Luento: Antigeenit. Bakteerisolun antigeeninen rakenne. ihmisen antigeenit. Serologiset reaktiot Menetelmät bakteerien lopulliseksi tunnistamiseksi antigeenisen koostumuksen perusteella

09.09.2020

Bakteerien antigeenit:

ryhmäkohtainen (löytyy saman suvun tai perheen eri lajeista)

lajikohtainen (saman lajin eri edustajilla);

tyyppispesifinen (määritä serologiset variantit - serovarit, antigenovarit yhden lajin sisällä).

Bakteerisolun sijainnista riippuen erotetaan K-, H-, O-antigeenit (merkitty latinalaisten aakkosten kirjaimilla).

O-AG - gram-negatiivisten bakteerien soluseinän lipopolysakkaridi. Se koostuu polysakkaridiketjusta (itse asiassa O-Ag) ja lipidi A:sta.

Polysakkaridi on lämpöstabiili (kestää keittämisen 1-2 tuntia), kemiallisesti stabiili (kestää käsittelyn formaliinilla ja etanolilla). Puhdas O-AG on heikosti immunogeeninen. Se osoittaa rakenteellista vaihtelua ja erottaa useita saman lajin bakteerien serovariantteja. Esimerkiksi jokaiselle salmonellaryhmälle on ominaista tietyn O-AG:n (polysakkaridin) läsnäolo - ryhmässä A

Tämä on tekijä 2, ryhmällä B on tekijä 4 ja niin edelleen. Bakteerien R-muodoissa O-AG menettää sivuketjuja

polysakkaridi ja tyyppispesifisyys.

Lipidi A - sisältää glukosamiinia ja rasvahappoja. Sillä on vahva adjuvantti, epäspesifinen immunostimulatorinen aktiivisuus ja toksisuus. Yleensä LPS on endotoksiini. Jo pieninä annoksina se aiheuttaa kuumetta makrofagien aktivoitumisesta ja IL1:n, TNF:n ja muiden sytokiinien vapautumisesta, degranulosyyttien degranulaatiosta ja verihiutaleiden aggregaatiosta. Se voi sitoutua kaikkiin kehon soluihin, mutta erityisesti makrofageihin. Suurina annoksina se estää fagosytoosia, aiheuttaa toksikoosia, sydän- ja verisuonijärjestelmän toimintahäiriöitä, tromboosia, endotoksista sokkia. Joidenkin bakteerien LPS on osa immunostimulantteja (prodigiosan,

pyrogenaalinen). Bakteerin soluseinän peptidoglykaaneilla on voimakas adjuvanttivaikutus SI-soluihin.

AKKA on osa bakteerisiimoa, sen perusta on flagelliiniproteiini. Lämpölabiili.

K-AG on heterogeeninen ryhmä pinnallisia, kapselityyppisiä AG-bakteereja.

Ne ovat kapselissa. Ne sisältävät pääasiassa happamia polysakkarideja, joita ovat galakturoni-, glukuroni- ja iduronihapot. Näiden antigeenien rakenteessa on vaihteluita, joiden perusteella erotetaan esimerkiksi 75 pneumokokkityyppiä (serotyyppiä), 80 Klebsiella-tyyppiä jne. Kapseliantigeenejä käytetään meningokokki-, pneumokokki- ja Klebsiella-rokotteiden valmistukseen. Suurien polysakkaridiantigeeniannosten antaminen voi kuitenkin indusoida toleranssia.

Bakteerien antigeenit ovat myös niiden toksiineja, ribosomeja ja entsyymejä.

Jotkut mikro-organismit sisältävät ristiinreaktiivisia - antigeenisiä determinantteja, joita löytyy mikro-organismeista ja ihmisistä/eläimistä.

Eri lajien mikrobeissa ja ihmisissä on yhteistä, rakenteeltaan samanlaista AG:ta. Näitä ilmiöitä kutsutaan antigeeniseksi mimikriksi. Usein ristireaktiiviset antigeenit heijastavat näiden edustajien fylogeneettistä yhteisyyttä, joskus ne ovat seurausta konformaation ja varausten satunnaisesta samankaltaisuudesta - AG-molekyylit.

Esimerkiksi Forsman's AG:tä löytyy barach-erytrosyyteistä, salmonellasta ja marsuista.

Ryhmän A hemolyyttiset streptokokit sisältävät ristiin reagoivia antigeenejä (erityisesti M-proteiinia), jotka ovat yhteisiä ihmisen munuaisten endokardiumin ja glomerulusten antigeenien kanssa. Tällaiset bakteeriantigeenit aiheuttavat vasta-aineiden muodostumista, jotka reagoivat ristiin ihmissolujen kanssa, mikä johtaa reuman ja streptokokkien jälkeisen glomerulonefriitin kehittymiseen.

Kupan aiheuttajalla on rakenteeltaan samanlaisia fosfolipidejä kuin eläinten ja ihmisten sydämessä. Siksi eläinten sydämen kardiolipiiniantigeenia käytetään spirokeetan vasta-aineiden havaitsemiseen sairailta ihmisiltä (Wassermannin reaktio).

Bakteerit voivat tehdä kaiken ja vähän enemmän. He loivat maailmamme - hengittävää ilmaa, hedelmällistä maaperää, mineraaleja. Jopa elämän ilmaantuminen Maahan on seurausta sellaisesta bakteerien ominaisuudesta kuin vaihtelevuus, kyky valita ja periä huolellisesti lajin säilyttämiseen ja kehittämiseen tähtäävää geneettistä tietoa.

Ominaisuus on erottuva piirre, esineen tai esineen ominaisuus. Mikrobiologia tutkii mikro-organismien ominaisuuksia - niiden rakennetta, kehitystapoja, roolia luonnon tasapainon ylläpitäjänä ja ihmisen taloudellista toimintaa.

Yksisoluisia organismeja tutkittaessa ensimmäinen tunnistusvaihe perustuu kaikille prokaryooteille (ei-ydinsoluille) sisältyvien bakteerien yleisiin ominaisuuksiin:

mikroskooppiset mitat (ei näy paljaalla silmällä);
valtava aineenvaihduntanopeus ja sen seurauksena kasvu ja lisääntyminen;
nopea sopeutuminen muuttuneisiin olemassaolon olosuhteisiin;
kyky muuttua lyhyessä ajassa perinnöllisyyden siirron myötä;

Toinen kaikille yksisoluisille organismeille yhteinen piirre on niiden laaja levinneisyys. Mikro-organismeja on kaikkialla - vedessä, ilmassa, maassa, ihmisten ja eläinten ruumiissa. Heidän elinympäristönsä rajaolosuhteet vaihtelevat satojen asteiden lämpötiloista ja vedenpaineesta useiden kilometrien syvyydessä harvinaiseen ilmaan ja stratosfäärin negatiivisiin lämpötiloihin. Totta, uteliaat tutkijat ovat löytäneet maan päältä paikan, josta ei ole niin helppoa löytää bakteereja - erilliset osat Atacaman autiomaasta (Etelä-Amerikka). Tämä maa ei ole nähnyt sadetta vuosikymmeniin ja mahdollisesti satoihin vuosiin. Jopa bakteerit luovuttivat – vesi on välttämätöntä kaikenlaiselle proteiinielämälle.

Bakteerien tunnistaminen lajeittain

Tiedemiehet erottavat bakteerit lajeittain, tai pikemminkin he yrittävät tehdä sen. Oletettavasti (no, tiede ei tiedä varmasti!) Bakteerisoluja on miljoonia lajeja. Mutta tiede voi "tunnistaa silmästä" vain muutamia kymmeniä tuhansia, joiden ominaisuuksia on tutkittu hyvin. Esimerkiksi bifidobakteerit ja maitobasillit ovat välttämättömiä ruoansulatukselle, maitohappobakteerien ja hiivasienten ominaisuuksia hyödynnetään teollisuudessa, patogeeniset mikro-organismit kantavat sairauksia tai aiheuttavat ruokamyrkytyksiä muodostaen vaarallisia myrkkyjä jne.

Bakteerilajin tunnistamiseksi sinun on tiedettävä seuraavat ominaisuudet:

morfologinen (muoto, solurakenne);
kulttuurinen (ravitsemusmenetelmä, lisääntymisolosuhteet, eli bakteeriviljelmän kasvutekijät);
tinctorial (reaktio väriaineisiin, auttaa määrittämään terveysvaaran asteen);
biokemiallinen (ravinteiden hajoaminen, jätetuotteiden erittyminen, entsyymien, proteiinien, vitamiinien synteesi);
antigeeninen (englanninkielisestä vasta-ainegeneraattorista - "vasta-aineiden tuottaja"), joka aiheuttaa kehon immuunivasteen.

Morfologiset ominaisuudet määritetään mikroskoopilla (tutkimalla tavanomaisella tai elektronimikroskoopilla). Kulttuuriset (biologiset) ominaisuudet ilmenevät viljelmien kasvaessa ravintoalustalla. Biokemiallisten ominaisuuksien tunnistamista tarvitaan määrittämään solun suhde happeen (hengitysmenetelmä), sen entsymaattiset ja pelkistävät (pelkistävät) ominaisuudet (pelkistys on kemiallinen prosessi, jossa happi otetaan pois tai korvataan vedyllä). Lisäksi biokemiallisissa tutkimuksissa tutkitaan bakteerijätteiden (toksiinien) muodostumista ja niiden vaikutuksia ympäristöön.

Kaikkien näiden ominaisuuksien analyysi yhdessä auttaa määrittämään bakteerisolun tyypin. Tällainen tunnistaminen mahdollistaa "hyvien" bakteerien erottamisen, jotka tuovat hyötyä haitallisista patogeenisista mikrobeista, joilla on negatiivisia ominaisuuksia. Tarkkaan ottaen tämä jako on melko ehdollinen. Samantyyppisillä bakteereilla voi olla positiivinen tai negatiivinen vaikutus tilanteesta riippuen. Esimerkiksi E. coli on osa terveen ihmisen mikroflooraa ja osallistuu aktiivisesti ruoansulatukseen. Mutta heti kun näiden bakteerien populaatio kasvaa rajaparametrien yläpuolelle, on olemassa vaara myrkytyksestä terveydelle vaarallisilla myrkkyillä.

Miltä bakteerit näyttävät

Solun ulkonäkö ja parametrit vaikuttavat sen ominaisuuksiin - liikkuvuuteen, toiminnallisiin ominaisuuksiin, kiinnittymiseen pintaan. Mikro-organismit jaetaan:

Cocci ovat pallomaisia tai pyöreitä bakteereja. Ne eroavat kytkimen solujen lukumäärästä:

mikrokokit (yksisoluinen);
diplokokit (kaksi solua toisiinsa yhteydessä);
tetrakokit (neljä yhdistettyä solua);
streptokokit (pituudeltaan yhdistetty ketjun muodossa);
sarcinas (8, 12, 16 tai useamman kappaleen kerrokset tai pakkaukset);
stafylokokit (yhdiste on rypäletertun muotoinen).

2. Tikut erottavat:

päiden muodon mukaan: litteä (leikattu), pyöristetty (puolipallo), terävä (kartio), paksuuntunut;
yhteyden luonteen mukaan: yksittäiset, parit, ketjut (streptobakteerit).

3. Spiraalit ovat kaarevia tai spiraalimaisia (tarkasti ottaen nämä bakteerit luokitellaan myös sauvan muotoisiksi). Ne erottuvat kiharoiden muodosta ja lukumäärästä:

vibrio - hieman kaareva;
spirilla - yksi tai useampi kierros (enintään neljä);
yli neljällä kierteellä on borelli (4 - 12) ja (tohtori Bykovin suosikkikirous, syfilispatogeenit) treponema (14 - 17 pientä kierukkaa);
leptospira on samanlainen kuin latinalainen "S".

Lisäksi on tähtiä, kuutioita, C-muotoisia ja muita solumuotoja. Lisäksi samantyyppiset bakteerit voivat olosuhteista riippuen muuttaa muotoaan ja merkittävästi. Esimerkiksi maitohappobakteerit ovat sauvoja, mutta jotkut lajin edustajat voivat olla hyvin lyhyen sauvan (melkein pallo) muotoisia, kun taas toiset ovat pitkänomaisia, rihmamaisia soluja lähestyviä. Pituus riippuu tässä tapauksessa alustan koostumuksesta, hapen läsnäolosta ja prosenttiosuudesta, mikro-organismien viljelymenetelmästä (keinotekoinen viljely).

Yksisoluisen koon kanssa hieman helpompaa:

pienin (brucella);
elatusaine (bakteroidi, E. coli);
suuria (basillit, klostridit).

Mikro-organismien rakenne

Kaikille prokaryooteille yhteistä on ytimen puuttuminen, sen roolia hoitaa suljettu DNA-molekyyli (nukleoidi). Bakteerisolun sisäelinten roolia suorittavat erilaiset sulkeumat, joita kutsutaan analogisesti organelleiksi. Erityyppisille bakteereille tämä sarja ei ole sama, mutta jokaisessa bakteerissa on tietty pakollinen vähimmäismäärä:

nukleoidi (analoginen ytimeen);
soluseinä (eripaksuinen ulkokerros);
sytoplasminen kalvo (ohut kalvo sisäisen puolinestemäisen väliaineen ja soluseinän välillä);
sytoplasma (sisäinen puolinestemäinen aine, jossa organellit kelluvat);
ribosomit (RNA-molekyylit, jotka sisältävät lisä- tai varageneettistä tietoa).

Ensimmäiset yritykset tutkia bakteerin rakennetta mikroskoopilla paljastivat yhden tärkeän yksityiskohdan - bakteerisolut ovat läpinäkyviä, niitä on mahdotonta nähdä ilman lisävalmisteluja. Tanskalainen tutkija Gram ehdotti menetelmää, joka mahdollistaa mikro-organismien värjäyksen aniliiniväreillä. Kävi ilmi, että ulkokuoren rakenteesta riippuen bakteerit havaitsevat väriaineen eri tavalla - jotkut säilyttävät pigmentin, toiset värjäytyvät valmistetun valmisteen lopullisen pesun jälkeen alkoholipitoisella liuoksella (huuhtelu suoritetaan molemmissa tapauksissa , mutta vain yhdessä tapauksessa se pesee maalin pois). Bakteerit jaetaan kahteen suureen ryhmään niiden soluseinien paksuuden perusteella:

grampositiivinen (paksu seinä voi värjäytyä);
gram-negatiivinen (ohut seinä ei pidä väriainetta).

Nämä ominaisuudet ovat tärkeitä tunnistamisen kannalta - useimmiten haitalliset (patogeeniset) mikro-organismit ovat gramnegatiivisia. Tämä jako on erityisen kätevä lääketieteelliseen tutkimukseen. Voit saada nopean tuloksen suhteellisen yksinkertaisella laboratorioanalyysillä.

Tärkeimpien lisäksi mikro-organismeilla on lisärakenteita, jotka määrittävät joitain solun tärkeitä ominaisuuksia:

Kapseli - pinnallinen (solukalvon yläpuolella) limakalvokerros, muodostuu reaktiona ympäristöön. Eli mukavissa olosuhteissa bakteeri voi hyvin pärjätä ilman kapselia, mutta pienimmälläkin uhalla se suojaa itseään pehmeällä kuorella, mikä antaa lisäturvaa.
Flagellat ovat pitkiä (bakteerin runkoa pidempiä) rihmamaisia liikeelimiä. Ne toimivat eräänlaisena moottorina, jolloin solu liikkuu vapaasti.
Pili - hyvin pieni villi bakteerin pinnalla (ohuempi ja lyhyempi kuin flagella). Pili ei liikuta häkkiä, vaan auta sitä tukevasti kiinnittymään valittuun paikkaan.
Itiöt ovat kiinteitä sulkeumia, jotka muodostuvat bakteerien sisällä reaktiona kuoleman uhkaan (vedenpuute, aggressiivinen ympäristö). Ne antavat solun selviytyä vaikeista ajoista (joskus bakteeri voi "nukkua" vuosia ja vuosikymmeniä) ja syntyä uudelleen. Mutta itiöt ovat vain selviytymisväline, eivät lisääntyminen.

On myös muita sulkeumia, jotka antavat bakteereille erilaisia ominaisuuksia. Joten klorosomit ovat vastuussa hapen tuotannosta auringonvalon energiasta (fotosynteesi); kaasuvakuolit antavat solulle kelluvuuden; lipidit ja volutiin varastoivat ruoka- ja energiavarastoja jne.

Kasvu ja lisääntyminen

Tarkka tunnistaminen ja teollinen tuotanto edellyttävät puhtaita bakteeriviljelmiä - populaatiota, joka on kasvatettu yhdestä laboratoriossa olevasta solusta. Ja tätä varten sinun on tiedettävä niiden biologiset ominaisuudet - missä olosuhteissa ja miten mikro-organismit kasvavat ja lisääntyvät. Kasvu tarkoittaa solumassan ja sen kaikkien rakenteiden lisääntymistä, ja lisääntyminen on solujen määrän kasvua pesäkkeessä.

Useimmat bakteerit lisääntyvät binäärifissiolla, eli solu jakautuu keskeltä kahtia muodostaen kaksi identtistä organismia. Orastava menetelmä eroaa binäärifissiosta vain muodoltaan - solun pintaan muodostuu ulkonema, jossa puolet jakautuneesta ytimestä (nukleoidista) liikkuu, sitten ulkonema kasvaa ja irtoaa emosolusta.

Kehittyneempi menetelmä on geneettinen rekombinaatio, joka muistuttaa sukupuolista lisääntymistä. Menetelmän ydin on, että osa DNA:sta tulee soluun ulkopuolelta (kun bakteerit joutuvat kosketuksiin toistensa kanssa, bakteriofagien avulla tai kuolleiden solujen geneettisen materiaalin imeytymisen seurauksena). Tämän seurauksena tämä menetelmä antaa kaksi geneettisesti muunnettua solua, jotka kuljettavat tietoa molemmilta "vanhemmilta". Muutetun solun ominaisuudet voivat poiketa merkittävästi edeltäjistään. Tämä lisääntymismenetelmä antaa bakteerien mukautua muuttuviin olosuhteisiin, ehkä hän toimi perustana älykkään elämän syntymiselle planeetalla.

Lisäksi yhdistelmäjalostusmenetelmä helpottaa geneettistä tutkimusta. Bakteerit muuttuvat hyvin lyhyessä ajassa ja säilyttävät samalla perinnöllisyyden. Näin voidaan seurata useita solusukupolvia ja arvioida positiivisia ja negatiivisia muutoksia sen rakenteessa, käyttäytymisessä ja ominaisuuksissa.

Solun hengityksen ja ravinnon ominaisuudet

Riippuen suhteesta happeen, bakteerit eroavat toisistaan:

Anaerobit ovat mikro-organismeja, jotka saavat energiaa ilman happea. On olemassa pakollisia (tiukkoja) anaerobeja, jotka eivät siedä happea, ja fakultatiivisia anaerobeja (useimmat patogeeniset mikrobit), joiden pääasiallinen energianhankintamenetelmä on hapeton variantti, mutta niitä voi esiintyä myös hapen kanssa.
Aerobit ovat soluja, jotka elävät vain happea sisältävässä ympäristössä. Tiukat aerobit vaativat 20 % happea ilmakehästä, mikroaerofiilit saavat paljon vähemmän happea, mutta niiden päähengitystapa on sama kuin aerobisten solujen.

Hengitys- ja ravitsemusmenetelmällä tunnistaminen on tärkeää, jotta voidaan luoda mukavat olosuhteet bakteeriviljelmien kasvattamiselle keinotekoisissa väliaineissa ja bioteknologiassa.

Bakteerien monisuuntaisista hyödyllisistä ominaisuuksista johtuen saadaan aikaan suljettu kierto - autotrofit luovat orgaanisia aineita auringon energialla tai epäorgaanisilla yhdisteillä, heterotrofit (saprofyytit) hajottavat orgaanista ainetta palauttaen luontoon jatkokäyttöön sopivia kemiallisia komponentteja.

Bakteerien entsyymit ja toksiinit (biokemiallinen aktiivisuus)

Mikro-organismit tuottavat proteiiniaineita - entsyymejä (latinaksi "sourdough") tai entsyymejä (kreikaksi "sourdough"), jotka toimivat katalyytteinä (kiihdyttiminä) ehdottomasti kaikissa biologisissa prosesseissa (aineenvaihdunta ja energia). Lisäksi jokainen yksittäinen entsyymi on vastuussa vain yhdestä yhdisteen muuntamisprosessista toiseksi. Entsyymit jaetaan:

endoentsyymit ovat solunsisäisiä aineita, jotka osallistuvat solujen aineenvaihduntaan.
eksoentsyymit ovat solunulkoisia (vapautuvat ympäristöön), ne suorittavat ruoansulatusta bakteerisolun ulkopuolella.

Mikro-organismien ominaisuuksia erittää tiettyjä entsyymejä käytetään yksisoluisen tyypin tunnistamiseen, koska tämä on jatkuva ja muuttumaton ominaisuus, joka on ainutlaatuinen tälle solutyypille. Erottaa:

Solun sakkarolyyttiset ominaisuudet - kyky fermentoida (hajottaa) hiilihydraatteja vapauttamalla kemiallista energiaa. Esimerkiksi alkoholikäymisen aikana hiivaentsyymit hajottavat sokerin etyylialkoholiksi ja hiilidioksidiksi.
Mikro-organismien proteolyyttisiä ominaisuuksia ovat proteiinien ja peptonin fermentaatio (suuret proteiinifragmentit, jotka muodostuvat maidon ja lihan pilkkomisen alkuvaiheessa entsyymien vaikutuksesta). Solut erittävät ulkoiseen ympäristöön proteolyyttisiä entsyymejä, jotka hajottavat proteiinit välituotteiksi (peptoneiksi, aminohapoiksi) ja/tai lopputuotteiksi (rikkivety, ammoniakki). Proteiinien sulaminen ja veren hyytyminen riippuvat proteolyyttisistä entsyymeistä.

Biokemiallinen tunnistaminen mahdollistaa lähes identtisten bakteerityyppien erottamisen, joiden rakenne ja ulkonäkö eivät erotu toisistaan. Esimerkiksi patogeenisiä enterobakteereja on satoja lajeja, taudin spesifinen syyllinen on mahdollista määrittää vain biokemiallisia ominaisuuksia tutkimalla.

Solun haitalliset jätetuotteet (toksiinit) ovat erittäin vaarallisia, mutta silti tärkeitä. Kun myrkkyjä pääsee kehoon, muodostuu vasta-aineita, jotka tunnistavat ja neutraloivat vieraat esineet. Bakteerimyrkyt aiheuttavat häiriöitä solun aineenvaihdunnassa ja muissa prosesseissa, mikä selittää niiden korkean aktiivisuuden jopa pienellä toksiinimäärällä kehossa. Erottaa:

eksotoksiinit (päästöt ympäristöön, erittäin vaarallisia);
endotoksiinit (solun rakennekomponentit, pääsevät ympäristöön vasta bakteerin kuoleman jälkeen, vähemmän vaarallisia kuin eksotoksiinit).

Kaikki myrkyt ovat vaarallisia, mutta eksotoksiinit ovat haitallisempia. Näiden toksiinien kyky aiheuttaa vasta-aineiden (antigeenien) muodostumista mahdollistaa kuitenkin terapeuttisten ja profylaktisten seerumien valmistamisen monia sairauksia vastaan.

Joillakin bakteereilla on hemolyyttisiä ominaisuuksia, eli ne erittävät myrkkyjä, jotka tuhoavat punasoluja (hemolysiineja). Punasolujen luonnollisessa uusiutumisprosessissa solujen hemolyyttiset ominaisuudet ovat välttämättömiä, mutta niistä voi tulla vaarallisia prosessin patologisessa kehityksessä.

Bakteerit ovat kaikkialla ja erilaisia. On olemassa "hyviä", hyödyllisiä mikro-organismeja, mutta on myös haitallisia, patogeenisiä mikrobeja, jotka provosoivat sairauksia ja vapauttavat vaarallisia myrkkyjä. Ihminen on oppinut hyödyntämään mikro-organismien hyödyllisiä ominaisuuksia biotekniikassa elämänlaadun parantamiseksi. Lääketiede taistelee aktiivisesti (ja joskus tehokkaasti) taudinaiheuttajia vastaan. Jokaisen ihmisen on voitava suojautua haitallisilta bakteereilta (yleiset hygieniasäännöt) ja ottaa kaikki irti bakteerimaailman monimuotoisuudesta.

Johdanto.Henkilöllisyystodistus- mikrobien lajiliiton määrittäminen (toteaminen). Tällä hetkellä yleisesti hyväksytty tunnistusmenetelmä perustuu tutkittavan mikro-organismin tärkeimpien fenotyyppisten ominaisuuksien tietyn joukon tutkimukseen. Tunnistamisen kriteerinä on, että mikrobissa on tietylle lajille ominaisia perusominaisuuksia (taksonometriset merkit). Laji on perustettu kansainvälisen bakteeritaksonomian mukaisesti (Bergeyn käsikirja Systematic Bacteriology).

Vastaanottaja lajin pääpiirteet bakteereja ovat mm.

Mikrobisolun morfologia;

Tinctorial ominaisuudet - värjäysominaisuudet käyttämällä yksinkertaisia ja monimutkaisia värjäysmenetelmiä;

Kulttuuriset ominaisuudet - mikrobien kasvun piirteet ravintoalustalla;

sisään biokemialliset merkit - entsyymien läsnäolo bakteereissa, jotka ovat välttämättömiä erilaisten kemiallisten yhdisteiden synteesiä tai pilkkomista (fermentointia) varten.

Bakteriologisessa käytännössä tutkitaan useimmiten sakkarolyyttisiä ja proteolyyttisiä entsyymejä.

Vastaanottaja lisäominaisuuksia, tunnistamiseen käytetään mm.

lajispesifisten antigeenien esiintyminen (katso luku 10);

Herkkyys lajispesifisille bakteriofageille (katso luku 5);

Lajien vastustuskyky tietyille mikrobilääkkeille (katso luku 8);

Patogeenisten bakteerien osalta tiettyjen virulenssitekijöiden tuotanto (katso luku 9).

Hieno lajinsisäinen tunnistus biovaruuteen asti (serova-ra, fagovar, fermentovar jne.) - titraus - perustuu sopivan markkerin havaitsemiseen: antigeeni (serotyypitys, katso luku 10), herkkyys tyypilliselle bakteriofagille (faagityypitys, katso luku 5) jne.

Viime vuosina on kehitetty ja alettu soveltaa nykyaikaisia biokemiallisia ja molekyylibiologisia tunnistusmenetelmiä: kemoidentifiointi, nukleiinihappojen analyysi: restriktioanalyysi, hybridisaatio, polymeraasiketjureaktio (PCR), ribotypiointi jne.

▲ Tuntisuunnitelma

▲ Ohjelmoida

1. Bakteerien tunnistaminen.

2. Aerobisten ja anaerobisten bakteerien biokemiallisten ominaisuuksien tutkimus.

▲ Demo

1. Kylvämätön "kirjava rivi".

2. Vaihtoehdot "kirkkaan rivin" muuttamiseen.

3. "Motley row" anaerobisille bakteereille.

4. Mikromenetelmä bakteerien biokemiallisten ominaisuuksien tutkimiseen.

5. Pigmenttiä tuottavien bakteerien kasvu.

▲ Tehtävä opiskelijoille

1. Piirrä vaihtoehtoja "kirjava rivin" muuttamiseen.

2. Arvioi puhtaan viljelmän seulonnan tulokset: pane merkille siirrostetun viljelmän kasvun läsnäolo tai puuttuminen sekä vieraiden bakteerien läsnäolo.

3. Varmista, että eristetty viljelmä on puhdasta, valmistele tätä varten sively ja värjää se Gram-menetelmällä.

4. Aseta katalaasinäyte lasille ja arvioi sen tulos.

5. Ota huomioon eristettyjen puhdasviljelmien biokemiallisen aktiivisuuden määritystulokset.

6. Tunnista eristetyt mikrobit tunnistustaulukon avulla tutkittujen morfologisten, sävyjen, kulttuuristen ja entsymaattisten ominaisuuksien perusteella.

▲ Ohjeet

Biokemiallinen tunnistus. Bakteerien biokemiallisen aktiivisuuden arvioimiseksi käytetään seuraavia: reaktiot:

1) käyminen - substraatin epätäydellinen hajoaminen

Välituotteet, kuten hiilihydraattien fermentointi orgaanisten happojen muodostuksen yhteydessä;

2) hapetus - orgaanisen substraatin täydellinen hajoaminen CO 2:ksi ja H2O:ksi;

3) assimilaatio (käyttö) - kasvualustan käyttö hiilen tai typen lähteenä;

4) substraatin dissimilaatio (hajoaminen);

5) substraatin hydrolyysi.

Klassinen (perinteinen) menetelmä mikrobien tunnistamiseksi biokemiallisten ominaisuuksien perusteella on siirrostaa puhdas viljelmä tiettyjä substraatteja sisältäville differentiaalidiagnostisille väliaineille, jotta voidaan arvioida mikro-organismin kyky omaksua tämä substraatti tai määrittää aineenvaihdunnan lopputuotteet. Tutkimus kestää vähintään 1 päivän. Esimerkkinä on bakteerien sakkarolyyttisen aktiivisuuden arviointi (kyky fermentoida hiilihydraatteja) kylvämällä Hiss-elatusaineelle - lyhyt ja pitkä "kirjava rivi".

Bakteerien tunnistaminen biokemiallisilla ominaisuuksilla käyttämällä "kirjavaa sarjaa". Lyhyt "kirjava sarja" sisältää nestemäiset Hiss-väliaineet, joissa on mono- ja disakkarideja: glukoosia, laktoosia, sakkaroosia, maltoosia ja 6-hydristä alkoholia - mannitolia. Pitkässä "kirjavassa rivissä" lueteltujen hiilihydraattien ohella lisätään väliaineita, jotka sisältävät erilaisia monosakkarideja (arabinoosi, ksyloosi, ramnoosi, galaktoosi jne.) ja alkoholeja (glyseroli, dulsitoli, inositoli jne.). Arvioidakseen bakteerien kykyä fermentoida hiilihydraattia väliaineeseen lisätään indikaattoria (Andreden reagenssia tai muuta), joka mahdollistaa happamien pilkkoutumistuotteiden (orgaanisten happojen) muodostumisen havaitsemisen sekä "kelluke" vapautumisen havaitsemiseksi.

alkaen 2.

Tutkitun mikro-organismin puhdasviljelmä kylvetään silmukalla "kirjavan rivin" väliaineeseen. Viljelmiä inkuboidaan 37°C:ssa 18-24 tuntia tai kauemmin. Jos bakteerit fermentoivat hiilihydraattia muodostaen happamia tuotteita, väliaineen värissä havaitaan muutos, kun hiilihydraatti hajoaa happamiksi ja kaasumaisiksi tuotteiksi, värimuutos, kellukkeeseen ilmestyy kaasukupla Jos käytetään puolinestemäistä agaria sisältävää väliainetta, kaasun muodostuminen kirjataan pylvään rikkoutuessa. Fermentaation puuttuessa väliaineen väri ei muutu. Koska bakteerit eivät fermentoi kaikkia, vaan vain tiettyjä hiilihydraatteja, jotka ovat osa Hiss-alustaa, tietyt kullekin tyypille, havaitaan melko kirjava kuva, joten hiilihydraatteja ja väriindikaattoria sisältävää väliainetta kutsutaan "kirjavaksi riviksi" ( kuva 3.2.1; välikappaleessa).

varten proteolyyttisten entsyymien määrittäminen tuottaa bakteeriviljelmää ruiskeella 10-20 % gelatiinia sisältävään kolonniin,

peptonivesi. Gelatiiniviljelmiä inkuboidaan 20-22 °C:ssa useita päiviä. Proteolyyttisten entsyymien läsnä ollessa bakteerit nesteyttävät gelatiinia muodostaen suppiloa tai kalanruotoa muistuttavan hahmon.

Peptonivedessä* olevien viljelykasvien aminohappojen hajoamistuotteet määritetään 2-3 päivän inkuboinnin jälkeen 37 °C:ssa säätämällä. reaktiot ammoniakin, indolin, rikkivedyn kanssa jne.

reaktio ammoniakille. Kapea lakmuspaperikaistale kiinnitetään korkin alle siten, että se ei joudu kosketuksiin ravintoalustan kanssa. Sininen paperi osoittaa ammoniakin muodostumista.

Reaktio indolille. Ehrlichin menetelmä: 2-3 ml eetteriä lisätään koeputkeen, jossa on bakteeriviljelmä, sisältö sekoitetaan voimakkaasti ja lisätään muutama tippa Ehrlichin reagenssia (alkoholiliuos suolahapon kanssa). Indolin läsnä ollessa havaitaan vaaleanpunainen väritys, huolellisella kerroksella muodostuu vaaleanpunainen rengas (katso kuva 3.2.1).

reaktio rikkivetyä. Kapea kaistale rautasulfaatilla kostutettua suodatinpaperia asetetaan koeputkeen, jossa on peptonivettä, ja kiinnitetään tulpan alle siten, että se ei joudu kosketuksiin ravintoalustan kanssa. Kun rikkivetyä vapautuu, muodostuu liukenematonta rautasulfidia (FeS), joka muuttaa paperin mustaksi (ks. kuva 3.2.1). H 2 S:n tuotanto voidaan määrittää myös inokuloimalla bakteeriviljelmä injektoimalla pylvääseen ravintoväliaineella, joka sisältää reagensseja H 2 S:n havaitsemiseen (suolojen seos: rautasulfaatti, natriumtiosulfaatti, natriumsulfiitti). Positiivinen tulos - alusta muuttuu mustaksi FeS:n muodostumisen vuoksi.

katalaasin havaitseminen. Lasilevylle levitetään pisara 1-3-prosenttista vetyperoksidiliuosta ja siihen viedään silmukka bakteeriviljelmällä. Katalaasi hajottaa vetyperoksidin hapeksi ja vedeksi. Kaasukuplien vapautuminen osoittaa katalaasin läsnäolon tämäntyyppisissä bakteereissa.

Bakteriologisessa käytännössä he joskus rajoittuvat tutkittujen bakteerien sakkarolyyttisten ja proteolyyttisten ominaisuuksien tutkimiseen, jos tämä riittää niiden tunnistamiseen. Tutki tarvittaessa muita merkkejä, esimerkiksi kykyä palauttaa nitraatteja, aminohappojen karboksylaatiota, oksidaasin, plasmakoagulaasin, fibrinolysiinin ja muiden entsyymien muodostumista.

Eristetyn viljelmän tunnistustyön tulokset kirjataan (taulukko 3.2.1).

Toisen sukupolven biokemialliset testit, jotka perustuvat konsentroitujen substraattien käyttöön ja herkempiin menetelmiin reaktion lopputuotteiden havaitsemiseksi,

Mikro-organismien eristämistä erilaisista materiaaleista ja niiden viljelmien hankkimista käytetään laajasti laboratoriokäytännössä infektiotautien mikrobiologisessa diagnosoinnissa, tutkimustyössä sekä rokotteiden, antibioottien ja muiden biologisesti aktiivisten mikrobielämän tuotteiden mikrobiologisessa tuotannossa.

Viljelyolosuhteet riippuvat myös vastaavien mikro-organismien ominaisuuksista. Useimpia patogeenisiä mikrobeja kasvatetaan ravintoalustalla 37 °C:ssa 12 päivän ajan. Jotkut niistä vaativat kuitenkin pidempiä aikoja. Esimerkiksi pertussisbakteerit - 2-3 päivässä ja Mycobacterium tuberculosis - 3-4 viikossa.

Aerobisten mikrobien kasvu- ja lisääntymisprosessien stimuloimiseksi sekä niiden viljelyajan lyhentämiseksi käytetään syväviljelymenetelmää, joka koostuu jatkuvasta ilmastamisesta ja ravinnealustan sekoittamisesta. Syvyysmenetelmä on löytänyt laajan sovelluksen biotekniikassa.

Anaerobien viljelyyn käytetään erityisiä menetelmiä, joiden ydin on poistaa ilma tai korvata se inertillä kaasulla suljetuissa termostaateissa - anaerostaateissa. Anaerobeja kasvatetaan ravintoalustalla, joka sisältää pelkistäviä aineita (glukoosi, natriummuurahaishappo jne.), jotka vähentävät redox-potentiaalia.

Diagnostisessa käytännössä bakteerien puhtaat viljelmät ovat erityisen tärkeitä, jotka eristetään potilaasta tai ympäristön esineistä otetusta testimateriaalista. Tätä tarkoitusta varten käytetään keinotekoisia ravintoalustoja, jotka on jaettu koostumukseltaan monipuolisimpiin perus-, differentiaalidiagnostisiin ja valinnaisiin. Ravintoalustan valinta puhdasviljelmän eristämiseksi on olennaista bakteriologiselle diagnostiikalle.

Useimmissa tapauksissa käytetään kiinteitä ravintoalustoja, jotka on aiemmin kaadettu petrimaljoihin. Testimateriaali asetetaan alustan pinnalle silmukalla ja hierotaan lastalla, jotta saadaan eristettyjä pesäkkeitä, jotka ovat kasvaneet yhdestä solusta. Eristetyn pesäkkeen alaviljelmä koeputkessa olevaan vinoon agar-alustaan johtaa puhtaaseen viljelmään.

Tunnistamiseen, ts. määritettäessä valitun kulttuurin geneeristä ja lajista kuuluvuutta, useimmiten he tutkivat fenotyyppisiä ominaisuuksia:

a) bakteerisolujen morfologia värjätyissä sivelysoluissa tai natiivivalmisteissa;

b) viljelmän biokemialliset ominaisuudet sen kyvyn mukaan fermentoida hiilihydraatteja (glukoosi, laktoosi, sakkaroosi, maltoosi, mannitoli jne.), muodostaa indolia, ammoniakkia ja rikkivetyä, jotka ovat bakteerien proteolyyttisen aktiivisuuden tuotteita.

Täydellisempää analyysiä varten käytetään kaasu-nestekroografiaa ja muita menetelmiä.

Puhtaiden viljelmien tunnistamiseen käytetään laajalti bakteriologisten menetelmien ohella immunologisia tutkimusmenetelmiä, joilla pyritään tutkimaan eristetyn viljelmän antigeenista rakennetta. Tätä tarkoitusta varten käytetään serologisia reaktioita: agglutinaatio, immunofluoresenssisaostus, komplementin kiinnitys, entsyymi-immunomääritys, radioimmuunimenetelmät jne.

Pure Culture Isolation Methods

Mikro-organismien puhtaan viljelmän eristämiseksi on välttämätöntä erottaa materiaalissa olevat lukuisat bakteerit toisistaan. Tämä voidaan saavuttaa menetelmillä, jotka perustuvat kahteen periaatteeseen − mekaaninen ja biologinen bakteerien dissosiaatio.

Mekaaniseen periaatteeseen perustuvat menetelmät puhdasviljelmien eristämiseksi

Sarjalaimennusmenetelmä L. Pasteurin ehdottama versio oli yksi ensimmäisistä, jota käytettiin mikro-organismien mekaaniseen erottamiseen. Se koostuu mikrobeja sisältävän materiaalin sarjalaimennosten suorittamisesta steriilissä säiliössä nestettä ravintoalusta. Tämä tekniikka on melko vaivalloinen ja epätäydellinen toiminnassa, koska se ei salli koeputkiin laimennusten aikana joutuvien mikrobisolujen määrää.

Tämä haitta ei ole Koch-menetelmä (levylaimennusmenetelmä). ). R. Koch käytti tiheää ravintoalustaa, joka perustui gelatiiniin tai agar-agariin. Materiaalia, jossa oli erityyppisiä bakteereja, laimennettiin useissa koeputkissa sulatetulla ja hieman jäähtyneellä gelatiinilla, jonka sisältö kaadettiin myöhemmin steriileille lasilevyille. Alustan geeliytymisen jälkeen sitä viljeltiin optimilämpötilassa. Sen paksuudelta muodostui eristettyjä mikro-organismipesäkkeitä, jotka voidaan helposti siirtää tuoreeseen ravintoalustaan käyttämällä platinasilmukkaa puhtaan bakteeriviljelmän saamiseksi.

Drygalskin menetelmä on edistyneempi menetelmä, jota käytetään laajasti jokapäiväisessä mikrobiologisessa käytännössä. Ensin koemateriaali levitetään alustan pinnalle petrimaljassa pipetillä tai silmukalla. Hiero se varovasti väliaineeseen metalli- tai lasilastalla. Kuppi pidetään auki inokuloinnin aikana ja sitä pyöritetään varovasti materiaalin jakautumiseksi tasaisesti. Steriloimatta lastaa, he viettävät sen materiaaliin toisessa petrimaljassa, tarvittaessa - kolmannessa. Vasta sen jälkeen lasta kastetaan desinfiointiliuokseen tai paistetaan polttimen liekissä. Ensimmäisen maljan alustan pinnalla havaitsemme yleensä jatkuvaa bakteerien kasvua, toisessa - tiheää kasvua ja kolmannessa - kasvua eristettyjen pesäkkeiden muodossa.

Pesäkkeet Drygalskin menetelmän mukaisesti

Aivohalvausmenetelmä nykyään käytetään useimmiten mikrobiologisissa laboratorioissa. Mikro-organismeja sisältävä materiaali kerätään bakteriologisella silmukalla ja levitetään ravintoalustan pinnalle kupin reunan lähelle. Ylimääräinen materiaali poistetaan ja sijoitetaan rinnakkain kupin reunasta reunaan. Kun viljelykasveja on inkuboitu vuorokauden ajan optimaalisessa lämpötilassa, astian pinnalle kasvaa eristettyjä mikrobipesäkkeitä.

Aivohalvausmenetelmä

Eristettyjen pesäkkeiden saamiseksi voit käyttää vanupuikkoa, jota käytettiin testimateriaalin keräämiseen. Petrimalja ravintoalustalla avataan hieman, siihen laitetaan tamponi ja materiaalia hierotaan huolellisesti maljan pintaan palauttaen tamponi ja malja vähitellen.

Siten Koch-, Drygalski- ja viivalevylaimennusmenetelmien merkittävä etu on, että ne luovat eristettyjä mikro-organismipesäkkeitä, jotka siirrostettuina toiseen ravintoalustaan muuttuvat puhtaaksi viljelmäksi.

Menetelmät puhdasviljelmien eristämiseksi biologiseen periaatteeseen

Bakteerien biologinen erotteluperiaate mahdollistaa määrätietoisen menetelmien etsimisen, jotka ottavat huomioon mikrobisolujen lukuisat ominaisuudet. Yleisimpiä menetelmiä ovat seuraavat:

1. Hengitystyypin mukaan. Kaikki mikro-organismit hengitystyypin mukaan jaetaan kahteen pääryhmään: aerobinen (Corynebacterium diphtheriae, Vibrio sholeraejne) ja anaerobinen (Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringensjne.). Jos materiaali, josta anaerobisia taudinaiheuttajia tulisi eristää, esilämmitetään ja sitten viljellään anaerobisissa olosuhteissa, nämä bakteerit kasvavat.

2. Tekijä: itiöintiä . Tiedetään, että jotkut mikrobit (basillit ja klostridit) kykenevät itiöimään. Heidän keskuudessaan Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Bacillus subtilis, Bacillus cereus. Itiöt kestävät ympäristötekijöitä. Siksi testimateriaali voidaan altistaa lämpötekijän vaikutukselle ja siirtää sitten siirrosteella ravintoalustaan. Jonkin ajan kuluttua siinä kasvavat juuri ne bakteerit, jotka pystyvät itiöimään.

3. Mikrobien vastustuskyky happojen ja emästen vaikutukselle. Jotkut mikrobit (Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium bovis) kemiallisen rakenteensa erityispiirteiden vuoksi ne kestävät happoja. Siksi niitä sisältävä materiaali, esimerkiksi tuberkuloosin yskös, esikäsitellään yhtä suurella tilavuudella 10-prosenttista rikkihappoliuosta ja kylvetään sitten ravintoalustaan. Vieras kasvisto kuolee ja mykobakteerit lisääntyvät happoresistenssensä vuoksi.

Vibrio cholerae (Vibrio sholerae) päinvastoin, on halofiilinen bakteeri, joten optimaalisten kasvuolosuhteiden luomiseksi se kylvetään alustalle, joka sisältää alkalia (1 % alkalista peptonivettä). Jo 4-6 tunnin kuluttua alustan pinnalle ilmestyy tyypillisiä kasvun merkkejä herkän sinertävän kalvon muodossa.

4. Bakteerien liikkuvuus. Jotkut mikrobit (Proteus vulgaris) niillä on taipumus hiipivälle kasvulle ja ne voivat levitä nopeasti jonkin kostean ympäristön pinnalle. Tällaisten patogeenien eristämiseksi ne kylvetään kondensaationestepisaraan, joka muodostuu, kun vinoagar-kolonni jäähdytetään. 16-18 vuoden kuluttua ne leviävät koko ympäristön pinnalle. Jos otamme materiaalia agarin päältä, meillä on puhdas patogeeniviljelmä.

5. Mikrobien herkkyys kemikaalien, antibioottien ja muiden antimikrobisten aineiden vaikutukselle. Bakteerien aineenvaihdunnan erityispiirteistä johtuen niillä voi olla erilainen herkkyys tietyille kemiallisille tekijöille. Tiedetään, että stafylokokit, itiöitä muodostavat aerobiset basillit, kestävät 7,5-10 % natriumkloridia. Siksi näiden taudinaiheuttajien eristämiseen käytetään valinnaisia ravintoaineita (keltuais-suola-agar, kutsuva-suola-agar), jotka sisältävät juuri tätä ainetta. Muut bakteerit eivät käytännössä kasva tällä natriumkloridipitoisuudella.

6. Joidenkin antibioottien käyttöönotto (nystatiinia) käytetään estämään sienten kasvua materiaalissa, joka on niillä voimakkaasti saastunut. Sitä vastoin antibiootin penisilliinin lisääminen alustaan edistää bakteeriflooran kasvua, jos sieniä halutaan eristää. Furatsolidonin lisääminen tietyissä pitoisuuksissa ravintoalustaan luo selektiiviset olosuhteet korynebakteerien ja mikrokokkien kasvulle.

7. Mikro-organismien kyky tunkeutua koskemattomaan ihoon. Jotkut patogeeniset bakteerit (Yersinia pestis) johtuen suuresta määrästä aggressioentsyymejä, ne pystyvät tunkeutumaan ehjän ihon läpi. Tätä varten laboratorioeläimen vartalon karvat ajellaan ja tälle alueelle hierotaan testimateriaalia, joka sisältää taudinaiheuttajaa ja suuren määrän kolmannen osapuolen mikroflooraa. Jonkin ajan kuluttua eläin teurastetaan ja mikrobit eristetään verestä tai sisäelimistä.

8. Koe-eläinten herkkyys tartuntatautien patogeeneille. Jotkut eläimet osoittavat suurta herkkyyttä erilaisille mikro-organismeille.

Esimerkiksi millä tahansa antotavalla Streptococcus pneumoniae valkoisille hiirille kehittyy yleistynyt pneumokokki-infektio. Samanlainen kuva havaitaan, kun marsut ovat saaneet tuberkuloosipatogeenien tartunnan. (Mycobacterium tuberculosis) .

Arkikäytännössä bakteriologit käyttävät käsitteitä, kuten rasitusta ja puhdasta kulttuuria mikro-organismeja. Kannalla ymmärretään saman lajin mikrobeja, jotka on eristetty eri lähteistä tai samasta lähteestä, mutta eri aikoina. Puhdas bakteeriviljelmä ovat saman lajin mikro-organismeja, yhden mikrobisolun jälkeläisiä, jotka ovat kasvaneet ravintoalustalla.

Puhtaan kulttuurin eristäminen aerobinen mikro-organismeja koostuu useista vaiheista.

Ensimmäinen päivä (1-vaiheinen tutkimus) patologinen materiaali otetaan steriiliin astiaan (koeputki, pullo, pullo). Sitä tutkitaan - ulkonäkö, koostumus, väri, haju ja muut merkit, valmistetaan sively, maalataan ja tutkitaan mikroskoopilla. Joissakin tapauksissa (akuutti tippuri, rutto) tässä vaiheessa on mahdollista tehdä alustava diagnoosi ja lisäksi valita alusta, jolle materiaali kylvetään. Sitten se suoritetaan bakteriologisella silmukalla (käytetään useimmiten), lastalla - Drygalsky-menetelmällä, puuvilla-harsopuikolla. Kupit suljetaan, käännetään ylösalaisin, allekirjoitetaan erityisellä kynällä ja asetetaan termostaattiin optimaalisessa lämpötilassa (37 °C) 18-48 tunniksi. Vaiheen tarkoituksena on saada eristettyjä mikro-organismipesäkkeitä.

Joskus materiaalin kasaamiseksi sitä kuitenkin kylvetään nestemäisille ravintoalustoille.

Toisena päivänä (Tutkimuksen vaihe 2) tiheän ravintoalustan pinnalla mikro-organismit muodostavat jatkuvan, tiheän kasvun tai eristettyjä pesäkkeitä. Siirtokunta- Nämä ovat bakteerien kerääntymiä, jotka näkyvät paljaalla silmällä ravintoalustan pinnalla tai paksuudessa. Yleensä jokainen pesäke muodostuu yhden mikrobisolun jälkeläisistä (klooneista), joten niiden koostumus on melko homogeeninen. Bakteerien kasvun piirteet ravintoalustalla ovat osoitus niiden kulttuuriominaisuuksista.

Levyt tutkitaan huolellisesti ja niistä tutkitaan eristetyt pesäkkeet, jotka ovat kasvaneet agarin pinnalla. Kiinnitä huomiota pesäkkeiden kokoon, muotoon, väriin, reunojen ja pinnan luonteeseen, niiden koostumukseen ja muihin ominaisuuksiin. Tarvittaessa tutki pesäkkeitä suurennuslasin, pienen tai suuren suurennoksen mikroskoopin alla. Pesäkkeiden rakennetta tutkitaan läpäisevässä valossa mikroskoopin pienellä suurennuksella. Ne voivat olla hyaliinisia, rakeisia, filamenttisia tai kuituisia, joille on tunnusomaista yhteen kietottujen lankojen läsnäolo pesäkkeiden paksuudessa.

Pesäkkeiden karakterisointi on tärkeä osa bakteriologin ja laborantin työtä, koska kunkin lajin mikro-organismeilla on omat erityispesäkkeet.

Kolmantena päivänä (tutkimuksen vaihe 3) tutkia puhtaan mikro-organismiviljelmän kasvun luonnetta ja suorittaa sen tunnistaminen.

Ensin kiinnitetään huomiota mikro-organismien kasvun ominaisuuksiin alustalla ja tehdään sively, joka värjätään Gram-menetelmällä viljelmän puhtauden tarkistamiseksi. Jos mikroskoopissa havaitaan bakteereja, joilla on samantyyppinen morfologia, koko ja väriominaisuudet (kyky värjäytyä), katsotaan, että viljelmä on puhdas. Joissakin tapauksissa, jo niiden kasvun ulkonäössä ja ominaisuuksissa, on mahdollista tehdä johtopäätös eristettyjen patogeenien tyypistä. Bakteerilajin määrittämistä niiden morfologisten ominaisuuksien perusteella kutsutaan morfologiseksi tunnistamiseksi. Patogeenien tyypin määrittämistä niiden kulttuuristen ominaisuuksien perusteella kutsutaan kulttuuriseksi tunnistamiseksi.

Nämä tutkimukset eivät kuitenkaan riitä tekemään lopullista johtopäätöstä eristettyjen mikrobien tyypistä. Siksi he tutkivat bakteerien biokemiallisia ominaisuuksia. Ne ovat melko erilaisia.

Bakteerien tunnistaminen.

Patogeenin tyypin määrittämistä sen biokemiallisten ominaisuuksien perusteella kutsutaan biokemiallinen tunnistaminen.

Bakteerien lajisidonnaisuuden selvittämiseksi tutkitaan usein niiden antigeenista rakennetta, eli ne tunnistetaan antigeenisten ominaisuuksien perusteella. Jokaisella mikro-organismilla on koostumuksessaan erilaisia antigeenisiä aineita. Erityisesti Enterobacteriaceae-perheen (Yescherichia, Salmonella, Shigels) edustajat sisältävät vaippa-O-antigeeniä, flagellan H-antigeenia ja kapselin K-antigeeniä. Ne ovat kemialliselta koostumukseltaan heterogeenisiä, joten niitä on monia muunnelmia. Ne voidaan määrittää käyttämällä spesifisiä agglutinoituvia seerumeita. Tätä bakteerilajin määritelmää kutsutaan serologinen tunnistaminen.

Joskus bakteerit tunnistetaan infektoimalla koe-eläimiä puhdasviljelmällä ja tarkkailemalla taudinaiheuttajien elimistössä aiheuttamia muutoksia (tuberkuloosi, botulismi, tetanus, salmonelloosi ja vastaavat). Tällaista menetelmää kutsutaan tunnistaminen biologisten ominaisuuksien perusteella. Esineinä käytetään useimmiten marsuja, valkoisia hiiriä ja rottia.

SOVELLUKSET

(taulukot ja kaaviot)

Bakteerien fysiologia

Kaavio 1. Bakteerien fysiologia.

jäljentäminen

viljely ravinnealustalla

Taulukko 1. Bakteerifysiologian yleinen taulukko.

		Ominaista
		Energian ja aineiden hankintaprosessi.
		Joukko biokemiallisia prosesseja, joiden seurauksena mikrobisolujen elintärkeää toimintaa varten tarvittava energia vapautuu.
		Kaikkien solukomponenttien ja -rakenteiden koordinoitu lisääntyminen, mikä viime kädessä johtaa solumassan kasvuun
	jäljentäminen	Kasvata solujen määrää populaatiossa
	Kasvaa ravintoalustalla.	Laboratorio-olosuhteissa mikro-organismeja kasvatetaan ravintoalustoilla, joiden tulee olla steriilejä, läpinäkyviä, kosteita, sisältää tiettyjä ravintoaineita (proteiineja, hiilihydraatteja, vitamiineja, hivenaineita jne.), niillä on oltava tietty puskurointikyky, sopiva pH, redox-potentiaali.

Taulukko 1.1 Alkuaineiden kemiallinen koostumus ja fysiologiset toiminnot.

koostumuselementti		Ominaisuudet ja rooli solufysiologiassa.
	Bakteerisolun pääkomponentti, joka muodostaa noin 80% sen massasta. Se on vapaassa tai sidottussa tilassa solun rakenneosien kanssa. Itiöissä veden määrä laskee 18,20 prosenttiin. Vesi on monien aineiden liuotin, ja sillä on myös mekaaninen rooli turgorin aikaansaajana. Plasmolyysin aikana - solun veden menetys hypertonisessa liuoksessa - tapahtuu protoplasman kuoriutumista solukalvosta. Veden poisto solusta, kuivaus keskeyttää aineenvaihduntaprosessit. Useimmat mikro-organismit sietävät kuivumista hyvin. Veden puutteessa mikro-organismit eivät lisäänty. Tyhjiökuivaus pakastetilasta (lyofilisointi) pysäyttää lisääntymisen ja edistää mikrobilajien pitkäaikaista säilymistä.
	40-80 % kuivapainosta. Määritä bakteerien tärkeimmät biologiset ominaisuudet ja koostuvat yleensä 20 aminohapon yhdistelmistä. Bakteerit sisältävät diaminopimeliinihappoa (DAP), jota ei ole ihmisen ja eläinten soluissa. Bakteerit sisältävät yli 2000 erilaista proteiinia, jotka ovat rakennekomponenteissa ja osallistuvat aineenvaihduntaprosesseihin. Useimmilla proteiineilla on entsymaattista aktiivisuutta. Bakteerisolun proteiinit määrittävät bakteerien antigeenisyyden ja immunogeenisyyden, virulenssin ja lajin.
koostumuselementti	Ominaisuudet ja rooli solufysiologiassa.
Nukleiinihapot	Ne suorittavat samanlaisia toimintoja kuin eukaryoottisolujen nukleiinihapot: kromosomin muodossa oleva DNA-molekyyli vastaa perinnöllisyydestä, ribonukleiinihapot (informaatio eli matriisi, kuljetus ja ribosomi) osallistuvat proteiinien biosynteesiin.
Hiilihydraatit	Niitä edustavat yksinkertaiset aineet (mono- ja disakkaridit) ja monimutkaiset yhdisteet. Polysakkarideja löytyy usein kapseleista. Jotkut solunsisäiset polysakkaridit (tärkkelys, glykogeeni jne.) ovat vararavinteita.
	Ne ovat osa sytoplasmista kalvoa ja sen johdannaisia sekä bakteerin soluseinää, esimerkiksi ulkokalvoa, jossa biomolekyylisen lipidien kerroksen lisäksi on LPS. Lipidit voivat toimia vararavintoaineina sytoplasmassa. Bakteerien lipidejä edustavat fosfolipidit, rasvahapot ja glyseridit. Mycobacterium tuberculosis sisältää suurimman määrän lipidejä (jopa 40 %).
Mineraalit	Löytyy tuhkasta solujen polttamisen jälkeen. Fosforia, kaliumia, natriumia, rikkiä, rautaa, kalsiumia, magnesiumia sekä hivenaineita (sinkki, kupari, koboltti, barium, mangaani jne.) havaitaan suuria määriä, jotka osallistuvat osmoottisen paineen, pH:n säätelyyn. , redox-potentiaali , aktivoi entsyymejä, ovat osa entsyymejä, vitamiineja ja mikrobisolujen rakenneosia.

Taulukko 1.2. Typpiemäkset.

Taulukko 1.2.1 Entsyymit

	Ominaista
Määritelmä	Spesifiset ja tehokkaat proteiinikatalyytit ovat läsnä kaikissa elävissä soluissa.
	Entsyymit vähentävät aktivaatioenergiaa ja varmistavat sellaisten kemiallisten reaktioiden virtauksen, jotka ilman niitä voisivat tapahtua vain korkeassa lämpötilassa, ylipaineessa ja muissa ei-fysiologisissa olosuhteissa, joita elävä solu ei voi hyväksyä.
	Entsyymit lisäävät reaktionopeutta noin 10 kertaluokkaa, mikä lyhentää minkä tahansa reaktion puoliintumisaikaa 300 vuodesta yhteen sekuntiin.
	Entsyymit "tunnistavat" substraatin sen molekyylin tilajärjestelyn ja varausten jakautumisen perusteella. Substraattiin sitoutumisesta vastaa tietty osa entsymaattista proteiinimolekyyliä - sen katalyyttinen keskus. Tällöin muodostuu välituoteentsyymi-substraattikompleksi, joka sitten hajoaa muodostaen reaktiotuotteen ja vapaan entsyymin.
Lajikkeet	Säätelevät (allosteeriset) entsyymit havaitsevat erilaisia metabolisia signaaleja ja muuttavat niiden mukaisesti katalyyttistä aktiivisuuttaan.	Efektorientsyymit - entsyymit, jotka katalysoivat tiettyjä reaktioita (katso lisätietoja taulukosta 1.2.2.)
toiminnallinen toiminta	Entsyymien toiminnallinen aktiivisuus ja entsymaattisten reaktioiden nopeus riippuvat olosuhteista, joissa tietty mikro-organismi sijaitsee, ja ennen kaikkea väliaineen lämpötilasta ja sen pH:sta. Monille patogeenisille mikro-organismeille optimilämpötila on 37 °C ja pH 7,2-7,4.

ENTSYYMILUOKAT:

mikro-organismit syntetisoivat erilaisia entsyymejä, jotka kuuluvat kaikkiin kuuteen tunnettuun luokkaan.

Taulukko 1.2.2. Effektorientsyymien luokat

	Entsyymiluokka	Katalysoi:
	Oksidoreduktaasi	Elektronien siirto
	Siirrot	Erilaisten kemiallisten ryhmien siirto
	Hydrolaasit	Funktionaalisten ryhmien siirto vesimolekyyliin
		Kaksoissidosryhmien kiinnittyminen ja käänteiset reaktiot
	Isomeraasit	Ryhmien siirto molekyylin sisällä isomeeristen muotojen muodostamiseksi
		C-C-, C-S-, C-O-, C-N-sidosten muodostuminen adenosiinitrifosfaatin (ATP) hajoamiseen liittyvistä kondensaatioreaktioista

Taulukko 1.2.3. Entsyymityypit muodostumalla bakteerisolussa

	Ominaista	Huomautuksia
Iiducible (mukautuva) entsyymejä "substraatin induktio"	Entsyymit, joiden pitoisuus solussa kasvaa jyrkästi vasteena induktorisubstraatin ilmestymiseen ympäristöön. Bakteerisolu syntetisoi vain tämän entsyymin läsnä ollessa substraattiväliaineessa
Repressoitavat entsyymit	Näiden entsyymien synteesi vaimenee tämän entsyymin katalysoiman reaktiotuotteen liiallisen kertymisen seurauksena.	Esimerkki entsyymirepressiosta on tryptofaanin synteesi, joka muodostuu antraniilihaposta antranilaattisyntetaasin osallistuessa.
Konstitutiiviset entsyymit	Entsyymit syntetisoituvat ympäristöolosuhteista riippumatta	Glykolyysin entsyymit
Monientsyymikompleksit	Solunsisäiset entsyymit yhdistyvät rakenteellisesti ja toiminnallisesti	Hengitysketjuentsyymit sijaitsevat sytoplasmisella kalvolla.

Taulukko 1.2.4. Erityiset entsyymit

	Entsyymit	Bakteerien tunnistaminen
	Superoksididismutaasi ja katalaasi	Kaikilla aerobeilla tai fakultatiivisilla anaerobeilla on superoksididismutaasia ja katalaasia, entsyymejä, jotka suojaavat solua happiaineenvaihdunnan myrkyllisiltä tuotteilta. Lähes kaikki pakolliset anaerobit eivät syntetisoi näitä entsyymejä. Vain yksi aerobisten bakteerien ryhmä, maitohappobakteerit, on katalaasinegatiivinen.
	peroksidaasi	Maitohappobakteerit keräävät peroksidaasia, entsyymiä, joka katalysoi orgaanisten yhdisteiden hapettumista H2O2:n vaikutuksesta (se pelkistyy vedeksi).
	Arginiinidihydrolaasi	Diagnostinen ominaisuus, joka erottaa saprofyyttiset Pseudomonas-lajit fytopatogeenisista.
		Enterobacteriaceae-heimon viidestä pääryhmästä vain kaksi - Escherichiae ja Erwiniae - eivät syntetisoi ureaasia.

Taulukko 1.2.5. Bakteerientsyymien käyttö teollisessa mikrobiologiassa.

	Entsyymit	Sovellus
	Amylaasi, sellulaasi, proteaasi, lipaasi	Ruoansulatuksen parantamiseksi käytetään valmiita entsyymivalmisteita, jotka helpottavat tärkkelyksen, selluloosan, proteiinin ja lipidien hydrolyysiä.
	Hiivan invertaasi	Makeisten valmistuksessa estämään sakkaroosin kiteytymistä
	pektinaasi	Käytetään hedelmämehujen kirkastukseen
	Clostridial kollagenaasi ja Streptococcus streptokinaasi	Hydrolysoi proteiineja, edistää haavojen ja palovammojen paranemista
	Bakteerien lyyttiset entsyymit	Erittyvät ympäristöön, vaikuttavat patogeenisten mikro-organismien soluseiniin ja toimivat tehokkaana välineenä taistelussa mikro-organismeja vastaan, vaikka niillä olisi moninkertainen vastustuskyky antibiooteille
	Ribonukleaasit, deoksiribonukleaasit, polymeraasit, DNA-ligaasit ja muut entsyymit, jotka muokkaavat nukleiinihappoja kohdistetusti	Käytetään työkalupakkina bioorgaanisessa kemiassa, geenitekniikassa ja geeniterapiassa

Taulukko 1.2.6. Entsyymien luokittelu lokalisoinnin mukaan.

	Lokalisointi
Endoentsyymit	sytoplasmassa sytoplasmisessa kalvossa Periplasmisessa tilassa	Ne toimivat vain solun sisällä. Ne katalysoivat biosynteesin ja energia-aineenvaihdunnan reaktioita.
Eksoentsyymit	Vapautuu ympäristöön.	Solut vapauttavat niitä ympäristöön ja katalysoivat monimutkaisten orgaanisten yhdisteiden hydrolyysireaktioita yksinkertaisemmiksi, jotka ovat mikrobisolun käytettävissä. Näitä ovat hydrolyyttiset entsyymit, joilla on erittäin tärkeä rooli mikro-organismien ravinnossa.

Taulukko 1.2.7. Patogeenisten mikrobien entsyymit (aggression entsyymit)

Entsyymit
Lecitovitellase Lesitinaasi	Hajottaa solukalvoja	Testimateriaalin siirrostaminen ravintoalustaan JSA Tulos: pilvinen alue LSA:n pesäkkeiden ympärillä.
Hemolysiini	Tuhoaa punasoluja	Testimateriaalin siirrostaminen veri-agar-ravintoalustaan. Tulos: täydellinen hemolyysialue pesäkkeiden ympärillä veriagarilla.
Koagulaasipositiiviset viljelmät	Aiheuttaa veriplasman hyytymistä	Testimateriaalin siirrostaminen steriiliin sitraattiveriplasmaan. Tulos: plasman hyytyminen
Koagulaasinegatiiviset viljelmät	Mannitolin tuotanto	Kylvö ravinnealustaan mannitoli anaerobisissa olosuhteissa. Tulos: värillisten pesäkkeiden ulkonäkö (indikaattorin värissä)
Entsyymit		Joidenkin entsyymien muodostuminen laboratoriossa
Hyaluronidaasi	Hydrolysoi hyaluronihappoa - sidekudoksen pääkomponenttia	Kylvä testimateriaali hyaluronihappoa sisältävään ravintoalustaan. Tulos: hyaluronidaasia sisältävissä koeputkissa ei tapahdu hyytymiä.
Neuraminidaasi	Se pilkkoo siaalihappoa (neuramiinihappoa) erilaisista glykoproteiineista, glykolipideistä ja polysakkarideista, mikä lisää eri kudosten läpäisevyyttä.	Detektio: reaktio neuraminidaasin (RINA) ja muiden vasta-aineiden määrittämiseen (immunodiffuusio, immunoentsyymi- ja radioimmuunimenetelmät).

Taulukko 1.2.8. Entsyymien luokittelu biokemiallisten ominaisuuksien mukaan.

Entsyymit		Havaitseminen
Sakarolyyttinen	Sokereiden hajoaminen	Differentiaalidiagnostiikkaympäristöt, kuten Hiss-ympäristö, Olkenitsky-ympäristö, Endo-ympäristö, Levin-ympäristö, Ploskirev-ympäristö.
Proteolyyttinen	Proteiinien hajoaminen	Mikrobit ympätään injektoimalla gelatiinipylvääseen, ja 3-5 päivän huoneenlämmössä inkuboinnin jälkeen havaitaan gelatiinin nesteytymisen luonne. Proteolyyttisen aktiivisuuden määrää myös proteiinien hajoamistuotteiden muodostuminen: indoli, rikkivety, ammoniakki. Niiden määrittämistä varten mikro-organismit siirrostetaan liha-peptoniliemeen.
Lopputuotteiden tunnistamat entsyymit	Alkalin muodostuminen Hapon muodostuminen Rikkivedyn muodostuminen Ammoniakin muodostuminen jne.	Erottaakseen tietyntyyppiset bakteerit toisista niiden entsymaattisen aktiivisuuden perusteella, differentiaalidiagnostiikkaympäristöt

Kaavio 1.2.8. Entsyymikoostumus.

MIKRO-ORGANISMIEN ENTSYYMIKOOSTUMUS:

Määrittyy sen genomin mukaan

On vakaa ominaisuus

Käytetään laajasti niiden tunnistamiseen

Sakkaolyyttisten, proteolyyttisten ja muiden ominaisuuksien määrittäminen.

Taulukko 1.3. Pigmentit

	Pigmentit	Synteesi mikro-organismin toimesta
	Rasvaliukoisia karotenoidipigmenttejä punaisena, oranssina tai keltaisena	Ne muodostavat sarkiineja, mycobacterium tuberculosis -bakteeria, joitakin aktinomykeettejä. Nämä pigmentit suojaavat niitä UV-säteiltä.
	Mustat tai ruskeat pigmentit - melaniinit	Syntetisoivat obligaatit anaerobit Bacteroides niger ym. Liukenematon veteen ja jopa vahvoihin happoihin
	Kirkkaan punainen pyrrolipigmentti, prodigiosiini	Muodostunut joistakin seuroista
	Vesiliukoinen fenosiinipigmentti on pyosyaniini.	Pseudomonas aeruginosa -bakteerin tuottama (Pseudomonas aeruginosa). Tässä tapauksessa ravintoalusta, jonka pH on neutraali tai emäksinen, muuttuu sinivihreäksi.

Taulukko 1.4. Valoa ja aromia tuottavia mikro-organismeja

		Kunto ja ominaisuus
	Hehku (luminesenssi)	Bakteerit aiheuttavat näiden substraattien hehkua, kuten kalan suomuja, korkeampia sieniä, lahopuita, elintarvikkeita, joiden pinnalla ne lisääntyvät. Useimmat valovoimaiset bakteerit ovat halofiilisiä lajeja, jotka voivat lisääntyä kohonneilla suolapitoisuuksilla. Ne elävät merissä ja valtamerissä ja harvoin makeassa vedessä. Kaikki valobakteerit ovat aerobeja. Hehkumekanismi liittyy energian vapautumiseen substraatin biologisen hapettumisen prosessissa.
	aromin muodostuminen	Jotkut mikro-organismit tuottavat haihtuvia aromaattisia aineita, kuten etikka-etyyli- ja etikka-amyyliestereitä, jotka antavat makua viinille, oluelle, maitohapolle ja muille elintarvikkeille, minkä seurauksena niitä käytetään niiden valmistuksessa.

Taulukko 2.1.1. Aineenvaihdunta

	Määritelmä
Aineenvaihdunta	Solussa tapahtuvat biokemialliset prosessit yhdistyvät yhteen sanaan - aineenvaihdunta (kreikaksi metabole - transformaatio). Tämä termi vastaa käsitettä "aineenvaihdunta ja energia". Aineenvaihdunnassa on kaksi osa-aluetta: anabolismi ja katabolismi.
	Anabolia - joukko biokemiallisia reaktioita, jotka suorittavat solukomponenttien synteesin, toisin sanoen aineenvaihdunnan sen puolen, jota kutsutaan rakentavaksi aineenvaihdunnaksi.	Katabolismi on joukko reaktioita, jotka tarjoavat solulle tarvittavan energian erityisesti rakentaviin vaihtoreaktioihin. Siksi katabolia määritellään myös solun energia-aineenvaihdunnaksi.
amfibolismi	Väliaineenvaihduntaa, joka muuttaa pienimolekyyliset ravintoaineiden fragmentit sarjaksi orgaanisia happoja ja fosforiestereitä, kutsutaan ns.

Kaavio 2.1.1. Aineenvaihdunta

aineenvaihdunta -

Kahden vastakkaisen, mutta vuorovaikutteisen prosessin yhdistelmä: katabolismi ja anabolismi

Anabolismi= assimilaatio = plastinen aineenvaihdunta = rakentava aineenvaihdunta

Katabolismi= dissimilaatio = energian aineenvaihdunta = hajoaminen = antaa solulle energiaa

Synteesi (solukomponentit)

Entsymaattiset kataboliset reaktiot, jotka johtavat energian vapautuminen, joka kertyy ATP-molekyyleihin.

Monomeerien biosynteesi:

aminohapot nukleotidit rasvahappomonosakkaridit

Polymeerien biosynteesi:

proteiinit nukleiinihapot polysakkaridit lipidit

Entsymaattisten anabolisten reaktioiden seurauksena kataboliaprosessissa vapautuva energia käytetään orgaanisten yhdisteiden makromolekyylien synteesiin, joista sitten yhdistetään biopolymeerejä - mikrobisolun komponentteja.

Energiaa kuluu solukomponenttien synteesiin

Taulukko 2.1.3. Aineenvaihdunta ja soluenergian muunnos.

Aineenvaihdunta	Ominaista	Huomautuksia
	Aineenvaihdunta tarjoaa elävälle organismille luontaisen dynaamisen tasapainon järjestelmänä, jossa synteesi ja tuho, lisääntyminen ja kuolema ovat tasapainossa.	Aineenvaihdunta on tärkein elämän merkki
muovinen vaihto Proteiinien, rasvojen, hiilihydraattien synteesi.	Tämä on joukko biologisen synteesin reaktioita.	Ulkopuolelta soluun tulevista aineista muodostuu soluyhdisteiden kaltaisia molekyylejä, eli tapahtuu assimilaatiota.
energian vaihto	Prosessi on synteesin vastakohta. Tämä on joukko katkaisureaktioita.	Kun suurimolekyyliset yhdisteet pilkkoutuvat, vapautuu biosynteesireaktioon tarvittavaa energiaa, eli tapahtuu dissimilaatiota. Glukoosin hajoamisen aikana energiaa vapautuu vaiheittain useiden entsyymien osallistuessa.

Taulukko 2.1.2. Ero aineenvaihdunnassa tunnistamista varten.

Taulukko 2.2 Anabolismi (rakentava aineenvaihdunta)

Kaavio 2.2.2. Aminohappojen biosynteesi prokaryooteissa.

Kaavio 2.2.1. Hiilihydraattien biosynteesi mikro-organismeissa.

Kuva 2.2.3. Lipidien biosynteesi

Taulukko 2.2.4. Energia-aineenvaihdunnan vaiheet - katabolismi.

Tasot	Ominaista	Merkintä
Valmisteleva	Disakkaridien ja polysakkaridien molekyylit, proteiinit hajoavat pieniksi molekyyleiksi - glukoosiksi, glyseroliksi ja rasvahapoiksi, aminohapoiksi. Suuret nukleiinihappomolekyylit muuttuvat nukleotideiksi.	Tässä vaiheessa vapautuu pieni määrä energiaa, joka haihtuu lämmön muodossa.
Anoksinen tai epätäydellinen tai anaerobinen tai käyminen tai dissimilaatio.	Aineet, jotka muodostuvat tässä vaiheessa entsyymien osallistuessa, pilkkoutuvat edelleen. Esimerkiksi: glukoosi hajoaa kahdeksi maitohappomolekyyliksi ja kahdeksi ATP-molekyyliksi.	ATP ja H 3 PO 4 osallistuvat glukoosin hajoamiseen. Glukoosin hapettoman hajoamisen aikana kemiallisen sidoksen muodossa 40 % energiasta varastoituu ATP-molekyyliin, loput hajoavat lämmön muodossa. Kaikissa tapauksissa yhden glukoosimolekyylin hajoaminen tuottaa kaksi ATP-molekyyliä.
Aerobisen hengityksen tai hapen jakautumisen vaihe.	Kun happea tulee soluun, edellisessä vaiheessa muodostuneet aineet hapettuvat (hajoavat) lopputuotteiksi CO 2 jaH 2 O.	Aerobisen hengityksen kokonaisyhtälö:

Kaavio 2.2.4. Käyminen.

Fermentatiivinen aineenvaihdunta - jolle on tunnusomaista ATP:n muodostuminen substraattien fosforylaation kautta.

Ensimmäinen (hapetus) = halkeaminen

Toinen (palautuminen)

Sisältää glukoosin muuntamisen pyruviinihapoksi.

Sisältää vedyn käytön pyruviinihapon talteenottoon.

Polut palorypälehapon muodostumiseen hiilihydraateista

Kaavio 2.2.5. pyruviinihappo.

Glykolyyttinen reitti (Embden-Meyerhof-Parnassus-reitti)

Entner-Doudoroff polku

Pentoosifosfaattireitti

Taulukko 2.2.5. Käyminen.

Fermentoinnin tyyppi	edustajat	Lopputuote	Huomautuksia
maitohappo		Muodosta maitohappoa pyruvaatista	Joissakin tapauksissa (homoentsymaattinen käyminen) muodostuu vain maitohappoa, toisissa myös sivutuotteita.
Muurahaishappo	Enterobakteerit	Muurahaishappo on yksi lopputuotteista. (sen kanssa - puoli)	Jotkin enterobakteerityypit hajottavat muurahaishapon H2:ksi ja CO 2:ksi /
Butyric		Voihappo ja sivutuotteet	Jotkut klostridialajit muodostavat voihappojen ja muiden happojen ohella butanolia, asetonia jne. (silloin sitä kutsutaan asetoni-butyylifermentaatioksi).
propionihappo	Propionobakteeri	Muodosta propionihappoa pyruvaatista	Monet bakteerit muodostavat etyylialkoholia käytettäessä hiilihydraatteja muiden tuotteiden ohella. Se ei kuitenkaan ole päätuote.

Taulukko 2.3.1. Proteiinin syntetisointijärjestelmä, ioninvaihto.

	Elementin nimi	Ominaista
	Ribosomaaliset alayksiköt 30S ja 50S	Bakteeriribosomien tapauksessa 70S-alayksikkö sisältää 50S-rRNA:n (pituus ~3000 nukleotidia) ja 30S-alayksikkö sisältää 16S-rRNA:n (pituus ~1500 nukleotidia); suuri ribosomaalinen alayksikkö sisältää "pitkän" rRNA:n lisäksi myös yhden tai kaksi "lyhyttä" rRNA:ta (bakteerien ribosomaalisten alayksiköiden 5S rRNA 50S tai 5S ja 5.8S eukaryoottisten suurten ribosomaalisten alayksiköiden rRNA). (katso lisätietoja kuvasta 2.3.1.)
	Lähetti-RNA (mRNA)
	Täydellinen sarja 20 aminoasyyli-tRNA:ta, jotka vaativat sopivat aminohapot, aminoasyyli-tRNA-syntetaasit, tRNA:t ja ATP:n muodostumiseen	Se on energialla ladattu ja tRNA:han assosioitunut aminohappo, joka on valmis toimitettavaksi ribosomiin ja liitettäväksi siihen syntetisoituun polypeptidiin.
	Siirto-RNA (tRNA)	Ribonukleiinihappo, jonka tehtävänä on kuljettaa aminohappoja proteiinisynteesikohtaan.
	Proteiinin aloitustekijät	(prokaryooteissa - IF-1, IF-2, IF-3) Ne saivat nimensä, koska ne osallistuvat 30S- ja 50S-alayksiköiden aktiivisen kompleksin (708-kompleksin), mRNA:n ja initiaattoriaminoasyyli-tRNA:n organisoimiseen ( prokaryooteissa - formyylimetionyyli-tRNA), joka "aloittaa" (aloittaa) ribosomien työn - mRNA:n translaation.
	Proteiinin pidennystekijät	(prokaryooteissa - EF-Tu, EF-Ts, EF-G) Osallistu syntetisoidun polypeptidiketjun (peptidyyli) pidentämiseen (pidennykseen). Proteiinin lopetus- tai vapautumistekijät (eng. - release factor - RF) mahdollistavat polypeptidin kodonispesifisen erottamisen ribosomista ja proteiinisynteesin päättymisen.
	Elementin nimi	Ominaista
	Proteiinin lopetustekijät	(prokaryooteille - RF-1, RF-2, RF-3)
	Jotkut muut proteiinitekijät (assosiaatiot, alayksiköiden dissosiaatiot, vapautukset jne.).	Proteiinin translaatiotekijät, jotka ovat välttämättömiä järjestelmän toiminnalle
	Guanosiinitrifosfaatti (GTP)	Käännöksen toteuttaminen edellyttää GTP:n osallistumista. Proteiinia syntetisoivan järjestelmän tarve GTP:lle on hyvin spesifinen: sitä ei voida korvata millään muulla trifosfaatilla. Solu kuluttaa enemmän energiaa proteiinien biosynteesiin kuin minkään muun biopolymeerin synteesiin. Jokaisen uuden peptidisidoksen muodostuminen vaatii neljän korkeaenergisen sidoksen (ATP ja GTP) katkeamisen: kaksi lataamaan tRNA-molekyyliin aminohappoa ja kaksi muuta pidennyksen aikana - yksi aa-tRNA:n sitoutumisen aikana ja toinen translokaation aikana. .
	Epäorgaaniset kationit tietyssä pitoisuudessa.	Järjestelmän pH:n pitäminen fysiologisissa rajoissa. Jotkut bakteerit käyttävät ammoniumioneja aminohappojen syntetisoimiseen, kaliumioneja käytetään tRNA:n sitomiseen ribosomeihin. Rauta-ionit ja magnesium toimivat kofaktorina useissa entsymaattisissa prosesseissa

Kuva 2.3.1. Kaavioesitys prokaryoottisten ja eukaryoottisten ribosomien rakenteista.

Taulukko 2.3.2. Ioninvaihdon ominaisuudet bakteereissa.

Erikoisuus	Ominaista:
korkea osmoottinen paine	Koska bakteereissa on merkittävää solunsisäistä kalium-ionien pitoisuutta, korkea osmoottinen paine säilyy.
raudan saanti	Useille patogeenisille ja ehdollisesti patogeenisille bakteereille (Escherichia, Shigella jne.) raudan kulutus isäntäorganismissa on vaikeaa, koska se ei liukene neutraalissa ja lievästi emäksisessä pH-arvossa.	Sideroforit - erityisiä aineita, jotka sitomalla rautaa tekevät siitä liukoista ja kuljetettavaa.
Assimilaatio	Bakteerit imevät aktiivisesti SO2/- ja P034+-anioneja elatusaineesta syntetisoidakseen näitä alkuaineita sisältäviä yhdisteitä (rikkipitoisia aminohappoja, fosfolipidejä jne.).
	Bakteerien kasvuun ja lisääntymiseen tarvitaan mineraaliyhdisteitä - ioneja NH4 +, K +, Mg2 + jne. (katso lisätietoja taulukosta 2.3.1.)

Taulukko 2.3.3. Ioninvaihto

	Mineraaliyhdisteiden nimi	Toiminto
	NH4+ (ammoniumionit)	Jotkut bakteerit käyttävät sitä aminohappojen syntetisoimiseen
	K+ (kaliumionit)	Käytetään tRNA:n sitomiseen ribosomeihin Säilytä korkea osmoottinen paine
	Fe 2+ (rautaionit)	Toimivat kofaktoreina useissa entsymaattisissa prosesseissa Ne ovat osa sytokromeja ja muita hemoproteiineja
	Mg 2+ (magnesiumionit)
	SO 4 2 - (sulfaattianioni)	Tarvitaan näitä alkuaineita sisältävien yhdisteiden synteesiä varten (rikkiä sisältävät aminohapot, fosfolipidit jne.)
	PO 4 3- (fosfaattianioni)

Kaavio 2.4.1. energian aineenvaihduntaa.

Syntetisoidakseen bakteerit tarvitsevat...

Ravinteet

Taulukko 2.4.1. Energia-aineenvaihdunta (biologinen hapetus).

Prosessi

Välttämätön:

Mikrobisolun rakennekomponenttien synteesi ja elintoimintojen ylläpito

Riittävä määrä energiaa.

Tämä tarve täytetään biologisella hapetuksella, joka johtaa ATP-molekyylien synteesiin.

Energia (ATP)

Rautabakteerit saavat raudan suoran hapettumisen yhteydessä vapautuvan energian (Fe2+ Fe3+:ksi), jota käytetään CO2:n kiinnittämiseen, rikkiä metaboloivat bakteerit antavat itselleen energiaa rikkipitoisten yhdisteiden hapettumisen ansiosta. Suurin osa prokaryooteista saa kuitenkin energiaa dehydraamalla.

Energiaa vastaanotetaan myös hengitysprosessissa (katso yksityiskohtainen taulukko vastaavasta osiosta).

Kaavio 2.4. Biologinen hapettuminen prokaryooteissa.

Polymeerien hajoaminen monomeereiksi

Hiilihydraatit

glyseriini ja rasvahapot

aminohappoja

monosakkaridit

Pilkkominen hapettomissa olosuhteissa

Välituotteiden muodostuminen

Hapetus happiolosuhteissa lopputuotteiksi

Taulukko 2.4.2. energian aineenvaihduntaa.

	konsepti	Ominaista
	Energia-aineenvaihdunnan ydin	Tarjoaa soluille energiaa, joka tarvitaan elämän ilmentymiseen.
		ATP-molekyyli syntetisoidaan, kun elektroni siirtyy sen ensisijaisesta luovuttajasta lopulliseen vastaanottajaan.
		Hengitys on biologista hapettumista (halkeamista). Riippuen siitä, mikä on lopullinen elektronin vastaanottaja, niitä on hengitys: Aerobinen - aerobisen hengityksen aikana molekyylihappi O 2 toimii lopullisena elektronin vastaanottajana. Anaerobiset - epäorgaaniset yhdisteet toimivat lopullisena elektronin vastaanottajana: NO 3 -, SO 3 -, SO 4 2-
	Energian mobilisointi	Energiaa mobilisoidaan hapetus- ja pelkistysreaktioissa.
	Reaktio Hapetus	Aineen kyky luovuttaa elektroneja (hapettuu)
	Palautusreaktio	Aineen kyky vastaanottaa elektroneja.
	Redox-potentiaali	Aineen kyky luovuttaa (hapettaa) tai ottaa vastaan (palauttaa) elektroneja. (määrällinen ilmaisu)

Kaavio 2.5. Synteesi.

hiilihydraatteja

Taulukko 2.5.1. Synteesi

Biosynteesi	mistä	Huomautuksia
hiilihydraattien biosynteesi	Autotrofit syntetisoivat glukoosia CO2:sta. Heterotrofit syntetisoivat glukoosia hiiltä sisältävistä yhdisteistä.	Calvinin sykli (katso kaavio 2.2.1.)
Aminohappojen biosynteesi	Useimmat prokaryootit pystyvät syntetisoimaan kaikki aminohapot: Pyruvaatti α-ketoglutoraatti fumorata	Energianlähde on ATP. Pyruvaattia muodostuu glykolyyttisessä syklissä. Auksotrofiset mikro-organismit - kuluttavat valmiina isäntäorganismissa.
Lipidien biosynteesi	Lipidit syntetisoidaan yksinkertaisemmista yhdisteistä - proteiini- ja hiilihydraattiaineenvaihdunnan tuotteista.	Asetyyliä kantavilla proteiineilla on tärkeä rooli. Auksotrofiset mikro-organismit - kuluttavat valmiina isäntäorganismissa tai ravinneväliaineista.

Taulukko 2.5.2. Proteiinibiosynteesin päävaiheet.

Tasot

Ominaista

Huomautuksia

Transkriptio

RNA-synteesiprosessi geeneissä.

Tämä on prosessi, jossa tiedot kirjoitetaan uudelleen DNA-geenistä mRNA-geeniksi.

Se suoritetaan DNA-riippuvaisen RNA-polymeraasin avulla.

Tiedon siirto proteiinin rakenteesta ribosomeihin tapahtuu mRNA:n avulla.

Lähetys (lähetys)

Proteiinien biosynteesin prosessi.

MRNA:n geneettisen koodin purkamisprosessi ja sen toteuttaminen polypeptidiketjun muodossa.

Koska jokainen kodoni sisältää kolme nukleotidia, voidaan samaa geneettistä tekstiä lukea kolmella eri tavalla (ensimmäisestä, toisesta ja kolmannesta nukleotidista alkaen), eli kolmessa eri lukukehyksessä.

Huomautus taulukkoon: Kunkin proteiinin ensisijainen rakenne on sen aminohapposekvenssi.

Kaavio 2.5.2. Elektronien siirtymisketjut primäärisestä vedyn luovuttajasta (elektroneista) sen lopulliselle vastaanottajalle O 2 .

eloperäinen aine

(ensisijainen elektronin luovuttaja)

Flavoproteiini (-0,20)

Kinoni (-0,07)

Sytokromi (+0,01)

Sytokromi C (+0,22)

Sytokromi A (+0,34)

lopullinen hyväksyjä

Taulukko 3.1. Organismien luokitus ravitsemustyyppien mukaan.

Organogeeninen alkuaine	Ruokatyypit	Ominaista
Hiili (C)	Autotrofit	He itse syntetisoivat kaikki solun hiiltä sisältävät komponentit CO 2:sta.
	Heterotrofit	He eivät pysty tyydyttämään tarpeitaan hiilidioksidin kustannuksella, he käyttävät valmiita orgaanisia yhdisteitä.
	Saprofyytit	Ruokalähde - kuolleet orgaaniset substraatit.
		Ravinnon lähde on eläinten ja kasvien elävät kudokset.
	Prototrofit	Täytä heidän tarpeensa ilmakehän ja mineraalitypellä
	auksotrofit	He tarvitsevat valmiita orgaanisia typpiyhdisteitä.
Vety (H)	Päälähde on H2O
Happi (O)	Päälähde on H2O

Taulukko 3.1.2. Energian muunnos

Taulukko 3.1.3. Tapoja hiilen syöttämiseen

Energian lähde	Elektronien luovuttaja	Hiilen ruokintatapa
Auringonvalon energiaa	epäorgaaniset yhdisteet	Fotolitoheterotrofit
Auringonvalon energiaa	orgaaniset yhdisteet	Valoorganoheterotrofit
Redox-reaktiot	epäorgaaniset yhdisteet	Kemolitoheterotrofit
Redox-reaktiot	orgaaniset yhdisteet	Kemoorganoheterotrofit

Taulukko 3.2. Tehomekanismit:

Mekanismi	Ehdot	pitoisuusgradientti	Energiakustannukset	Substraatin spesifisyys
passiivinen diffuusio	Ravinteiden pitoisuus ympäristössä ylittää solun pitoisuuden.	Pitoisuusgradienttia pitkin
Helpotettu diffuusio	Permeaasiproteiinit ovat mukana.	Pitoisuusgradienttia pitkin
aktiivinen kuljetus	Permeaasiproteiinit ovat mukana.
Kemiallisten ryhmien translokaatio	Siirtoprosessissa tapahtuu ravinteiden kemiallista modifikaatiota.	Pitoisuusgradienttia vastaan

Taulukko 3.3. ravinteiden kuljettaminen bakteerisolusta.

	Nimi	Ominaista
	Fosfotransferaasireaktio	Tapahtuu, kun siirretty molekyyli fosforyloituu.
	Käännöseritys	Tässä tapauksessa syntetisoiduilla molekyyleillä on oltava spesifinen johtava aminohapposekvenssi, jotta ne voivat kiinnittyä kalvoon ja muodostaa kanavan, jonka kautta proteiinimolekyylit voivat karata ympäristöön. Siten jäykkäkouristus, kurkkumätätoksiinit ja muut molekyylit poistuvat vastaavien bakteerien soluista.
	Kalvo orastava	Solussa muodostuneita molekyylejä ympäröi kalvorakkula, joka on sidottu ympäristöön.

Taulukko 4. Korkeus.

	konsepti	Käsitteen määritelmä.
		Peruuttamaton elävän aineen määrän lisääntyminen, useimmiten solun jakautumisen seurauksena. Jos monisoluisissa organismeissa havaitaan yleensä kehon koon kasvua, niin monisoluisissa organismeissa solujen määrä kasvaa. Mutta jopa bakteereissa on erotettava solujen määrän kasvu ja solumassan kasvu.
	Bakteerien kasvuun vaikuttavat tekijät in vitro.	Kulttuurimedia: Mycobacterium leprae ei pysty in vitro Lämpötila (kasvualueella): Mesofiiliset bakteerit (20-40 o C) Termofiiliset bakteerit (50-60 o C) Psykofiilinen (0-10 o C)
	Bakteerien kasvun arviointi	Kasvun kvantifiointi suoritetaan yleensä nestemäisessä alustassa, jossa kasvavat bakteerit muodostavat homogeenisen suspension. Solumäärän kasvu määritetään määrittämällä bakteerien pitoisuus 1 ml:ssa tai solumassan kasvu määritetään painoyksiköinä tilavuusyksikköä kohti.

kasvutekijöitä

Aminohappoja

vitamiinit

Typpipitoiset emäkset

Taulukko 4.1. kasvutekijöitä

	kasvutekijöitä	Ominaista	Toiminto
Aminohappoja			Monet mikro-organismit, erityisesti bakteerit, tarvitsevat tiettyjä aminohappoja (yksi tai useampia), koska ne eivät pysty syntetisoimaan niitä yksinään. Tällaisia mikro-organismeja kutsutaan auksotrofisiksi niiden aminohappojen tai muiden yhdisteiden osalta, joita ne eivät pysty syntetisoimaan.
Puriiniemäkset ja niiden johdannaiset		Nukleotidit:	Ne ovat bakteerien kasvutekijöitä. Jotkut mykoplasmatyypit vaativat nukleotideja. Tarvitaan nukleiinihappojen rakentamiseen.
Pyrimidiiniemäkset ja niiden johdannaiset		Nukleotidit
kasvutekijöitä		Ominaista	Toiminto
		Neutraalit lipidit	Ne ovat osa kalvon lipidejä
		Fosfolipidit	Ne ovat osa kalvon lipidejä
		Rasvahappo	Ne ovat fosfolipidien komponentteja
		Glykolipidit	Mykoplasmat muodostavat osan sytoplasmista kalvoa
			Mykoplasmat muodostavat osan sytoplasmista kalvoa
vitamiinit (pääasiassa ryhmä B)		Tiamiini (B1)	Staphylococcus aureus, pneumokokki, brucella
		Nikotiinihappo (B3)	Kaikenlaiset sauvamaiset bakteerit
		Foolihappo (B9)	Bifidobakteerit ja propionihappo
		Pantoteenihappo (B5)	Jotkut streptokokkityypit, tetanusbasillit
		Biotiini (B7)	Hiiva ja typpeä sitovat bakteerit Rhizobium
		Heemit ovat sytokromien komponentteja	Hemophilus-bakteerit, Mycobacterium tuberculosis

Taulukko 5. Hengitys.

	Nimi	Ominaista
		Biologinen hapetus (entsymaattiset reaktiot)
	Pohja	Hengitys perustuu redox-reaktioihin, jotka liittyvät ATP:n - yleisen kemiallisen energian varaajan - muodostumiseen.
	Prosessit	Hengityksen aikana tapahtuu seuraavat prosessit: Hapetus on vedyn tai elektronien luovuttamista luovuttajien toimesta. Talteenotto on vedyn tai elektronien lisäämistä akseptoriin.
	Aerobinen hengitys	Vedyn tai elektronien lopullinen vastaanottaja on molekyylihappi.
	Anaerobinen hengitys	Vedyn tai elektronien akseptori on epäorgaaninen yhdiste - NO 3 -, SO 4 2-, SO 3 2-.
	Käyminen	Vedyn tai elektronien vastaanottajat ovat orgaanisia yhdisteitä.

Taulukko 5.1. Luokittelu hengitystyypin mukaan.

bakteerit	Ominaista	Huomautuksia
Tiukat anaerobit	Energianvaihto tapahtuu ilman vapaan hapen osallistumista. ATP:n synteesi glukoosin kulutuksen aikana anaerobisissa olosuhteissa (glykolyysi) tapahtuu johtuen substraatin fosforylaatiosta. Anaerobeille tarkoitettu happi ei toimi lopullisena elektronin vastaanottajana. Lisäksi molekyylihapella on myrkyllinen vaikutus niihin.	tiukoilta anaerobeilta puuttuu entsyymi katalaasi, joten hapen läsnäollessa kerääntymisellä on niihin bakterisidinen vaikutus; Tiukilta anaerobeilta puuttuu järjestelmä redox-potentiaalin (pelkistyspotentiaalin) säätelemiseksi.
Tiukat aerobit	Pystyy vastaanottamaan energiaa vain hengittämällä ja tarvitsee siksi välttämättä molekyylistä happea. Organismit, jotka saavat energiaa ja muodostavat ATP:tä vain substraatin oksidatiivisen fosforylaation avulla, jossa vain molekyylihappi voi toimia hapettavana aineena. Useimpien aerobisten bakteerien kasvu pysähtyy, kun happipitoisuus on 40-50 % tai enemmän.	Tiukkoja aerobeja ovat esimerkiksi Pseudomonas-suvun edustajat
bakteerit	Ominaista	Huomautuksia
Fakultatiiviset anaerobit	Kasvaa molekylaarisen hapen läsnä ollessa tai ilman sitä Aerobiset organismit sisältävät useimmiten kolme sytokromia, fakultatiiviset anaerobit - yksi tai kaksi, pakolliset anaerobit eivät sisällä sytokromeja.	Fakultatiivisia anaerobeja ovat enterobakteerit ja monet hiivat, jotka voivat siirtyä hengityksestä 0 2 :n läsnä ollessa käymiseen ilman 0 2 .
mikroaerofiilit	Mikro-organismi, joka toisin kuin tiukat anaerobit vaativat happea ilmakehässä tai ravinneväliaineessa kasvaakseen, mutta pienempinä pitoisuuksina verrattuna happipitoisuuteen tavallisessa ilmassa tai isäntäorganismin normaaleissa kudoksissa (toisin kuin aerobit, jotka vaativat normaalia happi kasvua varten). happipitoisuus ilmakehässä tai ravinneväliaineessa). Monet mikroaerofiilit ovat myös kapnofiilejä, mikä tarkoittaa, että ne tarvitsevat lisääntyneen hiilidioksidipitoisuuden.	Laboratoriossa tällaisia organismeja viljellään helposti "kynttiläpurkissa". "Kynttiläpurkki" on astia, johon palava kynttilä tuodaan ennen kuin se suljetaan ilmatiiviillä kannella. Kynttilän liekki palaa, kunnes se sammuu hapenpuutteesta, jolloin ilmakehään syntyy hiilidioksidilla kyllästynyt ja hapen määrä purkissa.

Taulukko 6. Lisääntymisen ominaisuudet.

Kaavio 6. Sukupolven keston riippuvuus eri tekijöistä.

Sukupolven kesto

Bakteerityyppi

väestö

Lämpötila

Ravintoalustan koostumus

Taulukko 6.1. bakteerien lisääntymisen vaiheet.

	Vaihe	Ominaista
	Ensimmäinen paikallaan oleva vaihe	Kestää 1-2 tuntia. Tämän vaiheen aikana bakteerisolujen määrä ei kasva.
	Viivevaihe (toiston viivevaihe)	Sille on ominaista intensiivisen solukasvun alkaminen, mutta niiden jakautumisnopeus pysyy alhaisena.
	Lokivaihe (logaritminen)	Poikkeaa solujen lisääntymisen maksiminopeudesta ja bakteeripopulaatioiden lukumäärän eksponentiaalisesta lisääntymisestä
	Negatiivisen kiihtyvyyden vaihe	Sille on ominaista bakteerisolujen vähäisempi aktiivisuus ja sukupolven piteneminen. Tämä tapahtuu ravinneväliaineen ehtymisen, aineenvaihduntatuotteiden kertymisen ja hapen puutteen seurauksena.
	Kiinteä vaihe	Sille on ominaista tasapaino kuolleiden, vasta muodostuneiden ja lepotilassa olevien solujen välillä.
	Tuomiovaihe	Sitä esiintyy vakionopeudella ja se korvataan UP-VSH-vaiheilla, joissa solukuolemanopeus laskee.

Kaavio 7. Ravintoalustaa koskevat vaatimukset.

Vaatimukset

Viskositeetti

Kosteus

Steriiliys

Ravitsemus

Läpinäkyvyys

isotonisuus

Taulukko 7. Bakteerien lisääntyminen ravintoalustassa.

Ravintoaine	Ominaista
Tiheät kasvatusalustat	Tiheällä ravintoalustalla bakteerit muodostavat pesäkkeitä - soluryhmiä.
	S- tyyppi(sileä - sileä ja kiiltävä) Pyöreä, sileä reuna, sileä, kupera.	R- tyyppi(karkea - karkea, epätasainen) Epäsäännöllinen muoto, rosoiset reunat, karkea, sisennys.
Nestemäinen elatusaine	Pohjakasvu (sedimentti) Pintakasvu (kalvo) Hajakasvu (tasainen sameus)

Taulukko 7.1. Ravinnealustojen luokitus.

Luokitus	Erilaisia	Esimerkkejä
Sävellys		MPA - liha-peptoniagar MPB - liha-peptoniliemi PV - peptonivesi
Sävellys		veri-agar JSA - keltainen-suola-agar Suhisee media
Ajanvarauksella	Main
	valinnaisia	alkalinen agar Alkalinen peptonivesi
	Differentiaali-diagnostiikka	Ploskireva
	Erityinen	Wilson-Blair Kitta-Tarozzi Tioglykoliliemi Maito Tukaevin mukaan
Johdonmukaisuuden mukaan		veri-agar alkalinen agar

	puolinestemäinen	Puolinestemäinen agar
Alkuperä	luonnollinen
	Semisynteettinen
	Synteettinen	Simmonson

Taulukko 7.2. Puhtaan soluviljelmän eristyksen periaatteet.

Mekaaninen periaate

biologinen periaate

1. L. Pasteurin fraktiolaimennokset

2. R. Kochin levylaimennokset

3. Drigalskyn pintaviljelmät

4. Pintavedot

Ota huomioon:

a - hengitystyyppi (Fortner-menetelmä);

b - liikkuvuus (Shukevich-menetelmä);

c - haponkestävyys;

d - itiöiden muodostuminen;

e - lämpötilaoptimi;

e - koe-eläinten selektiivinen herkkyys bakteereille

Taulukko 7.2.1. Puhtaan soluviljelmän eristyksen vaiheet.

	Vaihe	Ominaista
	1-vaiheinen tutkimus	Ota patologinen materiaali. Sitä tutkitaan - ulkonäkö, koostumus, väri, haju ja muut merkit, valmistetaan sively, maalataan ja tutkitaan mikroskoopilla.
	Vaihe 2 tutkimus	Tiheän ravintoalustan pinnalla mikro-organismit muodostavat jatkuvan, tiheän kasvun tai eristettyjä pesäkkeitä. Siirtokunta- Nämä ovat bakteerien kerääntymiä, jotka näkyvät paljaalla silmällä ravintoalustan pinnalla tai paksuudessa. Yleensä jokainen pesäke muodostuu yhden mikrobisolun jälkeläisistä (klooneista), joten niiden koostumus on melko homogeeninen. Bakteerien kasvun piirteet ravintoalustalla ovat osoitus niiden kulttuuriominaisuuksista.
	3-vaiheinen tutkimus	Mikro-organismien puhtaan viljelmän kasvun luonnetta tutkitaan ja sen tunnistaminen suoritetaan.

Taulukko 7.3. Bakteerien tunnistaminen.

	Nimi	Ominaista
	Biokemiallinen tunnistus	Patogeenin tyypin määrittäminen sen biokemiallisten ominaisuuksien perusteella
	Serologinen tunnistus	Bakteerien lajisidonnaisuuden selvittämiseksi tutkitaan usein niiden antigeenista rakennetta, eli ne tunnistetaan antigeenisten ominaisuuksien perusteella.
	Tunnistaminen biologisten ominaisuuksien perusteella	Joskus bakteerien tunnistaminen suoritetaan infektoimalla koe-eläimiä puhdasviljelmällä ja tarkkailemalla taudinaiheuttajien elimistössä aiheuttamia muutoksia.
	Kulttuurinen identifiointi	Taudinaiheuttajien tyyppien määritelmät niiden kulttuuristen ominaisuuksien mukaan
	Morfologinen tunnistaminen	Bakteerityypin määrittäminen niiden morfologisten ominaisuuksien perusteella

Mikä prosesseista ei liity bakteerien fysiologiaan?

jäljentäminen

Mitkä aineet muodostavat 40-80 % bakteerisolun kuivamassasta?

Hiilihydraatit

Nukleiinihapot

Mitä entsyymiluokkia mikro-organismit syntetisoivat?

oksidoreduktaasit

Kaikki luokat

Siirrot

Entsyymit, joiden pitoisuus solussa kasvaa jyrkästi vasteena induktorisubstraatin ilmaantumisen ympäristöön?

Tunnustettava

perustuslaillinen

Sorrettavissa

Monientsyymikompleksit

Staphylococcus aureuksen erittämä patogeenisyysentsyymi?

Neuraminidaasi

Hyaluronidaasi

Lesitinaasi

fibrinolysiini

Mikä on proteolyyttisten entsyymien tehtävä?

Proteiinien hajoaminen

Rasvan hajoaminen

Hiilihydraattien hajoaminen

Alkalin muodostuminen

Enterobakteerien käyminen?

maitohappo

Muurahaishappo

propionihappo

Butyric

Mitä mineraaliyhdisteitä käytetään tRNA:n sitomiseen ribosomeihin?

Biologinen hapettuminen on...?

jäljentäminen
solukuolema

Mitkä aineet itse syntetisoivat kaikki solun hiiltä sisältävät komponentit CO 2:sta.

Prototrofit

Heterotrofit

Autotrofit

Saprofyytit

Ravintoaineet ovat erilaisia:

Sävellys

Johdonmukaisuuden mukaan

Ajanvarauksella

Kaikille yllämainituille

Lisääntymisvaihe, jolle on ominaista kuolleiden, vasta muodostuneiden ja lepotilassa olevien solujen välinen tasapaino?

Negatiivisen kiihtyvyyden vaihe
Kiinteä vaihe

Sukupolven kesto riippuu?

ikä

Populaatiot

Kaikki yllä oleva

Bakteerien lajisidonnaisuuden selvittämiseksi tutkitaan usein niiden antigeenista rakennetta eli tunnistetaan, mikä?

biologinen

Morfologinen

Serologinen

Biokemiallinen

Drygalskin pintakylvömenetelmää kutsutaan nimellä...?

Puhtaan kulttuurin eristämisen mekaaniset periaatteet

Biologiset periaatteet puhtaan viljelmän eristämiseksi

Bibliografia

1. Borisov L. B. Lääketieteellinen mikrobiologia, virologia, immunologia: hunajan oppikirja. yliopistot. - M .: LLC "Lääketieteellinen tietovirasto", 2005.

2. Pozdeev O. K. Lääketieteellinen mikrobiologia: hunajan oppikirja. yliopistot. – M.: GEOTAR-MED, 2005.

3. Korotyaev A. I., Babichev S. A. Lääketieteellinen mikrobiologia, immunologia ja virologia / hunajan oppikirja. yliopistot. - Pietari: SpecLit, 2000.

4. Vorobjov A. A., Bykov A. S., Pashkov E. P., Rybakova A. M. Mikrobiologia: oppikirja. – M.: Lääketiede, 2003.

5. Lääketieteellinen mikrobiologia, virologia ja immunologia: oppikirja / toim. V. V. Zvereva, M. N. Boychenko. – M.: GEOTar-Media, 2014.

6. Opas käytännön harjoituksiin lääketieteellisessä mikrobiologiassa, virologiassa ja immunologiassa / toim. V. V. Tets. – M.: Lääketiede, 2002.

Johdanto 6

Bakteerien koostumus niiden fysiologian suhteen. 7

Aineenvaihdunta 14

Ravinto (ravinteiden kuljetus) 25

Hengitys 31

Jäljentäminen 34

Mikrobiyhteisöt 37

LIITTEET 49

Viitteet 105

Biokemialliset ominaisuudet enimmäkseen tyypillisiä suvulle Salmonella. Erottavia piirteitä ovat: kaasun muodostumisen puuttuminen S. Typhin fermentoinnin aikana, S. Paratyphi A:n kyvyttömyys tuottaa rikkivetyä ja dekarboksylaattilysiiniä.

Epidemiologia.Lavantauti ja paratyfoidi ovat antroponooseja, ts. aiheuttaa sairauksia vain ihmisillä. Infektion lähde on sairas tai bakteerin kantaja, joka vapauttaa taudinaiheuttajaa ulkoiseen ympäristöön ulosteen, virtsan, syljen kanssa. Näiden infektioiden aiheuttajat, kuten muutkin salmonellat, ovat pysyviä ulkoisessa ympäristössä, säilyvät maaperässä ja vedessä. S. Typhi voi tulla ei-viljeltäväksi. Elintarvikkeet (maito, smetana, raejuusto, jauheliha, hyytelö) ovat suotuisa ympäristö niiden lisääntymiselle. Taudinaiheuttaja leviää veden välityksellä, jolla on tällä hetkellä merkittävä rooli, sekä ravitsemus- ja kontaktireittejä pitkin. Infektoiva annos on noin 1000 solua. Ihmisten luonnollinen alttius näille infektioille on korkea.

Patogeneesi ja kliininen kuva. Ohutsuoleen joutuessaan lavantautien ja sivutautien aiheuttajat tunkeutuvat limakalvoille

efektoriproteiinit TTSS-1, jotka muodostavat infektion ensisijaisen fokuksen Peyerin laastareissa. On huomattava, että osmoottinen paine submukoosissa on pienempi kuin suolen ontelossa. Tämä edistää Vi-antigeenin intensiivistä synteesiä, mikä lisää patogeenin antifagosyyttistä aktiivisuutta ja vaimentaa tulehdusta edistävien kudosvälittäjien vapautumista limakalvon alaosan soluista. Seurauksena on tulehduksellisen ripulin kehittymisen puuttuminen infektion alkuvaiheissa ja mikrobien intensiivinen lisääntyminen makrofageissa, mikä johtaa Peyerin laastareiden tulehdukseen ja lymfadeniitin kehittymiseen, mikä johtaa infektion estetoiminnan rikkomiseen. suoliliepeen imusolmukkeet ja salmonellan tunkeutuminen vereen, mikä johtaa bakteremian kehittymiseen. Tämä osuu itämisajan päättymiseen, joka kestää 10-14 päivää. Bakteremian aikana, joka seuraa koko kuumeilujaksoa, lavantaudin ja paratyfoidin aiheuttajat kulkeutuvat verenkierron mukana koko kehoon, asettuen parenkymaalisten elinten retikuloendoteliaalisiin elementteihin: maksaan, pernaan, keuhkoihin ja myös luuytimeen, jossa ne lisääntyvät makrofageissa. Maksan Kupffer-soluista salmonella kulkeutuu sappitiehyiden kautta sappirakkoon, jossa ne myös lisääntyvät. Sappirakkoon kerääntyvä salmonella aiheuttaa tulehdusta ja ohutsuolen uudelleentartunnan sappivirtolla. Salmonellan uusiutuminen Peyerin laastareihin johtaa niihin Arthus-ilmiön mukaisen hyperergisen tulehduksen kehittymiseen, niiden nekroosiin ja haavaumiin, mikä voi johtaa suolen verenvuotoon ja suolen seinämän perforaatioon. Lavantauti- ja sivutautipatogeenien kyky säilyä ja lisääntyä fagosyyttisoluissa jälkimmäisen toiminnallisen vajaatoiminnan seurauksena johtaa bakteerikantajan muodostumiseen. Salmonella voi myös pysyä sappirakossa pitkään, erittyä ulosteisiin pitkään ja saastuttaa ympäristöä. Taudin toisen viikon lopussa taudinaiheuttaja alkaa erittyä kehosta virtsan, hien ja äidinmaidon mukana. Ripuli alkaa taudin 2. lopussa tai 3. viikon alussa, siitä lähtien taudinaiheuttajat kylvetään ulosteesta.