1. Споры бактерий, их строение, образование, прорастание, способ окраски.

Споры (от греч. sporos, семя) - покоящиеся формы жизненного цикла бактерий, образуются внутри цитоплазмы вегетативных клеток в неблагоприятных условиях существования и обеспечивают сохранения вида.

Методы выявления спор:

• В препаратах, окрашенных простыми способами или по Граму, споры остаются бесцветными (негативная окраска).

• По методу Ожешко спора окрашивается в рубиново-красный цвет карболовым фуксином, а вегетативная клетка после обесцвечивания кислотой докрашивается метиленовым синим.

• Окраска спор методом Пешкова: Споры, окрашенные метиленовым синим Леффлера, имеют голубой цвет, вегетативные тела бактерий — красный.

• Окраска спор методом Дорнера: После окраски вегетативные тела остаются бесцветными, а споры приобретают красный цвет. Микробные тела находятся на черном фоне.

2. Капсула бактерий, их биологическая роль и способы обнаружения.

Капсула – слизистая структура толщиной более 0,2 мкм.

Функции капсулы: защитная, дополнительный осмотический барьер,защита от фагоцитоза, адгезивная (прочное прикрепление к субстрату),антигенная, патогенная.

Микрокапсула - толщина слизистого слоя меньше 0,2 мкм. Выявляется только с помощью электронного микроскопа.

Макрокапсулы - имеет стенки толще 0,2 мкм. Их уже можно рассмотреть в обычный микроскоп.

Капсула: полипептиды, полисахариды, вода 98%.

Методы выявления капсулы:

• Микроскопические методы: метод окрашивания по Бурри – Гинсу (негативное контрастирование тушью и карболовым раствором фуксина).

• Иммунологические методы: реакция Нейфельда (набухание капсулы).

• В тканях и патологических субстратах (мокрота, слизь, гной) капсула выявляется при любом методе окраски в виде неокрашенной зоны между окрашенными телом бактерий и субстратом.

3. Жгутики бактерий, их строение, методы обнаружения. Пили, их физиологическая роль.

Жгутики бактерий определяют подвижность бактериальной клетки. Жгутики - тонкие нити, берущие начало от ЦПМ, имеющие большую длину, чем сама клетка. Толщина жгутиков – 12–20 нм, длина – 3–12 мкм.

Жгутики состоят из флагеллина (от. лат. flagellum – жгутик), обладающего антигенной специфичностью.

Жгутик состоит из трех компонентов – спиральной жгутиковой нити (филамента) постоянной толщины, крючка (колена) и базального тельца. Крючок, к которому присоединена жгутико-

вая нить, имеет длину 30–45 нм.

Нити жгутиков приводит в движение мембранных шарнироподобный базальный крюк. Базальное тельце состоит из центрального стержня, заключенного в систему особых колец. Кольца выполняют роль «приводного диска».

Вся конструкция выполняет функцию хемомеханического преобразователя (флагеллиновый мотор).

Вращение жгутика в клеточной стенке происходит из-за вращательного движения колец S и М относительно друг друга и обеспечивается за счет энергии трансмембранного градиента ионов водорода или натрия. Благодаря такому вращению происходит движение бактерий в наиболее благоприятном для них направлении.

Жгутиковый аппарат обладает особым бинарным переключателем, который позволяет менять направление вращения жгутиков против часовой стрелки на противоположное. Таким образом, бактерии, получив химический сигнал из окружающей среды, изменяют направление движения и

выбирают оптимальные условия обитания.

Число жгутиков:

• Монотрих у холерного вибриона

• Перитрих - десятки и сотни жгутиков у кишечной палочки, протея и др.

Расположение жгутиков:

• Лофотрихи имеют пучок жгутиков на одном конце клетки.

• Амфитрихи имеют по одному жгутику или пучку жгутиков на противоположных концах клетки.

• На всей поверхности.

Выявление:

• При помощи электронной микроскопии препаратов, напыленных тяжелыми металлами

• В световом микроскопе после обработки специальными методами, основанными на протравливании и адсорбции различных веществ, приводящих к увеличению толщины жгутиков (например, после серебрения).

• Метод Леффлера

• Подвижность бактерий определяют при помощи фазово-контрастной или темнопольной микроскопии. Для этого готовят мазки типа «раздавленной» или «висячей» капли.

Пили (ворсинки,фимбрии от англ.fimbria – бахрома) –тонкие полые нити белковой природы (3-10нм х 0,3-10 мкм). Белок – пилин.

Пили 1 (общего) типа: Основные функции:

•адгезивная – Прикрепление бактерий к субстратам;

•участие в процессах метаболизма клетки – увеличение всасывающей поверхности.

Пили 2 типа (Половые F-пили) играют ключевую роль в горизонтальном переносе генетического материала (конъюгации).

4. Классификация и морфология актиномицетов.

Актиномицеты – это многочисленная группа бактерий, напоминающих по форме мицеллярные (плесневые) грибы.

Морфология. Как и бактерии являются прокариотами, имеют ядро, цитоплазму, мембрану, клеточную стенку. Похожи на грибы, имеют вид небольших или длинных разветвленных тонких несептированных нитей. На конце некоторых актиномицетов образуются одна или несколько экзоспор, которые являются органами плодоношения. Жгутиков, капсул и эндоспор не образуют, грамположительны. Размножаются простым поперечным делением, путем прорастания гиф и спор, почкованием.

По морфологии делятся на 3 группы:

• ПСЕВДОАКТИНОМИЦЕТЫ – включает некоторые бактериальные формы – Mycobecterium tbc, Bifidobacterium. Представители этой группы имеют х-ное деление: образуют структуру, похожую на мицелий гриба, но затем быстро дробится.

• ПРОАКТИНОМИЦЕТЫ – при делении также образуют структуру, похожую на мицелий гриба, к/й остаётся дольше, но затем т/же фрагментируется.

• ЭУАКТИНОМИЦЕТЫ – истинные лучистые грибки – род Streptomyces. Образуют устойчивый мицелий, размножаются спорами. Из представителей этого рода получают около 95% антибиотиков.

Методы выявления:

1. По Грамму (грамположительны). В пораженных тканях они образуют актиномикотическую друзу, которая представляет собой агрегаты переплетенного мицелия в центре с отдельными, отходящими наподобие лучей гифами с колбовидным утолщением на концах - по периферии. При окраске по Граму центр окрашивается позитивно, а поверхность негативно.

2. Микроскопические препараты из актиномицетов можно окрасить по методу Романовского-Гимзе и по Цилю–Нельсену (некоторые актиномицеты кислотоустойчивы).

3. Актиномицеты хорошо воспринимают анилиновые красители, например, метиленовый синий.

5. Классификация, морфология и ультраструктура спирохет. Методы исследования.

Методы выявления спирохет (Спирохеты плохо воспринимают красители).

• По методу Романовского-Гимзе

• Серебрением по Морозову,

• Негативное окрашивание по методу Бурри;

• В живом виде их исследуют с помощью фазово-котрастной и темнопольной микроскопии.

Метод Романовского-Гимзе. Краситель состоит из эозина, метиленового синего и азура растворенных в смеси метанола с глицерином. Базофильная зернистость окрашивается в синий цвет, эозинофильная - в красный, а нейтрофильная - в сиреневый цвет.

6. Принцип устройства темнопольного, фазово-контрастного, люминесцентного микроскопов и их использование в микробиологии.

Люминесцентная микроскопия основана на способности ряда веществ биологического происхождения или некоторых красителей светиться под действием падающего на них света. Микроорганизмы, содержащие хлорофилл, витамин В12, алкалоиды, некоторые антибиотики, обладают первичной люминесценцией. Клетки микроорганизмов, в которых люминесценция слабо выражена или отсутствует, обрабатывают специальными красителями - флуорохромами (акридиновый оранжевый, примулин, родамин и др.) в виде сильно разбавленных водных растворов: 1:500 -1:100000. Такие растворы слабо токсичны, что дает возможность изучать неповрежденную клетку.

Темнопольная микроскопия основана на освещении объекта косыми лучами света (эффект Тиндаля). При таком освещении лучи не попадают в объектив, поэтому поле зрения выглядит темным. Если в исследуемом препарате содержатся клетки микроорганизмов, то косые лучи отражаются от их поверхности, отклоняются от своего первоначального направления и попадают в объектив. На интенсивно черном фоне видны сияющие объекты. Такое освещение препарата достигается использованием специального темнопольного конденсора, которым заменяют обычный конденсор светлопольного микроскопа.

При микроскопировании в темном поле можно увидеть объекты, величина которых измеряется сотыми долями микрометра, что находится за пределами разрешающей способности обычного светлопольного микроскопа. Однако наблюдение за объектами в темном поле позволяет исследовать только контуры клеток и не дает возможности рассмотреть их внутреннюю структуру.

Фазово-контрастная микроскопия ценна прежде всего тем, что с ее помощью можно наблюдать живые объекты, которые имеют коэффициенты преломления, близкие к коэффициентам преломления среды. С точки зрения увеличения изображения объекта, никакого выигрыша не происходит, однако прозрачные объекты видны более четко, чем в проходящем свете обычного светлопольного микроскопа. При отсутствии специального микроскопа обычный световой может быть оснащен специальным фазово-контрастным устройством, которое переводит фазовые изменения световых волн, проходящих через объект в амплитудные. В результате этого живые прозрачные объекты становятся контрастными и видными в поле зрения.

С помощью фазово-контрастной микроскопии изучают форму, размеры, взаимное расположение клеток, их подвижность, размножение, прорастание спор микроорганизмов и т. д.

основанную на превращении невидимых фазовых изменений световых волн, вносимых объектом, в амплитудные, различимые глазом.

Занятие 4

1. Таксономическое положение и морфология риккетсий. Методы выявления и значение для медицины.

Риккетсии – это многочисленная группа бактерий–паразитов, как и вирусы, являются типичными представителями облигатных внутриклеточных паразитов (открыл американский ученый Г. Риккетс, который, установив риккетсиозную природу пятнистой лихорадки Скалистых гор Северной Америки). Большая часть риккетсий является безвредны­ми бактериями–симбионтами членис­тоногих (клещи, вши, блохи). Некоторые виды вызывают заболевания у человека.

Таксонометрическое положение:

• Царство: бактерии

• Отдел: Gracilicutes,

• Класс: Scotobacteria,

• Порядок: Rickettsiales,

• Семейству: Rickettsiaceae,

• 3 рода: Rickettsia, Coxiella, Rochalimaea.

Морфология. Риккетсии – плеоморфные и разнообразные по разме­рам микроорганизмы. Чаще всего име­ют форму коккобактерий, но в мазке вместе с этим встречаются бактериальные, бациллярные и ните­видной формы риккетсии. Грамотрицательные аэробы, активно окисляют глутаминовую кислоту и индефферентны к глюкозе. В организме боль­ного обнаруживаются в цитоплазме и в ядре клеток, являются облигатными внутриклеточными паразитами на бесклеточных средах не культивируются.

Строение как и у других бактерий: Имеет оболочку, протоплазму и зернистые включения, ядерная структура представлена зёрнышками, содержит ДНК и РНК.

Различают 2 морфологические формы:

1. Вегетативная – крупный размер, размножаются внутри клетки, активна.

2. Покоящаяся – меньше по размерам, обитает в -хоз, но не размножается.

После перенесённого сыпного тифа покоящиеся формы могут долго находиться в теле человека, но при опред условиях они переходят в вегетативные формы, начинают размножаться, вызывая болезнь Брилля (хрон. сыпной тиф).

Продукты обмена риккетсий не выделяются за пределы, явл-ся метаболически зависимыми от хозяина. Поэтому для культивирования используют куринный эмбрион, в членистоногих и на культуре.

Размножаются простым поперечным делением. Выделяют 2 типа деления:

1. обычное деление a– (кокковидных, по Здродовскому) и b– (палочковидных двузернистых) форм с образованием гомогенных популяций

2. размножение мицелия дроблением нитевидных d–форм с последующим образованием популяций, состоящих из клеток a- и b-типов.

Тип С занимает промежуточное положение между a-, b- и d-формами, – это удлинённые или изогнутые двузернистые палочки.

+

Основные способы окраски.

• По Граму риккетсий окрашиваются отрицательно.

• Для их дифференциа­ции чаще применяется предложенная П.Ф. Здродовским облегченная мо­дификация способа Пиля – Нельсена: окраска водным фуксином, последующей обработкой мазка раствором соляной кислоты и докрашивается метиленовым синим. Обладая относитель­ной кислотоустойчивостью, риккетсий при этом окрашиваются в рубиново – красный цвет и легко обнаруживаются на фоне голубой цитоплазмы или синего ядра клеток.

• По Романовскому – Гимзе риккетсии окрашиваются в сиреневый цвет; при внеклеточном расположении часто имеют вид би­полярных палочек или гантелек. Спор, капсул и жгутиков не образуют.