальном строении клеток. Сложные методы. Сложные методы являются многоэтапными, приготовленный мазок последовательно обрабатывают различными красителями, протравами, дифференцирующими веществами. Сложные методы подразделяются на: -дифференциальные ,позволяющие отличить один вид или группу бактерий от других( метод Грама, метод Циля-Нильсена); -предназначенные для выявления различных морфологических структур бактериальной клетки. Например: споры окрашивают методом Ожешки, включения волютина – методом Нейссера, капсулу методом Бурри-Гинса и пр. 7. Протравы, дифференцирующие вещества, назначение, примеры. Протравы - физические и химические факторы, обладающие свойствами повышать окрашиваемость микробов. (раствор Люголя в методе Грама, карболовая кислота в методе Циля-Нильсена) Дифференцирующие вещества избирательно обесцвечивают одни виды или структуры бактериальных клеток и не обесцвечивают другие. (спирт в методе Грама, серная кислота в методе Циля-Нильсена и Ожешко). 8. Метод Грама, его сущность, техника окраски, цель применения. Относится к сложным методам окраски и позволяет дифференцировать грамположительные и грамотрицательные бактерии. Грамположительные микроорганизмы содержат в клеточной стенке большое количество тейхоевых и липотейхоевых кислот, связанных с пептидогликанами и образующих многослойную волокнистую структуру. Грамотрицательные бактерии снаружи покрыты одним слоем пептидогликана, связанного с цитоплазматической мембраной посредством липопротеина, наружная мембрана состоит из липополисахаридов, фосфолипидов и белков. Из-за более Высокого содержания липидов клеточные стенки грамотрицательных бактерий имеют повышенную проницаемость 1. На мазок кладут фильтровальную бумагу и наливают карболовый раствор генцианового фиолетового на 1-2 мин. 2. Снимают бумагу, сливают краситель и, не промывая мазок водой, наливают раствор Люголя на 1 мин. 3. Сливают раствор Люголя и обесцвечивают препарат в 960 спирте в течение 30 сек. 4. Промывают водой. 5. Красят 1-2 мин водным раствором фуксина. 6. Промывают водой и высушивают. 9. Метод Циля-Нильсена, его сущность, методика окраски. От чего зависит кислотоустойчивость туберкулезных бактерий. Применение. Микроскопическая картина мазка, окрашенного по Цилю-Нильсену. В основе метода лежат протравливание (разрыхление) кле-точной стенки бактерий для усиления поглощения красителя и избирательное обесцвечивание под действием кислоты. Кислотоустойчивость бактерий обусловлена особым строением их клеточной стенки с повышенным содержанием липидов: разветвленных жирных кислот (миколовых кислот), глико- и фос-фолипидов, восков. Клеточная стенка кислотоустойчивых бактерий имеет очень низкую проницаемость, поэтому они плохо воспринимают красители. Методика окраски кислотоустойчивых бактерий по методу Циля-Нильсена 1. На фиксированный мазок помещают фильтровальную бумагу и наливают карболовый фуксин Циля и осторожно нагревают на горелке до появления паров. Операцию повторяют 2-3 раза. 2. Когда препарат остынет, снимают фильтровальную бумагу, сливают краситель и промывают препарат водой. 3. Препарат погружают 2-3 раза в стакан с 5% серной кислотой на 1-2 сек. 4. Тщательно промывают препарат водой и докрашивают щелочным метиленовым синим 3-5 мин. 5. Промывают водой и подсушивают. При обработке препарата серной кислотой некислотоустойчивые бактерии обесцвечиваются и в дальнейшем окрашиваются метиленовым синим в голубой цвет, а кислотоустойчивые бактерии остаются окрашенными фуксином в красный цвет 10. Основные анатомические структуры прокариот. Цитоплазма — это внутреннее содержимое клетки, окруженное цитоплазматической мембраной (ЦПМ). В ее состав входят вода, белки, ферменты, дезоксирибонуклеиновая и рибонуклеиновая кислоты (ДНК и РНК), углеводы, липиды, минеральные соединения. Рибосомы — округлые гранулы диаметром 15—20 нм, состоят из белка (40 %) и РНК (60%). Нуклеоид (ядерный аппарат). Нуклеоид состоит из двойной спирали ДНК длиной около 1,4 мм, имеющей форму замкнутого кольца. Клеточная стенка Клеточная стенка определяет и поддерживает форму бактерий. Она обладает большой прочностью, упругостью, защищает клетку от вредных воздействий внешней среды, принимает участие в обмене веществ. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) Она примыкает с внутренней стороны к клеточной стенке. Мембрана чаще трехслойная. По химическому составу ЦПМ является белково-липидным комплексом. Липиды представлены фосфолипидами и нейтральными жирами. Мезосомы. Скорости роста ЦПМ и клеточной стенки различны, вследствие чего на ЦПМ образуются за счет впячиваний (инвагинаций) мембранные структуры, которые у гетеротрофных бактерий называются мезосомами. Мезосомы располагаются в зоне деления клетки и формирования клеточной перегородки и играют важную роль в процессе размножения бактерий. У грамположительных бактерий мезосом много и они хорошо развиты, у грамотрицательных их значительно меньше. 11. Клеточная стенка бактерий, ее строение у грамположительных и грамотрицательных бактерий. Функции клеточной стенки. Клеточная стенка. Располагается над ЦПМ. КС обеспечивает постоянную форму клетки, механическую и осмотическую защиту, взаимосвязь с окружающей средой, несет рецепторы для бактериофагов. Отдельные соединения в составе КС обладают целым спектром иммунобиологических свойств: участвуют в адгезии, угнетении фагоцитоза, обладают иммуномодулирующей активностью и т.д. Химический состав и строение клеточной стенки постоянны и являются важным таксономическим признаком. В зависимости от строения клеточной стенки прокариоты, относящиеся к эубактериям, делятся на две большие группы: грамположительные и грамотрицательные бактерии. Основа -пептидогликан, обеспечивающий ригидность и эластичность КС. Структура: N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединенных между собой посредством гликозидных связей. К каждому остатку N-ацетилмурамовой кислоты присоединен короткий пептид из 4-5 аминокислот. Две особенности пептидного хвоста заслуживают внимания: наличие аминокислот в D-форме (неприродная конфигурация) и высокое содержание аминокислот с двумя аминогруппами. Это имеет принципиальное значение для пространственной организации пептидогликана. Обе аминогруппы этих аминокислот могут участвовать в образовании пептидных связей. У грамположительных эубактерий он составляет основную массу вещества клеточной стенки (от 40 до 90%), у грамотрицательных — содержание пептидогликана значительно меньше (1—10%). Функции клеточной стенки: -Обусловливает форму клетки. -Защищает клетку от механических повреждений извне и выдерживает значительное внутреннее давление. -Обладает свойством полупроницаемости, поэтому через нее избирательно проникают из среды питательные вещества. -Несет на своей поверхности рецепторы для бактериофагов и различных химических веществ. Особенности строения КС Гр+ Клеточная стенка грамположительных бактерий достаточно плотно прилегает к ЦПМ. Пептидные сшивки в пептидогликане обеспечивают его трехмерную пространственную организацию. Многослойный пептидогликан пронизывают тейхоевые кислоты – полифосфатные соединения на основе рибитола или глицерина. Тейхоевые кислоты ковалентно могут соединяться с N-ацетилмурамовой кислотой (собственно тейхоевые или стеночные) или с гликолипидом ЦПМ (липотейхоевые). Свободные гидроксилы фосфорной кислоты придают тейхоевой кислоте свойства полианиона, определяющего поверхностный заряд клетки. Особенности строения КС ГрПептидогликан образует только тонкий внутренний слой клеточной стенки, неплотно прилегающий к ЦПМ. У большинства видов пептидогликан образует одно- или двухслойную структуру, характеризующуюся весьма редкими поперечными связями между гетерополимерными цепями. Снаружи от пептидогликана располагается дополнительный слой клеточной стенки — наружная мембрана. Она состоит из фосфолипидов, типичных для элементарных мембран, белков, липопротеина и липополисахарида (ЛПС). ЛПС сложного молекулярного строения, занимает около 30—40% поверхности наружной мембраны и является ее важнейшим компонентом. 12. Мембранные образования бактерий. Строение цитоплазматической мембраны, ее функции. Мезосомы бактерий, их строение, функции. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ). Мембрана чаще трехслойная. По химическому составу ЦПМ является белково-липидным комплексом. Липиды представлены фосфолипидами и нейтральными жирами. Белки ЦПМ разделяются на структурные и ферментативные. ЦПМ выполняет функцию разделительной перегородки, через которую с помощью ферментов — пермеаз осуществляется активный двусторонний перенос органических и неорганических веществ, необходимых для жизнедеятельности клетки. ЦПМ регулирует осмотическое давление в клетке. Скорости роста ЦПМ и клеточной стенки различны, вследствие чего на ЦПМ образуются за счет впячиваний (инвагинаций) мембранные структуры, которые у гетеротрофных бактерий называются мезосомами. Мезосомы располагаются в зоне деления клетки и формирования клеточной перегородки и играют важную роль в процессе размножения бактерий. У грамположительных бактерий мезосом много и они хорошо развиты, у грамотрицательных их значительно меньше. 13. Нуклеоид бактерий, его отличия от ядер эукариот. Химический состав, функции. Метод выявления. Метод Романовского-Гимзы, сущность, микроскопическая картина окрашенного мазка. Нуклеоид (ядерный аппарат) представляет собой компактное образование, которое располагается в определенном месте цитоплазмы, но не отграничено от нее ядерной мембраной. Нуклеоид состоит из двойной спирали ДНК длиной около 1,4 мм, имеющей форму замкнутого кольца (бактериальная хромосома). В нуклеоиде сосредоточена почти вся генетическая информация клетки. Он является основным носителем наследственных признаков и ответствен за передачу этих признаков потомству. Делению клетки всегда предшествует удвоение и деление ДНК. Нуклеоид бактерий, в отличие от ядра эукариотических клеток, не имеет ядерной оболочки, ядрышка и основных белков (гистонов). Метод окраски по Романовскому-Гимзе 1. Мазки, фиксированные в метиловом спирте, окрашивают раствором (1 мл готовой жидкой краски + 2 мл основного буферного раствора + 47 мл дистиллированной воды) в течение 40—120 мин (продолжительность окрашивания подбирают эмпирически). 2. Ополаскивают в дистиллированной воде, высушивают. Бактерии вследствие окрашивания приобретают фиолетово-красный оттенок, цитоплазма клеток — голубой цвет, ядра — красный. Вследствие окраски простейших их цитоплазма становится голубого цвета, а ядра — краснофиолетового. 14. Рибосомы бактерий, химический состав, строение, функция. Рибосомы — округлые гранулы диаметром 15—20 нм, состоят из белка (40 %) и РНК (60%). Количество их в клетке может быть 5-50000. Они свободно размещаются в цитоплазме или прикрепляются к ЦПМ. В агрегатах рибосом (полирибосомах) происходит синтез белка. 15. Цитоплазматические включения бактерий, химическая природа, значение. Нередко в цитоплазме бактерий обнаруживаются различные включения, которые образуются в процессе жизнедеятельности. Включения: гликоген, гранулеза, полиметафосфаты (волютин), жиры, кристаллы солей. Функция: запасные питательные вещества, нерастворимые конечные продукты. 16. Метод Нейссера, сушность, методика окраски. Микроскопическая картина мазка, окрашенного по Нейссеру. 1. На фиксированный мазок нанести ацетат синьки Нейссера на 2-3 мин. 2. Добавить раствор Люголя на 10-30 с. 3. Промыть препарат водой. 4. Докрасить водным раствором везувина или хризоидина в течение 0,5-1 мин. 5. Промыть препарат водой, высушить и микроскопировать. Зерна волютина представляют собой включения полифосфатов, имеющие в отличие от цитоплазмы щелочную реакцию, и поэтому избирательно воспринимают ацетат синьки, окрашиваясь в темно-синий цвет. Цитоплазма клетки, обладающая кислой реакцией, воспринимает щелочной краситель везувин и окрашивается в желтый цвет 17. Капсула бактерий, химический состав, подразделение, значение. Примеры бактерий, образующих капсулу. Капсула и слизистые слои покрывают внешнюю сторону клеточной стенки многих бактерий. Капсула содержит до 98% воды. Сухие вещества капсулы состоят из полисахаридов и полипептидов. Химический состав капсулы зависит от состава среды, в которой находятся бактерии. Слизистый слой с четко выраженными границами называется капсулой. В зависимости от толщины этого слоя различают макрокапсулы (толщина более 0,2 мкм) и микрокапсулы (меньше 0,2 мкм) . Если слизистый слой не имеет четких границ, легко отделяется от оболочки, его называют слизистым чехлом. Капсульное вещество предохраняет клетки от высыхания, механического повреждения, действия фагов. У некоторых бактерий слизистое вещество способствует движению. Патогенные бактерии образуют капсулу внутри организма хозяина (например, пневмококки, бациллы сибирской язвы). В чистых культурах бактерий капсула образуется реже. Капсулы окрашиваются по методу Бурри-Гинса. Клетки окрашиваются в красный цвет, капсулы бесцветные, тушь создает темный фон 18. Метод Бурри-Гинса, реактивы сущность, микроскопическая картина мазка капсульных бактерий, окрашенных методом Бурри-Гинса. 1. На середину предметного стекла наносят каплю черной туши и смешивают ее с помощью петли с каплей культуры капсульных бактерий. 2. Краем другого предметного стекла делают мазок по типу кровяного. Мазок сушат на воздухе и фиксируют в пламени горелки. 3. Окрашивают 5 мин карболовым фуксином, разведенным водой 1:3. 4. Осторожно промывают водой, высушивают. Бактерии окрашиваются в красный цвет. Капсулы не окрашиваются анилиновыми красителями, остаются прозрачными и контрастно выделяются на черно-розовом фоне 19. Жгутики бактерий, строение, химиический состав. Подразделение жгутиковых бактерий. Методы выявления жгутиков. Жгутики. Строение: тонкие нити, отходящие от ЦПМ. Состоят из фибрилл, покрытых чехлом. Фибриллы состоят из сократительного белка флагеллина. Жгутики прикрепляются к ЦПМ и клеточной стенке специальными дисками (базальное тело). Импульсы в базальном теле вызывают сокращение белка флагеллина и жгутики совершают вращательные движения. Функция: движение клеток. По количеству и расположению жгутиков выделяют следующие группы бактерий: - монотрихи – один жгутик на одном из концов клетки (холерный вибрион); - перитрихи – 20-30 жгутиков по всей клетке (кишечная палочка); - лофотрихи – пучок (несколько) жгутиков на одном конце клетки (синегнойная палочка); - амфитрихи – один или пучок жгутиков на противоположных концах клетки (спириллы). Жгутики выявляют: 1) метод серебрения по Морозову 20. Ворсинки бактерий (фимбрии, пили), химический состав, функции. Ворсинки (фимбрии и пили). Строение: поверхностные нити, более тонкие и короткие, чем жгутики. Состоят из белка пилина. Ворсинки выполняют различные функции. Ворсинки общего типа покрывают всю поверхность клетки и прикрепляют бактерии к поверхности и к поражаемым клеткам (адгезия), участвуют в питании, водно-солевом обмене. Половые ворсинки или пили участвуют в конъюгации. Их образуют мужские клетки – доноры, которые содержат F-плазмиды. 21. Формы существования бактериальной клетки (вегетативная клетка, спора) Эндоспора бактерий, условия и процесс спорообразивания. Ультраструктура спор, причины их высокой резистентности к воздействию факторов внешней среды. Примеры спорообразующих бактерий. Вегетативная клетка - клетка, никак не принимающая участия в половом размножении Спорообразование- способ сохранения определенных видов бактерий (грамположительных) в неблагоприятных условиях среды. Эндоспоры образуются в цитоплазме, представляют собой клетки с низкой метаболической активностью и высокой устойчивостью (резистентностью) к высушиванию, действию химических факторов, высокой температуры и других неблагоприятных факторов окружающей среды. • Процесс спорообразования (споруляция) проходит ряд стадий, в течение которых часть цитоплазмы и хромосома вегетативной клетки отделяются, окружаясь врастающей ЦПМ, - образуется проспора • В протопласте проспоры находятся нуклеоид, белоксинтезирующая система и система получения энергии, основанная на гликолизе. Проспору окружают две ЦПМ. Слой, окружающий внутреннюю мембрану споры, называется стенкой споры, он состоит из пептидогликана и является главным источником КС при прорастании споры. Строение зрелой споры разных видов бактерий однотипно (рисунок А.6). Спороплазма (или сердцевина) содержит нуклеиновые кислоты и белки (суммарно до 50-60% сухого вещества споры), дипиколиновую кислоту (525%), ионы Са2+ (до 2%), ферменты (большинство из них не отличается от ферментов вегетативной клетки, но они неактивны), липиды и др. вещества, содержит также одну или несколько копий хромосом и рибосомы. Дипиколинат кальция заполняет пространство между макромолекулами спороплазмы, препятствуя их взаимодействию. Термоустойчивость обусловлена наличием специфического для эндоспор соединения дипиколината кальция (отсутствует в вегетативной клетке, возникает непосредственно перед появлением термоустойчивости и исчезает при прорастании споры). Термоустойчивость также обуславливает малое содержание воды (на 20-35% меньше, чем в вегетативной клетке), наличие многочисленных оболочек, особенность кортекса, большое содержание липидов. 22. Окраска спорообразующих бактерий по методу Ожешко. Сущность метода. 1. На высушенный мазок наливают 0,5 % раствор хлористоводородной кислоты и подогревают 1-2 мин. 2. Препарат промывают водой и фиксируют над пламенем горелки. 3. Окрашивают по способу Циля-Нильсена. Споры бактерий приобретают красный цвет, а вегетативные формы — синий. Споры бактерий имеют многослойную клеточную стенку сложного строения, практически непроницаемую для красителей, поэтому для повышения их тинкториальных свойств используют более жесткие условия протравливания, чем для окрашивания кислотоустойчивых бактерий. 23. Способы приготовления нативных (живых) препаратов « раздавленная капля», «висячая капля». Метод "висячей" капли. Препарат готовят на покровном стекле, в центр которого наносят одну каплю исследуемого материала. Затем предметное стекло с лункой, края которой предварительно смазывают вазелином, прижимают к покровному стеклу так, чтобы капля находилась в центре лунки. Быстрым движением переворачивают препарат покровным стеклом вверх. В правильно приготовленном препарате капля должна свободно висеть над лункой, не касаясь ее дна или края. Для микроскопии вначале используют объектив малого увеличения (8х или 10х), находят край капли, а затем устанавливают объектив 40х или иммерсионный и исследуют препарат. Определяют подвижность бактерий. Метод "раздавленной" к а пли. На поверхность обезжиренного предметного стекла наносят каплю исследуемого материала или суспензию бактерий и покрывают ее покровным стеклом. Капля должна быть небольшой, не выходящей за край покровного стекла. 24. Методы микроскопии. Световая микроскопия. Сущность метода. Устройство светового микроскопа. 1. темнопольная 2. фазово-контрастная 3. Люминисцентная 4.Электронная Световая микроскопия- метод исследования, основанный на использовании видимого света для наблюдения и изучения объектов. 1 - окуляр, 2 - тубус, 3 - тубусодержатель, 4 - винт грубой наводки, 5 микрометренный винт, 6 - подставка, 7 - зеркало, 8 - конденсор, ирисовая диафрагма и светофильтр, 9 - предметный столик, 10 - револьверное устройство, 11 - объектив, 12 - корпус коллекторной линзы, 13 - патрон с лампой, 14 - источник электропитания. 25. Темнопольная микроскопия. Сущность. Назначение. Применяется для прижизненного изучения микробов в нативных неокрашенных препаратах. Микроскопия в темном поле зрения основана на явлении дифракции света при боковом освещении частиц, взвешенных в жидкости (эффект Тиндаля). Эффект достигается с помощью параболоид- или кардиоид-конденсора, которые заменяют обычный конденсор в биологическом микроскопе (рис. 1.3). При этом способе освещения в объектив попадают только лучи, отраженные от поверхности объекта. В результате на темном фоне (неосвещенном поле зрения) видны ярко светящиеся частицы. 26. Фазово-контрастная микроскопия. Сущность. Назначение. Предназначена для изучения нативных препаратов. Фазово-контрастное приспособление дает возможность увидеть в микроскоп прозрачные объекты. Принцип метода состоит в том, что луч света, освещающий препарат, с помощью фазово-контрастной приставки разделяется на два: один проходит через препарат, другой — через специальную пластинку в объективе, позволяющую сдвигать фазу. В поле зрения эти два луча совмещаются. Поэтому если в микропробе два зерна различаются показателями преломления, то при освещении препарата одно будет темней, а другое — светлей. 27. Опишите морфологию и ультраструктуру спирохет, строение двигательного аппарата. Укажите к каким родам относятся патогенные спирохеты. Сравнительная характеристика боррелий, трепонем и лептоспир. Спирохеты (speira - изгиб, chaite - волосы) представляют группу бактерий, обладающих уникальной морфологией и способом движения. У клеток спирохет имеются три основные структуры: протоплазматичный цилиндр (собственно тело клетки), аксиальная (опорная) нить и трехслойная наружная оболочка. Клетки извиты, как у спирали, но обладают необычной гибкостью . Аксиальная нить находится в периплазматическом пространстве между наружной оболочкой и протоплазматическим цилиндром и состоит из отдельных фибрилл (эндофлагелл). Каждая из фибрилл закрепляется в области прикрепительных дисков (блефаропластах) на концах протоплазматического цилиндра и тянется к противоположному его концу, обвивая его и заканчиваясь свободно. Химический состав фибрилл аналогичен составу жгутиков. трепонемы, боррелии, лептоспиры 28. Морфологические особенности актиномицет. Формы существования актиномицет во внешней среде и в организме. Способы размножения. Роль актиномицет в инфекционной патологии человека. Примеры патогенных актиномицет. Актиномицеты( actinomyces - от греч. - луч, mykes - гриб) представляют своеобразную группу бактерий, имеющих вид небольших или длинных несептированных ветвящихся нитей, названных гифами. Скопление гифов называют мицелием. Сходство с грибами чисто внешнее, так как актиномицеты имеют прокариотический тип клетки с наличием клеточной стенки не содержащей хитина и целлюлозы. В состав пептидогликана могут входить галактоза, арабиноза, ксилоза и другие сахара не характерные для остальных бактерий и позволяющие дифференцировать актиномицеты. Актиномицеты грамположительны, многие формы кислотоустойчивы, некоторые актиномицеты вокруг нитей имеют капсулу. На питательных средах актиномицеты формирует субстратный мицелий, в пораженных тканях (тканевая форма) актиномицеты могут образовывать друзы-гранулы. Актиномицеты размножаются бесполым путем, образую конидии или спороносцы со спорангиями на концах воздушного мицелия. Споры служат для размножения актиномицетов, они не термостойки, но выдерживают высушивание. Кроме того, возможно почкование и фрагментация мицелия на палочковидные или кокковидные формы. Методы исследования Для микроскопического изучения актиномицет применяют окраски по Граму и Цилю-Нильсену. — А. вovis (типовой вид), — А. israelii (самый частый возбудитель псевдомикоза у человека), — А. odontolyticus, — А. naeslundii, — A. viscosus 29. Морфологические особенности риккетсий. Формы существования. Способы размножения. Примеры патогенных для человека риккетсий, назовите заболевания, которые они вызывают. Риккетсии- мелкие грамотрицательные, полиморфные бактерии, являющиеся облигатными внутриклеточными паразитами. Риккетсии способны к биосинтезу белка, но не могут самостоятельно получать макроэргические соединения, поэтому их можно назвать «энергетическими паразитами» клеток-эукариотов. Жизненный цикл риккетсий зависит от жизнедеятельности клетки-хозяина и складывается из двух стадий: вегетативной и покоящейся (элементарные тельца). Риккетсии, находящиеся в вегетативной стадии активно размножаются путем бинарного деления и обладают активной подвижностью. Риккетсии покоящейся стадии (элементарные тельца) имеют сферическую форму и они не активны. Методы исследования. Риккетсии хорошо окрашиваются по Романовскому-Гимзе в сиреневый цвет, по Морозову (методом серебрения) в черный цвет. Для дифференциации риккетсий применяется метод 19 окраски, предложенный П.Ф. Здродовским. Риккетсии окрашиваются в рубиново-красный цвет и легко обнаруживаются на фоне голубой цитоплазмы и синего ядра клеток. 30. Морфологические особенности хламидий. Формы существования. Цикл внутриклеточного развития хламидий. Примеры патогенных для человека хламидий, назовите заболевания, которые они вызывают. Хламидии Хламидии являются типичными облигатными внутриклеточными энергетическими паразитами. Они не обладают цитохромами, не способны генерировать АТФ (используют энергодающие соединения АТФ, НАД в клетках хозяина). Размножаются только внутри связанных с мембраной вакуолей в цитоплазме клеток человека, млекопитающих, птиц. Размножение происходит в ходе уникального цикла развития. Основными стадиями жизненного цикла хламидий являются: Элементарные тельца - мелкие (0,2-0,5 мкм) шаровидные клетки, лишенные метаболитной активности. Они являются инфекционным началом хламидий и обеспечивают их выживание во внеклеточной среде и заражение новых клеток. Ретикулярные тельца - более крупные (0,81,5 мкм), сферические образования, имеющие сетчатую структуру с тонкой клеточной стенкой и фибриллярным нуклеоидом. Они вырастают из элементарных телец внутри клеток, лишены инфекционности и, подвергаясь делению, обеспечивают репродукцию хламидий. Методы исследования. Для микроскопического обнаружения телец включений (микроколоний) хламидий в инфицированных клетках (тканях) применяют различные методы окрашивания: Романовского-Гимзы, Маккиавелло и другие. При окрашивании по Романовскому-Гимзе они приобретают голубой или фиолетовый цвет. Кроме того, хламидии хорошо видны и в неокрашенном состоянии при микроскопии влажных препаратов под стеклом с помощью фазовоконтрастной оптической системы. В последнее время наиболее часто используется прямая реакция иммунофлюоресценции, окраска акридин –оранжевым. 31. Морфологические особенности микоплазм. Способы размножения. Примеры патогенных для человека микоплазм, назовите заболевания, которые они вызывают. Микоплазмы Микоплазмы - самые мелкие прокариоты (125-150 нм) с минимальным геномом, способные самостоятельно размножаться. Главная особенность микоплазм отсутствие клеточной стенки. Микоплазмы являются мембранными паразитами. Они окружены капсулоподобным слоем, под которым находится лишь тонкая трехслойная мембрана, содержащая в значительном количестве холестерин. Вследствие этого, микоплазмы выделяют в особый отдел Tenericutes , класс Mollicutes («нежная кожа»), порядок Mycoplasmatales. Микоплазмы полиморфна,не образуют спор, жгутиков, некоторые виды обладают скользящей подвижностью. Методы исследования. В световом микроскопе обнаруживаются лишь самые крупные формы микоплазм. В живом состоянии их изучают в темнопольном и фазово-контрастном микроскопе, ультраструктурные компоненты выявляют при помощи электронной микроскопии. 32. Основные отличия организации эукариот и прокариот. Прокариоты отличаются от эукариот: 1. отсут истинного ядра 2. 2. Отсут развитой ЭПС, АГ 3. Отсутс МХ, хлоропластов, лизосом. 4. Неспособность к эндоцитозу и фагоцитозу 5. Простое бинарное деление 6. Меньшие размеры 33. Грибы. Строение, морфологические группы грибов. Назовите представителей плесневых грибов. Укажите отличия низших и высших грибов. Грибы относятся к царству Fungi (Mycetes, Mycota). Это многоклеточные или одноклеточные нефотосинтезирующие (бесхлорофильные) эукариотические микроорганизмы с клеточной стенкой. Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану и многослойную, ригидную клеточную стенку, состоящую из нескольких типов полисахаридов, а также белка, липидов и др. Некоторые грибы образуют капсулу. Цитоплазматическая мембрана содержит гликопротеины, фосфолипиды и эргостеролы. Грибы являются грамположительными микробами, вегетативные клетки — некислотоустойчивые. Грибы состоят из длинных тонких нитей (гиф), сплетающихся в грибницу, или мицелий. Гифы низших грибов — фикомицетов — не имеют перегородок. У высших грибов — эуми-цетов — гифы разделены перегородками; их мицелий многоклеточный. Различают гифальные и дрожжевые формы грибов. Гифальные (плесневые) грибы образуют ветвящиеся тонкие нити (гифы), сплетающиеся в грибницу, или мицелий (плесень). Гифы, врастающие в питательный субстрат, называются вегетативными гифами (отвечают за питание гриба), а растущие над поверхностью субстрата — воздушными или репродуктивными гифами (отвечают за бесполое размножение). Гифы низших грибов не имеют перегородок. Они представлены многоядерными клетками и называются ценоцитными. Гифы высших грибов разделены перегородками, или септами с отверстиями. Дрожжевые грибы (дрожжи), в основном, имеют вид отдельных овальных клеток (одноклеточные грибы). По типу полового размножения они распределены среди высших грибов — аскомицет и базидиомицет. При бесполом размножении дрожжи образуют почки или делятся, что приводит к одноклеточному росту. Могут образовывать псевдогифы и ложный мицелий (псевдомицелий) в виде цепочек удлиненных клеток — «сарделек». Грибы, аналогичные дрожжам, но не имеющие полового способа размножения, называют дрожжеподобными. Они размножаются только бесполым способом — почкованием или делением. Грибы размножаются спорами половым и бесполым способами, а также вегетативным путем (почкование или фрагментация гиф). Грибы, размножающиеся половым и бесполым путем, относятся к совершенным. Несовершенными называют грибы, у которых отсутствует или еще не описан половой путь размножения. Бесполое размножение осуществляется у грибов с помощью эндогенных спор, созревающих внутри круглой структуры — спорангия, и экзогенных спор — конидий, формирующихся на кончиках плодоносящих гиф. Типы грибов. Выделяют 3 типа грибов, имеющих половой способ размножения (так называемые совершенные грибы): зигомицеты (Zygomycota), аскомицеты (Ascomycota) и базидиомицеты (Basidiomycota). Отдельно выделяют условный, формальный тип/группу грибов — дейтеромицеты (Deiteromycota), у которых имеется только бесполый способ размножения (так называемые несовершенные грибы). 34. Простейшие. Строение. Дайте характеристику типам Sarcomastigophora, Ciliophora, Apicomplexa. Простейшие - одноклеточные эукариоты, близкие по строению к клеткам сложно организованных животных. Это целостный организм, выполняющий все функции, свойственные живым существам. Клетки простейших, как у всех эукариот содержат ядро, цитоплазму, мембрану, которая обычно уплотняется и в результате чего образуется пелликула. Кроме органелл общего значения (рибосомы, митохондрии, лизосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи) имеются специфические органеллы. Большинство простейших подвижно и передвижение осуществляется с помощью псевдоподий (амебы, малярийный плазмодий), жгутиков (лямблии, лейшмании), ресничек (балантидий). Простейшим свойственны определенные жизненные циклы, во время которых при неблагоприятных условиях вегетативные формы превращаются в цисты. Простейших относят к царству Protozoa (protos - первый , zoa - животные). Медицинское значение имеют: Тип Sarcomastigophora, подтип Sarcodina (саркодовые) и подтип Mastigophora (жгутиконосцы), Тип Ciliophora (реснитчатые, инфузории), тип Apicomplexa, класс Sporozoa (споровики). Тип Sarcomastigophora включает подтипы Sarcodina и Mastigophora. Подтип Sarcodina включает свободноживущих простейших — амёб, передвигающихся за счёт образования выростов цитоплазмы — ложноножекпсевдоподий. Размножаются делением, способны образовывать цисты. Подтип Mastigophora характеризуется наличием одного или нескольких жгутиков. Тип Ciliophora включает ресничные инфузории, которые передвигаются с помощью ресничек. Размножаются путём деления, но также способны к конъюгации. В неблагоприятных условиях образуют цисты. Тип Apicomplexa состоит из паразитических видов, колонизирующих организмы позвоночных и беспозвоночных животных. Для них характерны как исключительно половой путь развития, так и чередование полового и бесполого поколений, обычно связанное с переменой хозяев. 35. Таксономическая классификация царства вирусов. Морфология вирусов. Типы взаимодействия вируса с клеткой. Этапы взаимодействия вируса с клеткой. Вирион состоит из сердцевины (нуклеиновой кислоты в комплексе с сердцевинными белками) и оболочек. Существуют простые и сложные вирионы. Первые снабжены только капсидом. Форма просто устроенных вирусов определяется типом симметрии его капсида: изометрическим или спиральным. У вирусов с изометрическим типом симметрии капсида отдельные морфологические субъединицы капсида (капсомеры) уложены на осях симметрии многогранника, например икосаэдра (двадцатигранника). При этом вирион приобретает сферическую форму. У вирусов со спиральным типом симметрии капсомеры уложены по спирали вокруг нуклеиновой кислоты. При этом вирион приобретает палочковидную форму. Сложные вирионы имеют дополнительную внешнюю оболочку — суперкапсид, покрывающий капсид снаружи. Супер-капсид представляет собой модифицированную мембрану клетки хозяина [цитоплазматическую (ЦПМ), ядерную или др.], содержащую вирусные белки и гликопротеины. Форма сложных вирусов обычно близка к сферической, для них характерен плеоморфизм. Типы взаимодействия вируса с клеткой. Различают три типа взаимодействия вируса с клеткой: продуктивный, абортивный и интегративный. Продуктивный тип— завершается образованием нового поколения вирионов и гибелью (лизисом) зараженных клеток (цитолитическая форма). Некоторые вирусы выходят из клеток, не разрушая их (нецитолитическая форма). Абортивный тип— не завершается образованием новых вирионов, поскольку инфекционный процесс в клетке прерывается на одном из этапов. Интегративный тип, или вирогения— характеризуется встраиванием (интеграцией) вирусной ДНК в виде провируса в хромосому клетки и их совместным сосуществованием (совместная репликация). Адсорбция. Взаимодействие вируса с клеткой начинается с процесса адсорбции, т. е. прикрепления вирусов к поверхности клетки. Проникновение в клетку. Путем слияния вирусной оболочки с клеточной мембраной. «Раздевание». Процесс «раздевания» заключается в удалении защитных вирусных оболочек и освобождении внутреннего компонента вируса, способного вызвать инфекционный процесс. Биосинтез компонентов вируса. Проникшая в клетку вирусная нуклеиновая кислота несет генетическую информацию, которая успешно конкурирует с генетической информацией клетки. Она дезорганизует работу клеточных систем, подавляет собственный метаболизм клетки и заставляет ее синтезировать новые вирусные белки и нуклеиновые кислоты, идущие на построение вирусного потомства.Реализация генетической информации вируса осуществляется в соответствии с процессами транскрипции, трансляции и репликации. Формирование (сборка) вирусов. Синтезированные вирусные нуклеиновые кислоты и белки обладают способностью специфически «узнавать» друг друга и при достаточной их концентрации самопроизвольно соединяются в результате гидрофобных, солевых и водородных связей. 36. Строение бактериофага. Этапы взаимодействия бактериофага с бактериальной клеткой. Применение бактериофагов в медицине. Вирусы бактерий (бактериофаги) имеют сперматозоидную или нитевидную форму. Бактериофаги сперматозоидной формы состоят из головки, в которой содержится нуклеиновая кислота, и отростка. Капсид головки фагов построен по изометрическому типу симметрии, а отростка — по спиральному. У некоторых фагов отросток очень короткий или может отсутствовать. Бактериофаги используют в лабораторной диагностике инфекций при внутривидовой идентификации бактерий, т. е. определении фаговара (фаготипа).
