Введение понятие о микробах. Методы исследования в микробиологии
Объектом изучения микробиологии являютсямикроорганизмы - мельчайшие невидимые не вооруженным глазом одноклеточные и многоклеточные существа, которые по многообразию не уступают представителям животного или растительного царства.
Особенности микробов:
- малые размеры (обычно их измеряют в микрометрах - 10"6 м, мкм и нанометрах 10"9 - нм);
-слабая морфологическая дифференцировка (относительно простое строение);
-быстрый рост и размножение (в благоприятных условиях одна особь за сутки может дать потомство в сотни миллионов особей);
- высокая активность обменных процессов (быстрый синтез и разложение веществ, получение энергии);
-повсеместное распространение (связано с выраженной способностью к адаптации).
Микробиология является комплексом наук.
В зависимости от объекта исследования различают:
бактериологию, вирусологию, микологию (объект - грибы),протозоологию (объект - простейшие).
По целям изучения микробиология делится на:
общую,медицинскую, санитарную, ветеринарную, промышленную,
космическую и др.
Задачи медицинской микробиологии:
1. Изучение биологии патогенных (болезнетворных) и нормальных для человека микробов.
2. Изучение роли микробов в возникновении, развитии инфекционных (заразных) болезней и формировании иммунного ответа макроорганизма ("хозяина").
3. Разработка методов микробиологической диагностики, специфического лечения и профилактики инфекционных болезней человека.
Классификация микроорганизмов
Микробы, как наиболее древняя форма жизни, в системе организмов представлены довольно широко. Они входят (наряду с другими организмами) в домен эукариотов, полностью составляют домен прокариотов и царство вирусов.
Прокариоты - это, как правило, одноклеточные организмы, бактерии, отличающиеся слабой морфологическойдифференцировкой (доядерные); для них характерно:
- отсутствие окруженногр мембраной ядра (носителем наследственности является нуклеоид замкнутая в кольцо нить ДНК, единственная "бактериальная хромосома");
- отсутствие органелл (митохондрий, хлоропластов, комплекса Гольджи и др.);
- размножение бинарным делением;
- особое строение и состав клеточной стенки, малые размерырибосом, своеобразные ферменты белкового синтеза.
Прокариоты разделены на 35 групп: спирохеты, несколько группсобственно бактерий (например, "грамположительные кокки","спорообразующие грамположительные палочки и кокки","грамотрицательные аэробные палочки и кокки" и др.), а такжериккетсии и хламидии, микобактерии, микоплазмы. В основеделения прокариот на группы лежат: форма и строение клетки,отношение к окраске методом Грама, тип метаболизма и другиепризнаки. Внутри группы выделены более мелкие таксоны:порядок, семейство, род, вид (основной таксон). Название видамикроба состоит из названия рода и вида. Например, один извозбудителей дизентерии носит название- Shigella zonnei.
Эукариоты Микроскопические - это относительно более высокоорганизованные одноклеточные и многоклеточные организмы,имеющие сходство с клетками животных (простейшие) ирастений (грибы).
Для эукариот характерны:
- наличие истинного ядра, в котором находится набор линейных хромосом, распределяющихся в ходе митоза в дочерние клетки;
- различные органеллы (митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматический ретикулюм и др.);
- рибосомы большего размера, чем у прокариот;
-способность к эндоцитозу (захвату частиц и растворенных веществ).
Вирусы - это мельчайшие неклеточные организмы, которые можно противопоставить всем другим существам. Основные свойства вирусов:
отсутствие клеточного строения;
- отсутствие собственных метаболических систем (у вирусных частиц - вирионов нет обмена с внешней средой);
- облигатный внутриклеточный паразитизм;
- разобщенный способ размножения;
- наследственный материал (геном) представлен одним типом нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).
Методы исследования в микробиологии Различают следующие основные методы: микроскопический, микробиологический,' экспериментальный, иммунологический, молекулярно-генетический.
1. Микроскопический- изучение морфологии микробов в окрашенном и неокрашенном (нативном) состоянии с помощью различных типов микроскопов. Метод позволяет определить форму, размеры, расположение, структурны элементы и отношение к окраске микробов. Иногда по характерным морфологическим особенностям можно определить вид микроба (грибов, простейших, некоторых бактерий).
2. Микробиологический - (бактериологический, культурный) -посев материала на питательные среды для выделения чистой культуры и определения ее вида (идентификации). Культурой в микробиологии называют совокупность микроорганизмов. Чистая культура - скопление микробов одного вида, выращенных на питательной среде. Штамм - чистая культура, выделенная из конкретного источника в определенное время, (например, штамм №8 Shigella flexneri, выделенный от больного К. 20 сентября). Клон - генетически однородная чистая культура, полученная в результате бесполого размножения одной клетки (используется при изучении микробных популяций, в генетических экспериментах).
3. Экспериментальный(биологический) - заражение микробами лабораторных животных. Метод позволяет:
- выделить чистую культуру микробов, плохо растущих на питательных средах;
- изучить болезнетворные свойства микроба;
- получать иммунобиологические препараты для специфической профилактики, диагностики и лечения.
4. Иммунологический (в диагностике инфекций) - изучение ответных специфических реакций макроорганизма на контакт с микробами. В ответ на поступление микробных частиц (антигенов, АГ) иммунная система организма вырабатывает специфические белковые молекулы антитела (AT), способные вступать с данным антигеном в специфическоевзаимодействие с образование комплекса АГ+АТ. Метод основан на выявлении таких комплексов. Выделяют 2 разновидности метода: серологический метод и аллергический метод. Серологический метод основан на выявлении AT в крови или других жидкостях с помощью известных микробных АГ (диагностикумов). Аллергический метод основан на выявлении повышенной чувствительности (аллергии) к повторному поступлению в организм микробного аллергена (АГ). Наличие иммунного ответа свидетельствует о предшествующей встрече с ним микробом: возможно, человек переболел соответствующей инфекцией раньше, был вакцинирован или болен в настоящее время.
Чисто по образованию комплекса АГ+АТ с известными AT определяют вид чистой культуры неизвестного микроба, полученной в ходе исследования микробиологическим методом (идентификация по антигенной структуре).
5. Молекулярно-генетический метод- использование моноклональных антител, и современных методов диагностики основанных на обнаружении нуклеиновой кислоты возбудителя (ДНК или РНК), рецепторов клеток и т.д.
МОРФОЛОГИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ МИКРОБОВ МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ. МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ.