Izolarea microorganismelor din diverse materiale și obținerea culturilor lor este utilizată pe scară largă în practica de laborator pentru diagnosticarea microbiologică a bolilor infecțioase, în lucrările de cercetare și în producția microbiologică de vaccinuri, antibiotice și alte produse biologic active ale activității vitale microbiene.
Condițiile de cultivare depind, de asemenea, de proprietățile microorganismelor respective. Majoritatea microbilor patogeni sunt cultivate pe medii nutritive la o temperatură de 37 ° C timp de 12 zile. Cu toate acestea, unii dintre ei au nevoie de perioade mai lungi. De exemplu, bacteriile cu pertussis în 2-3 zile și micobacteriile tuberculozei în 3-4 săptămâni.
Pentru a stimula procesele de creștere și reproducere a microbilor aerobi, precum și pentru a reduce timpul de cultivare a acestora, se utilizează metoda cultivării profunde, care constă în aerarea continuă și amestecarea mediului nutritiv. Metoda profundă a găsit o aplicație largă în biotehnologie.
Pentru cultivarea anaerobelor se folosesc metode speciale, a căror esență este de a îndepărta aerul sau de a-l înlocui cu gaze inerte în termostate sigilate - anaerostate. Anaerobele sunt cultivate pe medii nutritive care conțin substanțe reducătoare (glucoză, formiat de sodiu etc.), care reduc potențialul redox.
În practica de diagnostic, culturile pure de bacterii care ies în evidență din materialul de testat prelevat de la un pacient sau obiecte de mediu au o importanță deosebită. În acest scop, utilizați substanțe nutritive artificiale, care sunt împărțite în elementele de bază, diagnostice diferențiale și elective ale unei compoziții foarte diverse. Alegerea mediului de cultură pentru izolarea culturii pure este esențială în diagnosticul bacteriologic.
În cele mai multe cazuri, se folosesc medii solide de nutrienți vărsate anterior în vasele Petri. Materialul de testare este legat pe suprafața mediului și măcinat cu o spatulă pentru a obține colonii izolate cultivate dintr-o singură celulă. Refacerea unei colonii izolate pe mediu de agar in vitro are ca rezultat o cultură pură.
Pentru identificare, adică determinând apartenența generică și la speciile culturii selectate, caracterele fenotipice sunt cel mai adesea studiate:
a) morfologia celulelor bacteriene din frotiuri pătate sau preparate native;
b) caracteristicile biochimice ale culturii prin capacitatea sa de a fermenta carbohidrații (glucoză, lactoză, zaharoză, maltoză, manitol etc.), formează indol, amoniac și hidrogen sulfurat, care sunt produsele activității proteolitice a bacteriilor.
Pentru o analiză mai completă, se utilizează cromatografia gaz-lichid și alte metode.
Alături de metodele bacteriologice, metodele de cercetare imunologică sunt utilizate pe scară largă pentru identificarea culturilor pure, care au ca scop studierea structurii antigenice a culturii selectate. În acest scop, sunt utilizate reacții serologice: aglutinarea, precipitarea imunofluorescenței, legarea complementului, imunosorbente legate de enzimă, metode radioimune etc.
Metode de izolare a culturii pure
Pentru a izola o cultură pură de microorganisme, este necesar să separe numeroasele bacterii care sunt în material, una de cealaltă. Acest lucru poate fi realizat folosind metode care se bazează pe două principii - mecanic și biologic disocierea bacteriilor.
Metode de izolare a culturilor pure pe baza principiului mecanic
Metoda de diluare în serie , propus de L. Pasteur, a fost unul dintre primii utilizați pentru separarea mecanică a microorganismelor. Ea constă în efectuarea diluțiilor seriale în serie a materialului care conține microbi într-un steril lichidmediu nutritiv. Această tehnică este dureroasă și imperfectă în muncă, deoarece nu vă permite să controlați numărul de celule microbiene care intră în tuburi în timpul diluțiilor.
Acest defect nu are metoda Koch (metoda de diluare a plăcilor ). R. Koch a folosit medii solide de nutrienți pe bază de gelatină sau agar-agar. Materialul cu asocieri de diferite tipuri de bacterii a fost diluat în mai multe eprubete cu gelatină topită și ușor răcită, a cărei conținut a fost turnat ulterior pe plăci de sticlă sterile. După solidificarea mediului, acesta a fost cultivat la temperatura optimă. În grosimea sa s-au format colonii izolate de microorganisme, care pot fi transferate cu ușurință într-un mediu nutritiv proaspăt folosind o buclă de platină pentru a obține o cultură bacteriană pură.
Metoda Drigalski este o metodă mai avansată, care este larg răspândită în practica microbiologică de zi cu zi. În primul rând, materialul de testare este aplicat pe suprafața mediului într-o farfurie Petri cu pipetă sau buclă. Folosind o spatulă de metal sau de sticlă, se freacă cu atenție în mediu. Cupa este ținută deschisă în timpul însămânțării și rotită cu atenție pentru a distribui uniform materialul. Fără a steriliza spatula, o cheltuiesc ocupând materialul într-un alt vas Petri, dacă este necesar - în al treilea. Numai după aceea, spatula este scufundată într-o soluție dezinfectantă sau prăjită în flacăra arzătorului. Pe suprafața mediului din prima ceașcă observăm, de regulă, o creștere continuă a bacteriilor, în a doua - creștere densă și în a treia - creștere sub formă de colonii izolate.
Coloniile conform metodei Drigalski
Metoda de tăiere a barelor astăzi este utilizat în laboratoarele microbiologice cel mai des. Materialul care conține microorganisme este colectat cu o buclă bacteriologică și aplicat pe suprafața mediului nutritiv de lângă marginea cupei. Îndepărtați excesul de material și țineți-l în lovituri paralele de la marginea la marginea cupei. După o zi de incubare a culturilor la temperatura optimă, pe suprafața plăcii cresc colonii microbiene izolate.
Metoda AVC
Pentru a obține colonii izolate, se poate utiliza un tampon, care a fost utilizat pentru colectarea materialului de testare. Deschid ușor vasul Petri cu mediul nutritiv, introduc tamponul acolo și freacă ușor materialul pe suprafața cupei, întorcând treptat tamponul și cupa.
Astfel, un avantaj semnificativ al metodelor de diluare a trombocitelor Koch, a culturilor Drigalsky și a liniei este că creează colonii izolate de microorganisme, care, atunci când sunt inoculate pe un alt mediu nutritiv, se transformă într-o cultură pură
Metode bazate biologic pentru izolarea culturilor pure
Principiul biologic al separării bacteriilor oferă o căutare în mod corespunzător a metodelor care țin cont de numeroasele caracteristici ale celulelor microbiene. Printre cele mai frecvente metode se pot distinge următoarele:
1. După tipul de respirație. Toate microorganismele pe tip de respirație sunt împărțite în două grupe principale: aerob (Corynebacterium diphtheriae, Vibrio cu holerae și altele asemenea) și anaerobe (Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens și colab.). Dacă materialul din care trebuie izolați agenții patogeni este preîncălzit și apoi cultivat în condiții anaerobe, atunci aceste bacterii vor crește.
2. Prin formarea sporilor . Este cunoscut faptul că unii microbi (bacilii și clostridia) sunt capabili să se limpezească. Printre ei Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Bacillus subtilis, Bacillus cereus. Sporii sunt rezistenți la factorii de mediu. Prin urmare, materialul de testat poate fi influențat de factorul termic, apoi transferat inoculativ într-un mediu nutritiv. După ceva timp, tocmai acele bacterii care sunt capabile de eliminare vor crește pe el.
3. Rezistența microbilor la acțiunea acizilor și a alcalinilor. Unii microbi (Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium bovis) Ca urmare a caracteristicilor structurii lor chimice, acestea sunt rezistente la acțiunea acizilor. De aceea, materialul care le conține, de exemplu, spută în tuberculoză, este tratat în prealabil cu un volum egal de 10% soluție de acid sulfuric, apoi este semănat pe medii nutritive. Flora străină moare, iar micobacteriile cresc ca urmare a rezistenței lor la acizi.
Vibrio Colera (Vibrio cu holerae) dimpotrivă, este o bacterie halofilă; prin urmare, pentru a crea condiții optime de creștere, este plasată pe medii care conțin alcali (1% apă peptonică alcalină). După 4-6 ore, semne caracteristice de creștere apar sub forma unei pelicule blânde albăstrui pe suprafața mediului.
4. Mobilitatea bacteriilor. Unii microbi (Proteus vulgaris) tind să crească în creștere și sunt capabili să se răspândească rapid pe suprafața unui mediu umed. Pentru a izola astfel de agenți patogeni, acestea sunt însămânțate într-o picătură de lichid de condensare, care se formează atunci când coloana de agar cosit este răcită. După 16-18 ani, s-au răspândit pe întreaga suprafață a mediului. Dacă luăm materialul din vârful agarului, vom avea o cultură pură a agenților patogeni.
5. Sensibilitatea microbilor la acțiunea substanțelor chimice, a antibioticelor și a altor agenți antimicrobieni.Ca urmare a caracteristicilor metabolismului bacterian, acestea pot avea sensibilitate diferită la anumiți factori chimici. Este cunoscut faptul că stafilococii, bacilii aerobi care formează spori, sunt rezistenți la acțiunea clorurii de sodiu de 7,5-10%. De aceea, pentru izolarea acestor agenți patogeni se folosesc medii de nutrienți electivi (agar-sare de gălbenuș, agit de sare manitol-sare), care conțin această substanță particulară. Alte bacterii la această concentrație de clorură de sodiu practic nu cresc.
6. Introducerea anumitor antibiotice (nistatina) este utilizat pentru a inhiba creșterea ciupercilor într-un material care este foarte contaminat cu acestea. Și, dimpotrivă, adăugarea antibioticului de penicilină la mediu promovează creșterea florei bacteriene, dacă ciupercile trebuie izolate. Adăugarea furazolidonei în anumite concentrații în mediul nutritiv creează condiții selective pentru creșterea corynebacteria și micrococci.
7. Capacitatea microorganismelor de a pătrunde în pielea intactă. Unele bacterii patogene (Yersinia pestis) ca urmare a prezenței unui număr mare de enzime, agresivitatea este capabilă să pătrundă în pielea intactă. Pentru a face acest lucru, părul de pe corpul animalului de laborator este bărbierit și materialul de testare, care conține agentul patogen și o cantitate mare de microflore externe, este frecat în această zonă. După ceva timp, animalul este ucis, iar microbii sunt izolați de sânge sau de organele interne.
8. Sensibilitatea animalelor de laborator la agenții patogeni ai bolilor infecțioase. Animalele individuale prezintă o sensibilitate ridicată la diverse microorganisme.
De exemplu, cu orice cale de administrare Streptococcus pneumoniaeșoarecii albi dezvoltă o infecție pneumococică generalizată. Un model similar este observat atunci când cobaiul este infectat cu agenți patogeni de tuberculoză. (Mycobacterium tuberculosis) .
În practica de zi cu zi, bacteriologii folosesc concepte precum: încordareși cultura purămicroorganisme. Prin tulpină se înțelege microbii din aceeași specie, care sunt izolați de surse diferite sau de la aceeași sursă, dar în momente diferite. O cultură bacteriană pură este un microorganism al aceleiași specii, descendenții unei singure celule microbiene care au crescut pe (în) un mediu nutritiv.
Izolarea culturii pure aerobnih microorganisme constă dintr-un număr de pași.
Prima zi (Studiul din etapa 1) materialul patologic este preluat în vasele sterile (eprubetă, flacon, flacon). Este studiat - aspectul, consistența, culoarea, mirosul și alte semne, un frotiu este preparat, colorat și examinat la microscop. În unele cazuri (gonoree acută, ciumă) în această etapă, puteți face un diagnostic preliminar și, în plus, puteți alege mediul pe care va fi semănat materialul. Apoi realizează o buclă bacteriologică (cel mai des folosită), folosind o spatulă - metoda Drigalski, cu un tampon de bumbac-tifon. Cupele sunt închise, întoarse cu susul în jos, semnate cu un creion special și așezate într-un termostat la temperatura optimă (37 ° C) timp de 18-48 de ore. Scopul etapei este de a obține colonii izolate de microorganisme.
Totuși, uneori, pentru a acumula materiale, este semănat pe medii nutritive lichide.
În a doua zi (A doua etapă a studiului) pe suprafața unui mediu nutritiv dens, microorganismele formează o creștere continuă, densă sau colonii izolate. colonie- Acestea sunt acumulări de bacterii vizibile cu ochiul liber la suprafață sau în grosimea mediului nutritiv. De regulă, fiecare colonie este formată din descendenții unei celule microbiene (clone), prin urmare compoziția lor este destul de omogenă. Caracteristicile creșterii bacteriilor pe mediile nutritive sunt o manifestare a proprietăților lor culturale.
Cupele examinează cu atenție și studiază coloniile izolate care s-au dezvoltat pe suprafața agarului. Acordați atenție dimensiunii, formei, culorii, naturii marginilor și suprafețelor coloniilor, consistenței acestora și a altor caracteristici. Dacă este necesar, examinați coloniile sub o luptă, cu o mărire mică sau mare a microscopului. Structura coloniilor este examinată în lumină transmisă la o mărire mică a microscopului. Pot fi hialine, granulare, filiforme sau fibroase, care se caracterizează prin prezența filamentelor împletite în grosimea coloniilor.
Caracterizarea coloniilor este o parte importantă a activității unui bacteriolog și asistent de laborator, deoarece microorganismele fiecărei specii au propriile colonii speciale.
În a treia zi (3 etape de cercetare) studiați modelul de creștere al unei culturi pure de microorganisme și efectuați identificarea acestuia.
În primul rând, aceștia acordă atenție caracteristicilor creșterii microorganismelor pe mediu și fac un frotiu, colorați-l cu metoda Gram, pentru a verifica puritatea culturii. Dacă bacteriile sunt observate la microscop cu aceeași morfologie, dimensiune și proprietăți tinctoriale (capacitate de vopsire), se concluzionează că cultura este pură. În unele cazuri, deja în aparență și caracteristici ale creșterii lor, putem concluziona asupra tipului de agenți patogeni izolați. Determinarea tipului de bacterii după caracteristicile lor morfologice se numește identificare morfologică. Definițiile tipului de agenți patogeni prin caracteristicile lor culturale se numesc identificare culturală.
Cu toate acestea, aceste studii nu sunt suficiente pentru a face o concluzie finală despre tipul de microbi izolați. Prin urmare, studiază proprietățile biochimice ale bacteriilor. Sunt destul de diverse.
Identificarea bacteriilor.
Se numește definiția tipului de agent patogen prin proprietățile sale biochimice identificarea biochimică.
Pentru a stabili afilierea speciilor de bacterii, structura lor antigenică este adesea studiată, adică sunt identificate prin proprietăți antigenice. Fiecare microorganism are în compoziție diferite substanțe antigenice. În special, reprezentanții familiei Enterobacteriaceae (Escherichia, Salmonella, Shigeli) conțin antigene O cochilie, antigen H flagelar și antigen K capsular. Sunt eterogene în compoziția lor chimică și, prin urmare, există în multe versiuni. Pot fi determinate folosind seruri specifice de aglutinare. Această definiție a tipului de bacterii se numește identificarea serologică.
Uneori, bacteriile sunt identificate infectând animalele de laborator cu o cultură pură și observând modificările provocate de agenții patogeni din organism (tuberculoză, botulism, tetanos, salmoneloză etc.). Această metodă se numește identificarea biologică. Ca obiecte - cel mai adesea folosesc porci Guinea, șoareci albi și șobolani.
APLICAȚII
(tabele și diagrame)
Fiziologia bacteriilor
Schema 1. Fiziologia bacteriilor.
reproducere
cultivarea culturii
Tabelul 1. Tabelul general al fiziologiei bacteriilor.
|
trăsătură |
||
|
Procesul de achiziție a energiei și a substanțelor. |
||
|
Totalitatea proceselor biochimice, în urma cărora este eliberată energia necesară activității vitale a celulelor microbiene. |
||
|
Reproducerea coordonată a tuturor componentelor și structurilor celulare, ceea ce duce la creșterea masei celulare |
||
|
reproducere |
Creșterea numărului de celule din populație |
|
|
Cultivarea pe medii nutritive. |
În condiții de laborator, microorganismele sunt cultivate pe medii nutritive care trebuie să fie sterile, transparente, umede, să conțină anumiți nutrienți (proteine, carbohidrați, vitamine, oligoelemente etc.), au o anumită capacitate de tamponare, au pH-ul adecvat și potențial redox. |
Tabelul 1.1 Compoziția chimică și funcțiile fiziologice ale elementelor.
|
Element de compoziție |
Caracterizarea și rolul în fiziologia celulelor. |
||
|
Componenta principală a unei celule bacteriene, care cuprinde aproximativ 80% din masa sa. Se află într-o stare liberă sau legată cu elementele structurale ale celulei. În dispute, cantitatea de apă scade la 18,20%. Apa este un solvent pentru multe substanțe și are, de asemenea, un rol mecanic în furnizarea turgorului. Cu plasmoliza - pierderea apei într-o soluție hipertonică de către o celulă - protoplasma se exfoliază din membrana celulară. Îndepărtarea apei din celulă, uscarea oprește procesele metabolice. Majoritatea microorganismelor tolerează uscarea bine. Cu lipsa apei, microorganismele nu se înmulțesc. Uscarea în vid dintr-o stare înghețată (liofilizarea) oprește reproducerea și contribuie la păstrarea pe termen lung a indivizilor microbieni. |
|||
|
40 - 80% greutate uscată. Cele mai importante proprietăți biologice ale bacteriilor sunt determinate și de obicei constau în combinații de 20 de aminoacizi. Compoziția bacteriilor include acid diaminopimelic (DAP), care este absent în celulele umane și animale. Bacteriile conțin mai mult de 2000 de proteine \u200b\u200bdiferite care sunt în componente structurale și sunt implicate în procesele metabolice. Majoritatea proteinelor au activitate enzimatică. Proteinele unei celule bacteriene determină antigenicitatea și imunogenitatea, virulența și afilierea speciilor de bacterii. |
|||
|
Element de compoziție |
Caracterizarea și rolul în fiziologia celulelor. |
||
|
Acizii nucleici |
Desfășurați funcții similare cu acizii nucleici ai celulelor eucariote: o moleculă de ADN sub formă de cromozom este responsabilă de ereditate, acizii ribonucleici (informațional sau matrice, transport și ribosomal) sunt implicați în biosinteza proteinelor. |
||
|
hidrati de carbon |
Sunt reprezentate de substanțe simple (mono- și dizaharide) și de compuși complexi. Polizaharidele se găsesc adesea în capsule. Unele polizaharide intracelulare (amidon, glicogen etc.) sunt substanțe nutritive de rezervă. |
||
|
Ele fac parte din membrana citoplasmatică și derivații acesteia, precum și peretele celular al bacteriilor, de exemplu, membrana externă, unde, pe lângă stratul biomolecular al lipidelor, există și LPS. Lipidele pot juca rolul de nutrienți de rezervă în citoplasmă. Lipidele bacteriene sunt reprezentate de fosfolipide, acizi grași și gliceride. Cea mai mare cantitate de lipide (până la 40%) conține tuberculoză de micobacterium. |
|||
|
Substanțe minerale |
Găsit în cenușă după arderea celulelor. Fosforul, potasiul, sodiul, sulful, fierul, calciul, magneziul, precum și oligoelementele (zinc, cupru, cobalt, bariu, mangan, etc.) sunt detectate în cantități mari. Sunt implicate în reglarea presiunii osmotice, a pH-ului și a potențialului redox. , activează enzimele, fac parte din enzime, vitamine și componente structurale ale celulei microbiene. |
||
Tabelul 1.2. Bazele nitre.
Tabelul 1.2.1 Enzimele
|
trăsătură |
|||
|
definiție |
Catalizatori proteici specifici și eficienți prezenți în toate celulele vii. |
||
|
Enzimele reduc energia de activare, asigurând apariția unor astfel de reacții chimice care fără ele nu ar putea avea loc decât la temperaturi ridicate, suprapresiune și alte condiții non-fiziologice inacceptabile unei celule vii. |
|||
|
Enzimele cresc rata de reacție cu aproximativ 10 ordine de mărime, ceea ce reduce timpul de înjumătățire a oricărei reacții de la 300 de ani la o secundă. |
|||
|
Enzimele „recunosc” substratul prin dispunerea spațială a moleculei sale și prin distribuția încărcărilor în acesta. O anumită parte din molecula proteinei enzimei - centrul ei catalitic - este responsabilă de legarea la substrat. În acest caz, se formează un complex intermediar enzimă-substrat, care apoi se descompune cu formarea unui produs de reacție și a unei enzime libere. |
|||
|
specie |
Enzimele regulatoare (alosterice) percep diverse semnale metabolice și, în conformitate cu acestea, își schimbă activitatea catalitică. |
Enzime efective - enzime care catalizează unele reacții (pentru mai multe detalii a se vedea tabelul 1.2.2.) |
|
|
Activitate funcțională |
Activitatea funcțională a enzimelor și rata reacțiilor enzimatice depind de condițiile în care se află microorganismul și, mai ales, de temperatura mediului și de pH-ul acestuia. Pentru mulți agenți patogeni, temperatura optimă este de 37 ° C și un pH de 7,2-7,4. |
||
CLASE DE ENZIMI:
microorganismele sintetizează diferite enzime aparținând celor șase clase cunoscute.
Tabelul 1.2.2. Clasele de enzime de efect
|
Clasa enzimelor |
catalizează: |
|
|
oxidoreductaze |
Transfer de electroni |
|
|
transferaza |
Transferul diferitelor grupări chimice |
|
|
hidrolază |
Transferul grupurilor funcționale într-o moleculă de apă |
|
|
Alăturarea grupurilor duble legături și reacții inversă |
||
|
izomeraza |
Transferul grupurilor din moleculă cu formarea izomerică |
|
|
Formarea de legături C-C, C-S, C-O, C-N datorită reacțiilor de condensare asociate cu descompunerea adenosinei trifosfat (ATP) |
Tabelul 1.2.3. Tipuri de enzime prin formarea de celule bacteriene
|
trăsătură |
notițe |
||
|
Iducibil (adaptiv) enzime „Inducerea substratului” |
Enzimele a căror concentrație în celulă crește brusc ca răspuns la apariția unui substrat inductor în mediu. Ele sunt sintetizate de o celulă bacteriană numai dacă această enzimă este prezentă în substrat. | ||
|
Enzime represibile |
Sinteza acestor enzime este suprimată ca urmare a acumulării excesive a produsului de reacție catalizat de această enzimă. |
Un exemplu de reprimare a enzimelor este sinteza triptofanului, care se formează din acid antranilic cu participarea sintazei antranilate. |
|
|
Enzime constitutive |
Enzimele sintetizate indiferent de condițiile de mediu |
Enzimele glicolizei |
|
|
Complexe multienzime |
Enzimele intracelulare combinate structural și funcțional |
Enzime cu lanț respirator localizate pe membrana citoplasmatică. |
Tabelul 1.2.4. Enzime specifice
|
enzime |
Identificarea bacteriilor |
|
|
Superoxid dismutaza și catalază |
Toate aerobele sau anaerobe facultative posedă superoxid dismutaza și catalază - enzime care protejează celula de produsele toxice ale metabolismului oxigenului. Aproape toate obligatorii anaerobii nu sintetizează aceste enzime. Doar un grup de bacterii aerobe - bacteriile cu acid lactic sunt negative pentru catalază. |
|
|
peroxidază |
Bacteriile cu acid lactic acumulează peroxidază, o enzimă care catalizează oxidarea compușilor organici sub influența H202 (este redusă la apă). |
|
|
Arginina dihidrolază |
O caracteristică de diagnostic care distinge Pseudomonas saprofite de fitopatogen. |
|
|
Dintre cele cinci grupe principale ale familiei Enterobacteriaceae, doar două - Escherichiae și Erwiniae - nu sintetizează ureza. |
Tabelul 1.2.5. Utilizarea enzimelor bacteriene în microbiologia industrială.
|
enzime |
cerere |
|
|
Amilază, celuloză, protează, lipază |
Pentru a îmbunătăți digestia, se folosesc preparate enzimat gata, care facilitează hidroliza amidonului, celulozei, proteinelor și lipidelor |
|
|
Invertază de drojdie |
La fabricarea dulciurilor pentru a preveni cristalizarea zaharozei |
|
|
pectinază |
Folosit pentru a ușura sucurile de fructe |
|
|
Clostridia colagenază și streptokinaza streptokinaza |
Hidrolizează proteinele, favorizează vindecarea rănilor și arsurilor |
|
|
Enzime ale bacteriilor litice |
Secretat în mediu, acționează pe pereții celulari ai microorganismelor patogene și servește ca un instrument eficient în lupta împotriva acestora din urmă, chiar dacă au rezistență la antibiotice multiple |
|
|
Ribonucleaze, dezoxiribonucleaze, polimeraze, ligaze ADN și alte enzime care modifică în mod specific acizii nucleici |
Folosit ca instrumente în chimia bioorganică, inginerie genetică și terapie genică |
Tabelul 1.2.6. Clasificarea enzimelor după localizare.
|
localizare | |||
|
Endofermenty |
În citoplasmă În membrana citoplasmatică În spațiul periplasmic |
Funcționează numai în interiorul celulei. Acestea catalizează reacțiile de biosinteză și metabolismul energetic. |
|
|
exoenzymes |
Alocat mediului. |
Ele sunt secretate de celulă în mediu și catalizează hidroliza compușilor organici complexi în altele mai simple disponibile pentru asimilare de către celula microbiană. Acestea includ enzimele hidrolitice, care joacă un rol extrem de important în nutriția microorganismelor. |
Tabelul 1.2.7. Enzime microbiene patogene (enzime de agresiune)
|
enzime | |||
|
Letsitovitellaza Lecithinase |
Distrug membranele celulare |
Semănatul materialului de testat pe mediul nutritiv Rezultat: o zonă înnorată în jurul coloniilor din WSS. |
|
|
hemolizinei |
Distruge globulele roșii |
Semănatul materialului de testat pe un agar de sânge mediu nutritiv. Rezultat: zonă completă de hemoliză din jurul coloniilor pe agar sanguin. |
|
|
Culturi pozitive coagulază |
Provoacă coagularea sângelui |
Semănatul materialului de testat pe plasma de sânge citrat steril. Rezultat: coagularea plasmei |
|
|
Culturi negative coagulase |
Producție de manitol |
Cultura pe manitol în condiții anaerobe. Rezultat: apariția coloniilor pătate (în culoarea indicatorului) |
|
|
enzime |
Formarea anumitor enzime în laborator |
||
|
hialuronidaza |
Hidrolizează acidul hialuronic - componenta principală a țesutului conjunctiv |
Semănatul materialului de testat pe un mediu nutritiv conținând acid hialuronic. Rezultat: în tuburile care conțin hialuronidază, nu se produce formarea de cheaguri. |
|
|
neuraminidaza |
Înlătură acidul sialic (neuraminic) de la diverse glicoproteine, glicolipide, polizaharide, crescând permeabilitatea diferitelor țesuturi. |
Identificare: reacție pentru determinarea anticorpilor împotriva neuraminidazei (RINA) și a altor (imunodifuzie, metode imunoenzimatice și radioimune). |
Tabelul 1.2.8. Clasificarea enzimelor după proprietățile biochimice.
|
enzime |
detectare |
||
|
saccarolitic |
Defalcarea zahărului |
Medii de diagnosticare diferențiale precum mediul lui Giss, mediul lui Olkenitsky, mediul lui Endo, mediul lui Levin, mediul lui Ploskirev. |
|
|
proteolitice |
Defalcarea proteinelor |
Microbii sunt inoculați cu o coloană de gelatină și, după 3-5 zile de incubare la temperatura camerei, se observă modelul de lichefiere a gelatinei. Activitatea proteolitică este determinată și de formarea de produse de descompunere proteică: indol, hidrogen sulfurat, amoniac. Pentru a le determina, microorganismele sunt însămânțate în bulionul de peptone din carne. |
|
|
Enzimele detectate de produsele finale |
Formarea Alkali Formarea acidului Formarea sulfurii de hidrogen Formarea amoniacului etc. |
Pentru a distinge unele tipuri de bacterii de altele pe baza activității lor enzimatice, medii de diagnostic diferențiale |
Schema 1.2.8. Compoziția enzimelor.
COMPOZIȚIA ENZIMICĂ A ORICE MICROORGANISM:
Determinat de genomul său
Este un semn stabil
Folosit pe scară largă pentru identificarea lor.
Determinarea proprietăților sacarolitice, proteolitice și alte proprietăți.
Tabelul 1.3. pigmenți
|
pigmenți |
Sinteza microorganismului |
|
|
Pigmenți carotenoizi solubili în grăsimi în roșu, portocaliu sau galben |
Formați sarcinoame, mycobacterium tuberculosis, unele actinomicete. Acești pigmenți îi protejează de efectele razelor UV. |
|
|
Pigmenți negri sau bruni - melanine |
Sunt sintetizate prin anaerobe obligatorii de Bacteroides niger și altele, sunt insolubile în apă și chiar acizi puternici. |
|
|
Pigmentul Pirrol roșu aprins - Prodigiosin |
Formată de unele seruri |
|
|
Pigment fenosinic solubil în apă - piocianină. |
Produs de Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa). În acest caz, un mediu nutritiv cu un pH neutru sau alcalin devine albastru-verde. |
Tabelul 1.4. Microorganisme luminoase și aromatizante
|
Stare și caracteristică |
||
|
Strălucire (luminiscență) |
Bacteriile provoacă strălucirea acelor substraturi, cum ar fi solzi de pește, ciuperci mai mari, copaci putrede, produse alimentare pe suprafața cărora se înmulțesc. Majoritatea bacteriilor luminoase sunt specii halofile care se pot multiplica la concentrații crescute de sare. Trăiesc în mări și oceane și rareori în apă dulce. Toate bacteriile luminoase sunt aerobe. Mecanismul de luminiscență este asociat cu eliberarea de energie în procesul de oxidare biologică a substratului. |
|
|
Formarea de aromă |
Unele microorganisme produc substanțe aromatice volatile, de exemplu, acetat de etil și esteri de amil acetic, care dau aroma vinului, berii, acidului lactic și altor produse alimentare, ca urmare a acestora sunt utilizate în producția lor. |
Tabelul 2.1.1 Metabolism
|
definiție |
|||
|
metabolism |
Procesele biochimice care au loc în celulă sunt unite într-un singur cuvânt - metabolism (metabolic grecesc - transformare). Acest termen este echivalent cu conceptul de „metabolism și energie”. Există două părți ale metabolismului: anabolismul și catabolismul. |
||
|
Anabolismul este un set de reacții biochimice care realizează sinteza componentelor celulare, adică acea parte a metabolismului, care se numește metabolism constructiv. |
Catabolism - un set de reacții care asigură celulei energie, necesară, în special, pentru reacțiile de schimb structural. Prin urmare, catabolismul este definit și ca metabolismul energetic al celulei. |
||
|
Amfibolizm |
Se numește un metabolism intermediar care transformă fragmente de nutrienți cu greutate moleculară mică într-o serie de acizi organici și esteri fosforici |
||
Schema 2.1.1. metabolism
METABOLISM -
o combinație de două procese opuse, dar care interacționează: catabolismul și anabolismul
anabolism\u003d asimilare \u003d metabolism plastic \u003d metabolism constructiv
catabolism\u003d disimilare \u003d metabolismul energetic \u003d degradare \u003d furnizarea de energie celulelor
Sinteză (componente celulare)
Reacții catabolice enzimatice care au ca rezultat eliberarea de energie, care s-au acumulat în molecule de ATP.
Biosinteza monomerului:
aminoacizi ai nucleotidelor monosacharidelor cu acizi grași
Biosinteza polimerului:
proteine \u200b\u200bacid nucleice ale polizaharidelor lipidice
Ca urmare a unei reacții anabolice enzimatice, energia eliberată în timpul catabolismului este cheltuită pentru sinteza macromoleculelor compușilor organici, din care sunt montate biopolimeri - componentele celulei microbiene.
Energia este cheltuită pentru sinteza componentelor celulare
Tabelul 2.1.3. Metabolism și conversia energiei celulare.
|
metabolism |
trăsătură |
notițe |
|
|
Metabolismul oferă echilibrul dinamic inerent unui organism viu ca sistem, în care sinteza și distrugerea, reproducerea și moartea sunt echilibrate reciproc. |
Metabolismul este principalul semn de viață |
||
|
Schimb de plastic Sinteza proteinelor, grăsimilor, carbohidraților. |
Aceasta este o combinație de reacții de sinteză biologică. |
Din substanțele care intră în celulă din exterior, se formează molecule similare cu compușii celulei, adică are loc asimilarea. |
|
|
Schimb de energie |
Procesul este opus sintezei. Aceasta este o colecție de reacții de clivaj. |
Când se descompun compuși cu greutate moleculară mare, se eliberează energia necesară reacției de biosinteză, adică apare disimilarea. Când glucoza este descompusă, energia este eliberată în etape cu participarea mai multor enzime. |
Tabelul 2.1.2. Diferența de metabolism pentru identificare.
Tabel 2.2 Anabolism (metabolism constructiv)
Schema 2.2.2. Biosinteza aminoacizilor în procariote.
Schema 2.2.1. Biosinteza carbohidraților în microorganisme.
Figura 2.2.3. Biosinteza lipidelor
Tabelul 2.2.4. Etapele metabolismului energetic - Catabolism.
|
etape |
trăsătură |
remarcă |
|
|
pregătitor |
Molecule de dizaharide și polizaharide, proteinele se descompun în molecule mici - glucoză, glicerină și acizi grași, aminoacizi. Molecule mari de acid nucleic per nucleotidă. |
În această etapă, se eliberează o cantitate mică de energie, care este disipată sub formă de căldură. |
|
|
Anoxic sau incomplet sau anaerob sau fermentare sau disimilare. |
Substanțele formate în acest stadiu cu participarea enzimelor sunt supuse clivajului suplimentar. De exemplu: glucoza se descompune în două molecule de acid lactic și două molecule de ATP. |
ATP și H 3 PO 4 sunt implicate în reacțiile de descompunere a glucozei. În timpul descompunerii fără oxigen a glucozei sub formă de legătură chimică, 40% din energie este stocată în molecula ATP, restul este disipat sub formă de căldură. În toate cazurile de descompunere a unei molecule de glucoză, se formează două molecule de ATP. |
|
|
Etapa respirație aerobă sau descompunerea oxigenului. |
Odată cu accesul de oxigen la celulă, substanțele formate în etapa anterioară sunt oxidate (împărțite) la produsele finale CO 2 șiH 2 O. |
Ecuația totală a respirației aerobe:
|
Schema 2.2.4. Fermentarea.
Metabolism de fermentare -caracterizată prin formarea de ATP prin fosforilarea substraturilor.
Prima (oxidare) \u003d clivaj
Al doilea (recuperare)
Include conversia glucozei în acid piruvic.
Include recuperarea hidrogenului pentru reducerea acidului piruvic.
Căi de formare a acidului piruvic din carbohidrați
Schema 2.2.5. Acidul piruvic.
Calea glicolitică (calea Embden-Meyerhof-Parnassus)
Calea lui Entner-Dudorov
Calea fosfatului pentos
Tabelul 2.2.5. Fermentarea.
|
Tipul fermentației |
reprezentanții |
Produsul final |
notițe |
|
|
Acid lactic |
|
Formați acid lactic din piruvat |
În unele cazuri (fermentație homoenzimatică) se formează numai acid lactic, în altele, de asemenea, produse secundare. |
|
|
Acidul formic |
enterobacterii |
Acidul formic este unul dintre produsele finale. (împreună cu ea - partea) |
Unele tipuri de enterobacterii descompun acidul formic față de H2 și CO 2 / |
|
|
Acidul butiric |
Acid butiric și produse secundare |
Unele tipuri de clostridie împreună cu butirici și alți acizi formează butanol, acetonă etc. (apoi se numește fermentare aceton-butil). |
||
|
Acidul propionic |
Propionobacterium |
Formați acid propionic din piruvat |
Multe bacterii, atunci când sunt fermentate cu carbohidrați, formează alcool etilic împreună cu alte produse. Cu toate acestea, nu este un produs major. |
Tabelul 2.3.1. Sistem de sinteză de proteine, schimb de ioni.
|
Numele articolului |
trăsătură |
|
|
Subunitățile ribozomale 30S și 50S |
În cazul ribozomilor 70S bacterieni, subunitatea 50S conține 23S rRNA (~ 3000 nucleotide în lungime), iar subunitatea 30S conține 16S ARN (~ 1500 nucleotide în lungime); subunitatea ribozomală mare, în plus față de ARN-ul „lung”, conține, de asemenea, unul sau două ARN-uri „scurte” (5S rRNA de subunități ribozomice bacteriene 50S sau 5S și ARNr-5,8S de subunități ribozomale eucariote mari). (pentru mai multe detalii, a se vedea Fig. 2.3.1.) |
|
|
ARN matricial (ARNm) | ||
|
Un set complet de douăzeci de aminoacil-ARNt, a căror formare necesită aminoacizii corespunzători, aminoacil-ARN-sintaza, ARNt și ATP |
Este un aminoacid încărcat cu energie și legat de ARNt, pregătit pentru transport la ribozom și inclus în polipeptida sintetizată pe el. |
|
|
ARN de transport (ARNt) |
Acidul ribonucleic, a cărui funcție este transportul aminoacizilor la locul sintezei proteinelor. |
|
|
Factorii de inițiere a proteinelor |
(în procariote - IF-1, IF-2, IF-3) Au primit numele lor deoarece participă la organizarea unui complex activ (complexul 708) din subunitățile 30S și 50S, ARNm și inițierea aminoacil-tARN (în procariote - formilmetionil -tRNA), care „declanșează” (inițiază) activitatea ribozomilor - traducerea mARN. |
|
|
Factorii de alungire a proteinelor |
(în procariote - EF-Tu, EF-Ts, EF-G) Participă la prelungirea (alungirea) lanțului polipeptidic sintetizat (peptidil). Factorii de terminare sau eliberare a proteinelor (ing. - factori de eliberare - RF) asigură separarea specifică a codonului polipeptidei de ribozom și sfârșitul sintezei proteice. |
|
|
Numele articolului |
trăsătură |
|
|
Factorii de terminare a proteinelor |
(în procariote - RF-1, RF-2, RF-3) |
|
|
Unii alți factori proteici (asociații, disocieri ale subunităților, eliberare etc.). |
Factorii de traducere a proteinelor necesare funcționării sistemului |
|
|
Trifosfat de guanozină (GTP) |
Pentru difuzare, participarea GTF este necesară. Necesitatea unui sistem de sinteză a proteinelor pentru GTP este foarte specifică: nu poate fi înlocuită cu niciunul dintre celelalte trifosfați. O celulă cheltuiește mai multă energie pentru biosinteza proteinelor decât pentru sinteza oricărui alt biopolimer. Formarea fiecărei noi legături peptidice necesită clivajul a patru legături cu energie mare (ATP și GTP): două pentru a încărca molecula de ARNt cu aminoacidul și alte două în timpul alungirii - una în timpul legării aa-tARN și cealaltă în timpul translocării. |
|
|
Cationi anorganici într-o anumită concentrație. |
Pentru a menține pH-ul sistemului în limite fiziologice. Ionii de amoniu sunt folosiți de unele bacterii pentru sinteza aminoacizilor, ionii de potasiu - pentru legarea ARNt la ribozomi. Ionii de fier și magneziu acționează ca cofactor într-o serie de procese enzimatice |
Figura 2.3.1. Reprezentarea schematică a structurilor ribozomilor procariote și eucariote.
Tabelul 2.3.2. Caracteristici ale schimbului de ioni în bacterii.
|
trăsătură |
Se caracterizează prin: |
||
|
Presiune osmotică ridicată |
Datorită concentrației intracelulare semnificative de ioni de potasiu în bacterii, se menține presiunea osmotică ridicată. |
||
|
Aportul de fier |
Pentru o serie de bacterii patogene și condiționale (Escherichia, Shigella etc.), consumul de fier în gazdă este dificil, datorită insolubilității sale la valori neutre și ușor alcaline ale pH-ului. |
Siderofori -substanțe speciale care, prin legarea fierului, îl fac solubil și transportabil. |
|
|
asimilare |
Bacteriile asimilează activ anioni SO2 / și P034 + din mediu pentru a sintetiza compușii care conțin aceste elemente (aminoacizi conținând sulf, fosfolipide etc.). |
||
|
Pentru creșterea și reproducerea bacteriilor, sunt necesari compuși minerali - ioni NH4 +, K +, Mg2 + etc. (pentru mai multe detalii, a se vedea tabelul 2.3.1.) |
|||
Tabelul 2.3.3. Schimb Ion
|
Denumirea compușilor minerali |
funcție |
|
|
NH 4 + (ioni de amoniu) |
Folosit de unele bacterii pentru sinteza aminoacizilor |
|
|
K + (ioni de potasiu) |
Folosit pentru a lega ARN-ul de ribozomi Mențineți presiunea osmotică ridicată |
|
|
Fe 2+ (ioni de fier) |
Efectuați rolul cofactorilor într-o serie de procese enzimatice Acestea fac parte din citocromuri și alte hemoproteine |
|
|
Mg 2+ (ioni de magneziu) |
||
|
SO 4 2 - (anion sulfat) |
Necesar pentru sinteza compușilor care conțin aceste elemente (aminoacizi conținând sulf, fosfolipide etc.) |
|
|
PO 4 3- (anion fosfat) |
Schema 2.4.1. Metabolizarea energiei.
Pentru sinteză, bacteriile au nevoie de ...
nutrienți
Tabelul 2.4.1. Metabolizarea energiei (oxidare biologică).
|
Procesul |
Este necesar: |
|
|
Sinteza componentelor structurale ale unei celule microbiene și menținerea proceselor vitale |
Energie suficientă. Această nevoie este îndeplinită prin oxidarea biologică, care sintetizează molecule de ATP. |
|
|
Energie (ATP) |
Bacteriile de fier primesc energie eliberată în timpul oxidării directe a fierului (Fe2 + în Fe3 +), care este folosită pentru fixarea CO2, bacteriile care metabolizează sulful se asigură de energie datorită oxidării compușilor care conțin sulf. Cu toate acestea, marea majoritate a procariotelor primesc energie prin deshidrogenare. De asemenea, energia este obținută în timpul respirației (pentru un tabel detaliat, vezi secțiunea corespunzătoare). |
Schema 2.4. Oxidarea biologică în procariote.
Defalcarea polimerilor în monomeri
hidrati de carbon
glicerina si acizii grasi
aminoacizi
monozaharide
Clivaj în condiții anoxice
Produse intermediare
Oxidarea la produsele finale
Tabelul 2.4.2. Metabolizarea energiei.
|
Conceptul |
trăsătură |
|
|
Esența metabolismului energetic |
Asigurarea energiei celulare necesare manifestării vieții. |
|
|
Molecula ATP este sintetizată ca urmare a transferului de electroni de la donatorul său principal la acceptorul final. |
||
|
Respiratia este oxidarea biologica (defalcarea). În funcție de care este acceptorul final de electroni, există respirație: Aerobic - în respirația aerobă, oxigenul molecular O 2 servește ca acceptor final al electronilor. Anaerobii - compușii anorganici servesc ca acceptor final al electronilor: NO 3 -, SO 3 -, SO 4 2- |
||
|
Mobilizarea energetică |
Energia este mobilizată în reacțiile de oxidare și reducere. |
|
|
Reacția de oxidare |
Capacitatea unei substanțe de a da electroni (oxidează) |
|
|
Reacție de recuperare |
Capacitatea unei substanțe de a atașa electroni. |
|
|
Potențial Redox |
Capacitatea unei substanțe de a dona (oxida) sau de a accepta (regenera) electroni. (expresie cuantificată) |
Schema 2.5. Sinteza.
hidrati de carbon
Tabelul 2.5.1. sinteză
Tabelul 2.5.1. sinteză
|
biosinteza |
Din care |
notițe |
|
|
Biosinteza carbohidraților |
Autotrofele sintetizează glucoza din CO 2. Heterotrofii sintetizează glucoza din compuși care conțin carbon. |
Ciclul calvin (a se vedea diagrama 2.2.1.) |
|
|
Biosinteza aminoacizilor |
Majoritatea procariotelor sunt capabile să sintetizeze toți aminoacizii din: piruvat α-ketoglutorata fumorata |
Sursa de energie este ATP. Piruvatul se formează în ciclul glicolitic. Microorganisme auxiliare - consumă gata pregătită în corpul gazdă. |
|
|
Biosinteza lipidelor |
Lipidele sunt sintetizate din compuși mai simpli - produse ale metabolismului proteinelor și carbohidraților. |
Un rol important îl joacă proteinele de transfer de acetil. Microorganisme auxiliare - consumă gata fabricată în corpul gazdă sau din mediile de cultură. |
Tabelul 2.5.2. Principalele etape ale biosintezei proteice.
|
etape |
trăsătură |
notițe |
|
|
transcriere |
Procesul sintezei ARN pe gene. Acesta este procesul de copiere a informațiilor dintr-o genă ADN într-o genă ARNm. |
Se realizează folosind ARN polimerază dependentă de ADN. Transferul informațiilor privind structura proteinelor la ribozomi are loc folosind mARN. |
|
|
Difuzare (transmisie) |
Procesul biosintezei proteice. Procesul de decodare a codului genetic în ARNm și implementarea lui sub forma unui lanț polipeptidic. |
Deoarece fiecare codon conține trei nucleotide, același text genetic poate fi citit în trei moduri diferite (pornind de la primul, al doilea și al treilea nucleotide), adică în trei cadre diferite de citire. |
Notă în tabel: Structura principală a fiecărei proteine \u200b\u200beste secvența de aminoacizi din ea.
Schema 2.5.2. Lanțuri de transfer de electroni de la donatorul de hidrogen primar (electroni) până la acceptorul final de O2.
Materia organică
(donator de electroni primari)
Flavoproteină (- 0,20)
Quinone (- 0, 07)
Citocrom (+0.01)
Citocromul C (+0,22)
Citocromul A (+0,34)
acceptor final
Tabelul 3.1. Clasificarea organismelor în funcție de tipul de aliment.
|
Elementul Organogen |
Tipuri de nutriție |
trăsătură |
|
|
Carbon (C) |
autotrophs |
Ei înșiși sintetizează toate componentele care conțin carbon din celulă din CO 2. |
|
|
heterotrophs |
Nu își pot satisface nevoile datorită CO 2, folosesc compuși organici gata. |
||
|
saprofite |
Sursa de hrană este substraturile organice moarte. |
||
|
Sursa de hrană este țesutul viu al animalelor și plantelor. |
|||
|
prototrofia |
Satisfaceți-vă nevoile cu azot mineral și atmosferic |
||
|
auxotrofe |
Aveți nevoie de compuși organici gata pregătiți. |
||
|
Hidrogen (H) |
Sursa principală este H2O |
||
|
Oxigen (O) |
|||
Tabelul 3.1.2. Transformarea energiei
Tabelul 3.1.3. Metode de nutriție cu carbon
|
Sursa de energie |
Donator de electroni |
Metoda puterii carbonului |
|
|
Energie solară |
Compuși anorganici |
Fotolitogeterotrofy |
|
|
Compuși organici |
Fotoorganogeterotrofy |
||
|
Reacții Redox |
Compuși anorganici |
Hemolitogeterotrofy |
|
|
Compuși organici |
Hemoorganogeterotrofy |
Tabelul 3.2. Mecanisme de alimentare:
|
Mecanismul |
condiţii |
Gradient de concentrare |
Costuri de energie |
Specificitatea substratului |
|
|
Difuzie pasivă |
Concentrația de nutrienți din mediu depășește concentrația din celulă. |
Gradient de concentrare | |||
|
Difuzia luminii |
Proteinele permease sunt implicate. |
Gradient de concentrare | |||
|
Transport activ |
Proteinele permease sunt implicate. | ||||
|
Translație de grup chimic |
În procesul de transfer, are loc modificarea chimică a nutrienților. |
Împotriva gradientului de concentrare |
Tabelul 3.3. Transportul de nutrienți dintr-o celulă bacteriană.
|
nume |
trăsătură |
|
|
Reacția fosfotransferazei |
Apare în timpul fosforilării unei molecule transferate. |
|
|
Secreție translațională |
În acest caz, moleculele sintetizate trebuie să aibă o secvență specială de aminoacizi care să se atașeze de membrană și să formeze un canal prin care moleculele de proteine \u200b\u200bpot intra în mediu. Astfel, toxinele tetanice, difteria și alte molecule ies din celulele bacteriilor corespunzătoare. |
|
|
Înmugurirea membranei |
Moleculele formate în celulă sunt înconjurate de o bulă de membrană, care este evacuată în mediu. |
Tabelul 4. Creștere.
|
Conceptul |
Definiția unui concept. |
|
|
O creștere ireversibilă a cantității de materie vie, cel mai adesea datorată diviziunii celulare. Dacă organismele multicelulare cresc de obicei dimensiunea corpului, atunci în celulele multicelulare numărul de celule crește. În cazul bacteriilor, ar trebui să se distingă o creștere a numărului de celule și o creștere a masei celulare. |
||
|
Factorii care afectează creșterea bacteriilor invitro. |
Media de cultură: Mycobacterium leprae nu sunt capabile in vitro de Temperatura (crește în interval): Bacterii mesofile (20-40 ° C) Bacterii termofile (50-60 o C) Psihrofil (0-10 ° C) |
|
|
Evaluarea creșterii bacteriene |
Creșterea este de obicei cuantificată în mediu lichid unde bacteriile în creștere formează o suspensie omogenă. Creșterea numărului de celule este determinată prin determinarea concentrației de bacterii în 1 ml sau creșterea masei celulare este determinată în unități de greutate pe unitatea de volum. |
Factorii de creștere
Aminoacizi
vitamine
Bazele azotate
Tabelul 4.1. Factorii de creștere
|
Factorii de creștere |
trăsătură |
funcție |
||
|
Aminoacizi |
|
Multe microorganisme, în special bacterii, au nevoie de anumiți aminoacizi (unul sau mai mulți), deoarece nu le pot sintetiza pe cont propriu. Astfel de microorganisme sunt numite auxiliare pentru acei aminoacizi sau alți compuși pe care nu sunt capabili să le sintetizeze. |
||
|
Bazele purine și derivații acestora |
nucleotide: |
Sunt factori de creștere a bacteriilor. Unele tipuri de micoplasme au nevoie de nucleotide. Necesar pentru construirea acizilor nucleici. |
||
|
Bazele pirimidinei și derivații acestora |
nucleotide |
|||
|
Factorii de creștere |
trăsătură |
funcție |
||
|
Lipide neutre |
Fac parte din lipidele membranare |
|||
|
fosfolipide |
||||
|
Acizii grași |
Sunt componente ale fosfolipidelor |
|||
|
glicolipide |
Micoplasmele fac parte din membrana citoplasmatică |
|||
|
vitamine (în principal grupele B) |
Tiamina (B1) |
Staphylococcus aureus, pneumococ, brucella |
||
|
Niacină (B3) |
Toate tipurile de bacterii în formă de tijă |
|||
|
Acid folic (B9) |
Bifidobacterii și acid propionic |
|||
|
Acid pantotenic (B5) |
Unele tipuri de streptococi, bacili tetanici |
|||
|
Biotină (B7) |
Drojdia de rizobiu și bacteriile care fixează azotul |
|||
|
Gemele - componente ale citocromelor |
Bacteri hemofili, Mycobacterium tuberculosis |
|||
Tabelul 5. Respiratie.
|
nume |
trăsătură |
|
|
Oxidare biologică (reacții enzimatice) |
||
|
fundație |
Respirația se bazează pe reacții redox care apar odată cu formarea ATP - un acumulator universal de energie chimică. |
|
|
Procesele |
Când apar procesele de respirație: Oxidare - donarea donatorului de hidrogen sau electroni. Recuperarea este atașarea hidrogenului sau a electronilor la un acceptor. |
|
|
Respirație aerobă |
Acceptantul final al hidrogenului sau al electronilor este oxigenul molecular. |
|
|
Respiratia anaeroba |
Acceptorul de hidrogen sau electroni este un compus anorganic - NO 3 -, SO 4 2-, SO 3 2-. |
|
|
fermentație |
Acceptorul de hidrogen sau electroni sunt compuși organici. |
Tabelul 5.1. Clasificare după tipul de respirație.
|
bacterii |
trăsătură |
notițe |
|
|
Anaerobe stricte |
Metabolizarea energiei apare fără participarea oxigenului liber. Sinteza ATP în timpul consumului de glucoză în condiții anaerobe (glicoliză) are loc datorită fosforilării substratului. Oxigenul pentru anaerobe nu servește ca acceptor final al electronilor. Mai mult, oxigenul molecular are un efect toxic asupra lor. |
anaerobii stricți nu au enzima catalază, prin urmare, acumularea în prezența oxigenului are un efect bactericid asupra lor; anaerobii stricți nu au un sistem de reglare a potențialului redox (potențial redox). |
|
|
Aeroburi stricte |
Ei sunt capabili să primească energie doar prin respirație și, prin urmare, au nevoie neapărat de oxigen molecular. Organisme care primesc energie și formează ATP folosind doar fosforilarea oxidativă a substratului, unde doar oxigenul molecular poate acționa ca agent oxidant. Majoritatea bacteriilor aerobe încetează să crească atunci când concentrația de oxigen este de 40-50% sau mai mare. |
Aerobii stricți includ, de exemplu, reprezentanți ai genului Pseudomonas |
|
|
bacterii |
trăsătură |
notițe |
|
|
Anaerobe facultative |
Creste atat in prezenta cat si in absenta oxigenului molecular Cel mai adesea organismele aerobe conțin trei citocromuri, anaerobe facultative - unul sau două, obligatoriu anaerobe nu conțin citocrome. |
Anaerobele facultative includ enterobacterii și multe drojdii care pot trece de la respirație în prezența 0 2 la fermentare în absența 0 2. |
|
|
microaerophiles |
Un microorganism care necesită, spre deosebire de anaerobii stricți, pentru creșterea sa, prezența oxigenului în atmosferă sau mediu nutritiv, dar la concentrații mai mici în comparație cu conținutul de oxigen din aerul obișnuit sau în țesuturile normale ale corpului gazdă (spre deosebire de aerobi, pentru creșterea normală conținut de oxigen în atmosferă sau mediu nutritiv). Mulți microaerofili sunt și capnofili, adică necesită o concentrație crescută de dioxid de carbon. |
În laborator, astfel de organisme sunt ușor cultivate într-un „borcan de lumânări”. Un „borcan de lumânare” este un recipient în care este introdusă o lumânare care arde înainte de a fi sigilată cu un capac etanș. Flacăra lumânării va arde până când se va stinge din cauza lipsei de oxigen, ca urmare a faptului că în bancă se formează o atmosferă saturată de dioxid de carbon cu un conținut redus de oxigen. |
Tabelul 6. Caracterizarea reproducerii.
Schema 6. Dependența duratei generației de diverși factori.
Durata generației
Tipul de bacterii
populație
temperatură
Compoziția mediului nutritiv
Tabelul 6.1. Fazele reproducerii bacteriilor.
|
fază |
trăsătură |
|
|
Faza inițială staționară |
Durează 1-2 ore. În această fază, numărul de celule bacteriene nu crește. |
|
|
Faza lag (faza de întârziere a reproducerii) |
Se caracterizează prin începutul creșterii celulare intense, dar rata divizării lor rămâne scăzută. |
|
|
Faza de jurnal (logaritmică) |
Acesta diferă în rata maximă de reproducere a celulelor și o creștere a numărului de populații bacteriene exponențial |
|
|
Faza de accelerare negativă |
Se caracterizează prin mai puțină activitate a celulelor bacteriene și o prelungire a perioadei de generare. Aceasta apare ca urmare a epuizării mediului nutritiv, a acumulării de produse metabolice și a deficitului de oxigen în acesta. |
|
|
Faza staționară |
Se caracterizează printr-un echilibru între numărul de celule moarte, nou formate și cele în stare latentă. |
|
|
Faza de deces |
Apare la o viteză constantă și este înlocuit de fazele UP-USh ale unei scăderi a ratei morții celulare. |
Schema 7. Cerințe pentru mediile nutritive.
cerinţe
viscozitate
umiditate
sterilitate
Valoarea nutrițională 
transparență
izotonicitatea
Tabelul 7. Propagarea bacteriilor pe medii nutritive.
|
Mediu de cultură |
trăsătură |
||
|
Media de cultură densă |
Pe mediile nutritive solide, bacteriile formează colonii - grupuri de celule. |
||
|
S - tip(neted - neted și lucios) Rotund, cu marginea netedă, netedă, convexă. |
R - tip(dur - dur, neuniform) Forma neregulată cu marginile curbe, aspră, protejată. |
||
|
Media de cultură lichidă |
Creștere bentică (sedimente) Creșterea suprafeței (film) Creștere difuză (nori uniforme) |
||
Tabelul 7.1. Clasificarea mediilor de cultură.
|
clasificare |
tipuri |
exemple |
|
|
În compoziție |
MPA - agar de carne-peptonă BCH - bulion de carne-peptonă PV - apă peptonică |
||
|
Agar de sânge JCA - agar-sare de gălbenuș Miercuri Gissa |
|||
|
La programare |
Principala | ||
|
electiv |
Agar alcalin Apa peptonică alcalină |
||
|
Diagnostic diferențial |
|
||
|
special |
Wilson Blair Kitta Tarozzi Bulion de tioglicol Lapte conform Tukaev |
||
|
consistență |
Agar de sânge Agar alcalin |
||
|
semi |
Agar semi-lichid |
||
|
După origine |
natural | ||
|
semisintetică | |||
|
sintetic |
|
Tabelul 7.2. Principiile izolării culturii celulare pure.
|
Principiul mecanic |
Principiul biologic |
|
1. Diluții fracționale ale L. Pasteur 2. Diluații frecvente ale plăcii de R. Koch 3. Culturile de suprafață Drigalsky 4. accidente vasculare cerebrale |
Țineți cont de: a - tip de respirație (metoda lui Fortner); b - mobilitate (metoda Shukevich); c - rezistență la acid; g - formarea sporilor; d este temperatura optimă; e - sensibilitatea selectivă a animalelor de laborator la bacterii |
Tabelul 7.2.1. Etapele de izolare a culturii celulare pure.
|
etapă |
trăsătură |
|
|
Cercetarea din etapa 1 |
Se prelevează material patologic. Se studiază - aspectul, consistența, culoarea, mirosul și alte semne, un frotiu este preparat, colorat și examinat la microscop. |
|
|
Cercetarea etapei 2 |
Pe suprafața unui mediu nutritiv dens, microorganismele formează o creștere continuă, densă sau colonii izolate. colonie- acestea sunt acumulări de bacterii vizibile cu ochiul liber la suprafață sau în grosimea mediului nutritiv. De regulă, fiecare colonie este formată din descendenții unei celule microbiene (clone), prin urmare compoziția lor este destul de omogenă. Caracteristicile creșterii bacteriilor pe mediile nutritive sunt o manifestare a proprietăților lor culturale. |
|
|
Cercetarea etapei 3 |
Studiază modelul de creștere al unei culturi pure de microorganisme și realizează identificarea acestuia. |
Tabelul 7.3. Identificarea bacteriilor.
|
nume |
trăsătură |
|
|
Identificare biochimică |
Determinarea tipului de agent patogen prin proprietățile sale biochimice |
|
|
Identificarea serologică |
Pentru a stabili afilierea speciilor de bacterii, structura lor antigenică este adesea studiată, adică sunt identificate prin proprietăți antigenice |
|
|
Identificarea prin proprietăți biologice |
Uneori, bacteriile sunt identificate infectând animalele de laborator cu o cultură pură și observând modificările provocate de agenții patogeni din organism |
|
|
Identificarea culturală |
Determinarea tipului de agenți patogeni după caracteristicile lor culturale |
|
|
Identificarea morfologică |
Determinarea tipului de bacterii după caracteristicile lor morfologice |
Care dintre procese nu se aplică fiziologiei bacteriilor?
reproducere
Ce substanțe alcătuiesc 40 - 80% din greutatea uscată a unei celule bacteriene?
hidrati de carbon
Acizii nucleici
Ce clase de enzime sintetizează microorganisme?
oxidoreductaze
Toate clasele
transferaza
Enzimele a căror concentrație în celulă crește brusc ca răspuns la apariția unui inductor de substrat în mediu?
Iidutsibelnye
constituțional
Repressibelnye
Complexe multienzime
Enzima stafilococcus aureus?
neuraminidaza
hialuronidaza
Lecithinase
fibrinolizinei
Funcționează enzimele proteolitice?
Defalcarea proteinelor
Defalcarea grăsimilor
Defalcarea carbohidraților
Formarea Alkali
Fermentarea enterobacteriei?
Acid lactic
Acidul formic
Acidul propionic
Acidul butiric
Ce compuși minerali se utilizează pentru a lega t-ARN de ribozomi?
Oxidarea biologică este ...?
reproducere
Moartea celulară
Ce substanțe sintetizează ele însele toate componentele care conțin carbon din celulă din CO 2.
prototrofia
heterotrophs
autotrophs
saprofite
Media de cultură variază:
În compoziție
consistență
La programare
Toate cele de mai sus
Faza de reproducere, care se caracterizează printr-un echilibru între numărul de celule moarte, nou formate și cele în stare latentă?
Faza de accelerare negativă
Faza staționară
Durata generației depinde de?
vârstă
populații
Toate cele de mai sus
Pentru a stabili afilierea speciilor de bacterii, structura lor antigenică este adesea studiată, adică se realizează identificarea, care?
biologic
morfologic
serologică
biochimic
Metoda de însămânțare a suprafeței Drigalski este atribuită ...?
Principiile mecanice ale culturii pure
Principiile biologice ale culturii pure
Referințe
1. Borisov L. B. Microbiologie medicală, virologie, imunologie: un manual pentru miere. universități. - M .: Agenția de Informații Medicale LLC, 2005.
2. Pozdeev O. K. Microbiologie medicală: un manual pentru miere. universități. - M.: GEOTAR-MED, 2005.
3. Korotyaev A. I., Babichev S. A. Microbiologie medicală, imunologie și virologie / manual de miere. universități. - Sankt Petersburg: SpetsLit, 2000.
4. Vorobyov A.A., Bykov A.S., Pașkov E.P., Rybakova A. M. Microbiologie: un manual. - M .: Medicină, 2003.
5. Microbiologie medicală, virologie și imunologie: manual / ed. V. V. Zvereva, M. N. Boychenko. - M .: GEOTAR-Media, 2014.
6. Ghid pentru exerciții practice în microbiologie medicală, virologie și imunologie / ed. V.V.Tetsa. - M .: Medicină, 2002.
Introducere 6
Compoziția bacteriilor din punct de vedere al fiziologiei lor. 7
Metabolism 14
Nutriție (transport de nutrienți) 25
Respirație 31
Reproducerea 34
Comunități microbiene 37
ANEXE 49
Referințe 105
Bacteriile pot încă și puțin. Au creat lumea noastră - aer respirabil, sol fertil, minerale. Chiar și apariția vieții pe Pământ este rezultatul unei asemenea proprietăți a bacteriilor ca variabilitatea, capacitatea de a selecta și moșteni cu atenție informațiile genetice care vizează conservarea și dezvoltarea speciei.
O proprietate este o caracteristică distinctivă, o trăsătură caracteristică a unui obiect sau obiect. Microbiologia studiază proprietățile microorganismelor - structura lor, tiparele de dezvoltare, rolul în menținerea echilibrului natural și a activității economice a omului.
În studiul unicelularului, prima etapă de identificare se bazează pe proprietățile generale ale bacteriilor inerente tuturor procariotelor (celule non-nucleare):
- dimensiuni microscopice (nu sunt vizibile cu ochiul liber);
- rata metabolică uriașă și, în consecință, creșterea și reproducerea;
- adaptare rapidă la schimbarea condițiilor de trai;
- capacitatea de a se schimba într-un timp scurt, odată cu transferul eredității;
O altă caracteristică comună tuturor unicelularilor este răspândită. Microorganismele există peste tot - în apă, aer, pământ, corpul uman și animale. Condițiile de graniță pentru locuirea lor variază de la temperaturi de sute de grade și presiune a apei la o adâncime de câțiva kilometri până la aer rar și temperaturi negative ale stratosferei. Adevărat, cercetătorii curioși au găsit un loc pe pământ unde nu este atât de ușor să găsești bacterii - secțiuni separate din deșertul Atacama (America de Sud). Acest teren nu a văzut ploi de zeci și, probabil, de sute de ani. Chiar și bacteriile predate - apa este esențială pentru orice formă de viață proteică.
Identificarea bacteriilor pe specii
Oamenii de știință împart bacteriile în funcție de specie sau, mai bine zis, încearcă să facă acest lucru. Se presupune (bine, știința nu știe sigur!) Există milioane de tipuri de celule bacteriene. Dar știința nu poate „recunoaște prin față” doar câteva zeci de mii, ale căror caracteristici sunt bine studiate. De exemplu, bifidobacteriile și lactobacilii sunt necesare pentru digestie, proprietățile bacteriilor și drojdiei acidului lactic sunt utilizate în industrie, microorganismele patogene poartă boli sau provoacă intoxicații alimentare, formând toxine periculoase etc.
Pentru identificarea speciilor de bacterii, trebuie să cunoașteți următoarele proprietăți:
- morfologic (formă, structură celulară);
- cultural (metodă de nutriție, condiții de reproducere, adică factori de creștere a culturii bacteriene);
- tinctorial (o reacție la coloranți care ajută la determinarea gradului de pericol pentru sănătate);
- biochimice (descompunerea nutrienților, izolarea deșeurilor, sinteza enzimelor, proteinelor, vitaminelor);
- antigenic (din engleză. generator de anticorpi - „producător de anticorpi”) care provoacă răspunsul imunitar al organismului.
Proprietățile morfologice sunt determinate cu ajutorul microscopiei (privind un microscop convențional sau electronic). Proprietățile culturale (biologice) se manifestă în timpul creșterii culturilor pe medii nutritive. Identificarea prin proprietăți biochimice este necesară pentru a determina raportul dintre celulă și oxigen (metoda respirației), proprietățile sale enzimatice și reducătoare (reducătoare) (reducerea este procesul chimic de îndepărtare a oxigenului sau înlocuirea acestuia cu hidrogen). În plus, studiile biochimice studiază formarea bacteriilor uzate (toxine) și impactul acestora asupra mediului.
O analiză a tuturor acestor proprietăți ajută la determinarea tipului de celulă bacteriană. O astfel de identificare face posibilă distingerea bacteriilor „bune” benefice de agenții patogeni dăunători cu proprietăți negative. Strict vorbind, această diviziune este destul de arbitrară. Același tip de bacterii poate avea un efect pozitiv sau negativ în funcție de situație. De exemplu, E. coli face parte din microflora unei persoane sănătoase și ia o parte activă în digestie. Dar merită ca populația acestor bacterii să crească peste parametrii de graniță - există pericolul de intoxicații cu toxine care sunt periculoase pentru sănătate.
Cum arată bacteriile
Aspectul și parametrii celulei afectează proprietățile sale - mobilitate, caracteristici funcționale, atașare la suprafață. În formă, microorganismele sunt împărțite în:
- Coccii sunt bacterii sferice sau rotunde. Ele diferă în numărul de celule din legătură:
- micrococci (o singură celulă);
- diplococi (două celule interconectate);
- tetracocci (patru celule conectate);
- streptococi (conectați în lungime sub formă de lanț);
- sarcinoame (straturi sau pachete de 8, 12, 16 sau mai multe bucăți);
- stafilococi (compusul are forma unui buchet de struguri).
2. Sticks-urile disting între:
- forma capetelor: plană (tăiată), rotunjită (emisferă), ascuțită (con), îngroșată;
- după natura compusului: single, perechi, lanțuri (streptobacterii).
3. Spiralele au o formă curbă sau spirală (strict vorbind, aceste bacterii sunt considerate și în formă de tijă). Se disting prin forma și numărul de bucle:
- vibriile sunt ușor curbate;
- spirilele - una sau mai multe viraje (până la patru);
- mai mult de patru bucle au Borelli (de la 4 la 12) și (cuvântul favorit al blestemului Dr. Bykov, agenți cauzali ai sifilisului) treponemă (de la 14 la 17 viraje mici);
- leptospira similară cu latină „S”.
În plus, există stele, cuburi, în formă de C și alte forme de celule. Mai mult, același fel de bacterii, în funcție de circumstanțe, pot schimba forma și în mod semnificativ. De exemplu, bacteriile cu acid lactic sunt bețișoare, dar unii reprezentanți ai speciei pot lua forma unui baston foarte scurt (aproape o bilă), în timp ce altele se extind în lungime, apropiindu-se de celulele filamentoase. Lungimea în acest caz depinde de compoziția mediului, de prezența și procentul de oxigen, de metoda de cultivare (cultivare artificială) a microorganismelor.
Cu dimensiuni unicelulare un pic mai ușor:
- cea mai mică (brucella);
- mediu (bacteroid, E. coli);
- mare (bacili, clostridia).
Structura microorganismelor
Comuna tuturor procariotelor este absența unui nucleu, rolul său este jucat de o moleculă de ADN închisă (nucleoid). Rolul organelor interne într-o celulă bacteriană este realizat de diverse incluziuni, la care se face referire prin analogie sub formă de organule. Pentru diferite tipuri de bacterii, acest set nu este același, dar există un anumit minim necesar pentru fiecare bacterie:
- nucleoid (analogul nucleului);
- perete celular (stratul exterior de diferite grosimi);
- membrană citoplasmatică (o peliculă subțire între mediul semi-fluid interior și peretele celular);
- citoplasmă (substanța semi-lichidă internă în care plutesc organele);
- ribozomi (molecule ARN care conțin informații genetice suplimentare sau de rezervă).
Primele încercări de a examina structura bacteriilor la microscop au relevat un detaliu important - celulele bacteriene sunt transparente, este imposibil să le vezi fără pregătire suplimentară. Cercetătorul danez Gram a propus o metodă pentru colorarea microorganismelor cu coloranți anilini. S-a dovedit că, în funcție de structura învelișului exterior, bacteriile percep coloranța în diferite moduri - unele păstrează pigmentul, altele se decolorează după spălarea finală a preparatului preparat cu o soluție conținând alcool (spălarea se face în ambele cazuri, dar numai într-o singură spălare a vopselei). În funcție de grosimea pereților celulari, bacteriile sunt împărțite în două grupe mari:
- gram pozitiv (un perete gros se pretează la colorare);
- gram-negativ (un perete subțire nu ține vopseaua).
Aceste proprietăți sunt importante pentru identificare - cel mai adesea gram-negative sunt microorganisme dăunătoare (patogene). Această separare este deosebit de convenabilă pentru cercetarea medicală. Puteți obține un rezultat rapid cu o analiză de laborator relativ simplă.
Pe lângă cele principale, microorganismele au structuri suplimentare care determină unele proprietăți importante ale celulei:
- O capsulă este un strat mucos superficial (deasupra peretelui celular) care se formează ca reacție la mediu. Adică, în condiții confortabile, bacteria se poate descurca fără o capsulă, dar la cea mai mică amenințare se protejează cu o coajă moale, ceea ce conferă o securitate suplimentară.
- Flagelă - organe lungi (mai lungi decât corpul bacteriilor) filiforme de mișcare. Funcționează ca un fel de motor, permițând celulei să se miște liber.
- Băut - fibre foarte mici pe suprafața bacteriei (mai subțiri și mai scurte decât flagelul). Băutul nu mișcați cușca, ci ajutați-o să câștige în siguranță un punct de sprijin în locul selectat.
- Sporii sunt incluziuni solide care se formează în interiorul bacteriilor ca reacție la amenințarea cu moartea (lipsa apei, a mediului agresiv). Acestea permit celulei să supraviețuiască momentelor grele (uneori o bacterie poate „dormi” ani și decenii) și poate renaște. Dar dezbaterea este doar un instrument pentru supraviețuire, nu pentru reproducere.
Există incluziuni suplimentare care conferă bacteriilor diverse proprietăți. Deci, clorozomii sunt responsabili pentru producerea de oxigen din energia luminii solare (fotosinteză); vacuolele cu gaz dau flotabilitatea celulei; lipidele și volutina păstrează rezervele de alimente și energie etc.
Creștere și reproducere
Culturile bacteriene pure - o populație crescută dintr-o singură celulă în condiții de laborator - sunt necesare pentru identificarea exactă și producția industrială. Și pentru aceasta trebuie să le cunoașteți proprietățile biologice - în ce condiții și modul în care microorganismele cresc și se înmulțesc. Creșterea este o creștere a masei celulare și a tuturor structurilor sale, iar reproducerea este o creștere a numărului de celule dintr-o colonie.
Majoritatea bacteriilor se înmulțesc prin metoda divizării binare, adică celula se împarte în două la mijloc, formând două organisme identice. Metoda de înmugurire diferă de fisiunea binară doar în forma sa - se formează o proeminență pe suprafața celulei, unde jumătate din înlocuitorul nucleului divizat (nucleoid) se mișcă, apoi proeminența crește și se separă de celula mamă.
O metodă mai complexă este recombinarea genetică, care amintește de reproducerea sexuală. Esența metodei este aceea că o parte a ADN-ului intră în celulă din exterior (când bacteriile se contactează între ele, cu ajutorul bacteriofagilor sau ca urmare a absorbției materialului genetic al celulelor moarte). Drept urmare, această metodă oferă două celule modificate genetic care transportă informații de la ambii „părinți”. Proprietățile unei celule modificate pot diferi semnificativ de predecesorii săi. Această metodă de reproducere permite bacteriilor să se adapteze condițiilor în schimbare, poate el a fost cel care a stat la baza apariției vieții inteligente pe planetă.
În plus, o metodă de propagare recombinantă facilitează cercetarea genetică. Bacteriile se schimbă într-un timp foarte scurt și, în același timp, păstrează ereditatea. Acest lucru face posibilă urmărirea mai multor generații de celule și evaluarea schimbărilor pozitive și negative ale structurii, comportamentului și proprietăților sale.
Caracteristici ale respirației și nutriției celulare
În funcție de atitudinea față de oxigen, bacteriile diferă în:
- Anaerobii sunt microorganisme care primesc energie în absența oxigenului. Distingeți între anaerobe obligatorii (stricte) care nu tolerează oxigenul și anaerobe facultative (majoritatea microbilor patogeni), principala metodă de generare de energie este o opțiune fără oxigen, dar pot exista cu accesul la oxigen.
- Aerobele sunt celule care trăiesc doar într-un mediu care conține oxigen. Aerobii stricți necesită 20% oxigen în atmosferă, microaerofilii sunt mulțumiți de un conținut de oxigen mult mai mic, dar metoda lor de respirație de bază rămâne aceeași ca cea a celulelor aerobe.
Identificarea prin metoda de respirație și nutriție este importantă pentru crearea unor condiții confortabile atunci când se cultivă culturi bacteriene pe medii artificiale și în biotehnologie.
Datorită proprietăților benefice multidirecționale ale bacteriilor, se obține un ciclu închis - autotrofele creează substanțe organice care utilizează energia soarelui sau compuși anorganici, heterotrofele (saprofite) descompun organice, revenind la natura componentelor chimice adecvate pentru o utilizare ulterioară.
Enzimele și toxinele bacteriilor (activitate biochimică)
Microorganismele produc substanțe proteice - enzime (lat. „Leaven”) sau enzime („dospit” grecesc), care servesc ca catalizatori (acceleratori) în absolut toate procesele biologice (metabolism și energie). Mai mult, fiecare enzimă individuală este responsabilă pentru doar un proces de transformare a unui compus în altul. Enzimele sunt împărțite în:
- endoenzime - substanțe intracelulare care iau parte la metabolismul celular.
- exoenzimele - extracelulare (eliberate în mediu), ele efectuează digestia din exteriorul celulei bacteriene.
Proprietățile microorganismelor de a izola anumite enzime sunt utilizate pentru a identifica tipul de unicelulare, deoarece aceasta este o trăsătură constantă și neschimbătoare, inerentă numai acestui tip de celule. distinge:
- Proprietățile zaharharitice ale celulei - capacitatea de a fermenta (descompune) carbohidrații cu eliberarea de energie chimică. De exemplu, în fermentația alcoolică, enzimele de drojdie descompun zahărul în alcool etilic și dioxid de carbon.
- Proprietățile proteolitice ale microorganismelor sunt fermentarea proteinelor și peptonei (fragmente mari de proteine \u200b\u200bformate în faza inițială a digestiei laptelui și cărnii sub acțiunea enzimelor). Celulele secretă enzime proteolitice în mediu, care descompun proteinele la produsele intermediare (peptone, aminoacizi) și / sau la produsele de descompunere finală (hidrogen sulfurat, amoniac). Asimilarea proteinelor, coagularea sângelui depinde de enzimele proteolitice.
Identificarea biochimică face posibilă distincția între tipurile aproape identice de bacterii, a căror structură și aspect sunt indistinguibile între ele. De exemplu, enterobacteriile patogene au sute de specii, este posibil să se determine vinovatul specific al bolii numai prin studierea proprietăților biochimice.
Deșeurile celulare dăunătoare (toxine) sunt extrem de periculoase, dar cu toate acestea importante. Când toxinele intră în organism, se produc anticorpi care identifică și neutralizează obiectele străine. Toxinele bacteriene provoacă procese metabolice și alte celule în celulă, ceea ce explică activitatea lor ridicată chiar și cu o cantitate mică de toxină în organism. distinge:
- exotoxine (eliberate în mediu, foarte periculoase);
- endotoxinele (componente structurale ale celulei care intră în mediu numai după moartea bacteriilor, sunt mai puțin periculoase decât exotoxinele).
Orice toxine sunt periculoase, dar exotoxinele fac mai mult rău. Cu toate acestea, capacitatea acestor toxine de a determina formarea de anticorpi (antigene) face posibilă producerea de seruri terapeutice și profilactice împotriva multor boli.
Unele bacterii au proprietăți hemolitice, adică secretă toxine care distrug globulele roșii (hemolizine). În procesul natural de reînnoire a celulelor roșii, proprietățile hemolitice ale celulelor sunt necesare, dar pot deveni periculoase în timpul dezvoltării patologice a procesului.
Bacteriile sunt omniprezente și diverse. Există microorganisme „bune”, utile, dar există și microbi nocivi, patogeni, care provoacă boli și secretă toxine periculoase. Omul a învățat să folosească proprietățile benefice ale microorganismelor în biotehnologie pentru a îmbunătăți calitatea vieții. Medicina combate activ (și uneori eficient) împotriva agenților patogeni. Puterea oricărei persoane de a se proteja de bacteriile dăunătoare (regulile obișnuite de igienă) și de a lua tot ce este mai bun de la diversitatea lumii bacteriene.
Fiecare microorganism, oricât de primitiv ar fi, conține mai mulți antigeni. Cu cât este mai complexă structura sa, cu atât mai mulți antigeni pot fi găsiți în compoziția sa. Diferite microorganisme aparținând acelorași categorii sistematice disting
antigene specifice grupului - găsite la diferite specii din același gen sau familie, specifice speciilor - la reprezentanți diferiți ai aceleiași specii și antigene specifice (de variantă) - în variante diferite din cadrul aceleiași specii. Acestea din urmă sunt împărțite în variante serologice, sau serovare. Printre antigenele bacteriene se disting H, O, K și alții. Antigenele diferitelor tipuri de microorganisme din structură diferă brusc unele de altele. Cel mai bine studiat este mozaicul antigenic al bacteriilor, în care disting între antigene somatice O și Vi, coajă, capsulă (K), flagel (H), protectoare și ribozomale. De regulă, toți sunt compuși proteici complexi. Astfel, antigenele somatice O și Vi sunt conținute în structurile de suprafață ale celulelor bacteriene și sunt strâns legate de lipopolizaharide. Antigenele de coajă se formează datorită antigenelor O, dar, spre deosebire de acestea din urmă, constau în fracțiuni termolabile și termostabile. Antigenele K-capsulare sunt reprezentate de substanțe proteice (bacil antrax) sau polizaharide complexe (streptococ, Klebsiella). Antigenele H flagelate sunt proteine, ribozomice și protectoare sunt compuși complexi de proteine \u200b\u200bși acizi nucleici. Antigenele sunt, de asemenea, endo- și exotoxine ale bacteriilor.
Cunoașterea structurii antigenice a bacteriilor a făcut posibilă obținerea unui număr de seruri diagnostice și terapeutice, respectiv, pentru a determina speciile de microbi și tratamentul infecțioaselor
boli.
Flagellar N - antigene. Acești antigeni fac parte din flagelele bacteriene. Antigenul H este o proteină flagelină. Este distrus prin încălzire, iar după tratamentul cu fenol își păstrează proprietățile antigenice.
Antigen O somatic. Se credea anterior că antigenul O este conținut în conținutul celulei, soma sa, motiv pentru care au numit-o antigen somatic. Ulterior, s-a dovedit că acest antigen este asociat cu un perete celular bacterian. O-antigenul bacteriilor gram-negative este asociat cu LPS-ul peretelui celular. Grupele determinante ale acestui antigen complex complex sunt unități de repetare terminale a lanțurilor polizaharidice atașate la partea sa principală. Compoziția zaharurilor din grupele determinante, precum și numărul acestora este diferită pentru diferite bacterii. Cel mai adesea conțin hexoze (galactoză, glucoză, ramnoză etc.), aminoacid (N-acetilglucozamină). O-antigenul este termostabil: persistă la fierbere timp de 1-2 ore, nu se descompune după tratamentul cu formalină și etanol. Când animalele sunt imunizate cu culturi vii cu flagel, se formează anticorpi pentru antigeni O și H, iar atunci când sunt imunizați cu o cultură fiartă, se formează doar anticorpi împotriva antigenului O.
K-antigene (capsulă). Acești antigeni au fost bine studiați în Escherichia și Salmonella. Aceștia, ca și antigenii O, sunt strâns legați de LPS a peretelui celular și a capsulei, dar spre deosebire de O-antigenul conțin în principal polizaharide acide: acizi glucuroni, galacturonici și alți uronici. În funcție de sensibilitatea lor la temperatură, antigenele K sunt împărțite în antigene A-, B- și L. Cele mai termostabile sunt antigenele A care pot rezista la fierbere mai mult de 2 ore, antigenele B rezistă la încălzire la 60 ° C timp de o oră, iar antigenele L sunt distruse prin încălzire la 60 ° C. K-antigeni localizate mai superficial decât antigenele O și adesea maschează acestea din urmă. Prin urmare, pentru a detecta antigeni O, este necesar să distrugem mai întâi K-antigene, ceea ce este obținut prin fierberea culturilor. Antigenele capsulare includ așa-numitul Vi - antigen. S-a găsit în tifoid și în alte enterobacterii cu virulență ridicată și, prin urmare, acest antigen a fost numit antigen virulență. Antigene capsulare de natură polizaharidică au fost detectate la pneumococi, Klebsiella și alte bacterii care formează o capsulă pronunțată. Spre deosebire de antigenele O specifice grupului, acestea caracterizează adesea caracteristicile antigenice ale anumitor tulpini (variante) ale unei specii date, care sunt, prin urmare, împărțite în serovare. În bacilii antrax, antigenul capsular este format din polipeptide.
Antigene toxice bacteriene. Toxinele bacteriene au proprietăți antigenice valoroase dacă sunt compuși solubili cu caracter proteic. Enzimele produse de bacterii, inclusiv factorii de patogenitate, au proprietățile antigenelor complete. Antigenii de protecție cu toxicitate scăzută și producerea de numeroși anticorpi blocanți merită atenție serioasă. Antigenii buni sunt toxoizii obținuți din exotoxine prin neutralizarea lor cu formalină.
Antigene de protecție. Descoperit pentru prima dată în exudatul țesutului afectat în antrax. Au proprietăți antigenice puternic pronunțate care oferă imunitate agentului infecțios corespunzător. Antigenele de protecție formează, de asemenea, unele alte microorganisme atunci când intră în gazdă, deși acești antigeni nu sunt componentele lor permanente.
Antigene antivirus. Fiecare virion al oricărui virus conține antigene diferite. Unele dintre ele sunt specifice virusului. Alți antigeni includ componente ale celulei gazdă (lipide, carbohidrați), care sunt incluse în coaja exterioară a acesteia. Antigenele virionilor simpli sunt asociate cu nucleocapsidele lor. Prin compoziția lor chimică, aparțin ribonucleoproteinelor sau dezoxiribonucleoproteinelor, care sunt compuși solubili și, prin urmare, sunt denumiți antigeni S (soluție solutio). În virioni complexe, unele componente antigenice sunt asociate cu nucleocapside, în timp ce altele sunt asociate cu glicoproteine \u200b\u200bale învelișului exterior. Multe virionuri simple și complexe conțin antigene V de suprafață speciale - hemagglutinină și enzimă neuraminidaza. Specificitatea antigenică a hemaglutininei la diferiți viruși nu este aceeași. Acest antigen este detectat în reacția hemaglutinării sau a varietății sale - reacția hemi-adsorbției. O altă caracteristică a hemaglutininei se manifestă în funcția antigenică de a determina formarea de anticorpi - antihemagglutinine și să intre cu o reacție de inhibare a hemaglutinării (RTGA).
Antigenele virale pot fi specifice grupului dacă se găsesc în specii diferite ale aceluiași gen sau familie și specifice tipului inerente la tulpinile individuale ale aceleiași specii. Aceste diferențe sunt luate în considerare la identificarea virusurilor. Alături de antigenele enumerate, antigenele celulelor gazdă pot fi prezente în compoziția particulelor virale. Deci, de exemplu, virusul gripal crescut pe membrana alantoică a unui embrion de pui reacționează cu antiserumul obținut la lichidul alantoic. Același virus, preluat din plămânii șoarecilor infectați, reacționează cu antiserumul la plămânii acestor animale și nu reacționează cu antiserumul la lichidul alantoic.
Antigene eterogene (heteroantigene). Acestea sunt antigene generale sau interspecifice (similare în specificitate). Descoperită pentru prima dată de J. Forssman. Imunizând iepurele cu un extract apos din rinichii unui cobai, el a provocat formarea de anticorpi de grup în serul său care au reacționat cu eritrocitele de oaie. Mai mult, s-a dovedit că antigenul Forssman este un lipopolizaharid și se găsește în organele cailor, pisicilor, câinilor și țestoaselor. Antigene obișnuite au fost găsite în globulele roșii umane și în cocciul piogen, enterobacterii, variola, gripa și alte microorganisme. Comunitatea de grup a structurii antigenice în diferite tipuri de celule este numită mimetica antigenică . În cazurile de mimetică antigenică, sistemul imunitar uman își pierde capacitatea de a recunoaște rapid o etichetă străină și de a dezvolta imunitate, ca urmare a căreia microbii patogeni se pot multiplica liber în organism pentru o perioadă. Acestea încearcă să justifice mimetica antigenică pentru supraviețuirea pe termen lung a microbilor patogeni din corpul pacientului sau persistența, microcarrierul rezident (stabil) și chiar complicațiile post-vaccinare. Antigenele generale găsite la reprezentanții diferitelor tipuri de microorganisme, animale și plante sunt numite eterogene. De exemplu, antigenul eterogen de Forsman se găsește în structurile proteice ale organelor de cobai, la eritrocitele de oaie și salmonella.
După specificitate, antigenele bacteriene sunt împărțite în omolog - specii și tipuri specifice și eterogene - grup, interspecific.
Speciile și în special antigenele tipice sunt foarte specifice. Ca răspuns la introducerea lor în corpul animal, sunt produși doar acești anticorpi care reacționează cu antigene ale unei anumite specii sau varietăți de microbi.
Structura antigenică a microorganismelor este foarte diversă. Microorganismele disting între antigene comune, sau de grup, și specifice sau de tip.
Antigenele de grup sunt comune la două sau mai multe tipuri de microbi aparținând aceluiași gen și, uneori, sunt legate de genuri diferite. Deci, antigene comune sunt prezente în anumite tipuri de gen Salmonella; agenții cauzali ai febrei tifoide au antigene comune de grup cu agenți patogeni ai paratifoidului A și paratifoid B (0-1,12).
Antigene specifice sunt prezente doar într-un anumit tip de microb sau chiar numai într-un anumit tip (variantă) sau subtip în cadrul unei specii. Determinarea antigenelor specifice permite diferențierea microbilor în cadrul unui gen, specie, subspecie și chiar tip (subtip). Astfel, mai mult de 2.000 de tipuri de salmonella se diferențiază prin combinația de antigene din genul Salmonella și 5 serotipuri (serovariante) în subspecia Shigella Flexner.
Conform localizării antigenelor într-o celulă microbiană, se disting antigene somatice asociate cu corpul celulei microbiene, antigene capsulare - de suprafață sau cochilie și antigene flagelate localizate în flagel.
Somatice, O-antigene (din ea. ohne Hauch - fără a respira), sunt conectate cu corpul celulei microbiene. În bacteriile gram-negative, O-antigenul este un complex complex de natura lipidopolizaharidică-proteină. Este foarte toxic și este endotoxina acestor bacterii. În agenții cauzali ai infecțiilor coccoase, vibriilor de holeră, agenți patogeni ai brucelozei, tuberculozei și a unor anaerobe, antigenele polizaharidice sunt izolate din corpul celulelor microbiene, care determină specificul tipic al bacteriilor. Ca antigene, ele pot fi active în formă pură și în combinație cu lipide.
Antigene flagelate, H-antigene (din germană. Hauch - respirație), au o natură proteică și se găsesc în flagelul microbilor motile. Antigenele flagelate sunt distruse rapid prin încălzire și sub acțiunea fenolului. Sunt bine conservate în prezența formalinei. Această proprietate este utilizată la fabricarea diagnosticului ucis al nașilor pentru reacția de aglutinare, atunci când este necesară păstrarea flagelelor.
Capsula, K - antigene, - sunt localizate pe suprafața celulei microbiene și se mai numesc superficiale, sau cochilie. Au fost studiate mai detaliat în microbii familiei intestinale, în care se disting antigeni Vi-, M-, B-, L și A. Dintre acestea, antigenul Vi este important. A fost detectat pentru prima dată în tulpinile de bacterii tifoide cu virulență ridicată și a fost numit antigen virulență. Atunci când o persoană este imunizată cu un complex de antigene O și Vi-, se observă un grad ridicat de protecție împotriva febrei tifoide. Vi-antigenul este distrus la 60 ° C și este mai puțin toxic decât O-antigenul. Se găsește în alți microbi intestinali, cum ar fi E. coli.
de protecție (din lat. protectio - patronaj, protecție) sau de protecție, un antigen este format din microbii antrax din corpul animalului și se găsește în diverse exudate în cazul bolii antrax. Antigenul protector face parte din exotoxina secretată de microbul antrax și poate provoca imunitate. Anticorpii complementari se formează ca răspuns la administrarea acestui antigen. Un antigen protector poate fi obținut prin creșterea microbului antrax pe un mediu sintetic complex. S-a preparat un vaccin chimic extrem de eficient împotriva antraxului dintr-un antigen protector. Antigenele protectoare de protecție au fost, de asemenea, găsite în agenții cauzali ai ciumei, brucelozei, tularemiei, tusei convulsive.
Antigene complete provoacă sinteza de anticorpi sau sensibilizarea limfocitelor din organism și reacționează cu acestea atât in vivo cât și in vitro. Pentru antigenele cu drepturi depline, specificitatea strictă este caracteristică, adică determină organismul să producă doar anticorpi specifici care reacționează doar cu acest antigen. Acești antigeni includ proteine \u200b\u200bde origine animală, vegetală și bacteriană.
Antigene defecte (haptene) sunt carbohidrați, lipide și alte substanțe complexe care nu sunt capabile să provoace formarea de anticorpi, ci intră într-o reacție specifică cu aceștia. Haptenii dobândesc proprietățile antigenelor complete numai dacă sunt introduse în organism în combinație cu o proteină.
Reprezentanții tipici ai haptenilor sunt lipidele, polizaharidele, acizii nucleici, precum și substanțele simple: vopsele, amine, iod, brom etc.
Vaccinarea ca metodă de prevenire a bolilor infecțioase. Istoric de vaccinare. Vaccin. Cerințe pentru vaccinuri. Factori care determină capacitatea de a crea vaccinuri.
Vaccinurile sunt medicamente biologic active care împiedică dezvoltarea bolilor infecțioase și alte manifestări ale imunopatologiei. Principiul utilizării vaccinurilor este crearea accelerată a imunității și, în consecință, rezistența la dezvoltarea bolii. Vaccinarea se referă la măsurile care vizează imunizarea artificială a populației prin administrarea de vaccinuri pentru creșterea rezistenței la boală. Scopul vaccinării este crearea unei memorii imunologice împotriva unui anumit agent patogen.
Distingeți între imunizarea pasivă și cea activă. Introducerea imunoglobulinelor obținute de la alte organisme este imunizarea pasivă. Este utilizat atât în \u200b\u200bscop terapeutic, cât și profilactic. Administrarea vaccinului este o imunizare activă. Principala diferență între imunizarea activă și pasivă este formarea memoriei imunologice.
Memoria imunologică oferă îndepărtarea mai rapidă și mai eficientă a agenților străini atunci când acestea reapar în organism. Baza memoriei imunologice sunt celulele cu memorie T și B.
Primul vaccin și-a primit numele de la cuvânt vaccina (cowpox) este o boală virală la bovine. Medicul englez Edward Jenner a aplicat pentru prima dată vaccinul împotriva variolei obținute de la vezicule pe mâna pacientului cu variola la băiatul James Phipps în 1796. Abia după aproape 100 de ani (1876-1881), Louis Pasteur a formulat principiul principal al vaccinării - utilizarea preparatelor atenuate de microorganisme pentru formarea imunității împotriva tulpinilor virulente.
Unele dintre vaccinurile vii au fost create de oamenii de știință sovietici, de exemplu, P.F. Zdrodovsky a creat un vaccin împotriva tifosului în 1957-59. Un vaccin împotriva gripei a fost creat de un grup de oameni de știință: A. A. Smorodintsev, V. D. Soloviev, V. M. Zhdanov în 1960. P. A. Vershilova în 1947-51 a creat un vaccin viu pentru bruceloză.
Vaccinul trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
● activarea celulelor implicate în procesarea și prezentarea antigenului;
● conțin epitopuri pentru celulele T și T, oferind un răspuns celular și umoral;
● ușor de prelucrat cu prezentarea ulterioară eficientă a antigenelor de histocompatibilitate;
● induce formarea de celule T efectoare, celule producătoare de anticorpi și celule de memorie corespunzătoare;
● să prevină dezvoltarea bolii pentru o lungă perioadă de timp;
● să nu fie inofensiv, adică să nu provoace boli grave și reacții adverse.
Eficiența vaccinării este de fapt procentul de vaccinați care au răspuns la vaccinare cu formarea imunității specifice. Astfel, dacă eficacitatea unui anumit vaccin este de 95%, atunci aceasta înseamnă că din 100 vaccinate, 95 sunt protejate în mod fiabil, iar 5 sunt în continuare în pericol de boală. Eficacitatea vaccinării este determinată de trei grupuri de factori. Factori care depind de prepararea vaccinului: proprietățile vaccinului în sine, care determină imunogenitatea acestuia (vie, inactivată, corpusculară, subunitate, cantitatea de imunogen și adjuvanți etc.); calitatea preparatului pentru vaccin, adică imunogenitatea, nu s-a pierdut din cauza expirării vaccinului sau din cauza faptului că nu a fost depozitat sau transportat în mod corespunzător. Factori care depind de vaccinat: factori genetici care determină posibilitatea fundamentală (sau imposibilitatea) dezvoltării imunității specifice; vârsta, pentru că răspunsul imunitar este cel mai strâns determinat de gradul de maturitate al sistemului imunitar; starea de sănătate „în general” (creștere, dezvoltare și malformații, nutriție, boli acute sau cronice etc.); starea de fundal a sistemului imunitar este în primul rând prezența imunodeficiențelor congenitale sau dobândite.
Microbiologie: note de conferință Ksenia Tkachenko
2. Antigene ale microorganismelor
2. Antigene ale microorganismelor
Antigenele infecțioase sunt antigenele bacteriilor, virusurilor, ciupercilor și protozoarelor.
Sunt disponibile următoarele tipuri de antigene bacteriene:
1) specific grupului (găsit la diferite specii din același gen sau familie);
2) specii specifice (găsite la diverși reprezentanți ai aceleiași specii);
3) specifică tipului (determinați variante serologice - serovere, antigenovere - în cadrul unei specii).
În funcție de localizarea în celula bacteriană, există:
1) O - AG - polizaharidă; o parte a peretelui celular bacterian. Determină specificitatea antigenică a lipopolizaharidei peretelui celular; distinge între serovariații bacteriilor din aceeași specie. O - AH este slab imunogen. Este termostabil (poate rezista la fierbere timp de 1-2 ore), stabil chimic (poate rezista la formalină și etanol);
2) lipid A - heterodimer; conține glucozamină și acizi grași. Are o puternică adjuvantă, activitate imunostimulatoare nespecifică și toxicitate;
3) N - AG; face parte din flagelul bacterian, baza sa este proteina flagelină. termolabile;
4) K - AG - un grup eterogen de antigene capsulare de bacterii de suprafață. Sunt localizate în capsulă și sunt asociate cu stratul de suprafață al lipopolizaharidei peretelui celular;
5) toxine, nucleoproteine, ribozomi și enzime bacteriene.
Antigene antivirus:
1) antigene supercapsidice - membrane de suprafață;
2) antigene proteice și glicoproteine;
3) capsidă - cochilie;
4) antigene nucleoproteine \u200b\u200b(miez).
Toate antigenele virale sunt T-dependente.
Antigenele de protecție sunt o combinație de determinanți antigenici (epitopi) care provoacă cel mai puternic răspuns imunitar, care protejează organismul de re-infecția cu acest agent patogen.
Modalități de penetrare a antigenilor infecțioși în organism:
1) prin pielea deteriorată și uneori intactă;
2) prin membranele mucoase ale nasului, gurii, ale tractului gastro-intestinal, ale tractului genitourinar.
Heteroantigenii sunt complexe antigenice comune pentru reprezentanții diferitelor specii sau determinanți antigenici comuni pe complexe care diferă în alte proprietăți. Reacțiile imunologice încrucișate pot apărea din cauza heteroantigenelor.
La microbii din diverse specii și la om, se găsesc comune, similare în antigene de structură. Aceste fenomene se numesc mimetică antigenică.
Superantigenele sunt un grup special de antigene care, în doze foarte mici, provoacă activarea și proliferarea policlonală a unui număr mare de limfocite T. Superantigenele sunt enterotoxine bacteriene, stafilococice, toxine de holeră, unele virusuri (rotavirusuri).
Din cartea Microbiologie: note de prelegere autorul Tkachenko Ksenia Viktorovna Din cartea Microbiologie autorul Tkachenko Ksenia ViktorovnaLECTURA nr. 4. Genetica microorganismelor. Bacteriofagii 1. Organizarea materialului ereditar al bacteriilor Aparatul ereditar al bacteriilor este reprezentat de un singur cromozom, care este o moleculă de ADN, este spiralizat și rulat într-un inel. Acest inel este la un moment dat
Din cartea Ecologie de Mitchell PaulLECTURA nr. 11. Antigene 1. Proprietățile și tipurile de antigene Antigenele sunt compuși cu greutate moleculară mare. Atunci când sunt ingerate, acestea induc un răspuns imun și interacționează cu produsele acestei reacții: anticorpi și limfocite activate. Clasificare antigen. pe
Din cartea Biologie [Un ghid complet pentru pregătirea examenului] autorul Lerner George Isaakovich2. Sistematica și nomenclatura microorganismelor. Unitatea taxonomică principală a taxonomiei bacteriilor este o specie. O specie este un ansamblu stabilit de evoluție a indivizilor cu un singur genotip, care în condiții standard se manifestă morfologic similar,
Din cartea Călătorie în țara germenilor autorul Betina VladimirECOLOGIA MICROORGANISMELOR Persoanele sunt impresionate de dimensiunile lor mari. Poate tocmai de aceea, amintind de perioada jurasică, ne imaginăm în primul rând gigantii dinozauri care au „guvernat” cândva planeta noastră. Cu toate acestea, dacă unele organisme „controlează” Pământul, atunci aceasta
Din cartea Popular About Microbiology autorul Bukhar Mikhail Din cartea În pragul vieții autorul Denkov Veselin A.6. Viața și moartea microorganismelor Viața este creația lui K. Bernard Microbes în mișcarea Levenguk, informând Royal Society of London despre „micile animale” pe care le observă, au scris că se disting prin capacitatea lor de a se mișca foarte repede. Am spus deja că, potrivit
Din cartea autoruluiCreșterea și reproducerea microorganismelor După cum spunea renumitul fiziolog francez al secolului XIX Claude Bernard, viața este o creație. Organismele vii diferă de natura neînsuflețită în principal prin aceea că cresc și se înmulțesc. Creșterea și reproducerea lor sunt cel mai bine observate în astfel de cazuri
Din cartea autoruluiLimitele vieții microorganismelor Viața și reproducerea microbilor depind de mulți factori externi. Principalele sunt în primul rând temperatura ambiantă. Cea mai scăzută temperatură cunoscută la noi, la care încetează mișcarea termică a moleculelor și atomilor este
Din cartea autoruluiLimita de rezistență a microorganismelor Deci, am aflat deja că microbii tolerează fluctuații semnificative ale temperaturii, mult mai mari decât oamenii. Să vedem cum reacționează la alte condiții adverse: presiunea aerului la nivelul mării și la 45 ° geografic
Din cartea autoruluiPrietenia microorganismelor Între diverși reprezentanți ai lumii microbilor, relații simbiotice „prietenoase” s-au dezvoltat și ele. Interesantă, de exemplu, relația dintre unele protozoare și alge. Simbiotic verde sau
Din cartea autoruluiCapitolul 12 Prevalența microorganismelor dintre noi - întuneric și întuneric și întuneric. A. Microorganismele bloc sunt peste tot. În aer, în apă, în sol - și peste tot sunt foarte mulți dintre ei. Este suficient să spunem că numai într-un centimetru cub al rizosferei (aceasta face parte din sol, direct
Din cartea autorului{!LANG-b1d5cdfe23836d11d5d9c84ea13d3b7c!}
{!LANG-ba54fd70d1e4e28d1573e7eeb7ac5404!}
{!LANG-df87ed5b35eaff2a3346c80099438bce!}
{!LANG-f62961e0c6c9c9136505d75b953c673f!}