додати матеріал


Мікробіологія

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст
1. Постійні компоненти бактеріальної клітини, їх функції. Особливості будови ГР + та Гр-бактерії
2. Енергетичний обмін мікробів. Способи отримання енергії - бродіння, дихання. Типи дихання бактерій
3. Вплив на мікробну клітину отруйних речовин. Консерванти
4. Стафілококова інтоксикація. Характеристика збудника і його токсину. Продукти - причина отруєння, профілактичні заходи
Список використаної літератури

1. Постійні компоненти бактеріальної клітини, їх функції. Особливості будови ГР + та Гр-бактерії
Клітка бактерій одягнена щільною оболонкою. Цей поверхневий шар, розташований зовні від цитоплазматичної мембрани, називають клітинною стінкою. Стінка виконує захисну і опорну функції, а також надає клітині постійну, характерну для неї форму (наприклад, форму палички або кока) і являє собою зовнішній скелет клітини. Ця щільна оболонка ріднить бактерії з рослинними клітинами, що відрізняє їх від тварин клітин, що мають м'які оболонки. Усередині бактеріальної клітини осмотичний тиск у кілька разів, а іноді й у десятки разів вище, ніж у зовнішньому середовищі. Тому клітка швидко розірвалася б, якщо б вона не була захищена такої щільної, жорсткою структурою, як клітинна стінка.
Товщина клітинної стінки 0,01-0,04 мкм. Вона становить від 10 до 50% сухої маси бактерій. Кількість матеріалу, з якого побудована клітинна стінка, змінюється протягом росту бактерій і зазвичай збільшується з віком.
Основним структурним компонентом стінок, основою їх жорсткої структури майже у всіх досліджених до теперішнього часу бактерій є муреин (глікопептид, мукопептидів). Це органічна сполука складної будови, до складу якого входять цукру, що несуть азот, - аміноцукри і 4-5 амінокислот. Причому амінокислоти клітинних стінок мають незвичайну форму (D-стереоізомери), яка в природі рідко зустрічається.
Складові частини клітинної стінки, її компоненти, утворюють складну міцну структуру.
За допомогою способу забарвлення, вперше запропонованого в 1884 р. Крістіаном Грамом, бактерії можуть бути розділені на дві групи: грампозитивні і грамнегативні. Грампозитивні організми здатні пов'язувати деякі анілінові барвники, такі, як кристалічний фіолетовий, і після обробки йодом, а потім спиртом (або ацетоном) зберігати комплекс йод-барвник. Ті ж бактерії, у яких під впливом етилового спирту цей комплекс руйнується (клітини знебарвлюються), відносяться до грамнегативних.
Хімічний склад клітинних стінок грампозитивних і грамнегативних бактерій різний.
У грампозитивних бактерій до складу клітинних стінок входять, крім мукопептидів, полісахариди (складні, високомолекулярні цукру), тейхоєвих кислоти (складні по складу і структурі сполуки, що складаються з цукрів, спиртів, амінокислот і фосфорної кислоти).
Стінки грамнегативних бактерій більш складні за хімічним складом, у них міститься значна кількість ліпідів (жирів), пов'язаних з білками і цукрами у складні комплекси - ліпопротеїди і ліпополісахариди. Муреіна в клітинних стінках грамнегативних бактерій в цілому менше, ніж у грампозитивних бактерій. Структура стінки грамнегативних бактерій також більш складна. За допомогою електронного мікроскопа було встановлено, що стінки цих бактерій багатошарові.
Внутрішній шар складається з муреіна. Над ним знаходиться більш широкий шар з нещільно упакованих молекул білка. Цей шар у свою чергу покритий шаром ліпополісахариди. Самий верхній шар складається з ліпопротеїдів.
Клітинна стінка проникна: через неї поживні речовини вільно проходять в клітку, а продукти обміну виходять у навколишнє середовище. Великі молекули з великою молекулярною вагою не проходять через оболонку.
Клітинна стінка багатьох бактерій зверху оточена шаром слизового матеріалу - капсулою. Товщина капсули може в багато разів перевершувати діаметр самої клітини, а іноді вона настільки тонка, що її можна побачити лише через електронний мікроскоп, - мікрокапсула.
Капсула не є обов'язковою частиною клітини, вона утворюється в залежності від умов, в які потрапляють бактерії. Вона служить захисним покривом клітини і бере участь у водному обміні, оберігаючи клітину від висихання.
За хімічним складом капсули частіше за все є полісахариди. Іноді вони складаються з глікопротеїдів (складні комплекси цукрів і білків) і поліпептидів (рід Bacillus), в окремих випадках - з клітковини (рід Acetobacter).
Слизові речовини, що виділяються в субстрат деякими бактеріями, обумовлюють, наприклад, слизисто-тягучу консистенцію зіпсованого молока і пива.
Весь вміст клітини, за винятком ядра і клітинної стінки, називається цитоплазмою. У рідкій, безструктурної фазі цитоплазми (матриксі) знаходяться рибосоми, мембранні системи, мітохондрії, пластиди та інші структури, а також запасні поживні речовини. Цитоплазма має надзвичайно складною, тонкою структурою (шарувата, гранулярная). За допомогою електронного мікроскопа розкрито багато цікаві деталі будови клітини.
Зовнішній липопротеидной шар протопласта бактерій, що володіє особливими фізичними і хімічними властивостями, називається цитоплазматичною мембраною
Через мембрану поживні речовини можуть надходити в клітку в результаті активного біохімічного процесу за участю ферментів. Крім того, в мембрані відбувається синтез деяких складових частин клітини, в основному компонентів клітинної стінки і капсули. Нарешті, на цитоплазматичній мембрані знаходяться найважливіші ферменти (біологічні каталізатори). Впорядковане розташування ферментів на мембранах дозволяє регулювати їхню активність і запобігати руйнування одних ферментів іншими. З мембраною пов'язані рибосоми - структурні частинки, на яких синтезується білок.
Між плазматичною мембраною і клітинною стінкою є зв'язок у вигляді десмозов - містків. Цитоплазматична мембрана часто дає інвагінації - впячивания всередину клітини. Ці впячивания утворюють в цитоплазмі особливі мембранні структури, названі мезосоми. Деякі види мезосом представляють собою тільця, відокремлені від цитоплазми власної мембраною. Усередині таких мембранних мішечків упаковані численні бульбашки і канальці. Ці структури виконують у бактерій самі різні функції. Одні з цих структур - аналоги мітохондрій. Інші виконують функції ендоплазматичної мережі або апарату Гольджі. Шляхом інвагінації цитоплазматичної мембрани утворюється також фотосинтезуючих апарат бактерій. Після впячивания цитоплазми мембрана продовжує рости і утворює стопки (табл. 30), які за аналогією з гранулами хлоропластів рослин називають стопками тилакоїдів. У цих мембранах, часто заповнюють собою більшу частину цитоплазми бактеріальної клітини, локалізуються пігменти (бактериохлорофилла, каротиноїди) і ферменти (цитохроми), які здійснюють процес фотосинтезу.
У цитоплазмі бактерій містяться рибосоми-білок-синтезують частинки діаметром 200 Å. У клітці їх налічується більше тисячі. Складаються рибосоми з РНК і білка. У бактерій багато рибосоми розташовані в цитоплазмі вільно, деякі з них можуть бути пов'язані з мембранами.
Рибосоми є центрами синтезу білка в клітині. При цьому вони часто з'єднуються між собою, утворюючи агрегати, звані полірібосомамі або полісомах.
У багатьох бактерій гранули складаються з крохмалю крохмалю або інших полісахаридів - глікогену і гранульози. У деяких бактерій при вирощуванні на багатій цукрами середовищі всередині клітини зустрічаються крапельки жиру. Іншим широко поширеним типом гранулярних включень є волютину (метахроматіновие гранули).
2. Енергетичний обмін мікробів. Способи отримання енергії - бродіння, дихання. Типи дихання бактерій
Життєві функції мікроорганізмів: харчування, дихання, ріст і розмноження - вивчає фізіологія. В основі фізіологічних функцій лежить безперервний обмін речовин (метаболізм). Сутність обміну речовин складають два протилежних, але взаємопов'язаних процеси: асиміляція (анаболізм) і дисиміляція (катаболізм).
Асиміляція - це засвоєння поживних речовин і використання їх для синтезу клітинних структур.
При процесах дисиміляції поживні речовини розкладаються і окислюються, при цьому виділяється енергія, необхідна для життя мікробної клітини. Всі процеси синтезу і розпаду поживних речовин відбуваються за участю ферментів. У мікроорганізмах відбувається інтенсивний обмін речовин, за добу 1 мікробна клітина може переробити поживних речовин, які в 30-40 разів більше її маси.
Мікробна клітина використовує поживні субстрати для синтезу складових частин свого тіла, ферментів, пігментів зростання.
Типи живлення бактерій визначаються за характером засвоєння вуглецю та азоту. За засвоєнню вуглецю бактерії поділяють на 2 типи: аутотрофи, або літотрофи, - бактерії, які використовують як джерело вуглецю СО2 повітря.
Гетеротрофи, або органотрофи, - бактерії, які потребують для свого харчування в органічному вуглеці (вуглеводи, жирні кислоти). За здатністю засвоювати азот мікроорганізми діляться на 2 групи: аміноавтотрофи і амоногетеротрофи. Аміноавтотрофи - для синтезу білка клітини використовують молекулярний азот повітря або засвоюють його з амонійних солей. Аміногетеротрофи - отримують азот з органічних сполук - амінокислот, складних білків. Сюди відносяться всі патогенні мікроорганізми і більшість САПР-фітов.
За характером джерела використання енергії мікроорганізми діляться на фототрофи, що використовують для біосинтетичних реакцій енергію сонячного світла, і хемотрофи.
Хемотрофи отримують енергію за рахунок окислення неорганічних речовин (нитрифицирующие бактерії тощо) і органічних сполук (більшість бактерій, в тому числі і патогенного для людини виду).
Графологічна структура «Харчування бактерій» за характером засвоєння вуглецю за характером засвоєння азоту за характером використання джерела енергії аутотрофи гетеротрофи аміно-аміно-фото-хемо-(літотрофи) (органотрофи) автотрофи гетеро-трофі.
Фактори зростання: поряд з пептонами, вуглеводами, жирними кислотами і неорганічними елементами, бактерії потребують спеціальних речовинах - ростових факторах, які грають роль каталізаторів в біохімічних процесах клітини і які є структурними одиницями при утворенні деяких ферментів. До факторів росту відносяться різні вітаміни, деякі амінокислоти, пуринові і піримідинові підстави та ін
Дихання (або біологічне окислення) - це складний процес, який супроводжується виділенням енергії, необхідної мікроорганізмам для синтезу різних органічних сполук. Бактерії, як і вищі тварини, для дихання використовують кисень. Однак Л. Пастером було доведено існування таких бактерій, для яких наявність вільного кисню є згубним, енергія, необхідна для життєдіяльності, виходить ними в процесі бродіння.
Всі бактерії за типом дихання поділяються на про-Лігатне аероби, мікроаерофіли, факультативні анаероби, облігатні анаероби. Облігатні (строгі) аероби розвиваються за наявності в атмосфері 20% кисню (мікобактерії туберкульозу), містять ферменти, за допомогою яких здійснюється перенесення водню від окислюваного субстрату до кисню повітря.
Мікроаерофіли потребують значно меншій кількості кисню, і його висока концентрація хоча і не вбиває бактерії, але затримує їх ріст (актіноісцети, бруцели, лептоспіри).
Факультативні анаероби можуть розмножуватися як у присутності, так і під час відсутності кисню (більшість патогенних і сапрофітних мікробів - збудники черевного тифу, паратифів, кишкова паличка).
Облігатні анаероби - бактерії, для яких наявність молекулярного кисню є згубним (клострі-дії правця, ботулізму).
Аеробні бактерії в процесі дихання окислюють різні органічні речовини (вуглеводи, білки, жири, спирти, органічні кислоти та ін.)
Дихання у анаеробів відбувається шляхом ферментації субстрату з утворенням невеликої кількості енергії. Процеси розкладання органічних речовин в безкисневих умовах, що супроводжуються виділенням енергії, називають бродінням. Залежно від участі певних механізмів розрізняють такі види бродіння: спиртове, здійснюване дріжджами, молочно-кисле, що викликається мовляв очно-кислими бактеріями, масляно-кисле і пр.
З виділенням великої кількості тепла при диханні деяких мікроорганізмів пов'язані процеси самозаймання торфу, гною, вологого сіна і бавовни.
3. Вплив на мікробну клітину отруйних речовин. Консерванти
Токсини бактерій - біологічно активні речовини, які можуть викликати різноманітні патологічні зміни у структурі та функціях клітин, тканин, органів і цілого макроорганізму чутливого тварини або людини. Відомості про механізми дії бактеріальних токсинів обмежені: відомо, що у частини токсинів активність обумовлена ​​їх ферментативними властивостями.
Грампозитивні бактерії зазвичай активно секретують в токсини під час росту, що призводить до їх накопичення в середовищі існування. Токсини грамнегативних бактерій (наприклад, кишкового сімейства) пов'язані з ліпополісахарідной компонентом клітинної стінки.
На початку XX століття основними причинами розвитку хвороб людини стали екологічна і генетична моделі. Відповідно до першої, хвороби викликаються, головним чином, зовнішніми ушкоджувальними чинниками, а другий - внутрішніми, вродженими. Тому заходи профілактики були спрямовані на усунення цих факторів, у першу чергу, зовнішніх, а заходи лікування, - на нейтралізацію дії цих факторів в організмі.
Починаючи з 50-х років нашого століття позначилися нові причини у виникненні захворювань. З'явилися і стали домінувати хронічні хвороби, перш за все: атеросклероз і його ускладнення (інфаркт, інсульт), рак, ожиріння, цукровий діабет, гіпертонічна хвороба. Саме ці захворювання відносять до групи неінфекційних хвороб. В даний час вони складають більше 80% всіх випадків смерті людини.
Структура причин захворюваності та смертності змінилася завдяки соціальному прогресу і успіхам медицини в області лікування інфекцій, що збільшило тривалість життя і призвело до розвитку багатьох хронічних хвороб в середньому і літньому віці.
Відповідно до цих уявлень про причини хвороб розробляються заходи їх профілактики та лікування. Так, наприклад, щодо профілактики атеросклерозу такими заходами є обмеження в харчовому раціоні жирів, глюкози і холестерину, а при лікуванні вже виникла хвороби впливу спрямовуються на посилення виведення холестерину з організму.
Друга категорія хвороб - це вроджені, чи генетичні, хвороби. В даний час вже відомо понад 2500 порушень, локалізованих на генетичному або хромосомному рівні, які викликають певні синдроми або хвороби, включаючи головні хвороби.
Екологічні та генетичні хвороби характеризуються тією особливістю, що вони вражають не кожного індивідуума, а лише певну їх частину в кожній популяції.
При проведенні певних профілактичних заходів можна домогтися істотного зниження частки осіб, слабости екологічними і генетичними хворобами. Оскільки причини генетичних поломок пов'язують, насамперед, з дією пошкоджуючих екологічних факторів (радіація, хімічні та ін мутагени), то поняття «хвороби» у цьому випадку слід трактувати, як порушення відносин організму і середовища її проживання.
Третя категорія хвороб ставитися до групи інволюційних або метаболічних порушень. Це хвороби пов'язані з дією побічних продуктів метаболізму клітин старіючого організму. Одним з найбільш інтенсивних джерел такого роду пошкоджуючих факторів є утворення вільних радикалів, що генеруються в реакціях, що йдуть з використанням кисню.
Клітина - це складна організація з напівжорстким скелетом із структурних білків, з безліччю «каналів», по яких циркулюють струми рідин, що містять прості і складні молекули. За ним здійснюються як речовинно-енергетичні, так і інформаційні зв'язки.
Оболонка клітини - не пасивна полунепроніцаемая мембрана, а складна структура з керованими з «центру» порами, вибірково пропускає і навіть активно захоплююча речовини ззовні.
Розрізняють активний і пасивний транспорт речовин через мембрану. Перший здійснюється без витрат енергії (амінокислоти, цукор, нуклеотиди тощо) і проходять з участю певних білків-ферментів. Другий вимагає енергетичних витрат клітини шляхом гідролізу АТФ на АДФ і фосфорну кислоту (катіони натрію, калію, кальцію, магнію).
Клітинна мембрана складається з білково-ліпідних комплексів. Її бар'єрна функція забезпечується за рахунок гідрофобних компонентів - ліпідів і деяких білків (фосфоліпіди).
Мембрани є високоактивними в метаболічному відношенні клітинними структурами. З їх участю відбуваються такі життєво важливі процеси, як транспорт різних речовин всередину і назовні клітин, рецепція гормонів та інших біологічно активних речовин, сигнальна трансдукція і пр.
Слід підкреслити, що різні типи мембран (плазматичні, мітохондріальні, ендоплазматичний, ядерні та ін) мають особливості своєї структури, які визначають їхню функцію.
Діяльність клітини зводиться до численних хімічних реакцій, які протікають під дією свого білка-ферменту.
Кожний фермент має своє побудова і складається з білкової і кофакторной частини, яка складається або з металу, або вітаміну, чи амінокислоти.
4. Стафілококова інтоксикація. Характеристика збудника і його токсину. Продукти - причина отруєння, профілактичні заходи
Інтоксикації наступними мікроорганізмами: стафілококами, Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, пліснявими грибками. Стафілококові ентеротоксікози обумовлені ентеротоксину, які виділяються стафілококами. Приблизно 10% стафілококів, що викликають згортання молока і зустрічаються у великої рогатої худоби, утворюють ентеротоксини. Серологічно розрізняють такі типи ентеротоксинів - А, В, C1, C2, D, Е і F. Іноді спостерігається також утворення токсинів у стафілококів, які не викликають згортання молока.
Стафілококові ентеротоксікози можливі в тому випадку, коли число мікроорганізмів в молоці, включаючи стафілококи, складає понад 1 млн. в 1 мл і коли воно зберігалося 10-12 год при температурі 30-37 ° С. При зберіганні молока при температурі нижче 25 ° С протягом 24 год стафілококових ентеротоксинів накопичується мало, а при температурі нижче 10 ° С ентеротоксини не утворюються. Крім того, можливе гальмування у виділенні ентеротоксинів під впливом супутньої мікрофлори. У необробленому молоці рідко з'являються стафілококові ентеротоксини (зберігання в охолодженому вигляді, супутня мікрофлора). Утворені токсини не знищуються при пастеризації і інактивуються лише після кип'ятіння молока протягом години або в результаті автоклавування протягом 20 хв.
Стафілококові інтоксикації можливі при споживанні сиру (якщо він приготовлений з необробленого молока), а також кондитерських виробів, приготованих із застосуванням молока і вершків. Стафілококові ентеротоксікози характеризуються наступними симптомами: через 1-6 год після споживання молока або молочних продуктів спостерігається гострий гастроентерит з блювотою і судомами литкових м'язів.
В ослаблених людей може виникнути небезпека колапсу, що загрожує життю, а у здорових - симптоми затихають через кілька годин. Спори Bacillus cereus витримують пастеризацію і потім можуть проростати при сприятливих температурних умовах. Однак отруєння виникають тільки при числі мікроорганізмів більше 100 тис. в 1 мл молока. Така кількість мікробів у молоці можливо лише за певних умов, тому захворювання, обумовлені обсеменением молока Bacillus cereus, зустрічаються рідко. Кондитерські вироби, приготовані з молока або молочних продуктів, часто стають причиною таких
отруєнь.
Спори Clostridium perfringens зустрічаються в молоці часто (у пастеризованому молоці - в 16-18% випадків). Незважаючи на це, захворювання, обумовлені вмістом в молоці і молочних продуктах Clostridium perfringens, спостерігаються дуже рідко. Якщо молоко і молочні продукти після нагрівання зберігають деякий час при температурі 25 ° С, то може статися проростання спор і сильне розмноження вегетативних форм. При стафілококових інтоксикаціях захворювання викликає виділений з клітки токсин, а при інтоксикаціях, обумовлених Clostridium perfringens, необхідно, щоб в молоко потрапило досить велика кількість збудника (хоча і меншою мірою, 1000000 -10000000). Потрапили в молоко вегетативні клітини розмножуються і утворюють спори в тонкому кишечнику. Ентеротоксин виділяють спороутворюючі клітини. Після інкубаційного періоду протягом 8-12 (24) год спостерігається гострий ентерит, який через 24 - 36 год згасає.
Спори Clostridium botulinum часто зустрічаються в молоці. Однак ботулізм, що виникає після споживання молока, спостерігається дуже рідко. Так, у США з 500 випадків ботулізму тільки 8 належать до споживання молока і молочних продуктів (6 випадків - до споживання пресованого сиру, 2 випадки пов'язані зі згущеним молоком). Clostridium botulinum утворюють токсини в певних умовах, яких як правило, не буває в молоці і молочних продуктах. У молоці утворення токсинів запобігається наявністю кислот. Мікотоксини є природними продуктами обміну грибків, які отруйні для тварин. Усюди, де ростуть цвілеві грибки, зустрічаються мікотоксини.
До теперішнього часу не встановлено, чи викликають отруєння мікотоксини, які утворюються в молоці і молочних продуктах. Цвілеві грибки, які використовують для приготування сирів, не утворюють мікотоксинів. Культурні цвілі перешкоджають зростанню цвілевих грибків, які виділяють афлатоксини. Технологія приготування емментальського, тільзітського сирів і сиру честер допускає наявність цвілевих грибків на їх кірці. Проте умов для освіти токсинів при дозріванні і зберіганні сирів, як правило, не є і, крім того, розвитку цвілі перешкоджає технологічна обробка сирної кірки (миття, посолка). У сирах, упакованих каштановим або виноградним листям або обсипаних перцем, може спостерігатися неконтрольований розвиток цвілевих грибків, що утворюють токсини. Якщо тварини споживають з кормом афлатоксин, то він виділяється з молоком (менше 1%). Виділення афлатоксину закінчується через 24 годин після споживання.

Список використаної літератури
1. Акатов А.К., Зуєва В.С. Стафілококи. М.: Медицина, 2003. - 140с.
2. Керівництво з інфекційних хвороб. / Под ред. В.І. Покровського, К.М. Лобана. - М.: МГУ, 2006. 380С.
3. Фоміна І.П. Раціональна антибіотикотерапія, М.: МГУ, 2002. - 220с.
4. Шендеров Б.А. Медична мікробіологія і функціональне харчування. Т.1. Мікрофлора людини і тварин і її функції. М.: Грант, 1998. - 288с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Контрольна робота
47.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Мікробіологія 2
Мікробіологія молока
Мікробіологія вірусологія
Мікробіологія і вірусологія
Мікробіологія і особиста гігієна
Література - Мікробіологія арбовіруси
Хімія води та мікробіологія
Мікробіологія дріжджового виробництва
Мікробіологія ВІЛ-ІНФЕКЦІЯ
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru