Презентація на тему:
Класифікація і фізіологія мікроорганізмів. Віруси. Взаємодія вірусів з клітинами живих істот.

Кафедра медичної біології, мікробіології, вірусології та імунології Лекція на тему: Класифікація і фізіологія мікроорганізмів. Віруси. Взаємодія вірусів з клітиною. Асистент Кучмак О.Б.

Фізіологія мікроорганізмів вивчає біохімічні і енергетичні процеси, що відбуваються в бактеріальній клітині і забезпечують відтворення її структурного матеріалу та енергетичні потреби Хімічний склад бактерій: Вуглець – 45-55 % Азот – 8-15 % Кисень – 25-30 % Водень – 6-8 %

Хімічний склад бактерій Білки – 55% сухого залишку клітини Вуглеводи – 12-20 % Ліпіди – 10 % Мінеральні речовини –2-4 %

Метаболізм мікроорганізмів – обмін речовин у клітині Конструктивний біосинтез (анаболізм) –використовують енергію для створення нових речовин Катаболізм – розщеплення речовин для вивільнення енергії

Залежно від способу засвоєння вуглецю мікрорганізми поділяються: Автотрофи – синтезують всі необхідні речовини з СО 2 самостійно Гетеротрофи – джерелом СО 2 є органічні сполуки —облігатні (повністю залежні | від організму господаря) | факультативні можуть рости на поживних середовищах

Залежно від джерела енергії мікрорганізми поділяються на: Фототрофи – (енергія світла) Хемотрофи – (енергія хімічних обмінів) Літотрофи – (джерело енергії неорганічні сполуки) Органотрофи - (органічні речовини)

Надходження речовин у клітину відбувається: Пасивна дифузія – за градієнтом концентрації Поолегшена дифузія – за допомогою пермеаз Активний транспорт – пермеази з використанням енергії Транслокація хімічних груп – розщеплення елементів а далі перенесення через клітинну стінку Іонний транспорт –ь перенос неорганічних іонів

Ферменти м/о 6 класів: Гідролази Оксидоредуктази Ізомерази Трансферази Ліази Лігази

За способом дії ферменти поділяються на: Адаптивні – синтезуються лише тоді коли є субстрат Конститутивні – постійно присутні в клітині За локалізацією: Екзоферменти – виділяються в навколишнє середовище Ендоферменти - на цитоплазматичній мембрані

Дихання м/о Облігатні анаероби – живуть без О2 Облігатні аероби – не менше 21% О2 в середовищі Факультативні анаероби – пристосовуються до умов зовнішнього середовища Мікроаерофіли – до 2% О2 Капнеїчні мікрорганізми - О2 + 10% СО2

Ріст – координоване відтворення бактеріальних структур і збільшення маси клітини Розмноження – здатність мікроорганізмів до самовідтворення, при чому збільшується кількість особин у популяції

Крива, яка описує залежність логарифму числа живих клітин від часу культивування, називається кривою росту Розрізняють чотири основні фази росту періодичної культури: початкову (або лаг-) фазу, експоненціальну (або логарифмічну) фазу, стаціонарну та фазу відмирання

Крива росту

Фази кривої росту 1. Ініціальна стаціонарна фаза. Тривалість 1-2 год. 2. Lag фаза. Тривалість 2 год 3. Фаза експоненціального (логарифмічного) росту. Тривалість 5-6 год 4. Фаза негативного прискорення росту. Тривалість 2 год. 5. Стаціонарна фаза (М-концентрації). Тривалість 2 год. 6. Фаза прискорення відмирання. Тривалість 3 год. 7. Фаза логарифмічного відмирання. Тривалість 5 год. 8. Фаза сповільнення відмирання.

Поділ мікроорганізмів Випередджаючий – багатоклітинні палички Синхронний – клітина і нуклеоїд поділяються одночасно – утворюються пооодинові м/о Випереджаючий поділ нуклеоїду – утворюються багатоядерні клітини

Вимоги до живильних середовищ 1. Забезпечення потреб в азоті, вуглеці та водні для побудови власних білків. Водень і кисень для клітин постачає вода. Джерелом азоту виступають численні речовини, в основному, тваринного походження (м’ясо яловиче, риба, м’ясо-кісткова мука, казеїн), а також білкові гідролізати, пептиди, пептони. 2. Ростові фактори (вітаміни, ферменти). Універсальним джерелом їх служать екстракти з білків тваринного й рослинного походження, білкові гідролізати. Для мікробів з більш складними харчовими потребами до складу середовищ включають нативні субстрати - кров, сироватку, асцитичну рідину, яєчний жовток, кусочки печінки, нирок, мозкової тканини та ін.

3. Середовища повинні бути збалансованими за мікроелементним складом і містити іони заліза, міді, марганцю, цинку, кальцію, натрію, калію, мати у своєму складі неорганічні фосфати. 4. Допустимим є вживання речовин, які усувають дію інгібіторів росту і токсиноутворення мікробів (окремі амінокислоти, твіни, активоване вугілля тощо). 5. Стабілізація оптимуму рН середовища, його високої буферності. 6. Середовища повинні мати певну в’язкість, густину 7. Ізотонічність, прозорість, обов’язково стерильність

Віруси Віруси – неклітинні системи живих істот, що відрізняються малими розмірами, відсутністю у віріоні білоксинтезуючих та енергогенеруючих систем, та облігатним внутрішньоклітинним паразитизмом.

Структурні елементи віріона Нуклеїнова кислота Капсид Суперкапсид Шипики

Типи симетрії вірусів Ізометричний Спіральний Змішаний

Класифікація вірусів ДНК-вмісні: Poxviridae, Herpesviridae, Adenoviridae, Papovaviridae, Hepadnaviridae, Parvoviridae, Iridoviridae. РНК-вмісні: Picornaviridae, Ortomyxoviridae, Paramyxoviridae та ін.

Хімічний склад вірусів Білки – 70-90 % (Нуклеїнова кислота – 1-40 %) Ліпіди – 15-35 % Вуглеводи – 3,5 – 9%

Резистентніть вірусів до факторів зовнішнього середовища Іонізуюча радіація – віруси з малим геномо Фактори завнішнього секредовища, ефір, детергенти – віруси з ліпопротеїновою оболонкою Кисле середовище – збудники кишкових інфекцій, захворювань ВДШ

Методи культивування вірусів На лабораторних тваринах На курячих ембріонах На культурах клітин: - первинні – одержані шляхом ферментативного поділу перещеплювані – клітини, що набули здатності до безмежного орсту диплоїдні – витримують до 100 пасажів ізберігають диплоїдний набір хромосом

Культивування вірусів у курячих ембріонах

Репродукція вірусів Ранні стадії: - адсорбція вірусів на поверхні клітини проникнення (пенетрація) Роздягання (депротеїнізація) Пізні стадії: - синтез вірусних нуклеїнових кислот збирання віріонів вихід вірусних часток із клітини

Типи вірусної інфекції Продуктивна інфекція – коли вірус репродукується в клітині автономно від клітинного генома Абортивна інфекція – репродукція вірусів блокується на певній стадії і не утворюються інфекційні віріони.

Стерилізайція – повне знищення вегетативних і спорових форм усіх мікроорганізмів на певних предметах, матеріалах, живильних середовищах. Види стерилізації: Прожарювання в полум’ї пальника кип’ятіння Текучою парою Парою під тиском в автоклаві Сухим жаром Пастеризація Тиндалізація Хімічна Холодна (механічна)

Стерилізація механічним способом

Тиндалізація – стерилізація на водяній бані, при температурі 58-60°С протягом години 5-6 днів підряд. Пастеризація – одноразове прогрівання матеріалу до температури нижче 100 °С, при якій знищуються, в першу чергу вегетативні форми мікроорганізмів.

Дезинфекція – сукупність фізичних, хімічних, механічних способів знищення вегетативних і спорових форм патогенних і умовнопатогенних мікрорганізмів. Види дезинфекції Профілактична В епідемічному вогнищі Хімічна (хлоровмісні препарати, альдегіди, спирти і т.д.) Фізична (спалювання, дія жару, тиску, використання ультразвуку)

Антисептика – комплекс лікувально-профілактичних заходів спрямованих на знищення або пригнічення росту мікроорганізмів у рані, на поверхні шкіри чи слизових оболонок Асептика – система профілактичних заходів, спрямованих проти проникнення мікробів у рану, тканини, органи порожнини хворого

Екологія мікроорганізмів Дослідження води: Загальне мікробне число води – кількість мезофільних, мезотрофних аеробів і факультативних анаеробів, що виростають на МПА при 37 °С протягом 24 год. Індекс БГКП – кількість бактерій групи кишкових паличок в 1 дм3 води (ентеробактерії: кишкова паличка, клебсієли, цитробактер).

Кругообіг вуглекислого газу в природі

Кругообіг азоту в природі

Дослідження повітря Загальна кількість мікроорганізмів в 1 м3 повітря Кількість в 1 м3 санітарно показових мікроорганізмів: - Золотисті стафілококи, альфа- і бетагемолітичні стрептококи.

Дослідження грунту Загальна кількість мікроорганізмів (ЗМЧ) Число бактерій групи кишкових паличок (титр БГКП) Титр ентерококів , C. рerfringens, термофільних мікроорганізмів. Санітарно-показові мікрооранізми грунту: Бактерії, групи кишкової палички, ентерококи, C. рerfringens, термофільні м/о

Мікрофлора людини Постійна (резидентна) – специфічна для баного біотопу (автохтонна) Тимчасова (алохтонна, заносна) з інших біотопів хазяїна, або навколишнього середовища.

Функції нормальної мікрофлори людини Бере участь у формуванні природного імунітету (мікробний антагонізм – колонізаційна резистентність) Синтезує ферменти, гормони вітаміни Розкладає складні органічні речовини, сприяючи травленню

Бактерії на шкірі людини

Ступені чистоти вагінального секрету (І ступінь)

Ступені чистоти вагінального секрету (ІІ ступінь)

Ступені чистоти вагінального секрету (ІІІ ступінь)

Ступені чистоти вагінального секрету (ІУ ступінь)

Дисбактеріоз – порушення нормальних екологічних зв язків між мікроорганізмами і макроорганізмом Причини дисбактеріозів: Нераціональна антибіотикотерапія Пригнічення імунітету Вплив радіації Хронічні захворювання Перебування людей в експериментальних умовах

Препарати для лікування дисбактеріозу Біфідумбактерин Колібактерин Лінекс Хілак-форте Дуфолак Біфікол

Гнотобіологія – розбіл експериментальної біології, що вивчає безмікробних тварин Монобіоти Дибіоти Полібіоти