II часть

1)Краткая история развития микробиологии. В развитии м/б различают 2 периода. 1-й период-морфологический или описательный. 2-й период-физиологический.Процессы, вызывае­мые микробами, люди знали и использовали с незапамятных времен. Издавна они умели готовить виноградное вино, квас, кумыс, кислое молоко, сыр и другие продукты. Антоны вал Левенгук (1632—1723) не имел специальной подготовки, но был человеком редких способностей: выдувал стеклянные изделия и обрабатывал металл. Все свое свободное время он посвящал шлифованию маленьких, но мощных линз. Пользуясь этими лин­зами, Левенгук часами рассматривал различные предметы: проб­ку, листья растений, слюну, соскобы с зубов и др. Во многих субстратах он обнаружил живые организмы, которых назвал «ани-малькулями» — зверьками. Рассматривая различные мате­риалы, Левенгук обнаружил па­лочковидные, шаровидные, изви­тые и другие формы микробов. Это было началом развития мор­фологического периода в микро­биологии. Начало физиологическому перио­ду в микробиологии положено работами французского ученого-химика Луи Постера (1822—1895). Пастер, изучив болезни вина, установил, что в нем развивается много посторон­ней микрофлоры (плесень, дрожжи и др.). Он считал, что посто­ронняя микрофлора попадает из воздуха и с используемой аппа­ратуры. Для предотвращения болезней вина ученый предложил прогревать его в течение нескольких минут при 50—60 "С, в результате чего некоторые микроорганизмы погибали и продукт не портился при транспортировании. Такой метод предохране­ния продуктов от порчи получил имя автора и стал называться пастеризацией. В дальнейшем Пастер показал, что брожение и гниение вызы­ваются также микроорганизмами. Если прогреть бродящие илигниющие субстраты, микробы гибнут, прекращаются вызывае­мые ими процессы. Таким образом, было доказано, что начало жизни дают невидимые простым глазом организмы. Изучая процессы маслянокислого брожения, Пастер открыл микроорганизмы, которые могут жить без доступа кислорода воздуха — анаэробы. Своими исследованиями он указал хирургам пути борьбы с микробами при операциях. Последним неоценимым даром, который Пастер сделал чело­вечеству, было предупреждение от бешенства. Для приготовле­ния вакцины против болезни, возбудитель которой не виден в световом микроскопе, надо было обладать гениальной интуи­цией — предсказать, что неизвестный агент находится в мозго­вой ткани, сократить инкубационный период на кроликах, осла­бить возбудителя и только потом использовать его для предуп­реждения болезни! Причем приготовленную мозговую суспензию вводить не один, а несколько раз.

2. Предмет изучения микробиологии. Микробиология — наука, которая изучает морфологию, физиологию, экологию, ге­нетику мельчайших организмов — микробов, их роль и значение в жизни человека, животных и растений. Кроме того, она изуча­ет превращение веществ в природе, инфекцию и иммунитет, возбудителей некоторых инфекционных болезней животных, микробиологические процессы, протекающие в кормах, продук­тах животного происхождения и т. д.Микробиология является наукой о жизни микроскопических существ — микроорганизмов. К ним относят­ся бактерии, грибы, вирусы и др. Микробиология включает в себя ряд самостоятельных дис­циплин: общую, медицинскую, ветеринарную, сельскохозяйст­венную, промышленную, водную (морскую)*, космическую и др.Общая микробиология изучает морфологию, физиологию, эко­логию, генетику микроорганизмов, их роль в превращении ве­ществ в природе, образовании биологически активных соедине­ний, широко применяемых в разных областях народного хозяй­ства. Она тесно связана с другими биологическими дисциплинами. Медицинская микробиология изучает патогенные и условно-па­тогенные микроорганизмы, их роль в развитии инфекционной патологии. Ветеринарная микробиология тесно связана с медицинской, так как многие возбудители инфекционных болезней являются общими для человека и животных. Сельскохозяйственная микробиология изучает методы использо­вания микроорганизмов в разложении и минерализации органи­ческих веществ, обогащении почвы с помощью микроорганиз­мов веществами, дефицитными для растений, повышения урожайности сельскохозяйственный культур и др.

3. Систематика и таксономия микроорганизмов (классификация, идентификация, номенклатура). Термин «систематика» происх от греч система, что означ целое составленное из частей. Системный знач упорядоченный. Систематика-наука, заним-ся изучен разнообраз всех микробов и их взаимоотн др с др. при изучении призн и св-в микробов обнаруж-ся больш кол-во видов, облад рядом общ черт, к-е свид-ют об общности их происхожд и близости др к другу.

Структурно систематика вкл 3 части: 1. Класс-ция. 2. Идентификац. 3. Номенклатура.Классификация это процесс разделения множества м/о на основе учета их общих признаков на классы, группы (таксоны). Идентификация — это определение принадлежности изучаемого м/о к тому или иному таксону. Номенклатура — это правило присвоения назва­ний таксонам или способ их наименования и список этих названий. Таксономия (греч. taxis — расположение по порядку, закон)—теория классификации, систематизации живой при­роды.Термины «систематика» и «таксономия» в литературе ча­сто употребляются как синонимы. Однако систематика явля­ется более широким понятием, чем таксономия.Структурно систематика включает три самостоятельные составные части: классификацию, идентификацию и номенкла­туру. Классификация, как уже упоминалось,— это разбиение организмов на таксономические группы.Сист-ка м/о исх из принципов, принятых в сист-ке жив и раст. Д/группир-ния микробов или прокариот принята иерархич сист класс-ции, в соотв с кот низш таксоном ед явл вид. вид→род→семейство→порядок→класс→секция→отдел→царство.

4. Морфология микроорганизмов. Морфология м/о изучает морфологию с помощью микроскопического метода. Кокки (греч. kokkos — зерно, лат. coccus — ягода) имеют сферическую форму в виде правильного шара, эллипса, боба, ланцета. В зависимости от взаимного расположения клеток после деления различают: микрококки, или монококки, стафи­лококки, диплококки, стрептококки, тетракокки и сардины. Монококки делятся в 1-й плоскости, дочерние расп-ся одиночно. Диплококки делятся в од­ной плоскости, образуя попарно соединенные кокки. Форма может быть округлой, ланцетовидной формы или формы коф-го зерна. В группу входят возбудители плевании. Тетракокки (греч. tetra — четыре)—кокки, которые делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и дочерние клетки рас­полагаются по четыре. Стрептококки кокки, расположенные в виде цепочки. Образуются при делении в одной плоскости. Сапрофиты и патогенные. Возбудители гнойной инфекции. Стафилококки (греч. staphyle — виноградная гроздь) — кокки, делящиеся в различных плоскостях, дочерние гроздьями, в виде винограда. В эту группу входит нормальная микрофлора и возбудители гнойной инфекции. Сарцины кокки, делящиеся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и образующие по 8—16 клеток этажами.Встречаются в воздухе, почве, кишечнике животных и человека. Палочковидные бактерии. Это самая многочисленная груп­па прокариот. Они имеют осевую симметрию и цилиндриче­скую форму тела с округлыми или- заостренными концами. Палочки различают по форме края (резкообрубленная-возб-ль сиб язвы, закругленные-кишечная палочка, заостренные-фузобактерии, булавовидные). Различают по СП-ти формировать спору. Бактерии-палочки не образуют спор, Бацилы-формируют спору по бациллярному типу-споры меньше кл-ки, Клостридии-образуют спору по клостроидальному типу-споры больше диаметра клетки.

Извитые бактерии. Обладают спиральной симметрией. К ним относятся вибрионы, спириллы и спирохеты. Вибрионы Клетки вибрионов имеют цилиндрическую изогнутую форму, образуя 1/4—1/2 завитка спирали, и напоминают запятую. Сапрофиты и пато­генные. Например, Vibrio cholerae. Спириллы— бактерии, имеющие форму спирально извитых палочек с 4—6 витками. Обитают в пресной и морской воде. Преимущественно сапрофиты (Spi­rillum volutans); Спирохеты-имеют большое кол-во завитков. Возбудители: 1.Вибриоз,2.болезнь укуса крыс, 3. Лептоспироз, сифилис.

5. Общая характеристика грибов. Микология - это наука о грибах, выделившаяся в самостоятельную отрасль микробиологии. Грибы представляют собой обширную гетерогенную группу макро- и микрорганизмов растительного происхождения, лишенных хлорофилла. Грибы являются эукариотами и выделены в особое царство Mycota, так как имеют черты как растительных, так и животных клеток. По типу дыхания в окружающей среде грибы аэробы, их тканевые формы (при попадании в макроорганизм) - факультативные анаэробы. Грибы представлены как одноклеточными, так и многоклеточными микроорганизмами. К одноклеточным грибам относят дрожжи и дрожжеподобные клетки неправильной формы, значительно крупнее по размерам бактерий. Многоклеточные грибы-микроорганизмы - это плесневые, или мицелярные грибы. Аскомицеты (или сумчатые грибы) объединяют группу грибов, имеющих септированный мицелий и отличающихся способностью к половому размножению. Свое название аскомицеты получили от основного органа плодоношения – сумки, или аска, содержащего 4 или 8 гаплоидных половых спор (аскоспор). К аскомицетам относятся представители родов Aspergillus, Penicilliuiti и др., отличающиеся особенностями формирования плодоносящих гиф. У Aspergillus (леечная плесень) на концах плодоносящих гиф-конидиеносцев имеются утолщения – стеригмы, на которых образуются цепочки спор – конидии. Некоторые виды аспергилл могут вызывать аспергиллезы и афлатоксикозы. Грибы – чрезвычайно богатая видами группа представителей живых существ. К настоящему времени описаны и названы 110 - 120 тысяч их видов, однако признается, что их не меньше, чем семенных растений, т. е. 250 - 500 тысяч видов. В среднем ежегодно описывают более 1000 новых видов. Полагают также, что на самом деле видовое богатство грибов втрое-вчетверо больше, чем цветковых растений.

6. Строение грибной клетки. Грибы - эукариоты, их клетки содержат оформленное ядро, имеющее ядерную мембрану и ядрышки. Для грибов характерна большая вариабельность в строении ядерного аппарата, его гетерогенность. У многоклеточных грибов может быть дикариотический и даже гетерокариотический ядерный аппарат. В последнем случае ядра одной клетки отличаются хромосомным составом, набор хромосом у грибов может быть как диплоидным, так и гаплоидным. Грибы (Fungi, Mycetes) – разнородная группа эукариотических микроорганизмов. Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану (которая содержит фосфолипиды и стеролы) и мощную клеточную стенку, состоящую из глюкана, целлюлозы, хитина, белка, липидов и др. Грибы состоят из длинных тонких нитей (гиф), сплетающихся в грибницу, или мицелий. Гифы низших грибов – фикомицетов – не имеют перегородок. У высших грибов – эумицетов – гифы разделены перегородками; их мицелий многоклеточный.

8. Основы систематики грибов. Систематика организмов, в том числе и грибов, периодически совершенствуется. В настоящее время большинство микологов считают, что развитие грибов шло разны­ми эволюционными путями, в результате чего сформировались два отдела. У представителей грибов, как и у растений, в стенках клеток содержится целлюлоза. Подвижные стадии имеют один или два жгутика. У настоящих грибов в стенках клеток содержится хитин. Они составляют более 95 % всех грибов и объединены в пять классов: I) хитридиемицеты мицелий слаборазвитый, одноклеточный; подвижные стадии имеют один бичевидпый жгутик; 2) зигомицеты мицелий несептированный, хорошо развитый; размножение осуществляется чаще спорангиеспорами (эндоспо­рами); 3) аскомицеты, или сумчатые грибы мейоспоры (споры полового размножения) образуются внутри специ­альных клеток — сумок, или асков; митоспоры (споры полового размножения) представлены конидиями; 4) базидиомицеты имеют хорошо развитый, многоклеточный ми­целий; митоспоры представлены конидиями; мейоспоры образу­ются на специальных клетках — базидиях; к этому классу отно­сится большинство съедобных грибов — макромицетов; 5) дейтеромицеты размножаются бесполым путем — конидиями; мицелий септированный; они представляют собой «бывшие» аскомицсты, или базидиомицеты, которые в процессе эволюции утратили половые спороношения; многие из дейтеромицетов — паразиты животных, растений и человека.

9. Размножение грибов. 3игомицеты — одноклеточные организмы с сильно развитым мицели­ем, размножаются половым и бесполовым путем: бесполое раз­множение происходит с помощью спор, равивающихся на спо­рангиях; при половом процессе (оогамии) образуются зигоспоры, или ооспоры. Представитель этого класса — род мукор (головча­тая плесень), которую можно встретить на хлебе, овощах, навозе, а также в сырых помещениях. Рост гриба напоминает двухсуточную культуру на суслоагаре. Многие мукоровые сбра­живают углеводы с образованием спирта и органических кислот, используются в пищевой промышленности. У мукора от одноклеточного мицелия отходят одноклеточные гифы — спорангиеносцы, которые закан­чиваются шаровидным утолщением — спорангием (плодовым телом). Внутри его находятся эндоспоры, спорангиеспоры. При разрыве спорангия споры выходят во внешнюю среду и, попадая в благоприятные условия, дают нача­ло новой плесени. Половая стадия размножения у низших грибов начинается с формирования половых клеток, или гамет, которые образуются в дифференцированных клетках — гаметангиях. Слияние гамет может происходить как в гаметангиях, так и вне их. Если жен­ская клетка неподвижна, то мужская (антеридия) проникает в оогоний (женский гаметангий) и оплодотворяет ее; если подвиж­ны обе гаметы (обычно у водных грибов), то слияние может происходить вне гаметангиев.

Размножение грибов. У грибов различают бесполое и половое размножение, последнее присуще только высшим грибам. При бесполом размножении возможны процессы почкования (характерны для дрожжеподобных грибов) и спорообразования. Дочерние клетки образующиеся при почковании дрожжей, называют бластоспорами. Среди спор бесполого размножения различают экзо- и эндоспоры.Экзоспоры (конидии) образуются на терминальных нитевидных отростках специализированных гиф - конидиеносцев, например, у плесневых грибов. По размерам различают микро- и макроконидии. Среди конидий особо выделяют алейрии, при их формировании мицелий становится нежизнеспособным, так как вся протоплазма клеток уходит на формирование спор. Эндоспоры бесполого размножения образуются внутри клетки гриба. Их разновидности достаточно многочисленны. Так, к эндоспорам относят:Артроспоры образуются при фрагментации концов гиф многоклеточного гриба, хламидоспоры могут образовывать и дрожи, и многоклеточные грибы. Эти споры характеризуются образованием утолщенных оболочек. Спорангиоспоры созревают в особых образованиях - спорангиях. Спорангии представляют собой колбовидные или шаровидные вздутия специализированных гиф многоклеточного гриба, называемых спорангионосцами. Ондии - очень мелкие зерна-споры, образующиеся при фрагментации любой гифы многоклеточного гриба. У высших многоклеточных грибов различают мужские и женские гифы, обозначаемые как F+ и F. Наряду с бесполым размножением, для них характерно половое размножение. В этом случае процесс спорообразования идет после слияния мужской и женской гифы. Зигоспоры образуются в результате мейоза внешне одинаковых гиф, а ооспоры - после слияния внешне различных гиф. Аскоспоры присущи только одному классу высших грибов - аскомицетам. Для них характерно образование спор после слияния половых гиф и процесса мейоза в особых вместилищах - сумках (асках). Базидиоспоры присущи высшим грибам из класса базидиомицетов, особенность их образования заключается в том, что процессы слияния половых гиф, мейоз и последующее созревание идут только в основании мицелия.

10.Общая характеристика дрожжей. Многие виды аскомицетов являются продуцентами антибиотиков. Представителями аскомицетов являются и дрожжи – одноклеточные грибы, утратившие способность к образованию истинного мицелия. Дрожжи имеют овальную форму клеток, диаметр которых 3-15 мкм. Они размножаются почкованием, бинарным делением (делятся на две равные клетки) или половым путем с образованием аскоспор. Дрожжи используют в биотехнологических процессах. Заболевания, вызываемые некоторыми видами дрожжей, получили название дрожжевых микозов. К аскомицетам относится и возбудитель эрготизма, или спорыньи (Claviceps purpurea), паразитирующий на злаках. Базидиомицеты – шляпочные грибы с септированным мицелием. Дейтеромицеты – несовершенные грибы (Fungi imperfecti) – являются условным классом грибов, объединяющим грибы с септированным мицелием, не имеющих полового размножения. Они размножаются только бесполым путем, образуя конидии.К несовершенным грибам относятся грибы рода Candida, поражающие кожу, слизистые оболочки и внутренние органы (кандидоз). Они имеют овальную форму, диаметр 2.5 мкм;  делятся почкованием (бластоспоры), образуют псевдомицелий (почкующиеся клетки из ростковой трубочки вытягиваются в нить), на концах которого находятся хламидоспоры. Эти грибы называют дрожжеподобными. Истинные дрожжи (аскомицеты) образуют аскоспоры, не имеют псевдомицелия и хламидоспор. Подавляющее большинство грибов, вызывающих заболевания У человека (микозы), относятся к несовершенным грибам.

11.Основы систематики дрожжей. В основу систематики дрожжей положены различия в способах размножения, спорообразования, в местах их обитания, в приспособлении к условиям существования и физиологические признаки. В настоящее время существуют: I) система дрожжей Гийермона, охватывающая все дрожжи, и 2) система дрожжей В. И. Кудрявцева, включающая только настоящие, т. е. спорообразующие дрожжи. По Гийермону, дрожжи делятся на два семейства: I) семейство сахаромицетов (Saccharomycetaeeae), или настоящих дрожжей, к которому относятся все одноклеточные дрожжевые грибки, образующие споры, и 2) семейство несахаромицетов (Non Saccharomycetaeeae), объединяющее так называемые ложные дрожжи, или дрожжеподобные грибки, размножающиеся почкованием, но не образующие спор. На основании различных признаков семейства делятся на подсемейства, роды, виды. В. И. Кудрявцев составил естественную систематику дрожжей, отображающую генеалогическую историю их происхождения, т. е. исторически сложившиеся взаимные связи организмов с условиями жизни и организмов между собой. В. И. Кудрявцев распределяет дрожжи на систематические группы в зависимости от степени общности их специфической приспособленности к условиям жизни, к месту обитания. Семейства делятся на роды в зависимости от способа образования и прорастания спор, их формы, причем эти признаки также связаны с приспособлениями дрожжей. Например, дрожжи рода Saccharomyces, имеющие шаровидные или овальные споры, характеризуются определенным углеводным обменом — активно сбраживают сахар на спирт. Роды распадаются на многочисленные виды, приспособившиеся к тем или иным условиям жизни в природе и в хозяйстве человека и поэтому обладающие определенными структурными и физиологическими признаками. Дрожжи рода Saccharomyces включают 18 видов, например вид Saccharomyces vini, существующий в условиях бродильных производств. Различные формы существования вида, имеющие какие-либо дополнительные приспособления и отличия, являются его разновидностями (культуры, штаммы дрожжей).