Материал: Прокариоты. Патогенные микроорганизмы воздуха. Антибиотики микробного происхождения

Прокариоты. Патогенные микроорганизмы воздуха. Антибиотики микробного происхождения

Прокариоты

Морфология риккетсий и хламидий, характеристика, рисунок

Ответ: Прокариоты (лат. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> Procaryota, от др.-греч. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> προ «ядро»), или доядерные - одноклеточные живые <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D1%8C> организмы <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC>, не обладающие оформленным клеточным ядром <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%8F%D0%B4%D1%80%D0%BE> и другими внутренними мембранными органоидами.

Клеточное ядро у прокариот отсутствует, ДНК находится во внутренней части клетки, где поддерживается белками и упорядоченно свернута. Весь этот белковый ДНК комплекс именуется нуклеоид, он и выполняет функции ядра. В клетках прокариотов отсутствуют постоянные одномембранные и двумембранные органоиды: митохондрии и пластиды, аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть. Все их функции исполняют складки из плазматической мембраны - мезосомы. Сверху клеточной стенки очень часто встречается слизистая капсула. Свободное пространство между клеточной стенкой и мембраной является резервуаром протонов при аэробном дыхании и фотосинтезе. У бактерий, которые двигаются, имеются жгутики, основанием которых служит белки флагеллины.

Размножение прокариот может происходить бесполым (вегетативным) способом, путем дробления (деления) клеток или с помощью спор (конидий). В искусственных условиях (ограниченный объем питательной среды) размножение бактерий происходит по 4-м фазам - лаг-фаза, фаза экспоненциального роста, стационарная фаза и фаза отмирания.

Некоторые виды могут размножаться с помощью полового процесса (конъюгация). В процессе конъюгации одна клетка передает имеющуюся генетическую информацию к другой клетке, но увеличение числа особей при этом не происходит.

Рост и размножение бактерий

Ответ: Бактерии - (греч. bakterion - палочка), большая группа микроскопических, преимущественно одноклеточных организмов, обладающих клеточной стенкой, содержащих много дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), имеющих примитивное ядро, лишённое видимых хромосом и оболочки, не содержащих, как правило, хлорофилла и пластид, размножающихся поперечным делением.

Бактерии размножаются путем бинарного деления пополам, реже путем почкования. Актиномицеты, как и грибы, могут размножаться спорами. Актиномицеты, являясь ветвящимися бактериями, размножаются путем фрагментации нитевидных клеток. Грамположительные бактерии делятся путем врастания синтезирующихся перегородок деления внутрь клетки, а грамотрицательные - путем перетяжки, в результате образования гантелевидных фигур, из которых образуются две одинаковые клетки.

Делению клеток предшествует репликация бактериальной хромосомы по полуконсервативному типу (двуспиральная цепь ДНК раскрывается и каждая нить достраивается комплементарной нитью), приводящая к удвоению молекул ДНК бактериального ядра - нуклеоида.

Репликация ДНК происходит в три этапа:

Инициация,

Элонгация,

Терминация.

Размножение бактерий на плотной питательной среде.

Бактерии, растущие на плотных питательных средах, образуют изолированные колонии округлой формы с ровными или неровными краями (S- и R-формы), различной консистенции и цвета, зависящего от пигмента бактерий.

Пигменты, растворимые в воде, диффундируют в питательную среду и окрашивают её. Другая группа пигментов нерастворима в воде, но растворима в органических растворителях. И, наконец, существуют пигменты, не растворимые ни в воде, ни в органических соединениях.

Наиболее распространены среди микроорганизмов такие пигменты, как каротины, ксантофиллы и меланины. Меланины являются нерастворимыми пигментами черного, коричневого или красного цвета, синтезирующимися из фенольных соединений.

Меланины наряду с каталазой, супероксиддисмутазой и пероксидазами защищают микроорганизмы от воздействия токсичных перекисных радикалов кислорода. Многие пигменты обладают антимикробным, антибиотикоподобным действием.

Размножение бактерий в жидкой питательной среде.

Бактерии, засеянные в определенный, не изменяющийся объем питательной среды, размножаясь, потребляют питательные элементы, что приводит в дальнейшем к истощению питательной среды и прекращению роста бактерий. Культивирование бактерий в такой системе называют периодическим культивированием, а культуру - периодической. Если же условия культивирования поддерживаются путем непрерывной подачи свежей питательной среды и оттока такого же объема культуральной жидкости, то такое культивирование называется непрерывным, а культура -непрерывной.

При выращивании бактерий на жидкой питательной среде наблюдается придонный, диффузный или поверхностный (в виде пленки) рост культуры. Рост периодической культуры бактерий, выращиваемых на жидкой питательной среде, подразделяют на несколько фаз:- исходная стационарная фаза начинается после внесения бактерий в питательную среду. В течение данной фазы число бактериальных клеток не увеличивается.- лаг-фаза, или фаза задержки размножения, характеризуется началом интенсивного роста клеток, но скорость их деления остается невысокой. Две первые фазы можно назвать пери одом адаптации бактериальной популяции, продолжительность кото рого определяется возрастом культуры, а также количеством и каче ством питательной среды.- лог-фаза, или логарифмическая (экспоненциальная) фаза, отличается максимальной скоростью размножения клеток и увеличением численности бактериальной популяции в геометрической прогрессии. Логарифмическая фаза у бактерий с коротким временем генерации продолжается несколько часов.- фаза отрицательного ускорения характеризуется меньшей активностью бактериальных клеток и удлинением периода генерации. Это происходит в результате истощения питательной среды, накопления в ней продуктов метаболизма и дефицита кислорода.- максимальная стационарная фаза характеризуется равновесием между количеством погибших, вновь образующихся и находящихся в состоянии покоя клеток- фаза логарифмической гибели бактерий происходит в постоянной скоростью и сменяется VII-VIII фазами уменьшения скорости отмирания клеток.

Микрофлора воздушной среды, количественный и качественный состав, методы исследования. Патогенные микроорганизмы воздуха. Источники контаминации воздуха аптечных учреждений

Ответ:

Воздух - неблагоприятная среда для микроорганизмов. Он не является средой постоянного обитания, а только временного нахождения или переноса микроорганизмов. В воздухе нет питательных веществ, постоянной оптимальной температуры, часто отсутствует влага, губительно действуют на микробы солнечные лучи. Микроорганизмы попадают в воздух главным образом с пылью или каплями жидкости с поверхности почвы, растений, животных, транспорта, водной поверхности. Микробы в воздухе распространены неравномерно. Количественный и качественный состав микрофлоры воздуха находится в прямой зависимости от микрофлоры почвы, над которой берут пробу воздуха.

Количество микроорганизмов зависит от:

погоды (в дождливую их меньше, чем в сухую);

времени года (летом их больше, чем зимой);

места взятия пробы (над крупными населенными пунктами микробов больше, чем над сельской местностью).

Микроорганизмов мало в воздухе над лесами, садами, лугами, озёрами, океаном, высоко в горах и на севере.

Микрофлора воздуха характеризуется наличием большого количества шаровидных бактерий (микрококков, диплококков, сарцин, стафилококков), устойчивых к недостатку влаги и ультрафиолетовым лучам и образующих разноцветные пигментированные колонии на питательной среде, встречаются также палочковидные формы и плесневые грибы.

За сутки через легкие человека проходит 12-14 тыс. литров воздуха. Воздушным путем распространяются возбудители гриппа, туберкулёза, оспы, пневмонии, коклюша, ангины, катара верхних дыхательных путей и др.

Количественный состав микрофлоры воздуха.

Посев микроорганизмов из воздуха. (Р. Кох)

Метод заключается в том, что чашку Петри с мясопептонным агаром открывают в исследуемом помещении на 5 мин, после чего закрывают крышкой, оборачивают бумагой, переворачивают вверх дном во избежание размыва колоний конденсационной водой, подписывают и помещают в термостат при 28-30 ºС для выращивания микробов, которые оседают на питательную среду вместе с пылью. По количеству выросших колоний можно судить о степени загрязненности воздуха микроорганизмами.. Количественный учёт микроорганизмов в воздухе. Р. Кох экспериментально установил, что за 5 мин на поверхность 100 см2 оседает столько микроорганизмов, сколько их содержится в 10 л, или

,01 м3 воздуха.

Рассчитывают, сколько микробов содержится в 1 м3 воздуха над открытой при посеве чашкой Петри с МПА.

Для этого:

. Через 5-7 дней после посева подсчитывают число выросших в чашке колоний (n). Колония - это потомство одной микробной клетки на питательной среде.

. Узнают площадь чашки Петри, для чего измеряют диаметр внутренней чашки со средой (5 см2) и рассчитывают по формуле:чашки Петри = π r2 = 3,14*52 = 78,5 см2.

. Определяют число микроорганизмов в 1 м3 воздуха. Зная, сколько микробов выросло на площади 78,5 см2, можно пересчитать, сколько их было бы на 100 см2, а это, по методике Коха, соответствует их содержанию в 0,01 м3, значит в 1 м3 их должно быть в 100 раз больше. Рассчитывают число микроорганизмов в 1 м3 воздуха.

Воздух считается загрязнённым, если в 1 м3 более 4,5 тыс. микроорганизмов.

Качественный состав микрофлоры воздуха.

Под качественным анализом микрофлоры понимается описание культуральных и морфологических признаков микроорганизмов, что служит основой для определения их видовой принадлежности.

Культуральные признаки - это внешний вид колоний при выращивании на различных питательных средах. К культуральным признакам колонии относятся:

) размер - крупные (диаметр 4-6 мм и более), средние (2-4 мм), мелкие (1-2 мм) и точечные (не более 1 мм) колонии;

) форма - круглая, овальная, неправильная, амёбовидная, ветвистая, ризоидная и др.;

) цвет - белый, розовый, жёлтый, оранжевый, красный и др.;

) профиль или рельеф - плоский, выпуклый, кратеровидный, конусовидный, изогнутый и др.;

) поверхность - блестящая, матовая, морщинистая, гладкая и др.;

) консистенция - жидкая, вязкая, пастообразная, сухая, плотная и др. (устанавливается прикосновением к поверхности колонии бактериологической петлей);

) край - ровный, волнистый, лопастной, бахромчатый и др. (рассматривают, пользуясь лупой или под микроскопом).

Количественный и особенно качественный состав микрофлоры воздуха является санитарным показателем степени загрязнения воздушной среды.

Методы исследования:

Метод, основанный на принципе ударного действия воздушной струи.

Предложен ряд аппаратов для исследования воздуха методом ударной струи. Аппарат, сконструированный советским ученым Ю. А. Кротовым, имеет преимущество перед другими.

Аппарат Кротова смонтирован в одном ящике и состоит из трех частей:

) узла для отбора проб воздуха;

) микроманометра;

Прибор можно подключить как на 127 V, так и на 220 V, и при помощи специального переключателя и реостата регулировать скорость проходящей через прибор струи воздуха. При помощи аппарата Кротова в течение 1 минуты можно пропустить от 25 до 50 л воздуха. Механизм действия аппарата Кротова заключается в следующем. Исследуемый воздух при помощи центробежного вентилятора, вращающегося со скоростью 4000- 5000 оборотов в минуту, энергично, засасывается через щель крышки прибора и ударяется о поверхность открытой чашки Гейденрейха, залитой питательным агаром и установленной на диске малой крыльчатки. Содержащиеся в воздухе микроорганизмы оседают на питательном агаре чашки Гейденрейха.

Седиментационный метод

Седиментационный метод является наиболее простым методом для изучения микрофлоры воздуха, хотя не обладает большой точностью.

Если применять чашки одного диаметра при одном сроке экспозиции, то этот метод может быть использован для получения сравнительных данных по бактериальному загрязнению воздуха. Техника этого метода заключается в следующем. Чашки Гейденрейха-Петри с застывшим агаром выставляют в открытом виде на разных высотах в помещении на различные сроки (от 15 минут до 1,5 часов). Затем чашки закрывают и ставят в термостат. Инкубацию посевов производят по методике, описанной выше.

Для пересчета количества микробов на 1 м3 пользуются формулой

В. Л. Омелянского, который считал, что в течение 10-минутной экспозиции на поверхность плотной питательной среды 100 см2 оседает столько микробов, сколько их находится в 10 л воздуха. Им была составлена соответствующая таблица расчета, пользуясь которой можно высчитать общее количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха. В этой таблице даны постоянные множители, на которые надо умножить полученные количества колоний в зависимости от диаметра и площади чашки, где производится посев.

Расчет числа микробов в 1 м3 воздуха (по Омелянскому)

прокариот патогенный микроорганизм

Пример. На чашке площадью 63 см2 выросло 25 колоний. Количество микробов в 1 м3 воздуха в данном случае равно 25X80 = 2000.

Патогенные микроорганизмы

Это микроорганизмы, которые вызывают болезни человека, животных, растений.

Болезнетворные микробы попадают в воздух из почвы и с выделениями больных людей и животных. В воздухе могут находиться определенное время возбудители вирусных инфекций, а также туберкулеза, сибирской язвы, столбняка и др. Аэрогенным путем передаются болезни вирусной этиологии. Распространяясь очень быстро, они поражают большое количество людей и животных.

Люди и животные, пораженные инфекцией дыхательных путей, при чихании, кашле выделяют в воздух множество капелек жидкости, в которых содержатся патогенные микробы. Мельчайшие из этих капель часами могут удерживаться в воздухе во взвешенном состоянии и переноситься с потоком воздуха на большие расстояния

Санитарно-показательные микроорганизмы используют в основном для косвенного определения возможного присутствия в объектах окружающей среды патогенных микроорганизмов. Их наличие свидетельствует о загрязнении объекта выделениями человека и животных, так как они постоянно обитают в тех же органах, что и возбудители заболеваний, и имеют общий путь выделения в окружающую среду. Например, возбудители кишечных инфекций имеют общий путь выделения (с фекалиями) с такими санитарно-показательными бактериями, как бактерии группы кишечной палочки - (в группу входят сходные по свойствам бактерии родов Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella), энтерококки, клостридии перфрингенс. Возбудители воздушно-капельных инфекций имеют общий путь выделения с бактериями (кокками), постоянно обитающими на слизистой оболочке верхних дыхательных путей, выделяющимися в окружающую среду (при кашле, чиханье, разговоре), поэтому в качестве санитарно-показательных бактерий для воздуха закрытых помещений предложены гемолитические стрептококки и золотистые стафилококки.