Buch lesen: «Микробиология. Начало»

Введение

Микробиология – наука о живых организмах, невидимых вооруженным глазом.

Медицинская микробиология – раздел микробиологии, изучающий влияния м.о. на здоровье человека.

Основные задачи: 1) Изучение патогенных для человека м.о.

2) Механизм развития инфекции

3) Методы лабораторной диагностики

4) Методы специфической профилактики инфекционных заболеваний человека.

История развития микробиологии:

Эвристический этап (помощь в обнаружение чего либо):

1) Гиппократ ( 460-370 г.г. до н.э.)– говорил о живой природе, которая является средой обитания для невидимых частиц – миазм.

2) Антон ванн Левенгук( 1632-1723) – сконструировал микроскоп, что стало ключевым для развития микробиологии как науки.

Морфологический (описательный) этап:

1) Самойлович (1744- 1805) – изучил, описал заболевание чума. Ввел себе заразный материал от человека, переболевшего чумой.

2) Эдуард Дженнер ( 1749-1823)– доказал, что прививка людям коровьей оспы , создает невосприимчивость к натуральной оспе; доказал что патогенные м.о. являются возбудителями инфекционных заболеваний.

3) Робер Кох ( 1843- 1910) – установил этиологию ( причину) сибирской язвы; в 1876 году открыл возбудителя туберкулёза, получил туберкулин ( экстракт( вытяжка)из микобактерии туберкулёза, содержит протеины ( белки)) в 1882 году. Является основоположником дезинфекции. В 1883 году описал холеру.

4) Мечников (1845-1916) – научно доказал, что организм человека способен противостоять инфекциям. Является основоположником фагоцитарной теории, по которой клетки крови способны уничтожать и переваривать чужеродные вещества.

5) Гамалей ( 1859-1949)– впервые применил химические вещества.

6) Ивановский ( 1864-1920)– описал болезнь табака- табачную мозаику, вызываемую вирусами- неклеточной формой жизни.

7) Лан ( 1840-1903)– впервые обнаружил дизентерийную амебу, описал амебиаз ( паразитология)

8) Боровский ( 1863- 1923)– описал лейшманиоз ( паразитология)

9) Лаверан ( 1845-1922) – описал малярию ( паразитология)

Физиологический этап (изучения процессов жизни деятельности м.о., культивирования на питательных средах):

1) Луи Пастер ( 1822-1895)– разработал принцип вакцинации и создания вакцин, расшифровал ферментативную формулу брожения, опроверг теорию самозарождения микробов и обосновал этиологию микробов в возникновение болезни.

Иммунологический этап:

1) Мечников – основоположник теории фагоцитоза.

2) Пауль Эрлих ( 1854-1915)– автор теории гуморального иммунитета ( белковый) , в которой объяснил происхождение АТ и взаимодействие с ними.

Молекулярно – генетический этап:

1) В 1953 году Джеймс Уотсон и Френсис Крик раскрыли структуру молекулы ДНК. Это стало толчком, для развития генной инженерии для создания промышленного производства биологически активных веществ: гормонов, ферментов, вакцин. Почти во всех аптеках есть продукт данного этапа развития (капсулы с живыми лакто- и – бифидобактериями и т.д.)

Глава 1

Морфология бактерии:

Бактерии– прокариотические ( безъядерные)м.о., размножающиеся делением надвое ( каждые 15 мин в среднем).

Бактериальная клетка состоит из- оболочки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями и нуклеотида- это основные включения. Дополнительны – капсула, микрокапсула, слизь, жгутики, пили ( ворсинки), плазмиды ( обособленные фрагменты ДНК , способные к автономной репликации( удвоению)).

Структура бактериальной клетки:

1 Клеточная стенка – прочная, упругая структура, придающая определенную форму. Наиболее толстая клеточная стенка у грамм «+» бактерий (до 50-60 нм) т.к. основное её компонент является пептидогликан (или муреин) (40-90% ее массы).

При окраске по Грамму они удерживают генцианово фиолетовый в комплексе с йодом ( сине-фиолетовая окраска) благодаря пептидогликану, а припоследущей обработки мазка бактерий, спиртом вызывают сужение пор в клеточной стенке бактерии и тем самым задерживают краситель.

Грамм отрицательных бактерий окраска теряется при окраске по Грамму, т.к. их клеточная стенка более проницаема из-за содержания в ней липидов ( жиры), окрашивается фуксином ( розовый.

2 Цитоплазматическая мембрана – очень тонкая состоит из белков и фосфолипидов, через неё осуществляется питание клетки.

3 Цитоплазма – внутреннее содержимое бактериальной клетки, состоит из воды, минеральных соединений, белков, РНК, ДНК, рибосомы, различные включения.

4 Нуклеотид – наследственный аппарат, представляет собой двойную нить ДНК, свернутую в кольцо.

5 Рибосомы – выполняют функцию синтеза белка.

6 Включения – располагаются в цитоплазме бактерии, используются в качестве запасных веществ, к ним относят – включения гликогена, крахмала, серы.

7 Капсула - внешний уплотненный слизистый слой, примыкающий к клеточной стенке.

8 Жгутики – органы движения (у палочковидных бактерий, к примеру).

9 Пили или фибрин – ворсинки, расположены на поверхности бактериальных клеток, состоят из белка пилина.

10 Споры – образуются при попадание м.о. в неблагоприятные условия внешней среды. Характерно и для аэробов (например, бациллы) и анаэробов (клостридии, к примеру).

Формы бактерий:

1 Кокковидные (кокки)– шаровидные клетки, размером 0.5- 1.0 мкм, делятся на:

А) Стафилококки – форма гроздей винограда, грамм «+» ( синие) , к примеру золотистый стафилококк.

Б) Стрептококки- округлой или вытянутой формы, грамма «+» ( синие), расположены цепочками, например пиогенный стрептококк.

В) Диплококки – парные кокки ( не динозавры), к ним относятся пневмококк, гонококк, менингококк.

Г) Сарцинны (не сардины) – имеют вид пакетов из 8 или более кокков. Обычно не патогенные м.о.

Д) Микрококки – располагаются клетки по отдельности или неправильными скоплениями, грамм «+» (синие).

2) Палочковидные- палочки длиной 1.0-10.0 мкм, толщиной0.5- 2.0 мкм. Подразделяются на:

А) Неспорообразующие– палочковидные м.о. не образующие спор, к ним относятся – кишечная, дифтерийная, дизентерийная и т.д.

Б) Спорообразующие – палочковидные микробы, образующие споры. Делятся на : 1 Споры не превышающие диаметр клетки ( бациллы, например); 2 Споры превышающие диаметр клетки ( к примеру клостридия).

Так же по длине палочки бывают: 1) Короткие (туляремия); 2 Длинные (сибирская язва); 3 С закругленными концами (практически все палочки); 4 С заостренными концами ; 5 С утолщенными концами.

Наиболее мелки палочки – риккетсии- обжигательные ( обязательные) внутриклеточные паразиты.

3) Извитые, к ним относятся:

А) Вибрионы – изогнутые бактерии, в виде запятой( например холерный вибрион)

Б) Спириллы – бактерии имеющие изгибы с одним или несколькими оборотами спирали.

В) Спирохеты – тонкие, длинные, извитые, штопорообразной формы бактерии. К ним относят 3 рода: 1) Трепонема – для человека заразна T. Pallidum( бледная трепонема), возбудитель сифилиса.

2) Бареллии – возбудитель возвратного сифилиса.

3) Лептоспира – возбудитель лептоспироза ( вызывает у человека инфекционную желтуху).

4) Ветвящиеся бактерии.

Классификация микроорганизмов:

1) Прокариоты (без ядерные) бактерии, к ним относятся рикеттсии, микоплазмы, хламидии.

2) Эукариты (ядерные)– размеры клеток от 3до 150мкм, снаружи окружены пелликулой (плотная, эластичная мембрана), имеют ядро с ядерной оболочкой, ядрышко, митохондрии, лизосомы, рибосомы, передвигаются с помощью жгутиков, ресничек, при неблагоприятных условиях образуют цисты. Различают 4 класса простейших: Жгутиковые ( трихомонада); Споровики( малярийный плазмодий); Саркодовые ( дизентерийная амеба); Инфузории (инфузория)– Все это раздел паразитологии.

3)Вирусы– неклеточные формы жизни, обжигательные ( обязательные) внутриклеточные паразиты. Сформированная вирусная частица – вирион. Вирусы различают по ДНК и РНК, обитают внутри клеток, взаимодействуя с ней либо продуктивно ( размножаются, встраиваются в геном, клетка гибнет) , либо интрогративно ( встраиваются в геном клетки, но не уничтожают её). Бывают вирусы простые – имею одну обколочу – нуклеокапсид и сложные имеют дополнительную оболочку- суперкапсид.

Термины:

Вид – совокупность особей имеющих общее происхождение и обладающие сходными генетическими, морфологическим, физиологическими и биологическими свойства. ( Например эукариоты)

Чистая культура – совокупность однородных микробов, выросших на питательной среде, обладающих сходными морфологическими, тинкториальными (отношение к окраске), культуральными, биохимическими, антигенами свойствами. (Например стафилококки)

Штамм - совокупность м.о. одного вида (чистая культура) выделены из одного определенного источника и отличающихся от других представителей этого вида (например, род Стафилококки: есть золотистый есть сапрофитный, но выделяется только один – золотистый).

Колония – скопление клеток микробов на плотной питательной среде.

Клон – совокупность м.о. , выращенных из одной материнской клетки.

Физиология и биохимия м.о.:

Вода – составляет 80% массы тела клетки. Высушивание приостанавливает процесс метаболизма и размножения клетки, но не убивает её.

Белки– 40-80% сухой массы бактерии, учувствуют в процессах метаболизма, обладают ферментативной активностью, антипенными и иммуногенными свойствами, вирулентностью, видовой принадлежностью.

Нуклеиновые кислоты (НК)– 10-30% сухой массы, различают ДНК – определяют наследственность, РНК – учувствуют в биосинтезе белка.

Углеводы – моно – дисахариды, составляют 12-18% сухой массы. Полисахариды – входят в состав капсулы, крахмал и гликоген – запасное питательное вещество.

Липиды – входят в состав цитоплазматических мембран и её производных. В цитоплазме – запас. ( Фосфолипиды, жирные кислоты, глицерин).

Минеральные вещества– 2-14% сухой массы- фосфор, калий, натрий, сера, железо, кальций, магний, цинк, медь, кобальт, бор, марганец- регулируют осмотическое давление, обмен веществ, активируют ферменты.

Питание бактерий. По способу питания они делятся:

1) Аутотрофы – бактерии используют ля построения своих клеток углекислый газ.

2) Гетеротрофы – питаются готовыми органическими соединениями.

3) Сапрофиты – гетеротрофы, утилизируют органические остатки отмерших организмов.

4) Паразиты – питаются живыми клетками хозяина, т.е. их веществами, вызывают заболевания у животных и людей.

5) Фототрофы– фотосинтезирующие.

Основные механизмы транспорта веществ:

1) Пассивная диффузия- переход вещества из области высокого осмотического давления, в область где оно ниже. Происходит без затраты энергии.

2) Облегченная диффузия (работа транспортных каналов) – по типу насоса. Затрата энергии небольшая.

3) Активная диффузия – с помощью белков – переносчиков. Большие затраты энергии.

Дыхание бактерий:

1) Облигательные ( обязательные, строгие) аэробы – могут расти только при наличии кислорода.

2) Облигательные анаэробы – растут в средах без кислорода( например, возбудители газовой гангрены).

3) Факультативные анаэробы – могут расти как при наличие кислорода, так и без него, переключаясь на брожение.