Основные принципы классификации микробов

Основные принципы классификации микробов. 

 
   Систематика- распределение микроорганизмов в соответствии с их происхождением и биологическим сходством. Систематика занимается описанием видов организмов, выяснением степени родственных отношений между ними и объединением их в различные по уровню родства классификационные единицы- таксоны.   

Классификация- распределение (объединение) организмов в соответствии с их общими свойствами (сходными генотипическими и фентипическими признаками) по различным таксонам.   

Таксономия- наука о методах и принципах распределения организмов в соответствии с их иерархией. Наиболее часто используют следующие таксоны- штамм, вид, род. Последующие более крупные таксоны- семейство, порядок, класс.  

 В современном представлении вид в микробиологии- совокупность микроорганизмов, имеющих общее эволюционное происхождение, близкий генотип и максимально близкие фенотипические характеристики.   

 Нумерическая (численная) таксономия основывается на использовании максимального количества сопоставляемых признаков.  

  При изучении, идентификации и  классификации микроорганизмов  чаще всего изучают следующие характеристики:   

1.Морфологические  

2.Тинкториальные- отношение к различным красителям    Морфологические свойства и отношение к окраску по Граму позволяют как правило отнести изучаемый микроорганизм к крупным таксонам- семейству, роду.  

3.Культуральные - характер роста  на питательных средах.  

4.Биохимические - способность ферментировать  различные субстраты  

5.Антигенные  

6.Физиологические- способы питания, тип дыхания 

7.Подвижность  

8.Способность к спорообразованию   

9.Чувствительность к бактериофагам,  фаготипирование.  

10.Химический состав клеточных  стенок- основные сахара и аминокислоты, липидный и жинокислотный состав.  

11.Белковый спектр (полипептидный  профиль).  

12.Чувствительность к антибиотикам.   

13.Генотипические

 

Методы окраски спор и кислотоустойчивых  бактерий

 

Метод используется для окраски спор и  кислотоустойчивых бактерий (микобактерии туберкулеза). Кислотоустойчивость  связана с наличием в клеточной  стенке мяколовых кислот. Метод Циль-Нильсена основан на использовании концентрированных красителей прогревания.

Методика окраски:

1. На фиксированный мазок  накладывают белую фильтровальную  бумагу и наливают карболовый  фуксин Циля. Препарат 2-3 раза подогревают в в пламени до появления паров.	Карболовый фуксин-основная краска; прогревание-протрава.
2. Препарат промывают водой,  бумагу сбрасывают.
3. Препарат обесцвечивают  в 5% растворе серной кислоты.	Серная кислота-обесцвечивающий фактор.
4. Промывают водой
5. Докрашивают синькой Леффлера 3-5 минут	Синька Леффлера — дополнительная краска
6. Промывают водой, высушивают, смотрят под иммерсией	Кислотоустойчивые бактерии и споры рубиново- красного цвета, а остальная микрофлора — синего цвета

 

Морфология и  ультраструктура риккетсий и  хламидий 
 
Риккетсии  – бактериоподобные мелкие полиморфные грамотрицательные микроорганизмы, являющиеся внутриклеточными паразитами. Размножаются бинарным делением. Различают кокковидные, палочковидные, бациллярные, нитевидные формы  риккетсий  (по Здродовскому).  Риккетсии  окрашиваютпо способу Романовского-Гимзы  и  по Здродовскому, последний метод рекомендуется для обнаружения  риккетсий  в зараженных тканях. Риккетсии - прокариотические микроорганизмы, названные в честь американского микробиолога Г. Риккетса, погибшего в результате лабораторного заражения сыпным тифом. Риккетсии относятся к нескольким родам. Они представляют собой мелкие (0,3-0,6 х 0,4-2 мкм) полиморфные бактерии, имеющие кокко-видную, палочковидную или нитевидную форму. Клеточная стенка построена по типу грамотри-цательных бактерий). Риккетсии являются облигатными внутриклеточными паразитами. Многие виды патогенны для людей, вызывая острые лихорадочные заболевания - риккетсиозы.

Спирохеты (spira - виток, chaite - волосы) представляют собой тонкие спирально извитые нити, изогнутые вокруг центральной оси, которая, по-видимому, является пучком слившихся фибрилл. Патогенные виды относятся к трем родам: Treponema, Borrelia, Leptospira, отличающимся друг от друга структурным особенностями, количеством завитков, типом движения и другими признаками. В структурном отношении клетки спирохет представляют собой цитоплазматические цилиндры, отграниченные цитоплазматической мембраной (ЦМ) от тонкой и эластичной клеточной стенки (КС), которая состоит из наружной мембраны и пептидогликанового слоя. Между ЦМ и цитоплазматическим цилиндром спирохет расположены фибриллы, состоящие, так же как и жгутики бактерий, из белка флагеллина. У трепонем и боррелий имеется два пучка фибрилл, прикрепленных к дисковидным образованиям - блефаропластам, расположенным на обоих концах цилиндра и направленных навстречу друг другу. У лептоспир единичные фибриллы прикреплены на концах клетки к блефаропластам. Фибриллы обеспечивают разные типы движения спирохет: поступательное, вращательное и сгибательное. Спирохеты, особенно трепонемы, в отличие от других бактерий плохо воспринимают анилиновые красители. Их, так же как простейших, окрашивают краской Романовского-Гимза. 

Вариант 2 
1. Основные формы бактерий.

Отдельным видам бактерий с достаточным  постоянством присущи определенные формы и размер. 
Выделяют три основные формы бактерий – шаровидные, палочковидные и извитые. 
 
Шаровидные бактерии, или кокки 
Форма шаровидная или овальная. 
По характеру расположения клеток в мазках выделяют:   
Микрококки – отдельно расположенные клетки. 
Диплококки – располагаются парами.  
Стрептококки – клетки округлой или вытянутой формы, составляющие цепочку.  
Сарцины – располагаются в виде «пакетов» из 8 и более кокков. 
Стафилококки – кокки, расположенные в виде грозди винограда в результате деления в разных плоскостях. 
Палочковидные  бактерии 
Форма палочковидная, концы клетки могут быть заостренными, закругленными, обрубленными, расщепленными, расширенными. Палочки могут быть правильной и неправильной формы, в том числе ветвящиеся, например у актиномицетов. 
По характеру расположения клеток в мазках выделяют:   
Монобактерии – расположены отдельными клетками. 
Диплобактерии – расположены по две клетки. 
Стрептобактериии – после деления образуют цепочки клеток.  
Палочковидные бактерии могут образовывать споры: бациллы и клостридии. 
Извитые  бактерии 
Форма   - изогнутое тело в один или несколько оборотов. 
Вибрионы – изогнутость тела не превышает одного оборота. 
Спирохеты – изгибы тела в один или несколько оборотов.

2. Клеточная стенка и  методы окраски клеточной стенки

Клеточная стенка. В клеточной стенке грамположительных бактерий содержится небольшое количество полисахаридов, липидов, белков. Основным компонентом  толстой клеточной стенки этих бактерий является многослойный пептидогликан (муреин, мукопептид), составляющий 40-90 % массы клеточной стенки.

В состав клеточной стенки грамотрицательных  бактерий входит наружная мембрана, связанная  посредством липопротеина с подлежащим слоем пептидогликана. Основным компонентом этих мембран является бимолекулярный (двойной) слой липидов. Внутренний слой наружной мембраны представлен фосфолипидами, а в наружном слое расположен липополисахарид.

Функции клеточной стенки:

1. Обусловливает форму клетки.

2. Защищает клетку от механических  повреждений извне и выдерживает  значительное внутреннее давление.

3. Обладает свойством полупроницаемости,  поэтому через нее избирательно  проникают из среды питательные  вещества.

4. Несет на своей поверхности  рецепторы для бактериофагов  и различных химических веществ.

Метод выявления клеточной стенки - электронная  микроскопия, плазмолиз.

 

3. Методы микроскопии (световой  микроскоп и электронная микроскопия  люминесцентная, темнопольная, фазово-контрастная).  
Обычная световая микроскопия предназначена для изучения окрашенных препаратов на предметных стеклах. С помощью световой микроскопии можно исследовать подвижность микроорганизмов. Для этого применяют метод висячей капли. Небольшую каплю микробной взвеси наносят на середину покровного стекла. Предметное стекло с углублением ("лункой"), края к-рого смазаны вазелином, осторожно накладывают на покровное стекло так, чтобы капля исследуемой жидкости оказалась в центре углубления, плотно прижимают к стеклу и быстро переворачивают кверху. Для исследования препарата используют иммерсионный объектив, к-рый погружают в иммерсионное масло на покровном стекле.  
 
Фазово-контрастная микроскопия основана на интерференции света: прозрачные объекты, отличающиеся по показателю преломления от окружающей среды, выглядят либо как темные на светлом фоне (позитивный контраст), либо как светлые на темном фоне (негативный контраст). Фазово-контрастная микроскопия применяется для изучения живых микроорганизмов и клеток в культуре ткани.  
 
Темнопольная микроскопия (ультрамикроскопия) основана на рассеянии света микроскопическими объектами (в т. ч. теми, размеры к-рых меньше предела разрешения светового микроскопа). При темнопольной микроскопии в объектив попадают только лучи света, рассеянного объектами при боковом освещении (аналогично эффекту Тиндаля, примером к-рого является обнаружение пылинок в воздухе при освещении узким лучом солнечного света). Прямые лучи от осветителя в объектив не попадают. Объекты при темнопольной микроскопии выглядят ярко светящимися на темном фоне. Применяется темнопольная микроскопия преимущественно для изучения спирохет и обнаружения (но не изучения морфологии) крупных вирусов.  
 
В основе люминесцентной микроскопии лежит явление люминесценции, т. е. способности нек-рых веществ светиться при облучении их коротковолновой (сине-фиолетовой) частью видимого света либо ультрафиолетовыми лучами с длиной волны, близкой к видимому свету. Люминесцентная микроскопия используется в диагностических целях для наблюдения живых или фиксированных микроорганизмов, окрашенных люминесцирующими красителями (флюорохромами) в очень больших разведениях, а также при выявлении различных антигенов и антител с помощью иммунофлюоресцентного метода (см. Серологические исследования).  
 
Электронная микроскопия принципиально отличается от световой как устройством электронного микроскопа, так и его возможностями. В электронном микроскопе вместо световых лучей для построения изображения используется поток электронов в глубоком вакууме. В качестве линз, фокусирующих электроны, служит магнитное поле, создаваемое электромагнитными катушками. Изображение в электронном микроскопе наблюдают на флюоресцирующем экране и фотографируют. В качестве объектов используют ультратонкие срезы микроорганизмов или тканей толщиной 20- 50 нм, что значительно меньше толщины вирусных частиц. Высокая разрешающая способность современных электронных микроскопов позволяет получить полезное увеличение в миллионы раз. С помощью электронного микроскопа изучают ультратонкое строение микроорганизмов и тканей, а также проводят иммунную электронную микроскопию. 

 

Вариант3 
1. Отличительные свойства клеток прокариотов от эукариот.

Характеристика	Прокариоты	Эукариоты
Размеры клеток	Диаметр в среднем составляет 0,5-5 мкм	Диаметр обычно до 40 мкм; объем  клетки, как правило, в 1000-10000 раз  больше, чем у прокариот
Форма	Одноклеточные или нитчатые	Одноклеточные, нитчатые или  истинно многоклеточные
Генетический материал	Кольцевая ДНК находится  в цитоплазме и ничем не защищена. Нет истинного ядра или хромосом. Нет ядрышка	Линейные молекулы ДНК  связаны с белками и РНК  и образуют хромосомы внутри ядра. Внутри ядра находится ядрышко
Синтез белка	70S-рибосомы и мельче. Эндоплазматического  ретикулума нет. (Синтез белка характеризуется и многими другими особенностями, в том числе и чувствительностью к антибиотикам; например, развитие прокариот ингибируется стрептомицином.)	80S-рибосомы (крупнее). Рибосомы  могут быть прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму
Органеллы	Органелл мало. Ни одна из них не имеет оболочки (двойной  мембраны). Внутренние мембраны встречаются  редко; если они есть, то на них обычно протекают процессы дыхания или  фотосинтеза	Органелл много. Некоторые  органеллы окружены двойной мембраной, например ядро, митохондрии, хлоропласты. Большое число органелл ограничено одинарной мембраной, например аппарат  Гольджи, лизосомы, вакуоли, микротельца эндоплазматический ретикулум и т.д.
Клеточные стенки	Жесткие, содержат полисахариды и аминокислоты. Основной упрочняющий  компонент - муреин	У зеленых растений и грибов клеточные стенки жесткие и содержат полисахариды. Основной упрочняющий  компонент клеточной стенки растений - целлюлоза, у грибов - хитин
Жгутики	Простые, микротрубочки. Находятся вне клетки (не окружены плазматической мембраной). Диаметр 20 нм	Сложные, с расположением микротрубочек типа 9+2. Располагаются внутри клетки (окружены плазматической мембраной). Диаметр 200 нм
Дыхание	У бактерий происходит в мезосомах; у сине-зеленых водорослей - в цитоплазматических мембранах	Аэробное дыхание происходит в митохондриях
Фотосинтез	Хлоропластов нет. Происходит в мембранах, не имеющих специфической  упаковки	В хлоропластах, содержащих специальные мембраны, которые обычно уложены в ламеллы или граны
Фиксация азота	Некоторые обладают такой  особенностью	Ни один организм не способен к фиксации азота

2,Методы выявления капсулы, споры, зерен валютина. 

Нейссера метод окраски

используют  для выявления зерен волютина у возбудителей дифтерии и др. коринебактерий. Фиксированный мазок 2 - 3 мин красят уксуснокислым синим (см. Красители), 10 - 30 с обрабатывают р-ром Люголя, слегка промывают водой и докрашивают в течение 30 с р-ром везувина (см. Красители), высушивают и микроскопируют. Бактерии окрашиваются в желтый цвет, волютин -в темно-синий.

 

3.Классификация и морфология грибов.

Грибы – многоклеточные или одноклеточные гетеротрофные эукариотические микроорганизмы с клеточной стенкой.

Рост грибов 
Выделяют два типа роста грибов – дрожжевой и мицелиальный (гифальный). 
Дрожжевые грибы (дрожжи) имеют вид овальных клеток.( рода Candida образует псевдомицелий ) 
 
Гифальные (плесневые) грибы образуют ветвящиеся тонкие нити (гифы), сплетающиеся в грибницу или мицелий (плесень). 
 
Гифы низших грибов перегородок не имеют. 
Гифы высших грибов перегородки имеют (Penicillium . Aspergillus ) 
             
Размножение грибов 
У грибов выделяют половой и бесполый типы размножения.  
Совершенные грибы – размножаются половым и бесполым путем. (Microsporum.) 
Несовершенные грибы – размножаются только бесполым путем. Trichophyton. 
Инфекционными агентами грибов считаются споры и конидии. 
Заболевания, вызванные грибами, обозначают термином  микозы.

Классификация грибов 
Грибы отнесены к царству Fungi (Mycota), подразделяемому на отделы Myxomycota (грибы-слизевики) и Eumycota (истинные грибы), которые включают 7 классов:

Хитридиомицеты (Chytridiomycetes) Гифохитридиомицеты (Hyphochytridiomycetes) Оомицеты (Oomycetes) Зигомицеты (Zygomycetes) Аскомицеты (Ascomycetes) Базидиомицеты (Basidiomycetes) Дейтеромицеты (Deuteromycetes)

Один из основных методов выявления  возбудителей микозов - микроскопия позволяет выявить структуры грибов в клинических образцах.

Вариант 4 
1. Строение и функции бактериальной клетки (цитоплазматическая мембрана, цитоплазма).  
Все содержимое клетки, за исключением ядра и клеточной стенки, называется цитоплазмой. В жидкой, бесструктурной фазе цитоплазмы (матриксе) находятся рибосомы, мембранные системы, митохондрии, пластиды и другие структуры, а также запасные питательные вещества. Цитоплазма обладает чрезвычайно сложной, тонкой структурой (слоистая, гранулярная). Внешний липопротеидный слой протопласта бактерий, обладающий особыми физическими и химическими свойствами, называется цитоплазматической мембраной 

Цитоплазматическая мембрана выполняет очень важную роль — регулирует поступление веществ в клетку и выделение наружу продуктов обмена.