Общая микробиология

Содержание

 

 

 

 

Контрольная работа № 1

Вопрос 1

 

Строение и химический  состав клеточной стенки грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов. Токсическое действие компонентов клеточной оболочки на организм человека.

 

Клеточная стенка – структурный компонент, присущий только бактериям:

• сохраняет постоянную форму клетки;

• защищает внутреннюю часть клетки от действия механических и осмотических сил внешней среды; участвует в регуляции роста и деления клеток;

• обеспечивает коммуникацию с внешней средой через каналы и поры;

• несёт на себе специфические рецепторы для бактериофагов;

• определяет антигенную характеристику бактерий;

• содержащийся в её составе пептидогликан наделяет клетку важными иммунобиологическими свойствами.

По окраске мазков по методу Грамма все бактерии дифференцируют на грамположительные и грамотрицательные, которые характеризуются отличительными особенностями.  В клеточной стенке грамположительных бактерий содержится небольшое количество полисахаридов, липидов, белков. Основным компонентом толстой клеточной стенки этих бактерий является многослойный пептидогликан (муреин, мукопептид), составляющий 40-90 % массы клеточной стенки [3, с. 56].

В состав клеточной стенки грамотрицательных бактерий входит наружная мембрана, связанная посредством липопротеина с подлежащим слоем пептидогликана. Основным компонентом этих мембран является бимолекулярный (двойной) слой липидов. Внутренний слой наружной мембраны представлен фосфолипидами, а в наружном слое расположен липополисахарид.

Липид А - дисахарид с несколькими соединёнными цепями необычной гидроксимиристиновой жирной кислоты, который «заякоривает» молекулу ЛПС в бактериальной мембране. После разрушения бактериальной клетки липид А высвобождается в кровь и может вызывать тяжёлые токсические последствия вплоть до септического шока.

Центральный олигосахарид состоит из необычных сахаров: кетодезоксиоктулозоната и гептозы. Он служит молекулярным мостиком и соединяет липид А с О-антигеном. Является эндотоксином и при высвобождении в кровь, также, как и липид А, может вызывать явления отравления вплоть до септического шока, хотя и в меньшей степени, чем липид А.

1а). Фиксация мазка  применяется  для:

+А) обезвреживание бактерий;

+Б) прикрепления бактерий  к стеклу;

+В) увеличения восприимчивости  бактерий к красителям;

Г) набухание бактериальной клетки.

1 б) Рибосомы бактерий:

А) являются мишенью для некоторых антибиотиков;

+Б) имеют константу  седиментации 70S;

+В) состоят из двух  субъединиц: 30S и 50S;

+Г) объединены мембраной.

 

Вопрос 2

 

Прототрофные и ауксотрофные микроорганизмы: характеристика. Определение понятий «сапрофиты», «паразиты». Источники углерода и азота для микроорганизмов. Механизмы поступления   питательных веществ  в бактериальную клетку.

 

Прототрофы  - прототрофные микроорганизмы, не требующие для своего развития готовых витаминов, аминокислот или др. факторов роста, а синтезирующие их из минеральных или органических соединений. Один и тот же микроорганизм может быть прототрофным по одному фактору роста, но ауксотрофным по другому [2, с. 21].

Ауксотрофные микроорганизмы, неспособные синтезировать какие-либо соединения из глюкозы и солей аммония, как единственных источников углерода и азота. К ним относятся многие бактерии, в т. ч. входящие в состав нормальной микрофлоры организма человека и животных.

Микроорганизмы по их взаимоотношениям с окружающей средой принято делить на две большие группы - сапрофиты и паразиты.

Сапрофиты обычно размножаются на мертвых субстратах и не способны вызывать заразные болезни. Их много в почве, воде, воздухе, а также в организме человека и животных. Находясь в живых организмах, микробы вступают с ними в сожительство.

Некоторые микробы, находясь в организме, питаются его отбросами и тем самым приносят ему пользу. Молочнокислые бактерии, например, задерживают в кишечнике развитие гнилостных бактерий, целлюлозоразлагающие микробы своими ферментами разлагают клетчатку и делают ее усвояемой для организма.

Ферментативная деятельность паразитов приспособлена к паразитическим условиям существования. Попадая в организм, используют для своего питания его ткани и соки. К паразитам  относят патогенные (болезнетворные) микробы. Они не только питаются за счет своего хозяина (растения, человека, животного), но и выделяют вредные для него продукты, вызывая тем самым инфекционные заболевания.

  Организмы, получающие  энергию с помощью фотосинтеза  или путем окисления неорганических  соединений, способны в большинстве  своем использовать СО2 в качестве  главного источника углерода. Эти  С-автотрофные организмы восстанавливают СО2. Все остальные организмы получают клеточный углерод главным образом из органических веществ.

Наиболее обычный источник азота для микроорганизмов - соли аммония. Некоторые прокариоты способны восстанавливать молекулярный азот (N2); другие в качестве источника азота нуждаются в аминокислотах, в которых азот содержится уже в связанном виде. 

2 а) Характеристика колонии  микроорганизмов включает изучение:

+А) размеров и формы  колоний;

+Б) цвета;

+В) окраски по Грамму;

+Г) консистенции;

Д) окраски по Бурри.

2 б) Размножение бактерий  происходит:

+А) продольным делением;

Б) спорами;

+В) поперечным делением;

+Г) почкованием;

+Д) бинарным делением.

 

Вопрос 3

 

 Специфическая и неспецифическая  адсорбция фагов на поверхности  бактериальной клетки:  характеристика, механизмы, последствия для бактериальной  клетки.

 

Адсорбция фага на клетке - реакция весьма специфичная. В клеточной стенке бактерий имеются особые структуры (рецепторы), к которым могут прикрепиться фаги. Адсорбируются на рецепторах только те фаги, к которым чувствительна клетка.

Фаги, имеющие отростки, прикрепляются к микробной стенке свободным концом отростка.  После адсорбции фага под влиянием этого фермента происходит растворение стенки микробной клетки и содержимое головки фага - нуклеиновая кислота - перекачивается в микробную клетку. Этим завершается второй этап процесса размножения фага [6, с. 81].

У нитевидных фагов, в отличие от других видов фагов, внутрь клетки проникает весь белок или его часть. После проникновения нуклеиновой кислоты фага в клетку начинается сложный процесс внутриклеточного размножения фага. Под влиянием нуклеиновой кислоты фага резко изменяется весь обмен микробной клетки. Основные процессы, протекающие в инфицированной клетке, направлены на образование новых фаговых частиц. Клетка распадается, и новые зрелые частицы фага выходят наружу.

Если произвести рассев по поверхности агаризованной питательной среды в чашках Петри смеси фага и чувствительных к нему микробов и чашки выдержать в термостате, то происходит лизис клеток в результате размножения фага. Если взять большое количество частиц фага, то лизируется большая часть или весь выросший газон культуры. Если количество фаговых частиц таково, что они распределяются только на отдельных участках газона, лизируя в этих местах культуру, то возникает колония фага.

3 а. Бактериофаги титруют:

+А) по Аппельману;

+Б) методом стекающей  капли;

+В) по Грациа;

Г) по спонтанному лизису бактерий.

3 б. Функции базальной  пластинки и нитей бактериофага;

А) осуществление подвижности;

+Б) адгезия на поверхности  бактериальной клетки;

+В) проникновение фага в клетку;

+Г) выход фаговых частиц из бактериальной клетки.

Вопрос 4

 

 Внехромосомные факторы  наследственности у бактерий - плазмиды: характеристика, виды, роль в жизнедеятельности  микроорганизмов.

 

Плазмиды – внехромосомные генетические структуры бактерий. Представляют собой замкнутую молекулу ДНК. Плазмиды представляют собой молекулу двухнитчатой ДНК, связанную с белком, с молекулярной массой от 1×106 до 200×106. Несут от 40 до 50 генов.

Локализуются в цитоплазме клетки или в состоянии интеграции с хромосомой. Приобретение или утрата плазмид приводит к приобретению или утрате одного или нескольких признаков, хотя существуют «немые» плазмиды.

В соответствии с определёнными признаками, кодируемыми плазмидными генами, выделяют следующие группы плазмид: F-плазмиды. F-плазмиды контролируют синтез F-пилей, способствующих спариванию бактерий-доноров (F+) с бактериями-реципиентами (F). F-плазмиды могут быть автономными и интегрированными. Встроенная в хромосому F-плазмида обеспечивает высокую частоту рекомбинации бактерий данного типа, поэтому их также обозначают как Hfr-плазмиды. R-плазмиды кодируют устойчивость к лекарственным препаратам. R-плазмиды включают все гены, ответственные за перенос факторов устойчивости из клетки в клетку. Неконъюгативные плазмиды обычно характерны для грамположительных кокков, но встречаются также у некоторых грамотрицательных микроорганизмов (например, у Haemophilus influenzae, Neisseria gonorrhoeae). Они обычно имеют небольшие размеры [1, с. 90].

4а. Типы изменчивости  у бактерий:

+а) модификации;

+б) генетические рекомбинации;

+в) мутации;

  г) диссоциации.

46. Плазмиды резистентности - это:

+а) конъюгативные плазмиды;

+б) плазмиды, отвечающие за синтез бактериоцинов;

+в) плазмиды, отвечающие за синтез токсинов;

г) Hfr-фактор.

Вопрос 5

 

Определение понятия «химиотерапевтический препарат». Отличие от антибиотиков по механизму действия. Основные группы химиотерапевтических препаратов.

 

Изучение химиотерапевтических препаратов способствовало тому, что за короткий срок в практику были внедрены новые химиопрепараты биологического происхождения - антибиотики.  По механизмам действия выделяют несколько групп препаратов. Их классификация не имеет жесткой структуры и связана с особенностями воздействия препарата на клетку.

Антибиотики. Часть антибиотиков обладает противоопухолевой активностью, воздействуя на разные фазы клеточного цикла, а потому все они имеют разные механизмы воздействия на работу клетки. К антибиотикам противоопухолевого действия относятся доксорубицин и митомицин. эпирубицин относится к антибиотикам антрациклинового ряда [3, с.82].

  Классификация химиотерапевтических  препаратов по групповой принадлежности:

I. Антибактериальные средства:

1. Антибиотики.

2. Сульфаниламиды:

3. Хинолоны: оксолиниевая  кислота, налидиксовая кислота, пипемидиновая  кислота.

4. Фторхинолоны: ломефлоксацин, норфлоксацин, ципрофлоксацин, офлоксацин, эноксацин, пефлоксацин.

5. Нитрофураны: нитрофурантоин, фуразолидон, фуразидин.

6. 8-Оксихинолины: нитроксолин, энтероседив.

7. Нитроимидазолы: метронидазол, орнидазол, тинидазол.

II. Противовирусные средства: амантадин, ремантадин, ацикловир, ганцикловир, зидовудин.

III. Противогрибковые средства

5а. К бета-лактамным антибиотикам  относятся:

а) аминогликозиды;

+б)     пенициллины;

в) линкомицин;

+г) цефалоспорины.

56. К антибиотикам, продуцируемым  грибами, относятся:

+а) аминогликозиды;

+б) цефалоспорины;

+в) пенициллины;

г) рифамицины.

5в. Механизм действия  тетрациклинов:

+а) ингибирования синтеза белка на рибосомах;

б) нарушение синтеза клеточной стенки;

в) нарушение функции ЦПМ;

+г) ингибирование ДНК-зависимой РНК-полимеразы.

 

Вопрос 6

 

Факторы, определяющие течение инфекционного процесса: свойства возбудителя, резистентность микроорганизма, внешняя среда; их характеристика и взаимосвязь.

 

Инфекционный процесс – это ограниченное во времени сложное взаимодействие биологических систем микро- (возбудитель) и макроорганизма, протекающее в определенных условиях внешней среды, проявляющееся на субмолекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях и закономерно заканчивающееся либо гибелью макроорганизма, либо его полным освобождением от возбудителя [1, с. 29].

Возбудитель определяет не только возникновение инфекционного процесса, но и его специфичность. Так, возбудитель чумы вызывает чуму, холеры – холеру и т. д. Факторы и способы «агрессии» возбудителей инфекции весьма разнообразны. Среди них – индукция стресса, геморрагических реакций (повреждение сосудов), аллергических и иммунопатологических реакций, аутоиммунитета (вплоть до системных тяжелых поражений), прямой токсический эффект на клетки и ткани, иммунодепрессия, развитие опухолей и др. Нередко вторичные изменения превышают повреждения, вызываемые непосредственно возбудителями. Это связано преимущественно с патологическим действием экзо- и эндотоксинов, продуцируемых возбудителем и антигенемией. В то же время возбудители болезней обладают свойствами, препятствующими воздействию на них защитных факторов макроорганизма (наличие капсулы, продуцирование факторов угнетения фагоцитоза, антигенная мимикрия, внутриклеточное расположение, антигенные вариации и др.).

Защитные факторы организма (резистентность) подразделяются на специфические (иммунные) и неспецифические, составляя в целом комплекс полученных наследственно и индивидуально приобретенных механизмов.