1.

Етапи:

1. Емпіричних знань (до винаходу мікроскопів і їх застосування для вивчення мікросвіту).

Дж.Фракасторо (1546г.) припустив живу природу агентів інфекційних захворювань-contagium vivum.

2. Морфологічний період зайняв близько двохсот років.

Антоні ван Левенгук в 1675г. вперше описав найпростіших, в 1683г .- основні форми бактерій. Недосконалість приладів (максимальне збільшення мікроскопів X300) і методів вивчення мікросвіту не сприяло швидкому накопиченню наукових знань про мікроорганізми.

3. Фізіологічний період (з 1875р.) - Епоха Л. Пастера і Р. Коха.

Л.Пастер довів ферментативну природу спиртового,молочнокислого і маслянокислого бродіння,виявив у деяких бактерій новий (анаеробний) тип дихання.Він встановив,що гниття і гнійні захворювання у людини спричиняються діяльністю певних видів м.о. Велике значення мають праці Пастера про вина,пива,шовковика та заходи боротьби з ними. Дослідження Пастера започаткували застосування профілактичних щеплень.Він виготовив вакцини проти курячої холери,сибірки і сказу. Також він розробив методику досліджень,яка забезпечує захист живильних середовищ від прямого потрапляння в них м.о. Довів,що самовільного зародження живих істот не буває.

Кох та його учні ввели у практику лабораторної техніки густі поживні середовища (картопля,желатина, м*ясо-пептонний агар),анілінові барвники, почали застосовувати імерсійну систему, мікрофотографцвання. Кох остаточно довів етіологію сибірки і холери,відкрив збудники туберкульозу,виготував туберкулін. За відкриття збудника туберкульозу був відзначений Нобелівською премією. Докладно вивчив ранову інфекцію, розробив спосіб виділення в чистій культурі патогенних бактерій. Створив світову школу бактеріологів, які відкрили багатьох збудників інфекційних хвороб.

4. Імунологічний період.

І.І. Мечников - "поет мікробіології" за образним визначенням Еміля Ру. Він створив нову епоху в мікробіології - вчення про несприйнятливості (імунітет), розробивши теорію фагоцитозу і обгрунтувавши клітинну теорію імунітету.

5. Наступним важливим етапом у розвитку мікробіології стало відкриття антибіотиків. У 1929р. А. Флемінг відкрив пеніцилін і почалася ера антибіотикотерапії, яка призвела до революційного прогресу медицини

6.Сучасний молекулярно-генетичний етап розвитку мікробіології, вірусології та імунології розпочався у другій половині 20 століття у зв'язку з досягненнями генетики та молекулярної біології, створенням електронного мікроскопа.

У дослідах на бактеріях була доведена роль ДНК у передачі спадкових ознак. Використання бактерій, вірусів, а потім і плазмід в якості об'єктів молекулярно-біологічних та генетичних досліджень призвело до глибшого розуміння фундаментальних процесів, що лежать в основі життя. З'ясування принципів кодування генетичної інформації в ДНК бактерій і встановлення універсальності генетичного коду дозволило краще розуміти молекулярно-генетичні закономірності, властиві більш високо організованим організмам.

Розшифровка геному кишкової палички зробило можливим конструювання і пересадку генів. До теперішнього часу генна інженерія створила нові напрямки біотехнології.

7.На порозі 21 століття мікробіологія, вірусологія та імунологія представляють одне з провідних напрямків біології і медицини, інтенсивно розвивається і розширює межі людських знань. Створюються нові генно-інженерні вакцини, з'являються нові дані про відкриття інфекційних агентів - збудників "соматичних" захворювань (виразкова хвороба шлунка, гастрити, гепатити, інфаркт міокарда, склероз, окремі форми бронхіальної астми, шизофренія та ін.) Нарешті, відкриті віроіди і пріони - нові класи інфекційних агентів.

2 .

Медична мікробіологія вивчає хвороботворні (патогенні) мік¬роорганізми, їх морфологію, фізіологію, екологію, резистент¬ність, антигенну структуру, фактори патогенності, розробляє методи діагностики, профілактики та лікування інфекційних хвороб.Мікробіологи створюють препарати для їх специфічної про¬філактики та лікування.Досягнення та завдання медичної мікробіології в боротьбі з інфекційними захворюваннями. Завдяки успіхам мікробіології й інших медичних наук в усьому світі ліквідовано натураль¬ну віспу, знижено захворюваність на чуму, поліомієліт, кір, висипний і поворотний тифи та інші хвороби, значно знижено смертність від інфекційних хвороб. Але наприкінці XX ст. були зареєстровані спалахи епідемій дифтерії, туберкульозу, холери та кишкових захворювань, значно поширилися внутрішньо лікарняні інфекції.Виникли нові проблеми: а) виділено вірус імунодефіци¬ту людини (ВІЛ), збудники інших раніше невідомих інфекцій; б) відкрито пріони; в) унаслідок мінливості мікроорганізмів з’явилися стійкі до лікарських препаратів збудники.Над вирішенням цих проблем працюють мікробіологи всьо¬го світу й України зокрема. ВООЗ створила розширену про¬граму профілактики інфекційних захворювань, її реалізація дозволить ліквідувати такі хвороби, як поліомієліт, краснуха, кір, епідемічний паротит, а захворюваність на туберкульоз, дифтерію, правець, коклюш значно знизиться. Реалізовувати цю програму і доведеться сьогоднішнім студентам – майбут¬нім медпрацівникам, а допоможе їм у цьому знання мікробіології.Сучасні методи мікробіологічної діагностики інфекційних захворювань. Успіхи в лікуванні та профілактиці інфекційних хвороб значною мірою залежать від своєчасної діагностики. Мікробіологія пропонує такі сучасні методи діагностики:мікроскопічний – ґрунтується на виявленні збудника в па¬тологічному матеріалі та його ідентифікації (визначенні виду). За допомогою мікроскопа вивчають його морфологічні (форму, розмір, взаємне розміщення клітин, рухливість, наявність спо¬ри та капсули) і тинкторіальні властивості (здатність забарвлю-ватися барвниками);мікробіологічний – посів патологічного матеріалу на живиль¬ні середовища, виділення чистої культури та її ідентифікація на основі вивчення культуральних і біохімічних властивостей мікроорганізмів; нині розроблено автоматичні системи, які дозволяють протягом кількох годин визначити вид збудника, вивчити його антибіотикограму;біологічний – уведення патологічного матеріалу лаборатор¬ним тваринам із метою моделювання в них інфекційного за¬хворювання, виділення чистої культури збудника з подальшою ідентифікацією, виявлення токсинів;серологічний – виявлення в крові специфічних антитіл і антигенів;алергічний метод – виявлення підвищеної чутливості, мак¬роорганізму до конкретного збудника або продуктів його жит¬тєдіяльності. Використовують для діагностики туберкульозу (реакція Манту), бруцельозу (реакція Бюрне) та ін.;молекулярно-генетичний – виявлення фрагментів нуклеїно¬вих кислот мікроорганізмів у патологічному матеріалі. Викори¬стовують молекулярні та генні ДНК- і РНК-зонди в поєднанні з ланцюговою полімеразною реакцією (ЛПР). За допомогою цього методу можна ідентифікувати будь-який об’єкт.

3.

Учень Л. Пастера, найближчий співробітник і друг І.І. Мечнико¬ва, M.Ф.Гамалія (1859—1949) заснував у 1886 р. другу в світі пасте¬рівську станцію в Одесі і першим на практиці почав застосовувати щеплення проти сказу. Він провів низку цінних досліджень з епіде-міології чуми, бактеріології туберкульозу, розробив заходи щодо лік¬відації віспи. В 1898 р. М. Ф. Гамалія вперше описав явище бактеріо¬фагії у паличок сибірки. Загальну пошану здобув своїми працями видатний український мікробіолог, президент АН УРСР Д. К. Заболотний (1866—1929). Він організував першу в світі кафедру епідеміології при Одеському медичному інституті. Багато зусиль і праці віддав Д.К. Заболотний вивченню чуми, холери, сифілісу, дифтерії, черевного й висипного тифів тощо. Він обґрунтував епідеміологічну роль бабаків в утворен¬ні природних вогнищ чуми. Д. К. Заболотний — засновник Інституту мікробіології і епідеміології, нині Інститут мікробіології і вірусології НАН України, що носить його ім'я. Всьому світові відоме ім'я Д.Й. Івановського (1864—1920), видат¬ного природознавця, засновника сучасної вірусології. В 1892 p., вивчаючи мозаїчну хворобу тютюну, Д. Й. Івановський відкрив ра¬ніше не відомі субмікроскопічні істоти, які одержали назву віру¬сів. Це відкриття засвідчило, що поряд з клітинними формами існують живі системи, позбавлені клітинної структури. Цим було за¬кладено фундамент нової науки — вірусології. Еколого-фізіологічний напрям плідно розвивав у своїх працях один із засновників ґрунтової мікро¬біології, видатний російський учений С.М. Виноградський (1856-1953). Він увів мікроекологічний принцип у дослідження мікро¬організмів. Докладне вивчення С. М. Виноградським морфології і живлення сіркобактерій, нітрифікуючих і залізобактерій сприяло відкриттю важливого біологічного процесу — хемосинтезу. Дослідження С. М. Виноградського показали, що мікроорганізми здійснюють велику геохімічну роботу, беручи участь у кругообігу ре¬човин у природі. У 1893 р. він відкрив фіксацію атмосферного азоту в ґрунті вільноживучими бактеріями. Виділений ним новий вид вільноживучих азотфіксую¬чих бактерій було названо на честь Л. Пастера (Clostridium pasteuria-num).

4.

Морфологія вивчає форму ,розміри,наявність спор,джгутиків,капсул. Розміри бактерій коливаються від 0,1-0,15 (мікоплазми) до 10-15мкм (клостридії) в довжину і від 0,1 мкм до 1,5-2,5 мкм в діаметрі. Більшість бактерій мають розміри 0,5-0,8 мкм X 2-3 мкм. Розрізняють основні форми бактерій:кулясті(сферичні) або коки,палички,звивисті(спіралепод.),ниткоподібні.

Коки мають форму кулі,діаметром 1,0-1,5 мкм, деякі- бобопод., ланцетопод., еліпсопод. форму і поділяються на: мікрококи – діляться в одній площині,розташовуються поодиноко і хаотично,є сапрофітами; диплококи- поділ відбув в одній площині з утворенням пар клітин,що мають богоподібну або ланцетоподібну ф-му; стрептококи –поділяються в одній площині і утворюють ланцюжки між собою; стафілококи – поділяються в кількох площинах,а утворені клітини розташовуються скупченнями,що нагадують грона винограду; тетракоки- поділяються у двох взаємно перпендик площинах з утв тетрад; сарцини- поділ у трьох взаємно перпендик площинах з утв пакетів з 8,16,32 і більше особин. Палички(циліндричної ф-ми бактерії). Палички поділ на бацили- аеробні спорові бактерії і клостридії – анаеробні спорові бактерії; палички бувають довгими- більше ніж 3 мкм ,короткими- 1,5-3 мкм і дуже короткими- менше ніж 1 мкм. Звивисті( спіралеподібні) бактерії поділяються на вібріони- мають один згин,що не перевищує чверті оберта спіралі( подібний на кому) , спірили- велики у діаметрі з 2-3 завитками. Ниткоподібні бактерії є такими що утворють тимчасові нитки і постійні.

До прокаріотів належать усі бактерії. Клітинна стінка оточує клітинну ззовні, захищає її, надає сталої форми, запобігає осмотичному руйнуванню. У бактерій клітинна стінка складається із пептидоглікану (муреїну), що побудований із довгих полісахаридних ланцюгів, з'єднаних між собою короткими пептидними перемичками. Капсула — наявна у деяких бактерій слизова оболонка, розташована зовні від клітинної стінки. Складається, здебільшого, з різноманітних білків, вуглеводів та уронових кислот. Пілі або ворсинки — тонкі волоскоподібні вирости, присутні на поверхні бактерійних клітин. Існують різні типи пілей, із яких найбільш поширеними є: Фімбрії — пілі, що слугують для прикріплення. Cтатеві пілі (F-пілі) — задіяні у процесі кон'югації в бактерій. Джгутики — органели руху деяких бактерії. Бактерійний джгутик побудований значно простіше за еукаріотичий і він у 10 разів тонший, зовні не вкритий плазматичною мембраною і складається із однакових молекул білків, що утворюють циліндр. У мембрані джгутик закріплено за допомогою базального тіла . Плазматична та внутрішні мембрани. Клітини всіх живих організмів, як еукаріот, так і прокаріот, оточені напівпроникними мембранами, що складаються із фосфоліпідів та білків. Проте більшість прокаріотичних клітин не мають внутрішніх мембран, що поділяють цитоплазму на окремі компартменти. Тільки в деяких фотосинтетичних та аеробних бактерій плазмалема утворює вгинання всередину клітини, які виконують відповідні метаболічні функції. Нуклеоїд — не відмежована мембранами ділянка цитоплазми, в якій розташовано кільцеву молекулу ДНК — «бактерійну хромосому», де зберігається весь генетичний матеріал клітини .Плазміди — невеликі додаткові кільцеві молекули ДНК, що несуть зазвичай всього декілька генів. Плазміди, на відміну від бактерійної хромосоми, не є обов'язковим компонентом клітини. Зазвичай вони надають бактерії певних корисних для неї властивостей, таких як стійкість до антибіотиків, здатність засвоювати з середовища певні енергетичні субстрати, здатність ініціювати статевий процес . Рибосоми прокаріот, як і в усіх інших живих організмів, відповідають за здійснення процесу трансляції (одного із етапів біосинтезу білка). Проте бактерійні хромосоми дещо менші за еукаріотичні (коефіцієнти седиментації 70S та 80S відповідно) і мають інший склад білків та РНК.Ендоспори — оточені щільною оболонкою структури, що містять ДНК бактерії і забезпечують виживання у несприятливих умовах.

5.

Суть методу Грама полягає в тому,що фарба трифенілметанового ряду генціанвіолет і йод утворюють в цитоплазмі сполуку,що міцно затримується деякими бактеріями при знебарвленні спиртом,і тому вони забарвлюються у фіолетовий колір основного барвника - генціанвіолету.Такі бактерії назив. грам(+).Інші при обробці спиртом знебарвлюються і потім дофарбовуються фуксином у червоний колір(грам негативні). Метод включає 4 етапи. На фіксований мазок наливають водний розчин метилового фіолетового на 1-2 хв(мазок прикривають смужкою фільтрувального паперу, просоченого розчином генціанового фіолетового і висушеного; на папір наносять 2-3 краплі води), потім розчин зливають, а папір знімають. Обробляють мазок розчином Люголя 1 хв і зливають розчин. Знебарвлюють мазок 96 градусним спитом протягом 0,5-1 хв,похитуючи мазком до зникнення сіро-фіолетових струменів фарби і промивають водою. Наливають на мазок фуксин Пфейфера,через 1-2 хв фарбу зливають, препарат промивають водою, висушують фільтр. папером і мікроскопують в імерсійній сист. Усі патогенні коки, крім гонокока і менінгокока є грам(+),а звивисті форми м.о.- грам (-).

У грам(+) бактерій клітинна стінка складається з пептидоглікану,розміщеного у кілька шарів і тейхоєвих кислот. У клітинній стінці грам(-) бактерій міститься тільки один шар пептидоглікану,відсутні тейхоєві к-ти. Зверху пептидогліканового шару-зовнішня мембрана,компонентами якої є фосфоліпіди,білки,полісахариди і ліпополісахариди. Ліпополісахарид клітинної стінки грам(-) бактерій складається з полісахаридної основи,яка визначає антигенні властивості бактерій,а ліпідний компонент справляє токсичну дію на організм(ендотоксин).

6.Морфологія і будова бактерій.

Морфологія:

- кокоподібні (стрептококи, стафілококи, мікрококи, диплококи, тетракоки, сарцини)

- паличкоподібні: бактерії, бацили, клостридії, грамнегативні паличкоподібні (кишкова паличка)

- звивисті: вібріони, спірили, спірохети

Будова: оболонка, цитоплазма, нуклеоїд, капсула (слизовий шар), війки або джгутики (непостійні), спори (непостійні). Оболонка: капсула, цитоплазматична мембрана, клітинна стінка. Джгутики (положення): монотрихи, амфітрихи, лофотрихи, перитрихи. Спори (розміщення): термінальне, центральне, субтермінальне.

Вегетативна форма - форма росту та розвитку. У спорових формах бактерії дуже стійкі і можуть зберігатися роками (сибірська виразка). Якщо спори потрапляють у сприятливі умови, то вони швидко переходять у вегетативну форму.

Спори бувають круглими, овальними або еліптичними; деякі забезпечені «ребрами жорсткості», що підсилюють стійкість до механічних впливів. При мікроскопічному дослідженні спори виділяються високим коефіцієнтом світло переломлювання.У зрілій спорі помітні: центральна, погано забарвлювана ділянка (спороплазма), двошарова ЦПМ і оболонка спори. Спороплазма (протопласт пори) включає цитоплазму, бактеріальну хромосому, системи білкового синтезу і деякі інші (наприклад, анаеробного енергоутворення).

Оболонка спори двошарова. Внутрішній шар (стінка спори) утворений з пептидогліканів. Зовнішній шар (власне оболонка) утворюють кератиноподібні білкові структури з низькою проникністю.

Деякі бактерії в несприятливих умовах здатні утворювати особливі захисні форми - спори [від грец. sporos, насіння]. Спори характеризуються високим коефіцієнтом світлопереломлювання і розташовуються внутрішньоклітинно, тому їх також називають ендоспори, а утворюють їх бактерії — спорангії.

7.Морфологія та класифікація найпростіших.Морфологія та будова спірохет.

Зовнішня мембрана має типову тришарову будову. Цитоплазма підрозділяється на два шари: зовнішній і внутрішній. Зовнішній шар (ектоплазма) більш щільний, однорідний і прозорий, внутрішній (ендоплазма) -зернистий, має більш рідку консистенцію. В ендоплазмі знаходяться органоїди загального призначення — мітохондрії, ЕПР та ін.. Крім того, відповідно до функцій, властивих цілому організму, найпростіші мають органоїди спеціального призначення, здійснюючі функції пересування, живлення, виділення, захисту тощо.

Органоїдами руху найпростіших є: 1) псевдоподії 2) джгутики 3) війки

Будова органоїдів живлення не однакова і залежить від способу живлення різних найпростіших. Велика частина найпростіших харчується частинками твердої їжі. У таких організмів для перетравлювання їжі існує травна вакуоля — крапля рідини, що містить травні ферменти, котра утворюється під час потрапляння їжі в ендоплазму. Травна вакуоля оточує харчову частинку й переміщається тілом найпростішого, їжа перетравлюється і всмо¬тується в цитоплазму. Залишки неперетравленої їжі разом з травною вакуолею викидаються назовні. Найпростіші, котрі здебільшого ведуть паразитичний спосіб життя, засвоюють їжу всією поверхнею тіла, використовуючи в основному механізм піноцитозу. Нарешті, невелика група найпростіших харчується подібно рослинам і має хлоропласти.

Органоїди виділення представлені скоротливою або пульсуючою вакуолею, що має вигляд невеликого міхурця, наповненого водянистою рідиною.

Класифікація

1.саркододжгутиконосці: амеби - збудники амебіазу, лямблії - збудники лямбліозу, лейшманії - збудники шкірного та вісцерального лейшманіозу, трипаносоми - збудники сонної хвороби, трихомонади (ротові, кишкові і піхвові; піхвова - збудник трихомоніазу) та ін.;

2.інфузорії - кишкові балантидії (збудники балантидіазу);

3.споровики- малярійні плазмодії - збудники малярії, токсо¬плазми - збудники токсоплазмозу.

Спірохети

Це спіральне-звивисті рухливі бактерії , що мають розміри 0,1-3 мкм- 5-25 мкм (до 500 мкм). Не утворюють спор та капсул. Тіло спірохет являє собою спіралеподібний цитоплазматичний циліндр, оточений клітинною стінкою, що складається переважно з пептидоглікану. Він утворює постійні завитки першого порядку,їх ознаки мають діагностичне значення. Вторинні завитки утворені вигинами всього тіла (наприклад, лептоспіри бувають S- і С-подібної форми). Між циліндром і поверхневою мембраною розміщуються ендоджгутики. Одним кінцем вони прикріплені до середини цитоплазматичного циліндра, другим - до полюсів, що обумовлює рухливість спірохет. Погано забарвлюються за Гр¬мом, тому використовують мі¬роскопію в темному полі зору або забарвлюють за Романовським-Гімзою.

Класифікація

Спірохети

-борелії-мають 3-10 крупних пологих нерівномірних завитків

-трепонеми-спіралеподібні бактерії з 12-14 дрібними завитками

-лептоспіри-нагадують пружину із загнутими кінцями,мають 18-20 первинних завитків