Сущность метода Грама
Е.Г. ДОРКИНА
КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ ПО МИКРОБИОЛОГИИ
Пятигорск, 2008
Часть 1. общая микробиология
Лекция №1
Предмет и задачи медицинской микробиологии. Систематика и номенклатура микроорганизмов. Основные морфологические группы бактерий. Микроскопические методы исследования. Устройство микроскопа.
Микробиология – это наука о микроорганизмах. Микроорганизмы – это организмы (живые существа), которые имеют мельчайшие (микроскопические) размеры и не видны невооруженным глазом. К микроорганизмам относятся бактерии, вирусы, грибы, животные и растения.
Микроорганизмы играют огромную роль в природе и жизни человека. Они участвуют в круговороте веществ, в поддержании плодородия почвы и газового состава атмосферы.
Большинство микроорганизмов безвредно для человека, а многие из них полезны. Микроорганизмы, которые не оказывают неблагоприятного влияния на организм человека и не вызывают заболеваний, называются непатогенными или сапрофитами. Но имеется группа микроорганизмов, которые вызывают различные заболевания (патологии). Они называются патогенными. Существуют также микроорганизмы, которые вызывают заболевания при определенных условиях – снижении сопротивляемости (резистентности) организма. Они называются условно-патогенными.
Медицинская микробиологияизучаетпатогенные и условно-патогенные микроорганизмы, которые вызывают инфекционные заболевания. К ним относятся бактерии, вирусы, грибы и простейшие. Медицинская микробиология подразделяется на бактериологию, вирусологию, микологию и протозоологию. Каждый раздел изучает морфологию, физиологию, размножение и генетические особенности патогенных микроорганизмов, их роль в этиологии и патогенезе заболеваний, клинические проявления заболеваний, их диагностику, профилактику и лечение.
Систематика микроорганизмов – это наука, изучающая их разнообразие и занимающаяся систематизацией микроорганизмов по сходству, различиям и взаимоотношениям друг с другом. Раздел систематики, изучающий принципы классификации, называется таксономией. Классификация – это распределение организмов в родственные группы – таксоны. Более крупные группы разделяются на более мелкие, а мелкие объединяются в более крупные. Самый крупный таксон – царство. Самый мелкий (элементарный) таксон – вид.
Существует следующая классификация живых организмов, живущих на Земле.
 |
Патогенные микроорганизмы относятся к царствам Вирусы, Бактерии, Животные (подцарство Простейшие) и Грибы.
Самой обширной и разнообразной группой возбудителей заболеваний являются бактерии. Бактерии– это одноклеточные микроорганизмы, т.е. одна клетка – это целый организм. Размеры клеток измеряются в микрометрах; 1 мкм= 10-3мм.
Основой классификации бактерий является вид. Виды объединяются в роды, роды всемейства, семейства в порядки, порядки в классы, классы в отделы, а отделы в царство.
К царству Бактерии относятся 4 отдела:
отд. Gracilicutes – Грациликуты; грамотрицательные бактерии с тонкой клеточной стенкой;
отд. Firmicutes – Фирмикуты; грамположительные бактерии с толстой клеточной стенкой;
отд. Tenericutes – Тенерикуты; бактерии без клеточной стенки;
отд. Mendosicutes – Мендозикуты; бактерии с дефектной клеточной стенкой.
Для названия видов бактерий используется бинарнаяилидвойная номенклатура. Первое слово обозначает род, а второе слово – вид.
Например:
Bacillus anthracis – возбудитель сибирской язвы;
Shigella dysenteria – возбудитель дизентерии;
Salmonella typhi – возбудитель брюшного тифа;
Escherichia coli - кишечная палочка;
Staphylococcus aureus – золотистый стафилококк;
Bacillus anthracoides – сибиреязвенноподобная палочка.
Бактериальные клетки внешне отличаются друг от друга по размеру, форме и расположению клеток. Эти признаки называются морфологическими свойствамибактерий.. Морфологические признаки имеют большое значение для определения вида (идентификации).
По морфологическим свойствам различают 4 группыбактерий: кокки, палочки, извитые и нитевидные формы.
1. Кокки имеют шаровидную (округлую) форму и размеры 0,5-1,5 мкм.
По расположению клеток различают:
а) микрококки (р. Micrococcus) – клетки располагаются одиночно;
б) диплококки (р. Diplococcus) – располагаются по две клетки, к патогенным диплококкам относятся пневмококки – возбудители пневмонии; гонококки – возбудители гонореи; менингококки – возбудители менингита; пневмококки имеют овальную форму, а гонококки и менингококки – бобовидную форму;
в) стрептококки (р. Streptococcus) – располагаются в виде цепочек;
г) тетракокки (р. Tetracoccus) – располагаются по 4 клетки;
д) сарцины (р. Sarcina) – располагаются в виде пакетов (кубиков) клеток;
е) стафилококки (р. Staphylococcus) – образуют беспорядочные скопления в виде виноградной грозди.
2.Палочки имеют цилиндрическую форму и размеры 1-8 х 0,5-2 мкм. Это самая многочисленная и разнообразная группа бактерий. Палочки могут быть правильной и неправильной формы, прямыми или слегка изогнутыми в виде запятой – вибрионы (например, холерный вибрион). Концы палочек могут быть обрезанными, закругленными, заостренными или в виде утолщения.
Те палочки, которые не образуют спор, называются бактериями. Аэробные палочки, образующие споры, называются бациллами. Анаэробные палочки, образующие споры, называются клостридиями. .
Большинство палочек располагается беспорядочно, поодиночке.
Но могут быть:
а) диплобактерии и диплобациллы – палочки, расположенные по две;
б) стрептобактерии и стрептобациллы – палочки, расположенные вцепочки;
в) палочки могут располагаться под углом друг к другу в виде V или Х (возбудители дифтерии).
3. Извитые формы имеют изгибы в виде одного или нескольких оборотов спирали. Клетки отличаются по длине и толщине, по количеству и характеру завитков. Длина клеток варьирует от 5 до 30 мкм при толщине 0,25-1 мкм.
К извитым формам относятся спириллы, которые имеют изгибы, напоминающие спираль. Представители рода Campylobacter имеют изгибы как у крыла летящей чайки.
К этой группе бактерий можно отнести и спирохеты, которые имеют ряд отличительных особенностей.
4. Нитевидные формы бактерий имеют клетки в виде нитей. К ним относятся серо- и железобактерии – обитатели водоемов. К нитевидным формам относятся актиномицеты.
В зависимости от условий среды форма и размеры клеток могут изменяться. Это свойство называется полиморфизмом.
Для изучения морфологических признаков применяют микроскопические методы.
Используются различные микроскопы и методы микроскопии. Световые микроскопы используют для изучения микробов с размерами не менее 0,2 мкм.
Микроскоп состоит из механической и оптической части.
Механическая часть: штатив, тубус с револьвером, предметный столик, макровинт и микровинт.
Оптическая часть: объективы, окуляры, конденсор, зеркало.
Увеличение микроскопа – это произведение увеличения объектива на увеличение окуляра (например: 90х10=900).
Под микроскопом можно наблюдать живые неокрашенные и окрашенные микробы. Но чаще исследуют препараты убитых и окрашенных микробов. Вначале готовят мазок из микробной культуры или патологического материала, высушивают и фиксируют его. Во время фиксации микробные клетки погибают и прикрепляются к стеклу. Используют физические и химические методы фиксации. Физический метод – фиксация мазка над пламенем спиртовки (несколько секунд) мазком вверх. Химические методы – фиксация в этаноле, метаноле, формалине, ацетоне и т.д.Для окраски фиксированных мазков применяют простые и сложные методы окраски. Простыеметоды – это методы, когда применяют один краситель. Сложныеметоды – несколько красителей и другие вещества. Окрашенный мазок называется препаратом.
Для изучения окрашенных препаратов применяется иммерсионная микроскопия при помощи иммерсионного объектива, дающего большие увеличения (х90). При работе с иммерсионным объективом на препарат наносят каплю кедрового масла, т.к. его показатель преломления близок к показателю преломления стекла (n=1,51).
ЛЕКЦИЯ №2
Структура бактериальной клетки.
Клетки бактерий имеют более простое строение, чем клетки других организмов, т.к. бактерии – это прокариоты. У бактерий нет митохондрий, эндоплазматического ретикулума, комплекса Гольджи, лизосом, пероксисом и пр.
У бактерий выделяют обязательные и необязательные органоиды клетки.
Обязательные органоиды: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана (ЦПМ), цитоплазма, нуклеоид, мезосомы, рибосомы.
Клеточная стенка прочная и упругая поверхностная структура.
Функции: 1) придает форму клетке; 2) защита; 3) поддержание осмотического давления; 4) транспорт веществ, питание, деление; 4) антигенность.
В состав стенки входит пептидогликан.
Пептидогликан
1) тетрапептид + 2) гетерополисахарид (гликан)
ковалентная связь
Строение клеточной стенки у разных бактерий разное. Клеточная стенка окрашивается по методу Грама. Этот метод имеет очень большое значение для определения вида возбудителя (идентификации).
По отношению к окраске по Грамму различают грамположительные (грам"+") и грамотрицательные (грам"-") бактерии.
Строениеклеточной стенкиграм"+" бактерий:
1) толстая стенка (15 - 80 нм);
2) несколько слоев пептидогликана (40-90%);
3) есть тейхоевые кислоты;
4) небольшое количество липидов.
Строениеклеточной стенкиграм "-" бактерий:
1) тонкая стенка (10-15 нм);
2) один слой пептидогликана (5-10%);
3) нет тейхоевых кислот;
4) много липидов (10-20%).
В стенке - три слоя: 1) один слой пептидогликана; 2) волнообразная наружная мембрана; она соединена с пептидогликаном молекулами липопротеидов; 3) липополисахаридный слой, он не закрывает полностью наружную мембрану. Липополисахариды состоят из трех частей: а) липид А; б) ядро; в) О-специфическая цепь. Липид А погружен в наружную мембрану (придает токсичность – эндотоксин). О-специфическая цепь определяет антигенность (О-антиген).
Сущность метода Грама.
ГРАМ"+"бактерииокрашиваютсяв сине-фиолетовый цвет. т.к.
1) грам"+" бактерии содержат мало липидов, красители хорошо впитываются;
2) в стенке много пептидогликана и есть тейхоевые кислоты – образуется прочный комплекс с красителями (генциановый фиолетовый + йод);
3) после обработки спиртом поры суживаются и красители задерживаютсяистенка окрашивается в цвет красителей (сине-фиолетовый).
Грам"+" бактерии: стафилококки, стрептококки, бациллы, клостридии, актиномицеты.
ГРАМ"-"бактерииокрашиваютсяв красный цвет,т.к.:
1) в стенке много липидов и комплекс красителей (генциановый фиолетовый + йод)плохо впитывается;
2) мало пептидогликана и нет тейхоевых кислот - образуется непрочный комплекс с этими красителями;
3) после обработки спиртом поры остаются широкими и красители вымываются;
4) при окраске фуксиномстенка окрашивается в цветэтогокрасителя (красный).
Грам"-" бактерии: кишечная палочка, холерный вибрион, спирохеты, риккетсии, хламидии.
Отношение микроорганизмов к окраске по Грамму (а также к другим красителям) называется тинкториальными свойствами микроорганизмов.
При нарушении образования клеточной стенки (под влиянием лизоцима, пенициллина) образуются протопласты, сферопласты, L- формы.
Протопласты –это бактерии, полностью лишенные клеточной стенки. Сферопласты –бактерии, у которых клеточная стенка частично сохраняется. Такие бактерии внешне не отличаются по форме (шаровидные клетки разной величины), становятся более проницаемыми и осмотически чувствительными, не делятся. L- формы –бактерии, у которых нарушено образование клеточной стенки, но сохраняется способность к делению.
Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ)окружает наружную поверхность цитоплазмы. Строение: двойной слой (бислой) фосфолипидов и белки. Белки находятся на поверхности бислоя и могут частично или полностью погружаться в липидный слой или пронизывать его насквозь. Функции: 1) активный транспорт (транспортные белки-пермеазы); 2) метаболические процессы (синтез клеточной стенки, энергетический обмен); 3) деление клетки; 4) образование спор.
Цитоплазма -сложный раствор с органоидами, заполняющий полость клетки. Функции:объединяет в одно целое нуклеоид и другие органоиды клетки, обеспечивает их взаимодействие и деятельность клетки как единой целостной живой системы.
Нуклеоид – аналог ядра (образование, подобное ядру). Строение: одна кольцевая двунитчатая молекула ДНК (одна хромосома), немного РНК и негистоновых белков; нет мембраны, ядрышка, не делится митозом. Функции: хранение и передача наследственной информации.
Рибосомы. Строение: 50% РНК и 50% белки; имеют округлую форму; две субъединицы (малая и большая). Функция:биосинтез белка. Рибосомы бактерий имеют 70 S (коэффициент осаждения), а у эукариот – 80 S. Поэтому некоторые антибиотики, которые подавляют биосинтез белка на рибосомах, связываются с рибосомами бактерий, но не с рибосомами эукариотических клеток.
Мезосомы. Строение: впячивания ЦПМ внутрь клетки в виде клубков, петель, пластинок, трубочек. В мембранах мезосом находятся ферменты дыхания, пигменты фотосинтеза. Функции: организация и координация ферментных систем в клетке, обеспечивают энергией деление клетки, синтез клеточной стенки, образование спор, секрецию веществ.
Необязательные структуры: капсула, жгутики, фимбрии (пили), споры, плазмиды, включения.
Капсула. Строение:наружный толстый слой слизи определенной формы и упорядоченного строения ( микрокапсула – более тонкое слизистое образование, выявляемое при электронной микроскопии).Состоит из полисахаридов или белков (возбудители сибирской язвы и чумы).
Патогенные бактерии образуют капсулу внутри организма хозяина (например, пневмококки, бациллы сибирской язвы). В чистых культурах бактерий капсула образуется реже.
Функции: 1) защита от повреждений и высыхания (капсулы гидрофильны и хорошо связывают воду); 2) защита от фагоцитоза патогенных бактерий в макроорганизме (капсула - признак вирулентности этих бактерий).
Капсулы окрашиваются по методу Бурри-Гинса. Клетки окрашиваются в красный цвет, капсулы бесцветные, тушь создает темный фон (негативное контрастирование).
Жгутики. Строение:тонкие нити, отходящие от ЦПМ. Состоят из фибрилл, покрытых чехлом. Фибриллы состоят из сократительного белка флагеллина. Жгутики прикрепляются к ЦПМ и клеточной стенке специальными дисками (базальное тело). Импульсы в базальном теле вызывают сокращение белка флагеллина и жгутики совершают вращательные движения. Функция: движение клеток.
По количеству и расположению жгутиков выделяют следующие группы бактерий:
- монотрихи – один жгутик на одном из концов клетки (холерный вибрион);
- перитрихи – 20-30 жгутиков по всей клетке (кишечная палочка);
- лофотрихи – пучок (несколько) жгутиков на одном конце клетки (синегнойная палочка);
- амфитрихи – один или пучок жгутиков на противоположных концах клетки (спириллы).
Жгутики выявляют:
1) метод серебрения по Морозову; 2) в препаратах "раздавленная" или "висячая" капля (витальные - прижизненные препараты); вывод о том, что есть жгутики, делают по подвижности микробов; 3) при помощи электронной микроскопии.
Ворсинки (фимбрии и пили). Строение:поверхностные нити, более тонкие и короткие, чем жгутики.Состоят из белка пилина. Ворсинки выполняют различные функции.
Ворсинки общего типа покрывают всю поверхность клетки и прикрепляют бактерии к поверхности и к поражаемым клеткам (адгезия), участвуют в питании, водно-солевом обмене. Половые ворсинки или пили участвуют в конъюгации. Их образуют мужские клетки – доноры, которые содержат F-плазмиды.
Включения: гликоген, гранулеза, полиметафосфаты (волютин), жиры, кристаллы солей. Функция: запасные питательные вещества, нерастворимые конечные продукты.
Волютин окрашивается метиленовым синим в красно-фиолетовый цвет, а цитоплазма клетки – голубая. Зерна волютина окрашивают и по методу Нейссера. Они окрашиваются в темно-синий цвет, а цитоплазма – в желтый цвет.
Гликоген раствором Люголя окрашивается в красно-бурый цвет, а гранулеза – в серо-синий цвет. Капли жира растворами судана III окрашиваются в красно-оранжевый цвет. Пары осмиевой кислоты окрашивают жировые капли в черный цвет.
Споры. Образование и строение:образуются внутри клетки вокруг нуклеоида. Нуклеоид покрывается плотной многослойной оболочкой, а остальная часть клетки отмирает. В составе споры мало воды, много липидов. В оболочке содержится дипиколинат кальция, который придает термоустойчивость. Споры имеют различную форму (круглая, овальная) и расположение в клетке. Расположениебывает: 1) центральное (возбудитель сибирской язвы); 2) терминальное – на конце палочки (возбудитель столбняка); 3) субтерминальное – ближе к концу палочки (возбудитель ботулизма, газовой гангрены). Диаметр споры может быть меньше, чем клетка и форма клетки не изменяется (возбудитель сибирской язвы). Но диаметр споры может быть больше, чем клетка, и форма клетки изменяется: в виде теннисной ракетки у возбудителя ботулизма, в виде барабанной палочки у возбудителя столбняка.
Споры образуют не все бактерии, а бактерии с грамположительным типом строения клеточной стенки (фирмикутные бактерии). Патогенные бактерии образуют споры вне организма человека и животных.
Функция:перенесение неблагоприятных условий среды. Споры обладают высокой устойчивостью к действию неблагоприятных физических (высушивание, высокая температура, УФ-лучи, замораживание) и химических факторов (спирты, кислоты и др.). Они находятся в состоянии покоя и сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени (споры возбудителя сибирской язвы хранятся в почве десятки лет). В благоприятных условиях спора прорастает и превращается в вегетативную форму.
Споры погибают в автоклаве при 120° С в течение 15-20 минут и при действии сухого жара (150-170° С) в течение 1-2 часов.
Обычными методами споры не окрашиваются. Споры окрашивают по методу Ожешко. Сущность метода.Используют сильные воздействия для разрыхления оболочки (протравливание HCl при подогревании), сильные красители (5 % карболовый фуксин Циля). Споры медленно воспринимают краску и с трудом отдают ее обесцвечивающим растворам (5 % H2SO4), т.е. не обесцвечиваются. Споры окрашиваются фуксином в красный цвет, а вегетативные формы окрашиваются метиленовым синим в синий цвет.
В природе споровые микробы широко распространены: в воздухе, воде, особенно в почве. Среди споровых бактерий имеются и болезнетворные.
Спорообразование, форма и расположение спор являются видовыми признаками бактерий, что позволяет их отличать друг от друга.
Нужно знать какие патогенные бактерии образуют споры, т.к. усложняются методы борьбы с инфекциями и применяются специальные способы стерилизации.
О широком распространении споровых бактерий необходимо постоянно помнить при изготовлении лекарственных препаратов, стерильных растворов, а также при заготовке лекарственного растительного сырья.
Лекция №3
Особенности строения спирохет, актиномицетов, риккетсий, хламидий¸ микоплазм, грибов и простейших. Методы исследования и медицинское значение.
Спирохеты– это бактерии, относящиеся к отд. Gracilicutes, сем. Spirochaetaceae.
Это длинные тонкие спирально извитые подвижные клетки (5 до 500 мкм х 0,2-0,75 мкм). Клетка покрыта тонкой клеточной стенкой как у грам «-» бактерий. Между клеточной стенкой и ЦПМ находится аксиальная нить, закрученная вокруг клетки, в результате чего образуются первичные завитки. Аксиальная нить состоит из флагеллиновых фибрилл, которые прикреплены к концам клетки и направлены друг к другу. Фибриллы сокращаются и спирохеты движутся. Они совершают вращательные, сгибательные и поступательные движения. При этом образуются вторичные завитки.
Leptospira Патогенными для человека являются три рода спирохет: р. Treponema, р. Borrelia, р..
р. Treponema - 8-12 неглубоких одинаковых завитков. T. pallidum – возбудитель сифилиса.
р. Borrelia - 3-8 неодинаковых завитков. Bor. recurrentis – возбудитель возвратного тифа.
р. Leptospira - много мелких завитков (в виде веревки), концы изогнуты в виде крючков и имеют утолщения. При движении образуются вторичные завитки в виде букв S или С. L. interrogans – возбудитель инфекционной желтухи.
Спирохеты плохо воспринимают красители (грам «- ») и окрашиваются по Романовскому-Гимзе или серебрением. По Романовскому-Гимзе боррелии окрашиваются в фиолетовый цвет, трепонемы – в слабо-розовый, а лептоспиры – в розовый. В живом виде их исследуют фазово-контрастной или темнопольной микроскопией.
Актиномицеты (лучистые грибы) – это бактерии, относящиеся к отд. Firmicutes, сем. Actynomycetaceae.
Клетки в виде ветвящихся нитей (гиф) без поперечных перегородок. Гифы переплетаются и образуют мицелий (как грибы). Мицелий бывает субстратный (врастает в питательную среду) и воздушный (на поверхности среды).
Как и все бактерии, актиномицеты - прокариотами (не имеют оформленного ядра), а по Граму окрашиваются положительно, т.е. клеточная стенка у них как у грам «+» бактерий. Размножение: распад нитей на отдельные клетки (палочки, кокки) и спорами, которые образуются на концах воздушных гиф.
К нокардиоподобным актиномицетам относится группа палочковидных или неправильной формы бактерий, иногда ветвящихся форм ( р. Corynebacterium, р. Mycobacterium, р. Nocardia). Они содержат в стенке миколовые кислоты и большое количество жиров и восков. Это придает им кислотоустойчивые свойства, поэтому они не обесцвечиваются серной кислотой. Их окрашивают по методу Циля-Нильсена. Для окраски используют 5% карболовый фуксин Циля, 5% раствор серной кислоты и метиленовый синий по Леффлеру. Сущность метода:кислотоустойчивые бактерии окрашиваются в красный цвет (цвет фуксина), т.к. миколовая кислота взаимодействует с карболовым фуксином и затем не происходит обесцвечивания серной кислотой. Остальные (некислотоустойчивые) бактерии обесцвечиваются и докрашиваются в синий цвет метиленовым синим. Таким образом, кислотоустойчивые бактерии можно отличить от других.
Медицинское значение актиномицетов: 1) образуют антибиотики (стрептомицин, тетрациклин); 2) вызывают инфекционные заболевания (актиномикозы, туберкулез, дифтерию, нокардиозы).
Риккетсии– это бактерии, которые относятся к отд. Gracilicutes, сем. Ricketsiaceae. Свое название получили в честь американского ученого Х.Т. Риккетса. Мелкие грамотрицательные палочки или кокки (полиморфные). Не имеют жгутиков, спор и капсул. Размножаются бинарным делением.
Риккетсии – это облигатные внутриклеточные паразиты. Они размножаются только в живых клетках. Это свойство сближает их с вирусами. Но в отличие от вирусов их можно наблюдать в обычном световом микроскопе. Они выращиваются в желточном мешке куриного эмбриона, культурах живых клеток и тканях животных.
Риккетсии окрашиваются по методу Романовского-Гимзы в розово-красный цвет. При окраске по П.Ф. Здродовскому риккетсии окрашиваются в рубиново-красный цвет, а клеточные элементы – в голубой (цитоплазма) или синий (ядро) цвет.
Большинство риккетсий - паразиты членистоногих (свыше 40 видов). Некоторые виды вызывают заболевания у человека (риккетсиозы) Например, эпидемический сыпной тиф (переносчики этого заболевания – вши).
Хламидии – это бактерии, которые относятся к отд. Gracilicutes, сем. Chlamydiaceae. Они имеют различную форму (шаровидную, овоидную, палочковидную) и размеры от 0,2 до 1,5 мкм . Грам «-». Хламидии – это облигатные внутриклеточные паразиты. У них не образуется АТФ. Хламидии – это энергетические паразиты.
Выделяют 2 формы хламидий: 1) элементарные тельца (0,3 мкм) – вне клетки; способны заражать другие клетки;2) ретикулярные тельца (до 1,5 мкм) – внутри клетки, они способные к бинарному делению. В результате этого в клетке образуются микроколонии хламидий, которые находятся в вакуоли. Затем они распадаются на элементарные тельца и покидают клетку. Клетка погибает, а элементарные тельца заражают новые клетки.
Хламидии окрашиваются по методу Романовского-Гимзы. В живом состоянии обнаруживают при фазово-контрастной микроскопии. Вызывают у человека заболевания: трахому, орнитоз, конъюнктивит и др.
Микоплазмы – это бактерии, которые относятся к отд. Tenericutes, классу Mollicutes (мягкокожие). Это самые мелкие грам"-" бактерии (0,3-0,9 мкм). Главная черта– отсутствие клеточной стенки. Клетки окружены только ЦПМ, поэтому они имеют разнообразную форму: кокки, палочки, колбовидные, грушевидные или нитевидные (до 150 мкм). Снаружи ЦПМ – капсулоподобный слой, в цитоплазме – нуклеоид, рибосомы, мезосомы. Спор не образуют. Большинство микоплазм неподвижны, но у некоторых имеются структуры, которым приписывают функцию движения. На плотной среде образуют колонии, напоминающие яичницу (непрозрачная центральная часть окружена просвечивающимся периферическим кругом).
Микоплазм обнаруживают в живом состоянии при фазово-контрастной микроскопии и путем электронной микроскопии.
Вызывают заболевание у человека по типу острой респираторной инфекции (Mycoplasma pneumonia).
Грибы – это организмы, сочетающие свойства растений и животных и выделенные в отдельное царство Грибы (Mycota). Это царство относится к эукариотам (ядерным организмам). Грибы отличаются более сложным, чем бактерии, строением.
Грибы – это одно- и многоклеточные организмы. Среди них имеются микроскопические формы. Грибы разнообразны по внешнему виду, местам обитания и физиологическим функциям.
Грибы состоят из длинных тонких ветвящихся нитей – гиф. Совокупность их образует грибницу или мицелий. У низших грибов (фикомицетов) гифы не имеют перегородок, и мицелий представляет собой как бы одну гигантскую клетку с большим числом ядер.
У высших грибов (эумицетов) гифы разделены перегородками (септами) на отдельные клетки с одним или несколькими ядрами (в центре перегородки остается пора, через которую перетекает цитоплазма).
Клетки грибов покрыты твердой оболочкой из хитина. В цитоплазме клетки имеется ядро с ядерными мембранами, митохондрии, лизосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, вакуоли с запасными веществами (важнейшее из них – гликоген).
У грибов различают вегетативное (почкование, фрагментация гиф), бесполое и половое размножение при помощи спор.
Грибы, которые размножаются бесполым и половым путем, называются совершенными. Грибы, у которых отсутствует половой путь размножения, называют несовершенными.
Медицинская микробиология изучает грибы, имеющие микроскопические размеры (и др. грибы), вызывающие заболевания человека, животных, лекарственных растений, а также грибы, которые образуют антибиотики.
Грибы рода Mucor (головчатая плесень) относятся к зигомицетам. Распространены в почве, воздухе; селятся на хлебе, овощах, навозе и т.п. Мицелий не имеет перегородок, многоядерный, сильно ветвится. При бесполом размножении у мукора образуются вертикальные плодоносящие гифы – спорангиеносцы, на концах которых развиваются шаровидные спорангии в виде головки. Внутри спорангия образуются многочисленные споры (эндоспоры). Половое размножение осуществляется путем образования зигоспор. Представители вызывают мукоромикозы легких, головного мозга и др. органов.
Грибы рода Aspergillus (леечная плесень) относятся к аскомицетам. Такое название они получили потому, что при половом размножении образуют сумку (аск), в которой находится 4 или 8 гаплоидных аскоспор. Имеют септированный мицелий. При бесполом размножении на концах плодоносящих гиф – конидиеносцах - образуются утолщения – стеригмы с цепочками экзоспор – конидий (стеригма с отходящими конидиями напоминает струи жидкости, льющиеся из лейки). Некоторые виды аспергилла вызывают аспергиллезы и афлатоксикозы.
Грибы рода Penicillium (зеленая плесень, кистевик) относятся к аскомицетам. Мицелий септирован. Плодоносящая гифа имеет вид кисточки, т.к. конидиеносец разветвляется на более мелкие структуры – стеригмы, от которых отходят цепочки конидий. Из некоторых видов пеницилла (P. notatum, P. chrysogenum) был получен первый антибиотик – пенициллин. Имеются патогенные виды, вызывающие заболевания у человека – пенициллинозы.
Представителями аскомицетов являются и дрожжи. Они не имеют мицелия. Это – одноклеточные грибы. Клетки имеют овальную форму (3-15 мкм). Размножаются бинарным делением, почкованием или половым путем с образованием аскоспор. Большинство – сапрофиты. Их способность вызывать спиртовое брожение используется в хлебопечении, пивоварении и т.д. Некоторые виды вызывают заболевания – дрожжевые микозы (бластомикозы). К аскомицетам относится и возбудитель эрготизма – гриб спорынья (Claviceps purpurea), паразитирующий на злаках.
Грибы рода Candida относятся к дейтеромицетам (несовершенным грибам). Их называют дрожжеподобными грибами. Они также делятся почкованием, клетки имеют овальную форму (2-5 мкм). Отличаются тем, что при почковании образуют псевдомицелий: почкующиеся дочерние клетки не отходят от материнской, а вытягиваются в нити. Размножаются при помощи хламидоспор, которые образуются бесполым путем на концах псевдомицелия. Вызывают у человека заболевания – кандидозы– поражения кожи, слизистых оболочек и внутренних органов. Чаще кандидоз возникает как эндогенная инфекция. Так, C. albicaus – это представитель нормальной микрофлоры человека и вызывает заболевание при нарушении обычных соотношений в микробных ассоциациях (например, при длительной и неправильной антибиотикотерапии).
К несовершенным грибам относятся многие патогенные виды – возбудители трихофитии, микроспории, парши, эпидермофитии.
Микроскопическое исследование грибов производят в неокрашенных препаратах – в "раздавленной" или "висячей" капле.
Простейшие составляют подцарство Protozoa, принадлежащее к царству Животные (Animalia). Это одноклеточные эукариотические организмы (5-30 мкм). Простейшие включают 7 типов, из которых 3 типа имеют патогенных представителей.
Строение клеток простейших соответствует эукариотам: мембрана (пелликула) – аналог ЦПМ; ядро (одно или несколько) с ядрышком и ядерной оболочкой, эндоплазматическая сеть, митохондрии, лизосомы, многочисленные рибосомы. Некоторые имеют опорные фибриллы. Имеют специальные сократительные и пищеварительные вакуоли. Питаются путем фагоцитоза или образуют специальные структуры. Передвигаются при помощи жгутиков, ресничек, путем образования псевдоподий. Размножение осуществляется простым делением и половым путем.
Царство Animalia
â
Подцарство Protozoa
 |
тип Sarcomastigophora тип Apicomlexa
å æ â
 |  | ||
К жгутиконосцам (п/тип Mastigophora) относятся простейшие, имеющие один или несколько жгутиков (органы движения) и ундулирующую мембрану у трипаносом и трихомонад. К ним относятся такие патогенные представители, как:
- трипаносомы – возбудители африканского трипаносомоза (сонной болезни) и американского трипаносомоза (болезни Шигаса);
- лейшмании – возбудители кожного и висцерального лейшманиозов;
- трихомонады – поражают кишечник и мочеполовые пути человека;
- лямблии – возбудители лямблиоза (заболевания тонкой кишки).
К саркодовым (п/тип Sarcodina) относится дизентерийная амеба, паразитирующая в толстом кишечнике. Передвигается при помощи псевдоподий. Половой путь размножения отсутствует. В жизненном цикле встречаются следующие формы: цисты (четырехядерные), мелкая вегетативная, крупная вегетативная и тканевая формы. Вегетативные (просветные) формы обитают в просвете кишечника, питаясь его содержимым, и не наносят вреда. При снижении резистентности организма они внедряются в слизистую оболочку кишечника и превращаются в тканевую форму, питающуюся клетками стенки кишечника и эритроцитами. В результате на слизистой оболочке образуются язвы, и развивается амебная дизентерия (кишечный амебиаз). Вегетативные формы во внешней среде погибают. Цисты устойчивы.
Класс Sporozoa (тип Apicomlexa) представлен только паразитическими формами. К нему относятся возбудители малярии, токсоплазмозов, кокцидиозов, саркоцистозов, пневмоцистоза. Возбудитель малярии – малярийный плазмодий – имеет сложный жизненный цикл, характеризующийся чередованием полового размножения (спорогонии в организме самки комаров рода Anopheles) и бесполого (шизогонии в клетках тканей и эритроцитах человека). Возбудитель токсоплазмоза – токсоплазма – имеет форму полулуний. Это заболевание распространено среди всех млекопитающих. Заражение человека происходит от животных. Токсоплазмы могут проникать через плаценту и поражать нервную систему и глаза плода.