Mikroorganizmi su predstavnici svih golim okom nevidljivih kraljevstava života.

• 1. Eukarioti, ili jezgri organizmi (gljive, protozoe).
• 2. Prokarioti, odnosno prenuklearni organizmi (eubakterije, arhebakterije).
• 3. Akarioti (organizmi bez jezgre) – virusi.

Njihovu klasifikaciju reguliraju relevantni međunarodni odbori za taksonomiju. Klasifikacija bakterija stalno se usavršava, što se odražava u periodici "Burgee's Determinant of Bacteria". Prema ovoj knjizi, sve poznate bakterije svrstane su u carstvo prokariota i podijeljene su u 4 odjela na temelju razlika u strukturi stanične stijenke.

Divizija I. Gmcilicutes(od latinskog gracilis - graciozan, tanak i cutis - koža): uključuje gram-negativne bakterije.

Divizija II. Firmicutes(od lat. firmus - jak): uključuje gram-pozitivne bakterije.

Divizija III. Tenericutes(od latinskog tener - nježan): uključuje bakterije koje nemaju staničnu stijenku (mikoplazma, itd.).

Divizija IV. Mendosicutes(od lat. mendosus - usmjeren): uključuje arhebakterije koje imaju staničnu stijenku posebnog sastava i građe.

Bakterije su dalje podijeljene u 17 dijelova, koji sadrže predstavnike raznih klasa, porodica, rodova i vrsta. Ove skupine nisu formalne taksonomske kategorije, već su namijenjene podjeli bakterija na lako prepoznatljive fenotipske jedinice. Nadalje, unutar grupa, bakterije su raspoređene prema obveznim taksonima (razred, red, porodica, rod, vrsta). Bakterije patogene za ljude pripadaju ograničenom broju skupina.

Grupa 1. Spirohete. Predstavnici rodova su patogeni za ljude Borelija, Leptospira, Treponema.

Grupa 2. Gram-negativne, aerobne i mikroaerofilne, pokretne, uvijene i zakrivljene bakterije. U rodove su uključene vrste patogene za ljude Campylobacter, Helicobacter, Spirillum.

Grupa 3. Gram-negativne, nepokretne (rijetko pokretne), zakrivljene bakterije. Ne sadrži vrste patogene za ljude.

Skupina 4. Gram-negativne, aerobne i mikroaerofilne štapiće i koke. Vrste koje su patogene i oportunističke za ljude uključene su u obitelji Legionellaceae, Neisseriaceae, Pseudomonaceae i brojni rodovi Acinetobacter, Alcaligenes, Afipia, Bordetella, Brucella, Chryseomonas, Flavobacterium, Francisella, Moraxella, Oligella.

Grupa 5. Gram-negativne, fakultativne anaerobne šipke. U obitelji su uključene patogene i oportunističke vrste Enterobacteriaceae, Vibrionaceae, Pasteurellaceae, kao i rodovi Galymmatobacterium, Cardiobacterium, Eikanella, Gardnerella, Streptobacillus.

Grupa 6. Gram-negativne, anaerobne, ravne, zakrivljene i spiralne bakterije. U rodove su uključene patogene i oportunističke vrste Bacteroides, Fusobacterium, Porphyromonas, Prevotella.

Grupa 7. Bakterije koje provode disimilacijsku redukciju sulfata ili sumpora. Ne sadrži vrste patogene za ljude.

Grupa 8. Gram-negativni, anaerobni, koki. Uključuje oportunističke bakterije roda Veilonella.

Grupa 9. Rikecije i klamidije. Vrste patogene za ljude sadrže obitelji Rickettsiaceae, Bartonellaceae, Chlamydiaceae.

Grupa 10. Anoksigene, fototrofne bakterije. Ne sadrži vrste patogene za ljude.

Grupa 11. Kisikične, fototrofne bakterije. Ne sadrži vrste patogene za ljude.

Skupina 12. Aerobne, kemolitotrofne bakterije i srodni mikroorganizmi. Ne sadrži vrste patogene za ljude.

Skupina 13. Pupanje i (ili) bakterije s izraslinama. Nema vrsta patogenih za ljude.

Grupa 14. Bakterije s ovojnicom. Ne sadrži vrste patogene za ljude.

Grupa 15. Nefotosintetska, neformirajuća plodna tijela, klizne bakterije. Ne sadrži vrste patogene za ljude.

Grupa 16. Klizne bakterije koje formiraju plodišta: miksobakterije. Ne sadrži vrste patogene za ljude.

Grupa 17. Gram-pozitivni koki. Sadrži patogene i oportunističke vrste rodova Enterococcus, Leuconostoc, Peptococcus, Peptostreptococcus, Sarcina, Staphylococcus, Stomatococcus, Streptococcus.

Grupa 18. Gram-pozitivne, spore koje tvore štapiće i koke. Uključuje patogene i oportunističke tipove rodova

Clostridium I Bacil.

Grupa 19. Gram-pozitivni štapići pravilnog oblika koji ne stvaraju spore. Uključuje oportunističke rodove

Erysipelothrix, Listeria, Kurthia.

Grupa 20. Gram-pozitivni štapići nepravilnog oblika koji ne stvaraju spore. Sadrži patogene i oportunističke vrste rodova Actinomyces, Corynebacterium, Gardnerella, Mobiluncus.

Grupa 21. Mikobakterije. Sadrži jedan rod Mycobacterium, koji sadrži patogene i uvjetno patogene vrste za ljude.

Grupa 22. Nokardioformne aktinomicete. Sadrži patogene i oportunističke vrste rodova Gordona, Nocardia, Rhodococcus, Tsukamurella, Jonesia, Oerskovia, Terrabacter.

Grupe 23-29. Aktinomicete. Ne sadrže patogene ili uvjetno patogene vrste za ljude.

Skupina 30. Plazma mikozi (mollicutes): bakterije bez stanične stijenke. U rodove su uključene vrste patogene za ljude Akoleplazma, mikoplazma, ureaplazma.

Skupine arhebakterija: 31 (metanogene), 32 (sulfatreducirajuće arheje), 33 (ekstremno halofilne, aerobne bakterije, halobakterije), 34 (arhebakterije bez stanične stijenke), 35 (ekstremno termofili i hipertermofili koji metaboliziraju sumpor). Ne sadrže vrste patogene za ljude.

Klasifikacija je potrebna kako bi se razjasnili srodni odnosi između bakterija, ujedinjujući ih u međusobno povezane i podređene skupine (taksone). Mikrobiologija je kao znanost nastala prije genetike. Stoga se klasifikacija bakterija u početku temeljila isključivo na proučavanju njihovih fenotipskih karakteristika. Na temelju metoda fenosistematike formirana je tradicionalna (umjetna) klasifikacija bakterija. Fenosistematika proučava taksonomske karakteristike mikroorganizama, tj. sve znakove po kojima je moguće utvrditi sličnosti i razlike između klasificiranih skupina mikroorganizama. Također je uobičajeno identificirati ključne taksonomske karakteristike (najznačajnije, malo variraju).

Taksonomski znakovi uključuju:

• morfologija bakterijskih stanica;
• mobilnost;
• sporulacija;
• kulturne karakteristike;
• tinktorijalna svojstva (odnos prema bojenju po Gramu);
• fiziološka svojstva (vrste metabolizma, spektri fermentacije ili iskorištenja supstrata, odnos prema kisiku);
• antigenska struktura stanica;
• kemijski sastav stanica (sastav masnih kiselina i lipida, spektri proteina i dr.);
• osjetljivost na bakteriofage i antibiotike.

Istodobno, fenosistematika ima niz značajnih nedostataka: subjektivnost u odabiru proučavanih svojstava i njihovoj procjeni, ovisnost manifestacije svojstava o uvjetima njihovog proučavanja (fenotipska varijabilnost), nizak sadržaj informacija (fenotipski manifestiran 5-20% informacije o genomu).

U cilju povećanja informativnosti i objektivnosti proučavanja krajem 20.st. Razvijena je numerička taksonomija. U znanstvenim taksonomskim istraživanjima koristi se numerička taksonomija, au praktičnom radu mikroorganizmi se identificiraju pomoću ograničenog skupa (20-30) ključnih taksonomskih karakteristika.

Objektivnija je konstrukcija prirodne (filogenetske) klasifikacije bakterija pomoću metoda genske sistematike. Fenotip i genotip su neodvojivi sastavni dijelovi organizma kao cjeline, stoga se metode feno- i genosustave ne mogu suprotstaviti. Genosistematika proučava organizaciju genoma, tj. genetski programi organizama. Predmet njezina istraživanja je stanična DNA. Prva metoda genske sistematike, razvijena 1956.-57. domaći znanstvenici A.N. Belozersky i A.S. Spirina i osoblja Pasteurovog instituta u Parizu (K. Lee, R. Weil, E. Barbue), sastojao se u određivanju guanin-citozinskog koeficijenta, t.j. omjer molarnih postotaka gvanina (G) i citozina (C) nukleotidnog sastava ukupne DNA mikroorganizma. Određen je temperaturom taljenja DNA ili spektrofotometrijski. Genska sistematika trenutno koristi niz metoda koje omogućuju utvrđivanje srodnosti mikroorganizama na različitim taksonomskim razinama i proučavanje njihovih evolucijskih odnosa. Metode genetske analize uključuju:

• 1) DNA-DNA molekularna hibridizacija (metoda za otkrivanje homologije DNA). Metoda nam omogućuje utvrđivanje odnosa na razini vrste i roda. Uz stupanj homologije od 70% ili više, bakterije pripadaju istoj genospeciji;
• 2) molekularna hibridizacija DNA s ribosomskom RNA. Metoda otkriva srodstvo na razini roda i obitelji;
• 3) Sekvenciranje DNA – određivanje nukleotidnog slijeda gena ili fragmenata (oligonukleotida) DNA. Metoda omogućuje prepoznavanje evolucijskih odnosa na razini kraljevstva, odjela, klase, obitelji, roda, ali nije dovoljno osjetljiva na razini vrste;
• 4) DNK restrikcijska analiza ("uzimanje otisaka prstiju"). Metoda omogućuje intraspecifičnu tipizaciju bakterija.

Prema Međunarodnom kodeksu nomenklature bakterija, znanstveni jezik je latinski. Taksonomske kategorije dijele se na obvezne i izborne.

Obavezne svojte (silazni red):

• Kraljevstvo (Regium);
• Klasa (Classis);
• Red (Ordo);
• Obitelj (Familia);
• Rod;
• Vrsta.

Neobavezni svojti (silazno):

• Podrazred (Subclassis);
• Podfamilija (Subfamilia);
• Tribus:
• Podpleme (Subtribus);
• Podrod (Podrod);
• Podvrsta.

Imena svojti iznad vrste pišu se kao jedna riječ s velikim slovom i sufiksom koji odgovara svojti. Rod se označava jednom riječju velikim slovom (imenica u jednini). Vrsta se označava binarnom (binomnom) kombinacijom koja se sastoji od imena roda (velikim slovom) i specifičnog epiteta (malim slovom). Pri prvom spomenu u tekstu navodi se puni naziv vrste. Kada se ponovno koristi, generička riječ se skraćuje na prvo slovo, ali specifični epitet se u potpunosti zadržava. Na primjer, Yersinia pestis I Y. pestis. Određeni epitet daje se proizvoljno, ali češće na temelju podrijetla vrste, njezina posebnog svojstva ili u čast znanstvenika koji je vrstu opisao. Obično je specifični epitet imenica u genitivnom padežu, na primjer Shigella sonnei.

Vrsta može imati podvrstu. Za njihovo označavanje koristi se trostruka kombinacija koja se sastoji od imena roda, specifičnih i podspecifičnih epiteta. Kako bi se razlikovali specifični i podspecifični epiteti, ispred potonjeg se stavlja skraćena riječ subsp. (od lat. subspecies - podvrsta), npr. Klebsiella pneumoniae subsp. ozenae. Vrsta može imati i sorte (varietas): serovare, biovare, kemovare itd., npr. Vibrio cholerae biovar eltor. Pojam soja odnosi se na izolat mikroorganizma dobiven iz različitih izvora ili u različito vrijeme. Označava se brojem protokola ili izvorom izolacije. Izraz "klon" odnosi se na kulturu mikroorganizama dobivenih iz jedne stanice. Čista kultura je populacija mikroorganizama koja se sastoji od jedinki jedne vrste.

Popis naziva svih proučavanih (objavljenih) bakterijskih vrsta predstavljen je u publikaciji Međunarodnog odbora za taksonomiju bakterija. Nažalost, u mikrobiologiji još uvijek ne postoji jasna, općeprihvaćena definicija najvažnije taksonomske kategorije bakterijskih vrsta. To je zbog nedostatka pouzdanih kriterija vrste za prokariote. Kriteriji koji se koriste za određivanje vrsta kod biljaka i životinja nisu prikladni za bakterije. Pojam “vrsta” kod bakterija treba shvatiti kao najbližu zajednicu karakteriziranu sličnim sadržajem GC parova.

Identifikacija - određivanje pripadaju li bakterije koje se proučavaju poznatom taksonu. Za identifikaciju je potrebno imati čistu kulturu bakterije koja se proučava. Dobiva se sijanjem bakterija na površinu čvrstih hranjivih medija tehnikom koja osigurava rast izoliranih kolonija. Kolonija bakterija je potomak jedne izolirane stanice koja sadrži čistu kulturu. Međutim, kolonija ne sadrži uvijek potomke jedne stanice. Kako bi se osigurala čistoća kulture, preporučljivo je ponoviti prosijavanje iz jedne kolonije na hranjivim podlogama bez inhibitora.

S obzirom na veliku fenotipsku varijabilnost bakterija, za identifikaciju je potrebno koristiti standardizirane testne metode. Preporučljivo je koristiti minimalan broj najvažnijih i najjednostavnijih testova. Prvo se testovima utvrđuje pripada li bakterija određenom odjelu i skupini prema Bergey Bacteria Identifieru, na primjer, morfologija, bojanje po Gramu, pokretljivost, prisutnost spora, odnos prema kisiku. Zatim se koriste najvažniji testovi koji karakteriziraju predloženi takson (rod, vrstu).

Za identifikaciju je najvažnije određivanje biokemijskih svojstava bakterija. Utvrđuju se uglavnom mikrovolumenskom tehnologijom korištenjem komercijalnih testnih sustava ili uređaja za automatski identifikacijski sustav koji odgovaraju taksonu. Serološke reakcije usmjerene na identifikaciju bakterijskih antigena i njihovih taksona također se široko koriste za identifikaciju.

Cjelokupnost dobivenih podataka o svojstvima bakterija uspoređuje se sa karakteristikama pojedinih svojti u “Burgeejevom vodiču kroz bakterije” ili drugim priručnicima te se donosi zaključak o taksonomskom položaju bakterija.

Posljednjih godina sve se više koriste metode genoindikacije mikroorganizama koje ne zahtijevaju izolaciju čistih kultura: metoda DNA sondi, lančana reakcija polimerazom (PCR) sa specifičnim početnicama. Ove su metode vrlo osjetljive i omogućuju vam brzo identificiranje mikroorganizama izravno u materijalu koji se proučava.

Predavanje br.1

Uvod. Načela klasifikacije mikroba. Organizacija

mikrobiološku službu.

Za specijalnosti “Sestrinstvo”, “Opća medicina”, “Primaljstvo”,

"Ljekarna",

1. Pojam i mikrobiologija. Sekcije mikrobiologije.

2. Kratki povijesni pregled razvoja.

3. Načela klasifikacije mikroorganizama.

4. Morfologija bakterija.

5. Građa bakterijske stanice.

Pojam mikrobiologije

Mikrobiologija je znanost o mikroorganizmima, sićušnim bićima nevidljivim oku. Mikrobi su prvi stanovnici našeg planeta, igrajući i pozitivne i negativne uloge u ljudskom životu.

Važnost mikroba u prirodi:

· Mikrobi su od iznimne važnosti u kruženju tvari u prirodi. Da nema mikroba, Zemlja bi bila prepuna ostataka mrtvih životinja i biljaka.

· Ljudi koriste blagotvorna svojstva mikroba u proizvodnji piva, vina i pekarstvu.

· Mikrobi se koriste za dobivanje lijekova (antibiotika, vitamina, enzima itd.).

· U isto vrijeme, mnogi mikrobi su patogeni za ljude. Predmet su proučavanja medicinske mikrobiologije.

Sekcije mikrobiologije

· Industrijska mikrobiologija.

· Poljoprivredna.

· Morski.

· Prostor.

· Veterina.

· Medicinski.

· Sanitarni (mikroekologija).

Povijest razvoja mikrobiologije

Prve informacije o mikroorganizmima pojavile su se u 17. stoljeću - talijanski znanstvenik Girolamo Fracostoro iznio pretpostavku da su uzročnici zaraznih bolesti najmanje oku nevidljive životinje, koje je nazvao “contagia” (odatle riječ zaraznost). Razvoj mikrobiologije počinje tek nakon što je nizozemski prirodoslovac Antonio Leeuwenhoek izumio mikroskop. Od ovog trenutka je počelo morfološke (opisno razdoblje u razvoju mikrobiologije.

Ali mikrobiologija je stekla pravi znanstveni razvoj tek krajem 18. i 19. stoljeća, kada su se počeli otkrivati ​​uzročnici zaraznih bolesti i fiziološko razdoblje. Robert Koch otkrio je uzročnike antraksa, tuberkuloze i kolere. I. I. Mechnikov i Paul Ehrlich potkrijepili su teorije imuniteta. Louis Pasteur stvorio je cjepiva protiv bjesnoće i antraksa.

Klasifikacija mikroorganizama

Suvremenu klasifikaciju mikroorganizama predložio je 1980. godine američki mikrobiolog Burgee. Do danas je doživjela 7 reprinta, jer... stalno se mijenja i nadopunjuje.

· Prema ovoj klasifikaciji cijeli svijet mikroba podijeljen je u 3 kraljevstva:

1. prokarioti (mikrobi s neformiranom jezgrom),

2. eukarioti (mikrobi s formiranom jezgrom)

3. virusi (nestanični oblik života).

Unutar svakog kraljevstva postoji podjela na sljedeće strukturne jedinice:

kraljevstva - odjeljenja - klase - redovi - obitelji - rodovi - vrste. Dakle, vrsta je najmanja strukturna jedinica.

Ali unutar vrste postoji podjela na biovare, hemovare, serovare, fagevare itd.

Vrsta je skup mikroorganizama koji imaju zajedničko podrijetlo (genetska srodnost), morfološka, ​​fiziološka svojstva i metabolizam tvari.

Ime mikroba koristi se binarnom (dvostrukom) nomenklaturom: prva riječ označava rod i piše se velikim slovom, druga riječ označava vrstu i piše se s

malo slovo. Na primjer, Staphylococcus aureus. Razmotrimo najvažnije klase mikroorganizama uključenih u kraljevstva.

Radne klasifikacijemikroorganizama

· A) po broju ćelija - sve klase mikroorganizama su jednostanične, osim gljiva (većina ih je višestanična)

· B) po porijeklu- Većina prokariota i eukariota je biljnog podrijetla, osim protozoa (potječu iz životinjskih stanica)

ORGANIZACIJA LABORATORIJSKE MIKROBIOLOŠKE SLUŽBE

Predmet proučavanja medicinsko mikrobioloških laboratorija -

patogeni biološki agensi (PBA):

Mikroorganizmi patogeni za ljude (virusi, bakterije, gljivice, protozoe, itd.);

Genetski modificirani mikroorganizmi;

Otrovi biološkog podrijetla (toksini), helminti;

Biomaterijal (uključujući krv, biološke tekućine i ljudski izmet) za koji se sumnja da sadrži PBA.

Podjela mikrobioloških laboratorija prema vrsti istraživanja koja se obavljaju:

 Dijagnostički(provesti istraživanje za otkrivanje i identifikaciju patogena, njegovog antigena ili specifičnih protutijela na njega);

 Proizvodnja(provode odjelnu laboratorijsku kontrolu proizvoda koje proizvodi poduzeće radi njihove usklađenosti s regulatornom dokumentacijom o sanitarno indikativnim mikroorganizmima.

 Istraživanje

Podjela mikrobioloških laboratorija premaproučavali mikroorganizme

 Bakteriološki;

 Virološki;

 Mikološki;

 Protozoološka

Klasifikacija uzročnika zaraznih bolesti prema stupnju opasnosti od rada s njima

 GRJedinica I: uzročnici posebno opasnih infekcija: kuga, velike boginje, Lassa groznica, ebola itd.

 GRJedinica II: uzročnici vrlo zaraznih humanih epidemijskih bolesti: antraks, kolera, Rocky Mountain groznica, tifus, blastomikoza, bjesnoća i dr. U ovu skupinu spada i botulinum toksin (ali ne i sam uzročnik botulizma)

 GRJedinica III: uzročnici bakterijskih gljivičnih, virusnih i protozoalnih infekcija, izolirani u zasebne nozološke oblike (uzročnici velikog kašlja, tetanusa, botulizma, tuberkuloze, kandidijaze, malarije, lišmanioze, gripe, dječje paralize itd.). U ovu skupinu spadaju i atenuirani sojevi bakterija skupine I, II i III.

 GRJedinica IV: oportunistički mikrobi- uzročnici oportunističkih infekcija

Ovisno o stupnju sigurnosti pri radu s mikroorganizmima

laboratoriji su podijeljeni u četiri rizične skupine:

 Prva rizična skupina: laboratoriji s posebnim režimom (maksimalno

izoliran) s visokim individualnim i javnim rizikom.  Druga rizična skupina: sigurni laboratoriji (izolirani) s visokim pojedinačnim i niskim rizikom za javnost.

 Ttreća rizična skupina: temeljni (osnovni) laboratoriji s umjerenim

individualni i ograničeni javni rizik.

 Četvrta rizična skupina: temeljni (osnovni) laboratoriji s niskim

individualni i javni rizik.

U sustavu Ministarstva zdravstva iGdržavni odborSSanitarni i epidemiološki nadzor Ruske Federacije ima najširu mrežu bakterioloških laboratorija:

 bakteriološki laboratoriji u sklopu zdravstvenih ustanova;

 bakteriološki laboratoriji u sastavu povjerenstava Državnog sanitarno-epidemiološkog nadzora;

 obrazovni bakteriološki laboratoriji sveučilišta;

 problemski i industrijski bakteriološki laboratoriji

istraživački instituti i poduzeća koja proizvode

bakterijski pripravci;

 specijalizirani bakteriološki laboratoriji za suzbijanje posebno opasnih infekcija;

 specijalizirani bakteriološki laboratoriji za suzbijanje pojedinih skupina bakterija: mikobakterija, rikecija, leptospira i dr.

 Većina mikrobiološkihlaboratoriji radi s patogenima III skupinei IV, te proučavanje uzročnika posebno opasnih infekcija (I. i II. skupina)To rade samo specijalizirani laboratoriji.

Tuvjeti za rad u mikrobiološkom laboratoriju

 Rad s PBA skupine III i IV izvode specijalisti s višom i srednjom stručnom spremom. Omogućen mu je pristup zaposlenicima koji su osposobljeni za poštivanje sigurnosnih zahtjeva za rad s biološki aktivnim tvarima; Naknadnu obuku treba provoditi najmanje jednom godišnje. Svi zaposlenici koji rade s PBA moraju biti prijavljeni u ambulanti.

 Instrumenti, oprema i mjerni instrumenti moraju biti atestirani, tehnički ispravni i imati tehničku putovnicu. Njihovu mjeriteljsku kontrolu i tehničko ovjeravanje treba provesti u utvrđenim rokovima.

Iz pravila za rad u “prljavom prostoru” osnovnog laboratorija:

Obvezna je uporaba posebne odjeće i osobne zaštitne opreme. Prije rada trebate provjeriti kvalitetu staklenog posuđa, pipeta, štrcaljki i druge opreme. Prilikom pipetiranja morate koristiti samo gumene žarulje ili automatske uređaje. Strogo je zabranjeno pipetirati materijal ustima, prelijevati ga preko ruba (epruvete, tikvice), kao i ostaviti radno mjesto bez nadzora tijekom izvođenja bilo kakvih radova s ​​PBA.

U prljavom prostoru zabranjeno je pušiti, piti vodu, držati gornju odjeću, šešire, cipele ili prehrambene proizvode. Djecu i kućne ljubimce ne smiju unositi u prostore zone:

Nakon završetka radova sve predmete koji sadrže patogene biološke agense potrebno je skloniti u skladišta (hladnjaci, termostati, ormari) uz obaveznu dezinfekciju stolova.

Upotrijebljene pipete potpuno su uronjene (okomito) u otopinu dezinficijensa, izbjegavajući stvaranje mjehurića u kanalima. Ostaci PBA, korišteno posuđe i oprema skupljaju se u zatvorene spremnike i prenose u autoklav.

Strogo je zabranjeno ispuštanje otpada koji sadrži PBA u kanalizaciju bez prethodne dezinfekcije. Nakon završetka rada s patogenim uzročnicima i zaraženim životinjama, kao i nakon napuštanja laboratorija, potrebno je temeljito oprati ruke.

Predavanje br.2.

Tema: “Morfologija bakterija”

1. Morfologija bakterija.
2. Građa bakterijske stanice.

1 Morfologija bakterija.

Prema morfologiji sve bakterije se dijele u 3 skupine:

Kuglasti (koke)

Šipkasti (štapići)

Globularne bakterije (koke)

Kuglastog su oblika, dimenzija 0,5-1 mikrona, nepomični.Prema međusobnom položaju dijele se u 6 morfoloških skupina:

1. Mikrokoke - pojedinačno locirane koke (npr. uzročnici bruceloze)
2. Diplokoki su koki raspoređeni u parovima (uzročnici gonoreje, meningokokne infekcije, upale pluća).
3. Streptokoki su smješteni u lancu (na primjer, uzročnici gnojno-upalnih bolesti kože, potkožnog tkiva i unutarnjih organa).
4. Stafilokoki - raspoređeni u grozd, poput grozdova (i oni su uzročnici bolesti)
5. Tetracocci - raspoređeni u 4 stanice, nepatogeni za čovjeka.
6. Sarcine - raspoređene u 8-16 ćelija, u balama, nepatogeni.

Ovaj međusobni raspored kokija povezan je s osobitostima njihove podjele.

Štapićaste bakterije.

Imaju cilindrični oblik, veličine 1-6 mikrona, postoje pokretni i nepokretni. Njihovi krajevi mogu biti zaobljeni, odsječeni, zašiljeni, zadebljani itd. Među njima ima i onih koji stvaraju spore.

Štapićaste bakterije

Spore koje stvaraju. Ne stvaraju spore

Aerobi Anaerobi

Clostridia bacili

Promjer spora kod klostridija premašuje promjer stanice, za razliku od bacila.

Prema međusobnom položaju štapići mogu biti raspoređeni pojedinačno, u paru, u lancu, pod kutom jedan prema drugom itd.

Uvrnute bakterije.

Imaju spiralni oblik. Prema broju kovrča dijele se na:

1. Snažno zamršene - sada su klasificirane kao spirohete.
2. Slabo zavijen – spirila.
3. Vibrioni su oblika zareza i uzročnici su kolere.

2 .Građa bakterijske stanice.

Bakterijska stanica ima osnovne (imaju ih sve bakterije) i dodatne (nemaju sve bakterije) strukture.

Glavne strukture uključuju:

1. 3-slojna stanična membrana (sloj sluznice, stanična stijenka, citoplazmatska membrana).
2. Citoplazma.
3. Nuklearna materija.
4. Ribosomi.
5. Uključivanja.

Dodatne strukture uključuju:

1. Polemika.
2. Bičevi.
3. Resice.
4. Kapsule.

Razmotrimo strukturu i funkcije staničnih struktura.

Osnovne strukture bakterijske stanice.

Sloj sluzi.- sve bakterije prekrivene su slojem sluzi, koji ih štiti od djelovanja fagocita.

Stanične stijenke- ovo je okvir ćelije. Njegova snaga ovisi o sadržaju glikoproteinske tvari. Ako u staničnoj stijenci ima puno glikoproteina, onda je ona debela, a bojenjem po Gramu bakterije postaju plavoljubičaste i nazivaju se Gram-pozitivne. Ako je u staničnoj stijenci malo glikoproteina, onda je ona tanka, a kod bojenja po Gramu bakterije se boje ružičasto-crveno i nazivaju se Gram negativne. Stanična stijenka obavlja sljedeće funkcije:

1. Održava oblik stanice.
2. Održava osmotski tlak u stanici
3. Omogućuje selektivnu propusnost stanica.

Bakterije s djelomično ili potpuno uništenom staničnom stijenkom nisu održive. No ponekad se pri nepravilnom liječenju antibioticima stvaraju posebni oblici mikroorganizama - L-oblici. To su mikrobi s djelomično ili potpuno uništenom staničnom stijenkom, ali zadržavaju sposobnost preživljavanja. Nakon prestanka antibiotske terapije, L-forme obnavljaju staničnu stijenku, što je uzrok kroničnosti i recidiva bolesti.

Citoplazmatska membrana - vrlo tanka, neposredno uz citoplazmu, sadrži mnogo enzima. Izbočine citoplazmatske membrane u citoplazmu nazivaju se mezosomi i sudjeluju u diobi stanica.

1. Sudjeluje u metabolizmu
2. Sudjeluje u disanju bakterija.
3. Sudjeluje u diobi stanica.

Citoplazma- ovo je unutarnji sadržaj stanice, koji se sastoji od organskih, anorganskih tvari i vode. Funkcije: ovo je sredina u kojoj se odvijaju svi vitalni procesi bakterijske stanice.

Nuklearna tvar (nukleoid) - raspršeno po citoplazmi i nema vlastitu membranu. Sastoji se od dvostrukog lanca DNK umotanog u prsten. Funkcije: pohranjivanje nasljednih informacija.

Ribosomi- bakterije imaju mnogo ribosoma raspoređenih po citoplazmi. Funkcije: sinteza proteina.

Uključivanja- to su zrnca masti, škroba, volutina, glikogena. Funkcije: opskrba hranjivim tvarima.

Dodatne strukture bakterijske stanice.

Sporovi- nastaju kada bakterije uđu u nepovoljne okolišne uvjete. Predstavljaju zbijeno područje citoplazme s jezgrom i vlastitom gustom membranom (tj. kao stanica u stanici). Spora sadrži malo vode, ali puno kalcijevih soli i masti, pa je vrlo stabilna u vanjskoj sredini. Spore se ne ubijaju kuhanjem ili pod utjecajem dezinficijensa. Uništavaju se samo na temperaturama iznad 120 stupnjeva (u autoklavu i peći na suhom). Kada je izložena povoljnim uvjetima, spora klija u vegetativni oblik i mikrob počinje rasti i razmnožavati se. U bakterijskoj stanici spore se mogu nalaziti centralno, terminalno ili subterminalno.

Funkcije: zaštita od nepovoljnih uvjeta okoline.

flagela-- Protežu se od bazalnog tijela, smještenog u citoplazmi, do površine bakterijske stanice. Sastoji se od proteina flagelina. Bakterije se prema broju flagela dijele na:

1. Monotrichs imaju 1 flagellum.
2. Peritrih - mnogo flagela po cijeloj površini.
3. Amphitrichy - snop flagela s 2 kraja.
4. Lophotrichous - snop flagela na jednom kraju.

Funkcije su organi kretanja bakterijske stanice.

Trepetljike (pili, resice, fimbrije). – smještena po cijeloj površini bakterijske stanice, tanke, sastavljene od bjelančevine pilin.

1. Oni osiguravaju prianjanje bakterija na stanice makroorganizma.
2. Preko pilija se nasljedne informacije mogu prenositi iz stanice u stanicu.

Kapsula- ovo je zadebljani mukozni sloj.

Funkcije: osiguravaju zaštitu bakterija od djelovanja fagocita makroorganizma.

Predavanje br.3.

Tema: “Morfologija mikroba (nastavak)”

Plan.

1. Opće karakteristike glavnih klasa mikroorganizama iz carstva prokariota (spirohete, rikecije, klamidije, mikoplazme, aktinomicete).
2. Opće karakteristike gljiva.
3. Opće karakteristike virusa.

1. Opće karakteristike glavnih klasa mikroorganizama iz carstva prokariota.

Spirohete.

1. Borrelia - imaju 4-6 velikih neravnih kovrča, uzročnici su povratne groznice;
2. Treponemas - imaju 8-12 malih uniformnih kovrča, uzročnici su sifilisa;
3. Leptospire - imaju 12-16 malih ujednačenih uvojaka, a krajevi su im savijeni u obliku kukica.

rikecije.

Rikecije su uzročnici tifusa, Q groznice i drugih rikecija.

Klamidija.

1. elementarna tjelešca (EB) - mala, smještena u međustaničnom prostoru, nesposobna za diobu.

2. retikularna tjelešca (RT) – nastaju prodiranjem klamidije u osjetljivu stanicu domaćina. Povećavaju se u veličini i počinju se dijeliti. Zatim se RT transformiraju natrag u ET-e, ali nove generacije. Nastaje mikrokolonija klamidije, uslijed čega stanica domaćina odumire, a u međustanični prostor ulazi mnogo novonastalih EB-a koji inficiraju nove stanice. Intracelularni razvojni ciklus klamidije traje 48-72 sata.

Klamidija je uzročnik sljedećih bolesti:

Urogenitalna klamidija

Trahom

Psitakoza

Lymphogranuloma venereum.

mikoplazme.

Mikoplazme su uzročnici sljedećih bolesti:

Urogenitalna mikoplazmoza

Mycoplasma pneumonija.

Aktinomicete.

U prijevodu znači blistave gljive, tj. Aktinomicete su ranije bile klasificirane kao gljive. Ali sada je dokazano da nemaju formiranu jezgru. Aktinomicete se javljaju u 2 oblika:

U obliku dugih razgranatih stanica nalik miceliju;

U obliku velikih gram-pozitivnih štapića.

Među aktinomicetama ima patogenih, koje uzrokuju aktinomikozu, nokardiozu, i nepatogenih – koriste se za dobivanje antibiotika streptomicina.

gljive.

Gljive su niže biljke koje nemaju klorofil. Trenutno postoji više od 90 tisuća sorti, od kojih je 500 patogeno za ljude. Gljive pripadaju carstvu eukariota, tj. imaju formiranu jezgru, odjel - Eu Mycota.

Gljive karakterizira opći tip strukture. Sve gljive imaju staničnu stijenku jedinstvenog kemijskog sastava - uključuje tvari slične celulozi i hitinu. Nalazi se u 2 oblika:

A) kvasac - To su velike okrugle stanice, Gram-pozitivne.

Gljive se često razmnožavaju pomoću spora. Formiranje sporova događa se na 3 načina:

a) vegetativno - na bilo kojem dijelu micelija

b) nespolno - u posebnim organima za razmnožavanje - sporoforama, koje tvore endospore, i konidioforama, koje tvore egzospore.

c) spolno – u posebnim organima nakon spajanja 2 stanice.

Gljive su uzročnici sljedećih bolesti.

1. Dermatomikoza (oštećenje kose - trichophytosis ili ringworm, oštećenje kože stopala, noktiju (onihomikoza), krasta (favus), mikrosporija - oštećenje kose, kože, ingvinalna epidermofitija). Dermatomikoze su najčešće zarazne bolesti - u Rusiji 80% stanovništva pati od jednog ili drugog oblika mikoze.

2. Blastomikoza - kandidijaza ili soor, kao i pityriasis versicolor, piedra, teruloza, sjeverno- i južnoamerička blastomikoza, kriptokokoza.

3. Mikoze plijesni - uzročnici su saprofiti, razvoj bolesti javlja se samo u teškim imunodeficijencijama i praćen je oštećenjem pluća, kože, usne šupljine itd.

4. Duboke mikoze – zahvaćaju makrofagni sustav. Ne prenose se s osobe na osobu. Glavni put prijenosa je zrakom, udisanjem spora. Bolesti uzrokovane ovim patogenima: kokcidioidoza, histoplazmoza itd. Sve ove bolesti karakteriziraju oštećenje ne samo pluća, već i mnogih organa.

Virusi

Predavanje br.4

na temu: “Fiziologija mikroba”.

1. Metabolizam mikrobnih stanica.
2. Kemijski sastav.
3. Ishrana mikroba.
4. Mikrobni enzimi.
5. Disanje mikroba.
6. Stvaranje pigmenta.
7. Formiranje sjaja i arome.
8. Rast i razmnožavanje mikroba.

1 . Fiziologija proučava vitalne funkcije mikroorganizama: ishranu, disanje, rast i razmnožavanje. Fiziološke funkcije temelje se na kontinuiranom metabolizmu (metabolizmu).

Suštinu metabolizma čine dva suprotna i ujedno međusobno povezana procesa: asimilacija (anabolizam) i disimilacija (katabolizam).

Tijekom procesa asimilacije hranjive tvari se apsorbiraju i koriste za sintezu staničnih struktura. Tijekom procesa disimilacije hranjive tvari se razgrađuju i oksidiraju, oslobađajući energiju potrebnu za život mikrobne stanice. Svi procesi sinteze i razgradnje hranjivih tvari odvijaju se uz sudjelovanje enzima.

Značajka mikroorganizama je intenzivan metabolizam. U jednom danu, pod povoljnim uvjetima, jedna mikrobna stanica može preraditi količinu hranjivih tvari koja je 30-40 puta veća od njezine mase.

2. KEMIJSKI SASTAV BAKTERIJA

Za razumijevanje metaboličkih procesa potrebno je poznavati kemijski sastav mikroorganizama. Mikroorganizmi sadrže iste kemikalije kao i stanice svih živih organizama, tj. anorganske i organske tvari.

Anorganske tvari:

Najvažniji elementi su organogeni (ugljik, vodik, kisik, dušik), koji služe za izgradnju složenih organskih tvari: bjelančevina, ugljikohidrata i lipida.

Kvantitativno najznačajnija komponenta stanice je voda, što je 75-85%; udio suhe tvari, koja se sastoji od organskih (proteini, nukleinske kiseline, ugljikohidrati, lipidi) i mineralnih spojeva, iznosi 15-25%. Važnost vode u životu stanice je velika. Sve tvari ulaze u stanicu s vodom, a s njom se uklanjaju i produkti metabolizma. Voda se u mikrobnoj stanici nalazi u slobodnom stanju kao samostalni spoj, ali većim dijelom je povezana s različitim kemijskim komponentama stanice (proteini, ugljikohidrati, lipidi) i dio je staničnih struktura.

Slobodna voda sudjeluje u kemijskim reakcijama koje se odvijaju u stanici. Sadržaj slobodne vode u stanici može varirati ovisno o okolišnim uvjetima, fiziološkom stanju stanice i njezinoj starosti. Dakle, sporni oblici bakterija imaju znatno manje vode od vegetativnih stanica. Najveća količina vode opažena je u kapsularnim bakterijama.

Minerali - fosfor, natrij, kalij, magnezij, sumpor, željezo, klor i drugi - u prosjeku čine 2-14% suhe tvari.

Fosfor ulazi u sastav nukleinskih kiselina, fosfolipida, mnogih enzima, kao i ATP (adenozin trifosforne kiseline), koji je akumulator energije u stanici.

Natrij sudjeluje u održavanju osmotskog tlaka u stanici.

Željezo nalaze u respiratornim enzimima.

Magnezij dio je magnezijevog ribonukleata, koji je lokaliziran na površini gram-pozitivnih bakterija.

Za razvoj mikroorganizama potrebno je mikro elementi nalazi se u stanici u vrlo malim količinama. Tu spadaju kobalt, mangan, bakar, krom, cink, molibden i mnogi drugi. Elementi u tragovima sudjeluju u sintezi određenih enzima i aktiviraju ih.

Organske tvari.

Vjeverice (50-80% suhe tvari) određuju najvažnija biološka svojstva mikroorganizama. To su jednostavni proteini – proteini i složeni – proteini. Nukleoproteini - spoj proteina s nukleinskim kiselinama (DNA i RNA) - od velike su važnosti u životu stanice. Osim nukleoproteina, mikrobna stanica sadrži male količine lipoproteina, glikoproteina i kromoproteina.

Proteini su raspoređeni u citoplazmi, nukleoidi, dio su strukture stanične stijenke. Proteini uključuju enzime i mnoge toksine (otrove mikroorganizama).

Nukleinske kiseline u mikrobnoj stanici obavljaju iste funkcije kao i u stanicama životinjskog podrijetla. DNA je sadržana u jezgri (nukleoidu) i određuje genetska svojstva mikroorganizama. RNA sudjeluje u biosintezi staničnih proteina i nalazi se u jezgri i citoplazmi. Ukupna količina nukleinskih kiselina kreće se od 10 do 30% suhe tvari mikrobne stanice i ovisi o njezinoj vrsti i starosti.

Ugljikohidrati (12-18% suhe tvari) mikrobna stanica koristi kao izvor energije i ugljika. Od njih se sastoje mnoge strukturne komponente stanice (stanična membrana, kapsula i dr.). Ugljikohidrati su također dio teihoične kiseline, koja je karakteristična za gram-pozitivne bakterije.

Mikrobne stanice sadrže jednostavne (mono- i disaharide) i ugljikohidrate velike molekulske mase (polisaharidi).

Lipidi (0,2-40% suhe tvari) nužne su komponente citoplazmatske membrane i stanične stijenke, sudjeluju u energetskom metabolizmu. U nekim mikrobnim stanicama lipidi djeluju kao skladišne ​​tvari.

Lipidi se uglavnom sastoje od neutralnih masti, masnih kiselina i fosfolipida. Njihov ukupan broj ovisi o dobi i vrsti mikroorganizma. Na primjer, u Mycobacterium tuberculosis količina lipida doseže 40%, što ove bakterije čini otpornim na čimbenike okoliša.

3. ISHRANA BAKTERIJA

Svi mikroorganizmi trebaju hranjive tvari za obavljanje procesa prehrane, disanja i razmnožavanja.

Mikroorganizmi koriste...

UVOD

PREDMET I ZADACI MEDICINSKE MIKROBIOLOGIJE

POVIJEST RAZVOJA MEDICINSKE MIKROBIOLOGIJE

SISTEMATIKA I KLASIFIKACIJA MIKROORGANIZAMA

Osnove morfologije bakterija

BAKTERIJE

UVOD

Naš planet nastanjuje ogroman broj živih bića. Mikroorganizmi su najstariji oblik života na Zemlji, pojavili su se prije 3-4 milijarde godina. Nalaze se u tlu, prašini, vodi, zraku, na površinama životinja i biljaka, unutar organizama, pa čak iu toplim izvorima iu svemiru. Svi živi organizmi koji nastanjuju našu planetu pripadaju makro- ili mikrosvijetu.

Makrokozmos uključuje organizme vidljive golim okom:

sisavci

gmazovi

ptice, ribe itd.

Mikrokozmosu - predstavnici žive prirode koji se mogu promatrati pomoću mikroskopa:

bakterije

protozoa

S medicinskog gledišta, svi mikrobi se mogu podijeliti u 3 skupine:

Ø Bakterije i gljive uništavaju organsku tvar i sudjeluju u kruženju tvari u prirodi.

Ø Mikroorganizmi razgradnjom organskih tvari uzrokuju kvarenje hrane.

Ø Neki mikroorganizmi, kao rezultat svoje vitalne aktivnosti, uništavaju ljudske strukture, uzrokujući ogromnu štetu.

Ø Ljudi koriste bakterije za pročišćavanje otpadnih voda.

Ø Uz pomoć mikroorganizama, osoba dobiva mnoge nezamjenjive proizvode (kruh i sir, vino i kumis, laneno predivo).

Ø Neki mikroorganizmi uzrokuju zarazne bolesti kod ljudi.

Ø Mnoge simbiotske bakterije žive u crijevima ljudi i drugih životinja, koje tijelu donose veliku korist.

Ø Bakterije koje žive u tijelu proizvode dodatnu toplinu.

Ø Čovjek je prisilio mikrobe da proizvode bakterijska gnojiva, antibiotike, vitamine i lijekove za zaštitu bilja. Ova tehnička uporaba mikroorganizama naziva se biotehnologija.

Ø Mnoge proteinske biološke tvari koje su vrijedne za medicinu dobivene su genetskim inženjeringom.

PREDMET I ZADACI MEDICINSKE MIKROBIOLOGIJE

Mikrobiologija (grč. microros - mali, lat. bios - život, logos - učenje) je znanost čiji su predmet proučavanja mikroskopska bića mikroorganizmi, odnosno mikrobi, njihove biološke karakteristike, taksonomija, ekologija, odnosi s drugim organizmima koji obitavaju na našem planetu, - životinje , biljke i ljudi. Medicinska mikrobiologija i imunologija usko su povezane sa svim medicinskim disciplinama (infektologijom, terapijom, pedijatrijom, kirurgijom, ftiziologijom, higijenom, farmakologijom i dr.). Uloga mikrobiologije, virologije i imunologije u rješavanju mnogih zdravstvenih problema značajno je porasla.

Cilj medicinske mikrobiologije je produbljeno proučavanje strukture i najvažnijih bioloških svojstava patogenih mikroba, njihovog odnosa s ljudskim organizmom u određenim uvjetima prirodnog i društvenog okoliša, usavršavanje mikrobioloških dijagnostičkih metoda, razvoj novih, više učinkoviti terapijski i preventivni lijekovi, rješenje tako važnog problema kao što je uklanjanje i prevencija zaraznih bolesti. Mikrobiologija proučava raznoliki svijet mikroba. U svom razvoju podijeljena je na nekoliko samostalnih disciplina. Prije svega, može se podijeliti na opću i specifičnu mikrobiologiju.

Ovisno o zadacima koje treba riješiti, dijeli se na:

mikrobiologija morfologija bakterijske stanice

POVIJEST RAZVOJA MEDICINSKE MIKROBIOLOGIJE

Medicinska mikrobiologija razvila se iz proučavanja zaraznih bolesti.

Povijest razvoja medicinske mikrobiologije kao samostalne znanstvene discipline ima nekoliko faza, određenih ne toliko vremenskim razdobljima koliko razinom razvoja znanosti i tehnologije.

Heuristička faza je razdoblje nagađanja i nasumičnih otkrića. Drevni mislioci i liječnici već su nagađali o postojanju mikroba. “Otac medicine” Hipokrat je vjerovao da neke ljudske bolesti uzrokuju neke nevidljive čestice, koje je nazvao mijazama. O živoj prirodi mijazme počeli su nagađati mnogo kasnije. Već je rimski pjesnik Verro definitivno smatrao mijazme živim bićima. Talijanski liječnik Girolamo Fracastoro iz sredine stoljeća napisao je da se bolesti prenose s osobe na osobu "živom zarazom". Stvorio je doktrinu žive "zaraze" - "sićušnih čestica nedostupnih našim osjetilima", koje prodirući u ljudsko tijelo uzrokuju bolest.

Najveće otkriće heurističkog razdoblja u medicinskoj mikrobiologiji dogodilo se krajem 18. stoljeća. E. Jenner, koji je predložio cijepljenje protiv velikih boginja nanošenjem sadržaja boginja (pustula) bolesne krave na ljudsku kožu. Virus kravljih boginja sadržan u pustulama štitio je osobu od zaraze velikim boginjama. Uloga mikroba u patologiji još nije bila dokazana, teorija zaštitnih cijepljenja još nije bila razvijena, ali je mikrobiologija počela stvarno pomagati ljudima.

Morfološka faza mikrobiologije započela je u 17. stoljeću, kada je nizozemski prirodoslovac A. Leeuwenhoek prvi put vidio mikrobe pronađene u vodi, biljnim infuzima, prehrambenim proizvodima, usnoj šupljini, crijevima itd. Za svoja promatranja koristio je bikonveksne leće (povećala) koje je sam pripremio. Dali su povećanje od 160 - 200 puta. A. Leeuwenhoek nazvao je mikrobe koje je vidio beznačajnim "životinjicama" i detaljno ih opisao u pismima britanskom Kraljevskom znanstvenom društvu. svi njegovi opisi oblika mikroba (kuglasti, štapićasti, uvijeni itd.) bili su toliko točni da su zadržali svoje značenje do danas.

Stvorio je prototip mikroskopa kao sustava dviju leća (objektiva i okulara) 1590. godine. Nizozemac Z. Jansen. U narednim godinama, ovaj uređaj je poboljšan mnogo puta. Kao rezultat toga, sredinom 19. stoljeća pojavio se mikroskop, koji u smislu tehničkih mogućnosti nije bio niži od modernih svjetlosnih mikroskopa. Mogao je povećati dotične objekte 1000 puta. Stvaranje mikroskopa potaknulo je razvoj mikrobiologije. Počelo je razdoblje “lovaca na mikrobe”.

Prvi su otkriveni uzročnici bolesti ljudske kose i kože: krasta (Schönlein), lišajevi (Grubi), pityriasis versicolor (Eichstedt) i soor (Lagenbeck, Grubi). Tako je nastala znanost o patogenim gljivama – mikologija.

Razvoj mikrobiologije ubrzao se nakon što je R. Koch krajem 19. stoljeća razvio čvrste hranjive podloge za dobivanje čistih kultura mikroorganizama, a također je predložio upotrebu bojila za proučavanje morfologije mikrobnih stanica.

Različite mikrobiološke tehnike koje je razvio R. Koch omogućile su proučavanje uzročnika gotovo svih zaraznih bolesti. R. Koch izolirao je čistu kulturu uzročnika antraksa, tuberkuloze (Kochov bacil) i kolere (Kochov zarez).

Među svim "lovcima na mikrobe" najpoznatiji je bio francuski znanstvenik L. Pasteur. Dokazao je patološku ulogu mikroba u puerperalnoj groznici, apscesima i osteomijelitisu.

U narednim godinama T. Escherich otkrio je E. coli, E. Roux - bacil difterije, D. Salmon - uzročnike crijevnih infekcija. Uslijedila su nova otkrića. K. Shiga opisao je uzročnike dizenterije i hripavca, G. Hansen - lepre, S. Kitazato - tetanusa i kuge, a F. Schaudin i E. Hoffman - sifilisa.

Najvažniji događaj u mikrobiologiji bilo je otkriće otrovnih tvari (toksina) koje luče mikrobi. To je učinio učenik L. Pasteura - E. Roux, koji je dokazao da su glavni simptomi i težina difterije uzrokovani toksinom koji luči bacil difterije. Predložili su metodu za liječenje difterije korištenjem specifičnih proteina krvnog seruma (antitijela) koji neutraliziraju mikrobni toksin. Svi ovi "lovci na mikrobe" postavili su temelje medicinske mikrobiologije.

Krajem 19. stoljeća otkriveno je da ljudske bolesti mogu uzrokovati ne samo bakterije, već i protozoe. Ruski znanstvenici F.A. Lesh i P.F. Borovsky je otkrio uzročnike amebne dizenterije i kožne lišmanioze. Naknadno je dokazana patogena uloga malaričnog plazmodija, trihomonasa, toksoplazme, balantije i drugih protozoa. Rođen je novi smjer u medicinskoj mikrobiologiji - protozoologija.

Ruski znanstvenik I.I. Mečnikov, koji je radio na Institutu L. Pasteur, prvi je proučavao svijet mikroflore vlastitog tijela i drugih mikroba koji okružuju čovjeka. Prvi je ukazao na veliki značaj mikroflore za život čovjeka u normalnim uvjetima iu patologiji. Patogena svojstva autoflore i okolišnih mikroba javljaju se tek kad se zdravlje čovjeka pogorša (oportunistički mikrobi). Tako je I.I. Mečnikov je utemeljitelj nove grane mikrobiologije – mikrobiologije okoliša.

Morfološko razdoblje razvoja mikrobiologije nije završeno, jer znanstvenici dolaze do sve novih i novih otkrića. Ukupno je do danas izolirano i proučeno oko 4000 vrsta bakterija.

Razvoj mikrobiološke tehnologije, stvaranje fino poroznih filtera s određenom veličinom pora i korištenje metoda kulture stanica omogućili su otkrivanje virusa. Razdoblje “lovaca na mikrobe” ustupilo je mjesto razdoblju “lovaca na viruse”. Prvi od njih bio je ruski znanstvenik D.I. Ivanovsky, koji je izolirao virus mozaika duhana u čistom obliku (1892.). Nakon njega F. Leffler i P. Frosch otkrili su virus slinavke i šapa, koji inficira životinje, T. Smith - virus žute groznice, koji uzrokuje oštećenje jetre kod ljudi, F. Darelle - bakteriofag (virus koji inficira bakterije), V. Smith i koautori - virus gripe, L.A. Zilber - virus encefalitisa i onkogeni virusi. Pojavila se nova znanost - virologija.

Razvoju virologije pridonio je izum elektronskog mikroskopa 30-ih godina 20. stoljeća, koji kao iluminator koristi izvor elektrona fokusiran elektrostatičkim lećama. Elektronski mikroskop povećava sliku predmeta 10 000 puta. Njegovo stvaranje omogućilo je vidjeti "portrete" virusa.

Proučavanje patogenih virusa se nastavlja. Godine 1982. L. Montagnier i R. Galo otkrili su virus humane imunodeficijencije (HIV/AIDS). Kineski znanstvenici su 2003. godine opisali virus koji uzrokuje akutni respiratorni sindrom (SARS) - atipičnu upalu pluća.

Godine 1963. američki znanstvenik K. Gaidushek dokazao je postojanje temeljno novog zaraznog principa nazvanog prion. Za razliku od svih drugih mikroba, prioni ne sadrže nukleinske kiseline i proteini su niske molekularne težine (infektivne proteinske molekule). Utječu na stanice središnjeg živčanog sustava, uzrokujući njihovo pucanje i spužvastu degeneraciju, što prirodno završava smrću tijela. Bolesti uzrokovane prionima počele su se nazivati ​​"sporim infekcijama", budući da je između infekcije i smrti organizma prošlo od 5 do 20 godina. Do danas nije razvijen tretman za ove bolesti.

Otkriće patogena popraćeno je proučavanjem njihovih bioloških svojstava. Morfološko razdoblje razvoja mikrobiologije pratilo je FIZIOLOŠKO. U tom su razdoblju proučavani procesi metabolizma i disanja kod mikroba, njihova enzimska aktivnost, razmnožavanje i rast na hranjivim podlogama. Fiziološko razdoblje razvoja mikrobiologije povezano je s imenom L. Pasteura. Otkrio je enzimsku prirodu fermentacije uzrokovane djelovanjem mikroba, postavio temelje industrijske mikrobiologije i utemeljio principe sterilizacije hranjivih medija. Proučavanje vitalnih funkcija mikroba dovelo je do pojave antibakterijskih lijekova koji mogu ubiti mikrobe u tijelu ili spriječiti njihovo razmnožavanje (sulfonamidi i antibiotici). P. Ehrlich, koji je sintetizirao sulfonamid - streptocid, može se smatrati utemeljiteljima kemoterapije. Prvi antibiotik penicilin izolirali su u kemijski čistom obliku engleski znanstvenik A. Fleming i domaći mikrobiolog Z. V. Ermolyeva. Popis antibakterijskih lijekova širi se svake godine. Trenutno se njihov broj mjeri stotinama. Dobiveni su lijekovi s antivirusnim djelovanjem (interferon).

Uz imena L. Pasteura, I.I. Mečnikov i P. Ehrlich povezuju se s imunološkim stupnjem razvoja mikrobiologije. Medicinska praksa uključuje preventivna cjepiva pripremljena od mikroba protiv mnogih zaraznih bolesti, kao i terapijske serume koji sadrže specifična antitijela protiv mikrobnih toksina.

U dvadesetom stoljeću započinje faza razvoja molekularne genetičke mikrobiologije i imunologije. U to su vrijeme proučavali osnove molekularne strukture mikroba, antitijela, genetskog aparata stanica i, konačno, ljudskog genetskog koda, koji osigurava, posebice, imunološki odgovor tijela.

SISTEMATIKA I KLASIFIKACIJA MIKROORGANIZAMA

M/o su organizmi nevidljivi golim okom zbog male veličine.

Osnovna kategorija (takson) biološke klasifikacije, koja odražava određeni stupanj evolucije zasebne populacije organizama - vrsta. Vrsta je evolucijski uspostavljen skup jedinki koje imaju jedan genotip, koji se u standardnim uvjetima očituje sličnim morfološkim, biokemijskim i drugim karakteristikama. Načela taksonomije i nomenklature mikroorganizama

Živi organizmi (mikroorganizmi) M/o pripadaju 3 carstva:

Prokarioti PROCARIOTAE:

Eubakterije

Gracilicutes (tanka stanična stijenka)

Firmicutes (debela stanična stijenka)

Spirohete, rikecije, klamidije, mikoplazme, aktinomicete. Arhebakterije

Mendocutes

Eukarioti EUCARIOTAE: Životinje Biljke Gljive Protozoe Nestanični oblici života VIRA: Virusi Prioni Plazmidi

Za mikroorganizme su prihvaćene sljedeće kategorije (taksoni) taksonomske hijerarhije (uzlaznim redoslijedom): Vrsta - Rod - Familija - Red - Razred - Odjel - Kraljevstvo.

Imena vrsta su binomna (binarna), odnosno označavaju se s dvije riječi. Prva riječ označava rod i piše se velikim slovom, druga riječ označava vrstu i piše se malim slovom.

Shema za tvorbu binomnog naziva mikroorganizama.

Primjeri konstruiranja binomnog imena za bakterije.

OSNOVE MORFOLOGIJE BAKTERIJA

Specijalizirani pojmovi:

Soj je kultura mikroorganizama izolirana iz određenog specifičnog izvora (organizma ili objekta okoliša).

Oblik bakterija. Veličina bakterija.

Građa bakterijske stanice.

Obilježja pojedinih skupina bakterija.

OBLIK BAKTERIJA. VELIČINA BAKTERIJA

Određene vrste bakterija karakteriziraju određeni oblici i veličine s dovoljnom postojanošću.

Postoje tri glavna oblika bakterija - sferični, štapićasti i zavijeni.

Globularne bakterije ili koke

Oblik je sferičan ili ovalan.

Mikrokoke su pojedinačno smještene stanice.

Diplokoke se nalaze u parovima.

Streptokoki su okrugle ili duguljaste stanice koje tvore lanac.

Sarcine - raspoređene u obliku "paketića" od 8 ili više koka. Stafilokoki su koki raspoređeni u obliku grozda kao rezultat diobe u različitim ravninama.

Riža. 1. Globularne bakterije (enterokoki). Elektronska mikrofotografija (EM).

Štapićaste bakterije. Oblik je štapićast, krajevi ćelije mogu biti šiljasti, zaobljeni, odsječeni, rascijepljeni ili prošireni. Štapići mogu biti pravilnog ili nepravilnog oblika, uključujući grananje, na primjer kod aktinomiceta.

Na temelju prirode rasporeda stanica u razmazima razlikuju se:

Monobakterije – smještene u zasebnim stanicama.

Diplobakterije – raspoređene u dvije ćelije.

Streptobakterije – nakon diobe stvaraju lance stanica.

Štapićaste bakterije mogu stvarati spore: bacile i klostridije.

Riža. 2. Štapićaste bakterije (Escherichia coli). EM.

Uvrnute bakterije

Oblik – zakrivljeno tijelo u jednom ili više okretaja.

Vibrios - zakrivljenost tijela ne prelazi jednu revoluciju.

Spirohete su zavoji tijela u jednom ili nekoliko zavoja.

Riža. 3. Uvijene bakterije (Vibrio cholerae). EM.

Veličina bakterije

Mikroorganizmi se mjere u mikrometrima i nanometrima.

Prosječna veličina bakterija je 2 - 3 x 0,3 - 0,8 mikrona.

Oblik i veličina važan su dijagnostički znak.

Sposobnost bakterija da mijenjaju svoj oblik i veličinu naziva se polimorfizam.

BAKTERIJE

GRAĐA BAKTERIJSKE STANICE

Građa bakterija.

Tijelo bakterije sastoji se od citoplazme (s različitim inkluzijama) i citoplazmatske membrane, okružene staničnom stijenkom.

Citoplazma zauzima najveći dio bakterijske stanice. Najvažnija komponenta citoplazme je nukleotid koji se smatra ekvivalentom jezgre i nalazi se u središnjoj zoni bakterije. Osim nukleotida, citoplazma sadrži plazmide koji su faktori nasljeđa (može ih biti od 1 do 200).

Citoplazmatska membrana ograničava citoplazmu (sudjeluje u transportu hranjivih tvari).

Između stanične stijenke i citoplazmatske membrane nalazi se prostor - periplazma, koja sadrži enzime.

Stanična stijenka je čvrsta struktura koja bakteriji daje specifičan oblik. Prema vrsti građe stanične stijenke bakterije se dijele na gram-pozitivne s debelom stijenkom i gram-negativne s tankom staničnom stijenkom.

Glavna komponenta stanične stijenke gram-pozitivnih bakterija je peptidoglukan, koji je sposoban zadržati gentianviolet boju u kompleksu s jodom (plavo-ljubičasta boja) kada se pripravak tretira alkoholom.

Bakterijske stanice tijekom svog života stvaraju zaštitne organele – kapsule i spore.

Kapsula je vanjski zadebljani mukozni sloj uz staničnu stijenku. Ovo je zaštitni organ koji se javlja kod nekih bakterija kada uđu u tijelo čovjeka ili životinje. Kapsula štiti tkivo od zaštitnih čimbenika organizma (spriječava hvatanje bakterija fagocitima).

Spora je oblik gram-pozitivne bakterije nastao u nepovoljnim uvjetima postojanja stanice (sušenje, nedostatak hranjivih tvari, promjene temperature i sl.). Stvaranje spora doprinosi očuvanju vrste i nema nikakve veze s razmnožavanjem bakterija.

Aerobne bakterije koje stvaraju spore nazivaju se bacili, a anaerobne bakterije klostridije.

Spore se razlikuju po obliku, veličini i položaju u stanici. Mogu se nalaziti:

Flagele osiguravaju pokretljivost mikroba, imaju ih samo štapićaste bakterije, potječu iz citoplazmatske membrane.

Prema broju flagela razlikuju se:

Monotrich (jedan u Vibrio cholerae);

Peritrich (do stotine u E. coli)

Amfitrihija - jedan ili više flagela na suprotnim krajevima mikrobne stanice (spirila)

Lophothrichous - imaju snop flagela na jednom kraju stanice.

Resice ili pili su končaste strukture, kraće od flagela. Protežu se od površine bakterije, sastoje se od proteina pilina i odgovorni su za prianjanje mikroba na zahvaćenu stanicu. Među pilijima razlikuju se spolni pili, svojstveni "muškim" donorskim stanicama koje sadrže transmisivne plazmide (F, R, Col). Bakterijska stanica sastoji se od stanične stijenke, citoplazmatske membrane, citoplazme s inkluzijama i tzv. nukleoida. Postoje dodatne strukture: kapsula, mikrokapsula, flagela, pili. Neke bakterije mogu u nepovoljnim uvjetima stvarati spore.

Riža. 4. Građa bakterijske stanice (dijagram). Sapsula - kapsula; Stanična stijenka – stanična stijenka; Citoplazmatska membrana – citoplazmatska membrana; Mesosome - mezosom; Flagellum - bič; Pili - pio; Cytoplasma - citoplazma; Nukleoid - nukleoid; Ribosomi - ribosomi; Zrnasta inkluzija – inkluzije.

Riža. 5. Prepoznati oblikovane elemente bakterijske stanice.

Gram-pozitivne bakterije imaju debelu (višeslojnu) staničnu stijenku.

Ljubičasto obojeno po Gramu.

Gram-negativne bakterije imaju tanku staničnu stijenku prekrivenu izvana trostrukim slojem koji sadrži lipide (vanjska membrana).One se boje crveno bojenjem po Gramu.

Riža. 6. Građa stanične stijenke gram-pozitivnih (A) i gram-negativnih (B) bakterija (dijagram).

Kod gram-pozitivnih bakterija (A) glavni sloj - peptidoglikan - višeslojan je i prožet teihoinskim kiselinama (debela stanična stijenka); Gram-negativne bakterije (B) imaju tanki peptidoglikan, a iznad njega je vanjska membrana koja sadrži lipide (tanka stanična stijenka).

Tinktorijalna svojstva – osjetljivost mikroorganizama na različita bojila Oblici – bakterije potpuno lišene stanične stijenke i sposobne za razmnožavanje.

Sporovi i sporulacija

Bakterijske spore su osebujan oblik mirovanja bakterija, oblik očuvanja nasljednih informacija u nepovoljnim uvjetima okoline i nisu način razmnožavanja, kao gljive.

Proces sporulacije: sporogena zona – prospore – spore.

U povoljnim uvjetima spore klijaju za 4-5 sati. Formiraju spore unutar 18-20 sati.

Riža. 7. Spora unutar bakterijske stanice (EM).

Riža. 8. Spore bacila antraksa (svjetlosna optička mikroskopija, SM).

Predavanje br.2.

SISTEMATIKA I NOMENKLATURA.

4. Prilagodljivost.

3 domene(ili " carstva»): « Bakterije », « Arheje "I" Eukarija »:

domena" Bakterije» eubakterije );

domena" Arheje» arhebakterije ;

domena" Eukarija» Eukarija »uključuje: kraljevstvo gljive (gljive); životinjsko carstvo Animalia Protozoa ); carstvo biljaka Plantae .

taksonomija [s grčkog taksi – mjesto, redoslijed, + nomos svojte

jednoćelijski organizam [s grčkog protistos eukarioti [s grčkog eu- – dobar, solidan + karion prokarioti [s grčkog pro- prethodni + karion

Sistematika mikroorganizama.

Prirodna (filogenetska) taksonomija mikroorganizama ima za krajnji cilj objedinjavanje srodnih oblika srodnih zajedničkim podrijetlom i uspostavljanje hijerarhijske subordinacije pojedinih skupina.

Do sada ne postoje jedinstveni principi i pristupi njihovom kombiniranju (ili podjeli) u različite taksonomske jedinice, iako se pokušava koristiti sličnost genoma kao općeprihvaćeni kriterij. Mnogi mikroorganizmi imaju iste morfološke karakteristike, ali se razlikuju u strukturi svojih genoma, odnosi među njima su često nejasni, a evolucija mnogih je jednostavno nepoznata. Štoviše, koncept kamen temeljac za svaku klasifikaciju "pogled" za bakterije još uvijek nema jasnu definiciju, au nekim slučajevima pravi odnos između bakterija može biti kontroverzan, budući da samo odražava zajedničko podrijetlo od jednog dalekog pretka. Takav pojednostavljeni kriterij kao veličina, korišten u zoru mikrobiologije, trenutno je apsolutno neprihvatljiv. Osim toga, mikroorganizmi se značajno razlikuju po svojoj arhitekturi, biosintetskim sustavima i organizaciji genetskog aparata. Podijeljeni su u skupine kako bi se pokazao stupanj sličnosti i pretpostavljeni evolucijski odnos. Osnovna značajka koja se koristi za klasifikaciju mikroorganizama je tip stanične organizacije.

Umjetna (ključna) taksonomija mikroorganizama, ujedinjujući organizme u skupine na temelju sličnosti njihovih najvažnijih svojstava.

Ove se karakteristike koriste za određivanje i identifikaciju mikroorganizama. Sa stajališta medicinske mikrobiologije mikroorganizme se obično dijele prema djelovanju koje imaju na ljudski organizam: patogene, oportunističke i nepatogene. Unatoč očitoj važnosti ovog utilitarističkog pristupa, njihova se taksonomija još uvijek temelji na načelima zajedničkim svim oblicima života. Za
Kako bi se olakšala dijagnoza i donošenje odluka o liječenju i prognozi bolesti, predloženi su identifikacijski ključevi. Mikroorganizmi grupirani na ovaj način nisu uvijek filogenetski povezani, ali su navedeni zajedno jer imaju nekoliko lako prepoznatljivih sličnih svojstava. Razvijen je niz dostupnih i brzih testova koji omogućuju, barem općenito, identifikaciju mikroorganizama izoliranih iz pacijenta. Što se tiče bakterija, najrašireniji su pristupi sistematizaciji koje je predložio američki bakteriolog David Bergey, koji uzimaju u obzir jednu ili više najkarakterističnijih značajki. "Burgeejeva bakterijska determinanta" - tipičan primjer umjetne taksonomije. Prema njegovim načelima, lako identificirana svojstva su
osnova za spajanje bakterija u velike skupine.

Rod i iznad.

Nazivi taksona ranga roda i višeg su uninominalni (unitarni), tj. označeni jednom riječju, npr. Herpesviridae (obitelj herpesvirusa).

Nazivi vrsta su binomni (binarni), odnosno označavaju se s dvije riječi - imenom roda i imenom vrste. Na primjer, Escherichia coli (Escherichia coli). Druga riječ binarnog naziva vrste, uzeta sama, nema status u nomenklaturi i ne može se koristiti za znanstveno označavanje mikroorganizma. Iznimka su virusi čiji nazivi vrsta nisu binarni, odnosno sadrže samo naziv vrste (primjerice, virus bjesnoće).

Infraspecifične svojte.

Taksonomija bakterija također uključuje intraspecifične svojte, čija imena ne poštuju pravila Međunarodnog kodeksa nomenklature bakterija.

Podvrsta.

Nazivi podvrsta su trinominalni (trojni); za njihovo označavanje koristi se riječ podvrsta ( podvrsta ) iza imena vrste, na primjer Klebsiellapneumoniaesubsp.ozenae (ozena štapić, gdje ozenae – naziv podvrste).

Opcija.

Različiti mehanizmi varijabilnosti bakterija dovode do stanovite nestabilnosti svojstava čija ukupnost određuje pojedinu vrstu. Stoga se u taksonomiji bakterija ovaj koncept široko koristi "opcija" . Postoje morfološke, biološke, biokemijske, serološke i mnoge druge mogućnosti. U medicinskoj bakteriologiji obično se razlikuju serološke varijante (serovari), varijante otporne na antibiotike (rezistencije), bakteriofage (fagevari), kao i varijante koje se razlikuju po biokemijskim (kemovari), biološkim ili kulturalnim karakteristikama (biovari).

Procijedite i klonirajte.

U mikrobiologiji se također koriste specijalizirani pojmovi - “ naprezanje "I" klon ».

naprezanje[s njemačkog stabljika – pojaviti se] je kultura mikroorganizama izoliranih iz određenog izvora (organizam ili objekt okoliša).

Klon[s grčkog klon – naslojavanje] je kultura mikroorganizama dobivena iz jedne matične stanice.

Viroidi.

Viroidi[iz virus i grčki ejdos – sličnost] – male su kružne jednolančane superzamotane molekule RNA (sličnu organizaciju ima i genom virusa hepatitisa D). Budući da viroidi nemaju proteinsku ovojnicu, ne pokazuju izražena imunogena svojstva i stoga se ne mogu identificirati serološkim metodama. Viroidi uzrokuju bolesti u biljkama.

Prioni.

Uključeno u kraljevstvo Vira kao neimenovani takson.

Prioni [od engl. proteinaceousinfectious (čestica ), proteinski infektivni (čestica)] – proteinski infektivni uzročnici koji dovode do razvoja smrtonosnih neuroloških bolesti (spongiformne encefalopatije). Prionski proteini identificirani su kao infektivni uzrok scrapiea kod ovaca, goveđe spongiformne encefalopatije ("kravljeg ludila"), a kod ljudi kurua, Creutzfeldt-Jakobove bolesti, Gerstmann-Sträussler-Scheinkerovog sindroma i fatalne obiteljske nesanice. Prioni se prenose inokulacijom ili prehranom ne samo između jedinki iste biološke vrste, već i između životinja različitih vrsta, uključujući između životinja i ljudi.

Patogeneza prionskih bolesti povezana je s promjenom prirode presavijanja polipeptidnog lanca, odnosno promjenom konformacije proteina. Kao rezultat toga nastaju konglomerati u obliku štapića ili vrpci veličine 25~550 × 11 nm. Ovi prionski oblici proteina otporni su na kuhanje, ultraljubičasto (UV) zračenje, 70% etanol i formaldehid te se čuvaju u tkivima fiksiranim s 10% formaldehida. Jednom kada uđu u zdravo ljudsko ili životinjsko tijelo, patološki konformeri pridonose postupnom taloženju struktura nalik amiloidu, koje također uključuju normalne proteine. PrP C .

Bakterije otporne na kiselinu.

Stanična stijenka nekih bakterija sadrži velike količine lipida i voskova, što ih čini otpornim na naknadno izbjeljivanje kiselinama, lužinama ili etanolom nakon bojenja (na primjer, vrste Mycobacterium ili Nokardija ). Takve bakterije nazivaju se kiselootpornim i teško ih je obojiti po Gramu (iako se kiselootporne bakterije smatraju Gram-pozitivnima). Za njihovo bojenje koristi se Ziehl-Neelsen metoda.

Bojenje po Gramu ili Ziehl-Neelsenu ima dijagnostičku vrijednost za bakterije koje imaju čvrstu staničnu stijenku. Nisu prikladni za bojenje mikoplazmi (nema stanične stijenke) ili spiroheta (stanična stijenka je tanka i lako se uništi tijekom bojenja). Za proučavanje potonjeg koriste se različite metode nanošenja kontrastnih podloga na njihovu površinu (na primjer, posrebrivanje).

Mobilnost.

Važna značajka razlikovanja je mobilnost. U skladu s načinom kretanja razlikuju se klizne bakterije, koje se kreću valovitom kontrakcijom tijela, i plutajuće bakterije, čije kretanje osiguravaju flagele ili cilije.

Sposobnost stvaranja spora.

Za klasifikaciju nekih bakterija uzimaju se u obzir njihova sposobnost stvaranja spora, veličina spora i njihov položaj u stanici.

Fiziološka aktivnost.

Fiziološka aktivnost jednako je važna značajka razlikovanja. Bakterije se dijele prema načinu prehrane, vrsti proizvodnje energije (disanje, fermentacija, fotosinteza), u odnosu na pH, označavajući granice postojanosti i optimalnog rasta itd. Najvažniji kriterij je odnos prema kisiku.

Aerobik bakterije koriste molekularni O2 kao konačni akceptor elektrona tijekom disanja. Većina bakterija posjeduje membranski vezanu citokrom C oksidazu, koja ima vodeću ulogu u lancu prijenosa elektrona. Za identifikaciju enzima koristi se test oksidaze, koji se temelji na sposobnosti bezbojne tvari NN -dimetil- str -fenilendiamin redukcijom dobiva grimiznu boju.

Anaerobni bakterije ne iskorištavaju molekularni O2 kao konačni akceptor elektrona. Takve bakterije dobivaju energiju ili kroz fermentaciju, gdje su konačni akceptori elektrona organski spojevi, ili kroz anaerobno disanje, koristeći akceptor elektrona koji nije kisik (na primjer, NO 3 ¯, SO 4 2- ili Fe 3+).

Neobavezno bakterije mogu dobiti energiju disanjem ili fermentacijom, ovisno o prisutnosti ili odsutnosti kisika u okolišu.

Biokemijska svojstva.

Da bi se razlikovale bakterije, proučava se njihova sposobnost fermentacije ugljikohidrata, stvaranja raznih produkata (sumporovodik, indol) ili hidrolize proteina.

Antigenska svojstva.

Antigenska svojstva različitih bakterija su specifična i povezana su sa strukturnim značajkama staničnih struktura, koje posebni antiserumi prepoznaju kao antigene determinante. Tipizacija bakterija prema antigenskoj strukturi provodi se u reakciji aglutinacije (RA), miješanjem kapi antiseruma s kapljicom bakterijske suspenzije. Uz pozitivnu reakciju, pojedinačne agregirane grudice pojavljuju se u prvobitno homogenoj bakterijskoj suspenziji. Razlikuju se sljedeće vrste hipertenzije:

specifičan za rod , otkriven u svim predstavnicima određenog roda, uključujući pojedinačne sojeve;

specifičan za vrstu , otkriven u pojedinim vrstama i sojevima mikroorganizama;

serovar- (soj-) specifičan , otkriven u predstavnicima različitih podskupina (sojeva) unutar određene vrste.

Kemijski sastav.

Važna klasifikacijska značajka je ukupni kemijski sastav bakterijskih stanica. Obično se određuje sadržaj i sastav šećera, lipida i aminokiselina u staničnoj stijenci.

Genetski odnos.

Za filogenetsku klasifikaciju bakterija najbolji i najinformativniji pokazatelj je genetska srodnost. Pri sistematizaciji bakterija na temelju genetske srodnosti uzimaju se u obzir brojni pokazatelji.

Sposobnost razmjene genetskih informacija (na primjer, u procesu transformacije ili konjugacije), moguća samo između organizama istog roda ili vrste.

Sastav baza DNA (omjer gvanin-citozin:adenin-timin).

Sličnost nukleinskih kiselina otkrivena hibridizacijom.

Kodeks imena gljiva.

Kodeks imena gljiva sadrži odredbe koje omogućuju dodjeljivanje zasebnih naziva savršenim (spolnim ili marsupijalnim) i nesavršenim (aseksualnim ili konidijalnim) stadijima. Mnoge gljive imaju poznate nespolne faze ( anamorfi ) i spolni stadiji su nepoznati ( teleomorfi ). Stoga kod omogućuje da se različitim fazama (ako postoje) daju različita imena. Na primjer, spolni oblici gljivica kvasca Cryptococcus neoformans serovari A I D sistematizirati kako Filobasidiellaneoformansvar. neoformansi ili kako Cryptococcus neoformansvar. neoformansi . Teleomorfizerovar U I S- Kako Filobasidiellaneoformansvar. bacilispora ili kako Cryptococcus neoformansvar. gatti .

Predavanje br.2.

SISTEMATIKA I NOMENKLATURA.

Od primarne je važnosti, naravno, pitanje pripada li raznolikost oblika postojanja oko nas živoj ili neživoj materiji. S razvojem biologije općenito, a posebno mikrobiološke znanosti, te otkrićem dosad nepoznatih oblika života, postavljeni su neki utvrđeni kriteriji koji razlikuju živu tvar. To uključuje:

1. Sposobnost rasta i razmnožavanja;

2. Posjedovanje nasljednosti i varijabilnosti;

3. Podložnost evoluciji (progresivna i regresivna);

4. Prilagodljivost.

Sve postojeće klasifikacije oblika života iznimno su raznolike i niti jedna nije potpuna, sveobuhvatna i univerzalno prihvaćena.

Prema novoj najvišoj razini u klasifikacijskoj hijerarhiji razlikuju se stanični oblici života 3 domene(ili " carstva»): « Bakterije », « Arheje "I" Eukarija »:

domena" Bakterije» - prokarioti, predstavljeni pravim bakterijama ( eubakterije );

domena" Arheje» - zastupljeni prokarioti arhebakterije ;

domena" Eukarija» - eukarioti, čije stanice imaju jezgru s jezgricom i nukleolom, a citoplazma se sastoji od visoko organiziranih organela - mitohondrija, Golgijevog aparata itd. Domena " Eukarija »uključuje: kraljevstvo gljive (gljive); životinjsko carstvo Animalia (uključuje protozoe - potkraljevstvo Protozoa ); carstvo biljaka Plantae .

Taksonomija živih organizama jedan je od najtežih problema u biologiji. Sistematika koncentrira sva glavna dostignuća znanosti - što su specifičnija, to je klasifikacija točnija. Svaka klasifikacija živih organizama ima za cilj pokazati stupanj sličnosti i očekivani evolucijski odnos (istodobno, više kategorije su prostrane i široke, a niže specifične i ograničene). Načela klasifikacije proučava poseban dio taksonomije - taksonomija [s grčkog taksi – mjesto, redoslijed, + nomos - zakon]. Unutar pojedine taksonomske kategorije postoje svojte - skupine organizama ujedinjenih određenim homogenim svojstvima.

Sve postojeće klasifikacije oblika života vrlo su heterogene, niti jedna nije potpuna, sveobuhvatna i univerzalno prihvaćena. Jasne granice biljnog svijeta i životinjskog svijeta srušile su se nakon otkrića mikroorganizama.

Za treće carstvo živih bića Ernst Heckel (1866.) predložio je skupno ime jednoćelijski organizam [s grčkog protistos - prvi]. Svi se odlikuju jednostavnijom strukturom stanica od životinja i biljaka. Viši protisti (gljive, alge i protozoe) – eukarioti [s grčkog eu- – dobar, solidan + karion – jezgra] – imaju morfološki odvojenu jezgru i mitotski se dijele, što nalikuje biljnim i životinjskim stanicama. Jednostavnije organiziranu skupinu čine prokarioti [s grčkog pro- prethodni + karion – jezgra] – bakterije i modrozelene alge, čije stanice nemaju membranu oko tvari jezgre. Kasnije su predstavnici mikrokozmosa nadopunjeni nestaničnim oblicima života - virusima, plazmidima, viroidima itd.

Načela klasifikacije mikroorganizama.

Pogled – skup jedinki s istim fenotipom, koje proizvode plodno potomstvo i žive na određenom području.

Metodička izrada lekcije

Tema: Klasifikacija i osnove morfologije mikroorganizama

Okvirni sadržaj predavanja:

1. Klasifikacija mikroorganizama.

2. Bakterije.

3. Građa bakterijske stanice.

4. Mikoplazme, spirohete, rikecije, aktinomicete.

5. Kratke karakteristike virusa

6. Praživotinje. Kratak opis glavnih predstavnika.

Klasifikacija mikroorganizama

Mikroorganizmi uključuju protozoe, spirohete, rikecije, gljivice, bakterije i viruse. Njihova vrijednost se mjeri u mikronima (mikrometrima).

Prvi pokušaj klasifikacije mikroorganizama napravio je C. Linnaeus u 18. stoljeću. Temeljio se na morfološkim karakteristikama. Podijelio je sve mikroorganizme na sljedeći način:

1. Prokarioti – bakterije i virusi;

2. Eukarioti – gljive i protozoe.

Osim toga, predložio je binarni sustav, koji se sastoji od dvostrukog naziva za mikroorganizme na latinskom. Na primjer:

Staphylococcus aureus – zlatni stafilokok;

Eshtrihia coli - Escherichia coli

Prije nego što prijeđemo na modernu klasifikaciju, definirajmo neke pojmove:

Eukarioti– mikroorganizmi koji imaju formiranu jezgru i kromosome.

Prokarioti- jednostanični organizmi koji nemaju formiranu jezgru, već imaju jedan lanac DNA.

Gram+- to su mikroorganizmi koji u svojoj staničnoj stijenci sadrže sol Mg RNA, koja, kada se boji, tvori kompleks s bojom. Ovaj kompleks se ne uništava kada je izložen alkoholu i mikrobi postaju ljubičasti.

Gram- To su mikroorganizmi koji nemaju Mg sol RNA, kompleks se ne stvara, a boja se ispire alkoholom. Mikrobi postaju ružičasti.

Godine 1980. usvojena je međunarodna klasifikacija koju je predložio američki znanstvenik Bergi. Predložio je da unutar vrste postoje varijante koje se međusobno razlikuju.

- morfovarijante– razlikuju se morfologijom;

- biovarijante– razlikuju se po biološkim svojstvima;

- kemovarijante– razlikuju se enzimskom aktivnošću;

- serovari– razlikuju se po antigenskoj strukturi;

- varijante faga– razlikuju se po osjetljivosti na fage.

Također, Bergeyeva klasifikacija temelji se na građi stanične stijenke, na temelju koje se bakterije dijele u četiri sekcije:

1. Gracilicutes – s tankom staničnom stijenkom, Gr- (spirohete, spirile, razne bakterije, rikecije)

2. Fermikuti – s debelom staničnom stijenkom, Gr+ (kuglaste bakterije, aktinomicete, mikobakterije)

3. Tenericut – bez krute stijenke (mikoplazma)

4. Mendosicuta – arhibakterije, predstavnici drevnih oblika života, među kojima nema uzročnika zaraznih bolesti.