|
|
Тема 1. Морфология и классификация микроорганизмов.Микробиологические лаборатории, их оборудование, основы техники безопасности и правила работы в них. Микробиологическая лаборатория – это учебное, научное или производственное учреждение или же структурное подразделение учреждения/предприятия, выполняющее экспериментальные, диагностические или производственные работы с патогенными биологическими агентами. В бактериологических лабораториях работа проводится с патогенными микроорганизмами, поэтому безопасность проведения исследований в них обеспечивается соблюдением сотрудниками противоэпидемического режима и техники безопасности, исключающие возможность заражения персонала и утечку микробов за пределы лаборатории. Микробиологическая лаборатория располагается в отдельно стоящем здании или в изолированной части здания. На окнах цокольного и первого этажей должны быть установлены металлические решетки. Также в лаборатории должна быть установлена охранная сигнализация. Лаборатория должна иметь 2 входа: один – для сотрудников, другой – для доставки материала на исследование (допускается получение материала через передаточное окно). Помещения лаборатории разделены на «чистую» и «заразную» зоны, обеспечивая поточность продвижения патогенных биологических агентов (ПБА). К помещениям «чистой» зоны относятся: Лаборантская комната – для работы с документацией и литературой; Средоварочная или комната для приготовления и разлива питательных сред. Здесь находятся весы, мерная посуда, рН метр, холодильники. После взвешивания, сухие питательные среды растворяют в дистиллированной воде, доводят до кипения, стерилизуют в автоклаве. Для роста разных видов микробов требуется определенная реакция среды в пределах от 6,8-8,0. Реакцию среды питательных сред определяют с помощью рН-метра. Для подщелачивания среды пользуются 2% раствором едкого натра, а подкисление производят 20% раствором хлористоводородной кислоты. Хранение питательных сред осуществляется в холодильниках, шкафах. Среды обязательно должны быть подписаны и указана дата приготовления. Автоклавная (стерилизационная) – это комната для проведения стерилизации приготовленных питательных сред. Она оборудована автоклавами. Моечная – это комната предназначена для мытья посуды. Она оборудована раковинами, ванной. К помещениям «заразной» зоны относятся: Автоклавная – это комната, в которой проводится обеззараживание исследуемого материала. Бактериологическая комната - предназначена для проведения исследований бактериологическим методом. Серологическая – комната для проведения серологических исследований. Рабочие помещения лаборатории должны быть светлыми, просторными, теплыми, снабжены подводкой холодной и горячей воды, электричеством. Стены, потолки и пол должны иметь гладкую поверхность, легко моющуюся, устойчивую к дезинфектантам. Поверхности рабочих столов также должны быть водонепроницаемы, устойчивы к дезинфицирующим веществам. На рабочем столе бактериолога должны находиться следующие предметы: высокая банка с дез.раствором для обеззараживания использованных пипеток; емкость с дез.раствором для сбрасывания мазков; фиксатор для мазков (96град спирт); емкость с 70 град спиртом для обеззараживания рук и поверхности рабочего стола; чашка Петри с предметными стеклами; чашка Петри с покровными стеклами; баночка с ватными тампонами; емкость с бактериологической петлей, бактериологической иглой, пинцетом, шпателем; газовая горелка или спиртовка кусочек хозяйственного мыла для обезжиривания предметных стекол, карандаш по стеклу, простой карандаш; крышка от чашки Петри для приготовления мазков. Бактериологическая лаборатория должна быть оснащена следующим оборудованием: Автоклав – прибор, который проводит стерилизацию предметов с помощью пара под давлением (один - для стерилизации питательных сред, другой – для обеззараживания исследуемого материала). Автоклав состоит из котла, покрытого наружным кожухом, и внутренней рубашки. С котлом соединена воронка с краном для воды и толстое водомерное стекло. Во внутреннюю рубашку входят трубки с кранами для выпуска пара. На одной из них имеется предохранитель с противовесом и манометр, другая, расположена у дна котла, служит для выпуска воздуха и влажного пара. Автоклав закрывают массивной крышкой, завинчивающейся 6-8 «барашками». Перед пуском автоклава в котел через воронку наливают воду, наблюдая по водомерному стеклу за ее количеством, которое должно занимать около ¾ объема котла. Затем неплотно загружают автоклав биксами, в которых находятся предметы, подлежащие стерилизации или обеззараживанию. Контроль стерилизации осуществляется с помощью индикаторных лент, которые также закладывают в автоклав, затем закрывают крышку автоклава и включают обогревательную систему. Краны для выхода пара в это время должны быть открыты. Когда вода закипает, пар выходит из верхнего крана. По мере наполнения котла паром, воздух до конца вытесняется и пар пойдет струей из из обоих кранов. После этого перекрывают краны, стрелка манометра начнет двигаться и регулируем обогрев так, чтобы заданное давление держалось в течение необходимого времени. По окончании стерилизации выключают обогревательную систему, дают остыть автоклаву, открывают кран, спускают пар. Стрелка манометра должна опуститься до 0, затем открывают крышку автоклава. Учитываем результаты контроля правильной работы автоклава. Для этого сравниваем изменение цвета индикаторной ленты с контрольным образцом. Результаты проведения стерилизации регистрируются в специальном журнале. Сушильный шкаф – прибор, который проводит воздушную стерилизацию, предназначен для стерилизации стеклянной лабораторной посуды (чашки Петри, пробирки, пипетки). Перед стерилизацией посуду необходимо правильно подготовить: для этого чистые и сухие пипетки закрывают ваткой с того конца, который берут в руки, затем заворачивают в бумагу и помещают либо в пеналы, либо заворачивают в пачки по несколько штук. В пробирки вставляют ватные или ватно-марлевые пробки и заворачивают также в пачки по 5-10 штук и больше, чашки Петри также по несколько штук заворачивают в бумагу. Затем все помещают в сушильный шкаф. Контроль воздушной стерилизации осуществляется также химическим методом с помощью индикаторов. Результаты проведенной стерилизации записываются в специальных журналах Дистиллятор – прибор для получения дистиллированной воды. Термостат – оборудование для культивирования микроорганизмов, оптимальная температура роста бактерий 370С. В лабораториях, выполняющих исследования на особо опасные инфекции, существует ряд особенностей для обеспечения максимальной биологической безопасности персонала, населения и окружающей среды. Так, вход в лабораторию и выход из нее осуществляются через санитарный пропускник. Санпропускники располагают на границе «чистой» и «заразной» зон. Они предназначены для исключения выноса на одежде и на теле людей специфических микроорганизмов при переходе персонала из более «грязных» помещений в менее «грязные». При входе обязательно полное переодевание в специальную одежду, при выходе перед переодеванием обязательна целевая санитарная обработка (душ, дезинфектанты) персонала. Изоляция сотрудников лаборатории от инфекционного материала осуществляется с помощью защитных боксов, противочумных костюмов, пневмокостюмов с избыточным давлением внутри. С помощью боксов создают физические барьеры для предотвращения возможных контактов работающего персонала с инфекционным материалом. Различают защитные боксы с частичным удержанием микробов ( боксы 1-го и 2-го классов) и с полным их удержанием или изолирующие боксы (боксы 3 класса). Боксы 1 и 2 класса представляют собой защитные конструкции с проемом в передней панели для рук работающего. Для защиты персонала и рабочих помещений в боксах создается нисходящий вертикальный воздушный поток благодаря рециркуляции части засасываемого в бокс воздуха. Выводимый из бокса воздух очищается в высокоэффективных аэрозольных фильтрах. Работа в боксе 3 класса осуществляется с использованием резиновых перчаток плечевого типа, герметически за деланных в стенки бокса. Боксы 1 и 2 класса используют для работы с микробами низкой категорией риска. Для предохранения медицинского персонала и всех лиц, работающих с микроорганизмами I - II групп патогенности применяют защитную одежду в виде противочумных костюмов первого, второго, третьего или четвертого типов (в зависимости от вида возбудителя и характера выполняемой работы). Первый тип ПЧК: пижама, большая косынка противочумный халат, ватно-марлевая маска, очки (целлофановая пленка), резиновые перчатки, полотенце, носки, тапочки, сапоги. Второй тип ПЧК: первый тип ПЧК, только без очков Третий тип ПЧК: первый тип ПЧК, кроме очков, маски и вместо резиновых сапог- резиновые калоши. Четвертый тип ПЧК: пижама, шапочка медицинская, халат, носки, тапочки. К ПБА I группы патогенности из бактериальных инфекций относится возбудитель чумы, II группе – возбудители сибирской язвы, туляремии, бруцеллеза, холеры, сапа, миелоидоза, III группе – возбудители дизентерии, сальмонеллеза, брюшного тифа, менингита, дифтерии, коклюша и др.
1.2. Строение и классификация микроорганизмов. Микроорганизмы представлены доклеточными формами (вирусы – царство Vira) и клеточными формами (бактерии, архебактерии, грибы и простейшие). По новому высшему уровню в иерархии классификации среди клеточных форм жизни различают 3 домена (или «империи»): «Bacteria», «Archaea», «Eukarya»:
· домен «Bacteria» - прокариоты, представленные настоящими бактериями (эубактериями); · домен «Archaea» -прокариоты, представленные архебактериями; · домен «Eukarya» -эукариоты, клетки которых имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, а цитоплазма состоит из высокоорганизованных органелл – митохондрий, аппарата Гольджи и др. Домен «Eukarya» включает царство Fungi (грибы); царство животных Animalia (включает простейшие – подцарство Protozoa); царство растений Plantae.
Домены включают царства, типы, классы, порядки, семейства, роды, виды. Одной из основных таксономических категорий является вид. Вид – это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода. Совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфологическими, тинкториальными, культуральными, биохимическими и антигенными свойствами, называется чистой культурой. Штамм – чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида. Штамм более узкое понятие, чем вид или подвид. Близким к понятию штамма является понятие клона. Клон – совокупность потомков, выращенных из единой микробной клетки.
1.3. Строение и классификация бактерий (прокариот). Решением Международного кодекса для бактерий рекомендованы следующие таксономические категории: класс, отдел, порядок, семейство, род, вид. Название вида соответствует бинарной номенклатуре, т.е. состоит из двух слов. Например, возбудитель дифтерии пишется как Corynebacterium diphtheriae, возбудитель менингита - Neisseria meningitides, возбудитель туберкулеза - Mycobacterium tuberculosis. Первое слово – название рода и пишется с прописной буквы, второе слово обозначает вид и пишется со строчной буквы. Бактерии относятся к прокариотам, т.е. доядерным микроорганизмам, поскольку у них имеется примитивное ядро без оболочки, ядрышка, гистонов, а в цитоплазме отсутствуют высокоорганизованные органеллы (митохондрии, аппарат Гольджи, лизосомы и др.). Согласно второму изданию (2001 г.) Руководства Берджи по систематической батериологии, бактерии делят на 2 домена: «Bacteria» и «Archaea». В домене «Bacteria» можно выделить следующие бактерии: 1) бактерии с тонкой клеточной стенкой – грамотрицательные; 2) бактерии с толстой клеточной стенкой – грамположительные; 3) бактерии без клеточной стенки (микоплазмы). Архебактерии не содержат пептидогликан в клеточной стенке. Термин «архебактерии» появился в 1977г. Это одна из древних форм жизни, на что указывает приставка «архее». Среди них нет возбудителей инфекционных заболеваний. В домен «Bacteria» входят 22 типа, из которых медицинское значение имеют следующие: Тип Proteobacteria Класс Alphaproteobacteria. Роды: Rickettsia, Orientia, Ehrlichia, Bartonella, Brucella. Класс Betaproteobacteria. Роды: Burkholderia, Alcaligenes, Bordetella, Neisseria, Kingella, Spirillum. Класс Gammaproteobacteria. Роды: Francisella, Legionella, Coxiella, Pseudomonas, Moraxella, Acinetobacter, Vibrio, Enterobacter, Callimatobacterium, Citrobacter, Edwardsiella, Erwinia, Escherichia, Hafnia, Klebsiella, Morganella, Proteus, Providensia, Salmonella, Serracia, Shigella, Yersinia, Pasteurella. Класс Deltaproteobacteria. Род Bilophila. Класс Epsilonproteobacteria. Роды: Campylobacter, Helicobacter, Wolinella. Тип Firmicutes (главным образом грапположительные) Класс Clostridia. Роды: Clostridium, Sarcina, Peptostreptococcus, Eubacterium, Peptococcus, Veillonella. Класс Mollicutes. Роды: Mycoplasma, Ureaplasma. Класс Bacilli. Роды: Bacillus, Sporosarcina, Listeria, Staphylococcus, Gemella, Lactobacillus, Pediococcus, Aerococcus, Leuconostoc, Streptococcus, Lactococcus. Тип Actinobacteria Класс Actinobacteria. Роды: Actinomyces, Arcanodacterium, Mobiluncus, Micrococcus, Rothia, Stomatococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia, Propionibacterium, Bifidobacterium, Gardnerella. Тип Clamydiae Класс Clamydiae. Роды: Clamydia, Clamidophila. Тип Spirochaetes Класс Spirochaetes. Роды: Spirochaeta, Borrelia, Treponema, Leptospira. Тип Bacteroidetes Класс Bacteroidetes. Роды: Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella. Класс Flavobacteria. Роды: Flavobacterium.
Формы бактерий. Различают несколько основных форм бактерий – кокковидные, палочковидные, извитые и ветвящиеся, нитевидные. Сферические формы, или кокки – шаровидные бактерии, которые по взаимному расположению делятся на микрококки, диплококки, стрептококки, тетракокки, сарцины и стафилококки. Микрококки характеризуются одиночным, парным или беспорядочным расположением клеток. Они являются сапрофитами, обитателями воды, воздуха. Диплококки делятся в одной плоскости и образуют парные кокки, соединенные по две особи. К диплококкам относятся: менингококк, гонококк, пневмококк. Стрептококки делятся в одной плоскости и располагаются цепочками различной длины. Патогенные для человека стрептококки вызывают гнойно-воспалительные заболевания. Тетракокки располагаются по четыре, т.к. делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Заболевания человека не вызывают. Сарцины делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и выглядят в виде тюков по 8, 16 и более клеток. Они часто встречаются в воздухе и не являются возбудителями инфекционных заболеваний. Стафилококки – гроздевидно расположенные кокки, делящиеся в различных плоскостях, вызывают гнойно-воспалительные заболевания у человека. Палочковидные бактерии подразделяются на бактерии, бациллы и клостридии. К бактериям относятся такие палочковидные микроорганизмы, которые как правило не образуют спор (кишечная, брюшнотифозная, дизентерийные, дифтерийные, туберкулезные и др.). К бациллам (лат. вacillus – палочка) и клостридиям (лат.closter – веретено) принадлежат микробы, образующие споры (сибиреязвенная, столбнячная палочки и др.). По форме палочковидные бактерии бывают короткими (туляремийная, коклюшная, бруцеллезная), длинными (сибиреязвенная), с закругленными концами (большинство палочек), с заостренными концами (фузобактерии), с булавовидными утолщениями на концах (дифтерийная). Извитые формы бактерий. К этой группе бактерий относятся вибрионы, спириллы, кампилобактерии, хеликобактерии, спирохеты. Вибрионы – клетки, изгиб которых равен ¼ завитка спирали, имеющие вид запятой.Патогенным представителем является холерный вибрион – возбудитель холеры. Спириллы – извитые формы бактерий, имеющие изгибы с одним или несколькими оборотами спирали. Из патогенных известен один вид Spirillum minor – возбудитель содоку – болезнь, передающаяся через укус крыс и других грызунов. Кампилобактерии, хеликобактерии – имеют изгибы как у крыла летящей чайки. Кампилобактерии относятся к возбудителям зоонозных бактериальных инфекций с преимущественным поражением пищеварительного тракта. Хеликобактерии относятся к условно патогенным микроорганизмам, способным вызывать хроническое поражение слизистой желудка и двенадцатиперстной кишки. Спирохеты представлены 3 родами патогенными для человека: трепонемы, боррелии, лептоспиры. Трепонемы имеют вид тонких штопорообразно закрученных нитей с 8-12 равномерно мелкими завитками. Патогенным представителем является T. Pallidum – возбудитель сифилиса. Боррелии в отличие от трепонем более длинные, имеют по 3-8 крупных завитков. К ним относится возбудитель клещевого боррелиоза или болезни Лайма – B. Burgdorferi. Лептоспиры имеют завитки неглубокие и частые – в виде закрученной веревки. Концы этих спирохет изогнуты наподобие крючков с утолщениями на концах. Патогенный представитель L interrogans вызывает лептоспироз. Нитевидные (серобактерии, железобактерии – обитатели водоемов; актиномицеты – ветвящиеся, нитевидные или палочковидные грамположительные бактерии, как и грибы образуют мицелий). К ним относят бактерии родов коринебактерии, микобактерии, нокардия). Патогенные актиномицеты вызывают актиномикоз, нокардии – нокардиоз, микобактерии – туберкулез и лепру, коринебактерии – дифтерию. Риккетсии – мелкие грамотрицательные палочковидные бактерии, облигатные внутриклеточные паразиты. Размножаются бинарным делением в цитоплазме, а некоторые – в ядре инфицированных клеток. Обитают в членистоногих (вшах, блохах, клещах). У человека риккетсии вызывают эпидемический сыпной тиф (R.prowazekii), клещевой риккетсиоз (R. Sibirica), пятнистую лихорадку Скалистых гор (R. Rickettsii). Хламидии – облигатные внутриклеточные кокковидные грамотрицательные бактерии. У человека хламидии вызывают поражения глаз (трахома, конъюнктивит), урогенитального тракта, легких. Микоплазмы – мелкие бактерии, из-за отсутствия клеточной стенки имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Бактериальную клетку окружает оболочка, состоящая из клеточной стенки и цитоплазматической мембраны. Под оболочкой находится протоплазма, состоящая из цитоплазмы с включениями и ядра, называемого нуклеоидом. Имеются дополнительные структуры: капсула, микрокапсула, слизь, жгутики, пили. Некоторые бактерии в неблагоприятных условиях способны образовывать споры. Клеточная стенка – прочная, упругая структура, придающая бактерии определенную форму, участвует в процессе деления клетки и транспорте метаболитов, имеет рецепторы для бактериофагов. В клеточной стенке грамположительных бактерий основным компонентом является многослойный пептидогликан (муреин) с которым ковалентно связаны тейхоевые кислоты. У грамотрицательных бактерий основным компонентом является двойной слой липидов. Внутренний слой наружной мембраны представлен фофолипидами, а в наружном слое расположен липополисахарид. Способность грамположительных бактерий при окраске по Грамму удерживать генциановый фиолетовый в комплексе с йодом (сине-фиолетовая окраска бактерий) связана со свойством многослойного пептидогликана взаимодействовать с красителем. Кроме этого, последующая обработка мазка бактерий спиртом вызывает суживание пор в пептидогликане и тем самым задерживает краситель в клеточной стенке. Грамотрицательные бактерии после воздействия спиртом утрачивают краситель, что обусловлено меньшим количеством пептидогликана в клеточной стенке, они обесцвечиваются спиртом и при обработке фуксином приобретают красный цвет. При нарушении синтеза клеточной стенки бактерий под влиянием лизоцима, пенициллина и др образуются клетки с измененной шаровидной формой – протопласты -бактерии, полностью лишенные клеточной стенки. Бактерии с частично сохранившейся клеточной стенкой – сферопласты. Бактерии сферо- или протопластного типа, утратившие способность к синтезу пептидогликана под влиянием антибиотиков или других факторов и способные размножаться, называются L-формами (от названия института им. Д. Листера, где они впервые были изучены). L-формы могут возникать и в результате мутаций. L-формы могут образовывать многие возбудители инфекционных болезней. Цитоплазматическая мембрана является динамической структурой с подвижными компонентами, поэтому ее представляют как мобильную текучую структуру. Она окружает наружную часть цитоплазмы бактерий и участвует в регуляции осмотического давления, транспорте веществ и энергетическом метаболизме клетки. При избыточном росте (по сравнению с ростом клеточной стенки) цитоплазматическая мембрана образует инвагинаты – впячивания в виде сложно закрученных мембранных структур, называемые мезосомами. Цитоплазма занимает основной объем бактериальной клетки и состоит из растворимых белков, рибонуклеиновых кислот, включений и многочисленных мелких гранул – рибосом, ответственных за синтез белков. Рибосомы бактерий имеют размер около 20 нм и коэффициент седиментации 70S, в отличие от эукариотических клеток (80S). Поэтому некоторые антибиотики, связываясь с рибосомами бактерий подавляют синтез бактериального белка, не влияя на синтез белка эукариотических клеток. В цитоплазме имеются различные включения: гранулы волютина, липопротеидные тельца, гликоген, гранулеза, пигментные скопления, сера, кальций. Биологическое значение гранул волютина и липопротеиновых включений состоит в том, что они служат запасным питательным материалом и используются бактериями при недостатке питательных веществ. Характерное расположение гранул волютина выявляется у дифтерийной палочки при окрашивании по Нейссеру. Нуклеиод – эквивалент ядра у бактерий. Он расположен в центральной зоне бактерий в виде двунитевой ДНК, замкнутой в кольцо. Ядро у бактерий не имеет ядерной оболочки, ядрышка и основных белков (гистонов). В бактериальной клетке содержится одна хромосома, представленная замкнутой в кольцо молекулой ДНК. Капсула, микрокапсула, слизь. При попадании в макроорганизм патогенные бактерии могут образовывать капсулы толщиной более 0,2мкм. Капсула – мощный слизистый слой вокруг клеточной стенки. Она выявляется при специальных методах окраски мазка по Бурри-Гинсу (сибиреязвенная палочка, клебсиелла, пневмококк). Капсула состоит из полисахаридов или полипептидов. Капсула препятствует фагоцитозу бактерий, она антигена: антитела против капсулы вызывают ее увеличение (реакция набухания капсулы). Многие бактерии образуют микрокапсулу – слизистое образование менее 0,2мкм, выявляемое лишь при электронной микроскопии. От капсулы следует отличать слизь – мукоидные экзополисахариды, не имеющие четких внешних границ. Мукоидные экзополисахариды характерны для мукоидных штаммов синегнойной палочки, часто встречающихся в мокроте больных с кистозным фиброзом. Капсула и слизь предохраняют бактерии от повреждений, высыхания. Споры. При попадании в неблагоприятные условия внешней среды (высушивание, дефицит питательных веществ) бактерии образуют споры. Спорообразование происходит во внешней среде (почва, питательные среды) и не наблюдаеся в тканях человека и животных. Попадая в благоприятные условия, споры прорастают и превращаются снова в вегетативные формы. Спорообразующие бактерии рода Bacillus, у которых размер споры не превышает диаметр клетки, называют бациллами. Спорообразующие бактерии, у которых размер споры превышает диаметр клетки, отчего они принимают форму веретена, называются клостридиями, например бактерии рода Clostridium. Споры кислотоустойчивы, поэтому по методу Ожешко окрашиваются в красный цвет, а вегетативная клетка – в синий. Форма спор может быть овальной, шаровидной; расположение в клетке – терминальное, т.е. на конце палочки (у возбудителя столбняка), субтерминальное – ближе к концу палочки (у возбудителей ботулизма, газовой гангрены) и центральное (у сибиреязвенной бациллы). Жгутики бактерий определяют подвижность бактериальной клетки. Это тонкие нити, берущие начало от цитоплазматической мембраны, имеют большую длину, чем сама клетка. Жгутики состоят из белка – флагеллина, являющегося антигеном – так называемый Н – антиген. Число жгутиков у бактерий различных видов варьирует от одного (монотрих) у холерного вибриона до десятка и сотен жгутиков, отходящих по периметру бактерии (перетрих) у кишечной палочки, протея и др. Лофотрихи имеют пучок жгутиков на одном из концов клетки. Амфитрихи имеют по одному жгутику или пучку жгутиков на противоположных концах клетки. Жгутики выявляют с помощью электронной микроскопии. Ворсинки или пили (фимбрии) – нитевидные образования, более тонкие и короткие, чем жгутики. Пили отходят от поверхности клетки и состоят из белка пилина. Различают пили, ответственные за адгезию, т.е. за прикрепление бактерий к поражаемой клетке, а также пили, ответственные за питание, водно-солевой обмен и половые (F- пили), или конъюгационные.
1.4. Строение и классификация грибов. Грибы относятся к царству Fungi (Mycetes, Mycota). Это многоклеточные или одноклеточные нефотосинтезирующие микроорганизмы с клеточной стенкой. Являются эукариотами, т.е. относятся к домену «Eukarya». Широко распространены в природе, особенно в почве. Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану и многослойную клеточную стенку, состоящую из нескольких типов полисахаридов, а также белка, липидов. Цитоплазматическая мембрана содержит гликопротеины, фосфолипиды и эргостеролы. Грибы являются грамположительными микробами. Тело гриба называют талломом. Различают два основных типа грибов: гифальный и дрожжевой. Гифальные (плесневые) грибы образуют ветвящиеся тонкие нити (гифы), сплетающиеся в грибницу или мицелий. Гифы, врастающие в питательный субстрат, называются вегетативными гифами (отвечают за питание гриба), а растущие над поверхностью субстрата – воздушными или репродуктивными гифами (отвечают за бесполое размножение). Гифы низших грибов не имеют перегородок (гриб рода Mucor), гифы высших грибов разделены перегородками, или септами, с отверстиями (грибы рода Aspergillus, Penicillium). Дрожжевые грибы (дрожжи) имеют вид отдельных овальных клеток. Дрожжи – одноклеточные грибы, которые по типу полового размножения распределены среди высших грибов. Грибы, аналогичные дрожжам, но не имеющие полового способа размножения, называются дрожжеподобными. Они размножаются только бесполым способом – почкованием или делением. Среди грибов, имеющих медицинское значение, выделяют три типа, имеющие половой способ размножения (так называемые совершенные грибы): зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты. Кроме того выделяют дейтеромицеты, у которых имеется только бесполый способ размножения (несовершенные грибы). Зигомицеты (род Mucor) распространены в почве, воздухе и способны вызывать зигомикоз (мукоромикоз) легких, головного мозга и др. органов человека и животных. Аскомицеты. Грибы рода Aspergillus могут вызывать аспергиллезы и афлатоксикозы, пенициллы могут вызывать заболевания – пенициллиозы. Базидиомицеты – шляпочные грибы. Ядовитые грибы вызывают отравления. Дейтеромицеты – возбудители кандидозов, трихофитии, эпидермофитии, микроспории, бластомикоза, кокцидиоза, гистоплазмоза и др.
1.5. Строение и классификация простейших. Простейшие – эукариотические одноклеточные микроорганизмы, составляющие подцарство Protozoa в царстве животных – Animalia. Являются эукариотами, т.е. относятся к домену «Eukarya». Простейшие имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, их цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий, лизосом, многочисленных рибосом. Размеры простейших колеблются в среднем от 2 до 100 мкм. Снаружи они окружены мембраной (пелликулой) – аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных. Простейшие имеют органы движения (жгутики, реснички, псевдоподии), питания (пищеварительные вакуоли) и выделения (сократительные вакуоли). Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или образования особых структур. Размножаются бесполым путем – двойным делением или множественным делением (шизогония), а некоторые и половым (спорогония). При неблагоприятных условиях многие простейшие образуют цисты – покоящиеся стадии, устойчивые к изменению температуры, влажности и др. При окраске по Романовскому - Гимзе ядро простейших имеет красный, а цитоплазма – синий цвет. Простейшие представлены 7 типами, из которых 4 типа (Sarcoмastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora) включают возбудителей заболеваний у человека. Тип Sarcoмastigophora: подтип Sarcodina (саркодовые) – дизинтерийная амеба – возбудитель амебиаза; подтип Mastigophora (жгутиконосцы) – трипаносомы – возбудители африканского трипаносомоза (сонной болезни); лейшмании – возбудители кожной и висцеральной форм лейшманиозов; трихомонада – возбудитель трихомоноза; лямблия – возбудитель лямблиоза. Тип Apicomplexa Класс Sporozoa (споровики) – плазмодии малярии (малярия), токсоплазмы (токсоплазмоз), криптоспоридии (диарея). Тип Ciliophora (реснитчатые) – балантидии – возбудители дизентерии. Тип Microspora – микроспоридии, вызывающие диарею и гнойно-воспалительные заболевания. 1.6. Строение и классификация вирусов. Вирусы относятся к царству Vira. Это мельчайшие микробы, не имеющие клеточного строения, белоксинтезирующей системы, содержащие один тип нуклеиновой кислоты (только ДНК или РНК). Вирусы, являясь облигатными внутриклеточными паразитами, размножаются в цитоплазме или ядре клетки. В клетке отдельно синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, затем происходит их сборка в вирусные частицы. Сформированная вирусная частица называется вирионом. Морфологию и структуру вирусов изучают с помощью электронной микроскопии, так как их размеры малы и сравнимы с толщиной оболочки бактерий. Форма вирионов может быть различной: пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирусы полиомиелита, ВИЧ), нитевидной (филовирусы). Наиболее мелкими вирусами являются парвовирусы и вирус полиомиелита, наиболее крупным – вирус натуральной оспы.
Различают ДНК и РНК –содержащие вирусы. Геном вирусов содержит от шести до несколких сотен генов и представлен различными видами нуклеиновых кислот: двунитевыми, однонитевыми, линейными, кольцевыми, фрагментированными. Среди РНК-содержащих вирусов различают вирусы с положительным (плдюс-нить РНК) геномом. Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет наследственную (геномную) функцию и функцию информационной РНК (иРНК). Имеются также РНК-содержащие вирусы с отрицательным (минус-нить РНК) геномом. Минус-нить РНК этих вирусов выполняет только наследственную функцию. Различают просто устроенные вирусы, например, вирус полиомиелита, гепатита А и сложно устроенные вирусы (вирусы кори, гриппа, герпеса, коронавирусы). У просто устроенных вирусов нуклеиновая кислота связана с белковой оболочкой капсидом, который состоит из капсомеров. Вместе нуклеиновая кислота с капсидом называются нуклеокапсидом. У сложно устроенных вирусов капсид окружен липопротеиновой оболочкой- суперкапсидом, или пеплосом. На оболочке вируса расположены гликопротеиновые «шипы», или «шипики» (пепломеры, или суперкапсидные белки). Вирионы имеют спиральный, икосаэдрический (кубический) или сложный тип симметрии капсида (нуклеокапсида). Капсид и оболочка (суперкапсид) защищают вирионы от воздействия окружающей среды, обословливают избирательное взаимодействие (адсорбцию) с определенными клетками, а также антигенные и иммуногенные свойства вирионов. Внутренние структуры вирусов называют сердцевиной. Кроме обычных (канонических) вирусов известны – прионы – «инфекционная белковая частица», которые не являются вирусами. Клеточная форма нормального прионового протеина (PrPC) имеется в организме млекопитающих, в том числе человека, и выполняет ряд регуляторных функций. Его кодирует PrP – ген, расположенный в коротком плече 20-й хромосомы человека. При прионных болезнях (болезнь Крейтцфельда – Якоба и др.) прионный протеин приобретает другую инфекционную форму. Другими необычными агентами, близкими к вирусам, являются вироиды – небольшие молекулы кольцевой, суперспирализованной РНК, не содержащие белка и вызывающие заболевания растений. В основу классификации вирусов положены следующие категории: тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), ее структура, количество нитей (одна или две), размер и морфология вирионов, количество капсомеров и тип симметрии нуклеокапсида, наличие оболочки (суперкапсида), чувствительность к эфиру и дезоксихолату, место размножения в клетке, антигенные свойства. В вирусологии используют следующие таксономические категории: семейство (название оканчивается на viridae), подсемейство (название оканчивается на virinae), род (название оканчивается на virus). РНК-содержащие вирусы: Семейство Пикорнавирусы (Picornaviridae)состоит из 8 родов:
Это семейство относится к безоболочечным вирусам, содержащих однонитевую плюс РНК. Диаметр вируса около 30нм, вирион состоит из икосаэдрического капсида, окружающего однонитевую плюс РНК с протеином VPg. Капсид состоит из 12 пятиугольников (пентамеров), каждый из которых в свою очередь состоит из 5 белковых субъединиц-протомеров: VP1, VP2, VP3, VP4. Семейство Реовирусы (Reoviridae) содержит 4 рода:
Вирион реовирусов имеет сферическую форму (диаметр 70-85нм), двухслойный капсид икосаэдрического типа, оболочки нет. Геном представлен двунитевой фрагментированной (10-12 сегментов) линейной РНК. Внутренний капсид и геномная РНК составляют сердцевину вириона. Внутренний капсид реовирусов содержит систему транскрипции: белки лямбда - 1, лямбда - 3, мю – 2. От сердцевины отходят шипы, представленные белком лямбда – 2. У ротавирусов внутренний капсид включает белки VP1, VP2, VP3, VP6. Наружный капсид реовирусов состоит из белков сигма – 1, сигма – 3, мю – 1с, а также белков лямбда – 2, выступаюших в виде шипов. Белок сигма – 1 является гемагглютинином и прикрепительным белком, белок мю – 1с обладает способностью заражать клетки кишечника и впоследствии поражать ЦНС. Семейство Буньявирусы (Bunyaviridae) включает 5 родов:
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|