физиология микроорганизмов

МИКРОБИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И
МЕТОДАМИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЛЕКЦИЯ: ФИЗИОЛОГИЯ И ОСОБЕННОСТИ
МЕТАБОЛИЗМА БАКТЕРИЙ.
ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ.
БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД
ИССЛЕДОВАНИЯ.
Преподаватель: Лебедева Г.Г.
заведующая бактериологической лабораторией
городской больницы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
План лекции:
Химический состав бактериальной клетки.
Пищевые потребности микроорганизмов.
Типы питания по усвоению азота и углерода.
Классификация микроорганизмов по отношению к кислороду.
Ферменты бактерий.
Пигменты бактерий.
Рост и размножение бактерий.
Питательные среды. Классификация питательных сред.
Бактериологический метод исследования.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ
азот (8— 15% сухого остатка),
углерод (45—55% сухого остатка),
кислород (30% сухого остатка),
водород (6—8% сухого остатка).
Вода (75—85%)
Вода - структурный элемент цитоплазмы. Свободная вода
является растворителем для кристаллических веществ,
источником водородных ионов и участником химических
реакций.
Минеральные вещества бактерий
Белок. на его долю приходится 50—80% сухого вещества
бактериальной клетки Он распределен в цитоплазме, нуклеоиде,
цитоплазматической мембране и других клеточных структурах. К
белкам принадлежат ферменты, многие токсины.
Нуклеопротеиды — соединение белка с нуклеиновыми
кислотами ДНК и РНК. Нуклеиновые кислоты: ДНК определяет
генетические свойства, РНК — биосинтез белка.
Углеводы — 12—18% сухого вещества. Это основной источник
энергии и углерода. Многие структурные компоненты клетки
состоят из углеводов (оболочка, капсула, слизистый слой).
Липиды — составляют ~ 10% сухого остатка. — это запасные
вещества, повышающие устойчивость бактерий во внешней
среде. Связываясь с белками и углеводами, липиды составляют
сложный комплекс, определяющий токсические свойства
микроорганизмов.
ПИТАНИЕ БАКТЕРИЙ
По типу питания микроорганизмы делятся на:
автотрофы – синтезируют все углеродсодержащие
вещества из СО2;
гетеротрофы – в качестве источника углерода
используют органические вещества;
сапрофиты – питаются органическими веществами
отмерших организмов;
паразиты – живут за счет органических веществ живой
клетки
по использованию энергии
Фототрофы - используют для биосинтетических реакций
энергию солнечного света
Хемотрофы - получают энергию за счет окисления
органических соединений
ДЫХАНИЕ БАКТЕРИЙ
Облигатные (строгие) аэробы развиваются при наличии в
атмосфере 20% кислорода
Облигатные анаэробы — бактерии, для которых наличие
молекулярного кислорода является губительным
Факультативные анаэробы могут размножаться как в
присутствии, так и в отсутствие кислорода (большинство
патогенных и сапрофитных микробов)
Микроаэрофилы нуждаются в значительно меньшем
количестве кислорода, его высокая концентрация хотя и не
убивает бактерии, но задерживает их рост), некоторые микробы
нуждаются в повышенном содержании углекислого газа
(капнофилы)
Аэротолерантные бактерии способны расти в присутствии
кислорода, но не использовать его в качестве источника энергии.
Энергию они получают исключительно с помощью брожения
ФЕРМЕНТЫ БАКТЕРИЙ
Ферментный состав микроорганизмов является постоянным,
а различные виды микробов четко различаются по набору
ферментов.
Биохимические свойства бактерий определяются составом
ферментов:
сахаролитические –расщепление углеводов;
протеолитические – расщепление белков,
липолитические – расщепление жиров,
и являются важным диагностическим признаком при
идентификации микроорганизмов
ПИГМЕНТООБРАЗОВАНИЕ
происходит при хорошем доступе кислорода и определенном
составе питательной среды. Этот признак генетически
детерминирован, поэтому его используют в качестве
дифференцирующего критерия.
Бактерии могут образовывать пигменты разного цвета:
красный — Serratia marcescens
кремовый — Staphilococcus aureus
синий —Pseudomonas aeruginosa
Пигменты бактерий
- защищают их от природной
ультрафиолетовой
радиации,
- участвуют в процессах
дыхания, реакциях синтеза,
- обладают антибиотическим
действием.
P. aeruginosa
S. marcescens
ПИГМЕНТООБРАЗОВАНИЕ у бактерий
РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ
Большинство прокариот размножаются бинарным делением
пополам, реже почкованием и фрагментацией.
Бактерии, как правило, характеризуются высокой скоростью
размножения. Время деления клетки у различных бактерий
колеблется довольно в широких пределах: от 20 минут у
кишечной палочки до 14 часов у микобактерий туберкулеза.
РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ
ВИДЕО
РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ
ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ
РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ
1.
2.
3.
4.
Латентная фаза
Фаза логарифмического роста
Стационарная фаза
Фаза отмирания
ВИДЕО
РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ
КОЛОНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ –
популяция микробных клеток одного вида,
сформировавшаяся в результате деления одной микробной
клетки в условиях культивирования на плотной
питательной среде при оптимальной температуре
Колонии микроорганизмов
ФОРМЫ КОЛОНИЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД
натуральные и синтетические.
жидкие, плотные и полужидкие.
простые и сложные.
основные и специальные.
по назначению:
элективные (избирательные) среды
среды накопления
консервирующие среды
дифференциально-диагностические среды
ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ —
субстраты, состоящие из
компонентов, обеспечивающих
необходимые условия для
культивирования микроорганизмов.
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ СРЕДЫ
используют для определения видовой принадлежности
исследуемого микроба, основываясь на особенностях его
обмена веществ.
ЭЛЕКТИВНЫЕ, ИЛИ ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ.
В таких средах созданы благоприятные условия для
развития одного вида микроорганизма, размножение всех
остальных видов микробов угнетается.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПИТАТЕЛЬНЫМ
СРЕДАМ
Питательные среды должны:
Содержать необходимые для питания микроба питательные
вещества.
Иметь реакцию рН, оптимальную для выращиваемого вида
микроба.
Иметь достаточную влажность, так как микробы питаются по
законам диффузии и осмоса.
Обладать изотоничностью.
Быть стерильными, обеспечивая тем самым возможность
выращивания чистых культур микробов.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЙ
«золотой стандарт» микробиологической диагностики, так как
результаты микробиологических исследований позволяют точно
установить факт наличия возбудителя в исследуемом материале.
Задачи микробиологических исследований
идентифицировать микроорганизмы в исследуемом материале,
определить их видовую принадлежность по морфологическим,
биохимическим, токсигенным и антигенным свойствам
установить чувствительность к антимикробным препаратам.
ВИДЕО
ПОСЕВ БИОМАТЕРИАЛА НА ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЙ
1 ЭТАП. ПОСЕВ ИССЛЕДУЕМОГО МАТЕРИАЛА
Подготовка исследуемого материала к посеву.
Посев исследуемого материала на плотные питательные среды
(для получения изолированных колоний) и на жидкие
питательные среды (среды обогащения)
В отдельных случаях проводится микроскопия нативного
материала.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЙ
2 ЭТАП. ВЫДЕЛЕНИЕ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ.
Изучение колоний, выросших на плотных питательных средах
Приготовление мазков из выросших колоний для изучения
морфологических и тинкториальных свойств микроорганизмов.
Выделение чистой культуры.
При отсутствии роста на плотных питательных средах пересев со
сред обогащения на плотные питательные среды.
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЙ
3 ЭТАП. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ВЫДЕЛЕННОЙ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ
МИКРООРГАНИЗМА.
Изучение характера роста чистой культуры
Приготовление и микроскопия мазков для проверки чистоты
культуры.
Изучение культуральных, биохимических, серологических
свойств выделенного микроорганизма
Определение чувствительности выделенного микроорганизма
к АБП
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЙ
4 ЭТАП. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА ВЫДЕЛЕННОГО МИКРООРГАНИЗМА.
ВЫДАЧА БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОГО ЗАКЛЮЧЕНИЯ.
Учет результатов изучения культуральных, биохимических,
серологических свойств выделенного микроорганизма.
Определение вида возбудителя.
Учет результатов определения чувствительности выделенного
микроорганизма к АБП
Выдача бактериологического заключения.
Морфологические признаки
микроорганизма – форма, размеры
и взаиморасположение микробных
клеток, изучаемые
микроскопическим методом
исследования.
Тинкториальные признаки
микроорганизма – способность
микробных клеток окрашиваться
красителями, изучаемые
микроскопическим методом
исследования.
Культуральные признаки
микроорганизма – характер роста
на жидких и плотных питательных
средах.
Биохимические (ферментативные)
признаки микроорганизма –
способность микроорганизмов
расщеплять различные субстраты
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Назовите основной метод лабораторной диагностики,
позволяющий выделить возбудителя из биоматериала от
больного.
Назовите последовательно 4 этапа микробиологического
метода исследований.
Дайте определение колонии микроорганизма.
Дайте определение чистой культуре микроорганизма.
Какие питательные среды по назначению вы знаете и для каких
целей они используются.