Bakterijos – didžiulis ir iki galo nepažintas pasaulis, kuris žmogų supa visur. Jie yra tie, kurie turi savo struktūrą ir atlieka savo veiklą įvairios funkcijos. Sprendžiant iš turimų nuotraukų, bakterijų dariniai gali suformuoti kolonijas, būti įvairių formų. Daugelis žmonių mano, kad jie yra patogenai. įvairių ligų kaip virusai, ir iš jų jokios naudos. Tačiau tai klaidinga nuomonė, nes egzistuoja vadinamosios gyvosios bakterijos, o jų pavadinimai banalūs ir atpažįstami.
Žarnyno mikrofloroje esančių organizmų pavadinimai
Be maiste randamų bakterijų, yra vienaląsčių, kurios beveik niekada nepalieka iš žmogaus žarnyno, kategorija. Jei pažvelgsite į jų nuotraukas, darytas pagal elektroninis mikroskopas, galite pamatyti chaotiškai išdėstytas grandines ir atskiras įvairių formų ląsteles.
Mokslininkai išskiria dvi plačias kategorijas, kurių kiekviena susideda iš kelių padermių ir rūšių. Tai yra gyvos žarnyno bakterijos - jų pavadinimai rusiškai skamba kaip „bifidobacterium“ ir „lactobacillus“. Su padidinimu darytoje nuotraukoje galite susipažinti su šiais skrandžio ir žarnyno gyventojais iš arčiau.
- bulgarų lazda;
- lactobacilli casei;
- streptococcus thermophilus;
- Leuconostok lactis;
- acidophilus bacila.
IN atskira grupė mokslininkai išskiria laktobacilas, vadinamas reuteri, kurios yra neatsiejama žinduolių, įskaitant žmones, virškinimo trakto dalis. Jie identifikuojami su laktobacilomis. Padidintoje nuotraukoje po mikroskopu galite pamatyti įdomių formų su žvyneliais, kurios beveik niekada nebūna ramybės.
Bifidobakterijos skirstomos į šias rūšis:
- angulatum;
- animalis;
- bifidum;
- longum;
- asteroidas;
- subtilus;
- magnum.
Iš viso išskiriami apie 35 šios kategorijos gyvų bakterijų veislių pavadinimai. Minėti produktai dažniausiai naudojami gaminant fermentuotus pieno produktus suaugusiems ir vaikams.
Gyvuliai ir bifidum nusipelno ypatingo dėmesio. Pirmasis mikroorganizmas turi keletą padermių, nuotraukoje matosi jų forma – lazdelės formos, šiek tiek išlenkta. Antrosios bakterijos yra galingi antagonistai, galintys slopinti vaistų aktyvumą.
Probiotikai: savybės ir poveikis organizmui
Gyvos bakterijos yra plati kategorija, o viena iš jų veislių vadinama probiotikais. Kai kuriais atvejais probiotikai yra daugelio pieno rūgšties produktų, jogurtų, prisotintų šiais mikroorganizmais, pavadinimas. Kad gyvi mikrobai išlaikytų savo savybes, jiems reikia rūgštinė aplinka. Vienaląsčiai dariniai, kuriuos galite geriau pažinti nuotraukoje, yra identiški daugeliui natūralių naujakurių žmogaus skrandyje.
Ir tai toli gražu visas sąrašas ką gali pasiūlyti šiuolaikinė farmacijos pramonė. Paprastai tai yra vaistai, nes jie turi terapinis poveikis ant žmogaus kūno, normalizuoja mikroflorą ir stiprina Imuninė sistema. Tuo pačiu metu, jei tokie preparatai tiriami mikroskopu, nuotraukoje galima pamatyti lazdelės formos ir ovalo formos organizmus. Ląstelės yra būsenos nuolatinis judėjimas, vyraujanti dauguma jų turi žvynelius laisvai judėti skystoje terpėje.
Visi vaistai su bakterijomis turi apvalkalą, kad mikroorganizmai nepradėtų savo gyvybinės veiklos, kol nepatenka į žarnyną. Jis nekenksmingas sveikatai ir greitai ištirpsta, suskaidydamas į molekules. Renkantis šiuos vaistus Ypatingas dėmesys reikia atkreipti dėmesį į kontraindikacijas. Kai kurių aktyvių bakterijų neturėtų vartoti nėščios moterys ar žindymo laikotarpiu, alergiškosios. Dozės taip pat nerekomenduojama viršyti: milijonai mikrobų gyvena skrandyje ir gali konfliktuoti su „naujokais“.
Papildoma gyvų bakterijų apimtis
Visi privačių sklypų savininkai susiduria su šiukšliadėžės užsikimšimo problema. Anksčiau jai valyti ir nemaloniems kvapams naikinti buvo naudojamas baliklis. tikrai, Blogas kvapas dingo, bet jo vietoje tvirtai įsitaisė stipresnė chloro dvasia.
Neseniai naudotas biologinis metodas išvalyti latakus – gyvos bakterijos. Medžiagoje taip pat yra fermentų (lipazės, celiuliozės) ir kt. veikliosios medžiagos. Jie nekelia jokios žalos žmonių sveikatai, nėra kenksmingų garų. Maži mobilūs prokariotiniai organizmai atlieka tik savo funkciją – skaido organines medžiagas, sumažindami jos tūrį. Septike bus daug mažiau patogeninių bacilų ir mikroorganizmų, o aikštelėje esančių žmonių nepersekios nemalonus kvapas.
Gyvos bakterijos yra naudos tiek žmogaus organizmui, tiek jo gyvybei sandėlis. Jų kaina nedidelė (netgi gatavų gaminių) ir įvertinkite toliau Asmeninė patirtis veiksmingumas gali būti pasiektas per kelias valandas.
Tiesa, bakterijos), mikroorganizmai, turintys prokariotinio tipo ląstelių struktūrą: jų genetinis aparatas nėra uždarytas membrana izoliuotame ląstelės branduolyje.
Ląstelių dydžiai ir formos. Dauguma bakterijų yra vienaląsčiai organizmai 0,2-10,0 µm dydžio. Tarp bakterijų taip pat yra „nykštukų“, vadinamųjų nanobakterijų (apie 0,05 mikronų) ir „milžinų“, pavyzdžiui, Achromatium ir Macromonas genčių bakterijos (ilgis iki 100 mikronų), gyvenančios žarnyno žarnyne. chirurginė žuvis Epulopiscium fishelsoni (ilgis iki 600 mikronų) ir išskirta iš pakrantės jūros vandenys Namibija ir Čilė Thiomargarita namibiensis (iki 800 µm). Dažniau bakterijų ląstelė yra lazdelės, sferinės (kokiai) arba vingiuotos (vibrios, spirilės ir spirochetos) formos. Aptiktos rūšys su trikampėmis, kvadratinėmis, žvaigždinėmis ir plokščiomis (lėkštės formos) ląstelėmis. Kai kuriose bakterijose yra citoplazminių ataugų – protezų. Bakterijos gali būti pavienės, sudaryti poras, trumpas ir ilgas grandines, grupes, 4, 8 ar daugiau ląstelių paketus (sarcinus), rozetes, tinklus ir grybieną (aktinomicetus). Taip pat žinomas daugialąsčių formų, formuojant tiesias ir išsišakojančias trichomas (mikrokolonijas). Yra ir judrių, ir nejudrių bakterijų. Pirmieji dažniausiai juda padedami žvynelių, kartais – slankiojančiomis ląstelėmis (miksobakterijos, cianobakterijos, spirochetos ir kt.). Taip pat žinomas „šokantis“ judesys, kurio pobūdis nebuvo išaiškintas. Judrioms formoms aprašomi aktyvaus judėjimo reiškiniai, reaguojant į fizinių ar cheminių veiksnių veikimą.
Ląstelių cheminė sudėtis ir struktūra. Bakterijos ląstelėje paprastai yra 70–80% vandens. Sausose liekanose baltymai sudaro 50 % komponentų ląstelių sienelės 10-20%, RNR 10-20%, DNR 3-4% ir lipidai 10%. Tuo pačiu metu vidutiniškai anglies yra 50%, deguonies 20%, azoto 14%, vandenilio 8%, fosforo 3%, sieros ir kalio po 1%, kalcio ir magnio po 0,5% ir geležies 0,2%.
Išskyrus kelias išimtis (mikoplazmas), bakterijų ląstelės yra apsuptos ląstelės sienelės, kuri apibrėžia bakterijos formą ir atlieka mechanines bei svarbias funkcijas. fiziologines funkcijas. Jo pagrindinis komponentas yra sudėtingas biopolimeras mureinas (peptidoglikanas). Priklausomai nuo ląstelės sienelės sudėties ir struktūros, bakterijos elgiasi skirtingai, kai dažomos pagal H. K. Gramo metodą (dažymo metodą pasiūlęs danų mokslininkas), kuris buvo pagrindas skirstant bakterijas į gramteigiamas ir gramneigiamas. ir neturi ląstelės sienelės (pavyzdžiui, mikoplazmos). Pirmieji išsiskiria dideliu (iki 40 kartų) mureino kiekiu ir stora sienele; gramneigiamuose jis yra daug plonesnis ir iš išorės padengtas išorine membrana, susidedančia iš baltymų, fosfolipidų ir lipopolisacharidų ir, matyt, dalyvauja medžiagų pernešime. Daugelis paviršiuje esančių bakterijų turi gaurelių (fimbrijų, pilių) ir žvynelių, užtikrinančių jų judėjimą. Dažnai bakterijų ląstelių sieneles supa įvairaus storio gleivinės kapsulės, kurias daugiausia sudaro polisacharidai (kartais glikoproteinai arba polipeptidai). Nemažai bakterijų aptiko ir vadinamuosius S sluoksnius (iš anglų kalbos paviršius – paviršius), pamušalą išorinis paviršius ląstelių sienelės tolygiai supakuotos tinkamos formos baltymų struktūros.
Citoplazminė membrana, atskirianti citoplazmą nuo ląstelės sienelės, atlieka osmosinio ląstelės barjero funkciją, reguliuoja medžiagų pernešimą; joje vyksta kvėpavimo, azoto fiksavimo, chemosintezės procesai ir kt.. Dažnai formuojasi invaginacijos – mezosomos. Su citoplazmine membrana ir jos dariniais taip pat siejama ląstelės sienelės biosintezė, sporuliacija ir kt. Prie jo pritvirtinta vėliavėlė, genominė DNR.
Bakterijos ląstelė yra organizuota gana paprastai. Daugelio bakterijų citoplazmoje yra inkliuzų, kuriuos vaizduoja Įvairios rūšys pūslelės (pūslelės), susidariusios dėl invaginacijos citoplazminė membrana. Fototrofinėms, nitrifikuojančioms ir metaną oksiduojančioms bakterijoms būdingas išvystytas citoplazminių membranų tinklas nedalomų pūslelių pavidalu, primenančių eukariotinį chloroplasto graną. Kai kurių vandenyje gyvenančių bakterijų ląstelėse yra dujų vakuolės (aerosomos), kurios veikia kaip tankio reguliatoriai; daugelis bakterijų turi rezervinių medžiagų intarpų – polisacharidų, poli-β-hidroksibutirato, polifosfatų, sieros ir kt.. Citoplazmoje taip pat yra ribosomų (nuo 5 iki 50 tūkst.). Kai kurios bakterijos (pavyzdžiui, daugelis cianobakterijų) turi karboksizomus – kūnus, kuriuose yra fermento, dalyvaujančio CO 2 fiksavime. Kai kurių sporas formuojančių bakterijų vadinamuosiuose parasporaliniuose kūnuose yra toksino, kuris naikina vabzdžių lervas.
Bakterijos genomą (nukleoidą) vaizduoja žiedinė DNR molekulė, kuri dažnai vadinama bakterijų chromosoma. Bakterijų genomui būdingas daugelio funkciškai susijusių genų susiejimas į vadinamuosius operonus. Be to, ląstelėje gali būti ekstrachromosominių genetinių elementų – DNR plazmidžių, kuriose yra keli bakterijoms naudingi genai (įskaitant atsparumo antibiotikams genus). Jis gali egzistuoti savarankiškai arba laikinai būti įtrauktas į chromosomą. Tačiau kartais dėl mutacijų ši DNR praranda galimybę palikti chromosomą ir tampa nuolatine genomo dalimi. Naujų genų atsiradimą taip pat gali lemti genetinis perkėlimas, atsirandantis dėl vienakrypčio DNR perkėlimo iš donoro ląstelės į ląstelę recipientą (analogiškai seksualiniam procesui). Toks perkėlimas gali įvykti per tiesioginį dviejų ląstelių kontaktą (konjugacija), dalyvaujant bakteriofagams (transdukcija) arba patekus į ląstelę genus iš išorinė aplinka be tarpląstelinio kontakto. Visa tai turi didelę reikšmę bakterijų mikroevoliucijai ir naujų savybių įgijimui.
dauginimasis. Dauguma bakterijų dauginasi dalijantis į dvi dalis, rečiau pumpuruojant, o kai kurios (pavyzdžiui, aktinomicetai) – naudojant egzosporas ar grybienos fragmentus. Žinomas daugybinio dalijimosi metodas (daugelyje cianobakterijų susidaro mažos reprodukcinės ląstelės-baeocitai). Daugialąsčiai prokariotai gali daugintis atskirdami vieną ar daugiau ląstelių nuo trichomų. Kai kurioms bakterijoms būdingas sudėtingas vystymosi ciklas, kurio metu gali pakisti ląstelių morfologija ir formuotis ramybės formos: cistos, endosporos, akinetės. Miksobakterijos gali suformuoti vaisiakūnius, dažnai keistų konfigūracijų ir spalvų.
Išskirtinis bakterijų bruožas – gebėjimas greitai daugintis. Pavyzdžiui, ląstelių padvigubėjimo laikas coli (Escherichia coli) yra 20 minučių. Apskaičiuota, kad vienos ląstelės palikuonys neriboto augimo atveju jau po 48 valandų Žemės masę viršytų 150 kartų.
gyvenimo sąlygos. Bakterijos prisitaikė prie skirtingos sąlygos egzistavimas. Jie gali išsivystyti nuo -5 (ir žemesnėje) iki 113 °C temperatūroje. Tarp jų yra: psichrofilai, augantys žemesnėje nei 20 ° C temperatūroje (pavyzdžiui, Bacillus psichrophilus ribinė augimo temperatūra yra -10 ° C), mezofilai (optimalus augimas 20–40 ° C temperatūroje), termofilai (50–60 ° C). °C), ekstremalūs termofilai (70 °C) ir hipertermofilai (80 °C ir daugiau). Tam tikrų bakterijų rūšių sporos ištveria trumpalaikį kaitinimą iki 160-180 °C ir ilgalaikį vėsinimą iki -196 °C ir žemiau. Kai kurios bakterijos yra ypač atsparios jonizuojanti radiacija ir gyvena net aušinimo kontūrų vandenyje branduoliniai reaktoriai(Deinococcus radiodurans). Nemažai bakterijų (barofilų ar pjezofilų) gerai toleruoja iki 101 tūkst. kPa hidrostatinį slėgį ir tam tikrų tipų neauga, kai slėgis mažesnis nei 50 000 kPa. Tuo pačiu metu yra bakterijų, kurios negali atlaikyti net šiek tiek padidėjusio atmosferos slėgio. Dauguma bakterijų rūšių nesivysto, jei druskų (NaCl) koncentracija terpėje viršija 0,5 mol/l. Optimalios sąlygos vidutinių ir ekstremalių halofilų susidarymui stebimi terpėse, kurių NaCl koncentracija yra atitinkamai 10 ir 30 %; jie gali augti net sočiuose druskos tirpaluose.
Paprastai bakterijos teikia pirmenybę neutralioms aplinkos sąlygoms (pH apie 7,0), nors yra ir ekstremalių acidofilų, galinčių augti esant pH 0,1-0,5, ir šarminių, kurių pH yra iki 13,0.
Didžioji dauguma tirtų bakterijų yra aerobinės. Kai kurie iš jų gali augti tik esant mažai O 2 koncentracijai – iki 1,0-5,0 % (mikroaerofilai). Fakultatyviniai anaerobai auga tiek esant O 2, tiek jo nesant; jie sugeba pakeisti medžiagų apykaitą iš aerobinio kvėpavimo į fermentaciją arba anaerobinį kvėpavimą (enterobakterijos). Aerotolerantiškų anaerobų augimas neslopinamas esant nedideliam O 2 kiekiui, nes jie jo nenaudoja gyvenimo procese (pavyzdžiui, pieno rūgšties bakterijos). Griežtiems anaerobams net O 2 pėdsakai aplinkoje yra žalingi.
Daugelis bakterijų išgyvena nepalankios sąlygos aplinka, formuojant ramybės formas.
Dauguma bakterijų, kurios naudoja azoto junginius, paprastai naudoja redukuotas formas (dažniausiai amonio druskas), vienoms reikia paruoštų aminorūgščių, o kitos taip pat pasisavina oksiduotas formas (daugiausia nitratus). Nemaža dalis laisvai gyvenančių ir simbiotinių bakterijų sugeba fiksuoti molekulinį azotą (žr. straipsnį Azoto fiksacija). Fosforą, kuris yra nukleorūgščių ir kitų ląstelių junginių dalis, bakterijos gauna daugiausia iš fosfatų. Sieros, reikalingos aminorūgščių ir kai kurių fermentų kofaktorių biosintezei, šaltinis dažniausiai yra sulfatai; kai kurioms bakterijų rūšims reikia sumažintų sieros junginių.
Sistematika. Nėra oficialiai priimtos bakterijų klasifikacijos. Iš pradžių šiems tikslams buvo naudojama dirbtinė klasifikacija, pagrįsta jų morfologinių ir panašumu fiziologiniai požymiai. Tobulesnė filogenetinė (natūrali) klasifikacija sujungia susijusias formas, pagrįstas jų kilmės bendrumu. Toks požiūris tapo įmanomas pasirinkus 16S rRNR geną kaip universalų žymeklį ir atsiradus nukleotidų sekų nustatymo ir palyginimo metodams. 16S rRNR (mažojo prokariotinės ribosomos subvieneto dalis) koduojantis genas yra visuose prokariotuose ir jam būdingas aukštas laipsnis nukleotidų sekos konservatyvumas, funkcinis stabilumas.
Dažniausiai naudojama klasifikacija, paskelbta periodiniame Berji (Bergi) determinanto leidime; Taip pat žiūrėkite svetainę internete – http://141. 150.157.117:8080/prokPUB/index.htm. Pagal vieną iš esamų sistemų organizmai, bakterijos kartu su archėjomis sudaro prokariotų karalystę. Daugelis tyrinėtojų laiko juos domenu (arba superkaralyste) kartu su archejų ir eukariotų sritimis (arba superkaralystėmis). Šioje srityje didžiausi bakterijų taksonai yra šie filai: Proteobakterijos, kurios apima 5 klases ir 28 būrius; Actinobacteria (5 klasės ir 14 kategorijų) ir Firmicutes (3 klasės ir 9 kategorijų). Be to, išskiriamos žemesnio rango taksonominės kategorijos: šeimos, gentys, rūšys ir porūšiai.
Autorius šiuolaikinės idėjos, vienai rūšiai priklauso bakterijų padermės, kuriose 16S rRNR koduojančių genų nukleotidų sekos sutampa daugiau nei 97 proc., o nukleotidų sekų homologiškumas genome viršija 70 proc. Nebuvo aprašyta daugiau nei 5000 bakterijų rūšių, kurios sudaro tik nedidelę jų dalį tarp tų, kurios gyvena mūsų planetoje.
Bakterijos aktyviai dalyvauja mūsų planetos biogeocheminiuose cikluose (įskaitant daugumos cheminiai elementai). Šiuolaikinis geocheminis bakterijų aktyvumas taip pat turi pasaulinį pobūdį. Pavyzdžiui, iš 4,3 10 10 tonų (gigatonų) organinės anglies, fiksuotos fotosintezės metu Pasaulio vandenyne, apie 4,0 10 10 tonų mineralizuojasi vandens storymėje, o 70-75% iš jų yra bakterijos ir kai kurie kiti mikroorganizmai. bendra redukuotos sieros gamyba vandenynų nuosėdose siekia 4,92·10 8 tonas per metus, o tai beveik tris kartus viršija visą žmonijos naudojamų visų rūšių sieros turinčių žaliavų metinę produkciją. Pagrindinę šiltnamio efektą sukeliančių dujų dalį – metaną, patenkantį į atmosferą, sudaro bakterijos (metanogenai). Bakterijos yra pagrindinis dirvožemio formavimosi veiksnys, sulfidų ir sieros nuosėdų oksidacijos zonos, geležies ir mangano nuosėdinių uolienų susidarymas ir kt.
Kai kurios bakterijos sukelia sunki ligažmonėms, gyvūnams ir augalams. Dažnai jie daro žalą žemės ūkio produktams, sunaikina požemines pastatų dalis, vamzdynus, metalines konstrukcijas kasyklos, povandeninės struktūros ir kt. Šių bakterijų gyvybinės veiklos ypatybių tyrimas leidžia vystytis veiksmingi būdai apsauga nuo jų daromos žalos. Tuo pačiu metu teigiamą vaidmenį bakterijų žmonėms negalima pervertinti. Bakterijų, vyno, pieno produktų, raugo ir kitų produktų, acetono ir butanolio, acto ir citrinos rūgštis, kai kurie vitaminai, nemažai fermentų, antibiotikų ir karotinoidų; bakterijos dalyvauja transformacijoje steroidiniai hormonai ir kiti ryšiai. Jie naudojami baltymams (įskaitant fermentus) ir daugeliui aminorūgščių gauti. Bakterijų panaudojimas žemės ūkio atliekas perdirbant į biodujas ar etanolį leidžia sukurti iš esmės naujus atsinaujinančius energijos išteklius. Bakterijos naudojamos metalams (įskaitant auksą) išgauti, naftos išgavimui didinti (žr. straipsnius Bakterijų išplovimas, Biogeotechnologija). Dėl bakterijų ir plazmidžių, galima plėtra genetinė inžinerija. Bakterijų tyrimas suvaidino didžiulį vaidmenį plėtojant daugelį biologijos, medicinos, agronomijos ir kt. sričių. Jų reikšmė genetikos raidai yra didelė, nes jie tapo klasikiniu objektu tiriant genų prigimtį ir jų veikimo mechanizmus. Bakterijos yra susijusios su įvairių junginių metabolizmo takų nustatymu ir kt.
Praktiškai bakterijų potencialas yra neišsemiamas. Gilinant žinias apie jų gyvenimo veiklą, atsiveria naujos kryptys efektyvus naudojimas bakterijų biotechnologijų ir kitose pramonės šakose.
Lit .: Schlegelis G. Bendroji mikrobiologija. M., 1987; Prokariotai: elektroninis leidimas 3.0-3.17-. N.Y., 1999-2004-; Zavarzin G. A., Kolotilova N. N. Įvadas į natūralią mikrobiologiją. M., 2001; Madigan M. T., Martinko J., Parker J. Brock mikroorganizmų biologija. 10-asis leidimas Upper Saddle River, 2003; Mikroorganizmų ekologija. M., 2004 m.
Jų patogeniškumo nustatymas. Pavyzdžiui, tikimybė susirgti, kai kraujyje randamas Staphylococcus aureus, yra daug didesnė nei tada, kai yra Staphylococcus epidermidis. Kai kurios bakterijos (pvz., Corynebacterium diphtheriae ir Vibrio cholerae) sukelia sunkios ligos ir gali plisti epidemija. Bakterijų identifikavimo metodai yra pagrįsti jų fizinėmis-imunologinėmis arba molekulinėmis savybėmis.
Gramo dėmė: gramteigiamų ir gramneigiamų jautrumas antibiotikų veikimui skiriasi. Kai kuriems kitiems mikroorganizmams (pvz., mikobakterijoms) nustatyti reikalingi kiti dažymo metodai.
Gramo dėmių bakterijų klasifikacijaForma: cocci, strypai arba spiralės.
Endosporos, jų buvimas ir vieta bakterijų ląstelėje (galinėje, subterminalinėje ar centrinėje).
Ryšys su deguonimi: deguonis būtinas aerobiniams mikroorganizmams egzistuoti, tuo tarpu anaerobinės bakterijos galinčios išgyventi aplinkoje, kurioje jo yra mažai arba visiškas nebuvimas. Fakultatyviniai anaerobai gali gyventi tiek esant deguoniui, tiek be jo. Mikroaerofilai greitai dauginasi esant žemam daliniam deguonies slėgiui, o kapnofilai – aplinkoje, kurioje didelis kiekis CO2.
reiklumo: būtinos kai kurių bakterijų augimui specialios sąlygos auginimas.
Bakterijų klasifikacija deguonies atžvilgiu
Esminiai fermentai(fermentinis aktyvumas): pavyzdžiui, laktozės trūkumas terpėje rodo salmonelių buvimą, o ureazės tyrimas padeda nustatyti Helicobacter.
Serologinės reakcijos atsiranda, kai antikūnai sąveikauja su bakterijų paviršiaus struktūromis (kai kurių rūšių salmonelių, hemofilų, meningokokų ir kt.).
Bazių seka DNR: Pagrindinis bakterijų klasifikavimo elementas yra 168 ribosomų DNR. Nepaisant minėtų parametrų universalumo, reikia atsiminti, kad jie tam tikru mastu yra santykiniai ir praktikoje kartais pasižymi dideliu kintamumu (pavyzdžiui, tarprūšiniai skirtumai, tarprūšiniai panašumai). Taigi kai kurios E. coli padermės kartais sukelia ligas, kurios kliniškai panašios į Shigella sonnei sukeltas infekcijas; A klinikinis vaizdas toksigeninių C. diphtheriae padermių sukeltos ligos skiriasi nuo infekcijų, kurias sukelia netoksigeninės formos.
Svarbios bakterijų rūšys medicinoje
Gram-teigiami kokai:
- stafilokokai (teigiami katalazės): Staphylococcus aureus ir kt.;
- streptokokai (neigiami katalazės): Streptococcus pyogenes, sukeliantys gerklės skausmą, faringitą ir reumatinė karštligė; Streptococcus agalactiae, sukeliantis meningitą ir plaučių uždegimą naujagimiams.
Gramneigiami kokosai: Neisseria meningitidis (meningito ir septicemijos sukėlėjas) ir N. Gonorrhoeae [uretrito (gonorėjos) sukėlėjas].
Gramneigiamos kokobacilos: patogenai kvėpavimo takų ligos(Haemophilus ir Bordetella gentis), taip pat zoonozes (Brucella ir Pasteurella gentis).
Gramteigiamos bacilos skirstomi į sporas formuojančias ir sporų nesudarančias bakterijas. Sporas formuojančios bakterijos skirstomos į aerobines ( Bacillus gentis, pavyzdžiui, Bacillus anthracis, kuris sukelia juodligė) ir anaerobinių (Clostridium spp., ligų, tokių kaip dujų gangrena, pseudomembraninis kolitas ir botulizmas). Sporų nesudarančios bakterijos apima Listeria ir Corynebacterium gentis.
Gram neigiami strypai: fakultatyviniai Enterobacteriaceae šeimos anaerobai (oportunistiniai atstovai normali mikrofloražmonėms ir gyvūnams, taip pat mikroorganizmams, kurie dažniausiai būna aplinkoje). Žymiausi grupės atstovai yra Salmonella, Shigella, Escherichia, Proteus ir Yersinia genčių bakterijos. IN Pastaruoju metu kaip patogenai hospitalinės infekcijos vis dažniau atsiranda antibiotikams atsparių Pseudomonas genties padermių (saprofitai, plačiai paplitę aplinkoje). Tam tikromis sąlygomis legionelės, gyvenančios vandens aplinkoje, gali tapti patogeninėmis žmonėms.
Spiralinės bakterijos:
- maži Helicobacter genties mikroorganizmai, paveikiantys virškinimo traktožmogaus ir sukelia gastritą, pepsinė opa skrandžio ir dvylikapirštės žarnos(kai kuriais atvejais - skrandžio vėžys);
- ūminio viduriavimo sukėlėjai;
- Borrelia genties bakterijos, sukeliančios epideminę recidyvuojančią karštligę (B. duttoni, B. recurrentis); lėtinės ligos oda, sąnariai ir centrinė nervų sistema; Laimo liga (B. burgdorferi);
- Leptospira genties mikroorganizmai, susiję su zoonozėmis, sukeliantys ūminis meningitas kartu su hepatitu ir inkstų nepakankamumu;
- Treponema gentis (sifilio T. pallidum sukėlėjas).
Riketsijos, chlamidijos ir mikoplazmos. Naudoti dirbtines maistines terpes galima tik genties bakterijoms augti Mikoplazma, tuo tarpu Rickettsia ir Chlamydia genčių mikroorganizmams išskirti būtina naudoti ląstelių kultūrą arba specialius molekulinius ir serologinius metodus.
Autorius asimiliacijaanglies Bakterijas galima suskirstyti į du tipus:
autotrofai (galintys gauti anglį iš organiniai junginiai ir net anglies dvideginio. Energija, reikalinga sintezei organinės medžiagos, autotrofai gaunami oksiduojant mineralinius junginius. Autotrofinės bakterijos yra nitrifikuojančios (esančios dirvožemyje), sieros bakterijos (gyvenančios šiltuose šaltiniuose, kuriose yra vandenilio sulfido), geležies bakterijos (dauginasi vandenyje su juodąja geležimi) ir kt.
Pagal sugebėjimus asimiliuotiazoto Bakterijos taip pat skirstomos į dvi grupes:
aminoautotrofai (naudoja molekulinį azotą iš oro, azotą fiksuojančią dirvą ir mazgelių bakterijas)
aminoheterotrofai. (azotą jie gauna iš organinių junginių – kompleksinių baltymų. Aminoheterotrofams priklauso visi patogeniniai mikroorganizmai ir dauguma saprofitų)
Autoriusšaltiniaienergijos išskirti
fototrofai – bakterijos, kurios energiją gauna iš saulės šviesos
Chemotrofai yra bakterijos, kurios energiją gauna iš cheminių medžiagų oksidacijos.
Mechanizmasmaistasbakterijos
Paprasčiausias būdas yra pasyvusdifuzija, kai medžiaga patenka į ląstelę dėl koncentracijos gradiento skirtumo (koncentracijos skirtumas abiejose citoplazminės membranos pusėse).
Vienas iš šių mechanizmų yra lengvasdifuzija, kuris atsiranda esant didesnei medžiagos koncentracijai ląstelės išorėje nei viduje. Supaprastinta difuzija yra specifinis procesas ir jį vykdo specialūs membraniniai baltymai, nešikliai, vadinami PeRmeAh, nes atlieka fermentų funkciją ir turi specifiškumą. Jie suriša medžiagos molekulę, nepakitusią perkelia į vidinį citoplazminės membranos paviršių ir išleidžia į citoplazmą. Kadangi medžiaga juda iš didesnės koncentracijos į mažesnę, šis procesas vyksta nenaudojant energijos.
Trečiasis galimas medžiagų transportavimo mechanizmas išmokė pavadinimą aktyvusperkėlimas. Šis slėgis stebimas esant žemoms substrato koncentracijoms aplinkoje, o tirpių medžiagų pernešimas taip pat vyksta nepakitusios formos prieš koncentracijos gradientą. Dalyvauja aktyviame medžiagų pernešime prasiskverbia. Kadangi medžiagos koncentracija ląstelėje gali būti kelis tūkstančius kartų didesnė nei išorinėje aplinkoje, būtinas aktyvus transportas. lydimaskainaenergijos. Vartojamas adenozino trifosfatas (ATP), kurį bakterijų ląstelė sukaupė redokso procesų metu.
ketvirtajame galimame maistinių medžiagų perdavimo mechanizme yra perkėlimasradikalai- aktyvus chemiškai modifikuotų molekulių, kurios apskritai negali praeiti pro membraną, perkėlimas. Dalyvauja radikaliame transporte prasiskverbia.
Pagrindinisprincipusauginimasbakterijos.
Universalusįrankis
Atpersėjimasbakterinėkultūra
pasėlius« veja»
Anaerobų auginimo būdai.
Anaerobų auginimui būtina sumažinti aplinkos redokso potencialą, sudaryti sąlygas anaerobiozei, t. y. mažam deguonies kiekiui aplinkoje ir jos aplinkoje. Tai pasiekiama naudojant fizinius, cheminius ir biologinius metodus.
Fiziniai metodai. Jie yra pagrįsti mikroorganizmų auginimu beorėje aplinkoje, kuris pasiekiamas: 1) inokuliacija į terpę, kurioje yra redukuojančių ir lengvai oksiduojamų medžiagų; 2) mikroorganizmų inokuliacija tankios maistinės terpės gylyje; 3) mechaninis oro pašalinimas iš indai, kuriuose auginami anaerobiniai mikroorganizmai; 4) oro pakeitimas induose kokiomis nors abejingomis dujomis
Cheminiai metodai. Jie pagrįsti atmosferos deguonies absorbcija hermetiškai uždarytame inde (anaerostate, eksikatoriuje) tokiomis medžiagomis kaip pirogalolis arba natrio hidrosulfitas Na2S204.
biologiniais metodais. Remiantis bendru anaerobų auginimu su griežtais aerobais. Tam iš užšaldytos agaro lėkštelės steriliu skalpeliu išpjaunama apie 1 cm pločio agaro juostelė išilgai lėkštelės skersmens.Viename inde gaunami du agaro pusdiski. Vienoje agaro plokštelės pusėje pasėjamas aerobas, pavyzdžiui, dažnai naudojamas S. aureus arba Serratia marcescens. Anaerobas sėjamas kitoje pusėje. Puodelio kraštai sandarinami plastilinu arba užpilami išlydytu parafinu ir dedami į termostatą. Esant tinkamoms sąlygoms, puodelyje pradės daugintis aerobai. Jiems išnaudojus visą taurelės erdvėje esantį deguonį, prasidės anaerobų augimas (po 3-4 dienų). Siekiant sumažinti puodelyje esantį oro tarpą, maistinė terpė pilama kuo tirštesnė.
dirbtinismaistingasaplinkos, jųklasifikacija. Reikalavimai, pristatytaĮmaistingastrečiadieniais.
Maistinės terpės yra bakteriologinių tyrimų pagrindas. Jie skirti išskirti grynąsias mikrobų kultūras iš tiriamosios medžiagos, ištirti jų savybes. Maistinės terpės sukuria optimalias sąlygas mikroorganizmams daugintis.
Reikalavimai, pristatytaĮmaistingastrečiadieniais.
1. Kultūros terpėse turi būti mikrobų mitybai būtinų maistinių medžiagų. (azoto, anglies, vandenilio ir deguonies šaltiniai. poreikis augimo faktoriai, t.y. medžiagose, kurių jie patys negali susintetinti (vitaminai)
2. Turėkite pH reakciją, kuri būtų optimali auginamo mikrobo tipui.
3. Kultūrinės terpės turi būti pakankamai drėgnos ir klampos, kaip mikrobai minta difuzijos ir osmoso dėsniais.
4. Turi izotoniškumą ir tam tikrą redokso potencialą.
5. Kultūrinė terpė turi būti sterili, taip užtikrinant, kad būtų galima auginti grynas kultūras.
Autoriusnuoseklumas Atskirkite kietą ir skystą terpę. Tankūs ruošiami skystų pagrindu, į juos pridedant lipniųjų medžiagų: agaro-agaro arba želatinos. Agaras – augalinės kilmės produktas, išgaunamas iš jūros dumblių.
1.Autoriuskompozicija maistinės terpės skirstomos į paprastasIrkompleksas
Yra bendrosios paskirties aplinkų grupė – paprasta. Šiai grupei priklauso mėsos-peptono sultinys (paprastas maistinių medžiagų sultinys), mėsos-peptono agaras (paprastas maistinis agaras), maistinė želatina. Šios terpės naudojamos daugeliui patogeninių mikrobų auginti.
Be to, pagal kompoziciją jie išsiskiria baltymas, be baltymųIrmineralinisaplinkos.
2. Autoriuskilmės aplinkos skirstomos į dirbtinisIrnatūralus (natūralus).
Natūralioje auginimo terpėje gali būti gyvūninės (pvz., kraujo, serumo, tulžies) arba augalinės (pvz., daržovių ir vaisių gabalėlių) kilmės komponentų.
3 . Autoriuspaskyrimas paskirstyti konservantasaplinkos(pirminei sėjai ir transportavimui), aplinkospraturtinimas(tam tikros bakterijų grupės kaupimuisi), aplinkosDėlauginimas(universalus paprastas, sudėtingas specialus ir toksinų susidarymui), izoliavimo ir kaupimo terpės (konservantas, sodrinimas ir pasirenkamasis) ir aplinkosDėlidentifikavimas(diferencinis ir pasirenkamasis-diferencinis).
Taip pat įjungta paskyrimas atskirti pasirenkamą aplinką (sudaromos sąlygos tam tikros rūšies bakterijoms augti, pirmiausia augs mikroorganizmas, kuriam ši aplinka bus pasirenkama, slopinamas lydinčios mikrofloros augimas) , specialus (tiems, kurie neauga paprastoje duobėje)Irskirtingai- diagnostinis( naudojamas tiriamo mikrobo rūšiai nustatyti, remiantis jo metabolizmo ypatybėmis. (Endo, Gissa) .
1. Aptikimo aplinka proteolitinispajėgumus mikrobų, kurių sudėtyje yra pieno, želatinos, kraujo ir kt.
2. Terpės su angliavandeniais ir polihidroksiliais alkoholiais, skirtos aptikti įvairias sacharolitinisfermentai.
Sausasaplinkos. Maistinis agaras, kaip ir pagrindinės diferencinės diagnostikos terpės, šiuo metu gaminami sausų preparatų, kuriuose yra visi reikalingi komponentai, pavidalu. Į tokius miltelius reikia įpilti tik vandens ir užvirti, o po to, supylus, sterilizuoti.
Atsižvelgiant į temperatūros režimo reikalavimus, bakterijos skirstomos į tris grupes:
mezofilinis bakterijos geriausiai auga 20-40 0 C diapazone; Tai apima daugumą žmonėms patogeniškų mikroorganizmų.
termofilinis bakterijos geriausiai auga 50-60 0 C temperatūroje.
Psichofiliškas bakterijos mieliau dauginasi 0–10 0 C temperatūroje.
PrincipaiIrmetoduspaskirstymasgrynaskultūrosbakterijos.
Grynaskultūra yra tos pačios rūšies bakterijų populiacija, išauginta maistinėje terpėje. Daugelis bakterijų tipų pagal vieną požymį skirstomos į biologinius variantus - biovarai. Biovarai, kurie skiriasi savo biocheminėmis savybėmis, vadinami chemovarai, pagal antigenines savybes - serovarai, pagal jautrumą fagui - fagovarai.
Tos pačios rūšies arba biovaro mikroorganizmų kultūros, išskirtos iš skirtingų šaltinių arba skirtingu laiku iš to paties šaltinio, vadinamos. padermės. Grynosios bakterijų kultūros diagnostinėse bakteriologinėse laboratorijose gaunamos iš izoliuotų kolonijų, jas kilpuojant į mėgintuvėlius su kietomis arba rečiau skystomis maistinėmis terpėmis.
Kolonijayrasave matoma izoliuota vienos rūšies mikroorganizmų individų sankaupa, susidaranti vienai bakterijos ląstelei dauginantis tankioje maistinėje terpėje (paviršiuje arba jos gylyje). Įvairių rūšių bakterijų kolonijos skiriasi viena nuo kitos savo morfologija, spalva ir kitomis savybėmis.
Grynaskultūrabakterijosgauti diagnostiniams tyrimams – identifikacija , kuris pasiekiamas nustatant mikroorganizmo morfologines, kultūrines, biochemines ir kitas savybes.
Morfologinis Ir tintorius ženklai bakterijos tiriamos mikroskopu tiriant įvairiais metodais nudažytus tepinėlius ir natūralius preparatus.
Kultūrinis savybių būdingi mitybos poreikiai, sąlygos ir bakterijų augimo tipas kietose ir skystose maistinėse terpėse. Jie nustatomi pagal kolonijų morfologiją ir kultūros augimo ypatybes.
Biocheminis ženklai bakterijas lemia konstitucinių ir indukuojamų fermentų rinkinys, būdingas konkrečiai genčiai, rūšiai, variantui. Bakteriologinėje praktikoje taksonominę reikšmę dažniausiai turi bakterijų sacharolitiniai ir proteolitiniai fermentai, kurie nustatomi diferencinės diagnostikos terpėse.
At identifikavimas bakterijos genčiai ir rūšiai, dėmesys kreipiamas į pigmentus, kurie dažo kolonijas ir kultūrinę terpę įvairiomis spalvomis. Pavyzdžiui, raudonąjį pigmentą sudaro Serratia marcescens, auksinį - Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus), mėlynai žalią pigmentą – Pseudomonas aeruginosa.
Dėl steigiant biovar(chemovaras, serovaras, fagotipas) atlieka papildomus tyrimus, kad nustatytų atitinkamą žymenį – fermento apibrėžimą, antigeną, jautrumą Fanams.
Metodai paskirstymas grynas kultūros bacte riy .
Universalusįrankis pasėlių auginimui yra bakterinė kilpa. Be jo, skiepijimui injekcija naudojama speciali bakterinė adata, o Petri lėkštelėse – metalinės ar stiklinės mentelės. Skystų medžiagų inokuliacijai kartu su kilpa naudojamos Pasteur ir graduotos pipetės. Pirmieji yra iš anksto pagaminti iš sterilių lydaus stiklo vamzdelių, kurie ištraukiami ant liepsnos kapiliarų pavidalu. Kapiliaro galas nedelsiant užsandarinamas, kad būtų išlaikytas sterilumas. Pasteur ir graduotoms pipetėms platus galas padengiamas vata, po to jos dedamos į specialius dėklus arba suvyniotos į popierių ir sterilizuojamos.
Atpersėjimasbakterinėkultūra paimkite mėgintuvėlį į kairę ranką, o dešine ranka, pirštais suimdami IV ir V vatos kamštelius, ištraukite, perleisdami virš degiklio liepsnos. Laikydami už kilpos kitais tos pačios rankos pirštais, jie surenka su juo inokuliatą, o tada užkemša mėgintuvėlį kamščiu. Tada į mėgintuvėlį su pasvirusiu agaru įvedama kilpa su inokuliu, nuleidžiant jį iki kondensato apatinėje terpės dalyje, o medžiaga zigzago judesiais paskirstoma per pasvirusį agaro paviršių. Nuėmę kilpą, mėgintuvėlio kraštą apdeginkite ir uždarykite kamščiu. Kilpa sterilizuojama degiklio liepsnoje ir dedama į trikojį. Mėgintuvėliai su inokuliacijomis rašomi virš r, nurodant skiepijimo datą ir inokuliacinės medžiagos pobūdį (tyrimo numerį arba kultūros pavadinimą).
pasėlius« veja» gaminamas mentele ant maistinių medžiagų agaro Petri lėkštelėje. Norėdami tai padaryti, kaire ranka šiek tiek atidarę dangtelį, užtepkite ant maistinio agaro paviršiaus kilpa arba pipete. Tada mentele perleidžiama per degiklio liepsną, ji atšaldoma dangčio vidinėje pusėje ir medžiaga trinama per visą terpės paviršių. Po inokuliacijos atsiranda tolygus nuolatinis bakterijų augimas.
Fermentaibakterijos.
GIrdROlAhs, sukeliantis baltymų, angliavandenių, lipidų skilimą prisirišant vandens molekules;
oksidoreduktazė, katalizuoja redokso reakcijas;
perkėlimashs, atliekantis atskirų atomų perkėlimą iš molekulės į molekulę;
lIrAhs, kurios nehidroliziniu būdu atskiria chemines grupes;
izomerazės dalyvauja angliavandenių apykaitoje;
lIrGAhs palengvina ląstelės biosintetines reakcijas.
Bakteriniai fermentai skirstomi į egzofermentaiIrendofermentai. Egzofermentai bakterijų ląstelės išskiria į aplinką tarpląsteliniam virškinimui. Šis procesas atliekamas naudojant hidrolazė, kurie skaido maistinių medžiagų makromolekules į paprastus junginius – gliukozę, aminorūgštis, riebalų rūgštis. Tokie junginiai gali laisvai prasiskverbti pro ląstelės membraną ir padedant permesti būti perkeliami į ląstelės citoplazmą, kad dalyvautų metabolizme, nes jie yra anglies ir energijos šaltiniai. Kai kurie egzofermentai veikia apsauginisfunkcija, Pavyzdžiui, penicilinazės, išskiria daug bakterijų, todėl ląstelė tampa neprieinama antibiotikams – penicilinui.
Endofermentai katalizuoja vykstančias medžiagų apykaitos reakcijas vidujeląstelės.
Bakteriniai fermentai taip pat skirstomi į konstitucinis Ir indukuojamas. Konstituciniai fermentai yra tie, kuriuos ląstelė sintetina nepriklausomai nuo substrato buvimo terpėje, indukuojamus fermentus bakterijos sudaro tik tada, kai terpėje yra atitinkamas indukuojantis junginys, t.y. šio fermento substratas. Pavyzdžiui, Escherichia coli genomas turi galimybę skaidyti laktozę, tačiau tik tuo atveju, jei laktozės yra aplinkoje, ląstelė sintetina fermentą, kuris katalizuoja jos hidrolizę.
Taip pat žinomi fermentai, kurie vadinami alosterinis. Be aktyvaus centro, jie turi reguliavimo arba allosterinį centrą, kuris fermento molekulėje yra erdviškai atskirtas nuo aktyvaus centro. Jis vadinamas allosteriniu (iš graikų kalbos allos – kitoks, svetimas), nes prie šio centro besijungiančios molekulės (steriškai) savo struktūra nepanašios į substratą, o veikia substrato surišimą ir transformaciją aktyviajame centre, keičia jo konfigūraciją. .
Patogeninės bakterijos kartu su medžiagų apykaitos fermentais taip pat turi fermentaiagresija, kurie yra virulentiškumo veiksniai. Šie fermentai apima
hialuronidazė,
dezoksiribonukleazė,
kolagenazė,
neuraminidazė ir kt.
Ypatumaifiziologijagrybai.
Grybai priklauso Grybų karalystei (Mycetes, Mycota). Tai daugialąsčiai arba vienaląsčiai nefotosintetiniai (be chlorofilo) eukariotai mikroorganizmai, turintys ląstelės sienelę.
GrybaiAutoriustipomaistas- heterotrofai, deguonies atžvilgiu - aerobai ir fakultatyviniai anaerobai. Jie auga įvairiose temperatūrose (optimali temperatūra 25-30 °C), dauginasi lytiškai ir nelytiškai. Todėl grybai plačiai paplitę aplinkoje, ypač dirvožemyje. Susiformuoja grybai kartu su melsvadumbliais simbiozė kerpės pavidalu. Šioje simbiozėje grybai sugeria vandenį ir jame tirpias medžiagas, o melsvadumbliai aprūpina grybus organiniais junginiais. Kitas santykių tipas mikorizė - grybų ir aukštesnių augalų šaknų simbiozė.
Grybai turi branduolį Su branduolinis apvalkalas, citoplazma su organelėmis, citoplazminė membrana ir daugiasluoksnė standi ląstelės sienelė, susidedanti iš kelių rūšių polisacharidų (gliukanų, chitino), taip pat baltymų, lipidų ir kt. Kai kurie grybai sudaro kapsulę. Citoplazminėje membranoje yra glikoproteinų, fosfolipidų ir ergosterolių (priešingai nei cholesterolis, pagrindinis žinduolių audinių sterolis). Grybai dažo teigiamai (daug mielių) arba neigiamai (pelėsių hifai) pagal gramą.
Grybaiauginami keletą dienų ant misos agaro arba skystos misos, Sabouraud, Czapek ir kt. Šiuo tikslu galima naudoti laboratorinius gyvūnus.
Kai kuriegrybaiturėtidimorfizmas , y., gebėjimas formuoti siūlines ir mielių formas, priklausomai nuo augimo sąlygų. Dažnai susidaro į mieles panašios formos in vivo, y., kai žmogus yra užsikrėtęs grybeliu.
dauginimasisgrybai pasireiškia lytiniu ir nelytiniu (vegetatyviniu) būdu.
seksualinis dauginimasis grybeliai atsiranda susidarant lytinėms ląstelėms, lytinėms sporoms ir kitoms lytinėms formoms. Sekso formos vadinamos teleomorfai.
aseksualus (vegetatyvinis) grybų dauginimasis vyksta susidarant atitinkamoms formoms, vadinamoms anamorfai.
Tipaigrybai. Yra 3 rūšių grybai, turintys seksualinį dauginimosi būdą (vadinamieji įsipareigojo grybai: zygomycetes (Zygomycota), ascomycetes (Ascomycota) ir bazidiomycetes (Basidiomycota). Atskirai išskiriamas sąlyginis, formalus grybų tipas / grupė - deuteromicetai (Deiteromycota), turintys tik nelytinį dauginimąsi (vadinamieji. netobulas grybai).
Ypatumaifiziologijapirmuonys.
Pirmuonys- eukariotiniai vienaląsčiai mikroorganizmai, sudarantys gyvūnų karalystės pirmuonių karalystę (Animalia); yra vienaląsčiai gyvūnai.
Laukepirmuonysapsuptas membrana (pelikulė) – gyvūnų ląstelių citoplazminės membranos analogas. Juose yra: branduolys su branduoline membrana ir branduolys; citoplazma, susidedanti iš endoplazminio tinklo, mitochondrijų, lizosomų, daugybės ribosomų ir kt.
Matmenyspirmuonys vidutiniškai svyruoja nuo 2 iki 100 mikronų. Išorėje jie yra apsupti membrana (pelikulas) - gyvūnų ląstelių citoplazminės membranos analogas.
Paprasčiausius vaizduoja 7 tipai, iš kurių keturi tipai ( Sarcomastigophora , Apicomplexa , Ciliopkora , Microspora ) apima patogenus žmonėms.
Pirmuonysturėti: kūnaijudesiai(vėliavos, blakstienos, pseudopodijos), mityba (virškinimo vakuolės) ir išskyrimas (susitraukiančios vakuolės); gali maitintis dėl fagocitozės ar specialių struktūrų susidarymo. Kai kurie pirmuonys turi atraminių fibrilių. Jie dauginasi nelytiškai – dvigubo ar daugybinio dalijimosi būdu (šizogonija), o kai kurie – lytiškai (sporogonija). Daugelis jų nepalankiomis sąlygomis formuojasi cistos – ramybės stadijos, atsparios temperatūros pokyčiams, drėgmei ir kt. Dažant pagal Romanovsky-Giemsa, pirmuonių branduolys nusidažo raudonai, o citoplazma – mėlynai.
Autoriustipomaistas jie gali būti heterotrofai arba autotrofai. Daugelis pirmuonių (dizenterinė ameba, Giardia, Trichomonas, Leishmania, Balantidia) gali augti maistinėse terpėse, kuriose yra natūralių baltymų ir aminorūgščių. Jų auginimui taip pat naudojamos ląstelių kultūros, vištų embrionai ir laboratoriniai gyvūnai.
TipaisąveikosvirusasSuląstelė. etapaireprodukcijosvirusai.
Yra trys viruso ir ląstelės sąveikos tipai: produktyvi, abortinė ir integracinė.
Produktyvus tipas - baigiasi naujos kartos virionų susidarymu ir užkrėstų ląstelių mirtimi (lize) (citolitinė forma). Kai kurie virusai išeina iš ląstelių jų nesunaikindami (necitolitinė forma).
Abortyvinis tipas - nesibaigia naujų virionų susidarymu, nes infekcinis procesas ląstelėje nutrūksta vienoje iš stadijų.
Integracinis tipas, arba virogeniškumas, pasižymi viruso DNR inkorporavimu (integracija) proviruso pavidalu į ląstelės chromosomą ir jų sambūviu (koreplikacija) Viruso prasiskverbimas į ląstelę ir savo rūšies dauginimasis. vyksta keliais etapais:
Fazėaš - adsorbcijavirionasįjungtapaviršiailąstelės.
Jis vyksta dviem etapais: Pirmas- nespecifinis kai virusas yra laikomas ląstelės paviršiuje elektrostatinių jėgų pagalba, t.y. dėl priešingų krūvių atsiradimo tarp atskirų ląstelės membranos dalių ir viruso. Ši viruso sąveikos su ląstele fazė yra grįžtama, ją įtakoja tokie veiksniai kaip pH ir terpės druskų sudėtis.
Antraetapas- specifinis kai sąveikauja specifiniai viruso receptoriai ir vienas kitą papildantys ląstelių receptoriai. Pagal cheminę prigimtį ląstelių receptoriai gali būti mukoproteinai (arba mukopolisacharidai) ir lipoproteinai.
FazėII - prasiskverbimasvirusasVnarvas. Elektronoskopiniai virusų įsiskverbimo į jiems jautrias ląsteles proceso stebėjimai parodė, kad tai vyksta mechanizmu, primenančiu pinocitozę arba, kaip dažniau vadinama, viropeksį. Viruso adsorbcijos vietoje ląstelės sienelė įtraukiama į ląstelę, susidaro vakuolė, kurioje randamas virionas. Lygiagrečiai ląstelių fermentai (lipazės ir proteazės) sukelia viriono deproteinizaciją – baltymo apvalkalo ištirpimą ir nukleino rūgšties išsiskyrimą.
FazėIII - paslėptaslaikotarpį (laikotarpįužtemimas- išnykimas). Šiuo laikotarpiu neįmanoma nustatyti infekcinio viruso buvimo ląstelėje nei cheminiais, nei elektroniniais mikroskopiniais, nei serologiniais metodais. Latentinėje fazėje viruso nukleorūgštis prasiskverbia į ląstelės chromosomas ir su jomis užmezga sudėtingus genetinius ryšius.
FazėIV - sintezėkomponentaivirionas. Šioje fazėje virusas ir ląstelė yra viena visuma, virusinė nukleorūgštis atlieka genetinę funkciją, skatina ankstyvųjų baltymų susidarymą ir keičia ribosomų funkciją. Ankstyvieji baltymai skirstomi į:
A) voverės- inhibitoriai(represoriai), kurie slopina ląstelių metabolizmą
b) voverės- fermentai(polimerazė), užtikrinanti virusinių nukleorūgščių sintezę.
FazėV - formavimassubrendęsvirionai. Viruso „surinkimo“ procesas vyksta dėl viruso dalelės komponentų sujungimo. Sudėtinguose virusuose šiame procese dalyvauja ląstelių struktūros ir ląstelės šeimininkės lipidai, angliavandeniai ir baltymai patenka į viruso dalelę.
FazėVI - išeitisubrendęsvirionaiišląstelės. Yra du pagrindiniai subrendusių virionų išsiskyrimo iš ląstelės mechanizmai:
1) viriono išėjimas pumpuruojant.
2) subrendusių virionų išėjimas iš ląstelės per membranos tarpus.
bakteriofagai. SąveikafagasSubakterinėląstelė. VidutinisIrvirulentiškasbakteriofagai. Lizogenija.
Gyvybiškasciklasvirulentiškasbakteriofagai
Adsorbcijabakteriofagas
Fagų prisirišimas prie bakterijų vyksta naudojant bakterijų sienelės paviršiaus struktūras, kurios tarnauja kaip virusų receptoriai. Pavyzdžiui, T3, T4 fagų receptoriai yra lipopolisacharidų sluoksnyje, T2 ir T6 - išorinėje membranoje. Kai kurie fagai kaip receptorius naudoja F pili. Be receptorių, fagų adsorbcija priklauso nuo terpės pH, temperatūros, katijonų buvimo ir kai kurių junginių (pavyzdžiui, T2 fago triptofano). Esant fago pertekliui, vienoje ląstelėje gali būti adsorbuota iki 200–300 viruso dalelių.
Injekcijabakteriofagas
Po adsorbcijos vyksta fermentinis ląstelės sienelės skilimas lizocimu, kuris yra distalinėje proceso dalyje. Bazinė uodegos plokštelė lizuoja gretimą ląstelės sienelės fragmentą, išskirdama procese esantį lizocimą. Tuo pačiu metu apvalkale išsiskiria Ca2+ jonai, suaktyvindami ATPazę, kuri sukelia apvalkalo susitraukimą ir uodegos veleną stumia per CPM į ląstelę. Tada viruso DNR įšvirkščiama į citoplazmą (viruso DNR įterpimas). Kadangi kanalo skersmuo yra tik šiek tiek didesnis nei DNR molekulės skersmuo (apie 20 nm), DNR gali patekti į citoplazmą tik sriegio pavidalu.
Reprodukcijabakteriofagas
Įsiskverbusi į ląstelę, fago DNR „dingsta“; po kelių minučių viruso aptikti nepavyks. Šio vadinamojo latentinio periodo (užtemimo) metu virusas perima genetinę ląstelės kontrolę, vykdydamas visą fagų dauginimosi ciklą. Jo pabaigoje fago komponentai sujungiami į brandų virioną.
Sintezėfagasbaltymai.
Visų pirma, susintetinami fermentai, reikalingi fago DNR kopijoms susidaryti. Tai apima DNR polimerazę, kinazes (sudarant nukleozidų trifosfatus) ir timidilato sintetazę. Jie atsiranda ląstelėje praėjus 5-7 minutėms po jos užsikrėtimo. Ląstelinė RNR polimerazė transkribuoja virusinę DNR į mRNR, kurią bakterijų ribosomos paverčia „ankstyvaisiais“ fagų baltymais, įskaitant virusinę RNR polimerazę ir baltymus, galinčius įvairiais mechanizmais apriboti bakterijų genų ekspresiją. Virusinė RNR polimerazė transkribuoja „vėlyvuosius“ baltymus (pavyzdžiui, apvalkalo baltymus ir endoliziną), reikalingus dukterinės kartos fagų dalelių surinkimui. Kai kurie virusai suskaido ląstelės šeimininkės DNR į nukleotidus, kad panaudotų juos savo nukleino rūgščių sintezei.
Išeitidukterinės įmonėsgyventojųbakteriofagas
Naujai susintetinti baltymai sudaro pirmtakų telkinį citoplazmoje, kurie yra dukterinių viruso dalelių galvų ir uodegų dalis. Kitame telkinyje yra palikuonių DNR. Specialūs afiniteto regionai virusinėje DNR sukelia pirmtakų galvučių surinkimą aplink nukleorūgščių agregatus ir DNR turinčių galvų susidarymą. Tada užpildyta galva sąveikauja su uodega, sudarydama funkcinį fagą. Visas procesas (nuo adsorbcijos iki naujai susintetintų virusų atsiradimo) trunka apie 40 minučių. Susiformavus palikuonims ("išeiga", arba fago išeiga yra 10-200 iš vienos infekuojančios dalelės), ląstelė-šeimininkė lizuojasi, išlaisvindama dukterinę populiaciją. Ląstelės sienelės ardymui dalyvauja įvairūs veiksniai: fago lizocimas, padidėjęs intraląstelinis spaudimas. Virusas, matyt, irgi skatina autolizinų susidarymą arba blokuoja jų sintezę reguliuojančius mechanizmus (panašūs liziniai faktoriai buvo rasti daugelio bakterijų fagolizatuose).
Pagal sąveikos su bakterine ląstele pobūdį bakteriofagai skirstomi į virulentinius ir vidutinio sunkumo. Virulentiški fagai visada lizuoja bakterijų ląstelę. Vidutinio stiprumo fagai gali sukelti bakterijų ląstelių lizę, bet taip pat gali tapti neinfekciniais. Tokiu atveju fago DNR molekulė yra prijungta prie bakterijos DNR ir kartu su ja perkeliama į dukterines ląsteles. Fagas, kuris egzistuoja tokia forma, vadinamas profagu. Bakterijų ląstelės, kurių chromosomoje yra profagas, vadinamos lizogeninėmis, o bakterijos ir profago DNR sambūvio reiškinys – lizogene.
Metodaiauginimasvirusai.
auginimasvirusaiVkūnaslaboratorijagyvūnai .
Infekcijai naudojamos beždžionės, triušiai, jūrų kiaulytės, žiurkėnai, baltosios žiurkės ir pelės.
Laboratoriniai gyvūnai užsikrečia įvairiais būdais, priklausomai nuo viruso tropizmo tam tikriems audiniams. Taigi, pavyzdžiui, auginant neurotropinius virusus, infekcija daugiausia vykdoma smegenyse (pasiutligės virusai, erkinis encefalitas ir kt.), Kvėpavimo takų virusai auginami esant intranazalinei gyvūnų infekcijai (gripo virusai). , dermatotropinis (raupų virusas) – dėl odos ir intraderminės infekcijos. Dažniausiai naudojamos odos, intraderminės, intramuskulinės, intraperitoninės ir intracerebrinės infekcijos.
Pirminės infekcijos metu gyvūnai gali ir nesusirgti, todėl po 5-7 dienų iš pažiūros sveiki gyvūnai numarinami, o iš jų organų ruošiamos suspensijos, kuriomis užkrečiamos šios gyvūnų partijos. Šios viena po kitos einančios infekcijos vadinamos „pasažais“.
indikacija, tie. viruso dauginimosi fakto nustatymas nustatomas remiantis būdingų ligos požymių atsiradimu, patomorfologiniais gyvūnų organų ir audinių pokyčiais arba teigiama reakcijoshemagliutinacija(RGA). RGA remiasi kai kurių virusų gebėjimu sukelti įvairių rūšių gyvūnų, paukščių ir žmonių eritrocitų agliutinaciją (sulipimą) dėl paviršinio viruso baltymo – hemagliutinino.
auginimasvirusaiVvištienaembrionų .
Dauguma žinomų virusų turi galimybę daugintis viščiuko embrione. Embrionai naudojami nuo 8 iki 14 dienų, priklausomai nuo viruso tipo, užsikrėtimo būdo ir tyrimo tikslų. Gripo virusai auginami 9-10, vakcinijos - 12, kiaulytės - 7 dienų amžiaus viščiukų embrionuose. Viruso dauginimasis viščiukų embrionuose vyksta skirtingose embriono dalyse, o tai susiję su viruso tropizmo ypatumais. Viruso auginimo vištienos embrione metodas plačiai naudojamas pramonėje.
Vištienos embriono struktūra ir užsikrėtimo būdai: 1 - amnione; 2 - į alantoinę ertmę; 3 – trynio maišelyje.
auginimasvirusaiVkultūraląstelės .
Ląstelės, gautos iš įvairių žmonių, gyvūnų, paukščių organų ir audinių ar kitų biologinių objektų, gali daugintis už kūno ribų ant dirbtinių maistinių medžiagų specialiuose laboratoriniuose stikliniuose induose (čiužiniuose, buteliukuose, mėgintuvėliuose ir kt.) ir piktybiškai išsigimusių audinių, kurie turi aktyvesnį gebėjimą augti ir daugintis, palyginti su normaliomis suaugusio organizmo ląstelėmis.
Priklausomai nuo paruošimo technikos, yra trijų tipų ląstelių kultūros:
vieno sluoksnio - ląstelės, galinčios prisitvirtinti ir daugintis ant chemiškai neutralaus laboratorinio stiklo stiklo paviršiaus vienasluoksnio pavidalo;
suspensija - ląstelės, kurios nuolat maišant dauginasi visame maistinės terpės tūryje;
organas – ištisi organų ir audinių gabalėliai, išlaikantys pirminę struktūrą už kūno ribų (naudojimas ribotas).
Normali žmogaus organizmo mikroflora ir jos reikšmė.
Žmogaus kūne paprastai yra šimtai mikroorganizmų rūšių; Tarp jų vyrauja bakterijos. Virusams ir pirmuoniams atstovauja daug mažesnis rūšių skaičius.
Sąvoka „normali mikroflora“ apima mikroorganizmus, dažniau ar rečiau izoliuotus iš sveiko žmogaus kūno.
Kraujas ir vidaus organai sveikas žmogus ir gyvūnai yra praktiškai sterilūs. Neturi būti mikrobų ir kai kurių ertmių, besiliečiančių su išorine aplinka – gimda, šlapimo pūsle. Mikrobai plaučiuose greitai sunaikinami.
Bet į burna, nosis, žarnynas, makštis yra pastovi normali mikroflora, būdinga kiekvienai kūno sričiai (autochtoninis). Tuo pačiu metu žmogus tarnauja kaip pajamų šaltinis aplinką daug mikroorganizmų.
Intrauteriniu periodu organizmas vystosi steriliomis gimdos ertmės sąlygomis, o pirminis jo sėjimas įvyksta praeinant per gimdymo kanalą ir pirmą dieną po sąlyčio su aplinka. Tada, eilę metų po gimimo, formuojasi tam tikriems jo kūno biotopams būdingas mikrobų „peizažas“. Tarp normalios mikrofloros yra gyventojas(nuolatinė) privaloma mikroflora ir praeinantis(nenuolatinė) mikroflora, negalinti ilgai egzistuoti organizme.
Burnos ertmė
Burnos ertmė yra patogi vieta mikroorganizmams vystytis. Drėgmė, gausa maistinių medžiagų, optimali temperatūra, silpnai šarminė terpės reakcija yra palankūs veiksniai mikroorganizmams vystytis. Todėl burnos ertmės mikroflora itin gausi ir įvairi.
Tarp bakterijų dominuoja streptokokai, kurie sudaro 30-60% visos burnos ir ryklės mikrofloros. Mažiau aeruotas vietas kolonizuoja anaerobai – aktinomicetai, bakteroidai, fusobakterijos ir veillonellas. Burnos ertmėje taip pat gyvena spirochetai, mikoplazmos, Candida genties grybai ir įvairūs pirmuonys.
Normali mikroflora burnos ertmė gali būti priežastis uždegiminiai procesai ir dantų ėduonies, tačiau, kai burnos ertmėje yra daug mikrobų, uždegiminiai procesai vyksta gana retai. Apsauginė vertė turi gleivinės ir danties emalio barjerinę funkciją, fagocitozę.
Virškinimo traktas (GIT)
Bakterijos aktyviausiai kolonizuoja virškinamąjį traktą; tuo pačiu metu kolonizacija vykdoma „aukštais“.
Sveiko žmogaus skrandyje mikrobų praktiškai nėra, tai sukelia skrandžio sulčių veikimas. Tačiau kai kurios rūšys (pavyzdžiui, Helicobacter pylori) prisitaikė gyventi ant skrandžio gleivinės.
Viršutiniai skyriai Dėl neigiamo šarminio pH ir virškinimo fermentų poveikio plonojoje žarnoje taip pat gana nėra bakterijų. Tačiau šiuose skyriuose galima rasti Candida, streptokokų ir laktobacilų.
Apatinės plonosios žarnos dalys, o ypač storoji žarna, yra didžiulis bakterijų rezervuaras; jų kiekis gali siekti 10 12 1 g išmatų (30 % sausos išmatų masės).
Žarnyno mikroflorą sudaro trys pagrindinės grupės.
KAM 1 grupė Gramteigiami nesporiniai anaerobai – bifidobakterijos ir gramneigiami bakteroidai, kurie sudaro 95% mikrobiocenozės.
2-oji grupė(susijusią mikroflorą) daugiausia atstovauja aerobai (laktobacilos, kokos flora, Escherichia coli), jos savitasis svoris yra mažas ir neviršija 5%. Laktobacilos ir normalioji E. coli yra bifidobakterijų sinergatoriai.
IN 3-ioji grupė apima retą oportunistinę arba fakultatyvinę mikroflorą). Jo savitasis svoris neviršija 0,01-0,001% viso mikrobų skaičiaus. Fakultatyvinės mikrofloros atstovai yra Proteus, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida, Serracina, Citro-, Entero- ir Campylobacter.
2 ir 3 grupių atstovai fiziologinėmis sąlygomis yra 1-osios grupės simbiontai, jie puikiai sugyvena su ja, nedarydami žalos, agresyvias savybes rodydami tik tam tikromis sąlygomis.
Kvėpavimo sistema
Mikroorganizmų prikrautos dulkių dalelės patenka į viršutinius kvėpavimo takus, kurių didžioji dalis pasilieka nosiaryklėje ir burnos ertmėje. Čia auga bakterioidai, korineforminės bakterijos, Haemophilus influenzae, peptokokai, laktobacilos, stafilokokai, streptokokai, nepatogeninės Neisseria ir kt.. Trachėja ir bronchai dažniausiai būna sterilūs.
Urogenitalinė sistema
Urogenitalinės sistemos organų mikrobinė biocenozė yra retesnė. Viršutiniai šlapimo takai dažniausiai būna sterilūs; apatiniuose skyriuose dominuoja Staphylococcus epidermidis, nehemoliziniai streptokokai, difteroidai; dažnai išskiriami Candida genties grybai. Išoriniuose skyriuose dominuoja Mycobacterium smegmatis.
Esant mikrobiocenozei makšties priskiriamos pieno rūgšties bakterijos, enterokokai, streptokokai, stafilokokai, korinebakterijos, Doderline bacilos.
Oda
Odoje mikroorganizmus veikia baktericidiniai riebalinės sekrecijos veiksniai, kurie padidina rūgštingumą. Tokiomis sąlygomis daugiausia gyvena Staphylococcus epidermidis, mikrokokai, sarkinai, aerobiniai ir anaerobiniai difteroidai. Elementarių higienos taisyklių laikymasis gali sumažinti bakterijų skaičių 90%.
Kūno mikrofloros vertė žmogui
Barjeras. Parietalinė žarnyno mikroflora kolonizuoja gleivinę mikrokolonijų pavidalu, sudarydama savotišką biologinę plėvelę. Tuo pačiu metu bakterijos neleidžia kenksmingiems mikrobams ir jų medžiagų apykaitos produktams prasiskverbti į organizmą.
Apsauga. Normali mikroflora yra viena iš kritiniai veiksniai natūralus organizmo atsparumas (stabilumas), nes jis turi labai antagonistinį poveikį kitų, įskaitant patogeninių bakterijų užkirsti kelią jų dauginimuisi organizme.
Metabolizmas. Mikroflora, ypač storosios žarnos, dalyvauja virškinimo procesuose, įskaitant cholesterolio ir tulžies rūgščių mainus. Svarbus vaidmuo mikroflora taip pat slypi tame, kad ji aprūpina žmogaus organizmą įvairiais vitaminais, kuriuos sintetina jo atstovai (vitaminai B1, B2, B6, B12, K, nikotino, pantoteno, folio rūgštis ir kt.) Šie vitaminai patenkina didžiąją dalį organizmo poreikių. Mikroflora reguliuoja vandens-druskos mainai ir žarnyno dujų sudėtį.
Detoksikacija. Mikroorganizmai slopina kai kurių mikroorganizmų toksinų išsiskyrimą, dalyvauja iš išorinės aplinkos į organizmą patenkančių ksenobiotikų (svetimų medžiagų) ir susidarančių toksiškų medžiagų apykaitos produktų detoksikacijos, paversdami juos netoksiškais produktais, naikina kancerogenines medžiagas.
Imuninės sistemos stimuliavimas. Mikroflora su savo antigeniniais veiksniais skatina organizmo limfoidinio audinio vystymąsi, antikūnų susidarymą, taigi padeda palaikyti gleivinės homeostazę.
Infekcija. Tačiau normalios mikrofloros atstovai ne visada duoda tik naudos. Tam tikromis sąlygomis, ypač veikiant natūralų atsparumą mažinantiems veiksniams, ypač dėl jonizuojančiosios spinduliuotės, beveik visi normalios mikrofloros atstovai, išskyrus bifidobakterijas, gali tapti įvairių reiškinių kaltininkais. endogeninės infekcijos, dažniausiai pūlingos-uždegiminės ligos su skirtinga lokalizacija: tonzilitas, meningitas, cistitas, vidurinės ausies uždegimas, nefritas, apendicitas, abscesai, flegmona ir kt.