Файл: коллежд пособие.doc

Иллюстративті материал

Сурет 1. Бактериялардың негізгі пішіндері:

Бактериялардың негізгі пішіндері: 1-3. Кокктар (стафилококктар, диплококктар, стрептококктар. 4. Таяқшалар (стрептобациллалар). 5. Клостридиялар. 6. Вибриондар. 7. Коринебактериялар. 8. Фузобактериялар. 9. Нокардиялар (шынайы тармақтану). 10. Актиномицеттер (жалған тармақтану). 11. Спирохеталар.

Сурет 2. Бактериялардың морфологиясы бойынша жіктелуі:

Сурет 3. Имектелген пішінді бактериялар

Бақылау сұрақтары (кері байланыс)

1. Өмірдің негізгі пайда болу кезеңдері.

2. Микроорганизмдердің даму және пайда болу эволюциясы.

3. Микроорганизмдер қайда қолданады?

4. Өмірдің негізгі пайда болу кезеңдері.

5. Бактерияның L-трансформациясы дегеніміз не?

Тақырыбы: «Бактериялардың физиологиясы және биохимиясы»

. Микроорганизмдерді дақылдандыру үшін арнайы анаэробты жағдайды жасау әдістері.

1. Физикалық – арнайы оттегісіз қоспа қосылған ауаны ығыстыру (көбіне- N,- 85%, СО₂

10%, Н₂ - 5%).

2. Химиялық - оттегіні химиялық жұтушылар қолданады.

3.Биологиялық - қатал аэробтар мен анаэробтарды бірге дақылдандыру (аэробтар оттегіні жұтып, анаэробтардың өсуіне қолайлы жағдай жасайды).

4.Аралас – бірнеше түрлі әдістер қолданады.

Айта кететін жәйт, қатал анаэробтарға оптимальді жағдай жасау өте қиын іс.Сол сияқты дақылдандыруда оттегісіз жағдайды тұрақты қамтамасыз ету мүмкін емес, сол себепті ерітілген оттегі құрамынсыз арнайы орталар, оларды алу, жеткізу, анаэробтық жағдайда материалды егу аса қажет.

Оның бірнеше әдісі бар, яғни анаэробтардың өсуіне келетін жағдаймен қамтамасыз ету үшін – қоректік орталарды алдын-ала қайнатып алу, терең агар бағанасына егу, оттегінің түсуін азайтатын орталарды вазелин майымен көмкеру, герметикалық жабылатын флакондар мен пробиркаларды , шприцтерді және инертті газы бар зертханалық ыдыстарды, жанып тұрған май шамы бар тығыз жабылатын эксикатор қолдану. Анаэробты жағдай туғызу үшін арнайы приборлар анаэростаттар қолданады. Бірақ қазіргі уақытта анаэробты және микроаэрофильді жағдай жасау үшін қарапайым және өте тиімді жүйе «Таз-пак»'қолданады, оның арнайы герметикалық жабық ыдыстардағы атмосфералық ауаны, газ қоспаларымен ығыстыру принципі бойынша жұмыс жасайтын арнайы газорегенерирлеуші пакеттері бар.

4. Қоректік орталарда микроорганизмдерді дақылдандыру принциптері

1. Микробтарға сәйкес келетін қоректік компоненттерінің барлығын барынша қолдану.

2. Оптимальді температура, рН, гН₂, иондардың концентрациясы ,оттегімен қанығу деңгейі , газдық құрамы және қысымы.

Микроорганизмдерді оптимальді температурада термостатта қоректік орталарға дақылдандырады, себебі бұл жағдай инкубациялауды қамтамасыз етеді.

Температуралық оптимум бойынша микроорганизмдерді басты үш топқа бөледі.

1 .Психрофилдер - +20 градус Цельсиядан төмен температурада өседі.

2. Мезофиллдер - 20-дан 45 градус температуралық диапозонда өседі (көбіне оптимум- 37 градус С).

3.Термофилдер - 45 градустан жоғары температурада өседі.

5. Қоректік ортаға қысқаша сипаттама

Тығыздығы бойынша сұйық,тығыз (1,5-3% агар) және жартылай сұйық (0,3-0,7 % агар) орталар деп жіктейді.

Агар – теңіз өсінділерінен алынған күрделі құрамды полисахарид,тығыз (қатты) орталарға арналған. Көміртегі және азоттың универсальді көзі ретінде пептондар-азықтарды пепсинмен белоктық ферментациялау қолданады, түрлі гидролизаттар- етті, балықты, казеинді, ашытқылы және т.б..

Тағайындалуы бойынша орталарды келесі топтарға жіктейді

-универсальді (қарапайым), пригодные для различных нетребовательных микроорганизмов (етті- пептонды сорпа- ЕПС. етті- пептонды агар- ЕПА);

- арнайы- универсальді орталарда өспейтін микроорганизмдер үшін (Мак-Коян ортасы туляремия қоздырғышы үшін, Левенштейн- Иенсен ортасы туберкулез қоздырғышы үшін);

- дифференциальді-диагностикалық орта- микроорганизмдерді ферментативті белсенділігі және дақылдық қасиеттері бойынша дифференциациялау үшін (Эндо, Плоскирев, Левин, Гисса орталары);

- селективті (элективті)- микроорганизмдердің нақты бір түрлерін бөліп алу және өсуін тежеу үшін – пептонды су,селенитті орта, Мюллер ортасы. үшіндля выделения определенных видов микроорганизмов и подавления роста сопутствующих- пептонная вода, селенитовая среда, среда Мюллера.

Шығу тегі бойынша табиғи,жартылай синтетикалық және синтетикалық деп бөледі.

Бактериялардың тығыз және сұйық қоректік ортада өсу сипаты: толығымен өсуі,колония,тұнба, пленка түзу, лайлануы.

Таза дақыл - микроорганизмдердің бір түрінің популяциясы.

Бактерия ферменттері экзо- және эндоферменттерге бөлінеді.

Экзоферменттер сыртқы ортаға бөлінеді, жоғарымолекулярлы органикалық байланыс үрдісін ыдыратуды жүзеге асырады. Экзоферменттердің түзілу қабілеті көбіне бактерия инвазивтілігін анықтайды, яғни кілегей қабаты, дәнекер тіні және басқа тіндік барьерлерден өту қабілеттілігі. Мысалы: гиалуронидаза гиадурон қышқылын ыдыратады, ол клетка аралық зат құрамына кіреді, тіндер өткізгіштігін жоғарлатады (клостридиялар, стрептококктар, стафилококктар және көптеген микроорганизмдер); нейраминидаза кілегей қабатынан өтіп кетуді жеңілдетеді де, клетка ішіне еніп, клеткааралық кеңістікке таралады (тырысқақ вибрионы, күл таяқшасы, тұмау вирусы және басқалары). Осы топқа антибиотиктерді ыдырататын энзимдер жатады.

Бактериологияда микроорганизмдерді биохимиясы бойынша танып-білу үшін ферменттер әсерінің нәтижесі мен соңғы өнімдердің алатын орны аса зор. Осыған сәйкес ферменттердің микробиологиялық (жұмысшы) жіктелуі.

1 .Сахаролитикалық.

2. Протеолитикалық.

3. Аутолитикалық.

4. Тотығу-тотықсыздану.

5. Патогенділік ферменттері (вируленттілігі).

Клетканың ферменттік құрамы геноммен анықталады және тұрақты белгісі болады. Микроорганизмдердің биохимиялық қасиетін білу олардың ферменттік жиынтығын танып-білуге септігін тигізеді. Көміртегі мен белоктардың басты ферменттейтін өнімдері- қышқыл, газ, индол, күкіртсутегі, дегенмен микроорганизмдердің түрлі спектрлері одан да көлемдірек. Вируленттіліктің басты ферменттері - гиалуронидаза, плазмокоагулаза, лецитиназа. нейраминидаза, ДНК-аза. Патогенділік ферменттерін анықтау көптеген микроорганизмдерді бөліп алу мен танып-білуінің патологияда маңызы зор.

Микроорганизмдердің кейбір ферменттері медицина мен биологияда әр-түрлі заттар алу үшін (аутолитикалық, протеолитикалық), гендік инженерияда (рестриктазалар, лигазалар) кеңінен қолдану.

Бақылау сұрақтары (кері байланыс)

1.Микроорганизмдердің ішкі ортамен өзара байланысы қалай іске асады?

2.Тірі ағзалардың тігінен және көлденең эволюциялары қалай жүреді?

3.Қандай бактериальді тасымалдау жүйесін білесіз?

4.Микроорганизмдерді ішкі ортада не синтездеп, секреттейді?

Тақырыбы: Жалпы вирусология. Вирустарды жүйелеу негіздері. Вириондардың құрылымы және химиялық құрамы. Бактериофагтар.

Дәрісті оқу мақсаты: студенттерді вирустар мен бактериофагтың құрылысындағы ерекшеліктермен таныстыру, вирустың торша-иесімен әрекеттесу кезеңдері және осының нәтижесі, вирустарды дақылдандыру әдістері, бактериофагты тәжірибеде қолдану, сонымен қатар хромосомадан тыс генетикалық ақпаратты тасымалдаушылар, медициналық биотехнология.

ВИРУСТАР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ЖІКТЕЛУІ, ҚҰРЫЛЫСЫ,
РЕПРОДУКЦИЯСЫ, ӨСІРУ ӘДІСТЕРІ. ВИРУСҚА ҚАРСЫ ИММУНИТЕТ.

Вирустар – тұқым қуалаушылық қасиеті бар, өзгеруге, көбеюге бейім өте ұсақ, тірі микроорганизмдер. Вирустардың бактериялардан айырмашылығы – клеткалық құрылысы болмайды, тек қана бір нуклеин қышқылы – ДНҚ немесе РНҚ болады. Клетка ішінде генетикалық дәрежедегі паразиттер болып саналады. Белок синтездейтін рибосомалары болмайды, сондықтанда оларда зат алмасу жүрмейді.

Вирустардың пайда болуы жөніндегі әртүрлі гипотезалардың арасында көп таралған пікір мынау: клеткалық ДНҚ-сынан ДНҚ вирустар, клеткалық РНҚ-дан РНҚ-вирустар пайда болады. Бұл гипотезаның негізгі дәлелі – клеткалық және вирустық нуклеин қышқылдарының ұқсастығы болып табылады.

ЖІКТЕЛУІ

Vira дүниесі екі үлкен топқа бөлінеді – ДНҚ және РНҚ – құратын топтар. Топтар тұқымдастықтың тармағынан, туыстардан және түрлерден тұрады. Жіктелу принципі мына белгілерге негізделген:

А. Вирустардың қасиеттері – нуклеин қышқылдары, капсид симметриясының типі, суперкапсидтің болуы және болмауы, вирионның бетіндегі рецепторлық құрылыстардың өзгешелігі, вирионның формасы және өлшемі, оның антигендік сипаттамасы:

Б. Сезімтал өзгерулердің тобы, әртүрлі органдар мен тіндерде тропизмі болады.

В. Инфекцияның әсер ету жолы және географиялық таралуы.

ҚҰРЫЛЫСЫ.

Вирус құрылысының компоненттері: капсомер-белокты бөлек бірлігі, капсид-капсомерлерден құралған, нуклеокапсид – нуклеин қышқылы мен капсид белогының комплексі, вирион – вирустың бүтін бөлшегі.

Вирустардың құрамы өте қарапайым. Олар нуклеин қышқылынан және оларды қоршап жататын – капсид және суперкапсид деп аталатын қабаттардан, сондай-ақ вирус қабығының сыртындағы рецепторлардан (синонимі – бекітуші белоктар, тікенектер) құралады. Аздаған ферменттер болады, олардың біреулері вирус нуклеин қышқылдарының репликациясына және вирус белоктарының транскрипциясына қажет, албасқалары – клетканың ішіндегі метоболиттік процесстерді өзгертіп немесе тежей отырып, зат алмасу процесстерінің вирустардың бөлшектерін құрастыру үшін жұмыс істетеді.

Морфологиялық құрылысы бойынша вирустар 2 топқа бөлінеді:

1. жай, қарапайым құрылысы – нуклеин қышқылы және оны қоршаған капсидтен тұрады (полимиелит вирусы, аденовирустар, құтыру вирусы)

2. күрделі құрылысты – нуклеин қышқылынан, капсид және суперкапсидтен тұрады.

ДНҚ немесе РНҚ вирионның ортасында орналасады. Вирус геномы 3-4-тен (парвовирустар) 150-ге дейін (шешек вирусы) геннен құралады. Әртүрлі вирустардың геномындағы нуклеин қышқылы бір немесе екі жіпшелі, үздіксіз немесе үзікті, түзу сызықты немесе сақиналы болуы мүмкін. Мысалы: ЖИТС вирусында екі үзіксіз түзу сызықты РНҚ жіптері, әрі 1/3 қысқартылған ішкі жіп; тұмау вирусында бір үзікті РНҚ жібі бар. Нуклеин қышқылы геномды белоктармен байланыстырады.

Капсид – жеке-жеке белоктық суббірліктен құралған – капсомерлерден тұрады. Капсомерлердің кеңістіктегі орнына сәйкес капсид симметриясының екі түрі болады – спиральдық және кубтық. Спиральды типінде капсид нуклеин қышқылын орап жатады, кубты типінде – капсид ортасында нуклеин қышқылы орналасқан қуыс дене тәрізді болады. Бактерия вирустарында – бактериофагтарда симметрияның кубтық болса, ал өсіндісінде – спиральдық болып келеді.

Құрылысы күрделі вирустардың суперкапсиді липопротеидтық комплекстен тұрады. Вирионның құрамындағы липидтер мен көмірсутектердің шығу тегі клеткалық екендігі осы күні мойындалып отыр.

Вирионның бетіндегі рецепторлардың формасы әртүрлі: таяқшалы, саңырауқұлақты, шоқпарлы т.б. Химиялық құрамы бойынша бұлар гликопротеидтердің қатарына жатады. Вирустар рецепторлар арқылы сезімтал клетканың бетіне жабысады (адсорбцияланады), ал сондай-ақ рецепторлардың белгілі физика-химиялық қасиеттері бар. Мысалы, тұмау вирусының 2 түрлі рецепторы бар – таяқшалық – гемагглютининдер және шоқпарлық – нейраминидазалар.

Гемагглютининдердің рецепторлық қызметінен басқа эритроциттерді гемолиздеу қабілеті бар, сонымен қатар ауру адамның организмінде талғамды антиденелер түзіліп, жоғары иммуногендік қасиет көрсетеді, талғамды антиденелер әсіресе рецепторлық құрылымдарға қарсы пайда болатындығына назар аудара кету керек. Вирустық талғамдылығы бар белоктар құрылысты және құрылыссыз түрге бөлінеді. Құрылысты белоктарға капсидтің, суперкапсидтің, рецепторлық құрылымдардың белоктары, сонымен қатар нуклеин қышқылымен байланысқан геномдық белоктар жатады.

Құрылыссыз белоктар вирионды репродукцияға дайындайды және төменде көрсетілген ферменттерден тұрады: нуклеин қышқылының репликациясына және транскрипциясына қажетті полимеразалар, вирустық талғамдылығы бар белоктарды бөлуші – протеазалар және реттеуші белоктар – ферменттер.

Вирустар мөлшеріне байланысты төмендегідей топтарға бөлінеді:

1. ұсақ – 50 нм кем (полимиелит вирусы, А және В гепатиттервирустары)

2. орташа – 150 нм кем (құтыру вирусы, тұмау вирусы)

3. ірі – 400нм дейін (шешек вирусы)

Вирус бөлшектерінің өлшемін анықтау әдістері:

1. диаметрі белгілі микропорлары бар мембраналық фильтр арқылы сүзу:

2. ультрацентрифгалау кезінде вирус бөлшектерінің тұнбаға түсу жылдамдығымен;

3. электрондық микроскоп көмегімен;

4. вирус бөлшектері суспензиясынан өткен иондаушы радиация ағынын өлшеу арқылы анықталады.

РЕПРОДУКЦИЯ.

Вирустардың жануарлардан, өсімдіктерден және микробтардан айырмашылығы олар тек қана тірі сезімтал клетканың ішінде дисьюниктивті жолымен көбейеді. Вирустар өздерінің белоктерын және нуклеин қышқылын синтездеу үшін, клетканың құрылысын және зат алмасу процесін пайдалынылады. Вирус жұққан клетка өзінің гентикалық және рибосомдық аппаратымен вирусспецификалық нуклеин қышқылдарының және белоктарының түзілуіне мүмкіндік туғызады. Осы нуклеин қышқылдарынан, белоктардан капсидтер, суперкапсидтер және рецепторлық құрылымдар түзіледі. Сондықтан, вирустар генетикалық паразиттер болып саналады. Және де, вирус компоненттерінің синтезі бөлек-бөлек жүргізіледі. Нуклеин қышқылдары цитоплазмада немесе ядрода, ал вирус белоктары клеткалық рибосомаларда жиналады және содан кейін барып олар қосылып бүтін вирион құрылу процесі басталады. Осындай көбею немесе репродукция әдісі, дисьюниктивті немесе бөлектенген әдіс деп саналады.

Репродукцияның негізгі кезеңдері: сезімтал клетканың бетіне вирус бөлшектерінің адсорбцилануы, вирус клетканың ішіне енуі, оның шешінуі; транскрипция, трансляция және репликация; вирус бөлшектерінің жиналуы және клеткадан шығуы.

1. Сезімтал клетка – нысана (мишень) бетіндегі рецепторларға вирустың адсорбциясы. Макроорганизмнің әртүрлі тіндер вирустық инфекцияның тропизмімен анықталады. Мысалы: тұмау вирусы – тек қана тыныс алу жолының шырышты қабығының клеткаларына бекінеді, құтыру вирусы – нерв клеткаларына, ЖИТС вирусы – лимфоциттерге бекінеді. Тұмау вирусы гемагглютинин рецепторлары арқылы тыныс алу жолдарының юоғарға бөліміндегі эпителиальді клеткалардың бетіндегі комплементарлы рецепторлар арқылы байланысады. Егер де вирус клетка ішіне өте алмаса, нейраминидаза – вирус бетіндегі бекітуші белок – вирусты бұл клеткадан бөліп алып басқа клеткаға өтуіне мүмкіндік жасайды. Бір клетканың бетінде спецификалық рецепторларлың саны 10⁴-10⁵ болады.

2. Вирустық бөлшектердің клеткаға енуі энергияға тәуелді процесс және екі әдіспен іске асырылады: