Ādas aprūpe 

Lekcija: Antigēni. Baktēriju šūnas antigēna struktūra. cilvēka antigēni. Seroloģiskās reakcijas Metodes galīgai baktēriju identificēšanai pēc antigēna sastāva

Baktēriju antigēni:

grupai raksturīgs (atrodams dažādās vienas ģints vai ģimenes sugās)

sugai raksturīgs (dažādiem vienas sugas pārstāvjiem);

tipam specifisks (noteikt seroloģiskos variantus - serovārus, antigenovārus vienas sugas ietvaros).

Atkarībā no lokalizācijas baktēriju šūnā tiek izdalīti K-, H-, O-antigēni (apzīmēti ar latīņu alfabēta burtiem).

O-AG - gramnegatīvo baktēriju šūnu sienas lipopolisaharīds. Tas sastāv no polisaharīdu ķēdes (faktiski O-Ag) un lipīda A.

Polisaharīds ir termostabils (iztur vārīšanu 1-2 stundas), ķīmiski stabils (iztur apstrādi ar formalīnu un etanolu). Tīrs O-AG ir vāji imunogēns. Tas parāda strukturālu mainīgumu un atšķir daudzus vienas sugas baktēriju serovariantus. Piemēram, katrai salmonellu grupai ir raksturīga noteikta O-AG (polisaharīda) klātbūtne A grupā.

Tas ir faktors 2, B grupai ir faktors 4 utt. Baktēriju R formās O-AG zaudē sānu ķēdes

polisaharīds un tipa specifika.

Lipīds A – satur glikozamīnu un taukskābes. Tam ir spēcīga adjuvanta, nespecifiska imūnstimulējoša aktivitāte un toksicitāte. Kopumā LPS ir endotoksīns. Jau mazās devās tas izraisa drudzi makrofāgu aktivācijas un IL1, TNF un citu citokīnu izdalīšanās, degranulocītu degranulācijas un trombocītu agregācijas dēļ. Tas var saistīties ar jebkurām ķermeņa šūnām, bet īpaši ar makrofāgiem. Lielās devās inhibē fagocitozi, izraisa toksikozi, sirds un asinsvadu sistēmas disfunkciju, trombozi, endotoksisku šoku. Dažu baktēriju LPS ir daļa no imūnstimulatoriem (prodigiozāns,

pirogenāls). Baktēriju šūnu sienas peptidoglikāniem ir spēcīga adjuvanta iedarbība uz SI šūnām.

H-AG ir daļa no baktēriju flagellas, tās pamatā ir flagellīna proteīns. Termolabils.

K-AG ir neviendabīga virspusējo kapsulāro AG baktēriju grupa.

Tie ir kapsulā. Tie satur galvenokārt skābos polisaharīdus, kas ietver galakturonskābes, glikuronskābes un iduronskābes. Šo antigēnu struktūrā pastāv variācijas, uz kuru pamata tiek izdalīti, piemēram, 75 pneimokoku veidi (serotipi), 80 Klebsiella veidi u.c. Kapsulas antigēnus izmanto, lai sagatavotu meningokoku, pneimokoku un klebsiella vakcīnas. Tomēr lielu polisaharīdu antigēnu devu ievadīšana var izraisīt toleranci.

Baktēriju antigēni ir arī to toksīni, ribosomas un fermenti.

Daži mikroorganismi satur krusteniski reaģējošus antigēnus determinantus, kas atrodami mikroorganismos un cilvēkos/dzīvniekos.

Dažādu sugu mikrobiem un cilvēkiem sastopamas kopīgas, pēc struktūras līdzīgas AG. Šīs parādības sauc par antigēnu mīmiku. Bieži vien krusteniski reaģējošie antigēni atspoguļo šo pārstāvju filoģenētisko kopību, dažreiz tie ir nejaušas konformācijas un lādiņu līdzības rezultāts - AG molekulas.

Piemēram, Forsmana AG ir atrodams barach eritrocītos, salmonellās un jūrascūciņās.

A grupas hemolītiskie streptokoki satur krusteniski reaģējošus antigēnus (jo īpaši M-proteīnu), kas ir kopīgi ar cilvēka nieru endokarda un glomerulu antigēniem. Šādi baktēriju antigēni izraisa antivielu veidošanos, kas krusteniski reaģē ar cilvēka šūnām, kas izraisa reimatisma un poststreptokoku glomerulonefrīta attīstību.

Sifilisa izraisītājam ir fosfolipīdi, kas pēc struktūras ir līdzīgi tiem, kas atrodami dzīvnieku un cilvēku sirdīs. Tāpēc dzīvnieku sirds kardiolipīna antigēnu izmanto, lai atklātu antivielas pret spirohetu slimiem cilvēkiem (Vasermana reakcija).

Baktērijas spēj visu un nedaudz vairāk. Viņi radīja mūsu pasauli – elpojošs gaiss, auglīga augsne, minerāli. Pat dzīvības rašanās uz Zemes ir tādas baktēriju īpašības kā mainīgums, spēja rūpīgi atlasīt un mantot ģenētisko informāciju, kas vērsta uz sugas saglabāšanu un attīstību, rezultāts.

Īpašums ir atšķirīga pazīme, objekta vai objekta raksturīga iezīme. Mikrobioloģija pēta mikroorganismu īpašības - to uzbūvi, attīstības modeļus, lomu dabiskā līdzsvara un cilvēka saimnieciskās darbības uzturēšanā.

Pētot vienšūnu organismus, pirmais identifikācijas posms balstās uz baktēriju vispārējām īpašībām, kas raksturīgas visiem prokariotiem (šūnām, kas nav kodola):

  • mikroskopiski izmēri (nav redzami ar neapbruņotu aci);
  • milzīgs vielmaiņas ātrums un tā rezultātā augšana un vairošanās;
  • ātra pielāgošanās mainītajiem eksistences apstākļiem;
  • spēja mainīties īsā laikā ar iedzimtības nodošanu;

Vēl viena visiem vienšūnu organismiem raksturīga iezīme ir to plašā izplatība. Mikroorganismi pastāv visur – ūdenī, gaisā, zemē, cilvēku un dzīvnieku ķermeņos. To dzīvotnes robežapstākļi svārstās no simtiem grādu temperatūras un ūdens spiediena vairāku kilometru dziļumā līdz retinātam gaisam un stratosfēras negatīvām temperatūrām. Tiesa, ziņkārīgie pētnieki uz zemes atraduši vietu, kur nav nemaz tik viegli atrast baktērijas – atsevišķas Atakamas tuksneša (Dienvidamerika) daļas. Šajā zemē lietus nav bijis gadu desmitiem un, iespējams, simtiem gadu. Pat baktērijas padevās - ūdens ir nepieciešams jebkura veida olbaltumvielu dzīvībai.

Baktēriju identifikācija pēc sugām

Zinātnieki atdala baktērijas pa sugām, pareizāk sakot, viņi cenšas to darīt. Jādomā (nu, zinātne to nezina!) Ir miljoniem baktēriju šūnu veidu. Bet zinātne var "atpazīt pēc redzes" tikai dažus desmitus tūkstošus, kuru īpašības ir labi izpētītas. Piemēram, bifidobaktērijas un laktobacilli ir nepieciešami gremošanai, rūpniecībā izmanto pienskābes baktēriju un rauga sēnīšu īpašības, patogēni mikroorganismi pārnēsā slimības vai izraisa saindēšanos ar pārtiku, veidojot bīstamus toksīnus utt.

Lai identificētu baktēriju sugu, jums jāzina šādas īpašības:

  • morfoloģiskā (forma, šūnu struktūra);
  • kultūras (uztura metode, vairošanās apstākļi, t.i., baktēriju kultūras augšanas faktori);
  • tinctorial (reakcija uz krāsvielām, palīdzot noteikt veselības apdraudējuma pakāpi);
  • bioķīmiskā (barības vielu sadalīšana, atkritumproduktu izvadīšana, enzīmu, olbaltumvielu, vitamīnu sintēze);
  • antigēns (no angļu valodas antibody-generator - "antivielu ražotājs"), izraisot ķermeņa imūnreakciju.

Morfoloģiskās īpašības nosaka, izmantojot mikroskopiju (izmeklējot ar parasto vai elektronu mikroskopu). Kultūras (bioloģiskās) īpašības parādās kultūru augšanas laikā uz barības vielu barotnēm. Identifikācija pēc bioķīmiskajām īpašībām ir nepieciešama, lai noteiktu šūnas saistību ar skābekli (elpošanas metode), tās fermentatīvās un reducējošās (atjaunojošās) īpašības (reducēšana ir ķīmisks process, kurā tiek izņemts skābekli vai aizstāts ar ūdeņradi). Turklāt bioķīmiskos pētījumos tiek pētīta baktēriju atkritumproduktu (toksīnu) veidošanās un to ietekme uz vidi.

Visu šo īpašību analīze kopā palīdz noteikt baktēriju šūnas veidu. Šāda identifikācija ļauj atšķirt “labās” baktērijas, kas nes labumu no kaitīgiem patogēniem mikrobiem ar negatīvām īpašībām. Stingri sakot, šis sadalījums ir diezgan nosacīts. Viena veida baktērijām atkarībā no situācijas var būt pozitīva vai negatīva ietekme. Piemēram, E. coli ir daļa no veselīga cilvēka mikrofloras un aktīvi piedalās gremošanu. Bet, tiklīdz šo baktēriju populācija izaug virs robežparametriem, draud saindēšanās ar veselībai bīstamiem toksīniem.

Kā izskatās baktērijas

Šūnas izskats un parametri ietekmē tās īpašības – mobilitāti, funkcionālās īpašības, piesaisti virsmai. Mikroorganismus iedala:

  1. Cocci ir sfēriskas vai apaļas baktērijas. Tie atšķiras pēc šūnu skaita sajūgā:
  • mikrokoki (vienšūnas);
  • diplokoki (divas savstarpēji savienotas šūnas);
  • tetrakoki (četras savienotas šūnas);
  • streptokoki (savienoti garumā ķēdes veidā);
  • sarkīnas (slāņi vai iepakojumi pa 8, 12, 16 vai vairāk gabaliem);
  • stafilokoki (savienojumam ir vīnogu ķekara forma).

2. Sticks atšķir:

  • pēc galu formas: plakana (nocirsta), noapaļota (puslode), asa (konusa), sabiezināta;
  • pēc savienojuma rakstura: atsevišķi, pāri, ķēdes (streptobaktērijas).

3. Spirālēm ir izliekta vai spirālveida forma (stingri sakot, šīs baktērijas tiek klasificētas arī kā stieņa formas). Tās atšķiras pēc cirtas formas un skaita:

  • vibrio - nedaudz izliekts;
  • spirilla - viens vai vairāki apgriezieni (līdz četriem);
  • vairāk nekā četrām spirālēm ir borelli (no 4 līdz 12) un (Dr. Bikova iecienītākais lāsts, sifilisa patogēni) treponēma (no 14 līdz 17 mazām spirālēm);
  • leptospira ir līdzīga latīņu vārdam "S".

Turklāt ir zvaigznes, kubi, C formas un citas šūnu formas. Turklāt viena un tā paša veida baktērijas atkarībā no apstākļiem var mainīt formu un būtiski. Piemēram, pienskābes baktērijas ir nūjiņas, bet daži sugas pārstāvji var būt veidoti kā ļoti īss stienis (gandrīz bumbiņa), bet citi ir iegareni, tuvojoties pavedienveida šūnām. Garums šajā gadījumā ir atkarīgs no barotnes sastāva, skābekļa klātbūtnes un procentuālā daudzuma, mikroorganismu audzēšanas metodes (mākslīgās audzēšanas).

Ar vienšūnu izmēru ir nedaudz vieglāk:

  • mazākais (brucella);
  • barotne (bakterioīds, E. coli);
  • lieli (baciļi, klostridijas).

Mikroorganismu uzbūve

Visiem prokariotiem kopīgs ir kodola trūkums, tā lomu spēlē slēgta DNS molekula (nukleoīds). Iekšējo orgānu lomu baktēriju šūnā veic dažādi ieslēgumi, ko pēc analoģijas dēvē par organellām. Dažādu veidu baktērijām šis komplekts nav vienāds, taču ir noteikts obligāts minimums, kas ir katrā baktērijā:

  • nukleoīds (analogs kodolam);
  • šūnu siena (dažāda biezuma ārējais slānis);
  • citoplazmas membrāna (plāna plēve starp iekšējo pusšķidru vidi un šūnas sieniņu);
  • citoplazma (iekšēja pusšķidra viela, kurā peld organoīdi);
  • ribosomas (RNS molekulas, kas satur papildu vai rezerves ģenētisko informāciju).

Pirmie mēģinājumi mikroskopā izpētīt baktērijas uzbūvi atklāja vienu būtisku detaļu – baktēriju šūnas ir caurspīdīgas, tās nav iespējams ieraudzīt bez papildu sagatavošanas. Dāņu pētnieks Grams ierosināja metodi, kas ļauj krāsot mikroorganismus, izmantojot anilīna krāsvielas. Izrādījās, ka, atkarībā no ārējā apvalka struktūras, baktērijas uztver krāsvielu atšķirīgi - dažas saglabā pigmentu, citas maina krāsu pēc sagatavotā preparāta galīgās mazgāšanas ar spirtu saturošu šķīdumu (skalošana tiek veikta abos gadījumos , bet tikai vienā gadījumā tas izskalo krāsu). Baktērijas ir sadalītas divās lielās grupās atkarībā no to šūnu sieniņu biezuma:

  • grampozitīvs (bieza siena var tikt notraipīta);
  • gramnegatīvs (plāna siena netur krāsvielu).

Šīs īpašības ir svarīgas identifikācijai – visbiežāk kaitīgie (patogēnie) mikroorganismi ir gramnegatīvi. Šis iedalījums ir īpaši ērts medicīniskiem pētījumiem. Jūs varat iegūt ātru rezultātu ar salīdzinoši vienkāršu laboratorijas analīzi.

Papildus galvenajiem mikroorganismiem ir papildu struktūras, kas nosaka dažas svarīgas šūnas īpašības:

  1. Kapsula - virspusējs (virs šūnas membrānas) gļotādas slānis, veidojas kā reakcija uz vidi. Tas ir, ērtos apstākļos baktērija var iztikt bez kapsulas, bet pie mazākajiem draudiem tā aizsargājas ar mīkstu apvalku, kas dod papildu drošību.
  2. Karogas ir gari (garāki par baktērijas ķermeni) pavedienveida kustības orgāni. Tie darbojas kā sava veida dzinējs, ļaujot šūnai brīvi pārvietoties.
  3. Pili - ļoti mazi bārkstiņi uz baktērijas virsmas (plānāki un īsāki par flagellas). Pili nepārvieto būru, bet palīdz tam droši noenkuroties izvēlētajā vietā.
  4. Sporas ir cieti ieslēgumi, kas veidojas baktēriju iekšienē kā reakcija uz nāves draudiem (ūdens trūkums, agresīva vide). Tie ļauj šūnai pārdzīvot grūtos laikus (dažkārt baktērija var "gulēt" gadiem un gadu desmitiem) un atdzimt no jauna. Bet sporas ir tikai līdzeklis izdzīvošanai, nevis vairošanai.

Ir arī papildu ieslēgumi, kas baktērijām piešķir dažādas īpašības. Tātad hlorosomas ir atbildīgas par skābekļa ražošanu no saules gaismas enerģijas (fotosintēze); gāzes vakuoli nodrošina šūnai peldspēju; lipīdi un volutīns uzglabā pārtikas un enerģijas rezerves utt.

Izaugsme un vairošanās

Precīzai identifikācijai un rūpnieciskai ražošanai nepieciešamas baktēriju tīrkultūras – populācija, kas izaudzēta no vienas šūnas laboratorijā. Un šim nolūkam ir jāzina to bioloģiskās īpašības - kādos apstākļos un kā mikroorganismi aug un vairojas. Izaugsme ir šūnu masas un visu tās struktūru palielināšanās, un vairošanās ir šūnu skaita palielināšanās kolonijā.

Lielākā daļa baktēriju vairojas ar bināro dalīšanos, tas ir, šūna sadalās divās daļās, veidojot divus identiskus organismus. Budding metode no binārās skaldīšanas atšķiras tikai pēc formas - uz šūnas virsmas veidojas izvirzījums, kurā pārvietojas puse no sadalītā kodola aizstājēja (nukleoīda), tad izvirzījums aug un atdalās no mātes šūnas.

Sarežģītāka metode ir ģenētiskā rekombinācija, kas atgādina dzimumvairošanos. Metodes būtība ir tāda, ka daļa DNS nonāk šūnā no ārpuses (baktērijām savstarpēji saskaroties, ar bakteriofāgu palīdzību vai mirušo šūnu ģenētiskā materiāla absorbcijas rezultātā). Rezultātā šī metode dod divas ģenētiski modificētas šūnas, kas pārnēsā informāciju no abiem "vecākiem". Izmainītās šūnas īpašības var būtiski atšķirties no tās priekšgājējiem. Šī reprodukcijas metode ļauj baktērijām pielāgoties mainīgajiem apstākļiem, iespējams, tas bija viņš, kurš kalpoja par pamatu saprātīgas dzīves rašanās uz planētas.

Turklāt rekombinantā audzēšanas metode atvieglo ģenētisko izpēti. Baktērijas mainās ļoti īsā laikā un tajā pašā laikā saglabā iedzimtību. Tas ļauj sekot līdzi vairākām šūnas paaudzēm un novērtēt pozitīvas un negatīvas izmaiņas tās struktūrā, uzvedībā un īpašībās.

Šūnas elpošanas un uztura iezīmes

Atkarībā no attiecības ar skābekli baktērijas atšķiras:

  1. Anaerobi ir mikroorganismi, kas iegūst enerģiju bez skābekļa. Ir obligātie (stingri) anaerobi, kas nepanes skābekli, un fakultatīvie anaerobi (vairums patogēno mikrobu), kuru galvenā enerģijas iegūšanas metode ir bezskābekļa variants, taču tie var pastāvēt arī ar pieejamo skābekli.
  2. Aerobi ir šūnas, kas dzīvo tikai skābekli saturošā vidē. Stingrajiem aerobiem atmosfērā ir nepieciešams 20% skābekļa, mikroaerofiliem skābekļa daudzums ir daudz mazāks, taču to galvenā elpošanas metode paliek tāda pati kā aerobās šūnas.

Identifikācija ar elpošanas un uztura metodi ir svarīga, lai radītu komfortablus apstākļus baktēriju kultūru audzēšanai uz mākslīgām barotnēm un biotehnoloģijās.

Pateicoties baktēriju daudzvirzienu labvēlīgajām īpašībām, tiek iegūts slēgts cikls - autotrofi rada organiskas vielas, izmantojot saules enerģiju vai neorganiskos savienojumus, heterotrofi (saprofīti) sadala organiskās vielas, atgriežot dabā tālākai izmantošanai piemērotus ķīmiskos komponentus.

Baktēriju enzīmi un toksīni (bioķīmiskā aktivitāte)

Mikroorganismi ražo proteīna vielas – enzīmus (latīņu "sourdough") vai fermentus (grieķu "sourdough"), kas kalpo kā katalizatori (paātrinātāji) absolūti visos bioloģiskajos procesos (vielmaiņas un enerģijas). Turklāt katrs atsevišķs enzīms ir atbildīgs tikai par vienu viena savienojuma pārvēršanas procesu citā. Fermenti ir sadalīti:

  • endoenzīmi ir intracelulāras vielas, kas iesaistītas šūnu metabolismā.
  • eksoenzīmi ir ārpusšūnu (izdalās vidē), tie veic gremošanu ārpus baktēriju šūnas.

Mikroorganismu īpašības izdalīt noteiktus enzīmus tiek izmantotas, lai noteiktu vienšūnu veidu, jo tā ir nemainīga un nemainīga iezīme, kas raksturīga tikai šāda veida šūnām. Atšķirt:

  1. Šūnas saharolītiskās īpašības - spēja raudzēt (sadalīt) ogļhidrātus ar ķīmiskās enerģijas izdalīšanos. Piemēram, spirta fermentācijas laikā rauga fermenti sadala cukuru etilspirtā un oglekļa dioksīdā.
  2. Mikroorganismu proteolītiskās īpašības ir olbaltumvielu un peptona fermentācija (lieli olbaltumvielu fragmenti, kas veidojas piena un gaļas gremošanas sākumposmā fermentu ietekmē). Šūnas ārējā vidē izdala proteolītiskos enzīmus, kas sadala olbaltumvielas līdz starpproduktiem (peptoniem, aminoskābēm) un/vai galīgajos noārdīšanās produktos (sērūdeņradis, amonjaks). Olbaltumvielu gremošana un asins recēšana ir atkarīga no proteolītiskajiem enzīmiem.

Bioķīmiskā identifikācija ļauj atšķirt gandrīz identiskus baktēriju veidus, kuru struktūra un izskats nav atšķirami viens no otra. Piemēram, patogēnās enterobaktērijas ir simtiem sugu, noteikt konkrēto slimības vaininieku iespējams, tikai pētot bioķīmiskās īpašības.

Šūnu kaitīgie atkritumi (toksīni) ir ārkārtīgi bīstami, bet tomēr svarīgi. Kad toksīni nonāk organismā, tiek ražotas antivielas, kas identificē un neitralizē svešķermeņus. Baktēriju toksīni izraisa vielmaiņas un citu procesu traucējumus šūnā, tas izskaidro to augsto aktivitāti pat ar nelielu toksīna daudzumu organismā. Atšķirt:

  • eksotoksīni (izdalās vidē, ļoti bīstami);
  • endotoksīni (šūnas strukturālās sastāvdaļas, nonāk vidē tikai pēc baktērijas nāves, mazāk bīstami nekā eksotoksīni).

Visi toksīni ir bīstami, bet eksotoksīni ir kaitīgāki. Taču šo toksīnu spēja izraisīt antivielu (antigēnu) veidošanos ļauj ražot ārstnieciskus un profilaktiskus serumus pret daudzām slimībām.

Dažām baktērijām ir hemolītiskas īpašības, tas ir, tās izdala toksīnus, kas iznīcina sarkanās asins šūnas (hemolizīnus). Dabiskajā eritrocītu atjaunošanās procesā ir nepieciešamas šūnu hemolītiskās īpašības, taču tās var kļūt bīstamas procesa patoloģiskajā attīstībā.

Baktērijas ir visuresošas un dažādas. Ir “labie”, labvēlīgie mikroorganismi, bet ir arī kaitīgi, patogēni mikrobi, kas provocē slimības un izdala bīstamus toksīnus. Cilvēks ir iemācījies izmantot mikroorganismu labvēlīgās īpašības biotehnoloģijā, lai uzlabotu dzīves kvalitāti. Medicīna aktīvi (un dažreiz arī efektīvi) cīnās ar patogēniem. Ikviena cilvēka spēkos ir pasargāt sevi no kaitīgām baktērijām (parastie higiēnas noteikumi) un paņemt labāko no baktēriju pasaules daudzveidības.

Ievads.Identifikācija- mikroba sugu piederības noteikšana (konstatēšana). Šobrīd vispārpieņemtā identifikācijas metode balstās uz noteikta pētāmā mikroorganisma svarīgāko fenotipisko pazīmju kopuma izpēti. Identifikācijas kritērijs ir noteiktai sugai raksturīgu pamatpazīmju kopuma klātbūtne mikrobā (taksonometriskās zīmes). Suga ir noteikta saskaņā ar starptautisko baktēriju taksonomiju (Bergey's Manual of Systematic Bacteriology).

Uz galvenās sugas iezīmes baktērijas ietver:

Mikrobu šūnas morfoloģija;

Tinktūras īpašības - krāsošanas pazīmes, izmantojot vienkāršas un sarežģītas krāsošanas metodes;

Kultūras raksturojums - mikrobu augšanas pazīmes uz barības vielu barotnēm;

iekšā bioķīmiskās pazīmes - dažādu ķīmisko savienojumu sintēzei vai šķelšanai (fermentācijai) nepieciešamo fermentu klātbūtne baktērijās.

Bakterioloģiskajā praksē visbiežāk tiek pētīti saharolītiskie un proteolītiskie enzīmi.

Uz papildus iespējas, identifikācijai izmanto:

Sugai raksturīgu antigēnu klātbūtne (sk. 10. nodaļu);

Jutība pret sugai raksturīgiem bakteriofāgiem (sk. 5. nodaļu);


Sugas rezistence pret noteiktiem pretmikrobu līdzekļiem (sk. 8. nodaļu);

Patogēnām baktērijām noteiktu virulences faktoru veidošanās (sk. 9. nodaļu).

Smalka intraspecifiskā identifikācija līdz biovaram (serova-ra, fagovar, fermentovar utt.) - titrēšana - pamatojoties uz atbilstošā marķiera noteikšanu: antigēns (serotipēšana, sk. 10. nodaļu), jutība pret tipisku bakteriofāgu (fāga tipēšana, skat. 5. nodaļu) u.c.

Pēdējos gados ir izstrādātas un sāktas pielietot mūsdienīgas bioķīmiskās un molekulāri bioloģiskās identifikācijas metodes: ķīmiskā identifikācija, nukleīnskābju analīze: restrikcijas analīze, hibridizācija, polimerāzes ķēdes reakcija (PCR), ribotipēšana u.c.

▲ Nodarbības plāns

▲ Programma

1. Baktēriju identifikācija.

2. Aerobo un anaerobo baktēriju bioķīmisko īpašību izpēte.

▲ Demonstrācija

1. Nesēta "raibā rinda".

2. "raibās rindas" maiņas iespējas.

3. "Raiba rinda" anaerobām baktērijām.

4. Mikrometode baktēriju bioķīmisko īpašību izpētei.

5. Pigmentu veidojošo baktēriju augšana.

▲ Uzdevums studentiem

1. Uzzīmējiet "raibās rindas" maiņas iespējas.

2. Novērtējiet tīrkultūras skrīninga rezultātus: atzīmējiet inokulētās kultūras augšanas esamību vai neesamību, kā arī svešzemju baktēriju klātbūtni.


3. Pārliecinieties, vai izolētā kultūra ir tīra, šim nolūkam sagatavojiet uztriepi un nokrāsojiet to pēc Grama metodes.

4. Uzlieciet uz stikla katalāzes paraugu un novērtējiet tā rezultātu.

5. Ņem vērā izolēto tīrkultūru bioķīmiskās aktivitātes noteikšanas rezultātus.

6. Izmantojot identifikācijas tabulu, pamatojoties uz pētītajām morfoloģiskajām, tinktūriskajām, kultūras un fermentatīvām īpašībām, identificēt izolētos mikrobus.

▲ Vadlīnijas

Bioķīmiskā identifikācija. Lai novērtētu baktēriju bioķīmisko aktivitāti, izmanto: reakcijas:

1) fermentācija - substrāta nepilnīga sadalīšanās līdz

Starpprodukti, piemēram, ogļhidrātu fermentācija ar organisko skābju veidošanos;

2) oksidēšana - pilnīga organiskā substrāta sadalīšanās līdz CO 2 un H2O;

3) asimilācija (izmantošana) - substrāta izmantošana augšanai kā oglekļa vai slāpekļa avots;

4) substrāta disimilācija (degradācija);

5) substrāta hidrolīze.

Klasiskā (tradicionālā) metode mikrobu identificēšanai pēc bioķīmiskajām īpašībām ir tīrkultūras inokulēšana uz diferenciāldiagnostikas barotnēm, kas satur noteiktus substrātus, lai novērtētu mikroorganisma spēju asimilēt šo substrātu vai noteiktu tā metabolisma galaproduktus. Pētījums ilgst vismaz 1 dienu. Kā piemēru var minēt baktēriju saharolītiskās aktivitātes (spēju raudzēt ogļhidrātus) novērtēšanu, iesējot uz Hiss barotnēm – īsu un garu "raibu rindu".

Baktēriju identificēšana pēc bioķīmiskajām īpašībām, izmantojot "raibās sērijas" barotnes. Īsā "raibā sērija" ietver šķidrās Hiss barotnes ar mono- un disaharīdiem: glikozi, laktozi, saharozi, maltozi un ar 6-hidrogēnspirtu - mannītu. Garā "raibā rindā" kopā ar uzskaitītajiem ogļhidrātiem tiek ieviesti barotnes ar dažādiem monosaharīdiem (arabinoze, ksiloze, ramnoze, galaktoze utt.) un spirti (glicerīns, dulcitols, inozīts utt.). Lai novērtētu baktēriju spēju fermentēt ogļhidrātus, barotnei tiek pievienots indikators (Andrēdes reaģents vai citi), kas ļauj noteikt skābu šķelšanās produktu (organisko skābju) veidošanos, un "pludiņš" izdalīšanās noteikšanai.

no 2.

Pētītā mikroorganisma tīrkultūra tiek iesēta ar cilpu "raibās rindas" barotnē. Kultūras inkubē 37°C 18-24 stundas vai ilgāk.Ja baktērijas fermentē ogļhidrātu, veidojot skābus produktus, tiek novērota barotnes krāsas maiņa, ogļhidrātam sadaloties skābos un gāzveida produktos, kopā ar mainoties krāsai, pludiņā parādās gāzes burbulis Ja izmanto barotni ar pusšķidru agaru, tad gāzes veidošanos fiksē ar kolonnas pārrāvumu. Ja nenotiek fermentācija, barotnes krāsa nemainās. Tā kā baktērijas neraudzē ne visus, bet tikai atsevišķus ogļhidrātus, kas ir Hiss barotnes daļa, katram tipam atsevišķi, tiek novērota diezgan jaukta aina, tāpēc barotņu kopumu ar ogļhidrātiem un krāsu indikatoru sauc par "raibo rindu" ( 3.2.1. att.; uz ieliktņa).

Priekš proteolītisko enzīmu noteikšana ražot baktēriju kultūru ar injekciju kolonnā ar 10-20% želatīna,


peptona ūdens. Kultūras želatīnā vairākas dienas inkubē 20-22°C. Proteolītisko enzīmu klātbūtnē baktērijas sašķidrina želatīnu, veidojot figūru, kas atgādina piltuvi vai skujiņas.

Kultūrās peptona ūdenī* aminoskābju šķelšanās produktus nosaka pēc 2-3 dienu inkubācijas 37 °C, uzstādot. reakcijas uz amonjaku, indolu, sērūdeņradi un utt.

reakcija uz amonjaku. Zem korķa nostiprina šauru lakmusa papīra sloksni, lai tā nesaskartos ar uzturvielu barotni. Zils papīrs norāda uz amonjaka veidošanos.

Reakcija uz indolu. Ērliha metode: mēģenē ar baktēriju kultūru pievieno 2-3 ml ētera, saturu enerģiski samaisa un pievieno dažus pilienus Ērliha reaģenta (paradimetilamidobenzaldehīda spirta šķīdums ar sālsskābi). Indola klātbūtnē novēro sārtu krāsojumu, rūpīgi slāņojot veidojas rozā gredzens (sk. 3.2.1. att.).

reakcija uz sērūdeņradi. Šauru ar dzelzs sulfātu samitrinātu filtrpapīra sloksni ievieto mēģenē ar peptona ūdeni un nostiprina zem aizbāžņa tā, lai tā nesaskartos ar barības vielu. Izdaloties sērūdeņradim, veidojas nešķīstošs dzelzs sulfīds (FeS), kas padara papīru melnu (sk. 3.2.1. att.). H 2 S veidošanos var noteikt arī, uzsējot baktēriju kultūru, injicējot kolonnā ar barotni, kurā ir reaģenti H 2 S noteikšanai (sāļu maisījums: dzelzs sulfāts, nātrija tiosulfāts, nātrija sulfīts). Pozitīvs rezultāts - barotne kļūst melna, jo veidojas FeS.

katalāzes noteikšana. Uz stikla priekšmetstikliņa tiek uzklāts piliens 1-3% ūdeņraža peroksīda šķīduma un tajā ievietota cilpa ar baktēriju kultūru. Katalāze sadala ūdeņraža peroksīdu skābeklī un ūdenī. Gāzes burbuļu izdalīšanās norāda uz katalāzes klātbūtni šāda veida baktērijās.

Bakterioloģiskajā praksē tie dažkārt aprobežojas ar pētāmo baktēriju saharolītisko un proteolītisko īpašību izpēti, ja ar to pietiek to identificēšanai. Ja nepieciešams, izmeklē citas pazīmes, piemēram, spēju atjaunot nitrātus, aminoskābju karboksilēšanu, oksidāzes, plazmaskoagulāzes, fibrinolizīna un citu enzīmu veidošanos.

Tiek fiksēti izolētās kultūras identifikācijas darba rezultāti (3.2.1. tabula).

2. paaudzes bioķīmiskie testi, kuru pamatā ir koncentrētu substrātu izmantošana un jutīgākas metodes reakcijas galaproduktu noteikšanai,

Mikroorganismu izolēšana no dažādiem materiāliem un to kultūru iegūšana plaši tiek izmantota laboratorijas praksē infekcijas slimību mikrobioloģiskajā diagnostikā, pētnieciskajā darbā un vakcīnu, antibiotiku un citu bioloģiski aktīvo mikrobu dzīves produktu mikrobioloģiskajā ražošanā.

Kultivēšanas apstākļi ir atkarīgi arī no attiecīgo mikroorganismu īpašībām. Lielākā daļa patogēno mikrobu tiek audzēti barotnēs 37°C temperatūrā 12 dienas. Tomēr daži no tiem prasa ilgāku laiku. Piemēram, garā klepus baktērijas - 2-3 dienu laikā, bet Mycobacterium tuberculosis - 3-4 nedēļu laikā.

Lai stimulētu aerobo mikrobu augšanas un vairošanās procesus, kā arī samazinātu to audzēšanas laiku, tiek izmantota dziļās kultivēšanas metode, kas sastāv no nepārtrauktas aerācijas un barības barotnes sajaukšanas. Dziļuma metode ir atradusi plašu pielietojumu biotehnoloģijā.

Anaerobu audzēšanai tiek izmantotas īpašas metodes, kuru būtība ir gaisa izvadīšana vai aizstāšana ar inertām gāzēm noslēgtos termostatos - anaerostatos. Anaerobus audzē uz barības vielu barotnēm, kas satur reducējošās vielas (glikozi, nātrija skudrskābi u.c.), kas samazina redokspotenciālu.

Diagnostikas praksē īpaša nozīme ir baktēriju tīrkultūrām, kuras izolē no pacienta vai vides objektiem paņemtā testa materiāla. Šim nolūkam tiek izmantotas mākslīgās uzturvielu barotnes, kuras iedala visdažādākā sastāva pamata, diferenciāldiagnostikas un izvēles. Barības barotnes izvēle tīrkultūras izolēšanai ir būtiska bakterioloģiskajai diagnostikai.

Vairumā gadījumu izmanto cieto uzturvielu barotni, kas iepriekš ielej Petri trauciņos. Pārbaudāmo materiālu ar cilpu novieto uz barotnes virsmas un berzē ar lāpstiņu, lai iegūtu izolētas kolonijas, kas izaugušas no vienas šūnas. Izolētas kolonijas subkultūra uz slīpas agara barotnes mēģenē rada tīrkultūru.

Identifikācijai, t.i. nosakot izvēlētās kultūras vispārīgo un sugu piederību, visbiežāk tiek pētītas fenotipiskās īpašības:

a) baktēriju šūnu morfoloģija iekrāsotās uztriepes vai natīvajos preparātos;

b) kultūras bioķīmiskās īpašības atbilstoši tās spējai raudzēt ogļhidrātus (glikozi, laktozi, saharozi, maltozi, mannītu u.c.), veidot indolu, amonjaku un sērūdeņradi, kas ir baktēriju proteolītiskās aktivitātes produkti.

Pilnīgākai analīzei tiek izmantota gāzes-šķidruma hromogrāfija un citas metodes.

Līdzās bakterioloģiskajām metodēm tīrkultūru identificēšanai plaši tiek izmantotas imunoloģiskās izpētes metodes, kuru mērķis ir izolētās kultūras antigēnās struktūras izpēte. Šim nolūkam izmanto seroloģiskās reakcijas: aglutināciju, imunofluorescences izgulsnēšanos, komplementa fiksāciju, enzīmu imūntestu, radioimūnās metodes utt.

      Tīrkultūras izolācijas metodes

Lai izolētu mikroorganismu tīrkultūru, ir nepieciešams atdalīt daudzās materiālā esošās baktērijas cita no citas. To var panākt, izmantojot metodes, kuru pamatā ir divi principi mehānisks un bioloģiskā baktēriju disociācija.

Metodes tīrkultūru izolēšanai, pamatojoties uz mehānisko principu

Sērijas atšķaidīšanas metode , ko ierosināja L. Pastērs, bija viens no pašiem pirmajiem, kas tika izmantots mikroorganismu mehāniskai atdalīšanai. Tas sastāv no materiāla, kas satur mikrobus, sērijveida atšķaidīšanas sterilā traukā šķidrums uzturvielu barotne. Šis paņēmiens ir diezgan rūpīgs un nepilnīgs darbībā, jo tas neļauj kontrolēt mikrobu šūnu skaitu, kas atšķaidīšanas laikā nonāk mēģenēs.

Šis trūkums nav Koha metode (plāksnīšu atšķaidīšanas metode ). R. Kohs izmantoja blīvas barotnes uz želatīna vai agara-agara bāzes. Materiāls ar dažāda veida baktēriju asociācijām tika atšķaidīts vairākās mēģenēs ar izkausētu un nedaudz atdzesētu želatīnu, kura saturs vēlāk tika izliets uz sterilām stikla plāksnēm. Pēc barotnes želejas to kultivēja optimālā temperatūrā. Tā biezumā izveidojās izolētas mikroorganismu kolonijas, kuras var viegli pārnest uz svaigu uzturvielu barotni, izmantojot platīna cilpu, lai iegūtu baktēriju tīrkultūru.

Drygalska metode ir progresīvāka metode, ko plaši izmanto ikdienas mikrobioloģiskajā praksē. Vispirms testa materiālu ar pipeti vai cilpu uzklāj uz barotnes virsmas Petri trauciņā. Izmantojot metāla vai stikla lāpstiņu, uzmanīgi berzējiet to vidē. Inokulācijas laikā krūze tiek turēta atvērta un viegli pagriezta, lai vienmērīgi sadalītu materiālu. Nesterilizējot lāpstiņu, viņi to iztērē uz materiāla citā Petri trauciņā, ja nepieciešams - trešajā. Tikai pēc tam lāpstiņu iemērc dezinfekcijas šķīdumā vai apcep degļa liesmā. Uz barotnes virsmas pirmajā traukā parasti novērojam nepārtrauktu baktēriju augšanu, otrajā - blīvu augšanu, bet trešajā - augšanu izolētu koloniju veidā.

Kolonijas pēc Drigaļska metodes

Insulta metode mūsdienās visbiežāk izmanto mikrobioloģiskajās laboratorijās. Materiālu, kas satur mikroorganismus, savāc ar bakterioloģisku cilpu un uzklāj uz barības barotnes virsmas netālu no krūzes malas. Lieko materiālu noņem un aizņem paralēlos gājienos no krūzes malas līdz malai. Pēc dienas, kad kultūraugi tika inkubēti optimālā temperatūrā, uz trauka virsmas izaug izolētas mikrobu kolonijas.

Insulta metode

Lai iegūtu izolētas kolonijas, varat izmantot tamponu, kas tika izmantots testa materiāla savākšanai. Petri trauciņu ar uzturvielu barotni nedaudz atver, tajā ievieto tamponu un materiālu uzmanīgi iemasē trauciņa virsmā, pamazām atgriežot tamponu un trauciņu.

Tādējādi Koha, Drygalski un svītru plākšņu atšķaidīšanas metožu būtiska priekšrocība ir tā, ka tās rada izolētas mikroorganismu kolonijas, kuras, inokulējot uz citas barotnes, pārvēršas tīrā kultūrā.

Metodes tīrkultūru izolēšanai, pamatojoties uz bioloģisko principu

Baktēriju atdalīšanas bioloģiskais princips paredz mērķtiecīgu metožu meklēšanu, kas ņem vērā daudzās mikrobu šūnu īpašības. Starp visizplatītākajām metodēm ir šādas:

1. Pēc elpošanas veida. Visi mikroorganismi pēc elpošanas veida ir sadalīti divās galvenajās grupās: aerobikas (Corynebacterium diphtheriae, Vibrio sholeraeutt) un anaeroba (Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringensun utt.). Ja materiāls, no kura jāizolē anaerobie patogēni, tiek iepriekš uzkarsēts un pēc tam kultivēts anaerobos apstākļos, tad šīs baktērijas vairosies.

2. Pēc sporulācija . Ir zināms, ka daži mikrobi (baciļi un klostridijas) spēj sporulēties. Starp viņiem Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Bacillus subtilis, Bacillus cereus. Sporas ir izturīgas pret vides faktoriem. Tāpēc testa materiālu var pakļaut termiskā faktora iedarbībai un pēc tam inokulācijas veidā pārnest uz barotni. Pēc kāda laika uz tā izaugs tieši tās baktērijas, kas spēj sporulēties.

3. Mikrobu izturība pret skābju un sārmu iedarbību. Daži mikrobi (Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium bovis) ķīmiskās struktūras īpatnību rezultātā tie ir izturīgi pret skābēm. Tāpēc materiālu, kas tos satur, piemēram, tuberkulozes krēpas, iepriekš apstrādā ar vienādu tilpumu 10% sērskābes šķīduma un pēc tam sēj uz barotnes. Svešā flora mirst, un mikobaktērijas, pateicoties to izturībai pret skābēm, aug.

Vibrio cholerae (Vibrio sholerae) , gluži pretēji, ir halofīla baktērija, tāpēc optimālu augšanas apstākļu radīšanai to sēj uz barotnēm, kas satur sārmu (1% sārmains peptona ūdens). Jau pēc 4-6 stundām uz barotnes virsmas parādās raksturīgas augšanas pazīmes maigas zilganas plēvītes veidā.

4. Baktēriju mobilitāte. Daži mikrobi (Proteus vulgaris) ir tendence uz ložņu augšanu un spēj ātri izplatīties pa mitras vides virsmu. Lai izolētu šādus patogēnus, tos iesēj kondensācijas šķidruma pilē, kas veidojas, atdzesējot slīpā agara kolonnu. Pēc 16-18 gadiem tie izplatās pa visu vides virsmu. Ja mēs ņemsim materiālu no agara augšdaļas, mēs iegūsim patogēnu tīrkultūru.

5. Mikrobu jutība pret ķīmisko vielu, antibiotiku un citu pretmikrobu līdzekļu iedarbību. Baktēriju metabolisma īpatnību rezultātā tām var būt atšķirīga jutība pret noteiktiem ķīmiskiem faktoriem. Ir zināms, ka stafilokoki, aerobie baciļi, kas veido sporas, ir izturīgi pret 7,5-10% nātrija hlorīda iedarbību. Tāpēc šo patogēnu izolēšanai tiek izmantotas izvēles barotnes (dzeltenuma-sāls agars, aicinošs-sāls agars), kas satur tieši šo vielu. Citas baktērijas šajā nātrija hlorīda koncentrācijā praktiski nevairojas.

6. Dažu antibiotiku ieviešana (nistatīnu) lieto, lai kavētu sēnīšu augšanu materiālos, kas ir stipri piesārņoti ar tiem. Un otrādi, antibiotikas penicilīna pievienošana barotnei veicina baktēriju floras augšanu, ja ir jāizdala sēnītes. Furazolidona pievienošana noteiktā koncentrācijā uzturvielu barotnei rada selektīvus apstākļus korinebaktēriju un mikrokoku augšanai.

7. Mikroorganismu spēja iekļūt veselā ādā. Dažas patogēnas baktērijas (Yersinia pestis) liela skaita agresijas enzīmu klātbūtnes rezultātā tie spēj iekļūt neskartā ādā. Lai to izdarītu, laboratorijas dzīvnieka ķermeņa apmatojums tiek noskūts un testa materiāls, kas satur patogēnu un lielu daudzumu trešās puses mikrofloras, tiek iemasēts šajā zonā. Pēc kāda laika dzīvnieks tiek nokauts, un mikrobi tiek izolēti no asinīm vai iekšējiem orgāniem.

8. Laboratorijas dzīvnieku jutība pret infekcijas slimību patogēniem. Dažiem dzīvniekiem ir augsta jutība pret dažādiem mikroorganismiem.

Piemēram, ar jebkuru ievadīšanas metodi Streptococcus pneumoniae baltajām pelēm attīstās vispārēja pneimokoku infekcija. Līdzīga aina tiek novērota, kad jūrascūciņas ir inficētas ar tuberkulozes patogēniem. (Mycobacterium tuberculosis) .

Ikdienas praksē bakteriologi izmanto tādus jēdzienus kā celms un tīrā kultūra mikroorganismiem. Ar celmu saprot vienas sugas mikrobus, kas ir izolēti no dažādiem avotiem vai no viena un tā paša avota, bet dažādos laikos. Baktēriju tīrkultūra ir vienas sugas mikroorganismi, vienas mikrobu šūnas pēcteči, kas izauguši uz barības barotnes.

Tīrkultūras izolācija aerobikas mikroorganismiem sastāv no vairākiem soļiem.

Pirmā diena (1 posma pētījums) patoloģisko materiālu ņem sterilā traukā (mēģenē, kolbā, flakonā). Tiek pētīts - izskats, konsistence, krāsa, smarža un citas pazīmes, tiek sagatavota uztriepe, nokrāsota un pārbaudīta mikroskopā. Dažos gadījumos (akūta gonoreja, mēris) šajā posmā ir iespējams veikt provizorisku diagnozi un papildus izvēlēties barotnes, uz kurām materiāls tiks sēts. Pēc tam to veic ar bakterioloģisko cilpu (izmanto visbiežāk), ar lāpstiņu - ar Drygalsky metodi, ar vates marles tamponu. Krūzes aizver, apgriež otrādi, paraksta ar speciālu zīmuli un ievieto termostatā optimālā temperatūrā (37°C) uz 18-48 stundām. Posma mērķis ir iegūt izolētas mikroorganismu kolonijas.

Tomēr dažreiz, lai materiālu sakrautu kaudzēs, to sēj uz šķidrām barotnēm.

Otrajā dienā (pētījuma 2. fāze) uz blīvas uzturvielu barotnes virsmas mikroorganismi veido nepārtrauktas, blīvas augšanas vai izolētas kolonijas. Kolonija- tās ir ar neapbruņotu aci redzamas baktēriju uzkrāšanās uz barības barotnes virsmas vai biezumā. Parasti katra kolonija veidojas no vienas mikrobu šūnas pēcnācējiem (kloniem), tāpēc to sastāvs ir diezgan viendabīgs. Baktēriju augšanas pazīmes uz barības vielu barotnēm ir to kultūras īpašību izpausme.

Plāksnes rūpīgi pārbauda un pārbauda, ​​vai nav izolētas kolonijas, kas izaugušas uz agara virsmas. Pievērsiet uzmanību koloniju izmēram, formai, krāsai, malu un virsmas raksturam, to konsistencei un citām iezīmēm. Ja nepieciešams, pārbaudiet kolonijas zem palielināmā stikla, zema vai liela palielinājuma mikroskopa. Koloniju struktūra tiek pārbaudīta caurlaidīgā gaismā ar nelielu mikroskopa palielinājumu. Tās var būt hialīnas, graudainas, pavedienveida vai šķiedrainas, kurām raksturīga savītu pavedienu klātbūtne koloniju biezumā.

Koloniju raksturošana ir svarīga bakteriologa un laboranta darba sastāvdaļa, jo katras sugas mikroorganismiem ir savas īpašās kolonijas.

Trešajā dienā (pētījuma 3. posms) izpētīt mikroorganismu tīrkultūras augšanas raksturu un veikt tās identificēšanu.

Pirmkārt, tiek pievērsta uzmanība mikroorganismu augšanas īpašībām uz barotnes un tiek veikta uztriepe, krāsojot to ar Grama metodi, lai pārbaudītu kultūras tīrību. Ja mikroskopā tiek novērotas vienāda veida morfoloģijas, izmēra un tinctorial (spēja krāsoties) baktērijas, tiek secināts, ka kultūra ir tīra. Dažos gadījumos jau pēc izskata un to augšanas iezīmēm var izdarīt secinājumu par izolēto patogēnu veidu. Baktēriju sugu noteikšanu pēc to morfoloģiskajām pazīmēm sauc par morfoloģisko identifikāciju. Patogēnu veida noteikšanu pēc to kultūras pazīmēm sauc par kultūras identifikāciju.

Tomēr ar šiem pētījumiem nepietiek, lai izdarītu galīgo secinājumu par izolēto mikrobu veidu. Tāpēc viņi pēta baktēriju bioķīmiskās īpašības. Tie ir diezgan dažādi.

      Baktēriju identificēšana.

Patogēna veida noteikšanu pēc tā bioķīmiskajām īpašībām sauc bioķīmiskā identifikācija.

Lai noteiktu baktēriju sugu piederību, bieži tiek pētīta to antigēnā struktūra, tas ir, tās tiek identificētas pēc antigēnām īpašībām. Katrs mikroorganisms satur dažādas antigēnas vielas. Jo īpaši Enterobacteriaceae dzimtas pārstāvji (Yescherichia, Salmonella, Shigels) satur apvalku O-antigēnu, flagellas H-antigēnu un kapsulas K-antigēnu. Tie ir neviendabīgi pēc ķīmiskā sastāva, tāpēc pastāv daudzos variantos. Tos var noteikt, izmantojot specifiskus aglutinācijas serumus. Šo baktēriju sugas definīciju sauc seroloģiskā identifikācija.

Dažreiz baktērijas tiek identificētas, inficējot laboratorijas dzīvniekus ar tīrkultūru un novērojot patogēnu izraisītās izmaiņas organismā (tuberkuloze, botulisms, stingumkrampji, salmoneloze un tamlīdzīgi). Tādu metodi sauc identificēšana pēc bioloģiskajām īpašībām. Kā priekšmetus visbiežāk izmanto jūrascūciņas, baltās peles un žurkas.

LIETOTNES

(tabulas un diagrammas)

Baktēriju fizioloģija

Shēma 1. Baktēriju fizioloģija.

pavairošana

kultivēšana uz barības vielu barotnēm

1. tabula. Baktēriju fizioloģijas vispārīgā tabula.

Raksturīgs

Enerģijas un vielu iegūšanas process.

Bioķīmisko procesu kopums, kura rezultātā tiek atbrīvota mikrobu šūnu dzīvībai nepieciešamā enerģija.

Koordinēta visu šūnu komponentu un struktūru reprodukcija, kas galu galā noved pie šūnu masas palielināšanās

pavairošana

Šūnu skaita palielināšana populācijā

Audzēšana barotnēs.

Laboratorijas apstākļos mikroorganismus audzē uz barības vielu barotnēm, kurām jābūt sterilām, caurspīdīgām, mitrām, jāsatur noteiktas uzturvielas (olbaltumvielas, ogļhidrāti, vitamīni, mikroelementi u.c.), jābūt ar noteiktu buferspēju, ar atbilstošu pH, redokspotenciālu.

1.1. tabula Elementu ķīmiskais sastāvs un fizioloģiskās funkcijas.

kompozīcijas elements

Raksturojums un loma šūnu fizioloģijā.

Galvenā baktēriju šūnas sastāvdaļa, kas veido apmēram 80% no tās masas. Tas ir brīvā vai saistītā stāvoklī ar šūnas struktūras elementiem. Sporās ūdens daudzums samazinās līdz 18,20%. Ūdens ir daudzu vielu šķīdinātājs, un tam ir arī mehāniska loma turgora nodrošināšanā. Plazmolīzes laikā - ūdens zudums šūnai hipertoniskā šķīdumā - notiek protoplazmas atslāņošanās no šūnas membrānas. Ūdens izvadīšana no šūnas, žāvēšana aptur vielmaiņas procesus. Lielākā daļa mikroorganismu labi panes žāvēšanu. Ar ūdens trūkumu mikroorganismi nevairojas. Žāvēšana vakuumā no sasaldētā stāvokļa (liofilizācija) aptur vairošanos un veicina mikrobu sugu ilgtermiņa saglabāšanos.

40 - 80% sausnas. Nosakiet svarīgākās baktēriju bioloģiskās īpašības un parasti sastāv no 20 aminoskābju kombinācijām. Baktērijas satur diaminopimelskābi (DAP), kuras cilvēka un dzīvnieku šūnās nav. Baktērijas satur vairāk nekā 2000 dažādu proteīnu, kas ir strukturālās sastāvdaļas un ir iesaistīti vielmaiņas procesos. Lielākajai daļai olbaltumvielu ir fermentatīva aktivitāte. Baktēriju šūnas olbaltumvielas nosaka baktēriju antigenitāti un imunogenitāti, virulenci un baktēriju sugas.

kompozīcijas elements

Raksturojums un loma šūnu fizioloģijā.

Nukleīnskābes

Tās veic funkcijas, kas līdzīgas eikariotu šūnu nukleīnskābēm: par iedzimtību atbild DNS molekula hromosomas formā, proteīnu biosintēzē piedalās ribonukleīnskābes (informācija, jeb matrica, transports un ribosomu).

Ogļhidrāti

Tos attēlo vienkāršas vielas (mono- un disaharīdi) un sarežģīti savienojumi. Polisaharīdi bieži atrodami kapsulās. Daži intracelulārie polisaharīdi (ciete, glikogēns utt.) ir rezerves barības vielas.

Tie ir daļa no citoplazmas membrānas un tās atvasinājumiem, kā arī baktēriju šūnu sienas, piemēram, ārējās membrānas, kur papildus lipīdu biomolekulārajam slānim ir LPS. Lipīdi var darboties kā rezerves barības vielas citoplazmā. Baktēriju lipīdus pārstāv fosfolipīdi, taukskābes un glicerīdi. Mycobacterium tuberculosis satur vislielāko lipīdu daudzumu (līdz 40%).

Minerālvielas

Atrodas pelnos pēc šūnu sadedzināšanas. Lielos daudzumos tiek konstatēts fosfors, kālijs, nātrijs, sērs, dzelzs, kalcijs, magnijs, kā arī mikroelementi (cinks, varš, kobalts, bārijs, mangāns u.c.), kas piedalās osmotiskā spiediena, pH regulēšanā. , redokspotenciāls , aktivizē fermentus, ir daļa no enzīmiem, vitamīniem un mikrobu šūnu strukturālajām sastāvdaļām.

1.2. tabula. Slāpekļa bāzes.

1.2.1. tabula Enzīmi

Raksturīgs

Definīcija

Specifiski un efektīvi proteīnu katalizatori, kas atrodas visās dzīvās šūnās.

Fermenti samazina aktivācijas enerģiju, nodrošinot tādu ķīmisko reakciju plūsmu, kas bez tiem varētu notikt tikai augstā temperatūrā, pārspiedienā un citos nefizioloģiskos apstākļos, kas ir nepieņemami dzīvai šūnai.

Fermenti palielina reakcijas ātrumu par aptuveni 10 kārtām, kas samazina jebkuras reakcijas pussabrukšanas periodu no 300 gadiem līdz vienai sekundei.

Fermenti "atpazīst" substrātu pēc tā molekulas telpiskā izvietojuma un lādiņu sadalījuma tajā. Par saistīšanos ar substrātu ir atbildīga noteikta fermentatīvā proteīna molekulas daļa - tās katalītiskais centrs. Šajā gadījumā veidojas starpprodukta enzīma-substrāta komplekss, kas pēc tam sadalās, veidojoties reakcijas produktam un brīvam fermentam.

Šķirnes

Regulējošie (allosteriskie) enzīmi uztver dažādus vielmaiņas signālus un saskaņā ar tiem maina savu katalītisko aktivitāti.

Efektorenzīmi - fermenti, kas katalizē noteiktas reakcijas (sīkāku informāciju skatīt 1.2.2. tabulā).

funkcionālā aktivitāte

Fermentu funkcionālā aktivitāte un fermentatīvo reakciju ātrums ir atkarīgs no apstākļiem, kādos atrodas konkrētais mikroorganisms, un, galvenais, no barotnes temperatūras un tās pH. Daudziem patogēniem mikroorganismiem optimālā temperatūra ir 37°C un pH 7,2-7,4.

ENZĪMU KLASES:

    mikroorganismi sintezē dažādus enzīmus, kas pieder pie visām sešām zināmajām klasēm.

1.2.2. tabula. Efektorenzīmu klases

Enzīmu klase

Katalizē:

Oksidoreduktāze

Elektronu pārnešana

Transferāzes

Dažādu ķīmisko grupu pārnešana

Hidrolāzes

Funkcionālo grupu pārnešana uz ūdens molekulu

Divkāršo saišu grupu piesaiste un reversās reakcijas

Izomerāzes

Grupu pārnešana molekulā, veidojot izomēru formas

C-C, C-S, C-O, C-N saišu veidošanās kondensācijas reakciju rezultātā, kas saistītas ar adenozīna trifosfāta (ATP) sadalīšanos

1.2.3. tabula. Fermentu veidi, veidojoties baktēriju šūnā

Raksturīgs

Piezīmes

Atpazīstams (adaptīvs)

fermenti

"substrāta indukcija"

    Fermenti, kuru koncentrācija šūnā strauji palielinās, reaģējot uz induktora substrāta parādīšanos vidē.

    Sintezē baktēriju šūna tikai šī enzīma klātbūtnē substrāta vidē

Represējamie enzīmi

Šo enzīmu sintēze tiek nomākta pārmērīgas šī enzīma katalizētās reakcijas produkta uzkrāšanās rezultātā.

Fermentu apspiešanas piemērs ir triptofāna sintēze, kas veidojas no antranilskābes, piedaloties antranilāta sintetāzei.

Konstitūcijas fermenti

Fermenti tiek sintezēti neatkarīgi no vides apstākļiem

Glikolīzes enzīmi

Multienzīmu kompleksi

Intracelulārie enzīmi apvienoti strukturāli un funkcionāli

Elpošanas ķēdes fermenti, kas atrodas uz citoplazmas membrānas.

1.2.4. tabula. Specifiski enzīmi

Fermenti

Baktēriju identificēšana

Superoksīda dismutāze un katalāze

Visiem aerobiem jeb fakultatīvajiem anaerobiem ir superoksīda dismutāze un katalāze – fermenti, kas aizsargā šūnu no toksiskiem skābekļa metabolisma produktiem. Gandrīz visi obligātie anaerobi nesintezē šos fermentus. Tikai viena aerobo baktēriju grupa, pienskābes baktērijas, ir katalāzes negatīva.

Peroksidāze

Pienskābes baktērijas uzkrāj peroksidāzi, enzīmu, kas katalizē organisko savienojumu oksidēšanos H2O2 iedarbībā (tas tiek redukts līdz ūdenim).

Arginīna dihidrolāze

Diagnostikas pazīme, kas atšķir saprofītiskās Pseudomonas sugas no fitopatogēnajām.

No piecām galvenajām Enterobacteriaceae dzimtas grupām tikai divas - Escherichiae un Erwiniae - nesintezē ureāzi.

1.2.5. tabula. Baktēriju enzīmu izmantošana rūpnieciskajā mikrobioloģijā.

Fermenti

Pieteikums

Amilāze, celulāze, proteāze, lipāze

Gremošanas uzlabošanai izmanto jau gatavus enzīmu preparātus, kas veicina attiecīgi cietes, celulozes, olbaltumvielu un lipīdu hidrolīzi.

Rauga invertāze

Saldumu ražošanā, lai novērstu saharozes kristalizāciju

pektināze

Lieto augļu sulu dzidrināšanai

Klostridiālā kolagenāze un streptokoku streptokināze

Hidrolizē olbaltumvielas, veicina brūču un apdegumu dzīšanu

Baktēriju lītiskie enzīmi

Izdalīti vidē, iedarbojas uz patogēno mikroorganismu šūnu sieniņām un kalpo kā efektīvs līdzeklis cīņā pret pēdējiem, pat ja tiem ir daudzkārtēja rezistence pret antibiotikām.

Ribonukleāzes, dezoksiribonukleāzes, polimerāzes, DNS ligāzes un citi fermenti, kas mērķtiecīgi modificē nukleīnskābes

Izmanto kā instrumentu kopumu bioorganiskajā ķīmijā, gēnu inženierijā un gēnu terapijā

1.2.6. tabula. Fermentu klasifikācija pēc lokalizācijas.

Lokalizācija

Endoenzīmi

    citoplazmā

    citoplazmas membrānā

    Periplazmatiskajā telpā

Tie darbojas tikai šūnas iekšienē. Tie katalizē biosintēzes un enerģijas metabolisma reakcijas.

Eksoenzīmi

Izdalīts vidē.

Šūna tos izdala vidē un katalizē sarežģītu organisko savienojumu hidrolīzes reakcijas vienkāršākos, kas ir pieejami mikrobu šūnai asimilācijai. Tajos ietilpst hidrolītiskie enzīmi, kuriem ir ārkārtīgi svarīga loma mikroorganismu uzturā.

1.2.7. tabula. Patogēno mikrobu enzīmi (agresijas enzīmi)

Fermenti

Lecitovitellāze

Lecitināze

Noārda šūnu membrānas

    Pārbaudāmā materiāla inokulācija uz barotnes JSA

    Rezultāts: mākoņains apgabals ap kolonijām LSA.

Hemolizīns

Iznīcina sarkanās asins šūnas

    Pārbaudāmā materiāla inokulācija asins agara barotnē.

    Rezultāts: pilna hemolīzes zona ap kolonijām uz asins agara.

Koagulāzes pozitīvas kultūras

Izraisa asins plazmas recēšanu

    Pārbaudāmā materiāla inokulācija sterilā citrāta asins plazmā.

    Rezultāts: plazmas recēšana

Koagulāzes negatīvās kultūras

Mannīta ražošana

    Sēšana uz barotnes mannīts anaerobos apstākļos.

    Rezultāts: krāsainu koloniju izskats (indikatora krāsā)

Fermenti

Dažu enzīmu veidošanās laboratorijā

Hialuronidāze

Hidrolizē hialuronskābi - galveno saistaudu sastāvdaļu

    Pārbaudāmā materiāla sēšana uz barotnes, kas satur hialuronskābi.

    Rezultāts: mēģenēs, kas satur hialuronidāzi, trombi neveidojas.

Neiraminidāze

Tas atdala sialskābi (neiramīnskābi) no dažādiem glikoproteīniem, glikolipīdiem, polisaharīdiem, palielinot dažādu audu caurlaidību.

Noteikšana: reakcija antivielu noteikšanai pret neiraminidāzi (RINA) un citām (imūndifūzijas, imūnenzīmu un radioimūnās metodes).

1.2.8. tabula. Fermentu klasifikācija pēc bioķīmiskajām īpašībām.

Fermenti

Atklāšana

Saharolītisks

Cukuru sadalīšanās

Diferenciālās diagnostikas vides, piemēram, Hiss vide, Olkenitsky vide, Endo vide, Levin vide, Ploskirev vide.

Proteolītisks

Olbaltumvielu sadalīšanās

Mikrobus inokulē ar injekciju želatīna kolonnā, un pēc 3-5 dienu inkubācijas istabas temperatūrā tiek atzīmēts želatīna sašķidrināšanas raksturs. Proteolītisko aktivitāti nosaka arī olbaltumvielu sadalīšanās produktu veidošanās: indols, sērūdeņradis, amonjaks. To noteikšanai mikroorganismi tiek inokulēti gaļas-peptona buljonā.

Fermenti, kas identificēti pēc galaproduktiem

    Sārmu veidošanās

    Skābju veidošanās

    Sērūdeņraža veidošanās

    Amonjaka veidošanās utt.

Lai atšķirtu dažus baktēriju veidus no citiem, pamatojoties uz to fermentatīvo aktivitāti, diferenciāldiagnostikas vide

Shēma 1.2.8. Enzīmu sastāvs.

JEBKURA MIKROORGANISMA FERMENTA SASTĀVS:

Nosaka pēc tā genoma

Ir stabila funkcija

Plaši izmanto to identificēšanai

Saharolītisko, proteolītisko un citu īpašību noteikšana.

1.3. tabula. Pigmenti

Pigmenti

Sintēze ar mikroorganismu

Taukos šķīstošie karotinoīdu pigmenti sarkanā, oranžā vai dzeltenā krāsā

Tie veido sarkīnus, mycobacterium tuberculosis, dažus aktinomicītus. Šie pigmenti pasargā tos no UV stariem.

Melni vai brūni pigmenti - melanīni

Sintezē obligāti anaerobi Bacteroides niger un citi.Nešķīst ūdenī un pat stiprās skābēs

Spilgti sarkans pirola pigments prodigiozīns

Veidojas ar dažām sejām

Ūdenī šķīstošais fenozīna pigments ir piocianīns.

Ražo Pseudomonas aeruginosa baktērijas

(Pseudomonas aeruginosa). Šajā gadījumā barības vide ar neitrālu vai sārmainu pH kļūst zili zaļa.

1.4. tabula. Gaismas un aromātu veidojoši mikroorganismi

Stāvoklis un īpašības

Mirdzums (luminiscence)

Baktērijas izraisa šo substrātu spīdumu, piemēram, zivju zvīņas, augstākas sēnes, trūdoši koki, pārtikas produkti, uz kuru virsmas tās vairojas. Lielākā daļa gaismas baktēriju ir halofīlas sugas, kas var vairoties pie paaugstinātas sāls koncentrācijas. Viņi dzīvo jūrās un okeānos un reti saldūdenī. Visas gaismas baktērijas ir aerobas. Spīdēšanas mehānisms ir saistīts ar enerģijas izdalīšanos substrāta bioloģiskās oksidācijas procesā.

aromāta veidošanās

Daži mikroorganismi ražo gaistošas ​​aromātiskās vielas, piemēram, etiķskābes etil un etiķskābes amilesterus, kas piešķir garšu vīnam, alum, pienskābei un citiem pārtikas produktiem, kā rezultātā tos izmanto to ražošanā.

Tabula 2.1.1. Metabolisms

Definīcija

Vielmaiņa

Šūnā notiekošie bioķīmiskie procesi ir apvienoti vienā vārdā - vielmaiņa (grieķu metabole - transformācija). Šis termins ir līdzvērtīgs jēdzienam "vielmaiņa un enerģija". Ir divi vielmaiņas aspekti: anabolisms un katabolisms.

    Anabolisms - bioķīmisko reakciju kopums, kas veic šūnu komponentu sintēzi, tas ir, vielmaiņas pusi, ko sauc par konstruktīvo metabolismu.

    Katabolisms ir reakciju kopums, kas nodrošina šūnu ar enerģiju, kas nepieciešama, jo īpaši konstruktīvām apmaiņas reakcijām. Tāpēc katabolismu definē arī kā šūnas enerģijas metabolismu.

amfibolisms

Tiek saukts starpposma metabolisms, kas pārvērš zemas molekulmasas barības vielu fragmentus organisko skābju un fosforskābes esteru sērijās.

Shēma 2.1.1. Vielmaiņa

VIELMAIŅA -

divu pretēju, bet savstarpēji mijiedarbīgu procesu kombinācija: katabolisms un anabolisms

Anabolisms= asimilācija = plastiskā vielmaiņa = konstruktīva vielmaiņa

Katabolisms= disimilācija = enerģijas metabolisms = sabrukšana = šūnas nodrošināšana ar enerģiju

Sintēze (šūnu komponenti)

Fermentatīvās kataboliskās reakcijas, kuru rezultātā rodas enerģijas atbrīvošana, kas uzkrājās ATP molekulās.

Monomēru biosintēze:

aminoskābes nukleotīdi taukskābju monosaharīdi

Polimēru biosintēze:

olbaltumvielas nukleīnskābes polisaharīdi lipīdi

Enzīmu anabolisko reakciju rezultātā katabolisma procesā izdalītā enerģija tiek tērēta organisko savienojumu makromolekulu sintēzei, no kurām pēc tam tiek montēti biopolimēri - mikrobu šūnas sastāvdaļas.

Enerģija tiek tērēta šūnu komponentu sintēzei

2.1.3. tabula. Šūnu enerģijas metabolisms un transformācija.

Vielmaiņa

Raksturīgs

Piezīmes

Metabolisms nodrošina dinamisku līdzsvaru, kas piemīt dzīvam organismam kā sistēmai, kurā sintēze un iznīcināšana, vairošanās un nāve ir savstarpēji līdzsvarotas.

Metabolisms ir galvenā dzīvības pazīme

plastmasas apmaiņa

Olbaltumvielu, tauku, ogļhidrātu sintēze.

Šis ir bioloģiskās sintēzes reakciju kopums.

No vielām, kas nonāk šūnā no ārpuses, veidojas šūnu savienojumiem līdzīgas molekulas, tas ir, notiek asimilācija.

enerģijas apmaiņa

Process ir pretējs sintēzei. Šis ir šķelšanās reakciju kopums.

Kad tiek šķelti lielmolekulārie savienojumi, tiek atbrīvota biosintēzes reakcijai nepieciešamā enerģija, tas ir, notiek disimilācija.

    Glikozes sadalīšanās laikā enerģija tiek atbrīvota pakāpeniski, piedaloties vairākiem fermentiem.

2.1.2. tabula. Metabolisma atšķirības identificēšanai.

2.2. tabula Anabolisms (konstruktīvs metabolisms)

Shēma 2.2.2. Aminoskābju biosintēze prokariotos.

Shēma 2.2.1. Ogļhidrātu biosintēze mikroorganismos.

2.2.3.attēls. Lipīdu biosintēze

2.2.4. tabula. Enerģijas vielmaiņas stadijas - Katabolisms.

Posmi

Raksturīgs

Piezīme

Sagatavošanas

Disaharīdu un polisaharīdu molekulas, olbaltumvielas sadalās mazās molekulās - glikoze, glicerīns un taukskābes, aminoskābes. Lielas nukleīnskābju molekulas pārvēršas nukleotīdos.

Šajā posmā izdalās neliels enerģijas daudzums, kas tiek izkliedēts siltuma veidā.

Anoksiska vai nepilnīga vai anaeroba, vai fermentācija vai disimilācija.

Vielas, kas veidojas šajā posmā, piedaloties fermentiem, tiek tālāk šķeltas.

Piemēram: glikoze sadalās divās pienskābes molekulās un divās ATP molekulās.

ATP un H 3 PO 4 ir iesaistīti glikozes sadalīšanā. Glikozes bezskābekļa sadalīšanās laikā ķīmiskās saites veidā 40% enerģijas tiek uzkrāta ATP molekulā, pārējā daļa tiek izkliedēta siltuma veidā.

Visos gadījumos, sadaloties vienai glikozes molekulai, rodas divas ATP molekulas.

Aerobās elpošanas vai skābekļa sadalīšanas stadija.

Kad šūnā nokļūst skābeklis, iepriekšējā posmā radušās vielas tiek oksidētas (sadalītas) līdz galaproduktiem CO 2 unH 2 O.

Kopējais aerobās elpošanas vienādojums:

Shēma 2.2.4. Fermentācija.

Fermentatīvais metabolisms - ko raksturo ATP veidošanās substrātu fosforilācijas rezultātā.

    Vispirms (oksidācija) = šķelšanās

    Otrais (atveseļošanās)

Ietver glikozes pārvēršanu pirovīnskābe.

Ietver ūdeņraža izmantošanu pirovīnskābes reģenerācijai.

Pirovīnskābes veidošanās ceļi no ogļhidrātiem

 Shēma 2.2.5. pirovīnskābe.

Glikolītiskais ceļš (Embden-Meyerhof-Parnassus ceļš)

Entnera-Dudorofa ceļš

Pentozes fosfāta ceļš

2.2.5. tabula. Fermentācija.

Fermentācijas veids

Pārstāvji

Gala produkts

Piezīmes

pienskābe

No piruvāta veido pienskābi

Dažos gadījumos (homoenzimātiskā fermentācija) veidojas tikai pienskābe, citos arī blakusprodukti.

Skudrskābe

    Enterobacteriaceae

Skudrskābe ir viens no galaproduktiem. (kopā ar to - pusē)

Daži enterobaktēriju veidi sadala skudrskābi līdz H 2 un CO 2 /

Sviestviela

Sviestskābe un blakusprodukti

Dažas klostrīdiju sugas kopā ar sviestskābi un citām skābēm veido butanolu, acetonu utt. (tad to sauc par acetona-butil fermentāciju).

propionskābe

    Propionobaktērija

No piruvāta veido propionskābi

Daudzas baktērijas, raudzējot ogļhidrātus, kopā ar citiem produktiem veido etilspirtu. Tomēr tas nav galvenais produkts.

2.3.1. tabula. Olbaltumvielu sintēzes sistēma, jonu apmaiņa.

Elementa nosaukums

Raksturīgs

Ribosomu apakšvienības 30S un 50S

Baktēriju ribosomu gadījumā 70S apakšvienība satur 50S rRNS (~3000 nukleotīdu garumā), bet 30S apakšvienība satur 16S rRNS (~1500 nukleotīdu garumā); liela ribosomu apakšvienība papildus "garajai" rRNS satur arī vienu vai divas "īsās" rRNS (5S rRNS baktēriju ribosomu apakšvienībām 50S vai 5S un 5.8S rRNS no eikariotu lielo ribosomu apakšvienībām). (sīkāk skatīt 2.3.1. att.)

Messenger RNS (mRNS)

Pilns divdesmit aminoacil-tRNS komplekts, kam nepieciešamas atbilstošas ​​aminoskābes, aminoacil-tRNS sintetāzes, tRNS un ATP.

Tā ir aminoskābe, kas uzlādēta ar enerģiju un saistīta ar tRNS, kas ir gatava piegādei ribosomā un iekļaušanai tajā sintezētajā polipeptīdā.

Pārnest RNS (tRNS)

Ribonukleīnskābe, kuras funkcija ir transportēt aminoskābes uz olbaltumvielu sintēzes vietu.

Olbaltumvielu iniciācijas faktori

(prokariotos - IF-1, IF-2, IF-3) Viņi ieguva savu nosaukumu, jo ir iesaistīti 30S un 50S apakšvienību aktīvā kompleksa (708 kompleksa), mRNS un iniciatora aminoacil-tRNS organizēšanā ( prokariotos - formilmetionil -tRNS), kas "uzsāk" (uzsāk) ribosomu darbu - mRNS translāciju.

Olbaltumvielu pagarinājuma faktori

(prokariotos - EF-Tu, EF-Ts, EF-G) Piedalīties sintezētās polipeptīdu ķēdes (peptidil) pagarināšanā (pagarināšanā). Olbaltumvielu pārtraukšanas vai atbrīvošanas faktori (ang. - release factor - RF) nodrošina kodonam specifisku polipeptīda atdalīšanu no ribosomas un proteīna sintēzes beigas.

Elementa nosaukums

Raksturīgs

Olbaltumvielu beigu faktori

(prokariotiem — RF-1, RF-2, RF-3)

Daži citi proteīna faktori (asociācijas, apakšvienību disociācijas, izdalīšanās utt.).

Sistēmas funkcionēšanai nepieciešamie proteīnu translācijas faktori

Guanozīna trifosfāts (GTP)

Tulkošanas īstenošanai nepieciešama GTP līdzdalība. Proteīnu sintezējošās sistēmas nepieciešamība pēc GTP ir ļoti specifiska: to nevar aizstāt ar citiem trifosfātiem. Šūna tērē vairāk enerģijas proteīnu biosintēzei nekā jebkura cita biopolimēra sintēzei. Lai izveidotu katru jaunu peptīdu saiti, ir jāsadala četras augstas enerģijas saites (ATP un GTP): divas, lai tRNS molekulu ielādētu ar aminoskābi, un vēl divas pagarināšanas laikā - viena aa-tRNS saistīšanās laikā un otra translokācijas laikā. .

Neorganiskie katjoni noteiktā koncentrācijā.

Lai uzturētu sistēmas pH fizioloģiskās robežās. Amonija jonus izmanto dažas baktērijas, lai sintezētu aminoskābes, kālija jonus izmanto, lai saistītu tRNS ar ribosomām. Dzelzs, magnija joni darbojas kā kofaktors vairākos fermentatīvos procesos

2.3.1.attēls. Prokariotu un eikariotu ribosomu struktūru shematisks attēlojums.

2.3.2. tabula. Jonu apmaiņas iezīmes baktērijās.

Savdabība

Raksturo:

augsts osmotiskais spiediens

Sakarā ar ievērojamo intracelulāro kālija jonu koncentrāciju baktērijās, tiek uzturēts augsts osmotiskais spiediens.

dzelzs uzņemšana

Vairākām patogēnām un nosacīti patogēnām baktērijām (Escherichia, Shigella u.c.) dzelzs patēriņš saimniekorganismā ir apgrūtināts tā nešķīstības dēļ pie neitrālas un viegli sārmainas pH vērtības.

Siderofori -īpašas vielas, kas, saistot dzelzi, padara to šķīstošu un transportējamu.

Asimilācija

Baktērijas aktīvi asimilē no barotnes SO2/ un P034+ anjonus, lai sintezētu šos elementus saturošus savienojumus (sēru saturošas aminoskābes, fosfolipīdus u.c.).

Baktēriju augšanai un atražošanai nepieciešami minerālie savienojumi - joni NH4 +, K +, Mg2 + utt. (sīkāk skatīt 2.3.1. tabulu).

2.3.3. tabula. Jonu apmaiņa

Minerālu savienojumu nosaukums

Funkcija

NH4 + (amonija joni)

Dažas baktērijas izmanto aminoskābju sintezēšanai

K+ (kālija joni)

    Izmanto, lai saistītu tRNS ar ribosomām

    Uzturēt augstu osmotisko spiedienu

Fe 2+ (dzelzs joni)

    Darbojas kā kofaktori vairākos fermentatīvos procesos

    Tie ir daļa no citohromiem un citiem hemoproteīniem

Mg 2+ (magnija joni)

SO 4 2 - (sulfāta anjons)

Nepieciešams šos elementus saturošu savienojumu sintēzei (sēru saturošas aminoskābes, fosfolipīdi utt.)

PO 4 3- (fosfāta anjons)

Shēma 2.4.1. enerģijas metabolisms.

Lai sintezētu, baktērijām ir nepieciešams...

    Uzturvielas

2.4.1. tabula. Enerģijas vielmaiņa (bioloģiskā oksidēšanās).

Process

Nepieciešams:

Mikrobu šūnas strukturālo komponentu sintēze un dzīvībai svarīgo procesu uzturēšana

Pietiekams enerģijas daudzums.

Šo vajadzību apmierina bioloģiskā oksidēšanās, kuras rezultātā notiek ATP molekulu sintēze.

Enerģija (ATP)

Dzelzs baktērijas saņem enerģiju, kas izdalās dzelzs tiešās oksidēšanas laikā (Fe2+ uz Fe3+), ko izmanto CO2 fiksēšanai, sēru metabolējošās baktērijas nodrošina sevi ar enerģiju sēru saturošu savienojumu oksidēšanās rezultātā. Tomēr lielākā daļa prokariotu iegūst enerģiju, dehidrogenējot.

Enerģija tiek saņemta arī elpošanas procesā (detalizētu tabulu skatīt attiecīgajā sadaļā).

Shēma 2.4. Bioloģiskā oksidācija prokariotos.

Polimēru sadalīšana monomēros

Ogļhidrāti

glicerīns un taukskābes

aminoskābes

monosaharīdi

Šķelšanās bezskābekļa apstākļos

Starpproduktu veidošanās

Oksidēšana skābekļa apstākļos līdz galaproduktiem

2.4.2. tabula. enerģijas metabolisms.

koncepcija

Raksturīgs

Enerģijas vielmaiņas būtība

Dzīvības izpausmei nepieciešamās enerģijas nodrošināšana šūnām.

ATP molekula tiek sintezēta elektrona pārnešanas rezultātā no primārā donora uz galīgo akceptoru.

    Elpošana ir bioloģiskā oksidēšanās (šķelšanās).

    Atkarībā no tā, kas ir galīgais elektronu akceptors, ir elpa:

    Aerobs – aerobās elpošanas laikā molekulārais skābeklis O 2 kalpo kā galīgais elektronu akceptors.

    Anaerobie - neorganiskie savienojumi kalpo kā galīgais elektronu akceptors: NO 3 -, SO 3 -, SO 4 2-

Enerģijas mobilizācija

Enerģija tiek mobilizēta oksidācijas un reducēšanas reakcijās.

Reakcija Oksidācija

Vielas spēja nodot elektronus (tikt oksidēties)

Atveseļošanās reakcija

Vielas spēja pieņemt elektronus.

Redox potenciāls

Vielas spēja ziedot (oksidēt) vai pieņemt (atgūt) elektronus. (kvantitatīvā izteiksme)

Shēma 2.5. Sintēze.

ogļhidrāti

2.5.1. tabula. Sintēze

2.5.1. tabula. Sintēze

Biosintēze

No kā

Piezīmes

ogļhidrātu biosintēze

Autotrofi sintezē glikozi no CO2. Heterotrofi sintezē glikozi no oglekli saturošiem savienojumiem.

Kalvina cikls (sk. 2.2.1. diagrammu)

Aminoskābju biosintēze

Lielākā daļa prokariotu spēj sintezēt visas aminoskābes no:

    Piruvāts

    α-ketoglutorāts

    fumorāts

Enerģijas avots ir ATP. Piruvāts veidojas glikolītiskā ciklā.

Auksotrofie mikroorganismi - patērē gatavu saimniekorganismā.

Lipīdu biosintēze

Lipīdi tiek sintezēti no vienkāršākiem savienojumiem - olbaltumvielu un ogļhidrātu metabolisma produktiem.

Svarīga loma ir acetilu nesošajiem proteīniem.

Auksotrofie mikroorganismi - patērē gatavus saimniekorganismā vai no barojošām barotnēm.

2.5.2. tabula. Olbaltumvielu biosintēzes galvenie posmi.

Posmi

Raksturīgs

Piezīmes

Transkripcija

RNS sintēzes process uz gēniem.

Šis ir informācijas pārrakstīšanas process no DNS – gēna uz mRNS – gēnu.

To veic ar DNS atkarīgās RNS polimerāzes palīdzību.

Informācijas par proteīna struktūru pārnešana uz ribosomām notiek ar mRNS palīdzību.

Apraide (pārraide)

Olbaltumvielu biosintēzes process.

Ģenētiskā koda atšifrēšanas process mRNS un tā ieviešana polipeptīdu ķēdes veidā.

Tā kā katrs kodons satur trīs nukleotīdus, vienu un to pašu ģenētisko tekstu var lasīt trīs dažādos veidos (sākot no pirmā, otrā un trešā nukleotīda), tas ir, trīs dažādos lasīšanas rāmjos.

    Piezīme tabulai: Katra proteīna primārā struktūra ir tajā esošo aminoskābju secība.

Shēma 2.5.2. Elektronu pārneses ķēdes no primārā ūdeņraža donora (elektroniem) uz tā galīgo akceptoru O 2 .

organisko vielu

(primārais elektronu donors)

Flavoproteīns (- 0,20)

Hinons (-0,07)

Citohroms (+0,01)

Citohroms C (+0,22)

Citohroms A (+0,34)

galīgais akceptētājs

3.1. tabula. Organismu klasifikācija pēc uztura veidiem.

Organogēns elements

Pārtikas veidi

Raksturīgs

Ogleklis (C)

    Autotrofi

Viņi paši sintezē visas šūnas oglekli saturošās sastāvdaļas no CO 2.

    Heterotrofi

Viņi nevar apmierināt savas vajadzības uz CO 2 rēķina, izmanto gatavus organiskos savienojumus.

      Saprofīti

Pārtikas avots - miruši organiskie substrāti.

Uztura avots ir dzīvnieku un augu dzīvie audi.

    Prototrofi

Apmierināt viņu vajadzības ar atmosfēras un minerālo slāpekli

    Auksotrofi

Viņiem nepieciešami jau gatavi organiskie slāpekļa savienojumi.

Ūdeņradis (H)

Galvenais avots ir H2O

Skābeklis (O)

3.1.2. tabula. Enerģijas transformācija

3.1.3. tabula. Oglekļa padeves veidi

Enerģijas avots

Elektronu donors

Oglekļa padeves veids

Saules gaismas enerģija

neorganiskie savienojumi

Fotolitoheterotrofi

organiskie savienojumi

Fotoorganoheterotrofi

Redoksreakcijas

neorganiskie savienojumi

Ķīmolitoheterotrofi

organiskie savienojumi

Ķīmijorganoheterotrofi

3.2. tabula. Jaudas mehānismi:

Mehānisms

Noteikumi

koncentrācijas gradients

Enerģijas izmaksas

Substrāta specifika

pasīvā difūzija

Barības vielu koncentrācija vidē pārsniedz koncentrāciju šūnā.

Gar koncentrācijas gradientu

Atvieglota difūzija

Ir iesaistīti permeāzes proteīni.

Gar koncentrācijas gradientu

aktīvais transports

Ir iesaistīti permeāzes proteīni.

Ķīmisko grupu pārvietošana

Pārnešanas procesā notiek barības vielu ķīmiskā modifikācija.

Pret koncentrācijas gradientu

3.3. tabula. barības vielu transportēšana no baktēriju šūnas.

Vārds

Raksturīgs

Fosfotransferāzes reakcija

Rodas, kad pārnestā molekula tiek fosforilēta.

Translācijas sekrēcija

Šajā gadījumā sintezētajām molekulām ir jābūt noteiktai vadošajai aminoskābju secībai, lai tās pievienotos membrānai un veidotu kanālu, pa kuru olbaltumvielu molekulas var izkļūt vidē. Tādējādi stingumkrampju toksīni, difterija un citas molekulas atstāj atbilstošo baktēriju šūnas.

Membrānas veidošanās

Šūnā izveidotās molekulas ieskauj membrānas pūslītis, kas ir savītas vidē.

4. tabula. Augstums.

koncepcija

Jēdziena definīcija.

Neatgriezenisks dzīvās vielas daudzuma pieaugums, kas visbiežāk ir saistīts ar šūnu dalīšanos. Ja daudzšūnu organismos parasti novēro ķermeņa izmēru palielināšanos, tad daudzšūnu organismos šūnu skaits palielinās. Bet pat baktērijās ir jānošķir šūnu skaita palielināšanās un šūnu masas palielināšanās.

Faktori, kas ietekmē baktēriju augšanu in vitro.

    Kultūras mediji:

Mycobacterium leprae nav spējīgi in vitro

Temperatūra (aug diapazonā):

    Mezofīlās baktērijas (20-40 o C)

    Termofīlās baktērijas (50-60 o C)

    Psihrofils (0-10 o C)

Baktēriju augšanas novērtējums

Augšanas kvantitatīvo noteikšanu parasti veic šķidrā barotnē, kur augošās baktērijas veido viendabīgu suspensiju. Šūnu skaita pieaugumu nosaka, nosakot baktēriju koncentrāciju 1 ml, vai šūnu masas pieaugumu nosaka svara vienībās uz tilpuma vienību.

augšanas faktori

Aminoskābes

vitamīni

Slāpekļa bāzes

4.1. tabula. augšanas faktori

augšanas faktori

Raksturīgs

Funkcija

Aminoskābes

Daudziem mikroorganismiem, īpaši baktērijām, ir vajadzīgas noteiktas aminoskābes (viena vai vairākas), jo tās nevar tās sintezēt pašas. Šādus mikroorganismus sauc par auksotrofiem attiecībā uz tām aminoskābēm vai citiem savienojumiem, kurus tie nespēj sintezēt.

Purīna bāzes un to atvasinājumi

Nukleotīdi:

Tie ir baktēriju augšanas faktori. Dažiem mikoplazmu veidiem ir nepieciešami nukleotīdi. Nepieciešams nukleīnskābju veidošanai.

Pirimidīna bāzes un to atvasinājumi

Nukleotīdi

augšanas faktori

Raksturīgs

Funkcija

    Neitrālie lipīdi

Tie ir daļa no membrānas lipīdiem

    Fosfolipīdi

    Taukskābju

Tie ir fosfolipīdu sastāvdaļas

    Glikolipīdi

Mikoplazmas ir daļa no citoplazmas membrānas

vitamīni

(galvenokārt B grupa)

    Tiamīns (B1)

Staphylococcus aureus, pneimokoks, brucella

    Nikotīnskābe (B3)

Visu veidu stieņveida baktērijas

    Folijskābe (B9)

Bifidobaktērijas un propionskābe

    Pantotēnskābe (B5)

Daži streptokoku veidi, stingumkrampju baciļi

    Biotīns (B7)

Raugs un slāpekli fiksējošās baktērijas Rhizobium

Hemes ir citohromu sastāvdaļas

Hemophilus baktērijas, Mycobacterium tuberculosis

5. tabula. Elpošana.

Vārds

Raksturīgs

Bioloģiskā oksidēšanās (enzīmu reakcijas)

Bāze

Elpošana balstās uz redoksreakcijām, kas notiek kopā ar ATP veidošanos - universālu ķīmiskās enerģijas akumulatoru.

Procesi

Elpošanas laikā notiek šādi procesi:

    Oksidācija ir donoru ūdeņraža vai elektronu ziedošana.

    Atgūšana ir ūdeņraža vai elektronu pievienošana akceptoram.

Aerobā elpošana

Galīgais ūdeņraža vai elektronu akceptors ir molekulārais skābeklis.

Anaerobā elpošana

Ūdeņraža vai elektronu akceptors ir neorganisks savienojums - NO 3 -, SO 4 2-, SO 3 2-.

Fermentācija

Ūdeņraža vai elektronu akceptors ir organiski savienojumi.

5.1. tabula. Klasifikācija pēc elpošanas veida.

baktērijas

Raksturīgs

Piezīmes

Stingri anaerobi

    Enerģijas apmaiņa notiek bez brīvā skābekļa līdzdalības.

    ATP sintēze glikozes patēriņa laikā anaerobos apstākļos (glikolīze) notiek substrāta fosforilēšanās dēļ.

    Skābeklis anaerobiem nekalpo kā galīgais elektronu akceptors. Turklāt molekulārajam skābeklim ir toksiska ietekme uz tiem.

    striktiem anaerobiem trūkst enzīma katalāzes, tāpēc uzkrājoties skābekļa klātbūtnē, tiem ir baktericīda iedarbība;

    Stingrajiem anaerobiem trūkst sistēmas redokspotenciāla (redokspotenciāla) regulēšanai.

Stingri aerobi

    Spēj saņemt enerģiju tikai elpojot un tāpēc obligāti nepieciešams molekulārais skābeklis.

    Organismi, kas iegūst enerģiju un veido ATP tikai ar substrāta oksidatīvās fosforilēšanas palīdzību, kur kā oksidētājs var darboties tikai molekulārais skābeklis. Vairums aerobo baktēriju vairošanās apstājas pie skābekļa koncentrācijas 40-50% vai vairāk.

Pie stingriem aerobiem pieder, piemēram, Pseudomonas ģints pārstāvji

baktērijas

Raksturīgs

Piezīmes

Fakultatīvie anaerobi

    Aug molekulārā skābekļa klātbūtnē vai bez tā

    Aerobie organismi visbiežāk satur trīs citohromus, fakultatīvie anaerobi - vienu vai divus, obligātie anaerobi nesatur citohromus.

Fakultatīvie anaerobi ietver enterobaktērijas un daudzas rauga sēnītes, kas var pāriet no elpošanas 0 2 klātbūtnē uz fermentāciju, ja nav 0 2 .

mikroaerofili

Mikroorganisms, kura augšanai atšķirībā no stingriem anaerobiem ir nepieciešama skābekļa klātbūtne atmosfērā vai barības vielu vidē, bet zemākā koncentrācijā, salīdzinot ar skābekļa saturu parastajā gaisā vai normālos saimniekorganisma audos (atšķirībā no aerobiem, kuriem nepieciešama normāla skābeklis augšanai). skābekļa saturs atmosfērā vai barības vielu vidē). Daudzi mikroaerofili ir arī kapnofili, kas nozīmē, ka tiem nepieciešama paaugstināta oglekļa dioksīda koncentrācija.

Laboratorijā šādus organismus viegli kultivē "sveču burkā". "Sveču burka" ir trauks, kurā tiek ievietota degoša svece, pirms tā tiek noslēgta ar hermētisku vāku. Sveces liesma degs, līdz tā tiks nodzēsta no skābekļa trūkuma, kā rezultātā burkā veidojas atmosfēra, kas piesātināta ar oglekļa dioksīdu un samazināta skābekļa daudzums.

6. tabula. Reprodukcijas raksturojums.

6. shēma. Paaudzes ilguma atkarība no dažādiem faktoriem.

Paaudzes ilgums

Baktēriju veids

populācija

Temperatūra

Barības barotnes sastāvs

6.1. tabula. baktēriju reprodukcijas fāzes.

Fāze

Raksturīgs

Sākotnējā stacionārā fāze

Tas ilgst 1-2 stundas. Šajā fāzē baktēriju šūnu skaits nepalielinās.

Kavēšanās fāze (reprodukcijas kavēšanās fāze)

To raksturo intensīvas šūnu augšanas sākums, bet to dalīšanās ātrums saglabājas zems.

Žurnāla fāze (logaritmiska)

Atšķiras ar maksimālo šūnu reprodukcijas ātrumu un eksponenciālu baktēriju populāciju skaita pieaugumu

Negatīvā paātrinājuma fāze

To raksturo mazāka baktēriju šūnu aktivitāte un ģenerācijas perioda pagarināšanās. Tas notiek barības vielu barotnes izsīkuma, vielmaiņas produktu uzkrāšanās un skābekļa deficīta rezultātā.

Stacionārā fāze

To raksturo līdzsvars starp mirušo, jaunizveidoto un neaktīvo šūnu skaitu.

Nolemtības fāze

Tas notiek nemainīgā ātrumā un tiek aizstāts ar UP-VSH fāzēm, kas samazina šūnu nāves ātrumu.

Shēma 7. Prasības barības vielu barotnēm.

Prasības

Viskozitāte

Mitrums

Sterilitāte

Uzturs

Pārredzamība

izotoniskums

7. tabula. Baktēriju vairošanās uz barības vielu barotnēm.

Barības vide

Raksturīgs

Blīvās barotnes

Uz blīvām barotnēm baktērijas veido kolonijas - šūnu kopas.

S- veids(gluda - gluda un spīdīga)

Apaļš, ar gludu malu, gluds, izliekts.

R- veids(rupjš - raupjš, nevienlīdzīgs)

Neregulāra forma ar robainām malām, raupja, iedobta.

Šķidrās barotnes

    Grunts augšana (nogulumi)

    Virsmas augšana (plēve)

    Izkliedēta augšana (vienmērīga duļķainība)

7.1. tabula. Barības vielu barotņu klasifikācija.

Klasifikācija

Veidi

Piemēri

Sastāvs

    MPA - gaļas-peptona agars

    MPB - gaļas-peptona buljons

    PV - peptona ūdens

    asins agars

    JSA - dzeltenuma-sāls agars

    Svilpt mediji

Pēc pieraksta

Galvenā

izvēles

    sārmains agars

    Sārmains peptona ūdens

Diferenciāldiagnostika

  1. Ploskireva

Īpašs

    Vilsons-Blērs

    Kitta-Tarozzi

    Tioglikola buljons

    Piens pēc Tukajeva teiktā

Pēc konsekvences

    asins agars

    sārmains agars

pusšķidrs

    Pusšķidrs agars

Izcelsme

dabisks

Daļēji sintētisks

Sintētisks

  1. Simmonsons

7.2. tabula. Tīras šūnu kultūras izolācijas principi.

Mehāniskais princips

bioloģiskais princips

1. L. Pastēra frakcionēti atšķaidījumi

2. R. Koha plākšņu atšķaidījumi

3. Drigalska virszemes kultūras

4. Virsmas sitieni

Ņemt vērā:

a - elpošanas veids (Fortnera metode);

b - mobilitāte (Šukeviča metode);

c - skābes izturība;

d - sporu veidošanās;

e - temperatūras optimālais;

e - laboratorijas dzīvnieku selektīva jutība pret baktērijām

7.2.1. tabula. Tīras šūnu kultūras izolācijas posmi.

Skatuves

Raksturīgs

1 posma izpēte

Paņemiet patoloģisko materiālu. Tiek pētīts - izskats, konsistence, krāsa, smarža un citas pazīmes, tiek sagatavota uztriepe, nokrāsota un pārbaudīta mikroskopā.

2. posma izpēte

Uz blīvas barotnes virsmas mikroorganismi veido nepārtrauktas, blīvas augšanas vai izolētas kolonijas. Kolonija- tās ir ar neapbruņotu aci redzamas baktēriju uzkrāšanās uz barības barotnes virsmas vai biezumā. Parasti katra kolonija veidojas no vienas mikrobu šūnas pēcnācējiem (kloniem), tāpēc to sastāvs ir diezgan viendabīgs. Baktēriju augšanas pazīmes uz barības vielu barotnēm ir to kultūras īpašību izpausme.

3 posmu izpēte

Tiek pētīta mikroorganismu tīrkultūras augšanas būtība un veikta tās identificēšana.

7.3. tabula. Baktēriju identificēšana.

Vārds

Raksturīgs

Bioķīmiskā identifikācija

Patogēna veida noteikšana pēc tā bioķīmiskajām īpašībām

Seroloģiskā identifikācija

Lai noteiktu baktēriju sugu, bieži tiek pētīta to antigēnā struktūra, tas ir, tās tiek identificētas pēc antigēnām īpašībām.

Identifikācija pēc bioloģiskajām īpašībām

Dažreiz baktēriju identificēšana tiek veikta, inficējot laboratorijas dzīvniekus ar tīrkultūru un novērojot patogēnu izraisītās izmaiņas organismā.

Kultūras identifikācija

Patogēnu veidu definīcijas pēc to kultūras īpašībām

Morfoloģiskā identifikācija

Baktēriju veida noteikšana pēc to morfoloģiskajām pazīmēm

        Kurš no procesiem nav saistīts ar baktēriju fizioloģiju?

    pavairošana

        Kādas vielas veido 40-80% no baktēriju šūnas sausās masas?

    Ogļhidrāti

    Nukleīnskābes

        Kādas enzīmu klases sintezē mikroorganismi?

    oksidoreduktāzes

    Visas klases

    Transferāzes

        Fermenti, kuru koncentrācija šūnā strauji palielinās, reaģējot uz induktora substrāta parādīšanos vidē?

    Noskatāms

    konstitucionāls

    Represējams

    Multienzīmu kompleksi

        Patogenitātes enzīms, ko izdala Staphylococcus aureus?

    Neiraminidāze

    Hialuronidāze

    Lecitināze

    fibrinolizīns

        Kāda ir proteolītisko enzīmu funkcija?

    Olbaltumvielu sadalīšanās

    Tauku sadalīšana

    Ogļhidrātu sadalīšana

    Sārmu veidošanās

        Enterobaktēriju fermentācija?

    pienskābe

    Skudrskābe

    propionskābe

    Sviestviela

        Kādus minerālu savienojumus izmanto, lai saistītu tRNS ar ribosomām?

        Bioloģiskā oksidēšana ir...?

  1. pavairošana

  2. šūnu nāve

        Kuras vielas pašas sintezē visas šūnas oglekli saturošās sastāvdaļas no CO 2.

    Prototrofi

    Heterotrofi

    Autotrofi

    Saprofīti

        Uzturvielu barotnes atšķiras:

    Sastāvs

    Pēc konsekvences

    Pēc pieraksta

    Par visu iepriekš minēto

        Vairošanās fāze, kurai raksturīgs līdzsvars starp mirušo, jaunizveidoto un neaktīvo šūnu skaitu?

  2. Negatīvā paātrinājuma fāze

    Stacionārā fāze

        Paaudzes ilgums ir atkarīgs no?

    vecums

    Populācijas

    Viss iepriekš minētais

        Lai noteiktu baktēriju sugu piederību, bieži tiek pētīta to antigēnā struktūra, tas ir, tiek identificētas, kuras?

    bioloģiskā

    Morfoloģiskā

    Seroloģiski

    Bioķīmiskais

        Drigalska virsmas sēšanas metode tiek apzīmēta kā...?

    Tīrkultūras izolācijas mehāniskie principi

    Bioloģiskie principi tīrkultūras izolēšanai

Bibliogrāfija

1. Borisovs L. B. Medicīniskā mikrobioloģija, virusoloģija, imunoloģija: medus mācību grāmata. universitātes. - M .: LLC "Medicīnas informācijas aģentūra", 2005.

2. Pozdejevs O. K. Medicīniskā mikrobioloģija: medus mācību grāmata. universitātes. – M.: GEOTAR-MED, 2005. gads.

3. Korotyaev A. I., Babichev S. A. Medicīniskā mikrobioloģija, imunoloģija un virusoloģija / mācību grāmata medus. universitātes. - Sanktpēterburga: SpecLit, 2000.

4. Vorobjovs A. A., Bikovs A. S., Paškovs E. P., Rybakova A. M. Mikrobioloģija: mācību grāmata. – M.: Medicīna, 2003.

5. Medicīniskā mikrobioloģija, virusoloģija un imunoloģija: mācību grāmata / red. V. V. Zvereva, M. N. Boičenko. – M.: GEOTar-Media, 2014.

6. Praktisko vingrinājumu rokasgrāmata medicīnas mikrobioloģijā, virusoloģijā un imunoloģijā / red. V. V. Tets. – M.: Medicīna, 2002.

Ievads 6

Baktēriju sastāvs to fizioloģijas ziņā. 7

Metabolisms 14

Uzturs (barības vielu transportēšana) 25

Elpa 31

Reprodukcija 34

Mikrobu kopienas 37

PIELIKUMI 49

Atsauces 105

Bioķīmiskās īpašības pārsvarā ģints tipisks Salmonella. Atšķirīgās pazīmes ir: gāzu neveidošanās S. Typhi fermentācijas laikā, S. Paratyphi A nespēja ražot sērūdeņradi un dekarboksilēt lizīnu.

Epidemioloģija.Vēdertīfs un paratīfs ir antroponozes, t.i. izraisīt slimības tikai cilvēkiem. Infekcijas avots ir slims vai baktēriju nesējs, kas patogēnu izdala ārējā vidē ar izkārnījumiem, urīnu, siekalām. Šo infekciju izraisītāji, tāpat kā citas salmonellas, ir stabili ārējā vidē, saglabājas augsnē un ūdenī. S. Typhi var kļūt nekultivējams. Pārtikas produkti (piens, skābais krējums, biezpiens, maltā gaļa, želeja) ir labvēlīga vide to atražošanai. Patogēna pārnešana notiek ar ūdeni, kam šobrīd ir nozīmīga loma, kā arī pa pārtikas un kontaktu sadzīves ceļiem. Infekciozā deva ir aptuveni 1000 šūnu. Cilvēku dabiskā uzņēmība pret šīm infekcijām ir augsta.

Patoģenēze un klīniskā aina. Nokļūstot tievajās zarnās, vēdertīfa un paratīfa izraisītāji iekļūst gļotādā laikā.

efektorolbaltumvielas TTSS-1, veidojot primāro infekcijas fokusu Peijera plāksteros. Jāņem vērā, ka osmotiskais spiediens submukozā ir zemāks nekā zarnu lūmenā. Tas veicina intensīvu Vi-antigēna sintēzi, kas palielina patogēna antifagocītisko aktivitāti un nomāc pro-iekaisuma audu mediatoru izdalīšanos no submucosa šūnām. Tā sekas ir iekaisuma caurejas trūkums infekcijas sākumposmā un intensīva mikrobu savairošanās makrofāgos, izraisot Peijera plankumu iekaisumu un limfadenīta attīstību, kā rezultātā tiek pārkāpta barjerfunkcija. apzarņa limfmezgli un salmonellas iekļūšana asinīs, kā rezultātā attīstās bakterēmija. Tas sakrīt ar inkubācijas perioda beigām, kas ilgst 10-14 dienas. Bakterēmijas laikā, kas pavada visu drudža periodu, vēdertīfa un paratīfa izraisītāji ar asins plūsmu tiek iznēsāti pa visu ķermeni, nogulsnējot parenhīmas orgānu retikuloendoteliālajos elementos: aknās, liesā, plaušās, kā arī kaulu smadzenēs, kur tie vairojas makrofāgos. No aknu Kupfera šūnām salmonellas caur žultsvadiem, kurās tās izkliedējas, nonāk žultspūslī, kur arī vairojas. Uzkrājoties žultspūslī, salmonellas izraisa iekaisumu un tievās zarnas atkārtotu inficēšanos ar žults plūsmu. Salmonellas atkārtota ievadīšana Peijera plāksteros izraisa hipererģiska iekaisuma attīstību tajos saskaņā ar Artusa fenomenu, to nekrozi un čūlu veidošanos, kas var izraisīt zarnu asiņošanu un zarnu sieniņu perforāciju. Tīfa un paratīfa patogēnu spēja noturēties un vairoties fagocītiskajās šūnās ar pēdējo funkcionālo nepietiekamību noved pie bakterionēra veidošanās. Salmonellas var arī ilgstoši saglabāties žultspūslī, ilgstoši izdalīties ar izkārnījumiem un piesārņot vidi. Līdz 2. slimības nedēļas beigām patogēns sāk izdalīties no organisma ar urīnu, sviedriem un mātes pienu. Caureja sākas slimības 2. nedēļas beigās vai 3. nedēļas sākumā, no tā brīža patogēni tiek sēti no izkārnījumiem.

Vai jums ir jautājumi?

Ziņot par drukas kļūdu

Teksts, kas jānosūta mūsu redaktoriem:

Sūtīt