Пищови по Микробиология, 1-ва част

[Mozo]

1-Предмет и задачи на МБМикробиологията е наука за живота, развитието и значението на микроорганизмите. Поради малките си размери те могат да се наблюдават само с помощта на оптичен микроскоп, а някои от тях само с на електронен микроскоп. Понятието микроб е сборно понятие. В него се включват разнообразни микроорганизми, представители на растителния и животинския свят — бактерии, вируси, гъби и протозои.
Микроорганизмите са широко разпространени върху земното кълбо. Едни от тях се намират в почвата, други — във водата и въздуха. Голям брой микроорганизми са приспособили своя живот към човешкия и животинските организми и са се превърнали в паразити. Тези микроорганизми предизвикват различни заболявания у човека и животните, които носят общо наименование инфекциозни или заразни болести.
Задачите на микробиологията са да изучи морфологията, структурата и физиологията на микроорганизмите и тяхното взаимодействие с външната среда.
Под морфология и строеж на микроорганизмте се разбира формата, големината и взаимното разположение, вътрешната структура и организацията на клетките.
Физиологита на микроорганизмите изучава въпросите за химичния състав на микробната клетка, процесите на храненето, дишането, размножването, производителността и други жизнени прояви на микроорганизмите. Важна задача на микробиологията е изучаването на взаимоотношенията на микроорганизмите с външната среда.
Съществуват няколко самостоятелни дисциплини: медицинска микробиология, техническа (промишлена) микробиология, селскостопанска микробиология, а сега се оформя и космическа мкробиология.
Предмет на медицинската микробиология са микроорганизмите, които предизвикват в него болестни промени. Поради това тази група микроби носи наименованието патогенни или болестотворни микроби. Като учебна дисциплина МБ се състои от 3 раздела — обща МБ, учение за инфекциите и специална МБ. 3-Морфология на бактериитеБактериите са едноклетъчни микрооргнизми, притежаващи типичните за прокар. клетки строеж. За разлика от еукар. бактерии имат една пръстеновидна и сножно нагъната хромозома, разположена в ядро, без ядрена мембрана. При тях липсва ендопл. мрежа, апарат на Голджи, лизозоми, хлоропласти, митохондрии. Окислителното фосфолириране е свързано с цитоплазмената мембрана. От друга страна бактериите притежават сложно устроена клетъчна обвивка. Морфологията на бактериите — тяхната големина, разположение, се изучава предимно със светлинен микроскоп в нативно и оцветено състояние. Оцветителните методи дават бърза и важна информация и за структурата на бактериите. Така напр. оцв. по Грам дава инф. дали бактериите са Грам+ (клетъчната им стена е съставена от пептидогликан) или Грам- (в кл.им стена освен пептидогликан има и външна мембрана). Оцв. по Цил-Нелсен спомага да се установи наличието на киселинноустойчиви бактерии. Големина на бактериите — повечето патогенни бактерии имат размери от 0,2-10,15 нм. Според формата на клетките са известни кълбообразни, пръчковидни и извити бактерии. Кълбообразните бакт. се наричат още коки (0,8-1-2нм). При размножаването си обикновенно остават свързани помежду си, в зависимост от което се различават: 1. Монококи — единично разположени 2. Диплококи — разположени са по 2 (плевмококи) 3. Стрептококи — свързани под формата на верижки състояши се от 6, 8 или повече клетки 4. Стафилококи — гроздовидно разположени, при които деленето се извършва в много посоки, чести причинители са на гнойни заболявания 5. Тетракоки — по 4, сапрофити 6. Сарцини. С изключение на найсериите, коките са Грам+, не обр. спори и ресни, някои притежават капсули. Пръчковидни бактерии — условно се разделят на споро- и неспорообразуващи. Бацилите са споробр. пръчковидни бактерии. Понятието бактерии се използва за всички неспорообр. пръчковидни бакт. По Грам са + или -. Някои имат ресни, др. обр. капсули. Извити бактерии — Грам-, наподобяват спирали с 1-15,20 и повече извивки, в зависимост от което се делят на вибриони (с 1 извивка), Спирили (2-3 до 6 извивки) и спирохети — с множество изв. Формата и големината на бактериите не са постоянен белег за отделния вид, те се запазват относително постоянни само при оптимални условия. За мн. бакт. е хар. полиморфизъм. Получените изменения не се унаследяват и при отстраняване на неблагопр. въздействие, типичните за вида белези се възтановяват.
5-Структура на бактериит Структурата на бактериите се изучава с помоща на микроскопски, молекулярнобиологични и др. методи. С помощта на тези изследвания структурата на бакт. клетка е изяснена в значителни подробности. Бакт. клетка притежава т.нар. съществени органели – ядро, клетъчна обвивка, цитоплазма и рибозоми и несъществени – като ресните, пилите, капсулата. Те обаче изпълняват важни защитни функции. Цитоплазмената мембрана (ЦПМ) граничи с цитоплазмата и се намира непосредствено под нея. Тя е жизнено важен органел, съдържа фосфолипиди, протеини и малки количества въглехидрати. Изпълнява важни биологични ф-ии. Tя е осмотична мембрана за почти всички с-я и регулира тяхната концентрация 2. Мембараната усвоява енергия чрез окислително фофсфол. 3. Участва в транспорта на белтъци към външната среда, както и на белтъци, използвани за градивен материал за пили, ресни 4. Някои ензими се намират в нея 5. Участва в процеса на репликация на хромозомата. За разлика от еукариотите цитоплазмата на бактериите е по-просто устроена. В нея няма ендопл. мрежа, комплекс на Голджи, митохондрии. Тя има зърнеста структура поради наличието на рибозоми и вътреклетъчни включвания. Рибозомите съдържат до 90% от бакт. РНК. При някои бакт. в цитоплазмата се наблюдават отлагания на различни органични и неорганични в-ва под формата на гранули. нар. цитоплазмени включвания. Те са резервни хран. в-ва. Гликогенните гранули съдържат резервните в-ва на чревните бактерии. Гранулите се оцв. по метода на Найсер. Бакт. ядро се оцв. трудно подари високата конц на РНК в цитоплазмата. РНК може да се отстрани чрез рибонуклеаза и HCL, след което ДНК се оцв. и наблюдава със светл. микроскоп. Бакт. клетка в състояние на покой има 1 ядро, но в процеса на деление се набл. 2, 4 и повече ядра. В ядрото се намира бактер. хромозома, често тя е прикрепена към цитопл. мембрана. Бакт. хромозома се състои от 1 нишка двойноверижна, суперспирилизирана молекула ДНК. Бакт. ядро не притежава ядрена мембрана, поради което се нар нуклеотид. Рибозомите могат да се свържат към иРНК и да се синтезира полипептид още докато иРНК се синтезира в/у ДНК. За разлика от еукар. при бакт. същ. и извънхромозомни ДНК носители на наследствена инф. каквито са плазмидите и умерените бактериофаги.

6-Структура на бактериите – капсула и гликокаликс Структурата на бактериите се изучава с помоща на микроскопски, молекулярнобиологични и др. методи. С помощта на тези изследвания структурата на бакт. клетка е изяснена в значителни подробности. Бакт. клетка притежава т.нар. съществени органели-ядро,клетъчна обвивка, цитоплазма и рибозоми и несъществени – като ресните,пилите,капсулата. Те обаче изпълняват важни защитни функции. Някои бактерии над клетъчната обвивка притежават повърхностен слой-капсула. При някои бакт. капсулата е значително развита – до 10 нм дебелина. Нарича се същинска капсула. Може да се наблюдава със светлинен микроскоп, в оцв. състояние или с тушов препарат. Капсулите са изградени най-често от полизахариди, изключение прави антраксния бацил, чиято капсула е изградена от протеин. Капсулите са незадълж органели, но имат важна защитна ф-ция – предпазват клетката от неблагопр физични и химични въздействия, но са и основен фактор на патогенността. Капсулите възпрепятстват фагоцитозата. Безкапсулните лесно се фагоцитират и унищожават от левкоцитите. Имат важно знач и за индентиф. на бактериите. Гликокаликсът е полизахаридна повърхностна обвивка, секретираща се от мн бактерии,не е свързана здраво с клетъчната повърхност и лесно се освобождава от нея.Има защитна ф-я в околната среда и като фактор на патогенността. Редица бактерии,притежаващивътреболнични инфекции, с негова помощ се прикрепят по различни места в замърсената болнична среда и могат да преживяват значително дълго време.
7-Структура на бактериите – ресни и пили Структурата на бактериите се изучава с помоща на микроскопски,молекулярнобиологични и др методи. С помощта на тези изследвания структурата на бакт клетка е изяснена в значителни подробности. Бакт клетка притежава т.нар. съществени органели-ядро, клетъчна обвивка, цитоплазма и рибозоми и несъществени – като ресните, пилите, капсулата.Те обаче изпълняват важни защитни функции. Ресните са органели за движение на някои пръчковидни и извити бактерии. Те са дълги, нишковидни структури с дължина 5-10 нм, могат да се набл със светлинен микроскоп след обработка със специални оцветители( на Грей или Люфлер). Ресната е съставена от 3 части-базално телце, кука и филамент, всяко е изградено от 25 различни протеина. Базалното телце е разполож. в клетъчната обвивка, състои се от стъбло и различен брои пръстени – 2 при грам+ и 4 при грам-. Филаментът е куха, нишковидна структура. Движението на ресната се заражда в базалното телце. Процесът е енергозависим, като енергията се получава от създаване на протонен градиент. В резултат ресната извършва ротационни движения, които предава на клетката. Посоката на ротация се изменя периодично,а придвижването се извършва само в течни и полусолидни среди. При култивиране в неблагопр.условия или при наличие на субстрати не се образ.ресни.те могат да се премахнат и чрез механичен метод-разклащане на културата със стъклени перли. При отстраняване на неблагопр. фактор движението се възстановява. Същ. бактерии, чийто ресни, нар. аксиални филаменти се разполагат в периплазменото пространство и се движат чрез сгъване и разгъване. Пилите са протеинови нишковидни структури, разположени на повърх предимно на Грам-. Според функцията си се делят на Адхезивни и секс пили. Адхезивните са важни фактори на патогенността. Те осъщ. прикрепването на бакт. към лигавиците и са мн. важен етап от прецеса на инфектирането. Процесът е специфичен и изисква наличието на комплиментарни рецептори в/у кл. на макроорганизма. Липсата на съответния рецептор прави инфекцията невъзможна. Секс пилите са много малко на брой, те осиг. конюгацията при грам-. Kонюг е важен процес за преноса на генетична информация при прокариотите. Чрез пилите клетките се свързват една с друга. Секспилите са по-големи по размер от обикновените. 1 клетка може да притежава повече от 1 вид пили.
8- Структура на бактериите – спори Структурата на бактериите се изучава с помоща на микроскопски, молекулярнобиологични и др. методи. С помощта на тези изследвания структурата на бакт клетка е изяснена в значителни подробности. Бакт. клетка притежава т.нар. съществени органели – ядро, клетъчна обвивка, цитоплазма и рибозоми и несъществени – като ресните, пилите, капсулата. Те обаче изпълняват важни защитни функции. Oтносително малко бактерии в природата обр. спори – аеробните ор. род Bacillus и анаеробните от род Clostridium. Повечето споробр. Живеят свободно в околната среда. В мед. микробиол. с термина бацили се озн само спорообр. Те се рамзмнож. във вегетативна фофрма. Спорите не са средство за размнож, а за преживяване на неблагопр. Условия (неподходяща t,въглехидр и белтъчно гладуване, промяна в pH). Клетката спорулира за 24 ч. В нея се формира 1 спора, нар. ендоспора. Процесът изисква активен метаболизъм в клетката. В сравнение с вегетатичната клетка споровата сърцевина съдържа 2х по-малко вода, рибозоми и др. клетъчни съставки. Над мембраната покриваща сърцевината се намира спорова стена, изградена от нормален пептидогликан, следва кортекс – най - дебелият слой на обвивката, в който се намира особен тип пептидогликан съдържащ дипиколинова к-на, хар. само за спорите и Ca+ и Mg+. Над външната мембрана следва обвивката на спората и екзоспориумът – липопротеинова мембрана. Сложната обвивка обуславя устойчивостта на спората към хим. и физ. в-ва. Тя е непроницаема за вода и хим. в-ва. Метаболитните процеси са спрени напълно и така спората преживява. Така напр спорите на антраксния бацил, образували се в почвата след смърта на заболелите от антракс животни могат да се съхранят жизненоспособни от 40 до 50 год. Докато бактериите издържат при 100 градуса до 1-2 мин спорите устояват при тези условия 1-2 и повече часа. Загиват със сиг. при автоклавиране на 121 гр за 15-20 гр или в сух стерелизатор за 1-2 ч. При попадане на спората в благопр усл. от нея се обр. отново вегетативна клетка. Процесът е в 3 стадия – активиране, герминиране (покълване) и порастване.

Целият материал: