Понятия: протопласты, сферопласты и l-формы.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ПЯТИГОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

КАФЕДРА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ И МИКРОБИОЛОГИИ

 

 

Е.Г. ДОРКИНА

 

 

МОРФОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

 

 

Методические указания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов очной формы обучения по дисциплине

С2.Б.12 – микробиология

 

 

Пятигорск 2012

УДК 576. 8. 094 (07)

ББК 52. 6 я 73

Д 68

Рецензент: зав. каф. биологии и физиологии, к.б.н. Л.Е. Назарова

 

 

Е.Г. Доркина

Д 68 Морфология микроорганизмов: методические указания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов заочной формы обучения по дисциплине С2.Б.12 – микробиология / Е.Г. Доркина. – Пятигорск: Пятигорская ГФА. 2012. – 43 с.

 

 

Методические указания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов по микробиологии «Морфология микроорганизмов» составлены в соответствии с Примерной программой по микробиологии, утвержденной в соответствии с ФГОСТ-3 ВПО для студентов заочной формы обучения. В указаниях содержатся сведения о систематике и номенклатуре микроорганизмов, основных морфологических группах бактерий и основных структурных компонентах бактериальной клетки, об особенностях строения спирохет, актиномицетов, риккетсий, хламидий, микоплазм, грибов, простейших и о методах изучения морфологии различных групп микроорганизмов. Доступная форма изложения материала поможет студентам в усвоении материала, написании вопросов контрольной работы и решению задач и упражнений по данному разделу.

 

УДК 576. 8. 094 (07)

ББК 52.6 я 73

 

Допущено к внутривузовскому изданию

Председатель ЭМС

проф. _____________________ В.В. Гацан

Протокол № ___ от «__» ______ 2012 г.

 

 

Ó Пятигорская государственная фармацевтическая академия, 2012
Содержание

Введение …………………………………………………………….…….6

1. Принципы систематики и номенклатуры микроорганизмов………..…6

2. Номенклатура бактерий……………………………………………........8

3. Основные формы бактерий………………………………….…………..8

4. Обязательные структуры бактериальной клетки……..……………..…10

5. Понятия: протопласты, сферопласты и L-формы………………….…..13

6. Простые и сложные методы окраски микроорганизмов..……….….....13

7. Сущность метода и техника окраски по Граму………….………….….15

8. Строение и значение капсул у бактерий, методы их окраски……....16

9. Строение и значение жгутиков…………………………………….…....17

10. Строение и значение ворсинок и включений……….…………………18

11. Сущность, значение и техника окраски по Цилю-Нильсену……..….19

12. Строение, образование, значение и методы окраски спор у бактерий…………………………………………………...…………...20

13. Особенности строения спирохет………………………………...........22

14. Особенности строения и значение актиномицетов………………...…23

15. Особенности строения риккетсий……………………………….…….24

16. Особенности строения хламидий и микоплазм………………….…..25

17. Особенности строения грибов и их значение……………………......26

18. Особенности морфологии простейших и их патогенных представителей……………………………………………..…………….28

19. Особенности строения и классификация вирусов……………..……29

20. Размножение и свойства вирусов…………………………..…………32

21. Микроскопические методы обнаружения вирусов……………..…..34

22. Морфология и свойства бактериофагов………………………….….35

23. Особенности взаимодействия бактериофагов с клеткой…………....36

24. Получение и применение бактериофагов………………………..…..38

25. Механизм действия, достоинства и недостатки лечебно-профилактических препаратов бактериофагов………………………40

26. Применение лечебно-профилактических препаратов бактериофагов…………………………………………………..……….40

ВВЕДЕНИЕ

ЦЕЛЬ РАЗДЕЛА.

Сформировать у студентов четкое представление о систематике и номенклатуре микроорганизмов, об основных морфологических группах бактерий, о строении и функциях обязательных и необязательных структурных компонентов бактериальной клетки, полиморфизме микроорганизмов, протопластах, сферопластах, L-формах, особенностях строения спирохет, актиномицетов, риккетсий, хламидий, микоплазм, грибов и простейших. Изучить химический состав, структуру и функции вирусов и бактериофагов. Изучить простые и сложные методы окраски и методы исследования микробов в нативном состоянии, значение окраски по Граму, различия в структуре грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. Научить студентов использовать эти знания для идентификации возбудителей инфекционных заболеваний животных, растений и человека.

УЧЕБНО-ЦЕЛЕВЫЕ ВОПРОСЫ РАЗДЕЛА.

Систематика и номенклатура микроорганизмов.Основные формы и размеры микроорганизмов: бактерий, грибов, простейших, вирусов. Химический состав и строение бактериальной клетки: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, нуклеоид, рибосомы, мезосомы, плазмиды, включения, споры, капсулы, жгутики, пили (реснички, фимбрии). Функции структурных элементов. Особенности строения актиномицетов, спирохет, риккетсий, хламидий, микоплазм. Полиморфизм микроорганизмов. Протопласты и сферопласты, L-формы. Простые и сложные методы окраски. Значение окраски по Граму. Различия в структуре грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. Морфология грибов и простейших, особенности классификации. Химический состав, архитектоника и функции вирусов и бактериофагов.

 

1. ПРИНЦИПЫ СИСТЕМАТИКИ И НОМЕНКЛАТУРЫ МИКРООРГАНИЗМОВ.

1. Систематика - это наука, которая изучает разнообразие всех существующих и вымерших организмов. Главная ее составная часть – таксономия, которая занимается классификацией, т.е. распределением организмов на основании их сходства и различия в более или менее родственные группы – таксоны.

Элементарной таксономической единицей является вид. Самый крупный таксон – царство.

2. Микроорганизмы относятся к различным царствам живой природы. Микроорганизмами называют все организмы, которые имеют микроскопические размеры и не видны невооруженным глазом. Среди них имеются доклеточные, одноклеточные и многоклеточные формы, эукариоты и прокариоты.

3. Медицинская микробиология изучает патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, которые относятся к следующим царствам: Вирусы, Грибы, Бактерии, Простейшие.

 

 

 

 

4. Единицей классификации микроорганизмов, как и всех живых организмов, является вид. Под видом в микробиологии понимают совокупность особей, имеющих общий генотип, сходных по своим биологическим свойствам и обладающих наследственно закрепленной способностью вызывать в стандартных условиях качественно определенные процессы. Принадлежность к какому-либо виду устанавливают по совокупности морфологических, физиологических, биохимических и др. признаков.

Вид не является однородной структурой. Внутри вид может подразделяться на разновидности – группы микроорганизмов, отличающиеся какими-либо небольшими наследственными свойствами.

2. Номен­клатура бактерий.

1. Бактерии – самая распространенная и многочисленная группа микроорганизмов, относящаяся к прокариотами выделенная в отдельное царство Бактерии.

2. Для названия вида бактерий, как и остальных микроорганизмов, принята бинарная (двойная) номенклатура. Вид имеет двойное название: первое слово обозначает род (производное от термина, обозначающего морфологический признак или от фамилии автора), пишется с прописной буквы, а второе слово обозначает вид (по источнику происхождения, по названию заболевания или по фамилии автора), пишется со строчной буквы. Международные названия даются на латинском языке. Например:

1) Bacillus anthracis – возбудитель сибирской язвы (бациллы – спорообразующие палочки, anthrax в переводе означает "углевик", т.к. на сибиреязвенных карбункулах образуется черная корочка);

2) Shigella dysenteria – возбудитель дизентерии (название рода – в честь японского микробиолога К. Шига, а вида – по заболеванию);

3) Salmonella typhi – возбудитель брюшного тифа (название рода – в честь Д. Сальмона, а вида – по заболеванию).

5. Для обозначения разновидностей бактерий употребляется суффикс var: морфовар (различаются по морфологическим признакам), серовар (по антигенам), фаговар (по чувствительности к фагам), биовар (по биологическим свойствам), резистенсвар (по устойчивости к антибиотикам) и т.д.

ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ БАКТЕРИЙ.

1. Бактерии – это одноклеточные организмы, но, не смотря на это – весьма сложные живые существа. При этом одна клетка соответствует целому организму со всеми присущими ему свойствами и функциями. Размеры клеток измеряются в микрометрах, в среднем d = 1 мкм, а l = 0,2-10 мкм.

2. Бактерии имеют различные размеры, форму и расположение клеток относительно друг друга. Эти признаки называются морфологическими и являются дифференциально-диагностическими признаками, позволяющими отличить бактерии друг от друга.

Выделяют 4 основные формы бактерий: шарообразная, цилиндрическая (палочковидная), извитая и нитевидная. В соответствии с этим все бактерии делятся на следующие группы: 1) кокки; 2) палочки; 3) извитые формы; 4) нитевидные формы.

3. Кокки имеют шаровидную (округлую) форму и размеры 0,5-1,5 мкм. В процессе деления молодые новые клетки могут сохранять связь между собой, образуя различные сочетания.

По взаимному расположению клеток кокки подразделяются на:

а) микрококки (р. Micrococcus) – клетки располагаются одиночно; сапрофиты, обитатели воды, воздуха;

б) диплококки (р. Diplococcus) – располагаются по две клетки, т.к. клетки делятся в одной плоскости и не расходятся; к патогенным диплококкам относятся пневмококки – возбудители пневмонии; гонококки – возбудители гонореи; менингококки – возбудители менингита;

в) стрептококки (р. Streptococcus) – располагаются в виде цепочки клеток, т.к. клетки делятся в одной плоскости и в одном направлении, и сохраняется связь между ними; вызывают гнойные воспалительные процессы у человека и животных;

г) тетракокки (р. Tetracoccus) – располагаются по 4 клетки, т.к. они делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и не расходятся; сапрофиты, крайне редко – возбудители заболеваний;

д) сарцины (р. Sarcina) – располагаются в виде пакетов (кубиков) клеток, т.к. они делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и не расходятся; сапрофиты, обитатели воздуха;

е) стафилококки (р. Staphylococcus) – образуют беспорядочные скопления в виде виноградной грозди, т.к. делятся в разных направлениях без особой правильности и не расходятся; играют большую роль в патологии человека, являясь гноеродными кокками.

Кроме круглой формы кокки могут иметь овальную или ланцетовидную форму – пневмококки; бобовидную (кофейное зерно) форму – менингококки, гонококки.

4. Палочки имеют цилиндрическую форму и размеры 1-8 х 0,5-2 мкм. Это самая многочисленная и разнообразная группа бактерий. Палочки могут быть правильной и неправильной формы, прямыми или слегка изогнутыми в виде запятой – вибрионы (например, холерный вибрион). Концы палочек могут быть как бы обрезанными, закругленными, заостренными или в виде утолщения, и тогда палочка похожа на булаву (возбудители дифтерии).

Те палочки, которые не образуют спор, называются бактериями (р. Bacterium, обозначается – Bact. или В.). Аэробные палочки, образующие споры, называются бациллами (р. Bacillus, обозначается - Bac.). Анаэробные палочки, образующие споры, называются клостридиями (р. Clostridium, обозначается – C.).

Большинство палочек располагается беспорядочно, поодиночке, т.к. после деления клетки расходятся. Но могут образовывать различные сочетания, если после деления клетки остаются связанными общими фрагментами клеточной стенки:

а) диплобактерии и диплобациллы – палочки, соединенные по две;

б) стрептобактерии и стрептобациллы – палочки, соединенные вцепочки;

в) палочки могут располагаться под углом друг к другу в виде V или Х (возбудители дифтерии).

Морфологические отличия палочек иногда играют существенную роль для дифференциации вида возбудителя при исследовании патологического материала под микроскопом (например, возбудитель сибирской язвы – бациллы прямоугольной формы с резко обрубленными концами, располагающиеся в виде дипло- или стрептобацилл).

Среди палочек насчитывается значительное количество болезнетворных видов.

5. Извитые формы имеют изгибы в виде одного или нескольких оборотов спирали. Клетки отличаются по длине и толщине, а также по количеству и характеру завитков. Длина клеток варьирует от 5 до 30 мкм при толщине 0,25-1 мкм.

К извитым формам относятся спириллы, которые имеют изгибы, напоминающие спираль. Представители рода Campylobacter имеют изгибы как у крыла летящей чайки. В основном – сапрофиты, обитатели воды.

К патогенным спириллам относятся возбудитель содоку (болезнь укуса крыс) – Spirillum minor и некоторые представители рода Campylobacter.

К этой группе бактерий можно отнести и спирохеты, которые имеют ряд отличительных особенностей.

6. Нитевидные формы бактерий имеют длинные нитевидные клетки. К ним относятся серо- и железобактерии – обитатели водоемов. Патогенных для человека видов нет.

Кроме указанных основных форм, выявлены бактерии, имеющие треугольную, звездообразную и др. формы.

7. У многих микроорганизмов форма и размеры клеток изменяются в зависимости от условий среды. Это свойство называется полиморфизмом. При определенных, относительно стабильных условиях микроорганизмы сохраняют присущие данному виду морфологические признаки, приобретенные в процессе эволюции, поэтому они являются важным критерием при их идентификации.

 

4. обязательные СТРУК­ТУ­РЫ БАКТЕРИ­АЛЬ­НОЙ КЛЕТКИ.

1. Структура бактериальной клетки изучена при помощи электронной микроскопии и благодаря технике приготовления ультратонких срезов.

К обязательным или постоянным структурам бактериальной клетки относятся: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана (ЦПМ), цитоплазма, нуклеоид, мезосомы, рибосомы. К необязательным или дополнительным структурам бактериальной клетки относятся: капсула, жгутики, фимбрии (пили), споры, плазмиды, включения.

2. Клеточная стенка покрывает клетку снаружи. Это прочная и упругая поверхностная структура. Клеточная стенка придает определенную форму бактериальной клетке, обеспечивает механическую защиту, препятствует проникновению вредных веществ, участвует в поддержании осмотического давления, в транспорте веществ, в питании и делении клетки, обусловливает антигенные свойства.

Химический состав и строение клеточной стенки бактерий значительно отличается от эукариотических клеток. Основу ее составляет пептидогликан (муреин). Именно пептидогликан обеспечивает механическую прочность и упругость клеточной стенки, что связано с особенностями его строения.

 

Пептидогликан

1) тетрапептид + 2) гетерополисахарид (гликан)

ковалентная связь

 

L-аланин; N-ацетилглюкозамин;

D-глутаминовая кислота; N-ацетилмурамовая кислота;

D-аланин;

LL-диаминопимелиновая кислота

(характерна только для бактерий)

 

Гетерополисахарид образует параллельно расположенные цепи, связанные между собой путем образования поперечных сшивок между тетрапептидами. В результате формируется прочная волокнистая структура. У разных групп бактерий клеточная стенка отличается по химическому составу и строению. Это является важным систематическим признаком. Различное строение клеточной стенки является основой разного отношения бактерий к окраске по Граму. По этому признаку бактерии делят на грамположительные и грамотрицательные.

3. Грамположительные бактерии имеют толстую клеточную стенку (от 15 до 80 нм). Она состоит из многослойного пептидогликана, который составляет 40-90 % вещества клеточной стенки, а также в ней присутствуют тейхоевые кислоты и небольшое количество белков, липидов и полисахаридов.

4. Грамотрицательные бактерии имеют тонкую клеточную стенку (10-15 нм). В ней можно выделить три слоя: а) однослойный пептидогликан (2-3 нм), составляющий всего 5-10 % и находящийся в основании клеточной стенки; б) наружная мембрана – волнообразная структура, которая соединяется с пептидогликаном при помощи молекул липопротеидов (при этом общее количество липидов в клеточной стенке составляет 10-20 %); наружная мембрана имеет такое же строение, как и ЦПМ: двойной слой фосфолипидов, в котором мозаично располагаются белки и липополисахариды; в) липополисахаридный слой, не закрывающий полностью фосфолипидный слой наружной мембраны.

Липополисахариды клеточной стенки состоят из: а) липида А, закрепленного в фосфолипидном слое наружной мембраны, который придает токсические свойства бактериям (является эндотоксином); б) полисахарида, который состоит из ядра (основной части) и специфического олигосахарида (О-специфическая цепь), построенного из 3-4 остатков сахаров, повторяющихся несколько раз. Полисахарид определяет антигенные свойства бактерий (серовар). Всю толщу наружной мембраны пронизывают белки – порины, ограничивающие гидрофильные каналы, служащие для диффузии веществ.

Между клеточной стенкой и ЦПМ находится периплазматическое пространство, в котором находятся экзоферменты.

5. ЦПМ бактериальной клетки имеет типичное трехслойное строение; ее основу составляет двойной слой фосфолипидов, покрытый с двух сторон белками. Белки могут частично или полностью погружаться в липидный слой или пронизывать его насквозь.

ЦПМ выполняет следующие функции: а) участвует в регуляции осмотического давления и водно-солевого обмена; б) участвует в активном транспорте различных веществ при помощи пермеаз и за счет создания градиента концентрации ионов на мембране при помощи Na⁺, K⁺-АТФазы; в) участвует в метаболических процессах (таких как синтез веществ клеточной стенки, окислительное фосфорилирование), т.к. в мембране находятся белки-ферменты; г) участвует в делении клетки (репликация ДНК, деление нуклеоида); д) участвует в спорообразовании у спорообразующих бактерий.

6. Цитоплазма – сложный зернистый коллоидный раствор, заполняющий полость клетки, в которой находятся органеллы. В растворе содержатся белки, ферменты, РНК, ДНК, пигменты и другие органические, а также неорганические вещества. Вода составляет 70-80 % цитоплазмы. Цитоплазматический раствор (цитозоль) это не только место хранения биомолекул, в нем протекают и некоторые важнейшие метаболические процессы (гликолиз, синтез жирных кислот, некоторых аминокислот и др.). Цитоплазма объединяет в одно целое нуклеоид и другие органоиды клетки, обеспечивает их взаимодействие и деятельность клетки как единой целостной живой системы.

7. Нуклеоид – эквивалент ядра, содержит одну молекулу ДНК, представляющую собой двойную спираль, замкнутую в кольцо и плотно упакованную в виде клубка (М.в. 2-3 ´ 10⁹), а также РНК и негистоновые белки; не имеет мембраны, ядрышка, не делится митозом.

Нуклеоид участвует в хранении и передаче наследственной информации и является как бы одной кольцевой хромосомой, поэтому бактериальные клетки гаплоидны. В зависимости от фазы развития в клетке может быть от 1 до 2-4 нуклеоидов.

В других участках цитоплазмы могут находиться особого рода молекулы ДНК – плазмиды, отвечающие за передачу ряда признаков (например, лекарственной устойчивости); они не являются жизненно необходимыми.

8. Рибосомы – рибонуклеопротеидные частицы, участвующие в биосинтезе белка; размер составляет 20 нм; имеют округлую или слегка удлиненную форму; состоят из двух субъединиц (малой и большой); их коэффициент седиментации в отличие от рибосом эукариот составляет 70 S. Некоторые антибиотики избирательно связываются с рибосомами бактерий, блокируя бактериальный синтез и не оказывая влияния на синтез белка эукариотических клеток. В цитоплазме клетки содержится до 10000 рибосом (что и придает ей зернистость); они могут объединяться по 10-20 рибосом, образуя полисомы.

9. Мезосомы – производные ЦПМ, образуются путем ее впячивания внутрь клетки (инвагинации) и последующего закручивания; имеют форму клубков, петель и пузырьков (везикулярное строение), пластинок (ламеллярное строение), трубочек (тубулярное строение); они остаются связанными с ЦПМ и образуют связь с нуклеоидом.

Основные функции: участвуют в делении клетки, в секреции веществ, в спорообразовании, обеспечивая эти процессы энергией. Полагают, что в мембранах мезосом находятся ферменты дыхания, а у фотосинтезирующих бактерий – и пигменты фотосинтеза. Т.о., мезосомы участвуют в организации и координации определенных ферментных систем в клетке.

 

СТРОЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ, ЗНАЧЕНИЕ И МЕТОДЫ ОКРАСКИ СПОР У БАКТЕРИЙ.

1. Спорообразование свойственно не всем бактериям. Споры образуют почти исключительно палочковидные бактерии. Среди кокков споры образуют энтерококк и мочевая сарцина, и только один из вибрионов образует спору при температуре 45-55° С.

2.Спорообразующие аэробные палочки, у которых размеры споры не превышают диаметра клетки, называются бациллами (возбудитель сибирской язвы). Спорообразующие анаэробные бактерии, у которых размер споры превышает диаметр клетки, называются клостридиями (возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены).

3. Споры образуются внутри тела бактерии, т.е. эндогенно при неблагоприятных внешних условиях (недостаток питательных веществ, наличие вредных продуктов обмена, высушивание, изменение аэрации, неблагоприятная температура). Одна бактериальная клетка способна образовывать только одну спору. Т.о., споры являются приспособлением к перенесению неблагоприятных условий, а не служат для размножения (исключение – актиномицеты).

4. В отличие от вегетативных форм, которые являются активной стадией бактериальной клетки, когда энергично проявляются все физиологические и биохимические процессы, спора – это покоящаяся форма, в которой отсутствуют ферментативная и другие виды активности и которая обладает высокой устойчивостью к действию повреждающих факторов, что обусловлено определенными физико-химическими и биологическими особенностями спор. Они могут сохранять свою жизнеспособность в течение длительного времени (например, споры возбудителей сибирской язвы и столбняка способны сохраняться в почве десятки лет). Образование спор способствует сохранению вида.

5. Образование спор у патогенных микробов происходит вне организма человека и животных; у одних микробов – при хорошем доступе кислорода; у других – при отсутствии кислорода. К спорообразованию способны только зрелые клетки бактерий.

6. Процесс спорообразования протекает в течение 18-20 часов следующим образом: в цитоплазме появляется уплотненный участок, окружающий нуклеоид; он обособляется от основной цитоплазмы при помощи цитоплазматической мембраны и образуется проспора, а затем формируется многослойная оболочка. Цитоплазматическая мембрана обрастает проспору, и образуется двойная мембрана. Между мембранами образуется кортекс из пептидогликана, а сверху спора покрывается оболочкой, пропитанной жирами, смолистыми веществами и дипиколинатом кальция. Вегетативная часть клетки лизируется, и спора освобождается. Наружный слой оболочки споры трудно проницаем для воды и различных веществ, а из внутреннего слоя при прорастании споры образуется клеточная стенка бактерии.

7. Химический состав споры характеризуется незначительным количеством свободной воды (цитоплазма сгущена по сравнению с вегетативной клеткой и содержит воду в связанном состоянии), большим содержанием липидов. Плотная многослойная оболочка обусловливает высокую устойчивость спор к воздействию неблагоприятных физических и химических факторов – высушиванию, воздействию УФ лучей, замораживанию и кипячению, действию спиртов и других химических веществ. Термоустойчивость спор связывают с наличием в оболочке дипиколината кальция. Споры погибают в автоклаве при 120° С в течение 15-20 минут и при действии сухого жара (150-170° С) в течение 1-2 часов.

8. Спорообразование, форма и расположение спор в клетке являются довольно постоянным видовым признаком бактерии, что позволяет отличать их друг от друга. Форма спор может быть круглой или овальной. Расположение спор в клетке бывает: центральное (сибиреязвенная бацилла); терминальное – на конце палочки (возбудитель столбняка); субтерминальное – ближе к концу палочки (возбудитель ботулизма, газовой гангрены). Диаметр споры обычно не превышает поперечника палочки, и форма клетки в процессе спорообразования не изменяется (сибиреязвенная бацилла). Однако спора может быть шире поперечника клетки, и если она располагается в центре клетки, палочки приобретают веретеновидную форму (возбудитель газовой гангрены), а если спора находится на конце клетки, то она приобретает форму барабанной палочки (возбудитель столбняка).

9. В благоприятных условиях спора прорастает и превращается в вегетативную форму, проходя три стадии: активацию, инициацию и вырастание. При этом из споры в течение 4-5 часов образуется одна бактериальная клетка. Активация – готовность к прорастанию. Она ускоряется после прогревания при температуре 60-80° С. Инициация длится несколько минут. Вырастание характеризуется быстрым ростом, оболочка споры набухает за счет поглощения воды, а затем внутри споры усиливается активность ферментов, гидролизующих оболочку споры, и в образовавшееся отверстие выходит наружу бактериальный проросток, одетый в тонкую оболочку. Из него формируется вегетативная клетка, приступающая к размножению.

10. Малая проницаемость оболочки спор является причиной того, что при обычных методах окраски они остаются бесцветными. В неокрашенном состоянии спора сильно преломляет свет и видна внутри или вне бактериальной клетки в виде блестящего тельца.

Для окраски спор используют энергичные воздействия, приводящие к разрыхлению оболочки – сильные красители (5 % карболовый фуксин Циля) и подогревание. Медленно воспринимая краску, спора после этого с трудом отдает ее обесцвечивающим растворам (5 % H₂SO₄). При окраске спор по методу Ожешки, оболочку споры протравливают действием HCl при подогревании. Приготовленный мазок высушивают, но не фиксируют. На мазок наливают 0,5 % раствор HCl, подогревают 1-2 минуты и сливают кислоту. Мазок промывают водой, просушивают, фиксируют над пламенем спиртовки. Далее окраску ведут методом Циля-Нильсена. Споры после обработки серной кислотой не обесцвечиваются и имеют красный цвет, а вегетативные формы после обесцвечивания докрашиваются метиленовым синим и имеют синий цвет.

11. В природе споровые микробы имеют широкое распространение: они встречаются в воздухе, воде, особенно в почве. Среди споровых бактерий имеются и болезнетворные.

О спорообразовании того или иного возбудителя инфекции надо хорошо знать, т.к. в связи с высокой резистентностью спор методы борьбы с инфекциями намного усложняются и применяются специальные способы стерилизации.

О жизнедеятельности и широком распространении споровых бактерий необходимо постоянно помнить при изготовлении лекарственных препаратов, растворов для подкожного или внутривенного введения, а также при заготовке перевязочного материала.

12. Способность к спорообразованию является довольно стойким видовым признаком целого ряда палочковидных бактерий. Но при некоторых условиях могут быть получены новые формы, навсегда утратившие способность к образованию спор. Например, Л. Пастером была получена неспорогенная вакцина из культуры бацилл сибирской язвы, выращиваемой при 42°С в течение 12-24 дней.

 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ПЯТИГОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

КАФЕДРА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ И МИКРОБИОЛОГИИ

 

 

Е.Г. ДОРКИНА

 

 

МОРФОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

 

 

Методические указания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов очной формы обучения по дисциплине

С2.Б.12 – микробиология

 

 

Пятигорск 2012

УДК 576. 8. 094 (07)

ББК 52. 6 я 73

Д 68

Рецензент: зав. каф. биологии и физиологии, к.б.н. Л.Е. Назарова

 

 

Е.Г. Доркина

Д 68 Морфология микроорганизмов: методические указания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов заочной формы обучения по дисциплине С2.Б.12 – микробиология / Е.Г. Доркина. – Пятигорск: Пятигорская ГФА. 2012. – 43 с.

 

 

Методические указания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов по микробиологии «Морфология микроорганизмов» составлены в соответствии с Примерной программой по микробиологии, утвержденной в соответствии с ФГОСТ-3 ВПО для студентов заочной формы обучения. В указаниях содержатся сведения о систематике и номенклатуре микроорганизмов, основных морфологических группах бактерий и основных структурных компонентах бактериальной клетки, об особенностях строения спирохет, актиномицетов, риккетсий, хламидий, микоплазм, грибов, простейших и о методах изучения морфологии различных групп микроорганизмов. Доступная форма изложения материала поможет студентам в усвоении материала, написании вопросов контрольной работы и решению задач и упражнений по данному разделу.

 

УДК 576. 8. 094 (07)

ББК 52.6 я 73

 

Допущено к внутривузовскому изданию

Председатель ЭМС

проф. _____________________ В.В. Гацан

Протокол № ___ от «__» ______ 2012 г.

 

 

Ó Пятигорская государственная фармацевтическая академия, 2012
Содержание

Введение …………………………………………………………….…….6

1. Принципы систематики и номенклатуры микроорганизмов………..…6

2. Номенклатура бактерий……………………………………………........8

3. Основные формы бактерий………………………………….…………..8

4. Обязательные структуры бактериальной клетки……..……………..…10

5. Понятия: протопласты, сферопласты и L-формы………………….…..13

6. Простые и сложные методы окраски микроорганизмов..……….….....13

7. Сущность метода и техника окраски по Граму………….………….….15

8. Строение и значение капсул у бактерий, методы их окраски……....16

9. Строение и значение жгутиков…………………………………….…....17

10. Строение и значение ворсинок и включений……….…………………18

11. Сущность, значение и техника окраски по Цилю-Нильсену……..….19

12. Строение, образование, значение и методы окраски спор у бактерий…………………………………………………...…………...20

13. Особенности строения спирохет………………………………...........22

14. Особенности строения и значение актиномицетов………………...…23

15. Особенности строения риккетсий……………………………….…….24

16. Особенности строения хламидий и микоплазм………………….…..25

17. Особенности строения грибов и их значение……………………......26

18. Особенности морфологии простейших и их патогенных представителей……………………………………………..…………….28

19. Особенности строения и классификация вирусов……………..……29

20. Размножение и свойства вирусов…………………………..…………32

21. Микроскопические методы обнаружения вирусов……………..…..34

22. Морфология и свойства бактериофагов………………………….….35

23. Особенности взаимодействия бактериофагов с клеткой…………....36

24. Получение и применение бактериофагов………………………..…..38

25. Механизм действия, достоинства и недостатки лечебно-профилактических препаратов бактериофагов………………………40

26. Применение лечебно-профилактических препаратов бактериофагов…………………………………………………..……….40

ВВЕДЕНИЕ

ЦЕЛЬ РАЗДЕЛА.

Сформировать у студентов четкое представление о систематике и номенклатуре микроорганизмов, об основных морфологических группах бактерий, о строении и функциях обязательных и необязательных структурных компонентов бактериальной клетки, полиморфизме микроорганизмов, протопластах, сферопластах, L-формах, особенностях строения спирохет, актиномицетов, риккетсий, хламидий, микоплазм, грибов и простейших. Изучить химический состав, структуру и функции вирусов и бактериофагов. Изучить простые и сложные методы окраски и методы исследования микробов в нативном состоянии, значение окраски по Граму, различия в структуре грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. Научить студентов использовать эти знания для идентификации возбудителей инфекционных заболеваний животных, растений и человека.

УЧЕБНО-ЦЕЛЕВЫЕ ВОПРОСЫ РАЗДЕЛА.

Систематика и номенклатура микроорганизмов.Основные формы и размеры микроорганизмов: бактерий, грибов, простейших, вирусов. Химический состав и строение бактериальной клетки: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, нуклеоид, рибосомы, мезосомы, плазмиды, включения, споры, капсулы, жгутики, пили (реснички, фимбрии). Функции структурных элементов. Особенности строения актиномицетов, спирохет, риккетсий, хламидий, микоплазм. Полиморфизм микроорганизмов. Протопласты и сферопласты, L-формы. Простые и сложные методы окраски. Значение окраски по Граму. Различия в структуре грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. Морфология грибов