Предмет и задачи микробиологии в их историческом аспекте. Морфология и структура микроорганизмов

1. Предмет и задачи микробиологии в их историческом аспекте. Морфология и структура микроорганизмов

2.

3. Микробиология (греч. mikros - малый, лат. bios – жизнь)

– наука, предметом изучения которой
являются микроскопические существа –
микроорганизмы, их биологические
признаки, систематика, экология,
взаимоотношения с другими организмами,
населяющими нашу планету, - растениями,
животными и человеком

4. Разделы микробиологии

Общая
Техническая (промышленная)
Сельскохозяйственная
Ветеринарная
Санитарная
Медицинская
Иммунология
Вирусология

5. Основные этапы развития микробиологии

1 этап –
Эвристический –
Гиппократ (III-IV
вв. до н.э.)
высказал догадку о
том, что болезни,
передающиеся от
человека к
человеку,
вызываются
невидимыми
веществами –
«миазмами»

6.

Только в XV-XVI вв.
итальянский врач
и поэт
Фракасторо
обосновал мнение
о том, что
вызывают
болезни «живые
контагии» невидимые
существа,
живущие в
окружающей
среде

7. 2 этап - Морфологический

• с конца ХVII в. до
середины XIX в.
Голландский
естествоиспытатель
Антоний ван
Левенгук открыл
бактерии, создав
микроскоп, который
увеличивал в 300
раз

8. 3 этап – Физиологический (Пастеровский)

• Вторая половина ХIХ
в.
Французский химик
Луи Пастер явился
основоположником
микробиологии как
фундаментальной
науки

9. Вклад Пастера в развитие микробиологии

• Разработал метод термической
обработки (пастеризация)
• В 1886 г изготовил вакцину против
бешенства
• Ввёл в науку термин вакцинация
в честь Э. Дженнера, который в
1797 г использовал прививки
материала, взятого от больных
оспой коров для предупреждения
заболеваний натуральной оспой
среди людей (от лат. vaccinum –
коровий)

10.

• В этот период
сформировалась
немецкая школа
микробиологов во
главе с Робертом
Кохом
В 1905 г Коху была
присуждена
Нобелевская премия

11. 4 этап - Иммунологический

• Конец XIX – первая
половина XX в.
Российский биолог
И.И. Мечников
создал
фагоцитарную
теорию, которая
явилась основой
клеточной
иммунологии

12.

• Немецкий химик
Пауль Эрлих
высказал гипотезу
об антителах и
развил гуморальную
теорию
иммунологии.
В 1908 г Мечникову
и Эрлиху совместно
была присуждена
Нобелевская
премия

13.

Александр
Флеминг –
британский
бактериолог,
выделил
лизоцим,
впервые открыл
пенициллин из
плесневых
грибов рода
Penicillium –
первый
антибиотик

14.

Зинаида Ермольева – советский
микробиолог. В 1942 году впервые в
СССР получила пенициллин (крустозин)

15. 5 этап – Молекулярно-генетический

5 этап – Молекулярногенетический
• С середины XX в. до
наших дней.
В 1953 г Крик и Уотсон
раскрыли структуру
ДНК.
Расшифрована
молекулярная структура
многих бактерий и
вирусов, строение их
генома, структура Аг и
Ат, факторов иммунной
защиты. Создано
большое количество
противовирусных и
антибактериальных
препаратов

16. Развитие микробиологии в России

• Гамалея Н.Ф. всю
жизнь посвятил
изучению
инфекционных
болезней и
разработке мер
борьбы с их
возбудителями. Он
разработал вакцину
против холеры
человека и
оригинальный
метод получения
оспенной вакцины

17.

• Он организовал первую в России
станцию по прививкам против
бешенства, принимал участие в
ликвидации оспы. Гамалея Н.Ф.
является не только одним из
основоположников медицинской
микробиологии, но и иммунологии и
вирусологии

18.

• Ценковский Л.С. –предложил вакцину
против сибирской язвы
• Ивановский Д.И. – основоположник
вирусологии, в 1892 г открыл вирусы
• Жданов В.М. – один из организаторов
глобальной ликвидации натуральной оспы
на планете
• Ермольева З.В. – занималась изучением
холеры, получила первый в СССР
антибиотик

19. Систематика и номенклатура микроорганизмов

• Таксономические категории микробов:
Вид → род → семейство → порядок → класс →
отдел → подцарство → царство
• Вид – это эволюционно сложившаяся
совокупность особей, имеющая единый генотип,
который в стандартных условиях проявляется
сходными морфологическими,
физиологическими, биохимическими и другими
признаками

20. В микробиологии применяются специальные понятия и термины

• Штамм – культура микробов,
выделенных из определённого
источника
• Клон – культура микроорганизмов,
полученных их одной особи
• Чистая культура – микробы одного
и того же вида, выращенные на
питательной среде

21.

• Для названия микроорганизмов
используется бинарная номенклатура
К. Линнея
(род – вид)
Название рода основано на
морфологическом признаке, например:
Vibrio - изогнутый
Staphylococcus – виноградная гроздь,
зерно
Streptococcus – цепочка, зерно
Bacillus – большая палочка

22. Вибрионы

Грамотрицательные
бактерии,
например возбудитель
холеры

23. Стафилококки

Грамположительные
бактерии, которые
вызывают болезни
кожи, подкожной
клетчатки, органов
дыхания, нервной
системы, органов
пищеварения,
системы
кровообращения и
др.

24. Стрептококки

• Грамположитель
ные бактерии,
которые
вызывают
ангину,
скарлатину,
пневмонию,
кариес и др.

25. Бациллы

26.

• Название рода может быть производным
от фамилии автора, который открыл или
изучил данный микроорганизм,
например:
Shigella - Шига
Escherichia - Эшерих
Francisella - Френсис
• Видовое название часто связано с
наименованием заболевания, например:
C. diphtheriae - дифтерия
S. dysenteriae – дизентерия
или с источником происхождения,
например: E. coli – кишечная палочка
kolike (греч.) – кишечная болезнь

27. Морфология бактерий

• Шаровидные (кокки) – от греч. «coccus»
- зерно, различают: микрококки,
диплококки, стрептококки,
стафилококки и сарцины
• Палочковидные правильной и
неправильной формы, диплобактерии и
стрептобактерии
• Извитые – изогнутые палочки
(вибрионы) и спиралевидные
(спирохеты)
Размеры от 0,1 до 15 мкм

28. Структура бактериальной клетки

29. Клеточная стенка

• У ГР+ имеет толщину до 60 нм,
содержит пептидогликан до 90% сухой
массы, тейхоевые кислоты до 50%
сухой массы и белки, определяющие Аг
специфичность
• У ГР– имеет толщину до 18 нм,
содержит пептидогликан до 10% сухой
массы, тейхоевые кислоты отсутствуют,
содержит белки-порины

30. Функции клеточной стенки

• Определяет постоянную форму
бактерий
• Защищает внутреннюю часть клетки
от действия внешних факторов
• Участвует в регуляции роста и
деления клеток
• Обеспечивает коммуникацию с
внешней средой через каналы и поры
• Несёт рецепторы для бактериофагов
• Определяет Аг специфичность

31. Цитоплазматическая мембрана

• Располагается под клеточной
стенкой
• Состоит из 15-30% липидов, 5070% протеинов, 2-5% углеводов и
незначительного количества РНК
• ЦПМ представляет собой
трёхслойную мембрану: двойной
фосфолипидный слой пронизанный
белковыми глобулинами

32. Функции ЦПМ

• Является осмотическим барьером
• Участвует в регуляции роста и деления
клеток
• Участвует в метаболизме
• Участвует в синтезе компонентов КС и
образовании мезосом
• Участвует в репликации ДНК
• Участвует в спорообразовании
• С ЦПМ связаны жгутики

33. Внутриклеточные структуры бактерии

• Цитоплазма – коллоидная система;
состоит из Н2О (75%), минеральных
соединений, белков, РНК и ДНК,
которые входят в состав органелл
• Цитоплазма бактерий неподвижна
• В ней содержатся нуклеоид, плазмиды,
рибосомы, мезосомы, различные
включения

34.

• Нуклеоид – эквивалент ядра,
двунитевая ДНК замкнутая в
кольцо, не имеет ядерной
оболочки, обычно в бактериальной
клетке одна хромосома
• Плазмиды – внехромосомные
факторы наследственности в виде
замкнутых колец ДНК
• Мезосомы – инвагинации ЦПМ, на
которых локализованы ферменты
дыхания; функции: генерируют
энергию, участвуют в делении
клетки и спорообразовании

35.

• Рибосомы – мелкие гранулы не
объединённые в ЭПС, синтезируют
белки, могут стать «мишенью» для
действия многих антибиотиков
• Включения – продукты
метаболизма про- и
эукариотических микроорганизмов,
располагаются в цитоплазме,
используются в качестве запасных
питательных веществ. Например,
волютин, гликоген, крахмал, жиры,
сера, железо и др.