Введение

Практические занятия позволяют студентам приобрести навыки работы в микробиологической лаборатории и более детально изучить некоторые вопросы теоретического курса.

С объектом изучения микробиологии – микроорганизмами – студенты могут ознакомиться только с помощью микроскопа.

В процессе изучения микробиологии у студентов формируется представление о микроорганизмах, их многообразии, уникальной роли в природе, особенностях, возможности использования микробов и продуктов их жизнедеятельности в различных отраслях хозяйства, в том числе и сельского.

Овладение микробиологическими навыками, знакомство со строением, культуральными, биохимическими свойствами микроорганизмов помогут в дальнейшем рационально использовать эти особенности в практической деятельности и грамотно строить свои взаимоотношения с микромиром.

Для успешного выполнения лабораторных работ необходимо предварительно ознакомиться с изучаемыми вопросами каждого занятия. На занятиях преподавателем уточняется, как усвоен материал, даются пояснения того, что может вызвать затруднение. Все индивидуальные задания на занятиях студент выполняет самостоятельно, и только по ряду заданий студенты объединяются в группы, при этом каждый студент должен получить индивидуальный результат.

Каждое занятие оформляется в тетради по определённой схеме. Это, как и работа в лаборатории, требует от студента аккуратности, пунктуальности. Лабораторный практикум построен так, что каждое последующее занятие базируется на материале предыдущего и с каждым занятием увеличивается объём работ и сложность их выполнения.

На девятой неделе после изучения ряда тем теоретического курса и лабораторного практикума студенты выполняют контрольные задания в виде тестов. По завершении лабораторного практикума они защищают итоговую работу (см. прил. 6), оформив отчёт (см. прил. 1) и сделав доклад о полученных результатах исследования, на конференции студентов. Также в ходе изучения микробиологии студенты должны самостоятельно изучить ряд тем курса (см. прил. 7). Студенты заочной формы обучения пишут реферат по выбранной теме (см. прил. 5).

Данный лабораторный практикум составлен так, что, развивая творческие способности студентов, позволяет организовать учебно-исследовательскую и научно-исследовательскую работу.

Раздел 1. Общая микробиология

МОРФОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Лабораторная работа 1

Микробиологическая лаборатория.

Правила поведения и техника безопасности.

Микроскопирование. Морфология бактерий

Цель работы: усвоить правила работы в микробиологической лаборатории и технику безопасности; освоить работу с осветителем и микроскопом, особенности микроскопирования с иммерсионным объективом; научиться оформлять протокол исследования (результаты и анализ микроскопирования); изучить основные формы бактерий.

Задание 1. Ознакомиться с правилами работы, поведения в микробиологической лаборатории, техникой безопасности:

1. В микробиологической лаборатории студент может работать только в белом хлопчатобумажном халате.

2. Рабочее место, микроскоп, осветитель закрепляются за студентом на весь семестровый период.

3. В лабораторию не вносить посторонних вещей и предметов, запрещается входить в головных уборах и верхней одежде.

4. В лаборатории соблюдать чистоту и опрятность при работе. Особенно следует соблюдать осторожность при работе с живыми микробами, так как в изучаемых объектах (при анализе воздуха, воды, почвы, молока, мяса и др.) могут быть выделены патогенные для человека микроорганизмы. Некоторые микробы, особенно споры грибов, являются аллергенами, поэтому необходимо предупреждать их распыление (не оставлять открытые чашки, пробирки, колбы с культурами), работать аккуратно, не допуская резких движений и активного дыхания.

5. Посуду, инструменты, отработанный материал подвергать дезинфекции (помещать в сосуд с дезинфицирующим раствором), иглы, бактериологические петли – стерилизации (прокаливать в пламени горелки).

6. В лаборатории нельзя пить, есть, курить.

7. Во время работы волосы должны быть заколоты. Запрещается в халате выходить из лаборатории.

8. Не зажигать спиртовку от спиртовки (это взрывоопасно), не бросать горящих спичек.

9. Соблюдать осторожность при работе с химическими и другими реактивами. При взвешивании готовых микробиологических питательных сред и химических реактивов не наклоняться над весами, не вызывать активное движение воздуха.

10. Не соприкасаться с металлическими и другими предметами, с проводами и контактными частями электросети.

11. Без разрешения преподавателя не включать электроприборы и аппаратуру. О неисправности приборов сообщать преподавателю.

12. Во время микроскопирования и приготовления питательных сред запрещается перемещение студентов вблизи электропроводов от осветительной системы микроскопов и приборов.

13. После окончания работы и уборки рабочего места руки протереть дезинфицирующим раствором и вымыть с мылом. Рабочее место сдать дежурному студенту.

14. Выполнение правил поведения и техники безопасности на учебных занятиях контролирует дежурный студент. После ознакомления с правилами необходимо расписаться в журнале.

Задание 2. Изучить и усвоить последовательность техники микроскопирования бактериальных препаратов:

1. Установить микроскоп в наиболее удобном положении на рабочем месте.

2. Макровинтом, подняв тубус, вывести малый объектив из отверстия предметного столика на высоту 2 см.

3. Поднять конденсор до уровня предметного столика, ирисовая диафрагма должна быть открыта полностью (при микроскопировании живых объектов конденсор опущен, диафрагма прикрыта).

4. Наладить правильное освещение: включить осветитель и установить свет средней интенсивности.

5. Поместить на предметный столик микроскопа готовый окрашенный препарат.

6. Сфокусировать объект (производить фокусирование всегда движением объектива вверх, т.е. от препарата; при перемещении предметного столика – движением столика вниз, предварительно максимально подняв препарат к поверхности фронтальной линзы); пользуясь макровинтом, установить фронтальную линзу приблизительно в 1 см от препарата. Просмотреть микробную картину (размеры и форму клеток) при малом увеличении (×120) и выбрать место для детального исследования. Изучить микробную картину.

7. Аккуратно повернуть револьверную головку и установить большее увеличение (×600). Сфокусировать объект, который располагается приблизительно в 1 мм от фронтальной линзы. Изучить, как выглядят микробные клетки при данном увеличении.

8. Немного поднять тубус микроскопа и, повернув револьвер, установить иммерсионный объектив (×1350; ×1500).

9. Нанести каплю иммерсионного (кедрового) масла на выбранный для микроскопирования участок препарата.

10. Сфокусировать изображение, погружая в иммерсионное масло фронтальную линзу, и наблюдать сбоку, чтобы не раздавить стекло и не повредить линзу. Если не установить фокус, следует перейти на малое увеличение и сфокусировать изображение, а затем снова установить иммерсионный объектив и сфокусировать с помощью макровинта, а затем – винта тонкой настройки (микровинта, который слегка поворачивается вперёд либо назад (вправо либо влево), но ни в коем случае не совершать при повороте полный оборот!). Фокусная плоскость линзы находится менее чем в 1 мм от поверхности стекла! Зарисовать микробную картину (оформить протокол исследования), отразив форму, размер клеток, характер концов палочковидных, расстояние между клетками в конгломератах, наличие спор, возможно капсулы, и, у спорообразующих, – клетки в разных стадиях спорообразования.

11. Выключить осветитель.

12. Стереть мягкой тканью масло с фронтальной линзы и корпуса иммерсионного объектива.

13. Привести микроскоп в нерабочее положение: конденсор опустить, револьверную головку повернуть и установить малый объектив, мягкой тканью стереть масло с фронтальной линзы иммерсионного объектива, а затем опустить малый объектив в отверстие предметного столика. Привести в порядок своё рабочее место.

Задание 3. Научиться оформлять протокол исследования.

Микроскопическую картину в поле зрения микроскопа при большом увеличении зарисовать цветными карандашами в соответствии с цветом красителя. Поле зрения обозначить кругом (рис. 1). Под рисунком указать: объект исследования, например: культура дрожжей на 10% растворе сахарозы или колония 1 на ПАС-1, препарат 25; увеличение, например: в 1500 раз (увеличение окуляра ×15, умноженное на увеличение объектива ×100); способ окраски, например: окраска фуксином/по Граму. Нарисовав микробов, определить форму, стадию спорообразования, капсулу, включения и т.д. и подписать.

Клеточная стенка Цитоплазматическая мембрана Ядро

Клетки в разных стадиях почкования

Рис. 1. Культура дрожжей на 10% растворе сахарозы

или колония 1 на ПАС-1, препарат 25,

×1500, фуксин

Задание 4. Пользуясь определителем и рис. 2, изучить формы бактерий. Зарисовать, подписать и выучить основные формы бактерий:

• шаровидные (кокки, диплококки, стрептококки, стафилококки, тетракокки, сарцины);

• палочковидные неспорообразующие (бактерии, диплобактерии, стрептобактерии);

• палочковидные спорообразующие (бациллы, диплобациллы, стрептобациллы; спора может располагаться центрально и терминально, т.е. на конце клетки);

• клостридии разных типов спорообразования: в месте формирования споры клетка раздувается и видоизменяется (в виде веретена – клостридиальная форма – либо в виде барабанной палочки, теннисной ракетки, сигары, груши – плектридиальная форма; спора в клетке может располагаться центрально, но если ближе к боковой стенке, то латеральная форма);

• извитые (вибрионы, спириллы, спирохеты).

Кроме основных форм, бактерии бывают: нитчатой формы; часто с неровными стенками и небольшими ответвлениями – микобактерии; с множественными выростами, похожими на мицелий плесневого гриба, – актиномицеты. Микоплазмы могут быть бесформенными, но могут иметь различную форму: сферическую, овальную, тонких нитей и звёзд. Миксобактерии в определённой стадии развития образуют плодовые тела. Среди бактерий есть клетки: треугольные, четырех-, пяти-, шестиугольные; тороиды (в виде замкнутого и разомкнутого кольца); в виде пирамиды; серповидные; с выростами – простекобактерии; стебельковые; образующие звёздчатые комплексы (скопления клеток в виде звезды); закрученные вокруг своей оси по спирали и др.

Кокки

Диплококки

Стрептококки

Стафилококки

Тетракокки

Сарцины

Бактерии

Бациллы

Диплобактерии

Стрептобактерии Диплобациллы

Стрептобациллы

Вибрионы

Спириллы

Спирохеты

Нитчатые бактерии

Микобактерии Актиномицеты

Микоплазмы

Миксобактерии

Плектридиальная форма

Грушевидная Барабанная палочка Теннисная ракетка

Сигарообразная

Клостридиальная форма Латеральная форма Простекобактерии Стебельковые бактерии

Рис. 2. Формы бактерий

При микроскопическом изучении необходимо обращать внимание на то, как клетки расположены в конгломератах (скоплениях группами): плотно прижаты друг к другу, соприкасаются, расположены на расстоянии; каков характер концов клеток палочковидных и извитых бактерий – прямоугольный, сильно закруглённый, суженный, заострённый, правильно сферический, прямоугольный с закруглёнными уголками; какова форма внутренних концов клеток в цепочках; насколько плотно у сарцин прижаты в пакетах клетки друг к другу. Всё это имеет значение при идентификации (определении) бактерий и обязательно должно быть отражено в рисунке и описано.

Задание 5. Подготовиться к лабораторной работе 2, изучив технику приготовления фиксированного окрашенного микробиологического препарата, и составить конспект, который необходимо выучить.

к

Примечание. В формировании названий форм бактерий используются:

– слова греческого происхождения:

coccos – kokkos – зерно;

diploos – двойной;

tetra – четыре;

streptos – цепочка;

staphyle – гроздь;

bakterion – палочка;

speira – изгиб, извив, виток;

chaitё – волосы;

micros – малый;

mykes – гриб;

– слова латинского происхождения:

bacillum – палочка;

vibrio – колеблюсь, извиваюсь;

Sarcina – связка, узел.

лостридиальное латеральное расположение простекобактерии стебельковые бактерии

спор

Рис. 2. Формы бактерий.