 |
Міністерство охорони здоров'я України
|
|
|
|
МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ім. О. О. БОГОМОЛЬЦЯ
Кафедра мікробіології, вірусології та імунології
КОНТРОЛЬНА РОБОТА
з дисципліни «Мікробіологія»
Викладач ____________________
Київ – 2010
1. Морфологія та класифікація мікроорганізмів.
1. 7. Походження та сучасна класифікація бактерій. Групи (відділи) прокаріот за визначником Берджі.
В основу класифікації мікроорганізмів покладено особливості їх морфологічних і біологічних властивостей. Збудники хвороб є серед неклітинних і клітинних організмів. Клітинні поділяються на два царства: прокаріоти (доядерні) та еукаріоти (ядерні). Патогенні мікроорганізми трапляються серед прокаріотів (бактерії) і еукаріотів (гриби і найпростіші.
Наука, яка описує види організмів, виявляє ступінь спорідненості та обʼ єднує їх у класифікаційні категорії (таксони), називається систематикою. Таксономія – наука про принципи і методи класифікації організмів. Згідно з новим таксономічним кодексом бактерій запроваджено такі міжнародні класифікаційні категорії: царство – відділ – група – клас – порядок – родина – рід – вид – варіанти. Загальновизнаною міжнародною є класифікація бактерій Д. Берджі (1860 – 1937). Останнє 9-е видання «Визначника бактерій Берджі (Bergeyʼ s Manual Systematic Bacteriology) вийшло в 1993 році (США). Визначник обʼ єднує лише невелику кількість бактерій, які існують у природі. Він побудований на фенотипових ознаках: морфологічних, тинкторіальних, фізіологічних і молекулярно-генетичних. Такий поділ бактерій найбільше підходить для ідентифікації бактерій з метою діагностики інфекційних хвороб. Відповідно до визначника бактерії поділяють на 4 групи (схема 1).
|
|
|
|
Бактерії | ||||||
| Грамнегативні еубактерії, що мають клітинну стінку | Грампозитивні еубактерії, що мають клітинну стінку | Еубактерії, що не мають клітинної стінки | Архебактрії | |||
Схема 1. Класифікація бактерій за Д. Берджі
Згідно з цим визначником усі мікроорганізми поділені на 33 групи за ознаками, які винесено у назву групи: 1 – спірохети, 4 – грамнегативні аеробні палички й коки, 12 – грам позитивні коки, 13 – грампозитивні палички й бактерії, що утворюють спори, тощо. Групи включають родини, роди та види; деякі бактерії обʼ єднані в порядки і класи.
Основною таксономічною одиницею є вид. Вид – це сукупність мікроорганізмів, які мають подібні морфологічні, фізіологічні та молекулярно-генетичні ознаки, подібний обмін речовин та спільне походження. Визначення виду бактерій називається ідентифікацією. Її проводять за морфологічними (форма, рухливість, спороутворення, наявність капсули), тинкторіальними (відношення до барвників), фізіологічними (культуральні та біохімічні властивості бактерій), культуральними антигенними (характер росту бактерій на поживному середовищі), молекулярно-генетичними та іншими ознаками.
Молекулярно-генетичні ознаки характеризують індивідуальність ДНК.
Якщо бактерії мають деякі відмінності від видових ознак, то їх розглядають як підвид. Бактерії, що відрізняються незначними спадковими властивостями, називають варіантами. Практичне значення мають такі варіанти: морфовар – бактерії одного виду, що різняться за морфологічними ознаками, біовар – за фізіологічними, серовар – за антигенними, хемовар – за хімічними, фаговар – за відношенням до фагів.
Існує таке важливе поняття як « штам » - культура бактерій, виділена з конкретного джерела (організму людини, тварини, навколишнього середовища). Штам можна вважати найнижчою таксономічною одиницею бактерій. Він позначається протокольними номерами або за джерелом, місцевістю, де був виділений.
|
|
|
Клон – потомство однієї бактеріальної клітини, тому ці мікроорганізми мають ідентичні властивості.
Мішаними культурами називають суміш неоднорідних мікроорганізмів, виділених із природних субстратів (нестерильних порожнин, тканин організму, харчових продуктів, води, повітря, ґрунту, змивів із предметів). Чисті культури – це мікроорганізми одного виду або підвиду.
2. Фізіологія мікроорганізмів.
2. 7. Класифікація мікроорганізмів за типом дихання. Методи створення анаеробних умов для вирощування облігатних анаеробів.
Дихання бактерій – це складний процес, що супроводиться виділенням енергії, потрібної мікроорганізмам для синтезу різних органічних сполук.
Для життєдіяльності мікробів потрібна енергія, яку вони акумулюють у молекулах АТФ. Залежно від джерела енергії мікроби поділяють на дві групи: фототрофи і хемотрофи.
Фототрофи – використовують енергію сонячного світла; хемотрофи – енергію, що виділяється під час окисно-відновних реакцій.
За відношенням до вільного кисню мікроби поділяють на 4 групи:
1. облігатні аероби - розвиваються за наявності вільного кисню (мікобактерії туберкульозу, бордетели, бруцели); вони витримують концентрацію кисню таку (21 %) або більш високу, ніж в атмосферному повітрі, і мають чисто дихальний тип метаболізму;
2. мікроаерофіли – потребують зменшеної кількості кисню порівняно з його вмістом в атмосферному повітрі (актиноміцети, лептоспіри); висока концентрація кисню хоч і не вбиває бактерій, але затримує їх ріст;
3. факультативні аероби - розвиваються як за наявності кисню, концентрація якого дорівнює його концентрації в атмосферному повітрі, так і за його відсутності (ешерихії, сальмонели);
4. облігатні анаероби – розвиваються тільки за відсутності кисню (клостридії, бактероїди). Для них характерний бродильний тип метаболізму. Кисень на анаероби діє згубно. Для лікування хвороб, які спричинюють облігатні анаероби, використовують барокамери, в які подають кисень під тиском 1 – 3 атм.
|
|
|
Причиною шкідливої дії на бактерії молекулярного кисню є утворення перекису водню (Н2О2). Аеробні бактерії розщеплюють його за допомогою каталази, в анаеробів цього ферменту немає.
Враховуючи, що вільний молекулярний кисень є токсичним для облігатно-анаеробних бактерій, обовʼ язковою умовою культивування таких мікроорганізмів є обмеження його доступу. Існує ряд методів (механічних, фізичних, біологічних), які дозволяють це забезпечити.
Фізичні методи. 1. Перед посівом бактерій на живильне середовище його обовʼ язково регенерують для видалення надлишку розчиненого кисню.
2. Для попередження проникнення кисню в середовище його заливають шаром стерильної вазелінової олії або парафіном.
3. Стовпчик живильного середовища у пробірках повинен бути достатньо високим (10-12 см). Кисень, як правило, дифундує в товщу стовпчика на глибину до 2 см, тому нижче створюються сприятливі умови для культивування анаеробних мікробів.
4. Евакуаційно-замісний метод полягає у використанні анаеростатів. Вони представляють собою герметичні металеві або пластмасові банки, з яких можна викачати кисень і замінити його інертним газом (гелій, азот, аргон). Допускається використання трикомпонентної газової суміші, яка складається з 80% азоту, 10% диоксиду вуглецю та 10% водню. Деколи допустимим вважається використання природного газу.
Хімічні методи. 1. Використання речовин, здатних поглинати кисень. З цією метою до пустимим є застосування лужного розчину пірогалолу. При цьому враховують поглинаючу активність речовини: на 100 мл ємності герметичної посудини, в якій знаходяться чашки Петрі, використовують 1 г пірогалолу і 10 мл 2, 5 N розчину гідроксиду натрію.
2. Застосування речовин-редуцентів. Враховуючи, що ріст облігатно-анаеробних бактерій відбувається в середовищах з низьким рівнем окисно-відновного потенціалу, до них додаються спеціальні відновлювачі: цистеїн (0, 03-0, 05%), тіогліколеву кислоту або тіогліколат натрію (0, 01-0, 02%), сульфід натрію, аскорбінову кислоту (0, 1%), різноманітні цукри.
|
|
|
Ступінь поглинання кисню або ступінь відновлення середовища вимірюють або електрометрично або за допомогою індикаторів (резазурин, нейтральний червоний, феносафранін).
3. Використання спеціальних газогенеруючих систем, які дозволять створити без кисневі умови в мікроанаеростатах, транспортних пластикових пакетах тощо. Однією з найпоширеніших є система «Gas Generating Box».
Чашки з посівами поміщаються в мікроанаеростат, на дні якого знаходиться шар паладієвого каталізатору. Кінчик пакета «Gas Generating Box» надрізають ножицями, і в нього наливають 10-15 мл води. Пакет розташовують у мікроанаеростаті. Через 15-20 хв у ньому створюються анаеробні умови. Водень, який виділяється, взаємодіє з киснем, утворюючи воду, а вуглекислота продукується при взаємодії бікарбонату натрію з лимонною кислотою.
Біологічні методи. 1. Метод Фортнера. Метод полягає в спільному культивуванні на одному середовищі аеробних і анаеробних мікроорганізмів. Спочатку по діаметру чашки вирізають полоску агару шириною до 0, 5-1, 0 см. З одного боку засівають досліджуваний матеріал, що містить анаеробні збудники, а з іншого – мікроби, що є індикатором анаеробних умов (Serratia macescens або «чудесна паличка)». Краї чашки парафінують або закривають пластиліном. За деякий час на поверхні середовища виростають колонії як аеробних, так і анаеробних мікробів. При поглинанні кисню Serratia macescens дає ріст блідо-рожевих або безбарвних колоній, а при порушеннях герметичності – яскраво-червоні. На іншій половині чашки виростають колонії анаеробних мікробів.
2. Метод Хеннеля («годинникових скелець»). Він є своєрідною модифікацією попереднього. Матеріал, що містить анаеробні збудники, засівається на поверхню живильного середовища діаметром 2-2, 5 см. Зверху він покривається «годинниковим склом», заповненим шаром МПА і засіяним Serratia macescens. Аеробні мікроби, поглинаючи кисень, створюють умови для сприятливого росту анаеробних збудників.
|
|
|
