 |
Морфология микроорганизмов
|
|
|
|
| МОРФОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ |
Министерство здравоохранения Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Ижевская государственная академия»
Кафедра микробиологии и вирусологии
МОРФОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
Выполнили:
Фаттахов И. И. Безуглова Д. В.
Студенты 313 гр. леч. фак.
Руководитель: Марков В. Н.
Профессор, д. б. н., к. м. н.
Ижевск 2019 год
Предмет микробиологии
Этапы развития микробиологии
Историю развития микробиологии можно разделить на 5 этапов:
1) Эвристический период (IV. III тысячелетие до н. э. XVI в. н. э. ) связан скорее с логическими и методическими приемами нахождения истины, т. е. эвристикой, чем с какими - либо экспериментами и доказательствами. Мыслители того времени ( Гиппократ, римский писатель Варрон и др. ) высказывали предположения о природе заразных болезней, миазмах, мелких невидимых животных. Эти представления были сформулированы в стройную гипотезу спустя многие столетия в сочинениях итальянского врача Д. Фракасторо (1478 - 1553 гг. ), высказавшего идею о живом контагии (contagium vivum), который вызывает болезни. При этом каждая болезнь вызывается своим контагием. Для предохранения от болезней им были рекомендованы изоляция больного, карантин, ношение масок, обработка предметов уксусом. Таким образом, Д. Фракасторо был одним из основоположников эпидемиологии.
|
|
|
2) Морфологический (с конца 17 – начало 19 вв. ) – А. Левенгук создал микроскоп, открыл бактерий. Первой им была описана плесень, выросшая на мясе. Позже он описывает «живых зверьков» в дождевой и колодезной воде, различных настоях, в испражнениях, в зубном налёте. После открытия Левенгука начали открываться новые бактерии, грибы, простейшие, в конце 19 века были открыты вирусы (в 1892 г. Д. И. Ивановским)
3) Физиологический – после обнаружения микробов, возник вопрос об их устройстве, биосвойствах и процессах жизнедеятельности. Важную роль в этот период сыграли работы Луи Пастера, в которых он:
· Открыл природу брожения и анаэробиоза;
· Опроверг теорию самозарождения;
· Основал принцип стерилизации;
· Разработал принцип вакцинации и способы получения вакцин.
Также внес свой вклад Роберт Кох, который предложил окраску бактерий, микрофотосъемку, способ получения чистых культур.
4) Иммунологический – с наступлением ХХ в. начинается новый период в микробиологии, к которому привели открытия XIX в.
Работы Л. Пастера по вакцинации, И. И. Мечникова по фагоцитозу, П. Эрлиха по теории гуморального иммунитета составили основное содержание этого этапа в развитии микробиологии.
|
|
|
· В конце 19 века Л. Пастер обосновал принцип вакцинации и способ получения вакцины. Пастер показал, что ослабленные возбудители холеры, бешенства, сибирской язвы, потерявшие вирулентные свойства, при введение в организм создают специфическую невосприимчивость к возбудителям.
· Пауль Эрлих (1854 - 1915 гг. ) - немецкий врач, бактериолог и биохимик, один из основоположников иммунологии и химиотерапии, выдвинувший гуморальную (от лат. humor жидкость) теорию иммунитета. Он считал, что иммунитет возникает в результате образования в крови антител, которые нейтрализуют яд. Подтверждением этому было открытие антитоксинов - антител, нейтрализующих токсины у животных, которым вводили дифтерийный или столбнячный токсин (Э. Беринг, С. Китазато).
· И. И. Мечникова (1845 - 1916 гг. ) тоже по праву считают основоположником русской микробиологии и иммунологии. Его основные научные интересы были сосредоточены на проблеме изучения взаимоотношений организма хозяина и микроорганизма - паразита. Его главные научные открытия касаются изучения иммунитета. В 1883 г. он сформулировал фагоцитарную теорию иммунитета.
5) молекулярно-генетический период – характеризуется рядом принципиально важных научных достижений и открытий:
· Расшифровка молекулярной структуры многих вирусов и бактерий;
· Расшифровка химического строения и химический синтез некоторых антигенов. Например, химический синтез лизоцима (Д. Села, 1971 г. ), пептидов вируса СПИДа (Р. В. Петров, В. Т. Иванов и др. ).
· Расшифровка строения антител и иммуноглобулинов (Д. Эйдельман, Р. Портер, 1959 г. ).
· Получение рекомбинантных бактерий и рекомбинантных вирусов.
· Создание гибридов путем слияния иммунных В-лимфоцитов (продуцентов антител) и раковых клеток с целью получения моноклональных антител (Д. Келлер, Ц. Мильштейн, 1975 г. ).
· Открытие эндогенных природных регуляторов иммунной системы - иммуномодуляторов, иммуноцитокининов (интерлейкины, интерфероны, миелопептиды и др. ) и их использование с целью профилактики и лечения различных болезней.
· Получение вакцин с помощью методов биотехнологий и приемов генетической инженерии (Engerix B - для профилактики ВГВ) и биологически активных пептидов (интерфероны, интерлейкины, ростовые факторы и др. ). Разработка синтетических вакцин на основе природных или синтетических антигенов и их фрагментов.
|
|
|
· Открытие вирусов, вызывающих иммунодефициты.
· Разработка принципиально новых способов диагностики инфекционных и неинфекционных болезней (иммуноферментный, радиоиммунный анализы, иммуноблотинг, гибридизация нуклеиновых кислот).
Работы Луи Пастера
· Свое первое открытие Пастер сделал еще в студенческие годы, обнаружив оптическую асимметрию молекул. Отделив друг от друга две кристаллические формы винной кислоты, он показал, что они различаются своей оптической активностью. Эти исследования легли в основу нового научного направления – стереохимии.
· С 1857 г. Л. Пастер занялся изучением процессов брожения. В результате многочисленных экспериментов доказал, что брожение – биологический процесс, обусловленный деятельностью микроорганизмов. Развивая далее эти представления, утверждал, что каждый тип брожения (молочнокислого, спиртового, уксусного) вызывается специфическими микроорганизмами. В 1861 г. открыл микроорганизмы, вызывающие маслянокислое брожение, – анаэробные бактерии. Открытие анаэробиоза навело Пастера на мысль, что организмам, которые обитают в среде, лишенной кислорода, брожение заменяет дыхание.
· В 1860–1861 гг. Л. Пастер предложил способ сохранения пищевых продуктов с помощью тепловой обработки ( пастеризации ), таким образом, были побеждены болезни пива, вина и молочнокислых продуктов, вызываемые микроорганизмами.
· В 1865 г. Л. Пастер занялся изучением природы заболевания тутового шелкопряда и разработал методы борьбы с этим заразным заболеванием (1880 г. ). Изучал другие заразные болезни животных и человека (сибирской язвы, бешенства, куриной слепоты, краснухи свиней и др. ). Предложил метод прививок против этих и других инфекционных заболеваний с использованием ослабленных культур соответствующих микроорганизмов-возбудителей. Предложил назвать ослабленные культуры вакцинами, а процедуру их применения – вакцинацией. Следовательно, Л. Пастер является основоположником научной иммунологии, хотя и до него был известен метод предупреждения оспы путем заражения людей коровьей оспой, разработанный английским врачом Э. Дженнером.
|
|
|
· В 1880 г. Л. Пастер из высушенного мозга кролика создал вакцину против бешенства.
Работы Роберта Коха
· Р. Кох начал свои исследования в то время, когда роль микроорганизмов в этиологии инфекционных заболеваний подвергалась серьезным сомнениям. Для ее доказательства требовались четкие критерии, которые были сформулированы Кохом и вошли в историю под названием «триады Генле — Коха». Суть триады заключалась в следующем:
1. Предполагаемый микроб-возбудитель всегда должен обнаруживаться только при данном заболевании, не выделяться при других болезнях и от здоровых лиц;
2. Микроб-возбудитель должен быть выделен в чистой культуре;
3. Чистая культура данного микроба должна вызвать у экспериментальных зараженных животных заболевание с клинической и патологической картиной, аналогичной заболеванию человека.
· Исходя из своей концепции, Кох окончательно доказал, что ранее обнаруженный у животных, больных сибирской язвой, микроорганизм отвечает требованиям триады и является истинным возбудителем данного заболевания. Попутно Р. Кох установил способность сибиреязвенных бактерий образовывать споры.
· Он ввел в микробиологическую практику метод выделения чистых культур бактерий на плотных питательных средах, впервые использовал анилиновые красители для окраски микробных клеток и применил для их микроскопического изучения иммерсионные объективы и микрофотографирование.
· В 1882 г. Р. Кох доказал, что выделенный им микроорганизм является возбудителем туберкулеза, который был впоследствии назван палочкой Коха.
· В 1883 г. Р. Кох с сотрудниками выделил возбудителя холеры — холерный вибрион (вибрион Коха).
· С 1886 г. Р. Кох полностью посвящает свои исследования поискам средств, эффективных для лечения или профилактики туберкулеза. В ходе этих исследований им был получен первый противотуберкулезный препарат — туберкулин, представляющий собой вытяжку из культуры туберкулезных бактерий. Хотя туберкулин не обладает лечебным действием, его с успехом применяют для диагностики туберкулеза.
Роль отечественных ученых
· И. И. МЕЧНИКОВ (1845-1916) — создатель фагоцитарной, или клеточной, теории иммунитета. В Мессине в 1882 г. при изучении реакции личинки морской звезды на введение в нее шипа розы были открыты механизмы антиинфекционного иммунитета. В 1892 г. Мечников опубликовал свой труд «Лекции по сравнительной патологии воспаления», в котором как выдающийся мыслитель рассмотрел патологические процессы с позиций эволюционной теории. В 1901 г. появляется его новая книга «Невосприимчивость к инфекционным болезням», в которой подведены итоги многолетних исследований в области иммунитета.
|
|
|
· Конец XIX в. ознаменовался эпохальным открытием царства Vira. Первым представителем этого царства явился вирус табачной мозаики, поражающий листья табака, открытый 12 февраля 1892 г. сотрудником кафедры ботаники Петербургского университета Д. И. ИВАНОВСКИМ. Вторым — вирус ящура, вызывающий одноименное заболевание у домашних животных, открытый в 1898 г. Ф. Леффлером и П. Фрошем. Однако эти открытия не могли быть в то время по достоинству оценены и остались едва замеченными на фоне блестящих успехов бактериологии.
· Главой московской бактериологической школы и одним из лидеров российских бактериологов был Г. Н. ГАБРИЧЕВСКИЙ (1860-1907 гг. ), который в 1895 г. возглавил открытый на частные средства Бактериологический институт при Московском университете. Он работал в области специфического лечения и профилактики скарлатины, возвратного тифа. Его стрептококковая теория происхождения скарлатины в конечном итоге завоевала всеобщее признание. Габричевский является автором «Руководства к клинической бактериологии для врачей и студентов» (1893 г. ) и учебника «Медицинская бактериология», который выдержал четыре издания. Г. Н. Габричевский ввел в России серотерапию, изучал механизмы невосприимчивости к возвратному тифу, дифтерии, скарлатине.
· Выдающийся русский микробиолог Н. Ф. ГАМАЛЕЯ (1859-1949 гг. ), который еще в 1886 г. работал у Пастера по бешенству, совместно с Мечниковым и Бардахом основал первую в России бактериологическую станцию, где изготавливалась антирабическая вакцина и проводилась вакцинация людей против бешенства. Н. Ф. Гамалея — автор многих научных работ, посвященных бешенству, холере и другим проблемам микробиологии и иммунологии.
· Л. А. ЗИЛЬБЕР (1894-1966 гг. ) является основателем вирусной теории происхождения опухолей, выделил возбудителя дальневосточного клещевого энцефалита. Успехи в изучении опухолевых антигенов воодушевляют Л. А. Зильбера на попытки противоопухолевой вакцинации, которые он начал около 1950 г. вместе с 3. Л. Байдаковой и Р. М. Радзиховской на двух моделях: на опухоли Брауна-Пирс у кроликов и спонтанном раке молочной железы у мышей.
· З. В. ЕРМОЛЬЕВА — создатель первого отечественного антибиотика. В 1942 г. вышла в свет монография З. В. Ермольевой " Холера", в которой подведены итоги почти 20-летнего изучения холерного вибриона. В этой монографии были даны новые методы лабораторной диагностики, лечения и профилактики холеры.
· А. А. СМОРОДИНЦЕВ (1901-1986 гг. ) - вирусолог. Работы по эпидемиологии, вирусологии и иммунопрофилактике гриппа, клещевого энцефалита, полиомиелита, кори и эпидемического паротита. Изучал противовирусный иммунитет (его особенности). Создал вакцины против клещевого энцефалита, полиомиелита, кори, гриппа, эпидемического паротита.
· М. П. ЧУМАКОВ (1909-1989 гг. ) основные исследования посвящены вирусологии природно-очаговых инфекций. Организовал эффективную вакцинацию клещевого энцефалита, омской геморрагической лихорадки и полиомиелита.
· В. М. ЖДАНОВ (1914-1987 гг. ) основные труды посвящены проблемам эпидемиологии и вирусологии (инфекционному гепатиту и гриппу, эволюции инфекционных болезней, классификации вирусов). В течение 26 лет являлся бессменным директором Института вирусологии им. Д. И. Ивановского. Один из авторов программы глобальной ликвидации оспы (1958 г. ).
В основе классификации микроорганизмов лежит бинарная номенклатура К. Линнея
Царство: Bacteria
Отдел: Gracilicutes
Класс: Gammaproteobacteria
Порядок: Enterobacteriales
Семейство: Enterobacteriaceae
Род: Escherichia
Вид: E. coli
Микроорганизмы – это мельчайшие, преимущественно одноклеточные существа, которые невидны невооруженным глазом, для их изучения требуется микроскоп.
УСТРОЙСТВО ОПТИЧЕСКОГО МИКРОСКОПА. ИММИРСИОННАЯ СИСТЕМА.
|
|
|
