Шпаргалки для студентов

готовимся к сессии

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Шпаргалки по микробиологии. Часть 2 - Спирохеты.

Индекс материала
Шпаргалки по микробиологии. Часть 2
Мембранная структура бактериальных клеток
Взаимодействие микроорганизмов с высшими растениями.
Антибиотики. Природа действия
Типы микроскопии и использование.
Способы генетического обмена у бактерий.
Хемолитотрофы
Молочнокислое брожение
Получение накопительных культур.
Оперонный принцип организации генов у бактерий.
Органоиды движения. Типы движения.
Псевдомонады
Распространение в природе. Использование человеком.
Факторы физической природы.
Бактериофаги.
Бактериальная трансдукция.
Патогены высших животных
Анаэробное дыхание
Конкуренция микроорганизмов. Бактериоцины.
Формы и взаимодействия между микрорганизмами.
Явления рестрикции и модификации.
Фототрофные бактерии. Фотосинтетический аппарат.
Типы трансдукции
Спирохеты.
Биогеохимическая деятельность микроорганизмов.
Компетентность. Получение компетентных культур.
Рикеттсии и хламидии.
Все страницы




Спирохеты.

 

это грамотрицательные спирально завитые одноклеточные бактерии с одним или бoльшим числом полных витков спирали. Могут встречаться в цепочках, объединенных внешней оболочкой. Клеточная стенка спирохет не ригидная, а чрезвычайно гибкая. В сравнении с длиной толщина клетки мала и поэтому спирохеты проходят через мелкопористые фильтры, задерживающие большинство бактерий.

Клетки спирохет состоят из спирально извитого протоплазматического цилиндра, обвитого нитями, которые по отдельности называются аксиальными или осевыми фибриллами, а в совокупности – аксостилем. Протоплазматический цилиндр благодаря пептидогликану имеет постоянную спиралевидную форму, образуя первичные завитки. Вторичные завитки у спирохет образуются в результате изгиба всего тела. Каждая аксиальная фибрилла одним концом прикреплена к протоплазматическому цилиндру, другой ее конец свободен. Протоплазматический цилиндр и аксостиль снаружи окружены клеточной стенкой. Аксиальные фибриллы тянутся до полюса клетки,

противоположного тому, к которому они прикреплены, и перекрывают друг друга. Неприкрепленные концы аксиальных фибрилл могут выходить за пределы клетки, создавая впечатление наружных полярных жгутиков. С помощью фибрилл спирохеты передвигаются.

Размножаются спирохеты поперечным делением. Эндоспор не образуют; аэробы, факультативные анаэробы или анаэробы; хемоорганогетеротрофы.

Среди спирохет встречаются свободноживущие аэробные водные виды, анаэробные виды, представители нормальной микрофлоры животных и паразитические виды. Их обнаруживают в кишечнике млекопитающих, на поверхности жгутиковых животных, в рубце жвачных животных, в кристаллическом стебельке моллюсков, в кишечнике термитов, переваривающих древесину.

Порядок Spirochaetales включает два семейства: Spirohaetaceae и Leptospiraceae. Семейство Spirohaetaceae содержит семь родов: Spirochaeta, Сistispira, Treponema, Borrelia, Brachyspira, Leptonema, Serpulina. Для человека патогенны только боррелии и трепонемы.

Представители рода Spirochaeta – непаразитические, свободноживущие бактерии. Встречаются в иле, содержащем сероводород, в сточных и загрязненных водах. Бактерии рода Cristispira широко распространены у морских и пресноводных видов двустворчатых и других моллюсков, обычно находятся в кристаллическом стебельке или в жидкости пищеварительного тракта.

Бактерии рода Treponema встречаются в полости рта, пищеварительном тракте и половых органах человека и животных. Некоторые виды патогенны, в частности Treponema pallidum subsp. pallidum – возбудитель сифилиса, Treponema pallidum subsp. pertenue – возбудитель тропической болезни фрамбезии (тропическая гранулема, невенерический сифилис).

К роду Borrelia относятся анаэробные спирохеты, паразиты различных членистоногих, а также возбудители болезней человека и других позвоночных. Например, Borrelia recurrentis – возбудитель возвратного тифа или возвратной лихорадки у человека. Переносчиками этих бактерий являются вши и клещи.

В семейство Leptospiraceae включен один род Leptospira. К нему относятся самые мелкие аэробные спирохеты. Некоторые штаммы паразитируют у позвоночных животных и могут быть патогенными для них, другие – свободноживущие. К свободноживущим относится Leptospira biflexa – обитает в пресной воде, растет на обычных питательных средах. Из патогенных Leptospira canicola – возбудитель инфекционной желтухи. Эти бактерии попадают в организм с водой и пищей, проникают в кровь, почки и печень и нарушают функцию этих органов, что приводит к кровоизлияниям и желтухе.

  1. Хранение культур.

Проблема длительного хранения микроорганизмов сводится к созданию условий анабиоза, т. е. торможению процессов обмена веществ. Хранение микроорганизмов осуществляется в специальных

коллекциях типовых культур. В коллекциях жизнеспособность микроорганизмов поддерживается преимущественно следующими методами: 1) периодическими пересевами (субкультивирование); 2) под

минер. маслом; 3) высушиванием; 4) лиофилизацией; 5) в условиях низких и ультранизких температур.

Субкультивирование – традиционный метод хранения культур (чаще всего аспорогенных) и заключается он в пересевах культур на свежие питательные среды один-два раза в месяц. Между пересевами микроорганизмы хранят в темноте при температурах 5 – 20 °С. При использовании этого метода хранения культур должны быть соблюдены три условия: 1) подходящая поддерживающая среда; 2) идеальная температура хранения; 3) необходимая .502 0 частота пересевов. Преимуществом метода является простота и удобный визуальный контроль за чистотой культуры или ее морфологической изменчивостью,а к недостаткам следует отнести возможность заражения, краткосрочность хранения, трудоемкость работы и большой расход реактивов.

Хранение под минеральным маслом заключается в следующем: культуру микроорганизмов выращивают на благоприятной агаризованной питательной среде и заливают стерильным вазелиновым маслом. Слой масла (0,5 – 1,0 см) замедляет скорость обменных процессов микроорганизмов и предохраняет поверхность среды от высыхания. Покрытые маслом культуры хранят в холодильнике. Большинство сапрофитных бактерий сохраняют жизнеспособность в течение 8 – 14 лет, дрожжи и мицелиальные грибы пересевают через 2 – 3 года. Преимущества: относительно длительное сохранение стабильности свойств микроорганизмов, сокращение затрат на пересевы. Высушивание – простейший метод хранения микроорганизмов, в процессе которого происходит обезвоживание микробных клеток. В высушенных (до остаточной влажности 10 – 12 %) клетках биохимические реакции приостанавливаются или протекают очень медленно. Процесс высушивания лучше всего переносят спорообразующие виды. Так, споры Bacillus anthrаcis, приготовленные еще Л. Пастером, остались жизнеспособными через 68 лет хранения. Широко применяют воздушное высушивание микроорганизмов на различных адсорбентах: в стерильной почве, песке, глине, фильтровальной бумаге,

стеклянных бусах, крахмале и т. д. Адсорбенты защищают микроорганизмы от сильного высыхания, связывают свободную воду и поддерживают определенный уровень влажности. Разновидностью метода является L-высушивание, или высушивание из жидкого состояния: микроорганизмы в суспензионной среде высушивают под вакуумом в стеклянных ампулах, погруженных в водяную баню с контролируемой температурой. Высушенные культуры микроорганизмов легко хранить и транспортировать, они широко используются для хранения хлебопекарных и кормовых дрожжей, бактериальных удобрений (нитрагин, азотобактерин), энтомопатогенных препаратов.Лиофилизация заключается в удалении воды из замороженных суспензий под вакуумом, т. е. при этом вода испаряется, минуя жидкую фазу. Этот метод считается одним из самых экономичных и эффективных методов длительного хранения микроорганизмов. При его использовании многие разнородные группы бактерий и бактериофагов сохраняются в жизнеспособном состоянии 30 и более лет. Выживаемость лиофилизированных клеток зависит от специфических особенностей вида и штамма, стадии роста и концентрации клеток, состава защитных сред, режима лиофилизации, условий реактивации. При

подготовке клеток к лиофилизации их концентрированную суспензию (109 – 1010 кл/мл) переносят в среду, содержащую протекторы: сыворотку крови, желатин, молоко, полиэтиленгликоль, сахарозу, глюкозу,аспартат натрия и др. и затем по 0,2 мл помещают в специальные ампулы. Для лиофилизации используют различные аппараты, простейшим из которых является эксикатор, который охлаждают, чтобы клеточная суспензия во время подключения к вакууму оставалась замороженной. Длительность замораживания – высушивания – 5 – 6 часов. Ампулы запаивают под вакуумом и хранят при 4 °С в темноте. После лиофилизации для выведения клеток из состояния анабиоза создают условия, снижающие осмотический шок и стресс, возникающий при вскрытии ампул. Лучше всего восстановление свойств происходит на богатых натуральных средах.

Хранение микроорганизмов при низких и ультранизких температурах используется в тех случаях, когда культуры не выдерживают лиофилизации (некоторые автотрофные бактерии, спирохеты, мико-

плазмы, водные фикомицеты, различные вирусы). Микроорганизмы замораживают либо в рефрижераторах (от – 12 °С до – 80 °С) либо используют рефрижераторы с азотом: газово-фазовый ( – 150 °С) или жидко-фазовый ( – 196 °С). Считается, что грамположительные бактерии более устойчивы к замораживанию, чем грамотрицательные. При хранении бактерий в жидком азоте используют криопротекторы двух типов: глицерин и диметилсульфоксид, которые легко проходят через клеточную мембрану и обеспечивают как внутри – так и внеклеточную защиту; сахароза, глюкоза, полиэтиленгликоль обеспечивают защитное действие на наружной поверхности клеточной мембраны.

По 0,4 мл суспензии клеток (10 8 кл/мл) разливают в специальные ампулы, которые запаивают. Далее проводят двухэтапное охлаждение: с медленной (снижение температуры 1 °С / мин) и быстрой (снижение температуры 15 – 30 °С / мин) скоростью. Чтобы оживить замороженные культуры, их быстро оттаивают при 37 °С. К основным преимуществам криогенного сохранения микроорганизмов можно отнести: малую вероятность заражения культуры, сохранение в стабильном состоянии свойств микроорганизмов, небольшие временные и материальные затраты, возможность использования замороженных культур в качестве прямого инокулята.