Конспекты лекций по "Микробиологии"

 

 

Конспект  лекций

 

 

Медицинская

микробиология

 

 

 

ПОСОБИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ

К ЭКЗАМЕНАМ

 

В помощь студенту

 

 

 

 

 

 

Вопрос 1.    Микробиология как наука

/. Понятие и отрасли микробиологии

2. Предмет медицинской микробиологии

 

1.  Микробиология — наука о возбудителях болезней. Зародилась как отрасль медицины.

В качестве самостоятельной науки, имеющей свои объекты и методы исследования, сформировалась во второй половине XIX в. благодаря работам Пастера, Коха, Эрлиха, Мечникова, Ру и др.

В настоящее время  постоянно и интенсивно развивается, как и тесно связанные с ней биотехнология и генная инженерия.

В зависимости  от решаемых задач микробиология делится на следующие отрасли:

•  общая;

•  промышленная;

•  сельскохозяйственная; ветеринарная; санитарная;

•  медицинская микробиология.

2.  Предмет изучения медицинской микробиологии:

•  микроорганизмы — представители нормальной микрофлоры тела человека и возбудители различных заболеваний человека;

•  методы лабораторий диагностики, специфической профилактики и этиотропной терапии вызываемых ими заболеваний.

 

Вопрос 2.    Классификация микроорганизмов

/. Понятие микроорганизмов

2.  Систематика микроорганизмов

3.  Прокариоты

4.  Бактерии

1Микроорганизмы  —  это  организмы,   невидимые невооруженным глазом из-за их незначительных размеров.

Критерий размера —  единственный, который их объединяет.

В остальном мир микроорганизмов  еще более разнообразен, чем мир  макроорганизмов.

2.  Согласно современной систематике, микроорганизмы к 3 царствам:

•  Vira — вирусы;

•  Eucariotae — простейшие и грибы;

•  Procariotae - истинные бактерии, риккетсии, хламидии, мико-плазмы, спирохеты, актиномицеты.

Так же как для растений и животных, для названия микроорганизмов применяется бинарная номенклатура, т. е. родовое и видовое название.

Если видовую принадлежность исследователям определить не удается и определена только принадлежность к роду, то употребляется термин species. Чаще всего это имеет место при идентификации микроорганизмов, имеющих нетрадиционные пищевые потребности или условия существования. Название рода обычно либо основано на морфологическом признаке соответствующего микроорганизма (Staphylococcus, Vibrio, Mycobacterium), либо является производным от фамилии автора, который открыл или изучил данный возбудитель (Neisseria, Shig-ella, Escherichia, Rickettsia, Gardnerella).

Видовое название часто связано с наименованием основного вызываемого этим микроорганизмом заболевания (Vibrio cholerae — холеры, Shigella dysenteriae — дизентерии, Mycobacterium tuberculosis — туберкулеза) или с основным местом обитания {Escherihia coli — кишечная палочка).

Кроме того, в русскоязычной медицинской  литературе возможно использование соответствующего русифицированного названия бактерий (вместо Staphylococcus epidermidis — эпидер-мальный стафилококк; Staphylococcus aureus — золотистый стафилококк и т. д.).

3.  Царство прокариот включает в себя отдел цианобактерий и отдел эубактерий, который, в свою очередь, подразделяется на порядки:

•  собственно бактерии (отделы Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);

•  актиномицеты;

•  спирохеты;

•  риккетсии;

•  хламидии.

Порядки подразделяются на группы.

Прокариоты отличаются от эукариот тем, что не имеют:

•  морфологически оформленного ядра (нет ядерной мембраны и отсутствует ядрышко), его эквивалентом является нуклеоид, или генофор, представляющий собой замкнутую кольцевую двуни-тевую молекулу ДНК, прикрепленную в одной точке к цито-плазматической мембране; по аналогии с эукариотами эту молекулу называют хромосомной бактерией;

•  сетчатого аппарата Гольджи;

•  эндоплазматической сети;

•  митохондрий.

Имеется также ряд признаков, или органелл, характерных для многих, но не для всех прокариот, которые позволяют отличать их от эукариотов:

•  многочисленные инвагинации  цитоплазматической мембраны, которые называются мезосомами, они связаны с нуклеоидом и участвуют в делении клетки, спорообразовании и дыхании бактериальной клетки;

•  специфический компонент клеточной стенки — муреин, по химической структуре это пептидогликан (диаминопиеминовая кислота);

•  плазмиды — автономно реплицирующиеся кольцевидные молекулы двунитевой ДНК с меньшей, чем хромосома бактерий, молекулярной массой. Они находятся наряду с нуклеоидом в цитоплазме, хотя могут быть и интегрированы в него, и несут наследственную информацию, не являющуюся жизненно необходимой для микробной клетки, но обеспечивающую ей те или иные селективные преимущества в окружающей среде.

Наиболее  известны:

.    F-плазмиды,    обеспечивающие    конъюгационный    перенос

между бактериями;

.    R-плазмиды — плазмиды лекарственной устойчивости, обеспечивающие циркуляцию среди бактерий генов, детерминирующих устойчивость к используемым для лечения различных заболеваний химиотерапевтическим средствам.

4. Бактерии — прокариотические, преимущественно одноклеточные микроорганизмы, которые могут также образовывать ассоциации (группы) сходных клеток, характеризующиеся клеточными, но не организменными сходствами.

Основные  таксономические критерии, позволяющие отнести штаммы бактерий к той или иной группе:

•  морфология микробных клеток (кокки, палочки, извитые);

•  отношение к окраске по Граму — тинкториальные свойства (грамположительные и грамотрицательные);

•  тип биологического окисления  — аэробы, факультативные анаэробы, облигатные анаэробы;

•  способность к спорообразованию.

Дальнейшая дифференциация групп  на семейства, рода и виды, которые являются основной таксономической категорией, проводится на основании изучения биохимических свойств. Этот принцип положен в основу классификации бактерий, приведенной в специальных руководствах — определителях бактерий.

Вид является эволюционно сложившейся совокупностью особей, имеющих единый генотип, который в стандартных условиях проявляется сходными морфологическими, физиологическими, биохимическими признаками.

Для патогенных бактерий определение "вид" дополняется  способностью вызывать определенные нозологические формы заболеваний.

Существует    внутривидовая    дифференцировка    бактерий    на

варианты:

•  по биологическим  свойствам - биовары или биотипы;

• биохимической 1активности— ферментовары;

•  антигенному строению — серовары или серотжы;

•  чувствительности к бактериофагам — фаговары или фаготипы;

•  устойчивости к  антибиотикам — резистентовары.

В микробиологии широко применяют специальные термины  — культура, штамм, клон.

Культура — это видимая глазом совокупность бактерий на питательных средах.

Культуры могут быть чистыми (совокупность бактерий одного вида) и смешанными (совокупность бактерий 2 или более видов).

Штамм — это совокупность бактерий одного вида, выделенных из разных источников или из одного источника в разное время.

Штаммы могут различаться  по некоторым признакам, не выходящим за пределы характеристики вида. Клон — это совокупность бактерий, являющихся потомством одной клетки.

 

Вопрос 3.    Особенности морфологии микроорганизмов

1.  Основные морфологические формы бактерий

2.  Структура бактерий

3.  Клеточная стенка

4.  Цитоплазматическая мембрана

1 Среди основных морфологических форм бактерий различают: • шаровидные {кокковые);

•  палочковидные.

Кокковые  бактерии по характеру взаиморасположения делятся:

•  на микрококки - отдельное  изолированное расположение;

•  диплококки - сцепленные попарно;

•  тетракокки - сцепленные по четыре;

•  стрептококки —  сцепленные в цепочку;

•  сарцины — сцепленные в пакеты по 8, 12, 16 и т. д.;

•  стафилококки —  сцепленные беспорядочно в виде виноградной грозди.

Палочковидные бактерии различаются:

•  по форме:

•    правильная — энтеробактерии, псевдомонады;

•    неправильная — коринебактерии;

•  размеру.

•    мелкие - бруцеллы, бордетеллы;

.   средние - бактероиды, кишечная палочка; .   крупные  — бациллы, клостридии;

•  форме концов:

•    обрубленные  — бациллы;

•    закругленные — сальмонеллы, псевдомонады;

•    заостренные  — фузобактерии; утолщенные — коринебактерии;

расположенные поодиночке;

диплобактерии и диплобациллы — сцепленные попарно;

•    стрептобактерии  и стрептобациллы — сцепленные в  цепочку;

•    извитые формы.

Извитые формы — по характеру и количеству завитков:

•  вибрионы — слегка изогнутые палочки или неполные завитки;

•  спириллы — один или несколько завитков;

•  спирохеты, которые, в свою очередь, делятся:

•    на  лептоспиры   (завитки   с   загнутыми   крючкообразными концами — S-образная форма);

•    боррелии (4—12 неправильных завитков);

•    трепонемы (14—17 равномерных мелких завитков).

2. Структуру бактерий изучают в основном с помощью следующих методов:

•  электронная микроскопия (техника ультратонких срезов);

•  дифференциальное ультрацентрифугирование;

•  цитохимия.

Структурные компоненты бактериальной клетки делятся на обязательные и необязательные.

Обязательные  структурные компоненты:

•  клеточная стенка;

•  цитоплазматическая мембрана;

•  цитоплазма с локализованными  в ней рибосомами и ядерным аппаратом.

Необязательные  структурные компоненты:

•  капсула;

•  микрокапсула;

•  внеклеточная слизь;

•  включения;

•  жгутики;

•  пили;

•  споры.

3. Основу клеточной стенки у бактерий составляет пептидогликан муреин.

Функции клеточной стенки состоят в том, что она:

•  является осмотическим барьером;

•  определяет форму  бактериальной клетки;

•  защищает клетку от воздействий окружающей среды;

 

•  несет разнообразные  рецепторы, способствующие прикреплению фагов, колицинов, а также различных химических соединений,

•  через клеточную  стенку в клетку поступают питательные вещества и выделяются продукты обмена,

•  в клеточной стенке локализован О-антиген и с ней  связан эндотоксин (липид А) бактерий.

Существуют 2 типа строения клеточной стенки: %/ у бактерий первого типа пептидогликан муреин составляет до 90% массы клеточной стенки и образует многослойный (до 10 слоев) каркас, при этом он ковалентно связан с тейхоевыми кислотами. Такие бактерии при окраске по методу Грама прочно удерживают комплекс генцианового фиолетового и йода; они окрашиваются в сине-фиолетовый цвет и называются грамположителъными:

•  у бактерий со вторым типом строения клеточной стенки поверх 2—3 слоев пептидогликана муреина располагается слой липополисахаридов. Эти бактерии при окраске по методу Грама  неспособны   прочно   удерживать   комплекс   генцианового фиолетового и йода и соответственно обесцвечиваются спиртом, прокрашиваясь дополнительным красителем — фуксином — в розово-красный цвет. Они называются грамотрицательными.

В связи  с различиями в строении клеточной  стенки все бактерии делятся на 4 отдела:

•  грациликуты — бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамот-рицательные, к ним относятся различные извитые, палочковидные, кокковые формы бактерий, а также риккетсии и хла-мидии;

•  фирмикуты — бактерии с толстой клеточной стенкой, грампо-ложительные,   к  ним  относятся  палочковидные,   кокковые формы бактерий,  а также актиномицеты,  коринебактерии и микобактерии;

•  тенерикуты — бактерии без ригидной клеточной стенки (микоплазмы);

•  мендозикуты — архебактерии, отличающиеся дефектной клеточной стенкой, особенностями строения рибосом, мембран и рибосомальных РНК. Эта группа бактерий медицинского значения не имеет.

Из любой бактериальной  клетки можно получить формы, полностью или частично лишенные клеточной стенки. Они называются соответственно протопластами и сферопластами и независимо от исходного морфологического типа бактерии из-за отсутствия клеточной стенки принимают шарообразную или грушевидную форму.