ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2019
Просмотров: 316
Скачиваний: 2
Електронна мікроскопія. Перший прототип сучасного електронного мікроскопа було побудовано радянським вченим Е. Руске. В електронному мікроскопі замість світлових променів використовують пучок електронів, які мають хвильові властивості. Нині широко використовують два типи електронних мікроскопів: трансмісійний і растровий.
В трансмісійному електронному мікроскопі пучок електронів рухається прямолінійно в безповітряному просторі від джерела електронів (розжарена нитка вольфрамової гармати) крізь досліджуваний об’єкт у напрямі до флуоресцентного екрану і викликає його світіння.
При дослідженні морфологічних особливостей клітин мікроорганізмів, їх товщина не повинна перевищувати 0,8–0,9 мкм. Контрастність зображення досягається за рахунок напилювання на досліджуваний об’єкт важких металів (хрому, золота, паладію) або обробки фосфорно-вольфрамовою кислотою і уранілацетатом.
Растровий електронний мікроскоп дозволяє отримувати об’ємне, тривимірне зображення об’єкта. Для цього тонкий рухомий електронний промінь дуже швидко і послідовно оббігає поверхню клітини і передає отриману інформацію на електронно-променеву трубку, що вкрита люмінофором.
Препарати для цього типу електронних мікроскопів піддають спеціальній обробці, основна мета якої – зневоднення об’єкту без порушення поверхні структур. Потім препарат вкривають тонким шаром сплаву золота або платини, що робить поверхню зразка електропровідною і дозволяє уникнути накопичення електричного заряду, який може знизити дозвільну здатність мікроскопа.
Бактерії складають найбільш велику і дуже різноманітну групу (понад 1600 видів) мікроорганізмів. Бактерії – це в основному одноклітинні організми, що розмножуються простим поперечним поділом. Морфологічно бактерії розрізняють за формою, взаємним розташуванням клітин, наявністю чи відсутністю джгутиків і капсул, здатністю клітин до спороутворення і т.п.
За формою бактерії поділяються на кілька груп: сферичні, циліндричні, спіральні, незвичайної форми і нитчасті.
Кулясті (сферичні) бактерії – коки (Coccus). Напрямок площини поділу клітин і характер взаємного розташування клітин використовують як систематичну ознаку для виділення родів сферичних бактерій. Діаметр коків 0,5–1,2 мкм. Кулясті бактерії, як правило, не мають джгутиків, нерухомі і спор не утворюють.
Моно- чи мікрококи (рід Micrococcus). Їхні клітини поділяються в будь-якій площині і відразу після поділу відокремлюються, розташовуючись поодиноко.
Диплококи (рід Diplococcus) і стрептококи (рід Streptococcus) утворюються у поділі клітин в одній площині; у диплококів клітини розташовуються попарно.
Стрептококи (рід Streptococcus) поділяються також в одній площині, але клітини не відокремлюються одна від одної , а утворюють ланцюжка.
Тетракоки (рід Tetracoccus) виникають за умов поділу клітин у двох взаємно перпендикулярних площинах, клітини утворюють групи по 4 особини.
Сарцини (рід Sarcina) формуються у розподілі клітин у трьох взаємно перпендикулярних площинах, при цьому утворюються пакети з 8–12 клітин і більше.
Стафілококи (рід Staphylococcus) представляють скупчення клітин, що нагадують виноградні грона. Поділ клітин відбувається в будь-якій площині.
Крім правильної кулястої форми, клітини можуть мати овальну чи ланцетоподібну форму (пневмококи), чи бобоподібну форму кавового зерна (гонококи, менінгококи).
Паличкоподібні (циліндричні) бактерії – найбільш чисельна та різноманітна група бактерій. Паличкоподібні бактерії розрізняють по величині клітин, їхньому розташуванню, обрису кінців клітини, по наявності чи відсутності джгутиків. Довжина клітин паличкоподібних бактерій коливається від десятих часток мкм до 10–15 мкм і більш, діаметр клітин від 0,5 до 1,0 мкм.
Більшість паличкоподібних мікроорганізмів – форми безспорові, вони називаються бактеріями (Bacterium, позначають Bact., чи B). Паличкоподібні бактерії, які здатні за несприятливих умов формувати спори, прийнято називати бацилами (Bacillus, позначають Bac.). Бактерії й бацили розташовуються поодиноко, чи попарно з'єднуються в ланцюжки, в останньому випадку їх називають відповідно стрептобактерії та стрептобацили. Спори різних бактерій відрізняються за формою, розмірам і положенню в клітині. За умов бацилярного положення спори локалізуються в клітині у центрі, ексцентрально чи термінально і при цьому клітина не змінює свою форму. Під час клостридіального формування спори клітина змінює форму, здобуваючи вид човника чи веретена. Ендоспора розташовується в стовщеній частині клітини центрально чи ексцентрально. Плектридіальне положення – це термінальна локалізація спори. У місці її розташування клітина розширюється й здобуває вид барабанної палички чи ракетки.
Звиті (спіральні) бактерії у залежності від форми й кількості витків поділяють на три типи клітин.
Вібріони (рід Vibrio) представлені короткими вигнутими паличками у формі коми. Клітини вібріонів вигнуті на 1/3–1/4 обороти. Довжина клітин складає 1–3 мкм.
Спірили (рід Spirillum) – клітини, що вигнуті на 2–3 обороту, мають форму латинської букви S. Розміри клітин у порівнянні з вібріонами значно крупніше – 15–20 мкм.
Спірохети (рід Spirochaeta) представлені дуже тонкими довгими клітинами штопороподібної форми з великим числом дрібних витків. Довжина клітин перевищує ширину в 5–200 разів. Число витків спіралі є одним із систематичних ознак для визначення виду.
Міксобактерії (слизисті бактерії). Група бактерій, які стоять на більш високому ступені розвитку, ніж описані вище. У деяких представників міксобактерій (Sorangsum, Poliangium) в світлопольному мікроскопі чітко видно диференційоване ядро. Вегетативні клітини мають паличкоподібну форму з загостреними або округлими кінцями. По мірі старіння вони скорочуються і переходять в мікроспори, які з’єднуються слизом й утворюють первинні або вторинні цисти, з яких в подальшому формуються плодові тіла.
Для спостереження за формою міксобактерій беруть колонії, які розвиваються навколо грудочок ґрунту на гелевих пластинах з клітковиною.
Нитчасті форми бактерій являють собою ланцюжки циліндричних клітин, часто оточені загальним чохлом. Розповсюджені в ґрунті, водоймах, особливо з високим вмістом заліза. Типовим представником нитчастих бактерій є Leptothrix, який відноситься до залізобактерій. Він окислює закисні форми заліза в окисні.
Актиноміцети – променисті грибки, займають проміжне положення між бактеріями й грибами. Вони одноклітинні прокаріотичні клітини, як бактерії, й утворюють гіллястий міцелій з довгими та розгалуженими нитками (гіфами), як у цвілевих грибів.
Актиноміцети відіграють велику роль в процесах ґрунтоутворення і оздоровлення ґрунтів. Вони трансформують і розкладають складні органічні сполуки (клітковину, гумус, хітин, лігнін та ін.). Актиноміцети утворюють специфічні продукти життєдіяльності, а саме антибіотики, ферменти, вітаміни, стимулятори росту.
На поживних середовищах актиноміцети утворюють пухнасті, бархатисті, мучнисті, переважно щільні колонії, які зростаються з субстратом, іноді з характерним запахом ґрунту. Міцелій актиноміцетів диференційований – одна частина занурена в субстрат (субстратний міцелій), інша знаходиться над субстратом (повітряний міцелій). Багато представників актиноміцетів в процесі життєдіяльності продукують пігменти, тому їх повітряний міцелій і особливо колонії забарвлені в сині, голубі, фіолетові, рожеві, бурі, коричневі або чорні кольори. На поверхні колоній виростає повітряний міцелій, на кінцях якого спороносці зі спорами, які служать для нестатевого розмноження. Актиноміцети розмножуються також вегетативно за допомогою шматочків міцелію. Актиноміцети відносяться до аеробів, гетеротрофів, мезофілів, за Грамом – грампозитивні.
Нокардії (проактиноміцети). Це перехідна форма мікроорганізмів, які займають проміжне місце між актиноміцетами та мікобактеріями. Повітряний міцелій у них відсутній або слабо розвинений. На поживних середовищах розвиваються колонії тістоподібної (м’якої) консистенції з характерним міцеліальним краєм. Забарвлення їх також різноманітне, як і в актиноміцетів. У молодому віці нокардії утворюють міцелій, який потім починає септуватися (в нитках утворюються перетинки) і розпадатися на паличкоподібні фрагменти, які в подальшому перетворюються на короткі палички, але частіше в коки. Типовим представником є культура Nocardia rubra, яка на поживних середовищах утворює колонії червоного кольору.
Мікобактерії. Це найбільш низько організовані актиноміцети. Справжнього міцелію не утворюють. Колонії тістоподібної консистенції, продукують пігмент. В молодому віці формують палички викривленої форми з нерівним контуром (зіркоподібні, іноді досить довгі, з боковими відростками). В старих культурах розгалужені палички розпадаються спочатку на більш короткі палички, потім на коки. Гетеротрофи, аероби, грампозитивні.
Бактерії незвичайної форми морфологічно різноманітні – тороїдальні (замкнені та незамкнені кільця), зіркоподібні, тубероідальні (паличкоподібні бактерії зі сферичним роздуттям), червоподібні із загостреними кінцями, стеблові, плоскі у вигляді квадратних пластинок або інших геометричних форм.
Багато представників бактерій – рухливі організми. За характером розташування й числом джгутиків розрізняють монотрихи – бактерії з одним джгутиком на одному з кінців клітини; лофотрихи – бактерії з декількома джгутиками, розташованими на одному з кінців клітини, амфітрихи – бактерії з полярним джгутикуванням на двох кінцях; перитрихи – бактерії з великим числом джгутиків по всій поверхні бактеріальної клітини.
Порядок виконання роботи
1. Для вивчення морфології бактерій заздалегідь приготувати настої різних природних субстратів: м'яса, риби, білка яйця, сіна, борошна, овочів, фруктів та ін. Невелику кількість матеріалу подрібнюють, поміщають у склянку, на кінчику скальпеля додають трохи крейди і заливають водопровідною водою на 2/3 об’єму склянки. Склянку з настоєм витримують у термостаті при температурі 25–28С (чи в теплому приміщенні в темряві 3–5 днів). За цей час у середовищі накопичується маса різноманітних мікроорганізмів.
2. Приготувати та дослідити препарати живих клітин мікроорганізмів із природних субстратів:
-
за методом «роздавленої краплі» – із кисломолочних продуктів;
-
за методом «висячої краплі» – із гнилого м'яса, риби, настою біогумусу.
В обох випадках можливе забарвлення об'єкта «прижиттєвими» барвниками – вітальне фарбування. Як прижиттєві барвники можна використовувати метиленовий синій, нейтральний червоний у концентраціях від 0,001 до 0,0001 %.
-
«препарат-відбиток» одного з представників актиноміцетів.
Оскільки міцелій актиноміцетів дуже тонкий і довгий, то для вивчення природного розташування клітин цих організмів варто приготувати препарати-відбитки. Покривне скло покласти на поверхню колонії, злегка притиснути до одержання чіткого відбитка, зняти за допомогою пінцета і помістити на предметне скло в краплю води відбитком униз. Паралельно приготовлений таким способом відбиток за аналогією з мазком бактерій висушують, фіксують жаром, забарвлюють і виконують мікроскопію, використовуючи об'єктив 90х з імерсією. Відбиток із такого ж способу можна одержати і на предметному склі.
3. Паралельно з рідини настоїв приготувати фіксовані та забарвлені (простим способом) препарати мікроорганізмів. Зробити мікроскопію спочатку із сухим об'єктивом 40х, потім переглянути, використовуючи імерсійну систему (об'єктив 90х).
4. Для вивчення морфології бактерій приготувати препарати з використанням колекції чистих культур різних морфологічних груп. Препарати розглянути з імерсією, відзначити форму й сполучення клітин різних мікроорганізмів.
5. Приготувати фіксований препарат-мазок із зубного нальоту. На предметне скло нанести бактеріологічною петлею краплю стерильного фізіологічного розчину чи водопровідної води, потім обережно знімають зубний наліт сірником, розтирають у краплі води та тонким шаром розподіляють на поверхні чистого знежиреного скла. Мазок підсушують у повітрі, фіксують і зафарблюють, розглядають з імерсією.
6. Приготувати прижиттєві препарати з негативним контрастуванням за допомогою рідкої туші з матеріалу будь-якого настою.
Рідкий препарат. На добре знежирене предметне скло мікробіологічною петлею наносять велику краплю досліджуваної культури мікроорганізмів. Суміш ретельно перемішують і накривають покривним склом. Покривне скло обережно притискають до предметного смужкою фільтрувального паперу. Виконують мікроскопію препарату, користаючись об'єктивом 40х. На темному фоні туші виявляються прозорі зони капсул навколо різко обкреслених клітин.
Висушений препарат. Краплю туші поміщають на добре знежирене предметне скло і змішують із краплею рідини, що містить бактерії. За допомогою покривного скла розподіляють мазок тонким шаром на поверхні предметного скла. Після того, як препарат висохне у повітрі, виконують його мікроскопію, користуючись об'єктивом МІ-90. У полі зору мікроскопа на загальному темному фоні туші чітко видно незабарвлені клітини мікроорганізмів різної форми, різних розмірів, розташовані в різноманітних сполученнях.
7. Усі переглянуті під мікроскопом препарати замалювати. Під кожним малюнком указати назву об'єкта, відзначити морфологічні особливості організмів і збільшення мікроскопа, з яким розглядався препарат.
