54 Рост и размножение микроорганизмов.Понятие рост,размножение,время генерации,изолят.

Основным способом размножения у бактерий является поперечное деление, которое происходит в различных плоскостях с формированием многообразных сочетаний, клеток (гроздья, цепочки, тюки и т. д.). У бактериальных клеток делению предшествует удвоение материнской ДНК. Каждая дочерняя клетка получает копию материнской ДНК. Процесс деления считается законченным, когда цитоплазма дочерних клеток разделена перегородкой. Клетки с перегородкой деления расходятся в результате действия ферментов, которые разрушают сердцевину перегородки.

Скорость размножения бактерий различна и зависит от вида микроба, возраста культуры, питательной среды, температуры.

При выращивании бактерий в жидкой питательной среде наблюдается несколько фаз роста культур:

1. Фаза исходная (латентная) — микробы адаптируются к питательной среде, увеличивается размер клеток. К концу этой фазы начинается размножение бактерий.

2. Фаза логарифмического инкубационного роста — идет интенсивное деление клеток. Длится эта фаза около 5 часов. При оптимальных условиях бактериальная клетка может делиться каждые 15—30 мин.

3. Стационарная фаза — число вновь появившихся бактерий равно числу отмерших. Продолжительность этой фазы выражается в часах и колеблется в зависимости от вида микроорганизмов.

4. Фаза отмирания — характеризуется гибелью клеток в условиях истощения питательной среды и накопления в ней продуктов метаболизма микроорганизмов.

Рост — это увеличение размеров отдельной особи.

Размножение — способность организма к воспроизведению.

Период генерации -время, прошедшее роорганизмы могут использовать большой набор окисляемых органических соединений, чаще всего глюкозу

55 Понятие о наследственности и изменчивости.Материальные основы наследственности.Структура ДНК и РНК . Генетический код и передача информации.

Наследственность - это свойство живых существ сохранять свои признаки и особенности и передавать их потомству. Тем самым обеспечивается сходство потомков с родителями и предыдущими поколениями, сохраняются в поколениях особенности вида, породы, родственной группы особей.

Изменчивость - это свойство, противоположное наследственности. Оно проявляется в несходстве потомков с предыдущими поколениями, в несходстве особей одного и того же поколения и даже среди родственных организмов.

В основе изменчивости лежит либо изменение реакции гено­типа на факторы окружающей среды, либо изменение самого генотипа в результате мутации генов или их рекомбинации. В свя­зи с этим фенотипическую изменчивость подразделяют на на­следственную и ненаследственную.Ненаследственная (средовая, модификационная) изменчивость обусловлена влиянием внутри- и внеклеточных факторов на про­явление генотипа. При устранении фактора, вызвавшего моди­фикацию, данные изменения исчезают.Наследственная (генотипическая) изменчивость, связанная с мутациями, — мутационная изменчивость. Основу мутации со­ставляют изменения последовательности нуклеотидов в ДНК, полная или частичная их утрата, т. е. происходит структурная пе­рестройка генов, проявляющаяся фенотипически в виде измененного признака.Наследственная изменчивость, связанная с рекомбинациями, называется рекомбинационной изменчивостью.

Наследственную функцию бактерий выполняет ДНК, молекула которой состоит из двух полинуклеотидных цепочек (нитей).

Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара дезоксири бозы и фосфатной группы Азотистые основания (аденин - А, гуанин - Г) и (тимин - Т, цитозин - Ц). Нуклеотиды образуют полинуклеотидную цепочку. Соединение между двумя цепочками обеспечивается водородными связями азотистых оснований: аденина с тимином, гуанина с цитозином . Размеры двунитевой ДНК определяются числом пар нуклеотидов.Наследственная информация у бактерий хранится в форме последовательности нуклеотидов ДНК, которые задают последовательность аминокислотных остатков при синтезе молекул белка. Каждому белку соответствует свой ген, т. е. дискретный участок на ДНК, отличающийся числом и специфичностью по¬следовательности нуклеотидов.

Совокупность всех генов назы¬вается геномом (генотипом), а внешнее проявление генома - фено¬типом.Бактериальная хромосома представлена одной двунитевой мо¬лекулой ДНК кольцевой формы, имеющей гаплоидный набор ге¬нов(до 5000 генов),кот. кодируют жизненно важные для клетки фу-ии.

Плазмиды бактерий - это двунитевые молекулы ДНК, распо¬ложенные изолированно от бактериального генома. С плазми-дами связаны функции, не являющиеся основными для жизне¬деятельности бактериальной клетки, но дающие бактерии пре¬имущества при попадании в неблагоприятные условия сущест¬вования.

Формы изменчивости микроорганизмов. Изменения и их форма в мире микроорганизмов могут быть разными и зависят от многих причин..

К фенотипическим изменениям относят адаптацию и модификацию

Конъюгация - передача генетического материала от клетки-донора в клетку-реципиент при непосредственном половом кон¬такте клеток. Необходимым условием конъюгации является нали¬чие в клетке-доноре трансмиссивной F-плазмиды (фертильности, плодовитости). Эта плазмида способна передаваться от донора к реципиенту, она кодирует синтез половых пилей, образующих конъюгационный мостик между клеткой-донором и клеткой-реци¬пиентом, по которому происходит передача плазмидной и клеточ¬ной ДНК. В результате такого переноса клетка-реципиент получает донорские свойства.

Трансдукция - передача бактериальной ДНК посредством бак¬териофага. В процессе репликации фага внутри бактерий фраг-мент бактериальной ДНК проникает в фаговую частицу и перено¬сится в бактерию-реципиент во время фаговой инфекции.

Существуют два типа трансдукции: общая и специфическая. Общая трансдукция (неспецифическая} - перенос бактериофагом фрагмента любой части бактериальной хромосомы. Специфиче¬ская трансдукция - перенос в клетку-реципиент строго определен¬ного участка бактериальной ДНК донора.56 Постановка биопробы

Измельченный в ступке материал, залитый изотоническим раствором хлорида натрия, оставляют на 1 час для экстрагирования токсина. Полученный экстракт фильтруют через ватно – марлевый фильтр. Фильтрат делят на две порции. К одной из порций добавляют противостолбнячный антитоксин и оставляют на 1 час для нейтрализации токсина.

Постановка опыта (реакция нейтрализации на мышах). В опыт берут две пары мышей. Первой паре внутримышечно в бедро задней лапки вводят по 0,5 мл экстракта. Двум другим мышам вводят то же количество экстракта с антитоксической противостолбнячной сывороткой. Животных помещают в стеклянную банку и ведут за ними наблюдение.

Вторую часть эмульсии засевают на питательные среды во флаконах и на чашки Петри с питательным агаром (для получения отдельных колоний). Посевы инкубируют в анаэробных условиях при температуре 35- 370С.

Если животные не погибли, продолжают за ними наблюдение. Признаки столбняка у мышей: взъерошенная шерсть, ригидность конечностей и хвоста («хвост трубой»), паралич лапки, в которую введен токсин. Животные погибают в характерной позе: поджав передние лапки и вытянув задние.

После гибели животного производят микроскопическое и бактериологическое исследование тканей из органов. У контрольных мышей, получивших токсин одновременно с антитоксином, заболевание столбняком не возникает. При отрицательном результате биологической пробы изучают посевы. Подозрительные колонии пересевают для выделения чистой культуры на среду Китта – Тароцци.

Изучают культуральные свойства выделенных микроорганизмов. Делают мазки и микроскопируют их. Полученную культуру испытывают на наличие столбнячного токсина в биологической пробе (по той же схеме).

4. Проба на чувствительность к антибиотикам на среде Цейсслера и инкубируют при температуре 370С 8 – 24 часа в анаэробных условиях.

Vэтап

1. Учет всех тестов.

2. Выдают окончательный ответ.

57 Методы окраски спорообразующих бактерий

Различают простые и сложные способы окраски. Первые основаны на применении какой-либо одной краски, например метиленового синего или фуксина. Вторые предусматривают воздействие на один и тот же препарат двух красок. Сложные методы окраски позволяют обнаруживать в теле микробной клетки различные структурные элементы (капсулы, споры, включения), помогают дифференцировать сходные по величине и форме бактерии, принадлежащие к различным видам. 

58 Методы определения подвижности бактерий

Метод «раздавленной капли»

Культуру в изотоническом растворе хлорида натрия наносят на предмет­ное стекло и сверху накладывают покровное. Капля материала должна быть та­кой величины, чтобы она заполняла все пространство между покровным и предметным стеклом и не выступала за пределы покровного. Препарат рас­сматривают с иммерсионной системой и слегка опущенным конденсором.

Метод «висячей капли»

Необходимо иметь предметное стекло с лупочкой. Каплю культуры нано­сят на покровное стекло, сверху накладывают предметное стекло с лупочкой посредине, края которого предварительно обмазаны вазелином. Затем предмет­ное стекло слегка прижимают к покровному, и препарат переворачивают по­кровным стеклом кверху. Получается герметично закрытая камера, в которой капля долго не высыхает.