Введение в микробиологию. Основные этапы становления микробиологии. Значение работ Р. Коха и Л. Пастера

Антогонистические конкуренты

1. Вид подавляет другой. На этом основано получение пробиотики.
2. Анабиоз-способность одного вида, выделять токсическое вещество, которые угнетают жизнедеятельность других.
3. Антибиоз- антагонистические отношения видов, когда один организм ограничивает возможности другого, невозможность сосуществования организмов, например из-за интоксикации одними организмами (антибиотиками, фитонцидами) среды обитания других организмов.

Помимо антибиоза существует форма-конкуренция, когда микроорганизмы имеют потребность в питательных веществах.

Конкуренцией обладает тот у  которого выше скорость роста.

1. Хищничество-тип взаимоотношений при которых один вид- хозяин захватывает, поглощает и переваривает другой.
2. Паразитизм- форма существования при которой выгоду из совместного существования извлекает лишь один из партнеров-паразит, а другой-хозяин получает повреждение или гибнет.

49.Антимикробные стредства:  антисептики , дизинфекаты, химиотерапевтические  средства

I. Дезинфицирующие средства применяют  для уничтожения микроорганизмов,  находящихся во внешней среде.  К ним относят лекарственные  препараты, в основном, денатурирующие  белки, действующие неизбирательно  на клетки макро- и микроорганизмов  и поэтому высокотоксичные для  человека.

II. Антисептики предназначены для  борьбы с микроорганизмами, находящимися  на поверхности кожи и слизистых  оболочек. Их применяют наружно.  Это большая группа лекарственных  препаратов с различными механизмами  противомикробного действия. В качестве  антисептиков могут быть использованы  и препараты из других групп,  обладающие противомикробными свойствами: антибиотики, сульфаниламиды, оксихинолины, нитрофураны, некоторые органические  кислоты.

III. Химиотерапевтические препараты  (для борьбы с микроорганизмами, находящимися во внутренних средах  организма). 1. Антибиотики  2. Синтетические  противомикробные средства.

Антисептики и дезинфицирующие  средства в зависимости от концентрации обеспечивают бактериостатический  или бактерицидный эффект. Бактерицидный  эффект связан с общим разрушающим  действием веществ на клетку и, в  первую очередь, с угнетением деятельности микробных дегидраз. При бактериостатическом  эффекте поражаются процессы, ведущие  к размножению микроорганизмов. Этот эффект может быть результатом  нарушения в цепи последовательных событий: ДНК-РНК-рибосомы-белок. Одни и те же препараты в зависимости  от концентрации могут быть использованы и как дезинфицирущие, и как  антисептические.

50. История открытия антибиотиков

Антибиотики – антимикробные вещества природного происхождения или продукты их химической модификации угнетающие рост и развитие микроорганизмов  и клеток злокачественных опухолей.

Большинство антибиотиков получают при  ферментации микробов и продуцентов  или применяют антибиотическое  ядро для синтеза целевого продукта. Антибиотики наиболее эффективнее. В 1929 г. Флемминг наблюдал и открыл антибиотик – пиницеллин. 1939г. Дюбо, который  получил тиротрицин, гамецидил и  тироцидин. 1942г. Ваксман открыл стрептоцин – для больных туберкулезом. В 1944г. введен термин антибиотик. Большинство  природных антибиотиков получаются из бактерий, антибиотки продуцируют  микроскопические грибы, выделяют растения. Способностью вырабтатывать микроорганизмы обладают не все микроорганизмы, а  лишь часть (штаммы отдельных видов). 1 антибиотик может продуцироваться  микроорганизмами разных видов. Способностью вырабатывать антибиотики обладают как спорообразующие, так и не спорооразующие и больше половины изученных  видов грибов.

Из неспорообразующих: Pseudomonds auruginosa пиационин

Из спорообразующих: B. subtillus (субтилин, бацитроцин и др.) Актиномицеты обладают свойствами бактерий и грибов.  Грибковоподобные из них получено более 200 антибиотиков. Микроскопические грибы. Пиницилиниум – пиницилин. Высшие растений образуют антибактериальные вещества, которые  вырабатывают растений –фитонциды –  мезоин.

51. классификация антибиотиков:

По биологическом происхождению, по химической структуре, по механизму  действия, по спектру активности, по частоте формирования устойчивости к ним.

По механизму действия:

Гр. В-лактанные:

1. Пиницилины – блокируют синтез пептидогликана (муреин).

Основное действие пинициллина  угнетение синтеза клеточной  стенки. К недостаткам относятся  быстрое выведение из организма, к ним быстро привыкают

2. Цефалоспорины – блокируют за счет ингибирования ферментов.

Важдным преимуществом является сохранение активности по отношении к пенициллинам.

Гр. Аминогликозиды: связывание малой  субъединице рибосомы, в результате чего нарушается трансляция, в полипептидную  цепь встраиваются ошибочные кислоты, что ведет к образованию неправильных белковых молекул.

Гр. Хинолоны: подразделяются на нефторированные, фторированные, антипневмококковые. Мешенью  их действия является ферментативными  изомерами и ДНК-гиразы. В результате изменяется пространственная структура  ДНК. Расплетение цепей ДНК. К  хинолонам чувствительны представители  семейства Enterobacteriaceri. 

Гр. Макролиды: Связяываются с большой  субъединицей рибосомы. В спектр действия входит прежде всего грамм + стафило  и стрептококки, грамм – их действие значительно ниже, исключения: легионелы.

Гр. Тетрациклины: доксициклин. Они  связывают малую субъединицу  рибосомы 30S, т.о. предотвращают присоединение  к рибосоме молекул тРНК. Обладают бактериостатическим действием  и используются при лечении микоплазматических хламидийных болезней.

Гр. Полипептидные: циклоспорин. обладают иммунодифицитным действием.

Гр. Левомицетины: угнетают синтез белков и обладают побочным действием (действуют  на костный мозг)

Противогрибковые препараты (нестатин,леворин) некоторые антибиотики обладают высокой токсичностью.

52. механизмы биологического  действия антибиотиков:

1)  нарушение синтеза клеточной  стенки (В-лактанные, цефалоспарин) обладают бактерицидным действием  (губительны для микроорганизмов).

2) нарушение функционирования, молекульярной  организации и синтеза клеточных  мембран. 

3) ингибируют синтез нуклеиновых  кислот, нарушает синтез ДНК и  РНК.

4) нарушение синтеза белка и  функционирование рибосом (аминогликозиды)

5) подавление синтеза азотистых  оснований и аминокислот (сульфониламин)

6)ингибирование работы дыхательных  ферментов.

53. Антибиотикорезистентность,  механизмы образования.

Способность противостоять действию антибиотиков. Контролируется генами, расположенными на хромосоме либо нехромасомными элементами (плазмидами).

Механизм:

1. У микроорганизмов может отсутствовать структура, которая действует на антибиотики.
2. Микроорганизм не проницаем для антибиотика. Грамм – не восприимчивы к пиницилину.
3. Микроорганизм в состоянии переводить антибиотик в неактивную форму. Благодаря наличию В-лактазы разрушается кольцо и антибиотик становится неактивным.
4. Обмен веществ микроорганизмов в следствии генных мутаций м.б. изменен таким образом, что блокируемые антибиотиком реакции перестают быть губительными для микроорганизмов.
5. Микроорганизм в состоянии выкачивать антибиотик из микробной клетки.

54. Применение антибиотиков:

Бактерицидные и бактериостатические

1. Как средство профилактики лечения
2. Обладают иммуномодулирующим действием
3. В с\х для борьбы с возбудителями заболеваний растений и животных
4. Стимулятор роста растений и животных
5. Используются как средство для хранения продуктов

55. Генетический аппарат  прокариот.

Одним из отличий прокариот является отсутствие у них оформленного ядра. Вместо него имеется нуклеоид. 

Величина генома у бактерий составляет от 0,8 х 10е до 8 х 10е пар нуклеотидов.  
Помимо хромосомы, у бактерий имеются нехромосомные элементы - плазмиды. Они представляют собой суперспирализованные молекулы двухнитчатой ДНК, ковалентно замкнутые в кольцевую структуру. 

Бактериальные клетки могут содержать  несколько плазмид. Плазмиды способны реплицироваться автономно, независимо от хромосомы. 

Плазмиды могут находиться в  бактериальной клетке в двух состояниях - автономном и интегрированном. В  первом случае плаз-мида располагается  в цитоплазме. В интегрированном  состоянии плазмиды встроены в структуру  бактериальной хромосомы и реплицируются  вместе с ней. Плазмиды обладают трансмиссивностью -они способны переноситься из клетки в клетку. Плазмиды часто контролируют у бактерий определенные свойства. В зависимости от этих свойств  плазмиды могут быть разделены на ряд типов. 

F-плазмида (фактор фертильности) содержит  гены, контролирующие синтез F-фимбрий,  с помощью которых осуществляется  конъюгация бактериальных клеток. 

R-плазмиды - конъюгативные плазмиды  молекулярной массы 40 - 80 МДа, детерминирующие  множественную лекарственную устойчивость  бактерий. Плазмиды бактериоциногенности  контролируют синтез бактериальными  клетками бактериоци-нов - белковых  веществ, летальных для бактерий. Плазмиды антигенов колонизации  определяют синтез бактериями  антигенов, обеспечивающих адгезию  бактерий на клетках в организме  человека и животных. 

К плазмидам относятся также  профаги - стадия существования умеренных  бактериофагов. Профаги, как правило, находятся в интегрированном  состоянии, но могут присутствовать и в цитоплазме клеток (в этом случае их называют фазмидами). 

С плазмидами связывают патогенность ряда бактерий и их отдельных штаммов.

56.Понятие и формы  наследственности и изменчивости  микроорганизмов:

Генетика - это наука о наследственности и изменчивости живых существ. Ее начало заложено в XIX веке работами Ч. Дарвина  и Г. Менделя. Свойства наследственности и изменчивости связаны с особенностями строения молекул таких веществ, входящих в состав клеток, как нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) определяющие наследственную обусловленность синтеза белков и ферментов клетки. Явление наследственности и изменчивости изучается успешно не только на молекулярном, клеточном уровнях, но и на сообществах организмов, т, е. на популяциях, что составляет популяционную генетику. 

Развиваются новые отрасли промышленности микробиологии, создаются новые  сорта растений и новые породы животных, на основе генетики строятся селекция и племенное дело, разрабатываются  методы борьбы и предупреждения наследственных болезней у человека и животных, с генетических позиций рассматривается  проблема оздоровления и сохранения биосферы Земли и экологической  целостности природы Земли и  околоземного пространства.

Наследственность и изменчивость являются важными свойствами живого. 

Наследственность - это свойство живых  существ сохранять свои признаки и особенности и передавать их потомству. Тем самым обеспечивается сходство потомков с родителями и  предыдущими поколениями, сохраняются  в поколениях особенности вида, породы, родственной группы особей. 

Передача свойств родителей  потомкам обеспечивается процессом  размножения. У одноклеточных организмов и телесных (соматических) клеток это  достигается простым делением клеток. У двуполых организмов передача наследственности родителей потомкам происходит в  процессе оплодотворения

Изменчивость - это свойство, противоположное  наследственности. Оно проявляется  в несходстве потомков с предыдущими  поколениями, в несходстве особей одного и того же поколения и даже среди  родственных организмов. 

Изменчивость подразделяется на наследственную, когда появление новых свойств  передается потомству, и ненаследственную, возникающую в одном поколении, но не сохраняющуюся в последующих.

Ген - это единица наследственности.  
Факторы, вызывающие наследственную изменчивость, называются мутагенными, а изменения, происходящие в молекуле ДНК и хромосомах, при которых происходит появление новых свойств и признаков,- называются мутациями. Мутации могут быть генными (точковыми) и хромосомными. Мутационная изменчивость увеличивает наследственные свойства организмов. вызывают разные аномалии. 

57. фенотипическая изменчивость: