2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Микра
.pdf
Занятие 1.
3 вопрос. Основные принципы систематики прокариот.
Таксономиянаука о методах и принципах классификации организма, определенные группы (современная таксономия жив.орг. строится на основе эволюционного родства, оценивается при сравнении ген. Последовательностей, получаемых при секвенировании отдельных генов или полных геномов).
Домены живых организмов
Бактерии |
Археи |
Эукариоты |
|
|
|
Нет ядра |
Похожи на |
Есть ядро |
Нет внутренних |
бактерии |
Много внутренних |
мембранных |
Альтернативный |
мембранных |
структур |
химический состав |
стрктур |
Простой цитоскелет |
мембран (простые |
Сложный |
(он не позволяет |
эфиры |
цитоскелет |
осуществлять экзо- |
фосфоглицерола, |
Митоз, мейоз |
и эндоцитоз, |
терпеновые спирты) |
Химерное |
бинарное деление) |
|
происхождение |
Пептидогликан в |
|
|
составе клеточной |
|
|
стенки (только для |
|
|
них) |
|
|
|
|
|
1. Морфологические формы бактерий.
Морфологические формы бактерий
Сферические (кокки) |
Палочки (прямые или |
Извитые и |
|
изогнутые) |
нитчатые |
|
|
|
Счастье любит смс и зачисление денег: 89015052596 (сбербанк онлайн)
Спасите нас от тараканов и моли, они сожрали всю крупу и все нервы
Правильная шаровидная |
Менее 1 мкм |
Извитые |
форма, вытянутая или |
(Brucella) |
(Campylobacter, |
вогнутая с одной стороны |
Больше 3 мкм |
helicobacter) |
Различное взаимное |
(Clostridium) |
Вибрионы, |
положение |
С обрубленными |
напоминающи |
Цепочки (Streptococcus, |
концами (Bacillus |
е запятую |
после деления в одной |
anthracis) |
(Vibrio cholerae) |
плоскости клетки связаны |
Закругленные |
|
между собой) |
концы |
|
Виноградные гроздья |
(Escherichia colli) |
|
(Staphylococcus, делятся |
Утолщенные |
|
взаимноперпендикулярны |
концы |
|
х плоскостях) |
(Corynebacterium |
|
Диплококки (Neisseria) |
) |
|
|
Заостренные |
|
|
концы |
|
|
(Fusobacterium) |
|
|
Беспорядочное |
|
|
расположение |
|
|
(большинство, |
|
|
после деления |
|
|
расходятся) |
|
|
Попарно, |
|
|
диплобактерия |
|
|
(Klepsiella |
|
|
pneumoniae) |
|
|
Цепочки разной |
|
|
длинны, |
|
|
стрептобактерии |
|
|
(Bacillus anthracis) |
|
|
В виде буквы V |
|
|
(Сorynebacterium |
|
|
diphtheriae) |
|
|
|
|
Почти все бактерии обладают полиморфизмом (меняют форму под влиянием разных факторов)
Счастье любит смс и зачисление денег: 89015052596 (сбербанк онлайн)
Спасите нас от тараканов и моли, они сожрали всю крупу и все нервы
2-3. Основные поверхностные структуры прокариот. Клеточная стенка бактерий, ее строение у грамположительных и грамотрицательных бактерий. Функции клеточной стенки.
Клеточная стенка:
1.Над цитоплазматической мембраной
2.Защищает клетку от механического и физического воздействия окр. Среды
3.Противодействует тургорному давлению клеточного содержимого
4.Определяет форму и антигенную специфичность клетки
5.Важнейший компонент деления бактериальных клеток (формирует перетяжки)
6.Основа – пептидогликан
Мономер – дисахарид, состоящий из N-ацетилглюкозамина, N- ацетилмурамовой кислоты, соединенных посредством бета-1,4 гликозидной связи (разрушает лизоцим). К остатку N- ацетилмурамовой кислоты присоединен пептидный хвост (5 АК, с ними связываются гликопептидные антибиотики, нарушая синтез пептидогликана). Поперечные сшивки между 3,4 АК (бета-лактамные антибиотики их разрушают).
Клеточная стенка
Gram+ |
Gram- |
|
|
Счастье любит смс и зачисление денег: 89015052596 (сбербанк онлайн)
Спасите нас от тараканов и моли, они сожрали всю крупу и все нервы
Толстый слой пептидогликана
Структура пептидогликана часто отличается от стандартной (замены АК, модификации углеводной части, добавление АК в поперечных сшивках (5 глициновых остатков у Staphylococcus aureus))
Тейхоевые, липотейхоевые, тейхуроновые кислоты (отрицательный заряд клетки, регуляция синтеза пептидогликана и деления клеток, влияют на чувствительность к антимикробным молекулам, антигенные свойства)
Большое количество ковалентно присоединенных белков
Тонкий слой пептидогликана, покрыт наружной мембраной
Внутренний листок наружной мембраны состоит из фосфолипидов (состав как у цитоплазматической мембраны)
Внешний листок наружной мембраны чаще всего содержит липополисахарид (ЛПС)
ЛПС построен из липида А (формирует наружный листок мембраны; в высоких дозах токсичен для человека, = эндотоксин, распознает врожденный иммунитет), олигосахаридного ядра (содержит заряженные фосфатные группы), О-антиген (повторяющиеся углеводные звенья, высоковариабельны, могут распознаваться системой приобретенного иммунитета)
ЛПС выполняет барьерную функцию, обеспечивает поверхностный заряд клеток
В наружной мембране много белков (специфический, неспецифический транспорт веществ)
Между наружной и цитоплазматической мембранами находится периплазматическое пространство (пептидогликан, гидролитические ферменты и другие белки)
Счастье любит смс и зачисление денег: 89015052596 (сбербанк онлайн)
Спасите нас от тараканов и моли, они сожрали всю крупу и все нервы
S-слой
– оболочка из белков и гликопротеинов (способны к самосборке в
двухмерные кристаллические слои)
-у полученных структур есть поры (проникают малые молекулы)
-у грамэтот слой прилегает непосредственно к внешней мембране (нековалентно связывает с ЛПС)
-у грам+ ассоциирован с поверхностью пептидогликана
-защитная функция, участие в адгезии, формирование биопленок
-Campylobacter fetus, Clostridium di cile, Bacillus anthracicus)
Капсула (простой метод или по Грамму, метод Бурри-Гинса)
-поверх клеточной стенки
-защита от механического повреждения, высыхания, фагоцитоза
-большинство полисахаридные (Staphylococcus, Streptococcus, Neisseria, Klepsiella)
-полипептидная (Bacillus, из D-глутаминовой кислоты Bacillus anthracicus)
-микрокапсула (меньше 0,2 мкм)
Жгутики бактерий, флагеллы (метод серебрения)
-придает бактериям способность быстрого движения в жидкой среде, медленного – по поверхности плотных сред
-спиральная ить из белка флагеллина, у поверхности клеточной стенки переходит в крючок
-нить с помощью крюка прикреплена к базальному телу (встроено в ЦП мембрану и клеточную стенку, состоит из системы вращающихся белковых колец
Классификация бактерий по жгутикам
Монотрихи |
Перитрихи |
Лофотрихи |
Амфитрихи |
|
|
|
|
Счастье любит смс и зачисление денег: 89015052596 (сбербанк онлайн)
Спасите нас от тараканов и моли, они сожрали всю крупу и все нервы
Один жгутик |
Несколько |
Пучок |
Один или |
Vibrio |
жгутиков по |
жгутиков на |
несколько |
cholerae |
всей |
одном из |
жгутиков на |
|
поверхности |
концов |
обоих |
|
Eschericia coli |
Helicobacter |
полюсах |
|
|
pylori |
клетки |
|
|
|
Campylobacter |
|
|
|
jejuni |
|
|
|
|
Пилли, фимбрии
-полимерные белковые образования
-большинство для адгезии бактерий к различным субстратам и клеткам, формирование биопленок
-сократимые пилли 4 типа (у Neisseria, притягивает бактериальные клетки к поверхности, формируют особый тип подвижности; могут притягивать молекулы ДНК из окр. среды, позволяют транспортировать их внутрь – трансформация)
-конъюгативные пилли (F-пилли Escherichia coli, процесс коньюгации – перенос молекул ДНК между бактериями)
4. Сложные методы окраски, характеристика,
подразделение.
- многоэтапные (зафиксированный мазок обрабатывают красителями, протравами, дифференцирующими веществами)
Сложные методы окраски
Дифференциальные |
Для выявления структур |
|
|
Счастье любит смс и зачисление денег: 89015052596 (сбербанк онлайн)
Спасите нас от тараканов и моли, они сожрали всю крупу и все нервы
Различить группы бактерий по |
Выявление различных |
отношению к окраске |
морфологических структур |
(тинкториальные свойства) |
бактерии |
Метод Грама |
Спорыметод Ожешко |
ЦиляНильсена |
Включения волютина -метод |
|
Нейссера |
|
Капсула – Бурри-Гинса |
|
|
Протравы
- Физические и химические факторы, повышающие окрашиваемость структур микробной клетки - Усиливают красящие свойства красителя/разрыхление оболочек клеток,
спор (улучшение проникновения краски в клетки)
Перед окрашиванием |
Момент окраски |
После нанесения краски |
|
|
(для ее закрепления) |
|
|
|
HCl, метод Ожешко, |
Фенол и высокая |
Люголь, метод Грама |
окрашивание спор |
температура, метод |
|
|
Циля-Нильсена |
|
|
|
|
Дифференцирующие вещества
-избирательное обесцвечивание структур бактериальных клеток
-этиловый спирт (метод Грама)
-H2SO4 (метод Циля-Нильсена, Ожешко)
МЕТОД ГРАМА
Красящие растворы: карболовый генцианвиоле, водный раствор карболового фуксина
Протрава: раствор Люголя (I2+KI)
Дифференцирующее вещество: этиловый спирт
Способ фиксации: в пламене горелки
Этапы окраски:
1. Мазок + фильтровальная бумажка (генцианвиолет) + вода = 3 минуты
Счастье любит смс и зачисление денег: 89015052596 (сбербанк онлайн)
Спасите нас от тараканов и моли, они сожрали всю крупу и все нервы
2.Снять бумажку, слить краску + Люголь = 1 минута
3.Слить Люголь, помакать в спирт
4.Промыть водой
5.Фильтровальная бумажка (фуксин) = 4-5 минут
6.Промыть водой, высушить
Сущность метода:
Грам+: фиолетовые, комплекс краска + йод
Грам-: бесцветные
Результат:
Грам+: стафилококки и бациллы (фиолетовый)
Грам-: красные кишечные палочки.
МЕТОД ЦИЛЯ-НИЛЬСЕНА.
Красящие растворы: концентрированный карболовый фуксин Циля, раствор метиленового синего, протравы, высокая температура.
Дифференцирующее вещество: 5% раствор H2SO4
Фиксация: в пламени горелки
Этапы:
1.Мазок + белая фильтровальная бумажка + раствор карболового фуксина Циля
2.Подогреть препарат на горелке до появления паров (3-4 раза)
3.Снять бумажку, остудить, промыть водой
4.Опустить в серную кислоту 2-3 раза
5.Промыть водой
6.Препарат + метиленовый синий = 5 минут
Счастье любит смс и зачисление денег: 89015052596 (сбербанк онлайн)
Спасите нас от тараканов и моли, они сожрали всю крупу и все нервы
7. Промыть водой, высушить, микроскопировать
Сущность метода: высокая температура плавит липиды, краска проникает внутрь клетки. После охлаждения липиды застывают, краска остается (рубиново-красный). Остальные бактерии обесцвечиваются, докрашиваются метиленовым синим.
Результат: рубиново-красные туберкулезные палочки, остальные – голубого
цвета.
МЕТОД РОМАНОВСКОГО-ГИМЗЫ.
-для визуализации нуклеоида
-для окраски спирохет, риккетсий, хламидий, простейших, мазков крови
-смесь красителей (основный метиленовый синий, азур, кислотный эозин)
-ДНК: сине-фиолетовый (метиленовый синий и азур)
-цитоплазма: розовый (эозин)
+
Метод Ожешки.
-мазок высушивают на воздухе (не фексируют)
-наливают 0,5% HCl, греют 2 минуты (оболочки спор размягчаются, лучше окрашиваются)
-промывают, высушивают, фиксируют в горелке
-затем по Цилю-Нильсену
Результаты:
Вегетативные клетки голубого цвета, споры – рубиново-красные
5. Метод Грама, его сущность, техника окраски, цель
применения.
Счастье любит смс и зачисление денег: 89015052596 (сбербанк онлайн)
Спасите нас от тараканов и моли, они сожрали всю крупу и все нервы
Красящие растворы: карболовый генцианвиоле, водный раствор карболового фуксина
Протрава: раствор Люголя (I2+KI)
Дифференцирующее вещество: этиловый спирт
Способ фиксации: в пламене горелки
Этапы окраски:
7.Мазок + фильтровальная бумажка (генцианвиолет) + вода = 3 минуты
8.Снять бумажку, слить краску + Люголь = 1 минута
9.Слить Люголь, помакать в спирт
10.Промыть водой
11.Фильтровальная бумажка (фуксин) = 4-5 минут
12.Промыть водой, высушить
Сущность метода:
Грам+: фиолетовые, комплекс краска + йод
Грам-: бесцветные
Результат:
Грам+: стафилококки и бациллы (фиолетовый)
Грам-: красные кишечные палочки.
Счастье любит смс и зачисление денег: 89015052596 (сбербанк онлайн)
Спасите нас от тараканов и моли, они сожрали всю крупу и все нервы