Отглеждат се повечето патогенни микроорганизми

МЕТОДИ НА КУЛТИВИРАНЕ НА МИКРОРГАНИЗМИТЕ. ИЗСЛЕДВАНЕ НА КУЛТУРНИ И БИОХИМИЧНИ

ИМОТИ

Култивирането, тоест отглеждането на микроорганизми в лаборатория, се използва за изследване на техните свойства и за получаване на биомаса. Бактерии, гъби, актиномицети, спирохети и някои протозои се култивират върху хранителни среди. Хламидии, рикетсии, вируси и някои протозои могат да се възпроизвеждат само в тялото на животно или в живи клетки.

Културните свойства на този вид микроорганизми са: 1) необходимите условия за размножаване и 2) естеството на растежа върху хранителни среди. Културните свойства са една от характеристиките, които се вземат предвид при идентифициране (определяне на вида) на микроорганизмите.

Културни медии

Културните медии трябва да отговарят на определени изисквания. Те трябва да съдържат всички хранителни вещества, необходими за възпроизводството на този вид микроби. Някои патогенни микроорганизми растат върху обикновени хранителни среди, докато други се нуждаят от добавяне на кръв, кръвен серум и витамини за тяхното размножаване.

В хранителните среди трябва да се създадат определени условия чрез добавяне на натриев хлорид или буферни разтвори. За повечето бактерии е благоприятна хранителна среда, съдържаща 0,5% натриев хлорид. Реакцията на хранителната среда, благоприятна за повечето патогенни бактерии, е слабо алкална, което съответства на рН = 7,2-7,4. Vibrio cholerae расте при рН = 7,8-8,5, гъбите-при рН = 5-5,5. Културната среда трябва да бъде влажна, тоест да съдържа достатъчно количество вода, да е възможно най -прозрачна и стерилна, тоест преди сеитба да не съдържа микроби.

По отношение на състава и произхода хранителните среди са естествени, изкуствени и синтетични. Средствата за естествена култура са естествени продукти като картофи и други зеленчуци. Изкуствените хранителни среди се приготвят по специфична рецепта от продукти с добавяне на органични и неорганични съединения. Синтетичните среди съдържат определени химични съединения в известни концентрации.

По консистенция хранителните среди са течни, полутечни, плътни. Агар-агар-полизахарид, изолиран от водорасли, обикновено се използва като уплътнител. Агар-агарът не се използва от микроорганизми като хранително вещество; той образува гел във вода, който се топи при 100 ° C и се втвърдява при 45 ° C.

За да се получи гъста хранителна среда, се добавя агар-агар в концентрация 1,5-2%, за полутечност-0,5%.

Според предназначението си хранителните среди могат да бъдат разделени на обикновени (прости), специални, избираеми, диференциална диагностика.

Конвенционалните (прости) хранителни среди се използват за култивиране на повечето микроорганизми, това е бульон от мезопатамия (MPB), мезопатамиен агар (MPA).

Специални хранителни среди се използват за отглеждане на микроорганизми, които не растат върху обикновени среди. Например кръвен агар и захарен бульон за стрептококи, серумен агар за менингокок и гонокок.

Избирателните културни среди се използват за изолиране на един вид от смес от различни бактерии. Този вид бактерии растат в тази среда по -бързо и по -добре от други, изпреварвайки ги в своя растеж; растежът на други бактерии се забавя на тази среда. Например, коагулиран серум за дифтериен бацил, алкална пептонова вода за холера вибрион, жлъчен бульон за тифен бацил, физиологичен разтвор за стафилокок.

Диференциално диагностичните културни среди се използват за разграничаване на някои видове бактерии от други по тяхната ензимна активност (вж. Съответния раздел).

Култивиране и изолиране на чисти култури от аеробни бактерии

За отглеждането на микроорганизми са необходими определени условия: температура, аеробни или анаеробни условия.

Температурата трябва да е оптимална за вида. Повечето патогенни бактерии процъфтяват при 37 ° С. За някои видове обаче е оптимална по -ниска температура, което се свързва с особеностите на тяхната екология. Така че за чумния бацил, чието естествено местообитание са гризачите по време на хибернация, оптималната температура е 28 ° C, както при лептоспирите, за бацила на ботулизма - 28 ° C -35 ° C.

В допълнение към оптималната температура, за отглеждането на микроорганизми, в зависимост от вида, е необходима аеробна или анаеробна среда.

За да се изследва морфологията, културните, биохимичните и други свойства на микробите, е необходимо да се получи чиста култура. Обикновено култура от микроби се нарича натрупването им върху хранителна среда под формата на мътност, растеж близо до дъното (стената) или филм върху повърхността на течна среда или колонии върху плътна среда. От една микробна клетка се образува единична колония. Чистата култура е култура от микроби от същия вид, получена от една колония. В лаборатории някои известни щамове микроби се използват за различни изследвания. Щамът е чиста култура от микроби, получени от определен източник, в определено време, с известни свойства. Обикновено микробните щамове се обозначават с определен номер. Например, щамът Staphylococcus aureus 209P се използва за определяне на активността на пеницилин.

Изолирането на чисти култури от аероби обикновено отнема три дни и се извършва по следната схема:

1 -ви ден - микроскопия на намазка от тестовия материал, оцветена (обикновено по Грам) - за предварително запознаване с микрофлората, което може да бъде полезно при избора на хранителна среда за инокулиране. След това инокулиране на материала върху повърхността на замразения хранителен агар за получаване на изолирани колонии. Пресяването може да се извърши по метода на Дригалски в три чаши Петри с хранителна среда. Капка материал се нанася върху първата чаша и се разпределя по цялата чаша с шпатула. След това със същата шпатула разпределете останалата култура върху нея върху втората чаша и по същия начин върху третата. Най -голям брой колонии ще растат на първата плоча, най -малко на третата. Изолирани колонии ще растат на една от плочите, в зависимост от това колко микробни клетки са в тестовия материал.

Същият резултат може да се постигне чрез пресяване на една чаша. За да направите това, разделете чашата на четири сектора. Изследваният материал се инокулира с бактериологичен контур с удари по първия сектор, след което след калциниране и охлаждане на контура инокулацията се разпределя от първия сектор към втория и по същия начин последователно в третия и четвъртия сектор. Изолирани колонии се образуват от отделни микробни клетки след ежедневно инкубиране в термостат.

2 -ри ден - проучване на колониите, отглеждани върху чинии, описание на тях. Колониите могат да бъдат прозрачни, полупрозрачни или непрозрачни, имат различни размери, заоблени правилни или неправилни очертания, изпъкнали или плоски, гладка или грапава повърхност, гладки или вълнообразни, назъбени ръбове. Те могат да бъдат безцветни или бели, златисти, червени, жълти. Въз основа на изучаването на тези характеристики, отглежданите колонии са разделени на групи. След това от изследваната група се избира изолирана колония, подготвя се намазка за микроскопско изследване, за да се провери хомогенността на микробите в колонията. Същата колония се инокулира в епруветка с наклонен хранителен агар.

3 -ти ден - проверка на чистотата на културата, отглеждана върху наклона на агар чрез микроскопия с намазка. С хомогенността на изследваните бактерии, изолирането на чиста култура може да се счита за завършено.

За да се идентифицират изолираните бактерии, се изучават културни черти, тоест естеството на растежа върху течни и твърди хранителни среди. Например, стрептококи върху захарен бульон образуват дънна и париетална утайка, върху кръвен агар - малки, точни колонии; cholera vibrio образува филм върху повърхността на алкална пептонна вода и прозрачни колонии върху алкален агар; чумният бацил върху хранителния агар образува колонии под формата на "дантелени кърпички" с плътен център и тънки вълнообразни ръбове, а в течна хранителна среда - филм на повърхността, а след това нишки, простиращи се от него под формата на "сталактити" ".

Култивиране и изолиране на чисти култури от анаеробни бактерии

За отглеждането на анаероби е необходимо да се намали окислително-редукционният потенциал на средата, да се създаде анаеробиоза чрез отстраняване на кислорода чрез физични, химични или биологични методи.

Физическите методи включват:

1) механично отстраняване на въздуха с помощта на помпа от анаеростат, в който се поставят съдове с инокулации. В същото време можете да замените въздуха с безразличен газ: азот, водород, въглероден диоксид.

2) отглеждане в среда, съдържаща редуциращи вещества. Kitta-Tarozzi Wednesday е захарен бульон с парчета черен дроб или месо. Глюкозата и части от органи имат редуцираща способност. Средата се излива отгоре със слой вазелиново масло, за да блокира достъпа на кислород от въздуха.

3) Най -простият, но по -малко надежден метод е да расте дълбоко във висока колона захарен агар.

Химическите методи се състоят в това, че съдовете с реколти от анаероби се поставят в херметически затворен ексикатор, където се поставят химикали, например пирогалол и алкал, реакцията между които протича с абсорбцията на кислород.

Биологичният метод се основава на едновременното отглеждане на анаероби и аероби върху твърди хранителни среди в чаши Петри, херметически затворени след инокулация. Първо, кислородът се абсорбира от растящите аероби, а след това започва растежът на анаеробите.

Изолирането на чиста култура от анаероби започва с натрупване на анаеробни бактерии чрез инокулиране върху среда Kitta-Tarozzi. В бъдеще изолирани колонии се получават по един от двата начина:

1) материалът се инокулира чрез смесване с разтопен топъл захарен агар в стъклени епруветки. След като агарът се втвърди, в дълбочините му нарастват изолирани колонии, които се отстраняват чрез нарязване на тръбата и се субкултивират върху среда Кит-Тарози (метод на Weinberg);

2) инокулирането на материала се извършва върху плочи с хранителна среда и се инкубира в анаеростат. Изолирани колонии, отглеждани върху чиния, се субкултивират върху среда Kitt-Tarozzi (метод Zeissler).

Култивиране на други микроорганизми

Култивиране на микоплазми

Микоплазмите се култивират върху хранителни среди, допълнени със серум и въглехидрати. Тъй като на микоплазмите липсва клетъчна стена, те растат само в изотонична или хипертонична среда. На твърда хранителна среда в продължение на няколко дни се образуват много малки колонии, наподобяващи пържени яйца - с изпъкнал център и плоска полупрозрачна периферия. Микоплазмите могат да се отглеждат и в пилешки ембриони или клетъчна култура.

Отглеждане на рикетсии и хламидии

Рикетсиите и хламидиите са облигатни вътреклетъчни паразити. За тяхното отглеждане се използват клетъчни култури, пилешки ембриони и животински инфекции.

Отглеждане на гъби

За отглеждането на гъби се използват плътни и течни хранителни среди: най -често средата на Сабуро, както и среди, съдържащи бирена мъст. Гъбите растат по -бавно от бактериите, те образуват видим растеж в рамките на няколко дни. Температурата на отглеждане е по -ниска от тази на бактериите - 22-30 ° C.

Отглеждане на спирохети и протозои

Сред спирохетите е най -лесно да се отглежда лептоспира, за която водата, смесена със заешки кръвен серум, може да служи като хранителна среда.Борелиите и трепонемите се култивират при анаеробни условия върху по -сложни хранителни среди, съдържащи серум, парчета животинска тъкан.

Сред протозоите дизентерийната амеба, ламблията, трихомонадите, лейшманията, трипанозомата, балантидиите се култивират върху хранителни среди.Токсоплазмата се култивира в пилешки ембриони и тъканни култури. Методите за отглеждане на маларийни плазмодии са в процес на разработка.

Методи за изследване на ензимната активност (биохимични свойства)

В микробиологичната практика изследването на ензимната активност се използва за идентифициране на микроорганизми, тъй като всеки микробен вид има определен набор от ензими.

За да се определи протеолитичната активност, микробите се инокулират с инжекция в колона от желатин и след 3-5 дни инкубация при стайна температура се отбелязва характерът на втечняване на желатин: под формата на фуния, пирон, чорап или под формата на преобърната елха. Протеолитичната активност се определя и от образуването на продукти на разпадане на протеини: индол, сероводород, амоняк. За да ги определят, микроорганизмите се инокулират в бульон от месо-пептон, а индикаторните хартии се поставят между гърлото на епруветката и памучната запушалка, изключвайки контакта им със средата. Когато се образува индол, хартията, импрегнирана с наситен разтвор на оксалова киселина, става розова; в присъствието на сероводород хартията, импрегнирана с оловен ацетат, става черна; когато се образува амоняк, червената лакмусова хартия става синя.

За да се определят захаролитичните свойства на микробите, се използват диференциално -диагностични среди, като средата на Гис, средата на Олкеницки, средата на Ендо, средата на Левин, средата на Плоскирев.

Media Endo, Levin, Ploskirev в чаши на Петри се използват за диференциране на бактерии от чревната група по способността им да ферментират лактоза. Тези среди съдържат хранителен агар, лактоза и индикатор, който променя цвета си в кисела среда - индикатор за рН. Ако посеете бактерии, които ферментират лактоза, например Е. coli, в такава среда, в резултат на ферментацията на лактоза се образува киселина и индикаторът ще промени цвета си в кисела среда. Следователно колониите от ешерихия коли на такива среди ще бъдат оцветени според цвета на индикатора: върху средата на Ендо и Плоскирев - в червено, върху средата на Левин - в черно и синьо. Колонии от бактерии, които не ферментират лактоза, като салмонела и дизентерия, ще бъдат безцветни.

Гисовите среди (средно "разнообразни") се приготвят на базата на пептонова вода или полутечен месо-пептон агар. Съдържат всеки един въглехидратен или многоатомен алкохол и индикатор. Когато микробът расте върху средата на Гис, ферментирайки този субстрат с образуване на киселина и газ, средата ще промени цвета си, в полутечна среда ще се появят мехурчета и разкъсвания в дебелината на агара, в течна среда - газов мехур в стъклен поплавък. Когато субстратът ферментира само до киселина, настъпва само промяна в цвета на средата.

Използват се и комбинирани среди, съдържащи не един въглехидрат, а два или три, например среда на Олкеницки. Една епруветка от тази среда замества агаровата наклонена и гис средата с лактоза, глюкоза и захароза. След стерилизация в разтопено състояние, средата в епруветката се скосява, така че да се получат колона и скосена част. Сеитбата се извършва чрез ход върху скосената част и убождане в колона. Когато ферментира лактоза или захароза, цветът на цялата среда се променя; когато ферментира една глюкоза, се променя само цветът на колоната. Образуването на газ се показва от наличието на мехурчета в агаровата колона. Когато микробите отделят амоняк, цветът на средата не се променя. Образуването на сероводород се проявява чрез почерняване в таблицата с агар

За експресен метод за определяне на ензимната активност на бактериите се използват микротестови системи и система от индикаторни хартии (NIB)

Системата за микротест е контейнер, направен от прозрачен полистирол, състоящ се от няколко клетки. Клетките съдържат изсушени хранителни среди с въглехидрати и показатели за рН. Във всяка клетка се инокулира суспензия от култура от бактерии с определена плътност. в контролните клетки

индикатор

Индикаторни хартиени системи (NIB) за идентифициране на семейство ентеробактерии са дискове или ленти от хроматографска хартия, покрити със защитен филм и съдържащи специфичен субстрат и индикатор. Чрез промяна на цвета на индикатора За да се определи сероводорода, дискът е поставени върху повърхността на MPA, засети с инжекция, което дава възможност едновременно да се определи подвижността

Във всички епруветки се вземат предвид предварителният резултат на същия ден и крайният резултат на следващия ден.

Оксидазната активност се определя чрез смилане на културата върху индикаторна хартия.Резултатът се взема предвид след минута.

Микроорганизмите (с изключение на облигатните вътреклетъчни паразити - рикетсии, хламидии, вируси и протозои) обикновено се култивират върху изкуствени хранителни среди. В зависимост от хранителните нужди на един или друг вид хранителни среди трябва да съдържат подходящите изходни вещества, необходими за пластичния и енергийния метаболизъм.

Изолирането на микроорганизми от различни материали и производството на техните култури се използват широко в лабораторната практика за микробиологична диагностика на инфекциозни заболявания, в научноизследователска работа и в микробиологичното производство на ваксини, антибиотици и други биологично активни продукти от микробната жизнена дейност.

Условията за отглеждане също зависят от свойствата на съответните микроорганизми. Повечето патогенни микроби се отглеждат върху хранителни среди при 37 ° C в продължение на 12 дни. Някои от тях обаче изискват по -дълги периоди. Например бактериите на магарешка кашлица - за 2-3 дни, и микобактерията туберкулоза - за 3-4 седмици.

За да се стимулират процесите на растеж и размножаване на аеробни микроби, както и да се намали времето за тяхното култивиране, се използва методът на отглеждане под вода, който се състои в непрекъсната аерация и разбъркване на хранителната среда. Дълбокият метод намери широко приложение в биотехнологиите.

За отглеждането на анаероби се използват специални методи, чиято същност е да се отстрани въздухът или да се замени с инертни газове в запечатани термостати - анаеростати. Анаеробите се отглеждат върху хранителни среди, съдържащи редуциращи вещества (глюкоза, натриев формиат и др.), Които намаляват редокс потенциала.

В диагностичната практика от особено значение са чистите бактериални култури, които се изолират от тестовия материал, взет от пациент или обекти на околната среда. За тази цел се използват изкуствени хранителни среди, които се подразделят на основни, диференциално -диагностични и избираеми среди с най -разнообразен състав. Изборът на хранителна среда за изолиране на чиста култура е от съществено значение за бактериологичната диагностика.

В повечето случаи се използват твърди хранителни среди, предварително изсипани в чаши на Петри. Изпитваният материал се поставя върху повърхността на средата в контур и се стрива с шпатула, за да се получат изолирани колонии, отгледани от една клетка. Субкултурата на изолирана колония върху наклон на агар в епруветка води до чиста култура.

За идентификация, т.е. определяйки родовата и видовата принадлежност на избраната култура, най -често се изучават фенотипни признаци:

а) морфологията на бактериалните клетки в оцветени цитонамазки или природни препарати;

б) биохимични признаци на културата според способността й да ферментира въглехидрати (глюкоза, лактоза, захароза, малтоза, манитол и др.), да образуват индол, амоняк и сероводород, които са продукти на протеолитичната активност на бактериите.

За по-пълен анализ се използват газово-течна хроматография и други методи.

Наред с бактериологичните методи за идентифициране на чисти култури, широко се използват имунологични методи на изследване, които са насочени към изследване на антигенната структура на изолираната култура. За тази цел се използват серологични реакции: аглутинация, имунофлуоресцентно утаяване, свързване на комплемента, ензимен имуноанализ, методи за радиоимуноанализ и др.

1. Методи за изолиране на чиста култура

За да се изолира чиста култура от микроорганизми, е необходимо да се отделят многобройните бактерии, които се намират в материала, една от друга. Това може да се постигне с методи, които се основават на два принципа -механични ибиологичен дисоциация на бактерии.

Методи за изолиране на чисти култури, базирани на механичен принцип

Метод на серийно разреждане, предложен от Л. Пастьор, е един от първите, използван за механично отделяне на микроорганизми. Той се състои в извършване на серийни серийни разреждания на материал, който съдържа микроби в стерилнатечностхранителна среда. Тази техника е доста трудоемка и несъвършена в работата, тъй като не ви позволява да контролирате броя на микробните клетки, които влизат в епруветките по време на разрежданията.

Той няма този недостатъкМетод на Кох (метод за разреждане на плочи)). Р. Кох използва твърди хранителни среди на базата на желатин или агар-агар. Материалът с асоциации от различни видове бактерии се разрежда в няколко епруветки с разтопен и леко охладен желатин, чието съдържание по -късно се излива върху стерилни стъклени чинии. След желиране на средата, тя се култивира при оптимална температура. Изолирани колонии от микроорганизми, образувани в нейната дебелина, които могат лесно да бъдат прехвърлени в свежа хранителна среда, използвайки платинен контур, за да се получи чиста култура от бактерии.

Метод на Дригалские по -усъвършенстван метод, който се използва широко в ежедневната микробиологична практика. Първо, изпитваният материал се нанася върху повърхността на средата в чаша Петри с пипета или контур. С помощта на метална или стъклена шпатула я втрийте старателно в средата. Съдът се държи отворен по време на засяването и леко се завърта, за да се разпредели равномерно материала. Без да стерилизират шпатулата, те извършват заимствания материал в друга чаша Петри, ако е необходимо, в трета. Едва след това шпатулата се потапя в дезинфекционен разтвор или се пържи в пламъка на горелката. На повърхността на средата, в първата чиния, като правило наблюдаваме непрекъснат растеж на бактерии, във втората - плътен растеж, а в третата - растеж под формата на изолирани колонии.

Дригалски колонии

Метод на линейна култураднес най -често се използва в микробиологични лаборатории. Материалът, който съдържа микроорганизми, се събира с бактериологичен контур и се нанася върху повърхността на хранителната среда близо до ръба на съда. Отстранете излишния материал и го задръжте успоредно с крачки до ръба на чашата. След един ден инкубиране на инокулациите при оптимална температура, изолирани колонии от микроби растат по повърхността на съда.

Метод на удара

За да получите изолирани колонии, можете да използвате покрит тампон, който е бил използван за събиране на тестовия материал. Отворете малко съдчето на Петри с хранителната среда, добавете тампон там и втрийте материала в повърхността на съда с внимателни движения, като постепенно връщате тампона и съда.

По този начин значително предимство на методите за разтваряне на плочи по Кох, Дригалски и ивицата е, че те създават изолирани колонии от микроорганизми, които, когато се инокулират върху друга хранителна среда, се превръщат в чиста култура.

Биологични методи за изолиране на чисти култури

Биологичният принцип на разделяне на бактериите осигурява целенасочено търсене на методи, които отчитат многобройните характеристики на микробните клетки. Сред най -често срещаните методи са следните:

1. По вид дишане. Всички микроорганизми по вид дишане са разделени на две основни групи:аеробни (Corynebacterium diphtheriaeVibrio cholerae и т.н.) ианаеробни (Clostridium tetaniClostridium botulinumClostridium perfringens и т.н.)... Ако материалът, от който трябва да се изолират анаеробни патогени, е предварително загрят и след това култивиран при анаеробни условия, тези бактерии ще растат.

2. Поспорулация. Известно е, че някои микроби (бацили и клостридии) са способни за плодовитост. Между тяхClostridium tetaniClostridium botulinumClostridium perfringensBacillus subtilisBacillus cereus... Споровете са устойчиви на действието на фактори на околната среда. Следователно изпитваният материал може да бъде подложен на действието на термичен фактор и след това инокулативно да бъде прехвърлен в хранителната среда. След известно време върху тях ще растат точно тези бактерии, които са способни на плодовитост.

3. Устойчивост на микробите към киселини и основи. Някои микроби(Mycobacterium tuberculosisMycobacterium bovis) в резултат на особеностите на химическата им структура, те са устойчиви на действието на киселини. Ето защо материалът, който ги съдържа, например храчки при туберкулоза, се обработва предварително с равен обем от 10% разтвор на сярна киселина и след това се засява върху хранителни среди. Чуждата флора умира, а микобактериите, в резултат на тяхната устойчивост към киселини, растат.

Холера вибрион(Vibrio cholerae)напротив, това е халофилна бактерия, следователно, за да се създадат оптимални условия за растеж, тя се засява върху среди, които съдържат алкали (1% алкална пептонова вода). Вече след 4-6 часа на повърхността на средата се появяват характерни признаци на растеж под формата на деликатен синкав филм.

4. Подвижност на бактериите. Някои микроби(Proteus vulgaris) имат склонност към пълзене и са в състояние бързо да се разпространяват по повърхността на донякъде влажна среда. За да се изолират такива патогени, те се инокулират в капчица кондензна течност, която се образува при охлаждане на наклона на агара. След 16-18 години те се разпространяват по цялата повърхност на околната среда. Ако вземем материал от върха на агара, ще имаме чиста култура от патогени.

5. Чувствителността на микробите към действието на химикали, антибиотици и други антимикробни средства.В резултат на характеристиките на метаболизма на бактериите те могат да имат различна чувствителност към определени химични фактори. Известно е, че стафилококите, аеробните бацили, които образуват спори, са устойчиви на действието на 7,5-10% натриев хлорид. Ето защо за изолирането на тези патогени се използват избирателни хранителни среди (жълтъчно-солен агар, бекон-солен агар), които съдържат точно това вещество. Други бактерии практически не растат при тази концентрация на натриев хлорид.

6. Прилагане на някои антибиотици(нистатин) се използва за инхибиране на растежа на гъбички в материал, който е силно замърсен с тях. Обратно, добавянето на антибиотик пеницилин към средата насърчава растежа на бактериалната флора, ако трябва да се изолират гъбички. Добавянето на фуразолидон при определени концентрации към хранителната среда създава селективни условия за растежа на коринебактерии и микрококи.

7. Способността на микроорганизмите да проникват през непокътната кожа. Някои патогенни бактерии(Yersinia pestis) в резултат на наличието на голям брой ензими на агресия, те са в състояние да проникнат през непокътната кожа. За да направите това, космите по тялото на лабораторното животно се обръсват и тестовият материал се втрива в тази област, която съдържа патогена и голямо количество микрофлора на трети страни. След известно време животното се клане и микробите се освобождават от кръвта или вътрешните органи.

8. Чувствителност на лабораторни животни към инфекциозни агенти.Някои животни са силно чувствителни към различни микроорганизми.

Например, с всеки начин на приложениепневмококбелите мишки развиват генерализирана пневмококова инфекция. Подобна картина се наблюдава, когато морските свинчета са заразени с патогени на туберкулоза.(Mycobacterium tuberculosis).

В ежедневната практика бактериолозите използват такива понятия катощамичиста културамикроорганизми. Под щам се разбират микроби от един и същи вид, които са изолирани от различни източници или от един и същ източник, но по различно време. Чиста култура от бактерии са микроорганизми от същия вид, потомци на една микробна клетка, която е израснала върху (в) хранителна среда.

Изолация на чиста култура аеробни микроорганизми се състои от няколко етапа.

Първи ден(Етап 1 изследване) патологичният материал се взема в стерилен контейнер (епруветка, колба, бутилка). Изучава се - външен вид, консистенция, цвят, мирис и други признаци, приготвя се намазка, боядисва се и се изследва под микроскоп. В някои случаи (остра гонорея, чума) на този етап може да се направи предварителна диагноза, а освен това е възможно да се избере средата, върху която ще се инокулира материалът. След това провеждат бактериологичен контур (най -често използван), с помощта на шпатула - по метода на Дригалски, с тампон от памучна марля. Чашите се затварят, обръщат с главата надолу, подписват със специален молив и се поставят в термостат при оптимална температура (37 ° C) за 18-48 часа. Целта на този етап е да се получат изолирани колонии от микроорганизми.

Понякога обаче, за да се натрупа материалът, той се засява върху течни хранителни среди.

На втория ден(Етап 2 изследване) на повърхността на гъста хранителна среда микроорганизмите образуват непрекъснат, плътен растеж или изолирани колонии.Колонията - Това са натрупванията на бактерии, видими с просто око на повърхността или в дебелината на хранителната среда. По правило всяка колония се образува от потомците на една микробна клетка (клонинги), поради което съставът им е доста хомогенен. Характеристиките на растежа на бактериите върху хранителни среди са проява на техните културни свойства.

Плаките се изследват и изследват за изолирани колонии, израснали на повърхността на агара. Обърнете внимание на размера, формата, цвета, естеството на краищата и повърхността на колониите, тяхната консистенция и други характеристики. Ако е необходимо, изследвайте колониите под лупа, с ниско или голямо увеличение на микроскопа. Структурата на колониите се изследва в пропускаща светлина при ниско увеличение на микроскопа. Те могат да бъдат хиалинови, зърнести, нишковидни или влакнести, които се характеризират с наличието на преплетени нишки в дебелината на колониите.

Характеристиката на колониите е важна част от работата на бактериолог и лаборант, тъй като микроорганизмите от всеки вид имат свои специални колонии.

На третия ден(Етап 3 изследване) изучават естеството на растежа на чиста култура от микроорганизми и извършват нейното идентифициране.

Първо, те обръщат внимание на особеностите на растежа на микроорганизмите върху средата и правят намазка, оцветявайки я по метода на Грам, за да проверят културата за чистота. Ако под микроскоп се наблюдават бактерии от същия тип морфология, размер и тинкториални (способност за боядисване), се прави заключението, че културата е чиста. В някои случаи, вече на външен вид и характеристиките на техния растеж, е възможно да се направи заключение за вида на изолираните патогени. Определянето на вида бактерии по техните морфологични характеристики се нарича морфологична идентификация.Определянето на вида патогени по техните културни характеристики се нарича културна идентификация.

Тези проучвания обаче не са достатъчни, за да се направи окончателен извод за типа изолирани микроби. Затова те изучават биохимичните свойства на бактериите. Те са доста разнообразни.

1. Идентифициране на бактерии.

Определянето на вида на патогена по неговите биохимични свойства се нарича биохимична идентификация.

За да се установят видовете бактерии, често се изучава тяхната антигенна структура, тоест те се идентифицират по антигенни свойства. Всеки микроорганизъм съдържа различни антигенни вещества. По-специално, представителите на семейство ентеробактерии (Ешерихия, Салмонели, Шигела) съдържат мембранен О-антиген, флагелатен Н-антиген и капсулен К-антиген. Те са разнородни по своя химичен състав, поради което съществуват в много варианти. Те могат да бъдат определени с помощта на специфични аглутинови серуми. Това определение на вида бактерии се нарича серологична идентификация.

Понякога бактериите се идентифицират чрез заразяване на лабораторни животни с чиста култура и наблюдение на промените, които патогените причиняват в организма (туберкулоза, ботулизъм, тетанус, салмонелоза и др.). Този метод се нарича идентифициране по биологични свойства... Като обекти - най -често се използват морски свинчета, бели мишки и плъхове.

ПРИЛОЖЕНИЯ

(таблици и диаграми)

Физиология на бактериите

Схема 1. Физиология на бактериите.

храна

дъх

растеж

възпроизвеждане

отглеждане върху хранителни среди

Таблица 1. Обща таблица на бактериалната физиология.

№	Концепция	Характеристика
	Храна	Процесът на придобиване на енергия и вещества.
	Дъх	Набор от биохимични процеси, в резултат на които се освобождава енергията, необходима за жизнената дейност на микробните клетки.
	Растеж	Координирано възпроизвеждане на всички клетъчни компоненти и структури, което в крайна сметка води до увеличаване на клетъчната маса
	Възпроизвеждане	Увеличаване на броя на клетките в популацията
	Отглеждане върху хранителни среди.	В лабораторни условия микроорганизмите се отглеждат върху хранителни среди, които трябва да са стерилни, прозрачни, влажни, да съдържат определени хранителни вещества (протеини, въглехидрати, витамини, микроелементи и т.н.), да имат определен буфериращ капацитет, да имат подходящ рН, редокс потенциал.

Таблица 1.1 Химически състав и физиологични функции на елементите.

№	Композиционен елемент		Характеристики и роля в клетъчната физиология.
	Вода	Основният компонент на бактериалната клетка, представляващ около 80% от нейната маса. Той е в свободно или свързано състояние със структурните елементи на клетката. При спорове количеството вода се намалява до 18,20%. Водата е разтворител за много вещества и също играе механична роля за осигуряване на тургор. По време на плазмолизата - загубата на вода от клетката в хипертоничен разтвор - протоплазмата се отделя от клетъчната мембрана. Отстранявайки водата от клетката, изсушаването спира метаболитните процеси. Повечето микроорганизми понасят добре изсушаването. При липса на вода микроорганизмите не се размножават. Вакуумното сушене от замръзнало състояние (лиофилизация) спира възпроизвеждането и насърчава дългосрочното запазване на микробни проби.
	Протеин	40 - 80% сухо вещество. Те определят най -важните биологични свойства на бактериите и обикновено се състоят от комбинации от 20 аминокиселини. Бактериите включват диаминопимелова киселина (DAP), която липсва в човешки и животински клетки. Бактериите съдържат повече от 2000 различни протеини, открити в структурните компоненти и участващи в метаболитните процеси. Повечето протеини имат ензимна активност.Протеините на бактериалната клетка определят антигенността и имуногенността, вирулентността и видовете бактерии.
№	Композиционен елемент	Характеристики и роля в клетъчната физиология.
	Нуклеинова киселина	Те изпълняват функции, подобни на нуклеиновите киселини на еукариотните клетки: ДНК молекула под формата на хромозома е отговорна за наследствеността, рибонуклеиновите киселини (информационни или матрични, транспортни и рибозомни) участват в биосинтеза на протеини.
	Въглехидрати	Те са представени от прости вещества (моно- и дизахариди) и сложни съединения. Полизахаридите често се намират в капсули. Някои вътреклетъчни полизахариди (нишесте, гликоген и др.) Са резервни хранителни вещества.
	Липиди	Те са част от цитоплазмената мембрана и нейните производни, както и клетъчната стена на бактериите, например външната мембрана, където освен биомолекулярния слой на липидите има LPS. Липидите могат да играят ролята на резервни хранителни вещества в цитоплазмата. Бактериалните липиди са представени от фосфолипиди, мастни киселини и глицериди. Mycobacterium tuberculosis съдържа най -голямо количество липиди (до 40%).
	Минерали	Намерено в пепел след изгаряне на клетките. В големи количества се откриват фосфор, калий, натрий, сяра, желязо, калций, магнезий, както и микроелементи (цинк, мед, кобалт, барий, манган и др.) Те участват в регулирането на осмотичното налягане, рН на средата, редокс потенциал, активиращи ензими, са част от ензими, витамини и структурни компоненти на микробната клетка.

Таблица 1.2. Азотни основи.

№	Азотни основи	Характеристика	Забележка
	Пурин	Аденин, Гуанин	Нуклеотиден състав: дезоксирибоза, азотни основи - аденин, гуанин, цитозин, тимин, остатък Н3РО4. Допълване на азотни основи A = T, G = C. Двойна спирала. Способни за самоудвояване
	Пиримидин	Цитозин, Тимин или Урацил (за РНК вместо Тимин)

Таблица 1.2.1 Ензими

№	Знак	Характеристика
	Определение	Специфични и ефективни протеинови катализатори присъстват във всички живи клетки.
	Функции	Ензимите намаляват енергията на активиране, осигурявайки появата на такива химични реакции, които без тях биха могли да се осъществят само при висока температура, прекомерно налягане и при други нефизиологични условия, неприемливи за жива клетка.
		Ензимите увеличават скоростта на реакцията с около 10 порядъка, което намалява времето на полуразпад на всяка реакция от 300 години до една секунда.
		Ензимите "разпознават" субстрата по пространственото подреждане на молекулата му и разпределението на зарядите в него. Определена част от молекулата на ензимния протеин - нейният каталитичен център - е отговорна за свързването със субстрата. В този случай се образува междинен ензимно-субстратен комплекс, който след това се разлага с образуването на реакционен продукт и свободен ензим.
	Сортове	Регулаторните (алостерични) ензими възприемат различни метаболитни сигнали и в съответствие с тях променят каталитичната си активност.	Ефекторни ензими - ензими, които катализират определени реакции (за повече подробности вижте таблица 1.2.2.)
	Функционална дейност	Функционалната активност на ензимите и скоростта на ензимните реакции зависят от условията, в които се намира микроорганизмът, и преди всичко от температурата на средата и нейното рН. За много патогенни микроорганизми оптималната температура е 37 ° C и рН 7,2-7,4.

КЛАСОВЕ НА ЕНЗИМ:

• микроорганизмите синтезират различни ензими, принадлежащи към всичките шест известни класа.

Таблица 1.2.2. Класове ефекторни ензими

№	Ензимен клас	Катализира:
	Оксидоредуктаза	Прехвърляне на електрони
	Трансферази	Прехвърляне на различни химични групи
	Хидролази	Прехвърляне на функционални групи към водна молекула
	Лиази	Прикрепване на групи върху двойни връзки и обратни реакции
	Изомераза	Прехвърляне на групи в молекулата с образуване на изомерни форми
	Лигази	Образуване на C-C, C-S, C-O, C-N връзки поради реакции на кондензация, свързани с разлагането на аденозин трифосфат (АТФ)

Таблица 1.2.3. Видове ензими чрез образуване в бактериална клетка

№	Тип	Характеристика	Бележки (редактиране)
	Идуцируем (адаптивен) ензими "Индукция на субстрата"	Ензими, чиято концентрация в клетката се увеличава рязко в отговор на появата на субстрат -индуктор в средата. Те се синтезират от бактериална клетка само ако има субстрат на този ензим в средата
	Репресивни ензими	Синтезът на тези ензими се потиска в резултат на прекомерното натрупване на реакционния продукт, катализиран от този ензим.	Пример за ензимна репресия е синтезът на триптофан, който се образува от антранилова киселина с участието на антранилат синтетаза.
	Конститутивни ензими	Синтезирани ензими независимо от условията на околната среда	Ензими за гликолиза
	Мултиензимни комплекси	Вътреклетъчните ензими, комбинирани структурно и функционално	Ензими на дихателната верига, локализирани върху цитоплазмената мембрана.

Таблица 1.2.4. Специфични ензими

№	Ензими	Идентифициране на бактерии
	Супероксид дисмутаза и каталаза	Всички аероби или факултативни анаероби притежават супероксиддисмутаза и каталаза - ензими, които предпазват клетката от токсични продукти на кислородния метаболизъм. Почти всички облигатни анаероби не синтезират тези ензими. Само една група аеробни бактерии - млечнокиселите бактерии са каталазно -отрицателни.
	Пероксидаза	Млечнокиселите бактерии натрупват пероксидаза - ензим, който катализира окисляването на органични съединения под действието на Н2О2 (редуциран до вода).
	Аргинин дихидролаза	Диагностична характеристика, която отличава сапрофитните видове Pseudomonas от фитопатогенните.
	Уреаза	Сред петте основни групи от семейство Enterobacteriaceae, само две - Escherichiae и Erwiniae - не синтезират уреаза.

Таблица 1.2.5. Приложение на бактериални ензими в индустриалната микробиология.

№	Ензими	Приложение
	Амилаза, целулаза, протеаза, липаза	За подобряване на храносмилането се използват готови препарати от ензими, които улесняват съответно хидролизата на нишесте, целулоза, протеин и липиди.
	Инвертаза на дрожди	При производството на сладкиши за предотвратяване на кристализацията на захароза
	Пектиназа	Използва се за избистряне на плодови сокове
	Колагеназа на клостридий и стрептокиназа на стрептококи	Хидролизира протеините, подпомага заздравяването на рани и изгаряния
	Литични ензими на бактериите	Те се отделят в околната среда, действат върху клетъчните стени на патогенни микроорганизми и служат като ефективно средство в борбата с последните, дори ако имат множествена антибиотична резистентност
	Рибонуклеази, дезоксирибонуклеази, полимерази, ДНК лигази и други ензими, които специфично модифицират нуклеинови киселини	Използва се като инструментариум в биоорганичната химия, генното инженерство и генната терапия

Таблица 1.2.6. Класификация на ензимите по локализация.

№	Клас	Локализация	Функции
	Ендозими	В цитоплазмата В цитоплазмената мембрана В периплазматичното пространство	Те функционират само вътре в клетката. Те катализират реакциите на биосинтеза и енергийния метаболизъм.
	Екзозими	Пускат се в околната среда.	Те се освобождават от клетката в околната среда и катализират реакциите на хидролиза на сложни органични съединения до по -прости, които са на разположение за асимилация от микробната клетка. Те включват хидролитични ензими, които играят изключително важна роля в храненето на микроорганизмите.

Таблица 1.2.7.Ензими на патогенни микроби (ензими на агресия)

№	Ензими	Функция	Образуването на определени ензими в лаборатория
	Лецитовилаза = лецитиназа	Унищожава клетъчните мембрани	Инокулация на изпитвания материал върху хранителната среда на YSA Резултат: облачна зона около колониите на JSA.
	Хемолизин	Унищожава червените кръвни клетки	Засяване на изпитвания материал върху хранителна среда от кръвен агар. Резултат: пълна зона на хемолиза около колониите върху кръвен агар.
	Коагулазно-положителни култури	Предизвиква съсирване на кръвната плазма	Инокулация на тестовия материал върху стерилна цитратна кръвна плазма. Резултат: плазмено съсирване
	Коагулазо-отрицателни култури	Производство на манитол	Засяване на манитол върху хранителна среда при анаеробни условия. Резултат: Появата на цветни колонии (в цвета на индикатора)
№	Ензими	Функция	Образуването на определени ензими в лаборатория
	Хиалуронидаза	Хидролизира хиалуроновата киселина - основният компонент на съединителната тъкан	Засяване на изпитвания материал върху хранителна среда, съдържаща хиалуронова киселина. Резултат: не се образува съсирек в епруветките, съдържащи хиалуронидаза.
	Невраминидаза	Той разцепва сиаловата (невраминова) киселина от различни гликопротеини, гликолипиди, полизахариди, увеличавайки пропускливостта на различни тъкани.	Откриване: реакцията за определяне на антитела към невраминидаза (RINA) и други (имунодифузия, имуноензимни и радиоимунни методи).

Таблица 1.2.8. Класификация на ензимите по биохимични свойства.

№	Ензими	Функция	Откриване
	Сугаролитичен	Разграждане на захарите	Диференциално - диагностични среди като средата на Гис, средата на Олкеницки, околната среда на Ендо, околната среда на Левин, средата на Плоскирев.
	Протеолитичен	Разграждане на протеини	Микробите се инокулират с инжекция в колона от желатин и след 3-5 дни инкубация при стайна температура се забелязва характерът на втечняване на желатин. Протеолитичната активност се определя и от образуването на продукти на разпадане на протеини: индол, сероводород, амоняк. За да ги определите, микроорганизмите се инокулират в бульон от месо-пептон.
	Ензими на крайния продукт	Образуване на алкали Образуване на киселина Образуване на сероводород Образуване на амоняк и др.	За да се разграничат някои видове бактерии от други въз основа на тяхната ензимна активност, те се използватдиференциално -диагностични среди

Схема 1.2.8. Ензимен състав.

ЕНЗИМИЧЕН СЪСТАВ НА ВСЕКИ МИКРОРГАНИЗЪМ:

Определя се от неговия геном

Стабилен знак

Широко използван за идентифицирането им

Определяне на захаролитични, протеолитични и други свойства.

Таблица 1.3. Пигменти

№	Пигменти	Синтез на микроорганизми
	Мастноразтворими каротеноидни пигменти в червено, оранжево или жълто	Образувайте сарцини, микобактерии туберкулоза, някои актиномицети. Тези пигменти ги предпазват от UV лъчите.
	Черни или кафяви пигменти - меланини	Синтезиран от облигатни анаероби Bacteroides niger и други, неразтворими във вода и дори силни киселини
	Яркочервен пиролов пигмент - продигиозин	Образувано от някои серации
	Водоразтворим фенозинов пигмент - пиоцианин.	Произвежда се от бактерии Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa). В този случай хранителната среда с неутрално или алкално рН става синьо-зелена.

Таблица 1.4. Светещи и аромообразуващи микроорганизми

№	Феномен	Състояние и характеристика
	Glow (луминисценция)	Бактериите причиняват луминисценцията на тези субстрати, например люспи от риба, по -високи гъби, гниещи дървета, хранителни продукти, на повърхността на които те се размножават.Повечето от луминисцентните бактерии са халофилни видове, които могат да се размножават при повишени концентрации на сол. Те живеят в морета и океани и рядко в сладки водоеми. Всички луминисцентни бактерии са аеробни. Механизмът на луминисценция е свързан с освобождаването на енергия по време на биологичното окисляване на субстрата.
	Образуване на аромат	Някои микроорганизми произвеждат летливи ароматни вещества, като етилацетат и амилоцетен естер, които придават аромат на вино, бира, млечна киселина и други хранителни продукти и затова се използват в производството им.

Таблица 2.1.1 Метаболизъм

№	Концепция	Определение
	Метаболизъм	Биохимичните процеси в клетката са обединени с една дума - метаболизъм (гръцки metabole - трансформация). Този термин е еквивалентен на понятието "метаболизъм и енергия". Има два аспекта на метаболизма: анаболизъм и катаболизъм.
		Анаболизмът е съвкупност от биохимични реакции, които синтезират клетъчни компоненти, тоест онази страна на метаболизма, която се нарича конструктивен метаболизъм.	Катаболизмът е набор от реакции, които осигуряват на клетката енергията, необходима по -специално за реакциите на конструктивния метаболизъм. Следователно катаболизмът се определя и като енергиен метаболизъм на клетката.
	Амфиболизъм	Междинният метаболизъм, който превръща нискомолекулни фрагменти от хранителни вещества в редица органични киселини и естери на фосфор, се нарича

Схема 2.1.1. Метаболизъм

МЕТАБОЛИЗЪМ -

набор от два противоположни, но взаимодействащи процеса: катаболизъм и анаболизъм

с

Анаболизъм= асимилация = пластичен метаболизъм = конструктивен метаболизъм

Катаболизъм= дисимилация = енергиен метаболизъм = разпад = снабдяване на клетката с енергия

Синтез (на клетъчни компоненти)

Ензимни катаболни реакции, водещи до освобождаване на енергия, който се е натрупал в молекулите на АТФ.

Биосинтез на мономери:

аминокиселини нуклеотиди монозахариди на мастни киселини

Биосинтез на полимери:

протеини на нуклеинова киселина, липидни полизахариди

В резултат на ензимна анаболна реакция, енергията, отделена в процеса на катаболизъм, се изразходва за синтеза на макромолекули на органични съединения, от които след това се събират биополимери - компоненти на микробната клетка.

Енергията се изразходва за синтеза на клетъчните компоненти

Таблица 2.1.3. Метаболизъм и трансформация на клетъчната енергия.

№	Метаболизъм	Характеристика	Бележки (редактиране)
	Функция	Метаболизмът осигурява динамичен баланс, присъщ на живия организъм като система, в която синтезът и унищожаването, възпроизводството и смъртта са взаимно балансирани.	Метаболизмът е основният признак на живот
	Пластмасов обмен Синтез на протеини, мазнини, въглехидрати.	Това е набор от реакции на биологичен синтез.	От веществата, влизащи в клетката отвън, се образуват молекули, подобни на съединенията на клетката, тоест настъпва асимилация.
	Обмен на енергия гниене	Обратният процес на синтеза. Това е колекция от реакции на разцепване.	При разделяне на високомолекулни съединения се отделя енергия, която е необходима за реакцията на биосинтеза, тоест настъпва дисимилация. Когато глюкозата се разгражда, енергията се отделя на етапи с участието на редица ензими.

Таблица 2.1.2. Разлика в метаболизма за идентификация.

№	Параметри
	Способността да се използват различни вещества като източник на въглерод.
	Способността да се образуват специфични крайни продукти в резултат на разлагането на субстратите.
	Способността да се смесва рН на култивиращата среда с киселата или алкалната страна.Метаболизмът на повечето бактерии се осъществява чрез биохимични реакции на разлагане на органични (по-рядко неорганични) вещества и синтез на бактериални клетъчни компоненти от прости въглеродсъдържащи съединения.

Таблица 2.2 Анаболизъм (конструктивен метаболизъм)

№	Анаболна група за реакция	Синтезирано:
	Биосинтез на мономери	Аминокиселини, нуклеотиди, монозахариди, мастни киселини
	Биосинтез на полимери	Протеини, нуклеинови киселини, полизахариди и липиди

Схема 2.2.2. Биосинтез на аминокиселини в прокариоти.

Автор - Л.Б. Борисов, стр. 52 "Медицинска микробиология"

Схема 2.2.1. Биосинтез на въглехидрати в микроорганизми.

Автор - Л.Б. Борисов, стр. 51 "Медицинска микробиология"

Фигура 2.2.3. Биосинтеза на липиди

Таблица 2.2.4. Етапи на енергиен метаболизъм - катаболизъм.

№	Етапи	Характеристика	Забележка
	Подготвителен	Молекулите на дизахаридите и полизахаридите, протеините се разграждат на малки молекули - глюкоза, глицерин и мастни киселини, аминокиселини. Големи молекули нуклеинова киселина на нуклеотид.	На този етап се отделя малко количество енергия, която се разсейва под формата на топлина.
	Аноксичен или непълен или анаеробен или ферментирал или дисимилиран.	Веществата, образувани на този етап с участието на ензими, се разграждат допълнително. Например: глюкозата се разпада на две молекули на млечна киселина и две молекули АТФ.	АТФ и H3PO4 участват в реакциите на разцепване на глюкозата. По време на безкислородното разграждане на глюкозата 40% от енергията се съхранява в молекулата на АТФ под формата на химическа връзка, останалата част се разсейва под формата на топлина. Във всички случаи на разпадане на една молекула глюкоза се образуват две молекули АТФ.
	Етап на аеробно дишане или разграждане на кислород.	Когато кислородът е наличен за клетката, веществата, образувани по време на предишния етап, се окисляват (разграждат) до крайните продуктиCO и ЗО.	Общото уравнение на аеробното дишане:

Схема 2.2.4. Ферментация.

Ферментационен метаболизъм -характеризиращо се с образуване на АТФ чрез фосфорилиране на субстрати.

1. Първо (окисляване) = разцепване

2. Второ (възстановяване)

Включва превръщането на глюкозата в пировиновата киселина.

Включва възстановяване на водород за възстановяване на пирувинова киселина.

Пътища за образуване на пирувинова киселина от въглехидрати

Схема 2.2.5. Пировиновата киселина.

Гликолитичен път (път Ембен-Майерхоф-Парнас)

Пътят Ентър-Дудоров

Пентозен фосфатен път

Таблица 2.2.5. Ферментация.

№	Тип ферментация	Представители	Краен продукт	Бележки (редактиране)
	Млечна киселина	Стрептококи Бифидобактерия Лактобактерии	Образува млечна киселина от пируват	В някои случаи (хомоферментна ферментация) се образува само млечна киселина, в други също странични продукти.
	Мравчена киселина	Enterobacteriaceae	Мравчената киселина е един от крайните продукти. (заедно с нея - страна)	Някои ентеробактерии разграждат мравчената киселина до H2 и CO2 /
	Маслена киселина	Clostridium	Маслена киселина и странични продукти	Някои видове клостридии, заедно с маслена и други киселини, образуват бутанол, ацетон и др. (Тогава се нарича ацетон-бутилова ферментация).
	Пропионова киселина	Propionobacterium	Образува пропионова киселина от пируват	Много бактерии ферментират въглехидрати заедно с други храни, за да образуват етилов алкохол. Това обаче не е основен продукт.

Таблица 2.3.1. Система за синтез на протеини, йонообмен.

№	Име на предмета	Характеристика
	Рибозомни субединици 30S и 50S	В случай на бактериални 70S рибозоми, 50S субединицата съдържа 23S rRNA (~ 3000 нуклеотиди по дължина), а 30S субединицата съдържа 16S rRNA (~ 1500 нуклеотиди по дължина); голямата рибозомна субединица, в допълнение към „дългата“ рРНК, съдържа също една или две „къси“ рРНК (5S рРНК на бактериални рибозомни субединици 50S или 5S и 5.8S рРНК на големи рибозомни субединици на еукариоти). (За повече подробности вижте фиг. 2.3.1.)
	Messenger РНК (иРНК)	РНК, съдържаща информация за първичната структура (аминокиселинна последователност) на протеините
	Пълен набор от двадесет аминоацил-тРНК, за образуването на които са необходими съответните аминокиселини, аминоацил-тРНК синтетази, тРНК и АТФ	Това е аминокиселина, заредена с енергия и свързана с тРНК, готова за транспортиране до рибозомата и включена в синтезирания върху нея полипептид.
	Транспортна РНК (тРНК)	Рибонуклеинова киселина, чиято функция е да транспортира аминокиселини до мястото на синтеза на протеини.
	Фактори за иницииране на протеини	(в прокариоти-IF-1, IF-2, IF-3) Те получиха името си, защото участват в организирането на активен комплекс (708-комплекс) от 30S и 50S субединици, иРНК и инициатор аминоацил-тРНК (в прокариоти - формилметионил -тРНК), който "стартира" (инициира) работата на рибозомите - транслацията на тРНК.
	Фактори за удължаване на протеините	(при прокариоти-EF-Tu, EF-Ts, EF-G) Участват в удължаването (удължаването) на синтезираната полипептидна верига (пептидил). Факторите за освобождаване на протеини (RF) осигуряват кодон-специфично отделяне на полипептида от рибозомата и прекратяване на протеиновия синтез.
№	Име на предмета	Характеристика
	Фактори на терминиране на протеини	(при прокариоти-RF-1, RF-2, RF-3)
	Някои други протеинови фактори (асоциации, дисоциация на субединици, освобождаване и т.н.).	Факторите за транслация на протеини, необходими за функционирането на системата
	Гуанозин трифосфат (GTP)	За излъчване се изисква участието на GTF. Нуждата от протеиновата синтезираща система за GTP е много специфична: тя не може да бъде заменена от някой от другите трифосфати. Клетката изразходва повече енергия за биосинтеза на протеини, отколкото за синтеза на всеки друг биополимер. Образуването на всяка нова пептидна връзка изисква разцепването на четири високоенергийни връзки (АТФ и GTP): две, за да се зареди молекулата на тРНК с аминокиселина, и още две по време на удължаване-едната по време на свързването на aa-tRNA, а другата по време на транслокация.
	Неорганични катиони при определена концентрация.	За поддържане на рН на системата в рамките на физиологичните граници. Амониевите йони се използват от някои бактерии за синтезиране на аминокиселини, калиевите йони се използват за свързване на тРНК с рибозомите. Железните и магнезиевите йони играят ролята на кофактор в редица ензимни процеси

Фигура 2.3.1. Схематично представяне на структурите на прокариотни и еукариотни рибозоми.

Автор - Коротяев, стр. 68 "Медицинска микробиология"

Таблица 2.3.2. Характеристики на йонообмена в бактериите.

№	Особеност	Характеризира се с:
	Високо осмотично налягане	Поради значителната вътреклетъчна концентрация на калиеви йони в бактериите се поддържа високо осмотично налягане.
	Прием на желязо	За редица патогенни и опортюнистични бактерии (ешерихия, шигела и др.) Консумацията на желязо в тялото на гостоприемника е трудна поради неговата неразтворимост при неутрални и слабо алкални стойности на рН.	Сидерофори -специални вещества, които чрез свързване на желязо го правят разтворим и транспортируем.
	Асимилация	Бактериите активно усвояват аниони SO2 / и PO34 + от околната среда за синтеза на съединения, съдържащи тези елементи (съдържащи сяра аминокиселини, фосфолипиди и др.).
	Йона	За растежа и размножаването на бактериите са необходими минерални съединения - йони NH4 +, K +, Mg2 +и др. (За повече подробности вижте таблица 2.3.1.)

Таблица 2.3.3. Йонна обмяна

№	Име на минерални съединения	Функция
	NH4 + (амониеви йони)	Използва се от някои бактерии за синтезиране на аминокиселини
	K + (калиеви йони)	Използва се за свързване на t-РНК с рибозоми Поддържайте високо осмотично налягане
	Fe2 + (железни йони)	Играят ролята на кофактори в редица ензимни процеси Те са част от цитохроми и други хемопротеини
	Mg2 + (магнезиеви йони)
	SO42- (сулфатен анион)	Необходими за синтеза на съединения, съдържащи тези елементи (съдържащи сяра аминокиселини, фосфолипиди и др.)
	PO43- (фосфатен анион)

Схема 2.4.1. Енергиен метаболизъм.

За синтеза бактериите се нуждаят от ...

1. Хранителни вещества

1. Енергия

Таблица 2.4.1. Енергиен метаболизъм (биологично окисление).

№	Процес	Необходимо:
	Синтез на структурни компоненти на микробни клетки и поддържане на жизненоважни процеси	Адекватно количество енергия. Тази нужда се задоволява чрез биологично окисляване, в резултат на което се синтезират молекули АТФ.
	Енергия (ATP)	Железните бактерии получават енергия, отделена по време на директното им окисляване на желязо (Fe2 + до Fe3 +), което се използва за фиксиране на CO2, бактериите, метаболизиращи сярата, се снабдяват с енергия поради окисляването на съдържащите сяра съединения. Въпреки това, по -голямата част от прокариотите получават енергия чрез дехидрогениране. Енергията се получава и в процеса на дишане (за подробна таблица вижте съответния раздел).

Схема 2.4. Биологично окисление при прокариоти.

Разлагане на полимери в мономери

Етап I.

Протеин

Мазнини

Въглехидрати

глицерин и мастни киселини

аминокиселини

монозахариди

Разлагане при аноксични условия

Етап II

Образуване на междинни продукти

Окисляване при кислородни условия до крайни продукти

Етап III

CO2

H2O

Таблица 2.4.2. Енергиен метаболизъм.

№	Концепция	Характеристика
	Същността на енергийния метаболизъм	Осигуряване на енергията на клетките, необходима за проявлението на живота.
	ATF	Молекулата АТФ се синтезира в резултат на прехвърляне на електрон от неговия първичен донор към крайния акцептор.
	Дъх	Дишането е биологично окисляване (разграждане). В зависимост от това кой е крайният електронен акцептор, има дъх: Аеробно - по време на аеробно дишане молекулният кислород О2 служи като краен акцептор на електрони. Анаеробни-крайният акцептор на електрони са неорганични съединения: NO3-, SO3-, SO42-
	Мобилизираща енергия	Енергията се мобилизира в окислителни и редукционни реакции.
	Реакция на окисляване	Способността на веществото да дарява електрони (да се окислява)
	Реакция на възстановяване	Способността на веществото да прикрепя електрони.
	Редокс потенциал	Способността на дадено вещество да дарява (окислява) или да приема (възстановява) електрони. (количествен израз)

Схема 2.5. Синтез.

СИНТЕЗ

протеини

дебел

въглехидрати

Таблица 2.5.1. Синтез

№	Име	Характеристика
	Цитоплазма	Синтезът на изходните продукти протича в цитоплазмата.
	Цитоплазмена мембрана	Първоначалните продукти от цитоплазмата се пренасят към външната повърхност на цитоплазмената мембрана.
	Морфогенеза	На CPM започва морфогенезата, тоест образуването на клетъчни структури (капсули, клетъчни стени и др.) С участието на ензими.

Таблица 2.5.1. Синтез

№	Биосинтез	От какво	Бележки (редактиране)
Аз	Биосинтез на въглехидрати	Автотрофите синтезират глюкоза от CO2. Хетеротрофите синтезират глюкоза от въглеродсъдържащи съединения.	Цикъл на Калвин (виж диаграма 2.2.1.)
II	Биосинтез на аминокиселини	Повечето прокариоти са в състояние да синтезират всички аминокиселини от: Пируват α-кетоглутарат фуморат	Източникът на енергия е АТФ. Пируватът се образува в гликолитичния цикъл. Ауксотрофни микроорганизми - консумирани готови в тялото на гостоприемника.
III	Биосинтеза на липиди	Липидите се синтезират от по -прости съединения - метаболитни продукти на протеини и въглехидрати	Протеините, прехвърлящи ацетил, играят важна роля. Ауксотрофни микроорганизми - консумирайте готови в тялото на гостоприемника или от хранителни среди.

Таблица 2.5.2. Основните етапи на биосинтеза на протеини.

№	Етапи	Характеристика	Бележки (редактиране)
	Транскрипция	Процесът на синтез на РНК върху гени. Това е процесът на пренаписване на информация от ДНК - ген към иРНК - ген.	Извършва се с помощта на ДНК -зависима РНК -полимераза. Прехвърлянето на информация за структурата на протеина към рибозомите става с помощта на иРНК.
	Излъчване (предаване)	Процесът на биосинтеза на собствен протеин. Процесът на декодиране на генетичния код в иРНК и прилагането му под формата на полипептидна верига.	Тъй като всеки кодон съдържа три нуклеотида, един и същ генетичен текст може да бъде прочетен по три различни начина (започвайки от първия, втория и третия нуклеотид), тоест в три различни рамки за четене.

• Забележка към таблицата: Първичната структура на всеки протеин е последователността на аминокиселините в него.

Схема 2.5.2. Вериги за пренос на електрони от първичния донор на водород (електрони) до неговия краен акцептор O2.

Органична материя

(първичен донор на електрони)

NAD (- 0,32)

Флавопротеин (- 0,20)

Хинон (- 0, 07)

Цитохром (+0.01)

Цитохром С (+0.22)

Цитохром А (+0,34)

O2 (+0,81)

краен акцептор

Таблица 3.1. Класификация на организмите по видове храни.

№	Органогенен елемент	Видове храна	Характеристика
	Въглерод (C)	Автотрофи	Самите те синтезират всички въглеродсъдържащи компоненти на клетката от CO2.
		Хетеротрофи	Те не могат да задоволят нуждите си с CO2, те използват готови органични съединения.
		Сапрофити	Източник на храна са мъртви органични субстрати.
		Паразити	Източникът на храна са живи тъкани от животни и растения.
	Азот (N)	Прототрофи	Задоволяват техните нужди с атмосферен и минерален азот
		Ауксотрофи	Нуждаете се от готови органични азотни съединения.
	Водород (H)	Основният източник е H2O
	Кислород (O)

Таблица 3.1.2. Енергийна трансформация

№	Класификация	Име	Задължително:
	По източник на енергия	Фототрофи	слънчева светлина
		Хемотрофи	Редокс реакции
	От донор на електрони	Литотрофи	Неорганични съединения (H2, H2S, NH3, Fe и др.)
		Органотрофи	Органични съединения

Таблица 3.1.3. Методи за подаване на въглерод

№	Източник на енергия	Донор на електрони	Метод за подаване на въглерод
	Слънчева енергия	Неорганични съединения	Фотолитохетеротрофи
		Органични съединения	Фотоорганохетеротрофи
	Редокс реакции	Неорганични съединения	Хемолитохетеротрофи
		Органични съединения	Хемоорганохетеротрофи

Таблица 3.2. Захранващи механизми:

№	Механизъм	Условия	Концентрационен градиент	Разходи за енергия	Специфичност на субстрата
	Пасивна дифузия	Концентрацията на хранителни вещества в средата надвишава концентрацията в клетката.	Чрез концентрационен градиент	–	–
	Улеснена дифузия	Включват се протеини на пермеаза.	Чрез концентрационен градиент	–	+
	Активен транспорт	Включват се протеини на пермеаза.	Срещу градиента на концентрацията	+	+
3А	Транслокация на химични групи	По време на процеса на прехвърляне настъпва химическа модификация на хранителните вещества.	Срещу градиента на концентрацията	+	+

Таблица 3.3. Транспортиране на хранителни вещества от бактериалната клетка.

№	Име	Характеристика
	Реакция на фосфотрансфераза	Настъпва при фосфорилиране на прехвърлената молекула.
	Транслационна секреция	В този случай синтезираните молекули трябва да имат специална водеща аминокиселинна последователност, за да се прикрепят към мембраната и да образуват канал, по който протеиновите молекули могат да избягат в околната среда. По този начин токсините от тетанус, дифтерия и други молекули се освобождават от клетките на съответните бактерии.
	Мембранна пъпка	Образуваните в клетката молекули са заобиколени от мембранна везикула, която се отделя в околната среда.

Таблица 4. Растеж.

№	Концепция	Определение на понятието.
	Растеж	Необратимо увеличение на количеството жива материя, най -често поради клетъчното делене.Ако при многоклетъчните организми обикновено се наблюдава увеличение на телесните размери, то при многоклетъчните организмите броят на клетките се увеличава. Но дори и при бактериите трябва да се разграничи увеличаването на броя на клетките и увеличаването на клетъчната маса.
	Фактори, влияещи върху растежа на бактериите in vitro.	Културни медии: Синтетични, естествени, полусинтетични (по произход) Прост и сложен (по състав) Течен, плътен, полутечен (по консистенция) Кумулативна Избирателна, основна, диференциална диагностика (по предназначение) Mycobacterium leprae не е способен in vitro Растеж на хламидии (включително паразити) Температура (повишаване в диапазона): Мезофилни бактерии (20-40 ° C) Термофилни бактерии (50-60 ° C) Психрофилен (0-10 ° C)
	Оценка на растежа на бактериите	Количественото определяне на растежа обикновено се извършва в течни среди, където растящите бактерии образуват хомогенна суспензия. Увеличение на броя на клетките се установява чрез определяне на концентрацията на бактерии в 1 ml, или увеличаването на клетъчната маса се определя в тегловни единици на единица обем.

Фактори на растежа

Липиди

Аминокиселини

Витамини

Азотни основи

Таблица 4.1. Фактори на растежа

№		Фактори на растежа	Характеристика	Функция
	Аминокиселини		Левцин Тирозин Аргинин	Много микроорганизми, особено бактерии, се нуждаят от една или повече аминокиселини (една или повече), тъй като не могат да ги синтезират сами. Микроорганизмите от този вид се наричат ​​ауксотрофни за онези аминокиселини или други съединения, които те не могат да синтезират.
	Пуринови основи и техните производни		Нуклеотиди: Аденин Гуанин	Те са фактори на растежа на бактериите. Някои видове микоплазми се нуждаят от нуклеотиди. Необходим за изграждане на нуклеинови киселини.
	Пиримидинови основи и техните производни		Нуклеотиди Цитозин Тимин Урацил
№	Фактори на растежа		Характеристика	Функция
	Липиди		Неутрални липиди	Част от мембранните липиди
			Фосфолипиди
			Мастна киселина	Съставки са на фосфолипидите
			Гликолипиди	При микоплазмите те са част от цитоплазмената мембрана
			Стероли
	Витамини (главно група В)		Тиамин (В1)	Staphylococcus aureus, пневмокок, Brucella
			Никотинова киселина (В3)	Всички видове пръчковидни бактерии
			Фолиева киселина (В9)	Бифидобактерии и пропионова киселина
			Пантотенова киселина (B5)	Някои видове стрептококи, тетанусни бацили
			Биотин (В7)	Дрожди и азотфиксиращи бактерии Rhizobium
			Хеми - компоненти на цитохромите	Хемофилни бактерии, микобактерии туберкулоза

Таблица 5. Дишане.

№	Име	Характеристика
	Дъх	Биологично окисляване (ензимни реакции)
	База	Дишането се основава на редокс реакции, които водят до образуването на АТФ, универсален акумулатор на химическа енергия.
	Процеси	При дишане се извършват следните процеси: Окисляването е даряване на водород или електрони от донори. Редукцията е свързването на водород или електрони към акцептор.
	Аеробно дишане	Крайният акцептор на водород или електрони е молекулярният кислород.
	Анаеробно дишане	Акцепторът на водород или електрони е неорганично съединение-NO3-, SO42-, SO32-.
	Ферментация	Органичните съединения са акцептори на водород или електрони.

Таблица 5.1. Класификация на дишането.

№	Бактерии	Характеристика	Бележки (редактиране)
	Строги анаероби	Обменът на енергия се извършва без участието на свободен кислород. Синтезът на АТФ по време на консумацията на глюкоза при анаеробни условия (гликолиза) възниква поради фосфорилирането на субстрата. Кислородът за анаероби не служи като краен акцептор на електрони.Освен това молекулярният кислород има токсичен ефект върху тях.	строгите анаероби нямат ензима каталаза, следователно, натрупвайки се в присъствието на кислород, има бактерициден ефект върху тях; строгите анаероби нямат система за регулиране на редокс потенциала (редокс потенциал).
	Строги аероби	Те са в състояние да получават енергия само чрез дишане и следователно задължително се нуждаят от молекулен кислород. Организми, които получават енергия и образуват АТФ, използвайки само окислително фосфорилиране на субстрата, където само молекулен кислород може да действа като окислител. Растежът на повечето аеробни бактерии спира при концентрация на кислород 40-50% или повече.	Строгите аероби включват например представители на рода Pseudomonas
№	Бактерии	Характеристика	Бележки (редактиране)
	Факултативни анаероби	Расте в присъствието и отсъствието на молекулен кислород Аеробните организми най -често съдържат три цитохрома, факултативни анаероби - един или два, облигатните анаероби не съдържат цитохроми.	Факултативните анаероби включват ентеробактерии и много дрожди, които могат да преминат от дишане в присъствието на О2 към ферментация при липса на О2.
	Микроаерофили	Микроорганизъм, който изисква, за разлика от строгите анаероби, за своя растеж присъствието на кислород в атмосферата или хранителната среда, но в намалени концентрации в сравнение със съдържанието на кислород в обикновения въздух или в нормалните тъкани на тялото на гостоприемника (за разлика от аеробите , за чийто растеж нормалното съдържание на кислород в атмосферата или хранителната среда). Много микроаерофили също са капнофили, тоест изискват повишена концентрация на въглероден диоксид.	В лаборатория такива организми лесно се култивират в „буркан за свещи“. "Буркана за свещи" е контейнер, в който се вкарва горяща свещ, преди да се запечата с херметически затворен капак. Пламъкът на свещта ще гори, докато не изгасне поради липса на кислород, в резултат на което в кутията се образува атмосфера, наситена с въглероден диоксид с намалено съдържание на кислород.

Таблица 6. Характеристики на възпроизводството.

№	Име	Характеристика
	Възпроизвеждане	Терминът "размножаване" се отнася до увеличаване на броя на клетките в популация. Повечето прокариоти се размножават чрез напречно делене, някои чрез пъпкуване. Гъбите се размножават чрез спорулация.
	Къде отива	Когато микробната клетка се размножава, най-важните процеси протичат в ядрото (нуклеоид), което съдържа цялата генетична информация в двуверижна ДНК молекула.

Схема 6. Зависимост на продължителността на генериране от различни фактори.

Продължителност на генерацията

Вид бактерии

Възраст

Население

Температура

Съставът на хранителната среда

Таблица 6.1. Фази на размножаване на бактериите.

№	Фаза	Характеристика
Аз	Начална стационарна фаза	Продължава 1-2 часа. По време на тази фаза броят на бактериалните клетки не се увеличава.
II	Фаза на изоставане (фаза на забавено размножаване)	Характеризира се с началото на интензивен клетъчен растеж, но скоростта на клетъчното делене остава ниска.
III	Логаритмична фаза	Различава се в максималната скорост на клетъчно размножаване и увеличаване на броя на бактериалната популация експоненциално
IV	Отрицателна фаза на ускорение	Характеризира се с по -ниска активност на бактериалните клетки и удължаване на периода на генериране. Това се случва в резултат на изчерпване на хранителната среда, натрупване на метаболитни продукти в нея и недостиг на кислород.
V	Стационарна фаза	Характеризира се с баланс между броя на мъртвите, новообразуваните и спящите клетки.
VI	Фаза на обречеността	Това се случва с постоянна скорост и се заменя с UP-USH фази на намаляване на скоростта на клетъчна смърт.

Схема 7. Изисквания към културните среди.

Изисквания

Вискозитет

Влажност

Стерилитет

Хранителна стойност

Прозрачност

Изотоничност

рН на околната среда

Таблица 7. Възпроизвеждане на бактерии върху хранителни среди.

№	Хранителна среда	Характеристика
	Плътни хранителни среди	На плътни хранителни среди бактериите образуват колонии - клъстери от клетки.
		С - тип (гладка - гладка и лъскава) Кръгла, с гладък ръб, гладка, изпъкнала.	R - тип (груб - груб, неравен) Неправилна форма с назъбени ръбове, грапави, вдлъбнати.
	Течни хранителни среди	Долен растеж (утайка) Повърхностен растеж (филм) Дифузен растеж (равномерна мъгла)

Таблица 7.1. Класификация на културните медии.

№	Класификация	Изгледи	Примери за
	По състав	Прост	MPA - месопептонов агар BCH - бульон от месо -пептон PV - пептонова вода
		Комплекс	Кръвен агар YSA - жълтъчен солен агар Гис сряда
	С предварителна уговорка	Основното	MPA BCH
		Избирателен	JSA Алкален агар Алкална пептонова вода
		Диференциално - диагностичен	Ендо Левин Плоскирева Гиса Ръсел
		Специален	Уилсън-Блеър Кита-Тароци Тиогликолов бульон Мляко според Тукаев
	По последователност	Плътна	Кръвен агар Алкален агар
		Течност	BCH PV
		Полутечност	Полутечен агар
	По произход	Естествено	MPA BCH
		Полусинтетичен	Ендо Сабуро
		Синтетични	Kozzer Симсънсън

Таблица 7.2. Принципи на изолиране на чиста клетъчна култура.

Механичен принцип	Биологичен принцип
МЕТОДИ 1. Фракционни разреждания на L. Pasteur 2. Разреждания в чинии R. Koch 3. Повърхностни култури Drigalsky 4. Повърхностни удари	МЕТОДИ Обмисли: а - вид дишане (метод на Фортнер); б - мобилност (метод на Шукевич); с - киселинна устойчивост; d - спорулация; d - температурен оптимум; д - селективна чувствителност на лабораторни животни към бактерии

Таблица 7.2.1. Етапи на изолиране на чиста клетъчна култура.

№	сцена	Характеристика
	Етап 1 изследване	Извадете патологичния материал. Изучава се - външен вид, консистенция, цвят, мирис и други признаци, приготвя се намазка, боядисва се и се изследва под микроскоп.
	Етап 2 изследване	На повърхността на гъста хранителна среда микроорганизмите образуват непрекъснат, плътен растеж или изолирани колонии.Колонията - Това са натрупванията на бактерии, видими с просто око на повърхността или в дебелината на хранителната среда. По правило всяка колония се образува от потомците на една микробна клетка (клонинги), поради което съставът им е доста хомогенен. Характеристиките на растежа на бактериите върху хранителни среди са проява на техните културни свойства.
	Етап 3 изследване	Изследва се естеството на растежа на чиста култура от микроорганизми и се извършва неговата идентификация.

Таблица 7.3. Идентифициране на бактерии.

№	Име	Характеристика
	Биохимична идентификация	Определяне на вида на патогена по неговите биохимични свойства
	Серологична идентификация	За да се установят видовете бактерии, често се изучава тяхната антигенна структура, тоест те се идентифицират по антигенни свойства.
	Идентификация по биологични свойства	Понякога бактериите се идентифицират чрез заразяване на лабораторни животни с чиста култура и наблюдение на промените, които патогените причиняват в организма.
	Културна идентификация	Определяне на вида патогени по техните културни характеристики
	Морфологична идентификация	Определяне на вида бактерии по техните морфологични характеристики

Тестове за контрол на рейтинга

1. Кой от процесите не е свързан с физиологията на бактериите?

1. Растеж

2. Възпроизвеждане

3. Мутация

4. Храна

1. Какви вещества съставляват 40 - 80% от сухата маса на бактериална клетка?

1. Въглехидрати

2. Протеин

3. Мазнини

4. Нуклеинова киселина

1. Какви класове ензими се синтезират от микроорганизми?

1. Окси редуктаза

2. Всички класове

3. Трансферази

4. Лигази

1. Ензими, чиято концентрация в клетката рязко се увеличава в отговор на появата на субстрат -индуктор в средата?

1. Идуцируем

2. Конституционен

3. Репресивно

4. Мултиензимни комплекси

1. Ензим с патогенност, секретиран от Staphylococcus aureus?

1. Невраминидаза

2. Хиалуронидаза

3. Лецитиназа

4. Фибринолизин

1. Изпълняват ли протеолитични ензими функция?

1. Разграждане на протеини

2. Разграждане на мазнините

3. Разграждане на въглехидратите

4. Образуване на алкали

1. Ферментация на Enterobacteriaceae?

1. Млечна киселина

2. Мравчена киселина

3. Пропионова киселина

4. Маслена киселина

1. Какви минерални съединения се използват за свързване на t-РНК с рибозоми?

1. NH4

2. K +

3. Fe2 +

4. Mg2 +

1. Биологичното окисляване е ...?

1. Храна

2. Възпроизвеждане

3. Дъх

4. Клетъчна смърт

1. Какви вещества сами синтезират всички въглеродсъдържащи компоненти на клетката от CO2.

1. Прототрофи

2. Хетеротрофи

3. Автотрофи

4. Сапрофити

1. Културните медии се различават:

1. По състав

2. По последователност

3. С предварителна уговорка

4. Всички изброени

1. Репродуктивната фаза, която се характеризира с баланс между броя на мъртвите, новообразуваните и спящите клетки?

1. Фаза на изоставане

2. Фаза на регистрация

3. Отрицателна фаза на ускорение

4. Стационарна фаза

1. Продължителността на генерацията зависи от?

1. Видове

2. Възраст

3. Населения

4. Всички изброени

1. За да се установят видовете бактерии, често се изучава тяхната антигенна структура, тоест се извършва идентификация, коя?

1. Биологични

2. Морфологичен

3. Серологично

4. Биохимични

1. Методът за повърхностна сеитба на Дригалски се нарича ...?

1. Механични принципи на изолация на чистата култура

2. Биологични принципи за изолиране на чиста култура

Библиография

1. Борисов Л. Б. Медицинска микробиология, вирусология, имунология: учебник за мед. университети. - М.: LLC "Медицинска информационна агенция", 2005.

2. Поздеев О. К. Медицинска микробиология: учебник за мед. университети. - М.: ГЕОТАР-МЕД, 2005.

3. Коротяев А. И., Бабичев С. А. Медицинска микробиология, имунология и вирусология / учебник за мед. университети. - SPb.: SpetsLit, 2000.

4. Воробьев А. А., Биков А. С., Пашков Е. П., Рибакова А. М. Микробиология: учебник. - М.: Медицина, 2003.

5. Медицинска микробиология, вирусология и имунология: учебник / изд. В. В. Зверева, М. Н. Бойченко. - М.: GEOTar-Media, 2014.

6. Ръководство за практическо обучение по медицинска микробиология, вирусология и имунология / изд. В. В. Теза. - М.: Медицина, 2002.

Съдържание

Въведение 6

Съставът на бактериите от гледна точка на тяхната физиология. 7

Метаболизъм 14

Хранене (транспорт на хранителни вещества) 25

Височина 29

Дишане 31

Развъждане 34

Микробни общности 37

ПРИЛОЖЕНИЯ 49

Тестове 102

Позовавания 105

…………..

…………

Някои човешки заболявания са свързани с излагане на микроби по тялото. Когато възникнат такива заболявания, в човешкото тяло настъпват сложни промени, мобилизират се защитни функции, насочени към борба с уловените микроби.

Сред огромния брой микроорганизми има такива, които са способни да причиняват заболявания при хора, животни и растения. Те се наричат ​​патогенни или болестотворни. Специфичността е характерна за патогенните микроорганизми - всеки вид от тях е способен да причини само определено заболяване с всички негови характерни признаци. Повечето патогенни микроорганизми са микроби и паразити, тъй като те са в състояние да живеят от веществата на живия организъм.

Патогенните микроби произвеждат специални вещества - токсини, които отровят организма и причиняват болезнено състояние. Способността на микроорганизмите да причиняват заболяване се нарича патогенност. Тя може да се прояви в различна степен. Степента на патогенност се нарича вирулентност.Вирулентността на микробите може да се увеличи или намали както в естествени, така и в експериментални условия.

Под термина „инфекция»Разберете процеса на взаимодействие на микробите с човешкото тяло, в резултат на което възниква инфекциозно заболяване. Източници на инфекция са преди всичко болни хора и животни, които освобождават патогени във външната среда, както и хора, които са били болни и животни, в чието тяло патогенните микроби продължават да се задържат известно време (понякога много дълго) след възстановяване . Хората и животните, които освобождават патогенни микроби след възстановяване, се наричат ​​носители на бактерии или екскретори на бактерии. Хората, които не са болни, също могат да бъдат носители на бактерии. Патогенните микроби, изолирани от болния организъм, навлизат във въздуха, почвата, водата, околните предмети и храната, където те могат да останат жизнеспособни повече или по -дълго време, в зависимост от вида на микробите.

Патогенните микроби навлизат в човешкото тяло по различни начини: чрез директен контакт с болен човек, през въздуха с най -малките капчици слуз и слюнка, отделяни от пациента при кашляне или кихане (капкова инфекция). Микробите - причинителите на някои заболявания - се отделят от пациенти с изпражнения и урина. Такива микроби влизат в тялото на здрав човек чрез мръсни ръце, които не са били измити след използване на тоалетната. Замърсените ръце също разпространяват патогени върху храната. Причинителите на чревни инфекции също проникват в здраво тяло, когато се консумира замърсена вода.

Насекомите и гризачите често са носители на инфекциозни заболявания. Мухите могат да носят причинителите на коремен тиф и дизентерия, въшки - тиф, някои видове комари - малария и др. Мишките и плъховете са разпространители на причинители на чума, туларемия, антракс.

Проникването на патогенни микроби в човешкото тяло не винаги води до неговото заболяване. В началото и протичането на заболяването важна роля играят свойствата на проникналите в организма патогенни микроби, техният брой и активност, както и мястото на въвеждането им в организма и състоянието на самия организъм.

За размножаването на патогенни микроорганизми са необходими благоприятни условия и те се появяват, когато човешкото тяло е отслабено и защитната му способност е намалена (поради хипотермия, гладуване и др.). Податливостта към инфекции също зависи от възрастта (при деца и възрастни хора тя е по -висока, отколкото при възрастни).

От момента, в който патогенните микроби навлязат в човешкото тяло до появата на признаците на заболяването, обикновено преминава определен период от време - той се нарича латентен период на заболяването или инкубация. През това време има размножаване на патогенни микроби в организма и натрупване на вредни продукти от тяхната жизнена дейност. Продължителността на инкубационния период при различни заболявания не е еднаква. Тя варира от няколко дни (грип, тетанус, дизентерия) до няколко седмици (тиф, коремен тиф), а понякога достига няколко месеца (бяс) и дори години (проказа).

Ако откриете грешка, моля, изберете част от текста и натиснете Ctrl + Enter.

    Културни медии - субстрати, състоящи се от компоненти, които осигуряват необходимите условия за култивиране на микроорганизми или натрупване на техните отпадъчни продукти

.

    Културни медии се различават по предназначение, консистенция и състав. Според предназначението си те условно се разделят на две основни групи - диагностична и производствена среда. Диагностичните културни среди включват пет подгрупи: среда за отглеждане на широк спектър от микроорганизми; среда за изолиране на специфичен патоген; диференциални среди, позволяващи да се прави разлика между определени видове микроорганизми; носители за идентификация на микроорганизми и носители за съхранение, предназначени за обогатяване на определен вид микроорганизми. Производството включва П. с. използвани в промишленото производство на биологични лекарствени продукти (бактериални ваксини, анатоксини и др.) и техния контрол на качеството.Културните среди за производство на бактериални препарати, за разлика от диагностичните среди, не трябва да съдържат вредни за човека примеси и да имат отрицателен ефект върху производствения процес (без да се намесват, по -специално, в отстраняването на продукти от микробния метаболизъм, баластните органични и минерални вещества от приготвените препарати).

По консистенция се разграничават течни, плътни и полутечни среди. Твърдите и полутечни хранителни среди се приготвят от течни среди чрез добавяне на агар или (по-рядко) желатин към тях. Агарният агар е полизахарид, получен от определени сортове водорасли. Агарът обикновено се въвежда в П. с. в концентрация 1-2%(при производството на полутечни среди-0,2-0,4%), желатин-10-15%. При t ° 25-30 ° желатиновата среда се топи, поради което върху тях се отглеждат микроорганизми главно при стайна температура. Съсиреният кръвен серум, валцуваните яйца, картофите и средите, съдържащи 1,5% силикагел, също се използват като твърди среди.

По отношение на състава културните среди са разделени на прости и сложни. Прост П. с. осигуряват хранителните нужди на повечето патогенни микроорганизми (бульон от мезопатамия, мезопатамиен агар, бульон и агар на Хоттингер, хранителен желатин, пептонна вода и др.). Сложните среди включват специални среди за микроби, които не растат върху обикновени хранителни среди. Такива среди се приготвят чрез добавяне на кръв, серум, въглехидрати и други вещества, необходими за възпроизвеждането на определен микроорганизъм към обикновена среда. Комплекс П. с. са също диференциално -диагностични среди, например, Гис среда с въглехидрати и индикатор, използвани за определяне на вида на изследвания микроб по неговата ензимна активност. Някои сложни среди, така наречените селективни или избирателни, се използват за целенасочено изолиране на един или няколко вида микроорганизми чрез създаване на оптимални условия за техния растеж и инхибиране на растежа на придружаващата микрофлора. Например, бисмутов сулфитен агар е строго селективна среда за изолиране на салмонела, агарът и средата на Левин са слабо селективни среди за изолиране на ентеробактерии.

В зависимост от състава на изходните компоненти се разграничават също синтетични, полусинтетични и естествени среди. Синтетичните среди, чиито компоненти са точно известни и в малко по-малка степен полусинтетични, са удобни и се използват главно за изследване на физиологичните процеси на микроорганизмите. Използването на среди от този тип дава възможност да се определят минималните изисквания на отделните микроорганизми за хранителни вещества и на тази основа да се създадат хранителни среди, съдържащи само онези съединения, които са необходими за растежа на даден микроб. Предимството на синтетичните хранителни среди е тяхната стандартизация, но използването на тези среди е ограничено поради високата цена и сложността на състава на много от тях (те често съдържат до 40 или повече съставки). Освен това те са по -чувствителни към дисбаланси между някои от компонентите на П. , особено аминокиселини, и растежът на микроорганизми върху такива среди е по -лесно потиснат от прекомерна аерация или токсични катиони.

В микробиологичната практика те продължават да използват широко среди с естествен произход, чийто химичен състав не е добре известен. Основата на такива среди е направена от различни суровини от животински или растителен произход: месо и неговите заместители, риба, животинска кръв, казеин, мая, картофи, соя и т.н. голяма част от самите среди.

Наред с протеиновите основи, хранителните среди трябва да съдържат пепелни елементи (фосфор, сяра, калций, магнезий, желязо) и микроелементи (бор, молибден, кобалт, манган, цинк, никел, мед, хлор, натрий, силиций и др.). Тези вещества са необходими за много биосинтетични процеси в бактериите, но нуждата от тях при различни видове микроорганизми не е еднаква. Например, манган и желязо са необходими за патогени от E. coli и чума, а калий за млечнокисели бактерии. Манганът, калцият, магнезият, калият и желязото стимулират растежа на антраксния бацил, а магнезият, желязото и манганът стимулират растежа на бруцелата.

За отглеждането на много патогенни микроорганизми е необходимо наличието в средата на така наречените растежни фактори, представени предимно от водоразтворими витамини. Въпреки че бактериите не използват тези вещества като пластмаса или енергиен материал, те все пак са незаменими компоненти на хранителните среди, тъй като тяхното отсъствие инхибира образуването на много ензими. Някои органични киселини, пуринови и пиримидинови основи и аминокиселини също могат да бъдат фактори на растежа. Някои аминокиселини (L-цистин, D-пироглутаминова киселина и др.) Са в състояние да стимулират растежа на някои микроорганизми и, обратно, да инхибират растежа на други.

    Културни медии трябва да съдържа всички химични елементи, необходими за отглежданите микроорганизми в лесно усвоима форма и в оптимални количества. Източникът на въглерод в P. s. обикновено има отделни въглехидрати, соли на органични киселини, както и въглерод, който е част от азотсъдържащи съединения (протеини, пептони, аминокиселини и др.). Изискванията за азот са изпълнени, ако има естествен животински протеин в средата (кръв, серум, асцитна течност и др.), Пептони, аминокиселини, амониеви соли и други азотсъдържащи вещества (пуринови и пиримидинови основи, карбамид и др.) . IN хранителни среди правят минерални соли, необходими за микроорганизмите. Микроелементите, необходими на бактериите в незначителни количества, обикновено попадат в хранителните среди или с вода, която се използва за приготвяне на средата, или със суровините, които са част от хранителната среда. Факторите на растеж навлизат в околната среда с различни диализати, екстракти и автолизати под формата на аминокиселини, пептиди, пуринови и пиримидинови основи и витамини.

Съдържащите протеини суровини, използвани за приготвяне на хранителни среди, се хидролизират с помощта на различни ензими (пепсин, трипсин, панкреатин, папаин, гъбични протеази и др.) Или киселини (по-рядко алкали). Целта на хидролизата е да се разтвори и разгради протеина с образуването на азотни съединения, асимилирани от микробната клетка: пептони, полипептиди, аминокиселини, които са част от получените по този начин хидролизати. За да се задоволят хранителните нужди на всеки специфичен вид микроорганизми, се използват тези или онези хидролизати в зависимост от техния химичен състав или от състава на P. с. няколко хидролизати се въвеждат едновременно в използваните съотношения.

Проектиран П. с. по своя състав и физико -химични свойства, той трябва да отговаря на условията на естественото обитаване на микроорганизми. Разликите в техните хранителни нужди са толкова разнообразни, че изключват възможността за създаване на универсален П. с. Следователно съвременните принципи на дизайна на медиите се основават на цялостно проучване на хранителните нужди на микроорганизмите.

Необходимо е хранителните среди да съдържат не само хранителни вещества, необходими за микробите, но и да имат оптимална концентрация на водородни и хидроксилни йони. Повечето патогенни микроорганизми растат по-добре на хранителни среди с леко алкална реакция (рН 7,2-7,4).Изключение правят Vibrio cholerae, чийто оптимален растеж е в алкалната зона (рН 8,5-9,0), и причинителя на туберкулоза, който изисква леко кисела реакция (рН 6,2-6,8). За да се предотврати промяна на рН по време на култивирането на микроорганизми в П. с. добавете фосфатни буфери - смес от моно- и дизаместени калиеви фосфати, чиято концентрация в средата не трябва да надвишава 0,5%.

    Културни медии трябва да има достатъчно влага и да бъде изотоничен за микробната клетка, което осигурява нормалното протичане на най -важните физични и химични процеси в нея. За повечето микроорганизми оптималната среда е съответният 0,5% разтвор на натриев хлорид. Едно от съществените изисквания към културните среди е тяхната стерилност, която прави възможно отглеждането на чисти култури от микроби.

Важна роля в получаването на П. по страница. подходящото качество принадлежи към методите за техния контрол. За хранителните среди, използвани в производството, основният показател за качество е ефективността на средата (добив), т.е. способността да се натрупва максимално количество биомаса на микроорганизми с пълни свойства или продукти от тяхната биосинтеза (токсини и др.). При оценката на диагностичните хранителни среди водещият критерий е показателят за чувствителност - способността да се осигури растеж на микроорганизми в максималните разреждания на патогенната култура. В зависимост от предназначението на хранителните среди при оценката на тяхното качество се използват и други показатели - стабилността на основните свойства на отглежданите микроорганизми и скоростта на техния растеж, тежестта на диференциращите свойства и др.

При решаването на въпросите за качеството на хранителните среди важно значение се придава на тяхната стандартизация, което се улеснява от производството на среда под формата на сухи препарати. В СССР е установено промишлено производство на сухи среди за различни цели: прости, селективни, диференциално -диагностични и специални.

Библиография: Ю. А. Козлов Културни медии по медицинска микробиология, М., 1950, библиогр .; Лабораторни методи на изследване в клиниката, изд. В.В. Меншиков, с. 315, 343, М., 1987; Meinell J. и Meinell E. Experimental Microbiology, транс. от английски, стр. 46, М., 1967; Микробиологични методи за изследване на инфекциозни заболявания, изд. Г.Я. Синай и О.Г. Биргер, с. 64, М., 1949; Enterobacteriaceae, изд. В И. Покровски, стр. 258, М., 1985.

Внимание! Член „Културни медии„Предоставя се само за информационни цели и не трябва да се използва за самолечение