Общая бактериология, микология, вирусология

Систематика микробов

Положение микробов в системе живого мира. Прокариоты (бакте­рии), их отличие от эукариотов по струк­туре, химическому составу, функциям.

Неклеточные формы жизни (вирусы, вироиды, прионы).

Современные подходы к систематике микроорганизмов. Таксономи­ческие категории: царство, отдел, семейство, род, вид. Внутривидовые категории: биовар, серовар, фаговар. Популяция, культура, штамм, клон.

Бинарная номенклатура бактерий. Современная классификация бак­терий: архебактерии, эубактерии, протеобактерии.

Классификация грибов.

Классификация вирусов: вирусы человека, животных, растений, бак­терий. Принципы классификации вирусов человека.

Морфология микробов

2.2.1. Морфология бактерий.

Основные формы бактерий (кокковидные, палочковидные, извитые, ветвящиеся), размеры бактериальных клеток. Постоянные и непостоянные структуры бактериальной клетки: нуклеоид, цитоплазма, рибосомы, цитоплазматическая мембрана, мезосомы, включения, клеточная стенка; спора, капсула, ворсинки (пи­ли), жгутики. Химический состав и функциональное значение отдельных структурных компонентов. Различия в структуре грамположительных и грамотрицательных бактерий. Протопласты, сферопласты и L-формы бактерий.

Особенности строения актиномицетов, спирохет, микоплазм, хламидий.

Основные методы исследования морфологии бактерий: световая мик­роскопия с иммерсионным объективом, темнопольная, фазово-контрастная, люминесцентная, электронно-микроскопические методы. Приготов­ление микроскопических препаратов. Простые и сложные методы окраски. Методы Грама, Циля-Нильсена, Ожешко, Нейссера, Бурри-Гинса, Романовского-Гимзы. Их механизмы.

2.2.2. Морфологиягрибов.

Основные формы грибов (овоидная, мицелярная). Структура грибов. Особенности строения мицелия. Спорообразование. Споры грибов (эндоспоры, экзоспоры). Методы изучения морфологии грибов (микроскопия нативных и ок­рашенных препаратов).

2.2.3. Морфология вирусов.

Принципы структурной организации вирусов. Понятие о простых и сложных вирусах. Вирион и его компоненты. Нуклеиновая кислота, капсид, капсомеры, сердцевина, суперкапсидная оболочка. Типы симметрии капсида. Форма и размеры вирусов.

Вирусы бактерий (бактериофаги), их структура, морфологические типы. Электронно-микроскопические методы исследования вирусов.

Физиология микробов

2.3.1. Физиология бактерий.

Особенности метаболизма бактерий: интенсивность обмена веществ, разнообразие типов метаболизма, метаболическая пластичность. Роль бак­терий в круговороте веществ в природе. Конструктивный метаболизм.

Питание бактерий. Классификация бактерий по типам питания. По­нятие об аутотрофах, гетеротрофах, сапрофитах, абсолютных и факуль­тативных паразитах, прототрофах, ауксотрофах. Требования, предъявляе­мые к питательным средам. Классификация питательных сред: основные, специальные, дифференциально-диагностические, элективные.

Транспорт веществ в бактериальную клетку: энергонезависимый (простая и облегченная диффузия), энергозависимый (активный, трансло­кация радикалов).

Ферменты бактерий. Классы ферментов. Экзо- и эндоферменты, их значение в метаболизме клетки. Конститутивные и индуцибильные фер­менты.

Методы изучения ферментативной активности бактерий и использо­вание ее для идентификации бактерий.

Катаболический метаболизм. Классификация бактерий по способам получения энергии. Понятие о фототрофах, хемолито- и хемоорганотрофах.

Типы метаболизма и способы получения энергии у гетерохемоорганотрофов.

Окислительный метаболизм. Кислородное дыхание как способ полу­чения энергии.

Гниение - окислительное расщепление белков. Значение гниения в круговороте веществ в природе и в медицине.

Бродильный метаболизм. Брожение как способ получения энергии. Продукты брожения. Их использование в диагностике и биотехнологичес­ких процессах.

Нитратное дыхание - пример анаэробного дыхания. Взаимоотноше­ние бактерий с кислородом. Строгие анаэробы, микроаэрофилы, факуль­тативные анаэробы, строгие аэробы, методы их культивирования.

Рост и размножение бактерий. Механизм и скорость размножения микробов в жидкой питательной среде в стационарных условиях.

Влияние температуры на размножение бактерий:понятие о мезофилах, термофилах, психрофилах.

Колонии, особенности их формирования у различных видов бакте­рий. Пигменты бактерий.

Принципы и методы выделения чистых культур аэробных и анаэроб­ных бактерий.

Этапы выделения чистых культур бактерий, их идентификация. Внут­ривидовая идентификация бактерий. Понятие о сероваре, биоваре, фаговаре.

2.3.4. Физиология вирусов.

Особенности биологии вирусов. Химический состав вирионов: нук­леиновые кислоты, белки, липиды, углеводы и их особенности. Фермен­ты вирусов.

Типы взаимодействия вирусов с клеткой: продуктивный, абортив­ный, интегративный. Вирогения.

Репродукция вирусов. Основные стадии взаимодействия вирусов с клеткой: адсорбция, характеристика вирусных лигандов и клеточных рецепторов; проникновение в клетку, механизмы; депротеинизация; син­тез вирусных макромолекул; сборка вирионов; выход из клетки, пути вы­хода.

Модели для культивирования вирусов: клеточные культуры, эмбрио­ны птиц, организм лабораторных животных, их оценка.

Классификация клеточных культур, применяемых в вирусологии.

Индикация вирусов на биологических моделях.Характеристика цитопатического действия вирусов в культурах клеток.

Вирусные включения. Бляшкообразование под агаровым покрытием.

Гемадсорбция.

Идентификация вирусов с помощью РН, РСК, РТГА, ИФА, РИА, РИФ и др. Методы лабораторной диагностики вирусных инфекций: вирусологический, серологичес­кий, молекулярно-генетические (ПЦР, молекулярная гибридизация).

Вирулентные и умеренные фаги. Стадии взаимодействия бактерио­фагов с клеткой. Лизогения. Фаговая конверсия.

Практическое использование бактериофагов в микробиологии и ме­дицине для идентификации бактерий (эпидемиологическое маркирова­ние); для терапии и профилактики инфекционных заболеваний, в оценке санитарного состояния окружающей среды, в биотехнологии.

Генетика микробов

2.4.1. Генетика бактерий.

Определение генетики бактерий как науки. Ее значение в теории и практике медицины.

Организация генетического материала у бактерий. Понятие о гено­типе и фенотипе.

Бактериальная хромосома. Строение, размеры, особенности функ­ционирования.

Плазмиды бактерий. Строение, особенности репликации. Разновид­ности плазмид. Фенотипическое проявление плазмид. F-, R-, Col-плазмиды и др. Роль R-плазмид в распространении антибиотикоустойчивости в популяции бак­терий.

Плазмиды вирулентности. Их значение в экспрессии факторов патогенности.

Использование плазмид в генно-инженерных исследованиях.

Подвижные генетические элементы: вставочные последовательности и транспозоны. Их строение. Функции подвижных генетических элемен­тов и их роль в эволюции бактерий.

Виды изменчивости у бактерий.

Модификационная изменчивость, ее механизмы и формы проявле­ния.

Генотипическая изменчивость. Мутации у бактерий, их разновиднос­ти: спонтанные и индуцированные, точковые и хромосомные аберрации. Причины и механизм возникновения мутаций. Понятие о мутагенах.

Фенотипическое проявление мутаций у бактерий.

Генетическая рекомбинация у бактерий. Механизмы передачи генетической информации у бактерий: конъю­гация, трансдукция, трансформация, их использование для получения рекомбинантных штаммов бактерий с заданными свойствами и картирова­ние бактериального генома.

Микробиологические основы генной инженерии и биотехнологии. Понятие о рестриктазах, лигазах и полимеразах и механизмах их дейст­вия.

Принципы создания гибридных штаммов иих использование в ка­честве вакцинных штаммов и штаммов - продуцентов биологически ак­тивных веществ.

Применение генетических и молекулярно-биологических методов в диагностике инфекционных заболеваний: ПЦР, метод молекулярных зондов.

2.4.2. Генетика, вирусов.

Значение вирусологии в развитии генетики. Организация генетиче­ского аппарата вирусов. ДНК и РНК - носители генетической информа­ции.

Генетическая изменчивость вирусов: мутации и рекомбинации. Му­тации, причины возникновения. Фенотипические проявления. Рекомбинация. Модификационная изменчивость вирусов.

Экология микробов

Научные и социальные предпосылки формирования экологической микробиологии. Природные микробиоценозы. Экологические связи в микробиоценозах. Симбиоз, комменсализм, нейтрализм, конкуренция, пара­зитизм, хищничество. Динамичность экологических связей.

Экологические среды микробов. Свободноживущие и паразитичес­кие микробы. Микрофлора почвы. Источники и пути попадания патоген­ных микробов в почву. Условия и сроки их выживания в почве. Санитарно-показательные микроорганизмы почвы. Микрофлора водоемов. Источ­ники и пути попадания патогенных микробов в водоемы. Условия и сро­ки выживания микробов в воде. Микробиологические показатели качест­ва питьевой воды. Микрофлора атмосферного воздуха, воздуха жилых помещений и лечебно-профилактических учреждений. Пути попадания, условия и сроки выживания микробов в воздухе. Санитарно-показательные микроорганизмы воздуха. Микробиоценозы пищевых продуктов. Ис­точники и пути попадания патогенных микробов в пищевые продукты. Условия и сроки выживания в них. Микробиологические показатели ка­чества пищевых продуктов. Микрофлора бытовых и производственных объектов и ее роль в распространении инфекционных болезней.

Принципы санитарно-микробиологических исследований. Индикация патогенных микробов в объектах окружающей среды, косвенные методы: определение общей микробной обсемененности и санитарно-показательных микроорганизмов.

Роль свободноживущих микроорганизмов в формировании и разви­тии биосферы Земли. Участие микробов в биогеохимических циклах хи­мических элементов, синтезе и трансформации органических веществ. Экология грибов: почвенные, фитопатогенные, зоофильные, антропофильные.

Микробиологические аспекты охраны внешней среды. Проблема микробиологической безопасности в экстремальных условиях.