Презентация, доклад по теме:Микробиология и вирусология

Занятие со школьниками по курсу «Путешествие в мир бактерий»
 для обучающихся 6 класса
ГБОУ СОШ № 623

Савоярди для тирамсу

ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА МИКРООРГАНИЗМЫ

Гидротермальные
источники

Staphylothermus marinus

Серный вулукан Даллол
(Эфиопия)

Treponema pallidum погибает на воздухе мгновенно, Vibrio cholerae – через 2 суток, дифтерийная палочка – через 30 дней, туберкулезна палочка – через 3 месяца, цисты азотобактера – через 10 лет.

При относительной влажности среды ниже 30% жизнедеятельность большинства бактерий прекращается.

Основной механизм адаптации к осмотическому состоянию среды - синтез микроорганизмами –
осмопротекторов (осмолитов, или совместимых растворителей) — низкомолекулярных органических веществ, концентрация которых в цитоплазме уравновешивает внешнее давление

Пигменты – защитные функции

Оптимум - 25-30 °С. Устойчивы к высушиванию и нагреванию. Строгие аэробы.

В молоке выделяют сычужный
фермент → образование сгустка и
появлению пороков молока
(преждевременное свертывание,
загустение сгущенного молока с
сахаром, горький вкус). Некоторое
микрококки разлагают жиры и
вызывают прогорклый вкус продукта

Diplococcus pneumoniae
(единственный вид рода)

Семейство Neisseriaceae

Str. faecalis
(фекальный стрептококк)

Специфический запах сыров

Str. faecium
(энтерококк фэциум)

Подрод Urosarcina:
Sporosarcina urea
(превращает мочевину в соли аммония; клетки подвижны)

S. lutea

S. aurantiaca

Открыты Л. Пастером и Огстеном (1880),
Подробно описал Розенбах (1884)

Васillus
(бацилла)

Рseudomonas
(псевдомонас)

Сlostidium
(клостридий)
(гр. kloster – веретено)

Сhromobacterium
(хромобактерия)

Короткие – 1 мкм

Yersenia pestis
(палочка чумы)

Очень короткие (< 1 мкм)

Еscherichia coli (БГКП)
(кишечная палочка)

Васillus аnthracis
(сибиреязвенная палочка)

Bifidobacterium longum
(бифидобактерия)

Под углом друг к другу

(лат. vibrare – дрожать)

(лат. spira – изгиб)

(лат. spira – изгиб,
гр. chaite – грива)

Micoplasma hominis
(микоплазма человеческая)

Micoplasma pneumoniae

17 видов, паразитирующих у человека в полости рта,
глотке, дыхательных путях, мочеполовых органах.
Мелкие размеры (между Е. соli и Т-фагами).
Отсутствует клеточная стенка, полиморфизм.
Нечувствительны к антибиотикам.
Высокая потребность в питательных веществах.
Живут в почвах, сточных водах, каменном угле и
горячих источниках, внутриклеточные паразиты
животных и человека. Могут вступать в симбиоз.

Micoplasma fermentans

Ureaplasma parvum

Облигатные внутриклеточные паразиты.
Размножаются делением внутри клеток хозяина.
Встречаются у кровососущих насекомых.
Многие непатогенны, некоторые вызывают
риккетсиозы, сыпной тиф, различные лихорадки
(марсельская, волынская – траншейная или окопная
лихорадка, болезнь «кошачьих царапин», ку-).
Антропонозы – только сыпной тиф
и волынская лихорадка.

Chlamidiya trachomatis

Хламидия может заразить
каждую ткань или орган

Облигатные внутриклеточные паразиты человека и животных, размножаются в цитоплазме клеток; «энергетические паразиты».
Вызывают трахому (воспаление конъюктивы и
роговицы – слепота) и воспаления дыхательных
путей (орнитозы). Chlamidiya trachomatis
у новорожденных - конъюнктивит, воспаления
носоглотки, среднего уха, бронхов и легких, вульвовагинит, миокардит. У женщин – цервицит, эндометрит, уретрит, оофорит, 
холецистит. У мужчин – проктит, уретрит, 
простатит.

Chlamydia psittaci

Chlamidiya pneumoniae

СТЕБЕЛЬКОВЫЕ БАКТЕРИИ

ПОЧКУЮЩИЕСЯ БАКТЕРИИ
Hyphomicrobium с двумя стебельками

По строению капсулы:
1) нормального строения;
2) содержащие поперечно-полосатые фибриллы
из целлюлозы;
3) сложные капсулы, состоящие из участков
полисахаридов и полипептидов;
4) прерывистые капсулы.

Химический состав капсул родо-, видо-
и штаммоспецифичен

Имеют тонкую структуру, иногда многослойны,
инкрустированы оксидами металлов
(железа – Leptothrix ochracea).
Они характеризуются сложным составом.

Рыжая муть на дне ручья и влажные комья ржавого цвета на берегу под хвощами — продукты жизнедеятельности железобактерий, из которых в будущем может сформироваться болотная руда.

(лат. fimbriae – нить, бахрома, волокно)

Asticcacaulis (х 20 000)

1 - Nevskia, 2 - Gallionella

1

2

3

4

5

Средняя длина жгутиков большинства бактерий 10-20 мкм.

Химический состав жгутиков довольно однообразен:
на 98 % - белок флагеллин из 16 аминокислот,
сходным с миозином мышечных клеток.

Жгутики могут составлять до 2% массы бактерий.
Жгутик вырастает за 10-15 мин.

Жгутики не являются жизненно
необходимым приспособлением

Состоит из пластичного и ригидного слоев

ФУНКЦИИ:
1) как полианионы влияют на катионный обмен клетки (связывают Мg2+),
2) определяют поверхностный заряд клетки,
3) участвуют в регуляции активности автолитических гидролаз,
4) необходимы для роста клеточной стенки, деления, споруляции,
5) входят в состав рецепторов для некоторых бактериофагов,
6) главные поверхностные антигены Г+ бактерий.

грамотрицательные
Однослойный пептидогликан
(5 - 10% массы клеточной стенки)
2. Тетрапептиды соединены напрямую


3. Нет тейхоевых кислот
4. Есть наружная мембрана

5. Есть периплазмати-
ческое пространство

ФУНКЦИИ:
1) поддержание механической стабильности мембраны,
2) придание гидрофобных свойств,
3) обеспечение высокой эластичности ЦПМ,
4) кислые фосфолипиды создают «– » заряд ЦПМ (у E. coli).

Молекула типичного "двухвостого"
мембранного липида

Функциональная роль мезосом в бактериальной
клетке окончательно не изучена

а - синезеленая водоросль Аnаbеnа; б - серная пурпурная бактерия
Chromatium mimttissimum; в - несерная пурпурная бактерия Rhodopseudomonas
viridis: 1 - клеточная стенка; 2 - плазматическая мембрана; 3 - нуклеоид;
4 - тилакоиды; 5 - хроматофоры

Полусферические или палочковидные
гранулы, располагаются правильными
рядами на внешней поверхности
фотосинтетических мембран,
содержат фикобилипротеиды.

Anabaena spiroides

Это 4- или 6-тигранные включения,
окружены однослойной белковой
мембраной, содержат фермент
фиксации СО2 в цикле Кальвина –
РДФ-карбоксилазу (РУБИСКО).

(АЭРОСОМЫ)

Газовые вакуоли почвенной бактерии
Renobacter vacuolatum (х 70 000)

У водных и почвенных бактерий.
Cостоят из параллельных рядов газовых
пузырьков (сотоподобная структура),
окружены однослойной белковой мембраной
У Сlostridium образуют колпачки на спорах.
Регуляторы плавучести бактерий.

С химической точки зрения:
- химически чистые вещества (сера),
- смеси.

1 - гранулы ПОМ; 2 - жировые капельки;
3 - включения серы; 4 - трубчатые тилакоиды;
5 - пластинчатые тилакоиды; 6 - пузырьки;
7 - хроматофоры; 8 - ядро (нуклеоид);
9 - рибосомы; 10 - цитоплазма;
11 - базальное тельце; 12 - жгутики;
13 - капсула; 14 - клеточная стенка;
15 - цитоплазматическая мембрана;
16 - мезосома; 17 - газовые вакуоли;
18 - ламеллярные структуры;
19 - гранулы полисахарида;
20 - гранулы полифосфата 

Нуклеоид довольно четко отграничен
от цитоплазмы

В клетках прокариот может быть несколько копий нуклеоида:
2-9 (Вас. subtilis), 40 молекул ДНК в одном нуклеоиде (Аzotobacter vinelandii).
Бактериальная хромосома содержит до 5∙106 пар азотистых оснований
(геном человека – 2,9∙109). В ДНК нуклеоида до 4 000 генов.
Длина ДНК в развернутом состоянии около 1 мм (E. coli), у микоплазм - 0,25 мм,
у цианобактерий – до 3 мм.

Содержание пар оснований А+Т и Г+Ц в молекуле ДНК - постоянный
для данного вида организма важный диагностический признак.

БАКТЕРИИ

АЭРОБЫ
микроорганизмы, которые развиваются и размножаются  в  среде, содержащей свободный кислород.

АНАЭРОБЫ микроорганизмы, которые развиваются и размножаются  в  среде, не содержащей свободный кислород.

ФАКУЛЬТАТИВНЫЕ И ОБЛИГАТНЫЕ АНАЭРОБЫ И АЭРОБЫ

Пути проникновения инфекционных антигенов в организм разнообразны:через поврежденную и иногда неповрежденную кожу; через слизистые оболочки носа, рта, ЖКТ, мочеполовых путей.
Пути распространения антигенов - кровь, лимфа, а также по поверхности слизистых оболочек.
В структуре бактериальной клетки различают жгутиковые (Н-), соматические (О-), капсульные (К-) и другие антигены.

Антигены сальмонеллы

Среди бактерий по способности вызывать заболевание выделяют:
1) патогенные;
2) условно-патогенные;
3) сапрофитные.


Важнейшая особенность патогенных микробов состоит в их способности вырабатывать в пораженном организме ядовитые вещества, называемые токсинами.


Токсины:
Экзотоксины выделяются микробной клеткой в окружающую среду. Они представляют собой белковые вещества и разру­шаются при нагревании свыше 70°С. Экзотоксины — высокоядовитые белки.
Эндотоксины микроорганизмами наружу не выделяются. При жизни микробной клетки они остаются внутри клетки и освобождаются только после ее гибели и разрушения клеточной оболочки.

воздушно-капельный путь;
фекально-оральный
контактный
трансмиссивный;
половой.

от матери к плоду (трансплацентарный);
от матери к новорожденному в родовом акте.

Артифициальные
(искусственные)

при инъекциях,
обследованиях,
операциях и т.д.

ГЕНЕРАЛИЗОВАННУЮ ИНФЕКЦИЮ

экзогенные инфекции
возникают в результате заражения человека патогенными микроорганизмами, поступающими из окружающей среды с пищей, водой, воздухом, почвой, выделениями больного человека

При которой возбудитель распространяется по организму лимфогенным и гематогенным путем. При этом развивается бактериемия или вирусемия. Наиболее тяжелая форма — сепсис.

эндогенные инфекции вызываются представителями нормальной микрофлоры — условно-патогенными микроорганизмами

ОЧАГОВУЮ ИНФЕКЦИЮ

2.Продромальный: характеризуется появлением первых неясных общих симптомов. Возбудитель интенсивно размножается, колонизирует ткань, начинает продуцировать ферменты и токсины. Продолжительность — от нескольких часов до нескольких дней.

3.Разгар болезни: характеризуется появлением специфических симптомов. Возбудитель продолжает интенсивно размножаться, накапливаться, выделяет в кровь токсины и ферменты. Происходит выделение возбудителя из организма, поэтому больной представляет опасность для окружающих. В начале данного периода в крови обнаруживаются специфические антитела.

4.Исход

Летальный исход

Выздоровление (клиническое и микробиологическое)

Хроническое носительство

К факторам вирулентности относят:
1) адгезию — способность бактерий прикрепляться к эпителиальным клеткам;
2) колонизацию — способность размножаться на поверхности клеток, что ведет к накоплению бактерий;
3) пенетрацию — способность проникать в клетки;
4) инвазию — способность проникать в подлежащие ткани.
5) агрессию — способность противостоять факторам неспецифической и иммунной защиты организма.

Вред кишечной палочки
Большинство штаммов E. coli  являются безвредными, однако серотип О157:Н7 может вызывать тяжёлые пищевые отравления у людей.

Некоторые штаммы кишечной палочки вызывают не только заболевания желудочно-кишечного тракта, но поражают также мочеполовую систему, провоцируют кольпит, цистит, простатит, менингит у младенцев, иногда становятся причиной развития гемолитически-уремического синдрома, перитонита, мастита, пневмонии и сепсиса.
Нарушения пищеварения, размножение патогенного серотипа кишечной палочки и дисбактериоз могут возникать из-за многих заболеваний пищеварительной системы, в особенности поджелудочной железы (панкреатиты) и кишечника (колиты, энтероколиты).

Escherichia сoli

Колонии кишечной палочки на среде Эндо. Колонии имеют темно-красный с металлическим оттенком цвет вследствие расщепления лактозы (черные стрелки);

Культуральные свойства E. сoli :

Стафилококк на слизистой носа

Гемолиз на кровяном агаре

Ферментация глюкозы, рамнозы