Классификация: Тип: Actinobacteria Класс: Actinobacteria Роды: - Actinomyces ( A.bovis ) - Nocardia ( N.asteroides ) Медицинское значение -вызывают актиномикоз (в пораженных тканях образуют переплетения гиф – друзы, которые в центре кальцинируются) и нокардиоз
Морфология: имеют вид палочек или нитей ( гиф), которые переплетаясь образуют мицелий (субстратный и воздушный), на концах воздушного мицелия располагаются спороносцы (орган плодоношения), несущие 1 или несколько спор, жгутиков не имеют, истинных спор и капсул не образуют.
Отличие от бактерий - в составе пептидогликана клеточной стенки имеют: арабинозу, галактозу, ксилозу, мадурозу.
Классификация Тип: Spirochaetes Класс: Spirochaetes Роды: Treponema (T. palliudum ) Leptospira L. interrogans ) Borrelia (B. reccurrentis ) 1 — протоплазматический цилиндр; 2 — наружный чехол; 3 — аксиальные фибриллы; 4 — блефаропласт = место прикрепления аксиальных фибрилл; 5 — пептидогликановый сл ой клеточной стенки; 6 — ЦПМ.
Особенности ультраструктуры В периплазматическом пространстве клеточной стенки вдоль всего тела бактерий проходит осевая нить (аксиальная нить или фибрилла), которая крепится к блефаропластам, Осевая нить состоит (аналогично жгутику) из сократительного белка флагеллина и служит органоидом движения. Поэтому спирохеты двигаются благодаря сокращению всего тела. 1 — протоплазматический цилиндр; 2 — наружный чехол; 3 — аксиальные фибриллы; 4 — блефаропласт = место прикрепления аксиальных фибрилл; 5 — пептидогликановый сл ой клеточной стенки; 6 — ЦПМ.
Treponema Borrelia Leptospira Форма штопорообразная Неправильно изогнутая Сигмовидная, С- или Z -образная Количество и характер завитков 8-12 завитков одинаковой амплитуды амплитуда и количество завитков не постоянны первичные завитки (около 20) -практически не видны, а вторичные («крючья») – 2 -направлены в одну или в разные стороны Количество фибрилл 3-4 7-20 2 Характер движения Плавное, сгибательно-поступательное Толчкообразное, сгибательно-поступательное Очень активное, вращательное Окраска по Романовскому-Гимзе Бледно-розовая Сине-фиолетовая Розово-сиреневая, но чаще изучают в темном поле зрения по вращательному движению
Трепонемы Боррелии Лептоспиры
Классификация: Тип : Proteobacteria Класс: Alphaproteobacteria Род: Rickettsia ( R.prowazekii ) Ультраструктура: типичная структура грамотрицательных бактерий, у некоторых видов есть наружная мембрана, - жгутиков, спор, капсул нет.
Морфология – коккобактерии Принципиальное отличие от других прокариот - облигатные внутриклеточные паразиты Локализация в клетке-хозяине - диффузно в цитоплазме и/или ядре
Тип: Chlamydia е Класс: Chlamydiae Род: Chlamydia (С. psittaci, C. trachomatis, C. pneumoniae ) Ультраструктура – типичная для грамотрицательных бактерий
Морфология : В не клеток – элементарные тельца = спороподобные сферические клетки (являются инфекционной формой), В клетках – ретикулярные тельца = делящиеся формы, образуют микроколонии в клетках. Принципиальное отличие от других прокариот - облигатные внутриклеточные паразиты.
В виде цитоплазматических включений (микроколоний, окруженных общей оболочкой)
Тип : Firmicutes Класс: Mollicutes Роды: Mycoplasma ( M.pneumoniae ) Ureaplasma ( U.urealiticum )
Полиморфные микроорганизмы, Покрыты трехслойной эластичной мембраной, В ЦПМ содержатся стерины, снаружи расположен капсулоподобный слой, Ж гутиков не имеют, спор не образуют, Очень сильно отличаются по структуре ДНК Принципиальные отличия от других прокариот: Нет КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ → нет определенной формы,
Надцарство : эукариот Царство: Mycota или Fungi Отделы : Myxomycota ( грибы-слизневики ) Eumycota (настоящие грибы), Классы : Chytridiomycetes – фикомицеты Hyphochytridiomycetes – фикомицеты Oomycetes – фикомицеты Zygomycetes – фикомицеты Ascomycetes – эумицеты Basidiomycetes – эумицеты Deuteromycetes – эумицеты
несептированные = низшие грибы – фикомицеты, септированные = высшие грибы – эумицеты.
половой ( совершенные грибы ) – все, кроме дейтеромицетов, бесполый ( несовершенные грибы ) – дейтеромицеты.
сборная группа разных видов грибов: не имеющих полового процесса размножающихся вегетативно, с помощью спор.
клеточная стенка полисахариды преимущественно – хитин (но с низким содержанием азота, в отличие от клеток членистоногих) глюканы Маннаны цитоплазматическая мембрана стероиды эргостерин зимэстерол
ядро диаметром от 2 до 12 мкм окружено ядерной оболочкой Цитоплазма, в которой располагаются Вакуоли, Микротрубочки, Эндоплазматическая сеть, Митохондрии, производные аппарата Гольджи (только у грибов!): - сегресомы = вакуолеподобные структуры, ограничивают поступление в клетку гидрофобных веществ, - хитосомы – содержат фермент хитинсинтетазу, необходимый для синтеза хитина
Гифальный = мицелиальный (плесневой) – многоклеточные организмы, дрожжевой – одноклеточные организмы.
= ф еномен морфологического полиморфизма, когда один и тот же вид может быть: как мицелиальным (плесневым), так и дрожжеподобным. = феномен может быть проявлением, н-р, адаптации гриба к изменившимся условиям внешней среды: - при выделении от больного – дрожжевая форма, - при росте на питательных средах – мицелиальная.
структурная вегетирующая единица = гифа – разветвлённая микроскопическая нить переплетаясь гифы образуют мицелий ( способность его образовывать – отличие настоящих грибов от грибов-слизевиков )
субстратный (вегетативный) – врастает в питательный субстрат, воздушный (репродуктивный): – формирует споры, споры развиваются в специализированных структурах – спорофорах, находящихся на специализированных гифах воздушного мицелия, различают эндо- и экзоспоры.
Гифа воздушного мицелия = спорангиофора, Эндоспоры развиваются в терминально увеличенном конце гифы – спорангии, гифа, несущая спорангии – спорангиеносец. Mucor
Гифа воздушного мицелия, несущая экзоспоры =спорофора = конидиофора, Экзоспоры располагаются на поверхности спорофоры (= конидии ), Г ифа, несущая конидии = конидиеносец : микроконидии – одноклеточные, макроконидии – многоклеточные.
Род Aspergillus конидиефоры заканчиваются терминальными пузырьками (головками), в которые врастают бутылкообразные конидии.
Род Penicillium Конидееносец многоклеточный, На конце формируется кисточка От нее отходят конидии артроконидии – формируются при фрагментации конидиофора.
Сферические или овоидные клетки от 3 до 15 мкм в диаметре Делятся почкованием Candida albicans в поражённой ткани
Образуют псевдогифы (псевдомицелий) – цепочки удлиненных клеток На концах псевдогиф располагаются хламидоспоры = крупные покоящиеся споры с двухслойной оболочкой На перетяжках псевдомицелия располагаются бластоспоры =клетки почки, которые трансформируются в псевдогифы
Царство: Animalia Подцарство: Protozoa Типы: Sarcomastigophora е Apicomplexa Ciliophora Microspora Trichomonas
Одноклеточные микроорганизмы По структуре близки к клеткам животных Большинство – гетеротрофный тип метаболизма Клетки покрыты плотной оболочкой – пелликулой Многие подвижны временные псевдоподии постоянные органеллы: жгутики реснички М еханизм питания: фагоцитоз (просто организованные) специальные структуры для поглощения пищи (более сложно организованные простейшие) Механизм выделения - эндоцитоз Дыхание – всей поверхностью клетки В неблагоприятных условиях образуют цисты
Одноклеточные микроорганизмы По структуре близки к клеткам животных Большинство – гетеротрофный тип метаболизма Клетки покрыты плотной оболочкой – пелликулой Многие подвижны временные псевдоподии постоянные органеллы: жгутики реснички М еханизм питания: фагоцитоз (просто организованные) специальные структуры для поглощения пищи (более сложно организованные простейшие) Механизм выделения - эндоцитоз Дыхание – всей поверхностью клетки В неблагоприятных условиях образуют цисты
Автотрофы (лат. autos – сам, trophe – питание) - синтезируют все углеродсодержащие компоненты клетки из СО 2 Гетеротрофы (лат. heteros – другой) - используют готовые органические углеродсодержащие соединения: гексозы (глюкоза), многоатомные спирты, углеводороды, органические кислоты, аминокислоты и др.: из окружающей среды – сапрофиты живой клетки – паразиты: облигатные = только живой клетки: риккетсии хламидии факультативные = наряду с органическими соединениями окружающей среды – ( большинствово патогенных бактерий)
Фототрофы (фотосинтезирующие) - используют солнечную энергию, например: зеленые или пурпурные бактерии Хемотрофы ( хемосинтезирующие ) - получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций, например: серобактерии, железобактерии, нитрифицирующие бактерии и др.
Литотрофы (греч. litos – камень) - хемотрофные организмы, которые используют неорганические соединения: Н 2, H 2 S, СН 3 и др. Органотрофы - хемотрофные организмы, которые используют органические соединения: сахара, оксикислоты, многоатомные спирты
Прототрофы - усваивают азот из атмосферы, солей аммония, нитратов, нитритов, глюкозы; способны сами синтезировать все компоненты клетки Ауксотрофы - усваивают готовые азотсодержащие вещества из окружающей среды или организма хозяина; -теряют способность к синтезу какого-либо в-ва и требуют его наличия в среде культивирования В-во наз-ся фактор роста
Аминокислоты Лейцин, тирозин необходимы для клостридий ; лейцин, аргинин – для с трептококка Пуриновые и пиримидиновые основания Аденин, гуанин, цитозин, урацил, тимин - для стрептококков Липиды Жирные кислоты – для стрептококков, холестерин – для микоплазм Витамины Никотиновая кислота или ее амид – для шигелл и коринебактерий дифтерии Тиамин (В 1 ) - для стафилококка, пневмококка, бруцелл Пантотеновая кислота – для клостридий столбняка, некоторых видов стрептококков Железопорфирины Гемы – для гемофилов и микобактерий туберкулеза
Без затраты энергии ( диффузия ) простая облегченная С затратой энергии активный транспорт = без химической модификации переносимых молекул транслокация химических групп = с химической модификацией переносимых молекул п е р м е а з ы
или энергетический обмен веществ = цепь последовательных окислительно-восстановительных реакций, сопровождающихся переносом электронов от окисляющей системы к восстанавливающей и катализируемых строго специфичными ферментными системами.
1. Облигатные аэробы 2. Облигатные анаэробы 3. Факультативные анаэробы Среди них выделяют : А) Микроаэрофилы Б) Капнеические
Не развиваются без доступа кислорода, Используют энергию, освобождающуюся при реакциях окисления, протекающих с поглощением свободного молекулярного кислорода. Растут на поверхности питательных сред. Например: холерный вибрион, возбудители сибирской язвы и туберкулеза
Кислород для них – яд! Они осуществляют ферментативное расщепление углеводов в анаэробных условиях – брожение. Растут на дне или в толще плотной питательной среды. Например: клостридии столбняка, ботулизма, газовой анаэробной инфекции
р астут как при доступе кислорода, так и при его отсутствии. Используют энергию как от окислительных реакций, так и от брожения. Например: эшерихии, сальмонеллы, стафилококки Среди них выделяют : А) Микроаэрофилы - хорошо растут при пониженном содержании кислорода. Например : молочнокислые бактерии Б) Капнеические - требуют повышенной концентрации СО 2. Например: бычий тип бруцелл, бифидумбактерии
Метод культивирования Микроорганизмы In vivo : Культура клеток Птичий эмбрион Организм животного Облигатные паразиты: Риккетсии Хламидии Вирусы In vitro: Искусственные питательные среды Почти все патогенные бактерии
1.Питательные потребности простые – растут на универсальных питательных средах сложные – растут на специальных питательных средах 2.Температура культивирования ≈ 37°С – мезофилы ( бол-во патогенных бактерий) 6 – 20°С – психрофилы (возбудители чумы и лептоспироза), 50 – 60°С – термофилы (актиномицеты, спороносные бациллы).
3. Реакция среды ( рН ) кислая – ацидофилы ( рН = 4,0-6,0) нейтральная – большинство патогенных бактерий щелочная – алкалифилы ( для холерного вибриона рН = 7,8-8,6) 4.Условия аэрации не принимают во внимание – факультативные анаэробы ↓ О 2 – микроаэрофилы ↑ СО 2 – капнофилы без доступа воздуха – анаэробы с обязательным доступом воздуха – облигатные аэробы
5. Длительность культивирования - зависит от времени генерации, - для большинства бактерий составляет 24-48 ч; некоторые растут дольше: - бактерии коклюша – 2-5 сут, - микробактерии туберкулеза – 3-4 нед. 6. Освещение - например, микобактерии.
А) должны содержать воду, т к все процессы осуществляются в воде Б) должны содержать органический источник углерода и энергии : - органические соединения: углеводы (Глюкоза!) аминокислоты, органические кислоты, липиды, - пептон- продукт неполного гидролиза белков, состоит из поли-, олиго- дипептидов,
В) должна содержать: - источники азота – пептон и соли аммония, - серы - сульфаты, - фосфора - фосфаты, - микроэлементы = ионы кальция, магния, магранца, железа – соли (фосфаты) Г) должна обладать буферными свойствами = фосфатный буфер или фосфатный буфер + карбонат кальция Д) должна быть изотонической – 0,87% хлорид натрия
По происхождению: Естественные – натуральные продукты животного, растительного или микробного происхождения (молоко, сыворотка, кровь, картофель, морковь), Синтетические – химически чистые соединения в строго определенных концентрациях = минимальные среды (основа: минеральные соли и глюкоза), Полусинтетические – минимальные среды, к которым добавлен пептон и дрожжевой экстракт
По сложности изготовления: Простые – выпускаются промышленностью в сухом виде; основу их составляют пептоны – продукты ферментативного или кислотного гидролиза белков животных и рыбы (питательный бульон, питательный агар ), Сложные - готовятся на основе простых: добавляют 1% сахара, 10-20% сыворотки крови или 5-10% крови (кровяной агар, сахарно-сывороточный агар )
По консистенции Жидкие – мясной или рыбный бульон на дистиллированной воде (Питательный бульон), Плотные – готовятся на основе жидких, добавляют 1,5% агар-агара (полисахарид, получ-й из морских водорослей), силикагеля или 10-15% желатины (Питательный агар ) Полужидкие – готовят на основе жидких, но агар-агара или силикагеля добавляют 0,7%, а желатины – 5-7,5%
По назначению Консервирующие – применяются для предотвращения отмирания бактерий в патологическом материале ( Глицериново-солевая смесь), Основные – применяются для культивирования большинства бактерий ( Питательные бульон и агар ), Элективные – обеспечивают оптимальные условия для выращивания одного вида бактерий ( Желточно-солевой бульон для стафилококка, желчный бульон для сальмонелл), Дифференциально-диагностические – применяются для изучения биохимических свойств при идентификации бактерий (Среды Гисса, Ресселя, Эндо)
Методы выделения чистых культур аэробов
1. Механическое разобщение клеток : а) метод Коха : готовят десятикратные разведения материала в хлориде натрия, из каждого разведения 1 петлю вносят в пробирку с агаром (40 0 ) и выливают его в чашку Петри; б) метод Дригальского : 1 петлю материала наносят на поверхность агара в чашку Петри и растирают шпателем, затем, не прожигая его, растирают по поверхности агара второй, а затем третьей чашки и т.д ;
1. Механическое разобщение клеток : в) механическое разобщение петлей ; г) количественный метод Голда : 1 мл жидкого или 1 г твердого материала вносят в 9 мл NaCl, затем 1 петлю материала наносят на чашку = делают 40 штрихов (сектор А), задевая штрихи сектора А, проводят 4 штриха (1-й сектор), аналогично засевают 2-й и 3-й секторы
2. Предварительная обработка материала с помощью физических или химических факторов. Например: 1) неспорообразующие бактерии уничтожают прогреванием при 80 0 С 20 мин, споры при этом сохраняются; 2) для выделения микобактерий материал обрабатывают кислотой, при этом сопутствующая флора погибает
3. Избирательное подавление сопутствующих бактерий физическими или химическими факторами во время инкубации посевов. Например: для выделений иерсиний чумы посевы инкубируют при Т=5 0 4. Заражение чувствительных животных = для выделения возбудителя чумы из трупов грызунов 5. Использование биологических свойств бактерий. Например: метод Шукевича для выделения протея (ползучий рост).
