Конспекты лекций по дисциплине «Микробиология и вирусология»


НазваниеКонспекты лекций по дисциплине «Микробиология и вирусология»
страница2/4
Дата публикации14.05.2013
Размер0.49 Mb.
ТипКонспект
referatdb.ru > Биология > Конспект
1   2   3   4

физические;

  • химические;

  • биологические.

    Температура

    Жизнь организмов определяется температурой больше, чем каким-либо фактором внешней среды, в связи с тем, что все организмы построены из химических компонентов и все процессы жизни происходят на основе химических реакций, подчиненных законам термодинамики. Температура действует не только на скорость химических реакций, но также является причиной структурной перестройки протеинов, фазовых перемещений жиров, изменения структуры воды. Температурная амплитуда биохимической активности относительно мала в связи со специфическими свойствами биомолекул.

    Витальная температурная зона, в пределах которой осуществляется активная жизнедеятельность микроорганизмов, за некоторым исключением, укладывается в рамки от 0o до 50-60o С. Нижняя граница активной жизнедеятельности микроорганизмов лимитируется, прежде всего, капельно-жидкой водой, постоянным потоком которой в клетке поддерживается трехмерность белковых молекул и других структурных носителей жизни и протекающие процессы ассимиляции и диссимиляции. Поэтому кристаллизация воды в омывающих жидкостях и клетках служит критическим порогом их жизни. Однако, если верхний порог витальной зоны, который определяется тепловой коагуляцией белков, довольно узок, то нижняя граница зоны жизнедеятельности более широка и «размыта», вследствие многих прямых и косвенных адаптаций к сохранению части воды в жидком состоянии, выработавшихся у организмов в процессе эволюции.

    По отношению к температурным условиям микроорганизмы разделяют на мезофильные, психрофильные и термофильные. Деление бактерий на указанные группы довольно условно, так как температурные диапазоны их роста значительно перекрываются.

    Большинство известных видов относится к мезофилам, у которых оптимальные температуры роста лежат между 3o С и 40o С, а температурный диапазон, в котором возможен рост находится между 10 и 45-50o.С.

    Группу термофилов делят на 4 подгруппы:

    1. Термотолерантные виды растут в пределах от 10 до 55 – 60o, оптимальная область лежит при 35 - 40o.

    2. Факультативные термофилы имеют максимальную температуру роста между 50 и 65o, но способны также к размножению при комнатной температуре (20o). К облигатным термофилам относят виды, обнаруживающие способность расти при температурах около 70o и не растущие ниже 40o.

    3. Обнаружены прокариоты, выделенные в подгруппу экстремальных термофилов. Для них характерны следующие температурные параметры: оптимум в области 80 –105o, минимальная граница роста 60o и выше, максимальная – до 110o. К экстримальным термофилам относятся организмы из группы архебактерий, не имеющие аналогов среди мезофилов, например представители родов Thermoproteus, Pyrococcus, Pyrodictium и др.

    Организмы, способные образовывать тепло внутри своего тела с помощью различных физиологических и биохимических механизмов, называют эндотермными (эндотермы), а организмы, температура тела которых полностью зависит от температуры окружающей среды, т.е. определяется внешними источниками тепла – эктотермными (эктотермы).Поддержание постоянства метаболизма у эктотермных организмов при смене температуры обитания названо температурной компенсацией.

    Влажность

    Важнейшим фактором поддержания жизни в микробной клетке является вода, в растворах которой протекают все процессы, составляющие жизнь. При высушивании микроорганизмов часть клеток погибает. Клетки же, перенесшие высушивание, переходят в состояние анабиоза. Возможность сохранения бактериями жизнеспособности при высушивании определяется множеством факторов, в том числе зависит от температуры, рН, солевого состава среды и т.п. Обычно формы с мелкими клетками устойчивее, чем крупноклеточные формы; кокки устойчивее палочек. Клетки с толстой клеточной стенкой, в том числе большинство грамположительных бактерий, устойчивее к высушиванию, чем грамотрицательные бактерии и тем более микоплазмы. Особенно высокой устойчивостью к высушиванию характеризуются микобактерии, клетки которых окружены массивными клеточными стенками, содержащими большое количество липидов. Бактериальные цисты и споры устойчивее к высушиванию, чем вегетативные клетки.

    При изготовлении биологических препаратов и сохранения чистых культур микроорганизмов пользуются методом лиофилизации (быстрое замораживание с последующим высушиванием под низким давлением).

    Действие излучения

    Солнечный свет может вызывать сильный антимикробный эффект. Так, более 99,9% клеток штамма Escherichia coli с нарушенными репарационными механизмами погибают после облучения солнечным светом в течение трех минут. При этом более 80% летальных повреждений связаны с действием света длиной волны менее 312 нм. Действие видимого света ответственно менее чем за 1% летальных повреждений. Видимый свет длиной волны 450 нм индуцирует замены пар оснований и мутации сдвига рамки у E. coli. Световые волны длиной 550 нм и особенно 410 нм вызывают фотолизис клеток Myxococcus xanthus.

    Ультрафиолетовые лучи и ионизирующее излучение. Ближний ультрафиолет (УФ) – излучение с длинной волн 400 – 320 нм – даже в невысоких дозах оказывает на бактерий определенное действие.

    Резистентность организма к солнечной радиации, как правило, соответствует его устойчивости к неионизирующему излучению от искусственных источников. ДНК интенсивно поглощает УФ в области 240 – 300 нм, т.е. в области среднего и дальнего УФ, с пиком поглощения в области 254 нм. Этим объясняется высокая мутагенная и летальная эффективность облучения средним и дальним УФ.

    УФЛ широко применяются в производственной деятельности человека для обеззараживания воздуха помещений (родильные дома, операционные, животноводческие помещения, промышленные цеха производства антибиотиков, лабораторные боксы), воды, отходов производств. Ионизирующее излучение составляет определенный компонент естественной радиации, определяемый нестабильными изотопами, постоянно находящимися в почве, атмосферных осадках. В областях залегания радиоактивных минералов естественный фон радиации повышен. Изотопы могут попадать в живые организмы и тогда они подвергаются внутреннему облучению.

    Ионизирующее излучение используется для стерилизации биопрепаратов, перевязочного материала, инструментов. Действие лазера вызывает у микроорганизмов в зависимости от дозы облучения изменения морфологических и биохимических свойств, вплоть до утраты жизнеспособности. Гибнут бактерии при воздействии лазера длинной волны около 700 нм с энергией 200 Дж. При этом происходит денатурация белка и повреждение нуклеиновых кислот.

    Ультразвук

    Поскольку бактерии обладают относительно малой массой и жесткой оболочкой, низкочастотные колебания (зона звуковых колебаний 100 – 10000 Гц) действует на них в очень слабой степени. Если же бактерии погрузить в жидкость, в которой распространяются высокочастотные колебания (т.е. ультразвук), то бактерии разрушаются и погибают. Ультразвуковые колебания обычно создают в жидкостях при помощи вибрирующих никелевых или кварцевых дисков. В результате ультразвукового воздействия наблюдаются биохимические и функциональные изменения, не приводящие к гибели организма. Так, под воздействием УЗ могут высвобождаться в клетке биологически активные вещества (витамины, ферменты и пр.), а также появляться нехарактерные микроорганизму ферменты

    Ультразвук используют для получения отдельных клеточных компонентов, для изучения их структуры и функций, для стерилизации субстратов, повреждающихся при тепловой обработке.

    Концентрация ионов водорода

    Кислотность среды является важным фактором, определяющим существование в ней прокариот.

    Для подавляющего большинства прокариот оптимальной является среда, близкая к нейтральной. Такие организмы называют нейтрофилами. однако рост многих нейтрофилов возможен в средах, значение рН которых лежит в диапазоне от 4 до 9. Типичными нейтрофилами являются штаммы Streptococcus faecalis и многие патогенные бактерии. Многие нейтрофилы способны расти или выживать при значениях рН, лежащих за пределами указанного диапазона. Такие прокариоты считаются кислото- или щелочеустойчивымитолерантными. К кислотоустойчивым относятся многие грибы, микобактерии. Щелочетолерантны, т.е. устойчивы к значениям рН близким к 9-10, многие из энтеробактерий. У некоторых видов бактерий адаптация к определенным значениям рН среды привела к тому, что оптимум рН для роста переместился в кислую (рН 4 и ниже) или щелочную (рН от 9 и выше) области. Такие прокариоты названы ацидо- или алкалофильными (кислото- или щелочелюбивыми) соответственно.
    4. Понятие об инфекционном процессе
    Паразитом называется организм, поселившийся в другом животном организме (или на нем) и питающийся его веществами. Их взаимодействие может причинять хозяину вред или достигает баланса, обеспечивающего выживание, рост и размножение обоих организмов. Во многих случаях это взаимодействие не ведет к развитию болезни, а проявляется в виде латентной или субклинической инфекции. Результат взаимоотношений зависит от способности паразита проникать, поселяться в организме хозяина и вызывать его повреждение, а также от защитных механизмов хозяина. Если воздействие паразита на хозяина достигает значительной степени, то это ведет к возникновению болезни и паразит выступает в роли возбудителя инфекции.

    Инфекция (infectio - заражение) - это исторически сложившийся процесс взаимодействия возбудителя с организмом в конкретных условиях внешней среды. Возникновение и развитие инфекции зависит от свойств возбудителя - инвазивности, патогенности, токсигенности, и макроорганизма - наследственности, возраста, типа обмена веществ, естественной и искусственной резистентности. Наиболее яркая форма проявления этого процесса - инфекционная болезнь, которая обусловлена патологическими процессами, вызванными действием возбудителя, и характеризуется определенной клинической картиной.

    Основные этапы возникновения инфекции в организме животных: проникновение возбудителя в организм; закрепление и размножение его в организме. Входными воротами инфекции чаще всего являются дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, поврежденные или нетравмированные участки слизистых оболочек и кожи. К числу компонентов, определяющих способность микроорганизма прикрепляться к поверхности клеток, относятся липотейховые кислоты стрептококков группы А, поверхостные белковые и полисахаридные вещества.

    Иногда микроорганизмы пассивно вносятся в организм хозяина членистоногими и проникают непосредственно в лимфатические или кровеносные сосуды. На эпителии дыхательных путей, кишечного тракта и влагалища имеется значительное количество микроорганизмов, которые в совокупности называют нормальной микрофлорой. Каждый из видов эпителия имеет свою собственную типичную микрофлору. Нормальная микрофлора представляет собой прочный барьер для посторонних болезнетворных микроорганизмов, так как конкурирует с ними за питательные вещества и образует продукты, подавляющие рост болезнетворных бактерий, например, органические кислоты. Сами слизистые оболочки также секретируют антибактериальные вещества, в том числе жирные кислоты, лизоцим, иммуноглобулины.

    Чтобы закрепиться на слизистой оболочке, болезнетворный микроорганизм должен преодолевать все защитные барьеры. Опыты с безмикробными животными подтвердили защитную роль нормальной микрофлоры: она служит предупреждению инфекции.

    Механизм проникновения болезнетворного микроорганизма внутрь клеток, основан на диффузии внеклеточного микробиального вещества, разрушающего поверхностные структуры и стимулирующего активность некоторых клеток, подобную фагоцитозу.

    Некоторые микроорганизмы проникают внутрь эпителиальной клетки слизистых оболочек через участки цитоплазматической мембраны, вызывая гибель клеток и образование дефектов в слизистых.

    Проникающий возбудитель может элиминироваться защитными силами организма или закрепиться и размножиться в нем. Это зависит от ряда факторов, в том числе от способности возбудителя подавлять защитные механизмы организма. Патогенные факторы возбудителя и биохимические особенности тканей, где он локализуется, во многом предопределяют исход взаимодействия.

    Инфекционный процесс - это комплекс взаимных приспособительных реакций в ответ на внедрение и размножение патогенного микроорганизма в макроорганизме, направленных на восстановление нарушенного гомеостаза и биологического равновесия с окружающей средой. В инфекционном процессе имеются три участника: микроорганизм, макроорганизм, окружающая среда. Инфекционный процесс имеет широкий диапазон проявлений - от бессимптомного носительства до тяжелых форм инфекционной болезни. У человека вызвать инфекционный процесс способна лишь 1/30000 часть представителей микробного мира.

    Способность микроорганизмов (вирусов, хламидий, микоплазм, риккетсий, бактерий, грибов) вызывать инфекционный процесс обусловлена двумя основными характеристиками: патогенностью и вирулентностью.

    Патогенность - видовое свойство микроорганизма, которое характеризует его способность проникать в организм человека или животного, использовать его как среду своей жизнедеятельности и размножения и вызывать патологические изменения в органах и тканях с нарушением их физиологических функций.

    Вирулентность - это свойство конкретного штамма патогенного микроорганизма, характеризующее степень (меру) его патогенности. По степени патогенности микроорганизмы разделяют на 3 группы: сапрофиты, условно-патогенные и патогенные. Однако подобное деление относительно, так как не учитывает особенностей макроорганизма и условий окружающей среды. Например, некоторые сапрофиты: легионеллы, сарцины, лактобактерии - при определенных условиях (иммунодефицит, нарушение барьерных защитных механизмов) могут вызывать инфекцию. В то же время даже высокопатогенные микроорганизмы (возбудитель чумы, брюшного тифа и др.), попадая в иммунный организм, не вызывают инфекционного процесса.

    Большая группа микроорганизмов относится к условно-патогенным. Как правило, это микроорганизмы, обитающие па наружных покровах (кожа, слизистые оболочки) и способные вызывать инфекционный процесс лишь при снижении резистентности макроорганизма. К патогенным относятся микроорганизмы, которые, как правило, вызывают инфекционный процесс. Есть микроорганизмы, патогенные только для человека (менингококк), для человека и животных (сальмонеллы, хламидии и др.) и только для животных.

    Патогенность обусловлена определенными свойствами микроорганизма, в частности инвазивностью, т.е. способностью преодолевать защитные барьеры: кожу, слизистые оболочки - в результате активного продвижения (например, с помощью жгутиков), наличия ферментов, повреждающих клеточные мембраны (гиалуронидаза, нейраминидаза, фибринолизин, коллагеназа). Существенное значение имеет способность к адгезии, фиксации на поверхности клеточных мембран. К факторам патогенности следует отнести капсулу, которая препятствует фагоцитозу. Важным фактором патогенности является способность многих микроорганизмов (например, бактерий, вирусов, риккетсий) к внутриклеточному паразитированию. Находясь внутри клетки, микроорганизмы подавляют литические ферменты, размножаются. Они не подвергаются действию специфических и неспецифических факторов защиты - антител, лизоцима, комплемента и др. В то же время клетки, фагоцитирующие микроорганизмы (макро- и микрофаги). способны мигрировать и тем самым могут быть фактором распространения патогенных микроорганизмов.

    Патогенные свойства микроорганизмов наряду с указанными ферментами в значительной степени обусловлены различными токсическими субстанциями, образуемыми микроорганизмами, прежде всего экзо- и эндотоксинами. Экзотоксины образуются и выделяются микроорганизмами в процессе жизнедеятельности, обычно имеют белковую природу и оказывают специфическое действие. Эта специфичность в значительной степени определяет патофизиологию и патоморфологию инфекционного процесса, а при развитии инфекционной болезни - ее клиническую картину. Способностью к образованию экзотоксинов обладают возбудители ботулизма, столбняка, дифтерии, холерный вибрион, некоторые шигеллы и др. Выделение эндотоксинов, которые представляют собой липополисахариды клеточной мембраны, свойственно грамотрицательным микроорганизмам (сальмонеллы, шигеллы, менингококк и др.). Они освобождаются при разрушении микробной клетки, оказывают токсическое действие, взаимодействуя со специфическими рецепторами мембраны клеток макроорганизма, и разностороннее и малоспецифическое воздействие на макроорганизм. Вирусы, реккетсии, хламидии, микоплазмы содержат, кроме того, токсины, отличающиеся по составу от экзо- и эндотоксинов.
  • 1   2   3   4

    Похожие рефераты:

    Конспекты лекций по дисциплине «Микробиология»
    Государственного общеобязательного стандарта образования Республики Казахстан 08. 353-2006 «Образование высшее профессиональное....
    «Микробиология и вирусология»
    Государственного общеобязательного стандарта образования Республики Казахстан 08. 327-2006 «Образование высшее профессиональное....
    Перечень экзаменационных вопросов по дисциплине «Микробиология, вирусология,...
    Клиническая микробиология как раздел медицинской микробиологии. Определение, задачи, методы
    Предмет и задачи микробиологии
    Ключевые слова: микробиология, общая микробиология, вирусология, вездесущность микробов
    Предмет и задачи микробиологии
    Ключевые слова: микробиология, общая микробиология, вирусология, вездесущность микробов
    Предмет и задачи микробиологии
    Ключевые слова: микробиология, общая микробиология, вирусология, вездесущность микробов
    Рабочая программа дисциплины «Микробиология и вирусология»
    «микробиология» происходит от греческих слов «micro» -малый, «bios» жизнь и «logos» наука (учение). Таким образом, микробиология...
    Учебно-методический комплекс дисциплины «Микробиология и вирусология»
    «микробиология» происходит от греческих слов «micro» -малый, «bios» жизнь и «logos» наука (учение). Таким образом, микробиология...
    Учебно-методический комплекс дисциплины «Микробиология и вирусология»
    «микробиология» происходит от греческих слов «micro» -малый, «bios» жизнь и «logos» наука (учение). Таким образом, микробиология...
    Список рекомендованных учебников по дисциплине клиническая лабораторная...
    Коротяев, А. И. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: Учебник для мед вузов / А. И. Коротяев, С. А. Бабичев – спб.:...

    Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
    Школьные материалы


    При копировании материала укажите ссылку © 2013
    контакты
    referatdb.ru
    referatdb.ru
    Рефераты ДатаБаза