Utambulisho wa bakteria kwa muundo wa antijeni. Athari za kiserolojia. Je, bakteria wanaonekanaje?

Antijeni za bakteria:

kikundi maalum (kinachopatikana ndani aina tofauti jenasi moja au familia)

aina-maalum (katika wawakilishi tofauti wa aina moja);

aina-maalum (amua lahaja za serological - serovars, antigenovars ndani ya spishi moja).

Kulingana na eneo katika seli ya bakteria, K-, H-, na O-antijeni zinajulikana (zinazoonyeshwa na herufi za alfabeti ya Kilatini).

O-AG ni lipopolysaccharide ya ukuta wa seli ya bakteria ya gramu-hasi. Inajumuisha mnyororo wa polysaccharide (O-Ag yenyewe) na lipid A.

Polysaccharide ni thermostable (inakabiliwa na kuchemsha kwa saa 1-2), imara kemikali (inakabiliwa na matibabu na formaldehyde na ethanol). O-AG safi haina kinga dhaifu. Inaonyesha kutofautiana kwa muundo na hutumiwa kutofautisha serovars nyingi za bakteria za aina moja. Kwa mfano, kila kikundi cha salmonella kina sifa ya uwepo wa O-AG fulani (polysaccharide) - kikundi A.

Hii ni kipengele cha 2, kikundi B kina kipengele cha 4, nk. Katika bakteria ya umbo la R, O-AG hupoteza minyororo yake ya upande

polysaccharide na aina maalum.

Lipid A - ina glucosamine na asidi ya mafuta. Ina adjuvant nguvu, nonspecific immunostimulatory shughuli na sumu. Kwa ujumla, LPS ni endotoxin. Hata katika dozi ndogo husababisha homa kutokana na uanzishaji wa macrophages na kutolewa kwao kwa IL1, TNF na cytokines nyingine, kupungua kwa granulocyte, na mkusanyiko wa platelet. Inaweza kushikamana na seli yoyote katika mwili, lakini hasa kwa macrophages. Katika dozi kubwa, huzuia phagocytosis, husababisha toxicosis, dysfunction ya mfumo wa moyo na mishipa, thrombosis, na mshtuko wa endotoxic. LPS ya baadhi ya bakteria ni sehemu ya immunostimulants (prodigiosan,

pyrogenal). Peptidoglycans ya ukuta wa seli ya bakteria ina athari kubwa ya adjuvant kwenye seli za SI.

N-AG ni sehemu ya flagella ya bakteria, msingi wake ni flagellini ya protini. Joto labile.

K-AG ni kundi tofauti la bakteria wa juu juu, wa kapsuli Ag.

Wao ni katika capsule. Zina vyenye hasa polysaccharides tindikali, ambayo ni pamoja na galacturonic, glucuronic na asidi iduronic. Kuna tofauti katika muundo wa antigens hizi, kwa misingi ambayo, kwa mfano, aina 75 (serotypes) za pneumococci, aina 80 za Klebsiella, nk zinajulikana. Antijeni za kibonge hutumiwa kutayarisha chanjo ya meningococci, pneumococci, na Klebsiella. Walakini, matumizi ya kipimo cha juu cha antijeni za polysaccharide inaweza kusababisha uvumilivu.

Antijeni za bakteria pia ni sumu zao, ribosomes na enzymes.

Baadhi ya vijidudu vina viambishi vya antijeni vinavyoathiri mtambuka vinavyopatikana katika viumbe vidogo na binadamu/wanyama.

Viumbe vidogo vya aina mbalimbali na wanadamu wana AG za kawaida ambazo zinafanana katika muundo. Matukio haya huitwa mimicry ya antijeni. Mara nyingi antijeni zenye mtambuka huakisi jumuiya ya filojenetiki ya wawakilishi hawa; wakati mwingine ni matokeo ya ufanano nasibu katika upatanisho na chaji za molekuli za antijeni.

Kwa mfano, Forsman's AG hupatikana katika erythrocytes ya kondoo, salmonella na nguruwe za Guinea.

Streptococci ya hemolytic ya Kundi A ina antijeni zinazoingiliana (haswa, protini ya M) ambazo ni za kawaida kwa antijeni za endocardium ya binadamu na glomeruli. Antijeni kama hizo za bakteria husababisha malezi ya antibodies ambayo huguswa na seli za binadamu, ambayo husababisha maendeleo ya rheumatism na glomerulonephritis ya baada ya streptococcal.

Wakala wa causative wa kaswende ina phospholipids sawa katika muundo na wale wanaopatikana katika moyo wa wanyama na wanadamu. Ndiyo maana antijeni ya cardiolipin mioyo ya wanyama hutumiwa kuchunguza antibodies kwa spirochete kwa watu wagonjwa (majibu ya Wassermann).

Antijeni ni misombo ya juu ya uzito wa Masi. Wanapoingia ndani ya mwili, husababisha mmenyuko wa kinga na kuingiliana na bidhaa za mmenyuko huu: antibodies na lymphocytes iliyoamilishwa.

Uainishaji wa antijeni.

1. Kwa asili:

1) asili (protini, wanga, asidi ya nucleic, exo- na endotoxins ya bakteria, antigens ya tishu na seli za damu);

2) bandia (dinitrophenylated protini na wanga);

3) synthetic (synthesized polyamino asidi, polypeptides).

2. Kwa asili ya kemikali:

1) protini (homoni, enzymes, nk);

2) wanga (dextran);

3) asidi nucleic (DNA, RNA);

4) antigens conjugated (dinitrophenylated protini);

5) polypeptides (polima za amino asidi, copolymers ya glutamine na alanine);

6) lipids (cholesterol, lecithin, ambayo inaweza kufanya kama hapten, lakini inapojumuishwa na protini za seramu ya damu, hupata mali ya antijeni).

3. Kwa uhusiano wa kijeni:

1) autoantigens (kutoka kwa tishu za mwili wa mtu mwenyewe);

2) isoantijeni (kutoka kwa wafadhili wanaofanana na maumbile);

3) alloantigens (inayotokana na wafadhili asiyehusiana wa aina moja);

4) xenoantigens (inayotokana na wafadhili wa aina tofauti).

4. Kwa asili ya majibu ya kinga:

1) antijeni zinazotegemea thymus (mwitikio wa kinga hutegemea ushiriki wa T-lymphocytes);

2) antijeni zisizo na thymus (huchochea majibu ya kinga na awali ya antibodies na seli B bila lymphocytes T).

Imetofautishwa pia:

1) antijeni za nje; kuingia ndani ya mwili kutoka nje. Hizi ni microorganisms, seli zilizopandikizwa na chembe za kigeni ambazo zinaweza kuingia mwili kwa njia ya lishe, kuvuta pumzi au njia za uzazi;

2) antijeni za ndani; kutokea kwa molekuli zilizoharibiwa za mwili ambazo zinatambuliwa kama kigeni;

3) antijeni zilizofichwa - antijeni fulani (kwa mfano, tishu za neva, protini za lens na manii); kutengwa kwa anatomiki kutoka kwa mfumo wa kinga na vizuizi vya histohematic wakati wa embryogenesis; uvumilivu kwa molekuli hizi haufanyiki; kuingia kwao ndani ya damu kunaweza kusababisha majibu ya kinga.

Reactivity ya kinga dhidi ya antijeni zilizobadilishwa au fiche hutokea katika baadhi ya magonjwa ya kingamwili.

Tabia za antijeni:

1) antigenicity - uwezo wa kusababisha malezi ya antibodies;

2) immunogenicity - uwezo wa kuunda kinga;

3) maalum - vipengele vya antijeni, kutokana na uwepo wa ambayo antijeni hutofautiana kutoka kwa kila mmoja.

Haptens ni vitu vyenye uzito wa chini wa Masi ambayo chini ya hali ya kawaida haisababishi mmenyuko wa kinga, lakini inapofungwa kwa molekuli za uzito wa Masi huwa immunogenic. Haptens ni pamoja na dawa na kemikali nyingi. Wana uwezo wa kusababisha mwitikio wa kinga baada ya kumfunga kwa protini katika mwili.

Antijeni au haptens kwamba, wakati wa kurejeshwa ndani ya mwili, husababisha mmenyuko wa mzio huitwa allergens.

2. Antigens ya microorganisms

Antijeni zinazoambukiza ni antijeni za bakteria, virusi, kuvu na protozoa.

Kuna aina zifuatazo za antijeni za bakteria:

1) kikundi maalum (kinachopatikana katika aina tofauti za jenasi moja au familia);

2) aina-maalum (iliyopatikana katika wawakilishi tofauti wa aina moja);

3) aina-maalum (kuamua tofauti za serological - serovars, antigenovars - ndani ya aina moja).

Kulingana na eneo la seli ya bakteria, kuna:

1) O - AG - polysaccharide; ni sehemu ya ukuta wa seli ya bakteria. Huamua maalum ya antijeni ya lipopolysaccharide ya ukuta wa seli; inatofautisha serovars ya bakteria ya aina moja. O - AG ana kinga dhaifu. Ni imara kwa joto (inakabiliwa na kuchemsha kwa saa 1-2), imara kemikali (inakabiliwa na matibabu na formaldehyde na ethanol);

2) lipid A - heterodimer; ina glucosamine na asidi ya mafuta. Ina adjuvant nguvu, nonspecific immunostimulatory shughuli na sumu;

3) N - AG; ni sehemu ya flagella ya bakteria, msingi wake ni flagellini ya protini. Labile ya joto;

4) K - AG - kikundi tofauti cha uso, antijeni za capsular za bakteria. Ziko kwenye capsule na zinahusishwa na safu ya uso ya lipopolysaccharide ya ukuta wa seli;

5) sumu, nucleoproteins, ribosomes na enzymes ya bakteria.

Antijeni za virusi:

1) antijeni za supercapsid - shell ya uso;

2) protini na glycoprotein antigens;

3) capsid - shell;

4) antijeni za nucleoprotein (msingi).

Antijeni zote za virusi hutegemea T.

Antijeni za kinga ni seti ya viashiria vya antijeni (epitopes) vinavyosababisha majibu ya kinga ya nguvu, ambayo hulinda mwili kutokana na kuambukizwa tena na pathojeni fulani.

Njia za kupenya kwa antijeni za kuambukiza ndani ya mwili:

1) kupitia ngozi iliyoharibiwa na wakati mwingine intact;

2) kupitia utando wa mucous wa pua, mdomo, njia ya utumbo na njia ya genitourinary.

Heteroantijeni ni changamano za antijeni zinazojulikana kwa wawakilishi wa spishi tofauti au viambishi vya kawaida vya antijeni kwenye changamano ambazo hutofautiana katika sifa nyingine. Athari za msalaba-immunological zinaweza kutokea kutokana na heteroantigens.

Vijidudu vya spishi anuwai na wanadamu wana antijeni za kawaida ambazo zinafanana katika muundo. Matukio haya huitwa mimicry ya antijeni.

Superantijeni ni kundi maalum la antijeni ambazo, kwa dozi ndogo sana, husababisha uanzishaji wa polyclonal na kuenea. idadi kubwa T-lymphocytes. Superantigens ni enterotoxins ya bakteria, staphylococcal, sumu ya kipindupindu, na baadhi ya virusi (rotaviruses).

Kutengwa kwa microorganisms kutoka kwa nyenzo mbalimbali na kupata tamaduni zao hutumiwa sana katika mazoezi ya maabara kwa uchunguzi wa microbiological wa magonjwa ya kuambukiza, katika kazi ya utafiti na katika uzalishaji wa microbiological wa chanjo, antibiotics na bidhaa nyingine za biolojia za maisha ya microbial.

Hali ya kilimo pia inategemea mali ya microorganisms husika. Vidudu vingi vya pathogenic hupandwa kwenye vyombo vya habari vya virutubisho kwa joto la 37 ° C kwa siku 12. Walakini, zingine zinahitaji muda mrefu zaidi. Kwa mfano, bakteria ya kikohozi - katika siku 2-3, na kifua kikuu cha mycobacterium - katika wiki 3-4.

Ili kuchochea michakato ya ukuaji na uzazi wa vijidudu vya aerobic, na pia kupunguza wakati unaohitajika kwa kilimo chao, njia ya kilimo cha kina hutumiwa, ambayo inajumuisha uingizaji hewa unaoendelea na mchanganyiko wa kati ya virutubishi. Mbinu ya kina imepata matumizi makubwa katika teknolojia ya kibayoteknolojia.

Kwa kilimo cha anaerobes, njia maalum hutumiwa, kiini cha ambayo ni kuondoa hewa au kuibadilisha na gesi za inert katika thermostats zilizofungwa - anaerobes. Anaerobes hupandwa kwenye vyombo vya habari vya virutubisho vilivyo na vitu vya kupunguza (glucose, asidi ya sodiamu, nk) ambayo hupunguza uwezekano wa redox.

Katika mazoezi ya uchunguzi, tamaduni safi za bakteria ambazo zimetengwa kutoka kwa nyenzo za mtihani zilizochukuliwa kutoka kwa mgonjwa au vitu vya mazingira ni muhimu sana. Kwa kusudi hili, vyombo vya habari vya virutubisho vya bandia hutumiwa, ambavyo vinagawanywa katika msingi, tofauti za uchunguzi na vyombo vya habari vya kuchagua vya utungaji tofauti zaidi. Uchaguzi wa kati ya virutubisho kwa kutenganisha utamaduni safi ni muhimu kwa uchunguzi wa bakteria.

Mara nyingi, vyombo vya habari vya virutubisho vilivyo imara hutumiwa, hapo awali hutiwa kwenye sahani za Petri. Nyenzo za mtihani huwekwa kwenye kitanzi juu ya uso wa kati na kusuguliwa na spatula ili kupata makoloni yaliyotengwa yaliyopandwa kutoka kwa seli moja. Kupandikiza tena koloni iliyojitenga kwenye chombo cha agar kilichoteleza kwenye bomba husababisha utamaduni safi.

Kwa kitambulisho, i.e. Kuamua uhusiano wa generic na spishi za mmea uliotengwa, sifa za phenotypic mara nyingi husomwa:

a) maumbile ya seli za bakteria katika smears zilizochafuliwa au maandalizi ya asili;

b) sifa za kitamaduni za biochemical kulingana na uwezo wake wa kuchacha wanga (sukari, lactose, sucrose, maltose, mannitol, nk), kuunda indole, amonia na sulfidi hidrojeni, ambayo ni bidhaa za shughuli ya proteolytic ya bakteria.

Kwa uchambuzi kamili zaidi, chromatography ya gesi-kioevu na njia zingine hutumiwa.

Pamoja na mbinu za bakteria, mbinu za utafiti wa immunological, ambazo zina lengo la kujifunza muundo wa antijeni wa utamaduni uliotengwa, hutumiwa sana kutambua tamaduni safi. Kwa kusudi hili, athari za serological hutumiwa: agglutanation, mvua ya immunofluorescence, fixation inayosaidia, immunoassay ya enzyme, njia za radioimmune, nk.

      Njia za kutenganisha utamaduni safi

Ili kutenganisha utamaduni safi wa microorganisms, ni muhimu kutenganisha bakteria nyingi ambazo zinapatikana katika nyenzo kutoka kwa kila mmoja. Hili linaweza kufikiwa kwa kutumia mbinu ambazo zinatokana na kanuni mbili - mitambo Na kibayolojia kujitenga kwa bakteria.

Njia za kutenganisha tamaduni safi kulingana na kanuni ya mitambo

Mbinu ya dilution ya serial , iliyopendekezwa na L. Pasteur, ilikuwa mojawapo ya kwanza kabisa, ambayo ilitumiwa kwa mgawanyiko wa mitambo ya microorganisms. Inajumuisha kutekeleza dilutions mfululizo za nyenzo ambazo zina microbes katika tasa kioevu kati ya virutubisho. Mbinu hii ni chungu sana na si kamilifu katika uendeshaji, kwani hairuhusu kudhibiti idadi ya seli za microbial zinazoingia kwenye zilizopo za mtihani wakati wa dilutions.

Haina upungufu huu Njia ya Koch (njia ya dilution ya sahani ) R. Koch alitumia vyombo vya habari vya virutubisho imara kulingana na gelatin au agar-agar. Nyenzo zilizo na uhusiano wa aina tofauti za bakteria zilipunguzwa kwenye mirija kadhaa ya majaribio na gelatin iliyoyeyuka na kupozwa kidogo, yaliyomo ambayo baadaye yalimwagika kwenye sahani za glasi zisizo na kuzaa. Baada ya giligili ya kati, ilipandwa kwa joto la kawaida. Makoloni ya pekee ya microorganisms sumu katika unene wake, ambayo inaweza kwa urahisi kuhamishiwa kwa kati virutubisho safi kwa kutumia kitanzi platinamu kupata utamaduni safi ya bakteria.

Njia ya drigalski ni njia ya juu zaidi ambayo hutumiwa sana katika mazoezi ya kila siku ya microbiological. Kwanza, nyenzo za kupimwa hutumiwa kwenye uso wa kati katika sahani ya Petri kwa kutumia pipette au kitanzi. Kutumia spatula ya chuma au kioo, uifute vizuri ndani ya kati. Kikombe huwekwa wazi wakati wa kupanda na kuzungushwa kwa upole ili kusambaza nyenzo sawasawa. Bila sterilizing spatula, tumia kwa nyenzo kwenye sahani nyingine ya Petri, na ikiwa ni lazima, katika tatu. Tu baada ya hii ni spatula iliyotiwa ndani ya suluhisho la disinfectant au kukaanga katika moto wa burner. Juu ya uso wa kati katika kikombe cha kwanza, kwa kawaida tunaona ukuaji unaoendelea wa bakteria, kwa pili - ukuaji mnene, na katika tatu - ukuaji kwa namna ya makoloni ya pekee.

Makoloni kwa kutumia njia ya Drigalsky

Njia ya kupanda mbegu Leo hutumiwa mara nyingi katika maabara ya biolojia. Nyenzo ambazo zina microorganisms hukusanywa na kitanzi cha bacteriological na kutumika kwenye uso wa kati ya virutubisho karibu na makali ya sahani. Ondoa nyenzo za ziada na uitumie kwa viboko sambamba kutoka makali hadi makali ya kikombe. Baada ya siku ya incubation ya mazao katika joto mojawapo, makoloni pekee ya microbes kukua juu ya uso wa sahani.

Mbinu ya kiharusi

Ili kupata makoloni ya pekee, unaweza kutumia swab inayotumiwa kukusanya nyenzo za mtihani. Fungua sahani ya Petri na kati ya virutubisho kidogo, ingiza kisodo ndani yake na kusugua kwa uangalifu nyenzo kwenye uso wa sahani, hatua kwa hatua urudishe kisodo na sahani.

Kwa hivyo, faida kubwa ya njia ya dilution ya sahani ya Koch, Drygalski na utamaduni wa streak ni kwamba huunda makoloni ya pekee ya viumbe vidogo, ambavyo, vinapoingizwa kwenye chombo kingine cha virutubisho, hugeuka kuwa utamaduni safi.

Mbinu za kutenganisha tamaduni safi kulingana na kanuni za kibiolojia

Kanuni ya kibaiolojia ya kujitenga kwa bakteria inahusisha utafutaji unaozingatia mbinu zinazozingatia sifa nyingi za seli za microbial. Miongoni mwa njia za kawaida ni zifuatazo:

1. Kwa aina ya kupumua. Vijidudu vyote kulingana na aina ya kupumua vimegawanywa katika vikundi viwili kuu: aerobiki (Corynebacterium diphtheriae, Vibrio yenye uchunguna kadhalika) Na anaerobic (Clostridium tetani, Clostridia botulinum, Clostridium perfringensna nk.). Ikiwa nyenzo ambazo pathogens za anaerobic zinapaswa kutengwa ni preheated na kisha kulima chini ya hali ya anaerobic, basi bakteria hizi zitakua.

2. Kwa sporulation . Inajulikana kuwa baadhi ya microbes (bacillus na clostridia) wana uwezo wa sporulation. Kati yao Clostridium tetani, Clostridia botulinum, Clostridium perfringens, Bacillus subtilis, Bacillus cereus. Spores ni sugu kwa sababu za mazingira. Kwa hiyo, nyenzo zilizo chini ya utafiti zinaweza kukabiliwa na hatua ya sababu ya joto, na kisha kuhamishiwa inoculatively kwenye kati ya virutubisho. Baada ya muda fulani, bakteria hizo ambazo zina uwezo wa sporulation zitakua juu yake.

3. Upinzani wa microbes kwa asidi na alkali. Baadhi ya vijiumbe (Kifua kikuu cha Mycobacterium, Mycobacterium bovis) Kama matokeo ya upekee wa muundo wao wa kemikali, ni sugu kwa asidi. Ndiyo maana nyenzo zinazojumuisha, kwa mfano, sputum kutoka kwa kifua kikuu, ni kabla ya kutibiwa na kiasi sawa cha 10% ya ufumbuzi wa asidi ya sulfuriki na kisha hupandwa kwenye vyombo vya habari vya virutubisho. Flora ya kigeni hufa, na mycobacteria inakua kutokana na upinzani wao kwa asidi.

Vibrio cholera (Vibrio yenye uchungu) , kinyume chake, ni bakteria ya halophilic, kwa hiyo, ili kuunda hali bora ya ukuaji, hupandwa kwenye vyombo vya habari ambavyo vina alkali (1% ya maji ya peptoni ya alkali). Ndani ya masaa 4-6, ishara za tabia za ukuaji zinaonekana kwenye uso wa kati kwa namna ya filamu ya rangi ya bluu yenye maridadi.

4. Motility ya bakteria. Baadhi ya vijiumbe (Proteus vulgaris) kuwa na tabia ya ukuaji wa kutambaa na wanaweza kuenea haraka juu ya uso wa baadhi ya mazingira yenye unyevunyevu. Ili kutenganisha pathogens vile, huingizwa kwenye tone la kioevu cha condensation, ambayo hutengenezwa wakati safu ya agar iliyopigwa imepozwa. Baada ya miaka 16-18 walienea kwenye uso mzima wa kati. Ikiwa tunachukua nyenzo kutoka juu ya agar, tutakuwa na utamaduni safi wa pathogens.

5. Uelewa wa microbes kwa hatua ya kemikali, antibiotics na mawakala wengine wa antimicrobial. Kama matokeo ya tabia ya kimetaboliki ya bakteria, wanaweza kuwa na unyeti tofauti kwa sababu fulani za kemikali. Inajulikana kuwa staphylococci, bacilli ya aerobic ambayo huunda spores, inakabiliwa na hatua ya 7.5-10% ya kloridi ya sodiamu. Ndiyo sababu, kutenganisha vimelea hivi, vyombo vya habari vya kuchagua vya virutubisho (yolk-chumvi agar, mannitol-chumvi agar) ambayo yana dutu hii hutumiwa. Bakteria zingine hazikua katika mkusanyiko huu wa kloridi ya sodiamu.

6. Utawala wa antibiotics fulani (nystatin) hutumika kuzuia ukuaji wa fangasi katika nyenzo ambayo imechafuliwa nao sana. Kinyume chake, kuongeza penicillin ya antibiotiki kwa kati kunakuza ukuaji wa mimea ya bakteria ikiwa kuvu itatengwa. Kuongezewa kwa furazolidone katika viwango fulani kwa kati ya virutubisho hujenga hali ya kuchagua kwa ukuaji wa corynebacteria na micrococci.

7. Uwezo wa microorganisms kupenya ngozi intact. Baadhi ya bakteria ya pathogenic (Yersinia wadudu) Kama matokeo ya uwepo wa idadi kubwa ya enzymes zenye fujo, zina uwezo wa kupenya kupitia ngozi safi. Kwa kufanya hivyo, nywele kwenye mwili wa mnyama wa maabara hupigwa na nyenzo za mtihani, ambazo zina pathogen na kiasi kikubwa cha microflora ya tatu, hupigwa kwenye eneo hili. Baada ya muda fulani, mnyama huchinjwa, na microbes hutengwa na damu au viungo vya ndani.

8. Usikivu wa wanyama wa maabara kwa magonjwa ya magonjwa ya kuambukiza. Wanyama wengine huonyesha unyeti mkubwa kwa microorganisms mbalimbali.

Kwa mfano, kwa njia yoyote ya utawala Streptococcus pneumoniae panya nyeupe hupata maambukizi ya jumla ya pneumococcal. Picha sawa inaonekana wakati nguruwe za Guinea zinaambukizwa na magonjwa ya kifua kikuu. (Kifua kikuu cha Mycobacterium) .

Katika mazoezi ya kila siku, wataalam wa bakteria hutumia dhana kama vile mkazo Na utamaduni safi microorganisms. Shida inarejelea vijidudu vya spishi zile zile ambazo zimetengwa kutoka kwa vyanzo tofauti, au kutoka kwa chanzo kimoja, lakini kwa nyakati tofauti. Utamaduni safi wa bakteria ni microorganisms ya aina moja, wazao wa seli moja ya microbial, ambayo ilikua kwenye (katika) kati ya virutubisho.

Kutengwa kwa utamaduni safi aerobiki microorganisms inajumuisha idadi ya hatua.

Siku ya kwanza (Hatua ya 1 ya utafiti) Nyenzo za patholojia hukusanywa kwenye chombo cha kuzaa (tube ya mtihani, chupa, chupa). Inasomwa - kuonekana, uthabiti, rangi, harufu na ishara zingine, smear imeandaliwa, kupakwa rangi na kuchunguzwa chini ya darubini. Katika baadhi ya matukio (gonorrhea ya papo hapo, pigo), katika hatua hii inawezekana kufanya uchunguzi wa awali, na kwa kuongeza, chagua vyombo vya habari ambavyo nyenzo zitapigwa. Kisha inafanywa na kitanzi cha bakteria (kinachotumiwa mara nyingi), kwa kutumia spatula - njia ya Drigalsky, na swab ya pamba-chachi. Vikombe vimefungwa, vimepinduliwa chini, saini na penseli maalum na kuwekwa kwenye thermostat kwa joto la juu (37 ° C) kwa masaa 18-48. Madhumuni ya hatua hii ni kupata makoloni ya pekee ya microorganisms.

Hata hivyo, wakati mwingine, ili kukusanya nyenzo, hupandwa kwenye vyombo vya habari vya virutubisho vya kioevu.

Siku ya pili (Hatua ya 2 ya utafiti) Juu ya uso wa kati ya virutubisho mnene, microorganisms huunda ukuaji unaoendelea, mnene au makoloni yaliyotengwa. Ukoloni- haya ni mikusanyiko ya bakteria inayoonekana kwa jicho la uchi juu ya uso au katika unene wa kati ya virutubisho. Kama sheria, kila koloni huundwa kutoka kwa kizazi cha seli moja ya microbial (clones), kwa hivyo muundo wao ni sawa. Tabia za ukuaji wa bakteria kwenye vyombo vya habari vya virutubisho ni udhihirisho wa mali zao za kitamaduni.

Sahani zinachunguzwa kwa uangalifu na makoloni yaliyotengwa ambayo yamekua juu ya uso wa agar yanasoma. Jihadharini na ukubwa, sura, rangi, asili ya kingo na uso wa makoloni, msimamo wao na sifa nyingine. Ikibidi, kagua makoloni chini ya glasi ya kukuza, darubini ya ukuzaji wa chini au wa juu. Muundo wa makoloni huchunguzwa katika mwanga unaopitishwa kwa ukuzaji wa chini wa darubini. Wanaweza kuwa hyaline, punjepunje, filamentous au nyuzi, ambazo zina sifa ya kuwepo kwa filaments iliyounganishwa katika unene wa makoloni.

Tabia za makoloni ni sehemu muhimu ya kazi ya bacteriologist na msaidizi wa maabara, kwa sababu microorganisms za kila aina zina makoloni yao maalum.

Siku ya tatu (Hatua ya 3 ya utafiti) soma muundo wa ukuaji wa utamaduni safi wa vijidudu na utekeleze utambulisho wake.

Kwanza, wanazingatia sifa za ukuaji wa vijidudu kwenye kati na hufanya smear, kuiweka kwa njia ya Gram, ili kuangalia utamaduni kwa usafi. Ikiwa bakteria ya aina sawa ya morphology, ukubwa na tinctorial (uwezo wa doa) huzingatiwa chini ya darubini, inahitimishwa kuwa utamaduni ni safi. Katika baadhi ya matukio, tu kwa kuonekana na sifa za ukuaji wao, mtu anaweza kuteka hitimisho kuhusu aina ya pathogens pekee. Kuamua aina ya bakteria kwa sifa zao za kimofolojia inaitwa kitambulisho cha kimofolojia. Kuamua aina ya pathogens kulingana na sifa zao za kitamaduni inaitwa kitambulisho cha kitamaduni.

Hata hivyo, tafiti hizi hazitoshi kufanya hitimisho la uhakika kuhusu aina ya microbes iliyotengwa. Kwa hiyo, mali ya biochemical ya bakteria hujifunza. Wao ni tofauti kabisa.

      Utambulisho wa bakteria.

Kuamua aina ya pathogen kwa mali yake ya biochemical inaitwa kitambulisho cha biochemical.

Ili kuanzisha aina za bakteria, muundo wao wa antijeni mara nyingi hujifunza, yaani, kitambulisho kinafanywa na mali za antijeni. Kila microorganism ina vitu tofauti vya antijeni. Hasa, wawakilishi wa familia ya Enterobacteriaceae (Escherichia, Salmonella, Shigela) wana bahasha O-antigen, flagellar H-antigen na capsular K-antigen. Zinatofautiana katika muundo wao wa kemikali, kwa hivyo zipo katika anuwai nyingi. Wanaweza kuamua kwa kutumia sera maalum ya agglutinating. Uamuzi huu wa aina ya bakteria inaitwa kitambulisho cha serological.

Wakati mwingine utambuzi wa bakteria unafanywa kwa kuambukiza wanyama wa maabara na utamaduni safi na kuchunguza mabadiliko ambayo vimelea husababisha katika mwili (kifua kikuu, botulism, tetanasi, salmonellosis, nk). Njia hii inaitwa kitambulisho kwa mali ya kibiolojia. Vitu vinavyotumika mara nyingi ni nguruwe wa Guinea, panya weupe na panya.

MAOMBI

(meza na michoro)

Fiziolojia ya bakteria

Mpango 1. Fiziolojia ya bakteria.

uzazi

kukua kwenye vyombo vya habari vya virutubisho

Jedwali 1. Jedwali la jumla la physiolojia ya bakteria.

Tabia

Mchakato wa kupata nishati na vitu.

Seti ya michakato ya biochemical inayosababisha kutolewa kwa nishati muhimu kwa maisha ya seli za microbial.

Uzazi ulioratibiwa wa vipengele vyote vya seli na miundo, hatimaye kusababisha ongezeko la molekuli ya seli

Uzazi

Kuongeza idadi ya seli katika idadi ya watu

Kukua kwenye vyombo vya habari vya virutubisho.

KATIKA hali ya maabara microorganisms hupandwa kwenye vyombo vya habari vya virutubisho, ambavyo lazima viwe na kuzaa, uwazi, unyevu, vyenye virutubisho fulani (protini, wanga, vitamini, microelements, nk), kuwa na uwezo fulani wa buffer, kuwa na pH sahihi, na uwezo wa redox.

Jedwali 1.1 Muundo wa kemikali na kazi za kisaikolojia za vipengele.

kipengele cha utungaji

Tabia na jukumu katika fiziolojia ya seli.

Sehemu kuu ya seli ya bakteria, uhasibu kwa karibu 80% ya wingi wake. Iko katika hali ya bure au iliyofungwa na vipengele vya kimuundo vya seli. Katika spores, kiasi cha maji hupungua hadi 18.20%. Maji ni kutengenezea kwa vitu vingi, na pia ina jukumu la mitambo katika kutoa turgor. Wakati wa plasmolysis-upotezaji wa maji na seli katika suluhisho la hypertonic-protoplasm imetengwa kutoka kwa membrane ya seli. Kuondoa maji kutoka kwa seli na kukausha nje huacha michakato ya metabolic. Microorganisms nyingi huvumilia kukausha vizuri. Wakati kuna ukosefu wa maji, microorganisms hazizidishi. Kukausha katika utupu kutoka kwa hali iliyohifadhiwa (lyophilization) huacha uzazi na inakuza uhifadhi wa muda mrefu wa watu wa microbial.

40 - 80% uzito kavu. Wanaamua mali muhimu zaidi ya kibaolojia ya bakteria na kwa kawaida huwa na mchanganyiko wa asidi 20 za amino. Bakteria zina asidi ya diaminopimeli (DAP), ambayo haipo katika seli za binadamu na wanyama. Bakteria zina zaidi ya protini 2,000 tofauti, ziko katika vipengele vyao vya kimuundo na kushiriki katika michakato ya kimetaboliki. Protini nyingi zina shughuli ya enzymatic. Protini za seli ya bakteria huamua antigenicity na immunogenicity, virulence, na aina ya bakteria.

kipengele cha utungaji

Tabia na jukumu katika fiziolojia ya seli.

Asidi za nyuklia

Wanafanya kazi sawa na asidi ya nucleic ya seli za yukariyoti: molekuli ya DNA katika mfumo wa kromosomu inawajibika kwa urithi, asidi ya ribonucleic (habari, au matrix, usafiri na ribosomal) inahusika katika biosynthesis ya protini.

Wanga

Wao huwakilishwa na vitu rahisi (mono- na disaccharides) na misombo tata. Polysaccharides mara nyingi hujumuishwa katika vidonge. Baadhi ya polysaccharides ya intracellular (wanga, glycogen, nk) ni virutubisho vya hifadhi.

Wao ni sehemu ya membrane ya cytoplasmic na derivatives yake, pamoja na ukuta wa seli ya bakteria, kwa mfano utando wa nje, ambapo, pamoja na safu ya biomolecular ya lipids, kuna LPS. Lipids inaweza kufanya kama hifadhi ya virutubisho katika cytoplasm. Lipids za bakteria zinawakilishwa na phospholipids, asidi ya mafuta na glycerides. Kifua kikuu cha Mycobacterium kina kiasi kikubwa cha lipids (hadi 40%).

Madini

Inapatikana kwenye majivu baada ya seli kuchomwa moto. Fosforasi, potasiamu, sodiamu, sulfuri, chuma, kalsiamu, magnesiamu, pamoja na vipengele vidogo (zinki, shaba, cobalt, bariamu, manganese, nk) hugunduliwa kwa kiasi kikubwa. Wanahusika katika udhibiti wa shinikizo la osmotic, pH ya mazingira, uwezo wa redox , kuamsha enzymes, ni sehemu ya enzymes, vitamini na vipengele vya miundo ya seli za microbial.

Jedwali 1.2. Misingi ya nitrojeni.

Jedwali 1.2.1 Enzymes

Tabia

Ufafanuzi

Vichocheo maalum na vya ufanisi vya protini vilivyo katika seli zote zilizo hai.

Enzymes hupunguza nishati ya uanzishaji, kuhakikisha tukio la athari za kemikali ambazo bila wao zinaweza tu kuchukua joto la juu, shinikizo la ziada na hali nyingine zisizo za kisaikolojia zisizokubalika kwa seli hai.

Enzymes huongeza kiwango cha athari kwa takriban maagizo 10 ya ukubwa, ambayo hupunguza nusu ya maisha ya athari yoyote kutoka miaka 300 hadi sekunde moja.

Enzymes "hutambua" substrate kwa mpangilio wa anga wa molekuli yake na usambazaji wa malipo ndani yake. Sehemu fulani ya molekuli ya protini ya enzymatic, kituo chake cha kichocheo, inawajibika kwa kuunganisha kwa substrate. Katika kesi hii, tata ya enzyme-substrate ya kati huundwa, ambayo kisha hutengana na kuunda bidhaa ya majibu na enzyme ya bure.

Aina mbalimbali

Enzymes za udhibiti (allosteric) huona ishara mbalimbali za kimetaboliki na kubadilisha shughuli zao za kichocheo kwa mujibu wao.

Vimeng'enya vyenye athari ni vimeng'enya ambavyo huchochea athari fulani (maelezo zaidi katika Jedwali 1.2.2.)

Shughuli ya kiutendaji

Shughuli ya kazi ya enzymes na kiwango cha athari za enzymatic hutegemea hali ambayo microorganism iliyotolewa iko na, juu ya yote, juu ya joto la mazingira na pH yake. Kwa wengi microorganisms pathogenic Joto mojawapo ni 37°C na pH 7.2-7.4.

DARASA ZA ENZYME:

    microorganisms huunganisha vimeng'enya mbalimbali vya madarasa yote sita yanayojulikana.

Jedwali 1.2.2. Madarasa ya enzyme ya athari

Darasa la enzyme

Vichocheo:

Oxidoreductases

Uhamisho wa elektroni

Uhamisho

Uhamisho wa makundi mbalimbali ya kemikali

Hydrolases

Uhamisho wa vikundi vya kazi kwa molekuli ya maji

Ongezeko la vikundi vya dhamana mbili na miitikio ya kinyume

Isomerasi

Uhamisho wa vikundi ndani ya molekuli kuunda fomu za isomeri

Uundaji wa vifungo vya C-C, C-S, C-O, C-N kutokana na miitikio ya msongamano inayohusishwa na kuvunjika kwa adenosine trifosfati (ATP)

Jedwali 1.2.3. Aina za enzymes kulingana na malezi katika seli ya bakteria

Tabia

Vidokezo

Inducible (inayobadilika)

vimeng'enya

"uingizaji wa substrate"

    Enzymes ambao ukolezi wake katika seli huongezeka kwa kasi kwa kukabiliana na kuonekana kwa substrate ya inducer katika mazingira.

    Imeunganishwa na seli ya bakteria tu ikiwa substrate ya enzyme hii iko katikati

Enzymes zinazoweza kurekebishwa

Usanisi wa vimeng'enya hivi umezuiwa kama matokeo ya mkusanyiko mkubwa wa bidhaa ya mmenyuko unaochochewa na kimeng'enya hiki.

Mfano wa ukandamizaji wa enzyme ni awali ya tryptophan, ambayo hutengenezwa kutoka kwa asidi ya anthranilic na ushiriki wa synthetase ya anthranilate.

Enzymes ya msingi

Enzymes imeundwa bila kujali hali ya mazingira

Enzymes ya glycolytic

Mchanganyiko wa Multienzyme

Enzymes za ndani ya seli zimeunganishwa kimuundo na kiutendaji

Enzymes za mnyororo wa kupumua zilizowekwa kwenye membrane ya cytoplasmic.

Jedwali 1.2.4. Enzymes maalum

Vimeng'enya

Utambulisho wa bakteria

Superoxide dismutase na catalase

Aerobes zote au anaerobe tendaji huwa na superoxide dismutase na catalase, vimeng'enya ambavyo hulinda seli dhidi ya bidhaa zenye sumu za kimetaboliki ya oksijeni. Takriban anaerobes zote za lazima hazikusanisi vimeng'enya hivi. Kundi moja tu bakteria ya aerobic- bakteria ya lactic ni catalase-hasi.

Peroxidase

Bakteria ya asidi ya lactic hujilimbikiza peroxidase, kimeng'enya ambacho huchochea oxidation ya misombo ya kikaboni chini ya ushawishi wa H2O2 (kupunguzwa kwa maji).

Arginine dihydrolase

Kipengele cha uchunguzi ambacho kinaruhusu mtu kutofautisha aina za saprophytic Pseudomonas kutoka kwa phytopathogenic.

Kati ya vikundi vitano vikuu vya familia ya Enterobacteriaceae, ni mbili tu - Escherichiae na Erwiniae - haziunganishi urease.

Jedwali 1.2.5. Utumiaji wa vimeng'enya vya bakteria katika biolojia ya viwanda.

Vimeng'enya

Maombi

Amylase, selulosi, protease, lipase

Ili kuboresha digestion, maandalizi ya enzyme tayari hutumiwa, ambayo huwezesha hidrolisisi ya wanga, selulosi, protini na lipids, kwa mtiririko huo.

Invertase ya chachu

Katika utengenezaji wa pipi ili kuzuia crystallization ya sucrose

Pectinase

Inatumika kufafanua juisi za matunda

Clostridia collagenase na streptococcal streptokinase

Hydrolyze protini, kukuza uponyaji wa majeraha na kuchoma

Enzymes ya lytic ya bakteria

Imefichwa ndani ya mazingira, hufanya kazi kwenye kuta za seli za vijidudu vya pathogenic na hutumika kama njia bora ya kupambana na mwisho, hata ikiwa ni sugu kwa antibiotics.

Ribonucleases, deoxyribonucleases, polimasi, ligasi za DNA na vimeng'enya vingine ambavyo hurekebisha haswa asidi nukleiki.

Inatumika kama zana katika kemia ya kibayolojia, uhandisi wa maumbile na tiba ya jeni

Jedwali 1.2.6. Uainishaji wa enzymes kwa ujanibishaji.

Ujanibishaji

Endoenzymes

    Katika cytoplasm

    Katika membrane ya cytoplasmic

    Katika nafasi ya periplasmic

Wanafanya kazi tu ndani ya seli. Wao huchochea athari za biosynthesis na kimetaboliki ya nishati.

Exoenzymes

Imetolewa katika mazingira.

Hutolewa katika mazingira na seli na kuchochea athari za hidrolisisi ya misombo ya kikaboni changamano kuwa rahisi zaidi ambayo inapatikana kwa kunyambulishwa na seli ya microbial. Hizi ni pamoja na enzymes za hidrolitiki, ambazo zina jukumu muhimu sana katika lishe ya vijidudu.

Jedwali 1.2.7. Enzymes ya vijidudu vya pathogenic (enzymes za uchokozi)

Vimeng'enya

Lecitovitellase

Lecithinase

Huharibu utando wa seli

    Uingizaji wa nyenzo za mtihani kwenye kati ya virutubisho vya ZhSA

    Matokeo: eneo la uchafu karibu na makoloni kwenye LSA.

Hemolysin

Huharibu seli nyekundu za damu

    Uingizaji wa nyenzo za mtihani kwenye kati ya virutubisho vya agar ya damu.

    Matokeo: eneo kamili la hemolysis karibu na makoloni kwenye agar ya damu.

Tamaduni chanya za coagulase

Husababisha kuganda kwa plasma ya damu

    Uwekaji wa nyenzo za mtihani kwenye plasma ya damu isiyo na citrated.

    Matokeo: kuganda kwa plasma

Tamaduni za coagulase-hasi

Uzalishaji wa mannitol

    Kupanda mannitol kwenye kati ya virutubisho chini ya hali ya anaerobic.

    Matokeo: Kuonekana kwa makoloni ya rangi (katika rangi ya kiashiria)

Vimeng'enya

Uundaji wa enzymes fulani katika vitro

Hyaluronidase

Hydrolyzes asidi ya hyaluronic - sehemu kuu ya tishu zinazojumuisha

    Uingizaji wa nyenzo za mtihani kwenye chombo cha virutubisho kilicho na asidi ya hyaluronic.

    Matokeo: katika zilizopo za mtihani zilizo na hyaluronidase, hakuna uundaji wa clot hutokea.

Neuraminidase

Inagawanya asidi ya sialic (neuraminiki) kutoka kwa glycoproteini mbalimbali, glycolipids, polysaccharides, na kuongeza upenyezaji wa tishu mbalimbali.

Kugundua: mmenyuko wa kuamua antibodies kwa neuraminidase (RINA) na wengine (immunodiffusion, immunoenzyme na njia za radioimmune).

Jedwali 1.2.8. Uainishaji wa enzymes kulingana na mali ya biochemical.

Vimeng'enya

Ugunduzi

Saccharolytic

Kuvunjika kwa sukari

Vyombo vya habari tofauti vya uchunguzi kama vile mazingira ya Hiss, mazingira ya Olkitsky, mazingira ya Endo, mazingira ya Levin, mazingira ya Ploskirev.

Proteolytic

Kuvunjika kwa protini

Microbes huingizwa na sindano kwenye safu ya gelatin na baada ya siku 3-5 za incubation kwenye joto la kawaida, asili ya liquefaction ya gelatin inajulikana. Shughuli ya proteolytic pia imedhamiriwa na malezi ya bidhaa za mtengano wa protini: indole, sulfidi hidrojeni, amonia. Ili kuwaamua, microorganisms huingizwa kwenye mchuzi wa nyama-peptoni.

Enzymes zinazotambuliwa na bidhaa za mwisho

    Uundaji wa alkali

    Uundaji wa asidi

    Uundaji wa sulfidi ya hidrojeni

    Uundaji wa Amonia, nk.

Ili kutofautisha aina fulani za bakteria kutoka kwa wengine kulingana na shughuli zao za enzymatic, hutumiwa. mazingira tofauti ya utambuzi

Mpango 1.2.8. Muundo wa enzyme.

MUUNDO WA ENzyme WA KIDOGO CHOCHOTE:

Imedhamiriwa na genome yake

Ni ishara thabiti

Inatumika sana kwa utambulisho wao

Uamuzi wa saccharolytic, proteolytic na mali nyingine.

Jedwali 1.3. Rangi asili

Rangi asili

Mchanganyiko na microorganism

Rangi ya carotenoid mumunyifu kwa mafuta ambayo ni nyekundu, machungwa, au njano.

Wanaunda sarcina, kifua kikuu cha mycobacterium, na baadhi ya actinomycetes. Rangi hizi huwalinda kutokana na mionzi ya UV.

Rangi nyeusi au kahawia - melanini

Imeundwa na obligate anaerobes Bacteroides niger na nyinginezo.. Haiyeyuki katika maji na hata asidi kali

Rangi nyekundu nyekundu ya pyrrole inayoitwa prodigiosin.

Imeundwa na baadhi ya serata

Rangi ya phenosine mumunyifu wa maji - pyocyanin.

Imetolewa na bakteria ya Pseudomonas

(Pseudomonas aeruginosa). Katika kesi hii, kati ya virutubisho na pH ya neutral au alkali hugeuka bluu-kijani.

Jedwali 1.4. Viumbe vidogo vinavyong'aa na kutoa harufu

Hali na sifa

Mwangaza (mwangaza)

Bakteria husababisha kung'aa kwa substrates hizo, kama vile magamba ya samaki, kuvu zaidi, miti inayooza, na bidhaa za chakula, juu ya uso wao huongezeka. Bakteria nyingi za luminescent ni aina za halophilic ambazo zinaweza kuzaliana kwa viwango vya juu vya chumvi. Wanaishi katika bahari na bahari na mara chache katika miili ya maji safi. Bakteria zote za luminescent ni aerobes. Utaratibu wa luminescence unahusishwa na kutolewa kwa nishati wakati wa oxidation ya kibiolojia ya substrate.

Uundaji wa harufu

Baadhi ya vijidudu huzalisha vitu tete vya kunukia, kama vile acetate ya ethyl na acetate ya amyl, ambayo hutoa ladha kwa divai, bia, asidi ya lactic na bidhaa nyingine za chakula, na kwa hiyo hutumiwa katika uzalishaji wao.

Jedwali 2.1.1.Metabolism

Ufafanuzi

Kimetaboliki

Michakato ya biochemical inayotokea kwenye seli imeunganishwa na neno moja - kimetaboliki (Metabole ya Kigiriki - mabadiliko). Neno hili ni sawa na dhana ya "metabolism na nishati". Kuna pande mbili za kimetaboliki: anabolism na catabolism.

    Anabolism ni seti ya athari za biokemia ambayo hufanya usanisi wa vijenzi vya seli, i.e. upande huo. kimetaboliki, ambayo inaitwa kubadilishana kujenga.

    Ukataboli ni seti ya athari ambayo hutoa seli na nishati muhimu, haswa, kwa athari za kubadilishana za kujenga. Kwa hivyo, ukataboli pia hufafanuliwa kama kimetaboliki ya nishati ya seli.

Amphibolism

Kimetaboliki ya kati ambayo hubadilisha vipande vya chini vya uzito wa Masi ya virutubishi kuwa safu ya asidi ya kikaboni na esta za fosforasi huitwa.

Mpango 2.1.1. Kimetaboliki

METABOLISM -

mchanganyiko wa michakato miwili kinyume lakini inayoingiliana: catabolism na anabolism

Anabolism= assimilation = plastiki metabolism = kujenga kimetaboliki

Ukatili= utawanyiko = nishati kimetaboliki = kuvunjika = kutoa nishati kwa seli

Mchanganyiko (wa vipengele vya seli)

Athari za kimetaboliki za enzyme husababisha kutolewa kwa nishati, ambayo ilikusanyika katika molekuli za ATP.

Biosynthesis ya monomers:

amino asidi nucleotidi monosaccharides fatty kali

Biosynthesis ya polima:

protini asidi nucleic polysaccharides lipids

Kama matokeo ya athari ya anabolic ya enzymatic, nishati iliyotolewa katika mchakato wa catabolism hutumiwa katika muundo wa macromolecules ya misombo ya kikaboni, ambayo biopolymers hukusanywa - vipengele vya seli ya microbial.

Nishati hutumiwa kwa awali ya vipengele vya seli

Jedwali 2.1.3. Metabolism na mabadiliko ya nishati ya seli.

Kimetaboliki

Tabia

Vidokezo

Kimetaboliki inahakikisha usawa wa nguvu uliopo katika kiumbe hai kama mfumo, ambamo usanisi na uharibifu, uzazi na kifo vinasawazishwa.

Metabolism ni ishara kuu ya maisha

Kubadilishana kwa plastiki

Mchanganyiko wa protini, mafuta, wanga.

Hii ni seti ya athari za usanisi wa kibiolojia.

Kutoka kwa vitu vinavyoingia kwenye seli kutoka nje, molekuli zinazofanana na misombo ya seli huundwa, yaani, assimilation hutokea.

Kimetaboliki ya nishati

Mchakato ni kinyume cha awali. Hii ni seti ya athari za kugawanyika.

Wakati misombo ya juu ya Masi imevunjwa, nishati muhimu kwa mmenyuko wa biosynthesis inatolewa, yaani, uharibifu hutokea.

    Wakati glucose imevunjwa, nishati hutolewa kwa hatua kwa ushiriki wa idadi ya enzymes.

Jedwali 2.1.2. Tofauti katika kimetaboliki kwa kitambulisho.

Jedwali 2.2 Anabolism (kimetaboliki inayojenga)

Mpango 2.2.2. Biosynthesis ya amino asidi katika prokaryotes.

Mpango 2.2.1. Biosynthesis ya wanga katika microorganisms.

Kielelezo 2.2.3. Lipid biosynthesis

Jedwali 2.2.4. Hatua za kimetaboliki ya nishati - Catabolism.

Hatua

Tabia

Kumbuka

Maandalizi

Molekuli za disaccharides na polysaccharides, protini huvunja ndani ya molekuli ndogo - glucose, glycerol na asidi ya mafuta, amino asidi. Molekuli kubwa za asidi ya nucleic ndani ya nucleotides.

Katika hatua hii, kiasi kidogo cha nishati hutolewa na kufutwa kama joto.

Anoxic au haijakamilika au anaerobic au uchachushaji au dissimilation.

Dutu zinazoundwa katika hatua hii hupata uharibifu zaidi kwa ushiriki wa enzymes.

Kwa mfano: glucose hugawanyika katika molekuli mbili za asidi lactic na molekuli mbili za ATP.

ATP na H 3 PO 4 zinahusika katika kuvunjika kwa glucose. Wakati wa mgawanyiko usio na oksijeni wa glucose katika mfumo wa dhamana ya kemikali katika molekuli ya ATP, 40% ya nishati huhifadhiwa, iliyobaki hutawanywa kama joto.

Katika matukio yote ya kuvunjika kwa molekuli moja ya glucose, molekuli mbili za ATP zinaundwa.

Hatua ya kupumua kwa aerobic au kuvunjika kwa oksijeni.

Kwa ufikiaji wa oksijeni kwa seli, vitu vilivyoundwa wakati wa hatua ya awali hutiwa oksidi (kuvunjwa) hadi bidhaa za mwisho. CO 2 NaH 2 O.

Equation ya jumla ya kupumua kwa aerobic ni:

Mpango 2.2.4. Uchachushaji.

Umetaboli wa Fermentative - inayojulikana na malezi ya ATP kupitia phosphorylation ya substrates.

    Kwanza (oxidation) = kugawanyika

    Pili (kupona)

Inajumuisha ubadilishaji wa sukari kuwa asidi ya pyruvic.

Inajumuisha matumizi ya hidrojeni kurejesha asidi ya pyruvic.

Njia za malezi ya asidi ya pyruvic kutoka kwa wanga

Mpango 2.2.5. Asidi ya Pyruvic.

Njia ya Glycolytic (njia ya Embden-Meyerhof-Parnas)

Njia ya kuingia-Doudoroff

Njia ya pentose phosphate

Jedwali 2.2.5. Uchachushaji.

Aina ya Fermentation

Wawakilishi

Bidhaa ya mwisho

Vidokezo

Asidi ya Lactic

Fanya asidi ya lactic kutoka kwa pyruvate

Katika baadhi ya matukio (fermentation ya homoenzyme) tu asidi lactic huundwa, kwa wengine pia kwa bidhaa.

Asidi ya fomu

    Enterobacteriaceae

Asidi ya fomu ni moja ya bidhaa za mwisho. (pamoja nayo - madhara)

Aina fulani za enterobacteria huvunja asidi ya fomu hadi H 2 na CO 2/

Asidi ya Butyric

Asidi ya Butyric na bidhaa

Aina fulani za clostridia, pamoja na butyric na asidi nyingine, huunda butanol, acetone, nk (basi inaitwa fermentation ya acetone-butyl).

Asidi ya Propionic

    Propionobacterium

Fanya asidi ya propionic kutoka kwa pyruvate

Bakteria nyingi, wakati wa kuvuta wanga, pamoja na bidhaa nyingine, huunda pombe ya ethyl. Walakini, sio bidhaa kuu.

Jedwali 2.3.1. Mfumo wa awali wa protini, kubadilishana ioni.

Jina la kipengee

Tabia

Sehemu ndogo za Ribosomal 30S na 50S

Kwa upande wa ribosomu za 70S za bakteria, subunit ya 50S ina 23S rRNA (~3000 nucleotides urefu) na subunit 30S ina 16S rRNA (~1500 nucleotides urefu); Mbali na rRNA "ndefu", subunit kubwa ya ribosomal pia ina rRNA moja au mbili "fupi" (5S rRNA ya subunits ya ribosomal ya bakteria 50S au 5S na 5.8S rRNA ya subunits kubwa za ribosomal za eukaryotes). (kwa maelezo zaidi, ona Mchoro 2.3.1.)

Mjumbe RNA (mRNA)

Seti kamili ya aminoacyl-tRNA ishirini, malezi ambayo inahitaji amino asidi zinazolingana, aminoacyl-tRNA synthetases, tRNA na ATP.

Hii ni asidi ya amino iliyochajiwa na nishati na inayofungamana na tRNA, tayari kusafirishwa hadi kwenye ribosomu na kujumuishwa katika polipeptidi iliyosanisiwa juu yake.

Kuhamisha RNA (tRNA)

Asidi ya Ribonucleic, kazi ambayo ni kusafirisha asidi ya amino kwenye tovuti ya awali ya protini.

Sababu za uanzishaji wa protini

(katika prokaryotes - IF-1, IF-2, IF-3) Walipata jina lao kwa sababu wanashiriki katika shirika la tata hai (708 tata) ya subunits 30S na 50S, mRNA na kuanzisha aminoacyl-tRNA (katika prokariyoti - formylmethionyl -tRNA), ambayo "huanza" (huanzisha) kazi ya ribosomes - tafsiri ya mRNA.

Sababu za kurefusha protini

(katika prokariyoti - EF-Tu, EF-Ts, EF-G) Shiriki katika kurefusha (kurefusha) kwa mnyororo wa polipeptidi iliyosanisishwa (peptidyl). Vipengele vya kukomesha au kutolewa kwa protini (RF) huhakikisha utengano mahususi wa kodoni ya polipeptidi kutoka kwa ribosomu na mwisho wa usanisi wa protini.

Jina la kipengee

Tabia

Sababu za kukomesha protini

(katika prokariyoti - RF-1, RF-2, RF-3)

Vipengele vingine vya protini (vyama, mgawanyiko wa subunit, kutolewa, nk).

Sababu za tafsiri ya protini muhimu kwa utendaji wa mfumo

Guanosine trifosfati (GTP)

Ili kutekeleza tafsiri, ushiriki wa GTP ni muhimu. Mahitaji ya mfumo wa kuunganisha protini kwa GTP ni maalum sana: haiwezi kubadilishwa na triphosphates nyingine yoyote. Kiini hutumia nishati zaidi kwenye biosynthesis ya protini kuliko kwenye usanisi wa biopolymer nyingine yoyote. Uundaji wa kila dhamana mpya ya peptidi inahitaji kukatwa kwa vifungo vinne vya nishati ya juu (ATP na GTP): mbili ili kupakia molekuli ya tRNA na asidi ya amino, na mbili zaidi wakati wa kurefusha - moja wakati wa kumfunga aa-tRNA na nyingine. wakati wa uhamisho.

Kations isokaboni katika mkusanyiko fulani.

Ili kudumisha pH ya mfumo ndani ya mipaka ya kisaikolojia. Ioni za amonia hutumiwa na baadhi ya bakteria ili kuunganisha asidi ya amino, na ioni za potasiamu hutumiwa kuunganisha tRNA kwa ribosomu. Ioni za chuma na magnesiamu hufanya kama cofactor katika michakato kadhaa ya enzymatic

Kielelezo 2.3.1. Uwakilishi wa kimkakati wa miundo ya ribosomes ya prokaryotic na eukaryotic.

Jedwali 2.3.2. Vipengele vya kubadilishana ioni katika bakteria.

Upekee

Inajulikana na:

Shinikizo la juu la osmotic

Kutokana na mkusanyiko mkubwa wa ioni za potasiamu ndani ya seli katika bakteria, shinikizo la juu la osmotic hudumishwa.

Ulaji wa chuma

Kwa idadi ya bakteria ya pathogenic na nyemelezi (Escherichia, Shigella, nk), utumiaji wa chuma kwenye mwili wa mwenyeji ni ngumu kwa sababu ya kutoyeyuka kwake kwa maadili ya pH ya upande wowote na ya alkali.

Siderophores - vitu maalum ambavyo, kwa kumfunga chuma, huifanya mumunyifu na kusafirisha.

Uigaji

Bakteria huchukua kikamilifu anions SO2/ na P034+ kutoka kwa mazingira ili kuunganisha misombo iliyo na vipengele hivi (asidi za amino zilizo na salfa, phospholipids, nk).

Kwa ukuaji na uzazi wa bakteria, misombo ya madini inahitajika - ioni NH4+, K+, Mg2+, n.k. (kwa maelezo zaidi, ona Jedwali 2.3.1.)

Jedwali 2.3.3. Kubadilisha ion

Jina la misombo ya madini

Kazi

NH 4 + (ioni za amonia)

Inatumiwa na baadhi ya bakteria ili kuunganisha asidi ya amino

K+ (ioni za potasiamu)

    Inatumika kuunganisha tRNA kwa ribosomes

    Kudumisha shinikizo la juu la osmotic

Fe 2+ (ioni za chuma)

    Tenda kama viambatanishi katika idadi ya michakato ya enzymatic

    Sehemu ya cytochromes na hemoproteini nyingine

Mg 2+ (ioni za magnesiamu)

SO 4 2 - (anioni ya sulfate)

Inahitajika kwa usanisi wa misombo iliyo na vitu hivi (asidi za amino zilizo na salfa, phospholipids, n.k.)

PO 4 3- (anion ya fosfati)

Mpango 2.4.1. Kimetaboliki ya nishati.

Ili kuunganisha, bakteria wanahitaji ...

    Virutubisho

Jedwali 2.4.1. Kimetaboliki ya nishati (oxidation ya kibiolojia).

Mchakato

Muhimu:

Mchanganyiko wa vipengele vya miundo ya seli za microbial na matengenezo ya michakato muhimu

Kiasi cha kutosha cha nishati.

Hitaji hili linatimizwa kupitia uoksidishaji wa kibiolojia, ambao husababisha usanisi wa molekuli za ATP.

Nishati (ATP)

Bakteria za chuma hupokea nishati inayotolewa wakati wa uoksidishaji wa moja kwa moja wa chuma (Fe2+ hadi Fe3+), ambayo hutumiwa kurekebisha CO2; bakteria ambao hubadilisha sulfuri hujipatia nishati kupitia uoksidishaji wa misombo iliyo na salfa. Walakini, idadi kubwa ya prokariyoti hupata nishati kupitia dehydrogenation.

Nishati pia hupatikana wakati wa mchakato wa kupumua (tazama jedwali la kina katika sehemu inayolingana).

Mpango 2.4. Oxidation ya kibaolojia katika prokaryotes.

Mgawanyiko wa polima kuwa monoma

Wanga

glycerol na asidi ya mafuta

amino asidi

monosaccharides

Mtengano chini ya hali isiyo na oksijeni

Uundaji wa wa kati

Oxidation chini ya hali ya oksijeni kwa bidhaa za mwisho

Jedwali 2.4.2. Kimetaboliki ya nishati.

Dhana

Tabia

Kiini cha kimetaboliki ya nishati

Kutoa seli za nishati zinahitaji kudhihirisha maisha.

Molekuli ya ATP imeundwa kama matokeo ya uhamishaji wa elektroni kutoka kwa wafadhili wake mkuu hadi kwa mpokeaji wake wa mwisho.

    Kupumua ni oxidation ya kibiolojia (kuvunjika).

    Kulingana na mpokeaji wa mwisho wa elektroni, wanatofautisha pumzi:

    Aerobic - katika kupumua kwa aerobic, kipokeaji cha mwisho cha elektroni ni oksijeni ya molekuli O 2.

    Anaerobic - kipokezi cha mwisho cha elektroni ni misombo isokaboni: NO 3 -, SO 3 -, SO 4 2-

Kuhamasisha nishati

Nishati huhamasishwa katika athari za oxidation na kupunguza.

Mwitikio wa Oxidation

Uwezo wa dutu kutoa elektroni (oxidize)

Jibu la Urejeshaji

Uwezo wa dutu kupata elektroni.

Uwezo wa Redox

Uwezo wa dutu kuchangia (oxidize) au kukubali (kuokoa) elektroni. (msemo wa kiasi)

Mpango 2.5. Usanisi.

wanga

Jedwali 2.5.1. Usanisi

Jedwali 2.5.1. Usanisi

Biosynthesis

Ya nini

Vidokezo

Biosynthesis ya wanga

Ototrofi huunganisha glukosi kutoka CO 2 . Heterotrofu huunganisha glukosi kutoka kwa misombo iliyo na kaboni.

Mzunguko wa Calvin (ona mchoro 2.2.1.)

Biosynthesis ya asidi ya amino

Prokaryoti nyingi zina uwezo wa kuunganisha asidi zote za amino kutoka:

    Pyruvate

    α-ketoglutorate

    fumorate

Chanzo cha nishati ni ATP. Pyruvate huundwa katika mzunguko wa glycolytic.

Microorganisms za Auxotrophic hutumia microorganisms zilizopangwa tayari katika mwili wa mwenyeji.

Lipid biosynthesis

Lipids hutengenezwa kutoka kwa misombo rahisi - bidhaa za kimetaboliki za protini na wanga

Protini za uhamisho wa Acetyl zina jukumu muhimu.

Auxotrophic microorganisms hutumia microorganisms tayari-made katika mwili mwenyeji au kutoka vyombo vya habari virutubisho.

Jedwali 2.5.2. Hatua kuu za biosynthesis ya protini.

Hatua

Tabia

Vidokezo

Unukuzi

Mchakato wa usanisi wa RNA kwenye jeni.

Huu ni mchakato wa kuandika upya habari kutoka kwa DNA - jeni hadi mRNA - jeni.

Inafanywa kwa kutumia RNA polymerase inayotegemea DNA.

Uhamisho wa habari kuhusu muundo wa protini kwa ribosomes hutokea kwa kutumia mRNA.

Tangaza (usambazaji)

Mchakato wa biosynthesis ya kibinafsi ya protini.

Mchakato wa kuchambua msimbo wa kijeni katika mRNA na kuitekeleza kwa namna ya mnyororo wa polipeptidi.

Kwa kuwa kila kodoni ina nukleotidi tatu, maandishi sawa ya urithi yanaweza kusomwa na watatu njia tofauti(kuanzia nucleotides ya kwanza, ya pili na ya tatu), yaani, katika fremu tatu tofauti za kusoma.

    Kumbuka kwa jedwali: Muundo wa msingi wa kila protini ni mlolongo wa amino asidi ndani yake.

Mpango 2.5.2. Minyororo ya uhamishaji wa elektroni kutoka kwa mtoaji mkuu wa hidrojeni (elektroni) hadi kipokezi chake cha mwisho O 2.

jambo la kikaboni

(mfadhili mkuu wa elektroni)

Flavoprotein (- 0.20)

Quinone (-0.07)

Cytochrome (+0.01)

Cytochrome C(+0.22)

Cytochrome A(+0.34)

mpokeaji wa mwisho

Jedwali 3.1. Uainishaji wa viumbe kwa aina ya lishe.

Kipengele cha Organogen

Aina za nguvu

Tabia

Kaboni (C)

    Nyaraka otomatiki

Seli zenyewe huunganisha vipengele vyote vilivyo na kaboni kutoka CO 2.

    Heterotrophs

Hawawezi kukidhi mahitaji yao na CO 2; wanatumia misombo ya kikaboni iliyotengenezwa tayari.

      Saprophytes

Chanzo cha chakula ni substrates za kikaboni zilizokufa.

Chanzo cha lishe ni tishu hai za wanyama na mimea.

    Prototrofi

Kukidhi mahitaji yako na nitrojeni ya angahewa na madini

    Auxotrophs

Wanahitaji misombo ya nitrojeni ya kikaboni iliyopangwa tayari.

Hidrojeni (H)

Chanzo kikuu ni H 2 O

Oksijeni (O)

Jedwali 3.1.2. Uongofu wa nishati

Jedwali 3.1.3. Mbinu za Lishe ya Carbon

Chanzo cha nishati

Mfadhili wa elektroni

Njia ya lishe ya kaboni

Nishati kutoka kwa jua

Misombo ya isokaboni

Photolithoheterotrophs

Misombo ya kikaboni

Photoorganoheterotrophs

Majibu ya Redox

Misombo ya isokaboni

Kemolithoheterotrophs

Misombo ya kikaboni

Chemoorganoheterotrophs

Jedwali 3.2. Mbinu za Nguvu:

Utaratibu

Masharti

Kiwango cha mkazo

Gharama za nishati

Umaalumu wa substrate

Usambazaji wa kupita kiasi

Mkusanyiko wa virutubisho katika mazingira huzidi mkusanyiko katika seli.

Kwa gradient ya ukolezi

Usambazaji uliowezeshwa

Protini za Permease zinahusika.

Kwa gradient ya ukolezi

Usafiri ulio hai

Protini za Permease zinahusika.

Uhamisho wa vikundi vya kemikali

Wakati wa mchakato wa uhamisho, marekebisho ya kemikali ya virutubisho hutokea.

Dhidi ya gradient ya ukolezi

Jedwali 3.3. Usafirishaji wa virutubisho kutoka kwa seli ya bakteria.

Jina

Tabia

mmenyuko wa Phosphotransferase

Inatokea wakati molekuli iliyosafirishwa ina fosforasi.

Usiri wa tafsiri

Katika hali hii, molekuli zilizounganishwa lazima ziwe na mlolongo maalum unaoongoza wa asidi ya amino ili kushikamana na utando na kuunda njia ambayo molekuli za protini zinaweza kutoroka kwenye mazingira. Kwa njia hii, tetanasi, diphtheria na sumu nyingine hutolewa kutoka kwa seli za bakteria zinazofanana.

Kuchipuka kwa utando

Molekuli zinazoundwa kwenye seli zimezungukwa na vesicle ya membrane, ambayo hutolewa kwenye mazingira.

Jedwali 4. Ukuaji.

Dhana

Ufafanuzi wa dhana.

Ongezeko lisiloweza kubatilishwa la idadi ya vitu vilivyo hai, mara nyingi husababishwa na mgawanyiko wa seli. Ikiwa viumbe vya multicellular kawaida hupata ongezeko la ukubwa wa mwili, basi katika viumbe vya multicellular idadi ya seli huongezeka. Lakini katika bakteria, ongezeko la idadi ya seli na ongezeko la molekuli ya seli inapaswa pia kuzingatiwa.

Mambo yanayoathiri ukuaji wa bakteria katika vitro.

    Vyombo vya habari vya kitamaduni:

Mycobacterium leprae haina uwezo wa in vitro

Joto (kuongezeka kwa anuwai):

    Bakteria ya Mesophilic (20-40 o C)

    Bakteria ya thermophilic (50-60 o C)

    Kisaikolojia (0-10 o C)

Tathmini ya ukuaji wa bakteria

Ukadiriaji wa ukuaji kawaida hufanywa katika vyombo vya habari vya kioevu ambapo bakteria zinazokua huunda kusimamishwa kwa usawa. Kuongezeka kwa idadi ya seli imedhamiriwa kwa kuamua mkusanyiko wa bakteria katika 1 ml, au ongezeko la molekuli ya seli imedhamiriwa katika vitengo vya uzito kwa kiasi cha kitengo.

Sababu za ukuaji

Amino asidi

Vitamini

Misingi ya nitrojeni

Jedwali 4.1. Sababu za ukuaji

Sababu za ukuaji

Tabia

Kazi

Amino asidi

Vijidudu vingi, haswa bakteria, wanahitaji asidi fulani ya amino (moja au zaidi), kwani hawawezi kuziunganisha peke yao. Viumbe vidogo vile huitwa auxotrophic kwa wale amino asidi au misombo mingine ambayo hawawezi kuunganisha.

Msingi wa Purine na derivatives yao

Nucleotides:

Wao ni sababu za ukuaji wa bakteria. Aina fulani za mycoplasmas zinahitaji nyukleotidi. Inahitajika kwa ajili ya ujenzi wa asidi nucleic.

Misingi ya Pyrimidine na derivatives yao

Nucleotides

Sababu za ukuaji

Tabia

Kazi

    Lipids zisizo na upande

Ina lipids ya membrane

    Phospholipids

    Asidi ya mafuta

Wao ni vipengele vya phospholipids

    Glycolipids

Katika mycoplasmas ni sehemu ya membrane ya cytoplasmic

Vitamini

(hasa kundi B)

    Thiamine (B1)

Staphylococcus aureus, pneumococcus, Brucella

    Asidi ya Nikotini (B3)

Aina zote za bakteria zenye umbo la fimbo

    Asidi Foliki (B9)

Bifidobacteria na asidi ya propionic

    Asidi ya Pantotheni (B5)

Aina fulani za streptococci, bacilli ya tetanasi

    Biotin (B7)

Chachu na bakteria ya kurekebisha nitrojeni Rhizobium

Hemes ni vipengele vya cytochromes

Bakteria ya mafua ya Haemophilus, kifua kikuu cha Mycobacterium

Jedwali 5. Kupumua.

Jina

Tabia

Uoksidishaji wa kibaolojia (athari za enzymatic)

Msingi

Kupumua kunatokana na athari za redox zinazotokea wakati wa kuunda ATP, mkusanyiko wa nishati ya kemikali.

Michakato

Wakati wa kupumua, taratibu zifuatazo hutokea:

    Oxidation ni utoaji wa hidrojeni au elektroni na wafadhili.

    Kupunguza ni kuongeza kwa hidrojeni au elektroni kwa kipokezi.

Kupumua kwa Aerobic

Mpokeaji wa mwisho wa hidrojeni au elektroni ni oksijeni ya molekuli.

Kupumua kwa anaerobic

Mpokeaji wa hidrojeni au elektroni ni kiwanja isokaboni - NO 3 -, SO 4 2-, SO 3 2-.

Uchachushaji

Misombo ya kikaboni ni vipokezi vya hidrojeni au elektroni.

Jedwali 5.1. Uainishaji kwa aina ya kupumua.

Bakteria

Tabia

Vidokezo

Anaerobes kali

    Kubadilishana kwa nishati hutokea bila ushiriki wa oksijeni ya bure.

    Mchanganyiko wa ATP wakati wa matumizi ya glucose chini ya hali ya anaerobic (glycolysis) hutokea kutokana na phosphorylation ya substrate.

    Oksijeni kwa anaerobes haitumiki kama kipokezi cha mwisho cha elektroni. Aidha, oksijeni ya molekuli ina athari ya sumu juu yao

    Anaerobes kali hawana catalase ya enzyme, hivyo hujilimbikiza mbele ya oksijeni na ina athari ya baktericidal juu yao;

    Anaerobes kali hazina mfumo wa kudhibiti uwezo wa redox (uwezo wa redox).

Aerobes kali

    Wana uwezo wa kupata nishati kupitia kupumua tu na kwa hivyo wanahitaji oksijeni ya molekuli.

    Viumbe ambavyo hupata nishati na kuunda ATP kwa kutumia fosforasi ya kioksidishaji tu ya substrate, ambapo oksijeni ya molekuli pekee inaweza kufanya kama wakala wa vioksidishaji. Ukuaji wa bakteria nyingi za aerobiki husimama kwenye viwango vya oksijeni vya 40-50% au zaidi.

Aerobes kali ni pamoja na, kwa mfano, wawakilishi wa jenasi Pseudomonas

Bakteria

Tabia

Vidokezo

Anaerobes ya kitivo

    Inakua kwa uwepo na kutokuwepo kwa oksijeni ya molekuli

    Viumbe vya Aerobic mara nyingi huwa na cytochromes tatu, anaerobes ya kitivo - moja au mbili, anaerobes ya lazima haina cytochromes.

Anaerobes za kiakili ni pamoja na enterobacteria na chachu nyingi ambazo zinaweza kubadili kutoka kwa kupumua mbele ya 02 hadi kuchachushwa kwa kukosekana kwa 02.

Microaerophiles

Kiumbe mdogo ambacho, tofauti na anaerobes kali, inahitaji kwa ukuaji wake uwepo wa oksijeni katika anga au kati ya virutubisho, lakini katika viwango vilivyopunguzwa ikilinganishwa na maudhui ya oksijeni katika hewa ya kawaida au katika tishu za kawaida za mwili mwenyeji (tofauti na aerobes, ukuaji wa ambayo inahitaji kiwango cha kawaida cha oksijeni katika angahewa au kati ya virutubisho). Microaerophiles nyingi pia ni capnophiles, kumaanisha zinahitaji kuongezeka kwa viwango vya dioksidi kaboni.

Katika maabara, viumbe kama hivyo vinaweza kukuzwa kwa urahisi katika "tungi ya mshumaa." "Mshumaa wa mshumaa" ni chombo ambacho mshumaa unaowaka huwekwa kabla ya kufungwa na kifuniko kisichopitisha hewa. Mwali wa mshumaa utawaka hadi utakapozimwa kutokana na ukosefu wa oksijeni, na kusababisha hali ya hewa ya kaboni dioksidi, yenye oksijeni iliyopungua kwenye jar.

Jedwali 6. Tabia za uzazi.

Mpango 6. Utegemezi wa muda wa kizazi kwa mambo mbalimbali.

Muda wa kizazi

Aina ya bakteria

Idadi ya watu

Halijoto

Muundo wa kati ya virutubisho

Jedwali 6.1. Awamu za uzazi wa bakteria.

Awamu

Tabia

Awamu ya stationary

Inachukua masaa 1-2. Katika awamu hii, idadi ya seli za bakteria hazizidi kuongezeka.

Awamu ya kuchelewa (awamu ya kuchelewa kwa uzazi)

Inajulikana na mwanzo wa ukuaji mkubwa wa seli, lakini kiwango cha mgawanyiko wao kinabakia chini.

Awamu ya kumbukumbu (logarithmic)

Inaonyeshwa na kiwango cha juu cha uzazi wa seli na ongezeko kubwa la saizi ya bakteria.

Awamu mbaya ya kuongeza kasi

Inaonyeshwa na shughuli ndogo ya seli za bakteria na kipindi cha kizazi kirefu. Hii hutokea kutokana na kupungua kwa kati ya virutubisho, mkusanyiko wa bidhaa za kimetaboliki ndani yake na upungufu wa oksijeni.

Awamu ya stationary

Inajulikana kwa usawa kati ya idadi ya seli zilizokufa, mpya na zilizolala.

Awamu ya kifo

Hutokea kwa kasi isiyobadilika na nafasi yake inachukuliwa na awamu za UP-US za kupungua kwa kasi ya kifo cha seli.

Mpango wa 7. Mahitaji ya vyombo vya habari vya virutubisho.

Mahitaji

Mnato

Unyevu

Kuzaa

Thamani ya lishe

Uwazi

Isotonicity

Jedwali 7. Uzazi wa bakteria kwenye vyombo vya habari vya virutubisho.

Kati ya lishe

Tabia

Vyombo vya habari vya kitamaduni thabiti

Kwenye vyombo vya habari vya virutubisho imara, bakteria huunda makoloni - makundi ya seli.

S-aina(laini - laini na shiny)

Mviringo, na makali laini, laini, laini.

R-aina(mbaya - mbaya, isiyo sawa)

Umbo lisilo la kawaida na kingo zilizochongoka, mbovu, tundu.

Vyombo vya habari vya kitamaduni vya kioevu

    Ukuaji wa chini (mashapo)

    Ukuaji wa uso (filamu)

    Ukuaji wa kueneza (uwingu sare)

Jedwali 7.1. Uainishaji wa vyombo vya habari vya lishe.

Uainishaji

Aina

Mifano

Kwa utunzi

    MPA - agar ya nyama-peptoni

    MPB - mchuzi wa nyama-peptoni

    PV - maji ya peptoni

    Agar ya damu

    JSA - agar ya chumvi ya yolk

    Vyombo vya habari vyake

Kwa makusudi

Msingi

Wa kuchaguliwa

    Agar ya alkali

    Maji ya peptoni ya alkali

Tofauti - uchunguzi

  1. Ploskireva

Maalum

    Wilson-Blair

    Kitta-Tarozzi

    Mchuzi wa Thioglycol

    Maziwa kulingana na Tukaev

Kwa uthabiti

    Agar ya damu

    Agar ya alkali

Nusu-kioevu

    Agar ya nusu-imara

Kwa asili

Asili

Semi-synthetic

Sintetiki

  1. Simmonson

Jedwali 7.2. Kanuni za kutenga utamaduni wa seli safi.

Kanuni ya mitambo

Kanuni ya kibiolojia

1. Dilutions ya sehemu ya L. Pasteur

2. Dilutions ya sahani ya R. Koch

3. Mazao ya uso wa Drigalsky

4. Viharusi vya uso

Zingatia:

a - aina ya kupumua (njia ya Fortner);

b - uhamaji (njia ya Shukevich);

c - upinzani wa asidi;

g - sporulation;

d - joto optimum;

e - unyeti wa kuchagua wa wanyama wa maabara kwa bakteria

Jedwali 7.2.1. Hatua za kutenga utamaduni wa seli safi.

Jukwaa

Tabia

Hatua ya 1 ya utafiti

Nyenzo za patholojia hukusanywa. Inasomwa - kuonekana, uthabiti, rangi, harufu na ishara zingine, smear imeandaliwa, kupakwa rangi na kuchunguzwa chini ya darubini.

Hatua ya 2 ya utafiti

Juu ya uso wa kati ya virutubisho mnene, microorganisms huunda ukuaji unaoendelea, mnene au makoloni yaliyotengwa. Ukoloni- haya ni mikusanyiko ya bakteria inayoonekana kwa jicho la uchi juu ya uso au katika unene wa kati ya virutubisho. Kama sheria, kila koloni huundwa kutoka kwa kizazi cha seli moja ya microbial (clones), kwa hivyo muundo wao ni sawa. Tabia za ukuaji wa bakteria kwenye vyombo vya habari vya virutubisho ni udhihirisho wa mali zao za kitamaduni.

Hatua ya 3 ya utafiti

Mwelekeo wa ukuaji wa utamaduni safi wa microorganisms unasoma na utambulisho wake unafanywa.

Jedwali 7.3. Utambulisho wa bakteria.

Jina

Tabia

Utambulisho wa biochemical

Kuamua aina ya pathojeni kwa mali yake ya biochemical

Utambulisho wa serological

Ili kuanzisha spishi za bakteria, muundo wao wa antijeni mara nyingi husomwa, ambayo ni, kitambulisho hufanywa na mali ya antijeni.

Utambulisho wa mali ya kibiolojia

Wakati mwingine bakteria hutambuliwa kwa kuwaambukiza wanyama wa maabara wenye utamaduni safi na kuchunguza mabadiliko ambayo vimelea husababisha katika mwili.

Utambulisho wa kitamaduni

Kuamua aina ya pathogens kulingana na sifa zao za kitamaduni

Utambulisho wa morphological

Kuamua aina ya bakteria kwa sifa zao za kimaadili

        Ni mchakato gani hauhusiani na fiziolojia ya bakteria?

    Uzazi

        Ni vitu gani vinavyounda 40-80% ya molekuli kavu ya seli ya bakteria?

    Wanga

    Asidi za nyuklia

        Ni madarasa gani ya enzymes yanayotengenezwa na microorganisms?

    Oxyreductases

    Madarasa yote

    Uhamisho

        Enzymes ambao ukolezi wake katika seli huongezeka kwa kasi kwa kukabiliana na kuonekana kwa substrate ya inducer katika mazingira?

    Iducible

    Kikatiba

    Mkandamizaji

    Mchanganyiko wa Multienzyme

        Enzyme ya pathogenicity iliyotolewa na Staphylococcus aureus?

    Neuraminidase

    Hyaluronidase

    Lecithinase

    Fibrinolysin

        Je, vimeng'enya vya proteolytic vina kazi?

    Kuvunjika kwa protini

    Kuvunjika kwa mafuta

    Kuvunjika kwa wanga

    Uundaji wa alkali

        Fermentation ya enterobacteria?

    Asidi ya Lactic

    Asidi ya fomu

    Asidi ya Propionic

    Asidi ya Butyric

        Ni misombo gani ya madini hutumika kuunganisha tRNA kwa ribosomu?

        Uoksidishaji wa kibaolojia ni ...?

  1. Uzazi

  2. Kifo cha seli

        Ni vitu gani vyenyewe huunganisha vijenzi vyote vilivyo na kaboni vya seli kutoka kwa CO 2.

    Prototrofi

    Heterotrophs

    Nyaraka otomatiki

    Saprophytes

        Vyombo vya lishe vinatofautiana:

    Kwa utunzi

    Kwa uthabiti

    Kwa makusudi

    Kwa yote hapo juu

        Awamu ya uzazi, ambayo ina sifa ya usawa kati ya idadi ya seli zilizokufa, zilizoundwa hivi karibuni na zilizolala?

  1. Awamu mbaya ya kuongeza kasi

    Awamu ya stationary

        Muda wa kizazi unategemea?

    Umri

    Idadi ya watu

    Yote ya hapo juu

        Ili kuanzisha utambulisho wa spishi za bakteria, muundo wao wa antijeni mara nyingi husomwa, ambayo ni, kitambulisho kinafanywa, ni yupi?

    Kibiolojia

    Mofolojia

    Kiserolojia

    Biokemikali

        Mbinu ya Drigalski ya kupanda mbegu kwenye uso inarejelewa kama...?

    Kanuni za mitambo za kutengwa kwa utamaduni safi

    Kanuni za kibaolojia za kutenganisha utamaduni safi

Bibliografia

1. Borisov L. B. Microbiology ya matibabu, virology, immunology: kitabu cha maandishi kwa asali. vyuo vikuu - M.: Shirika la Taarifa za Matibabu LLC, 2005.

2. Pozdeev O.K. Microbiology ya matibabu: kitabu cha maandishi kwa asali. vyuo vikuu – M.: GEOTAR-MED, 2005.

3. Korotyaev A.I., Babichev S.A. Mikrobiolojia ya matibabu, immunology na virology / kitabu cha kiada kwa wataalamu wa matibabu. vyuo vikuu - St. Petersburg: SpetsLit, 2000.

4. Vorobyov A. A., Bykov A. S., Pashkov E. P., Rybakova A. M. Microbiology: kitabu cha maandishi. - M.: Dawa, 2003.

5. Microbiolojia ya matibabu, virology na immunology: kitabu cha maandishi / ed. V. V. Zvereva, M. N. Boychenko. – M.: GEOTar-Media, 2014.

6. Mwongozo wa mafunzo ya vitendo katika microbiology ya matibabu, virology na immunology / ed. V.V. Tetsa. - M.: Dawa, 2002.

Utangulizi 6

Muundo wa bakteria kutoka kwa mtazamo wa fiziolojia yao. 7

Kimetaboliki 14

Lishe (usafirishaji wa virutubisho) 25

Kupumua 31

Uzazi 34

Jumuiya za vijidudu 37

MATUMIZI 49

Marejeleo 105

Muundo wa antijeni wa microorganisms ni tofauti sana. Microorganisms imegawanywa katika jumla, au kikundi, na maalum, au ya kawaida, antijeni.

Antijeni za kikundi ni za kawaida kwa aina mbili au zaidi za vijidudu vya jenasi moja, na wakati mwingine ni mali ya genera tofauti. Kwa hivyo, aina fulani za jenasi ya Salmonella zina antijeni za kawaida za kikundi; vimelea vya homa ya matumbo vina antijeni za kundi la kawaida na vimelea vya paratyphoid A na paratyphoid B (0-1.12).

Antijeni mahususi zipo tu katika aina fulani ya vijidudu, au hata katika aina fulani tu (lahaja) au aina ndogo ndani ya spishi. Ufafanuzi antijeni maalum inakuwezesha kutofautisha microbes ndani ya jenasi, aina, aina ndogo na hata aina (subtype). Kwa hivyo, ndani ya jenasi Salmonella, zaidi ya aina 2000 za Salmonella zinatofautishwa na mchanganyiko wa antijeni, na katika jamii ndogo ya Shigella Flexner kuna serotypes 5 (serovarians).

Kulingana na ujanibishaji wa antijeni katika seli ya vijidudu, tofauti hufanywa kati ya antijeni za somatic zinazohusiana na mwili wa seli ya vijidudu, antijeni za capsular - antijeni za uso au bahasha, na antijeni za bendera ziko kwenye flagella.

Somatic, O-antijeni(kutoka kwa Ujerumani ohne Hauch - bila kupumua), inayohusishwa na mwili wa kiini cha microbial. Katika bakteria ya gramu-hasi, O-antijeni ni tata tata ya asili ya lipidopolysaccharide-protini. Ni sumu kali na ni endotoxin kwa bakteria hawa. Katika mawakala wa causative ya maambukizi ya coccal, vibrios ya kipindupindu, mawakala wa causative ya brucellosis, kifua kikuu na baadhi ya anaerobes, antijeni za polysaccharide zimetengwa kutoka kwa mwili wa seli za microbial, ambazo huamua aina maalum ya bakteria. Kama antijeni, zinaweza kufanya kazi kwa fomu safi na pamoja na lipids.

Flagellates, H-antijeni(kutoka Ujerumani Hauch - pumzi), ni protini katika asili na hupatikana katika flagella ya microbes motile. Antijeni za bendera huharibiwa haraka na joto na phenoli. Wao huhifadhiwa vizuri mbele ya formaldehyde. Mali hii hutumiwa katika uzalishaji wa cums za uchunguzi zilizouawa kwa mmenyuko wa agglutination, wakati ni muhimu kuhifadhi flagella.

Capsular, K - antijeni, - ziko juu ya uso wa seli ya microbial na pia huitwa juu juu, au bahasha. Wamesomwa kwa undani zaidi katika vijidudu vya familia ya matumbo, ambayo Vi-, M-, B-, L- na A-antijeni zinajulikana. Kati ya hizi, antijeni ya Vi ni muhimu. Iligunduliwa kwa mara ya kwanza katika aina kali za bakteria ya typhoid na iliitwa antijeni ya virulence. Wakati mtu anachanjwa na tata ya O- na Vi-antigens, kiwango cha juu cha ulinzi dhidi ya homa ya typhoid huzingatiwa. Antijeni ya Vi inaharibiwa ifikapo 60°C na haina sumu kidogo kuliko antijeni ya O. Pia hupatikana katika vijidudu vingine vya utumbo, kama vile E. koli.



Kinga(kutoka Kilatini protectio - patronage, ulinzi), au kinga, antijeni huundwa na vijidudu vya anthrax katika mwili wa wanyama na hupatikana katika exudates mbalimbali wakati wa ugonjwa wa anthrax. Antijeni ya kinga ni sehemu ya exotoxin iliyofichwa na microbe ya anthrax na ina uwezo wa kushawishi maendeleo ya kinga. Kwa kukabiliana na kuanzishwa kwa antijeni hii, antibodies ya kurekebisha-kusaidia huundwa. Antijeni ya kinga inaweza kupatikana kwa kukuza microbe ya kimeta kwenye njia changamano ya synthetic. Chanjo ya kemikali yenye ufanisi mkubwa dhidi ya kimeta ilitayarishwa kutoka kwa antijeni ya kinga. Antijeni za kinga pia zimepatikana katika vimelea vinavyosababisha tauni, brucellosis, tularemia, na kikohozi cha mvua.

Antijeni kamili kusababisha usanisi wa antibodies katika mwili au uhamasishaji wa lymphocytes na kuguswa nao wote katika vivo na katika vitro. Antijeni zilizojaa kamili zina sifa ya utaalam madhubuti, i.e. husababisha mwili kutoa antibodies maalum ambayo huguswa tu na antijeni fulani. Antijeni hizi ni pamoja na protini za asili ya wanyama, mimea na bakteria.

Antijeni zenye kasoro (haptens) kuwakilisha wanga tata, lipids na vitu vingine ambavyo haviwezi kusababisha malezi ya antibodies, lakini huingia kwenye mmenyuko maalum pamoja nao. Haptens hupata mali ya antijeni zilizojaa kamili tu ikiwa zinaletwa ndani ya mwili pamoja na protini.

Wawakilishi wa kawaida wa haptens ni lipids, polysaccharides, asidi nucleic, pamoja na vitu rahisi: rangi, amini, iodini, bromini, nk.



Chanjo kama njia ya kuzuia magonjwa ya kuambukiza. Historia ya maendeleo ya chanjo. Chanjo. Mahitaji ya chanjo. Mambo yanayoamua uwezekano wa kuunda chanjo.

Chanjo ni maandalizi ya kibiolojia ambayo yanazuia maendeleo ya magonjwa ya kuambukiza na maonyesho mengine ya immunopathology. Kanuni ya kutumia chanjo ni kuunda kinga na, kwa sababu hiyo, upinzani dhidi ya maendeleo ya ugonjwa huo. Chanjo inarejelea hatua zinazolenga kuwachanja watu kwa njia bandia kwa kuanzisha chanjo ili kuongeza upinzani dhidi ya ugonjwa huo. Lengo la chanjo ni kuunda kumbukumbu ya kinga dhidi ya pathojeni maalum.

Kuna chanjo ya passiv na hai. Kuanzishwa kwa immunoglobulins zilizopatikana kutoka kwa viumbe vingine ni chanjo ya passiv. Inatumika katika matibabu na matibabu kwa madhumuni ya kuzuia. Utawala wa chanjo ni chanjo hai. Tofauti kuu kati ya chanjo hai na ya passiv ni malezi ya kumbukumbu ya kinga.

Kumbukumbu ya kinga ya mwili hutoa kasi na zaidi kuondolewa kwa ufanisi mawakala wa kigeni wakati wao kuonekana tena katika viumbe. Msingi wa kumbukumbu ya immunological ni seli za kumbukumbu za T- na B.

Chanjo ya kwanza ilipata jina lake kutoka kwa neno chanjo(cowpox) - ugonjwa wa virusi kubwa ng'ombe. Daktari Mwingereza Edward Jenner alitumia kwanza chanjo ya ndui kwa mvulana James Phipps, iliyopatikana kutoka kwa malengelenge kwenye mkono wa mgonjwa wa ndui, mnamo 1796. Karibu miaka 100 tu baadaye (1876-1881) Louis Pasteur alitengeneza. kanuni kuu chanjo - matumizi ya maandalizi dhaifu ya microorganisms kuunda kinga dhidi ya matatizo mabaya.

Baadhi ya chanjo za kuishi ziliundwa na wanasayansi wa Soviet, kwa mfano, P. F. Zdrodovsky aliunda chanjo dhidi ya typhus mwaka wa 1957-59. Chanjo ya mafua iliundwa na kikundi cha wanasayansi: A. A. Smorodintsev, V. D. Solovyov, V. M. Zhdanov mwaka wa 1960. P. A. Vershilova iliyoundwa mnamo 1947-51 chanjo hai ugonjwa wa brucellosis.

Chanjo lazima ikidhi mahitaji yafuatayo:

● kuamilisha seli zinazohusika katika usindikaji na uwasilishaji wa antijeni;
● vyenye epitopu za T- na T-seli ambazo hutoa majibu ya seli na humoral;
● rahisi kuchakata kwa uwasilishaji bora unaofuata wa antijeni za utangamano;
● kushawishi uundaji wa seli T za athari, seli zinazozalisha kingamwili na seli za kumbukumbu zinazolingana;
● kuzuia maendeleo ya ugonjwa kwa muda mrefu;
● usiwe na madhara, yaani, usisababishe ugonjwa mbaya au madhara.

Ufanisi wa chanjo ni kweli asilimia ya watu waliochanjwa ambao waliitikia chanjo kwa kuunda kinga maalum. Kwa hivyo, ikiwa ufanisi wa chanjo fulani ni 95%, hii inamaanisha kuwa kati ya watu 100 waliochanjwa, 95 wanalindwa kwa uhakika, na 5 bado wako katika hatari ya ugonjwa. Ufanisi wa chanjo imedhamiriwa na vikundi vitatu vya mambo. Mambo ambayo hutegemea maandalizi ya chanjo: mali ya chanjo yenyewe, ambayo huamua immunogenicity yake (kuishi, inactivated, corpuscular, subunit, kiasi cha immunogen na adjuvants, nk); ubora wa bidhaa ya chanjo, yaani, immunogenicity haipotei kutokana na kumalizika kwa muda wa chanjo au kutokana na ukweli kwamba ilihifadhiwa au kusafirishwa vibaya. Mambo yanayomtegemea mtu anayepewa chanjo: sababu za kijeni zinazoamua uwezekano wa kimsingi (au kutowezekana) wa kuendeleza kinga maalum; umri, kwa sababu majibu ya kinga yanajulikana kwa karibu zaidi na kiwango cha ukomavu wa mfumo wa kinga; hali ya afya "kwa ujumla" (ukuaji, maendeleo na uharibifu, lishe, magonjwa ya papo hapo au ya muda mrefu, nk); hali ya nyuma ya mfumo wa kinga - kimsingi uwepo wa immunodeficiencies kuzaliwa au alipewa.

Shirika la Shirikisho la Elimu

Taasisi ya Teknolojia ya Biysk (tawi)

taasisi ya elimu ya serikali

katika kozi za "General Biology and Microbiology", "Microbiology" kwa wanafunzi wa taaluma 240901 "Bioteknolojia",
260204 "Teknolojia ya uzalishaji wa chachu na utengenezaji wa divai"
aina zote za elimu

UDC 579.118:579.22

Kamenskaya, vijidudu: mapendekezo ya mbinu ya kazi ya maabara katika kozi "Biolojia ya Jumla"
na Microbiology", "Microbiology" kwa wanafunzi wa utaalam 240901 "Bioteknolojia", 260204 "Teknolojia ya uzalishaji wa Fermentation na winemaking" ya aina zote za elimu / ,
.

Alt. jimbo teknolojia. Chuo Kikuu, BTI. - Biysk:

Nyumba ya uchapishaji Alt. jimbo teknolojia. Chuo Kikuu, 2007. - 36 p.

Miongozo hii inajadili dhana za msingi, sheria na kanuni za uainishaji na utambuzi wa microorganisms. Kazi ya maabara inawasilishwa ili kujifunza mali mbalimbali za bakteria muhimu kuelezea matatizo ya bakteria na kutambua kwa kiwango cha jenasi.

Imekaguliwa na kuidhinishwa

kwenye kikao cha idara

"Bioteknolojia".

Itifaki namba 88 ya 01/01/2001

Mkaguzi:

Daktari wa Sayansi ya Biolojia, Profesa, BPSU jina lake baada ya.

© BTI AltSTU, 2007

© , 2007

DHANA 1 ZA MSINGI NA SHERIA ZA MAJINA

MICROORGANISMS

Aina elfu kadhaa za vijidudu zimeelezewa, lakini inaaminika kuwa hii inawakilisha chini ya 1 % kutoka kwa zile ambazo zipo kweli. Utafiti wa utofauti wa microorganisms ni somo la taxonomy. Kazi yake kuu ni kuunda mfumo wa asili, kutafakari mahusiano ya phylogenetic ya microorganisms. Hadi hivi karibuni, taxonomy ya microorganisms ilikuwa msingi hasa juu ya sifa za phenotypic: morphological, physiological, biochemical, nk, kwa hiyo mifumo ya uainishaji iliyopo kwa kiasi kikubwa ni ya bandia. Walakini, hufanya iwe rahisi kutambua aina mpya za vijidudu.

Taksonomia inajumuisha sehemu kama vile uainishaji, muundo wa majina Na Edeni tification . Uainishaji huamua mpangilio ambao watu walio na kiwango fulani cha homogeneity huwekwa katika vikundi fulani (kodi). Nomenclature ni seti ya sheria za kumtaja taxa. Utambulisho inamaanisha kuamua ikiwa kiumbe kinachochunguzwa ni cha ushuru fulani.

Neno "taxonomia" mara nyingi hutumiwa kama kisawe cha utaratibu, lakini wakati mwingine inaeleweka kama sehemu ya utaratibu, pamoja na nadharia ya uainishaji, uchunguzi wa mfumo wa kategoria za taxonomic, mipaka na utii wa taxa. Jamii kuu ya taxonomic katika biolojia, kama ilivyo kwa wengine sayansi ya kibiolojia, ni mtazamo- seti ya watu wanaojulikana kwa idadi ya sifa za kawaida za kimofolojia, kisaikolojia, biokemikali na molekuli.

Neno "shida" linamaanisha utamaduni safi wa microorganism iliyotengwa na makazi maalum (maji, udongo, mwili wa wanyama, nk). Aina tofauti za aina moja ya microorganisms zinaweza kutofautiana katika sifa fulani, kwa mfano, unyeti kwa antibiotics, uwezo wa kuunganisha bidhaa fulani za kimetaboliki, nk, lakini tofauti hizi ni chini ya aina maalum. Dhana ya "shida" katika microbiology na genetics ni tofauti: katika microbiolojia dhana hii ni pana. Aina za microorganisms zimeunganishwa katika makundi ya taxonomic ya utaratibu wa juu: genera, familia, maagizo, madarasa, mgawanyiko, falme. Makundi haya yanaitwa lazima. Pia kuna kategoria za hiari: jamii ndogo, ndogo, jamii ndogo, kabila, kabila ndogo, jamii ndogo, spishi ndogo. Walakini, katika taksonomia, kategoria za hiari hutumiwa mara chache sana.

Nomenclature ya microorganisms ni chini ya sheria za kimataifa. Kwa hivyo, kuna Kanuni ya Kimataifa ya Nomenclature ya Bakteria. Kwa uyoga wa chachu, mwongozo kuu ni "Chachu. Utafiti wa Kijamii", kwa fangasi wenye filamentous na mwani - Kanuni ya Kimataifa ya Nomenclature ya Botanical.

Ili kutaja vitu katika biolojia, kama katika zoolojia na botania, hutumia binary au binomial (kutoka Lat. bis- mara mbili) mfumo wa nomenclature, kulingana na ambayo kila aina ina jina linalojumuisha maneno mawili ya Kilatini. Neno la kwanza linamaanisha jenasi, na la pili linafafanua aina maalum ya jenasi hii na inaitwa epithet maalum. Jina la kawaida huandikwa kila mara kwa herufi kubwa, na jina maalum na herufi ndogo hata kama epithet maalum imetolewa kwa heshima ya mwanasayansi, kwa mfano Clostridia pasteuriani. Katika maandishi, haswa na michoro ya Kilatini, misemo yote imeainishwa. Wakati wa kutaja jina la microorganism mara kwa mara, jina la generic linaweza kufupishwa kwa barua moja au zaidi ya awali, k.m. NA.pasteuriani. Ikiwa maandishi yana majina ya vijidudu viwili vinavyoanza na herufi moja (kwa mfano, Clostridia pasteuriani Na Citrobacter freundii), basi vifupisho lazima viwe tofauti (S. pasteuriani Na Ct. freundii). Ikiwa microorganism inatambuliwa tu kwa jenasi, neno sp limeandikwa badala ya epithet maalum. (aina- aina), kwa mfano Pseudomonas sp. Katika kesi hii, wakati jina la microorganism linatajwa tena katika maandishi, jina la generic linapaswa kuandikwa kwa ukamilifu.

Ili kutaja spishi ndogo, tumia kifungu kinachojumuisha jina la jenasi, pamoja na epithets maalum na ndogo. Ili kutofautisha kati ya epithets hizi, mchanganyiko wa barua umeandikwa kati yao, ambayo ni neno fupi la spishi ndogo - "subsp." au (chini ya kawaida) "ss." Kwa mfano, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus.

Kwa kila aina, onyesha pia muhtasari wa jina la mkusanyiko wa tamaduni za microorganism ambayo huhifadhiwa, na nambari ambayo imeorodheshwa hapo. Kwa mfano, Clostridia butyricum ATCC 19398 ina maana kwamba matatizo hayo yanashikiliwa katika Mkusanyiko wa Utamaduni wa Aina ya Marekani (ATCC) chini ya nambari 19398. Orodha ya makusanyo maarufu duniani ya vijidudu imetolewa katika Mwongozo wa Bergeys wa Utaratibu wa Bakteriolojia, 1984-1989), katika katalogi za tamaduni za viumbe vidogo. na machapisho mengine ya kumbukumbu.

Maelezo ya aina yoyote mpya ya microorganism inategemea aina ya kawaida, ambayo huhifadhiwa katika moja ya makusanyo ya microorganisms na kulingana na jumla ya mali zake. aina hii

sifa katika makala asili au ufafanuzi. Aina ya aina ni aina ya nomenclatural ya spishi kwa sababu jina la spishi limepewa. Iwapo aina zozote za awali zilizojumuishwa katika spishi zile zile zitapatikana baadaye kuwa zinastahili kuteuliwa kama spishi maalum, zinapaswa kupewa majina mapya, jina la spishi za zamani likibaki kwa aina na aina zinazohusiana. Katika kesi hii, idadi ya shida iliyopewa jina inabaki sawa. Matatizo halisi ni yale yanayolingana kabisa na mali zao.

Kwa jenasi, aina ya nomenclatural ni spishi maalum iliyoteuliwa ambayo ina seti ya wahusika ambao ni tabia zaidi ya wawakilishi wa taxon fulani. Kwa mfano, kwa aina Bacillus aina ya aina ni KATIKA.subtilis.

Baadhi ya miongozo na catalogs zinaonyesha majina ya zamani ya microorganisms zilizoitwa jina, pamoja na majina ya waandishi ambao kwanza walitenga microorganism hii, na mwaka wa kuchapishwa ambapo kiumbe hiki kilielezwa kwanza. Kwa mfano, moja ya aina ya chachu imeonyeshwa kwenye orodha ya Mkusanyiko wa Viumbe vyote vya Kirusi (VKM) kama Candida magnolia(Lodder et Kreger van Rij, 1952) Meyer et Yarrow 1978, BKM Y-1685. Hii ina maana kwamba ilielezewa kwa mara ya kwanza na Lodder na Kreger van Rij katika chapisho mnamo 1952, wakati ambapo spishi hiyo ilipewa jina. Torulopsis magnolia. Mwaka 1978 Torulopsis magnolia lilibadilishwa jina na watafiti kama vile Meyer na Yarrow kuwa Candida magnolia na kwa sasa imehifadhiwa katika VKM chini ya nambari ya VKM Y-1685. Herufi Y mbele ya nambari ya shida inamaanisha "Chachu".

Mbali na dhana ya "mchujo," maneno "lahaja," "aina," na "fomu" hutumiwa katika biolojia. Kawaida hutumiwa kuteua aina za vijidudu ambazo hutofautiana katika sifa fulani kutoka kwa aina ya aina. Mkazo unaotofautiana na ule wa kawaida katika sifa za kimofolojia huitwa morphovar(morphotype), sifa za kisaikolojia na biokemia - biovar(biotype, aina ya kisaikolojia), kulingana na uwezo wa kuunganisha misombo fulani ya kemikali - hemovar(chemoform, chemotype), hali ya kilimo - kilimo, kwa aina ya majibu kwa kuanzishwa kwa bacteriophage - phagovar(phagotype, lysotype), sifa za antijeni - serovar(serotype)
Nakadhalika.

Katika kazi juu ya genetics ya microorganisms neno hutumiwa mara nyingi "clone", ambapo tunamaanisha idadi ya seli zinazohusiana na urithi zilizopatikana bila kujamiiana kutoka kwa seli ya mzazi mmoja. Katika biolojia ya molekuli, clone inarejelea nyingi

nakala za mlolongo wa DNA zinazofanana zilizopatikana kwa kuziingiza kwenye vekta za cloning (kwa mfano, plasmids). Neno "zilizobadilishwa vinasaba" au aina za "recombinant" hurejelea aina ya vijidudu vilivyopatikana kwa sababu ya hila za uhandisi wa kijeni. Mara nyingi aina mpya za microorganisms hupatikana kwa kutumia mutagens.

Kila aina mpya ya vijidudu vilivyotengwa na vyanzo vya asili au vilivyotengenezwa na mwanadamu lazima iwe na sifa ili kupata seti kamili ya data juu ya mali ya vijidudu.
katika utamaduni safi. Data hizi zinaweza kutumika, kwa mfano, kukusanya pasipoti ya matatizo ya thamani ya viwanda, pamoja na utambulisho wao.

Kusudi la kitambulisho - weka msimamo wa taxonomic wa aina iliyosomwa kulingana na ulinganisho wa mali yake na spishi zilizosomwa na kukubalika (zilizosajiliwa rasmi). Kwa hivyo, matokeo ya kitambulisho kawaida ni kitambulisho cha vijidudu vilivyo chini ya uchunguzi na spishi au kazi fulani.
kwa jenasi fulani. Ikiwa aina iliyosomwa au kikundi cha aina hutofautiana katika mali zao kutoka kwa wawakilishi wa taxa inayojulikana, basi wanaweza kugawanywa katika taxon mpya. Kwa kufanya hivyo, maelezo ya taxon mpya hutolewa, ikiwa ni pamoja na, kwa mfano, katika kesi ya bakteria, zifuatazo: orodha ya matatizo yaliyojumuishwa katika taxon; sifa za kila aina; orodha ya mali zinazochukuliwa kuwa muhimu
katika taxon; orodha ya mali zinazostahiki ushuru kwa uwakilishi katika ushuru wa juu wa karibu; tembeza sifa za uchunguzi, kutofautisha ushuru uliopendekezwa na ushuru unaohusiana kwa karibu; maelezo tofauti ya aina ya kawaida (aina); picha ya microorganism.

Ili ushuru mpya uliopendekezwa kukubalika rasmi, maelezo yake lazima yachapishwe kulingana na sheria fulani. Kwa mfano, uchapishaji halali au ulioidhinishwa wa taxon ya bakteria unahitaji uchapishaji wa makala inayoielezea katika Jarida la Kimataifa la Systematic and Evolutionary Microbiology (IJSEM). Ikiwa uchapishaji utaonekana katika jarida lingine la kisayansi linaloheshimika (uchapishaji unaofaa), basi uchapishaji upya wa makala kutoka jarida hilo hutumwa kwa IJSEM. Tangu 1980, IJSEM imechapisha mara kwa mara kinachojulikana orodha ya majina ya kisheria ya bakteria. Wanaorodhesha majina yote ya bakteria ambayo yamechapishwa katika IJSEM (chapisho halisi au lililoidhinishwa) au iliyochapishwa hapo awali kwa njia yoyote.

majarida mengine mashuhuri. Mara baada ya jina la bakteria kujumuishwa katika orodha ya IJSEM ya majina yaliyoidhinishwa, jina hilo linachukuliwa kuwa halali, bila kujali kama limechapishwa hapo awali katika IJSEM au jarida lingine. Tarehe ya kuchapishwa kwa jina la ushuru fulani katika IJSEM au katika orodha ya majina yaliyohalalishwa ya IJSEM ni kipaumbele cha ushuru.

Utamaduni wa aina ya aina ya aina mpya ya microorganism huhamishiwa kwa kuhifadhi kwenye moja ya makusanyo ya microorganisms ya umuhimu wa dunia. Ikiwa aina ya aina imepotea, inaweza kubadilishwa na kinachojulikana kinachojulikana kama neotype. Katika kesi hiyo, ni lazima kuthibitishwa kuwa mali ya shida mpya inafanana vizuri na maelezo ya moja iliyopotea. Ili kuonyesha kuwa ushuru unapendekezwa kwa mara ya kwanza, kifupi "fam." huongezwa baada ya jina la familia mpya. nov.”, jenasi mpya – “gen. nov.", na aina mpya - "sp. nov." Kwa mfano,
mnamo 2000, pamoja na waandishi-wenza, familia mpya ya bakteria ilipendekezwa - Oscillochloridaceae, familia. nov. Msemo "spishi insertac sedis" inamaanisha kuwa tunazungumza juu ya spishi ambayo kwa muda mfupi haina hadhi dhahiri ya ujasusi, kwani haijulikani wazi ni ushuru gani wa hali ya juu - jenasi au familia - spishi zilizopewa zinapaswa kuwekwa kwa sababu ya ukosefu wa data ya majaribio muhimu kwa hili
data.

2 MAELEZO NA KITAMBULISHO

MICROORGANISMS

Kama ilivyoelezwa tayari, kanuni za uainishaji na kitambulisho cha vikundi tofauti vya prokariyoti na microorganisms za yukariyoti zina tofauti kubwa. Utambulisho wa uyoga kwa madarasa, maagizo
na familia kulingana na sifa za tabia muundo na njia za malezi, kwanza kabisa, ya miundo ya uzazi. Kwa kuongezea, sifa za uboreshaji wa ngono, muundo na kiwango cha ukuaji wa mycelium (ya asili, iliyokuzwa vizuri, septate au nonseptate), kitamaduni (koloni) na ishara za kisaikolojia. Utofautishaji wa genera ndani ya familia na utambuzi wa spishi hufanywa kwa kutumia herufi za kimofolojia zilizopatikana
kutumia hadubini ya elektroni, pamoja na sifa za kisaikolojia na kitamaduni. Hakuna kibainishi kimoja cha kutambua uyoga wote, kwa hivyo kwanza darasa au mpangilio wa uyoga unaotambuliwa hubainishwa na kisha kibainishi kinachofaa cha darasa hili au agizo hutumiwa.

Utambulisho wa fungi ya chachu, ambayo ni kati ya vitu vinavyotumiwa sana vya tafiti mbalimbali za microbiological, inategemea kitamaduni (macromorphological), sifa za cytological, kisaikolojia na biochemical, sifa za mzunguko wa maisha na mchakato wa ngono; ishara maalum inayohusiana na ikolojia, na inafanywa kwa kutumia viashiria maalum vya chachu.

Taksonomia ya aina za microscopic za mwani inategemea muundo wa seli zao na muundo wa rangi. Uamuzi wa nafasi ya utaratibu wa protozoa unafanywa kwa kutumia vipengele vya kimofolojia na mizunguko ya maisha. Kwa hivyo, utambuzi wa yukariyoti unategemea sana sifa za mizunguko yao ya morphology na maendeleo.

Utambulisho wa prokariyoti, ambazo kimofolojia ni tofauti kidogo kuliko yukariyoti, unategemea matumizi ya anuwai ya phenotypic na, mara nyingi, herufi za genotypic. Kwa kiasi kikubwa, kuliko utambuzi wa eukaryotes, inategemea sifa za kazi, kwani bakteria nyingi zinaweza kutambuliwa si kwa kuonekana kwao, lakini tu kwa kujua ni taratibu gani wanazoweza kufanya.

Wakati wa kuelezea na kutambua bakteria, mali zao za kitamaduni, mofolojia, shirika la seli, sifa za kisaikolojia na biochemical, muundo wa kemikali seli, yaliyomo

guanini na cytosine (GC) katika DNA, mfuatano wa nyukleotidi katika jeni inayosimba usanisi wa 16S rRNA na sifa nyingine za pheno- na genotypic. Katika kesi hii, sheria zifuatazo lazima zizingatiwe: fanya kazi na tamaduni safi, tumia njia za kawaida za utafiti, na pia tumia seli ambazo ziko katika hali hai ya kisaikolojia kwa chanjo.

2.1 Sifa za kitamaduni

Utamaduni, au macromorphological, mali ni pamoja na sifa ukuaji wa vijidudu kwenye vyombo vya habari vya virutubishi vilivyo na kioevu.

2.1.1 Ukuaji kwenye media dhabiti

Juu ya uso wa vyombo vya habari vyenye virutubisho, kulingana na mbegu, microorganisms zinaweza kukua kwa namna ya koloni, streak au lawn inayoendelea. Ukoloni inayoitwa nguzo ya pekee ya seli za aina moja, zinazokua mara nyingi kutoka kwa seli moja. Kulingana na mahali ambapo seli zilitengenezwa (kwenye uso wa kati ya virutubishi mnene, katika unene wake au chini ya chombo), zinajulikana. ya juu juu, ya kina Na chini makoloni.

Elimu juunal Makoloni ni kipengele muhimu zaidi cha ukuaji wa microorganisms nyingi kwenye substrate mnene. Makoloni kama haya ni tofauti sana. Wakati wa kuwaelezea, zingatia ishara zifuatazo:

wasifu- gorofa, convex, crater-umbo, koni-umbo, nk (Mchoro 1);

fomu- pande zote, amoeboid, isiyo ya kawaida, rhizoid, nk (Mchoro 2);

ukubwa (kipenyo)- kipimo katika milimita; ikiwa ukubwa wa koloni hauzidi 1 mm, basi huitwa dotted;

uso- laini, mbaya, iliyokunjwa, iliyokunjwa, iliyokunjamana, yenye miduara iliyokolea au iliyopigwa kwa radially;

kuangaza Na uwazi koloni ni shiny, matte, mwanga mdogo, unga, uwazi;

rangi- zisizo na rangi (koloni nyeupe chafu zimeainishwa kama zisizo na rangi) au za rangi - nyeupe, njano, dhahabu, machungwa.
vaya, lilac, nyekundu, nyeusi, nk; hasa kumbuka mgao katika

substrate ya rangi; wakati wa kuelezea makoloni ya actinomycetes, rangi ya mycelium ya anga na substrate imebainishwa, pamoja na kutolewa kwa rangi ndani ya kati;

makali- laini, wavy, jagged, pindo, nk (Mchoro 3);

muundo- homogeneous, faini- au coarse-grained, mkondo, nk (Mchoro 4); makali na muundo wa koloni imedhamiriwa kwa kutumia kioo cha kukuza au kwa ukuzaji wa chini wa darubini. Kwa kufanya hivyo, sahani ya Petri imewekwa kwenye hatua ya microscope na kifuniko chini;

uthabiti kuamua kwa kugusa uso wa koloni na kitanzi. Koloni inaweza kuondolewa kwa urahisi kutoka kwa agar, kuwa mnene, laini au kukua ndani ya agar, mucous (vijiti kwa kitanzi), viscous, kuonekana kama filamu (kuondolewa kabisa), kuwa tete (huvunja kwa urahisi wakati unaguswa na kitanzi) .

1 - curved; 2 - umbo la crater; 3 - uvimbe;

4 - kukua ndani ya substrate; 5 - gorofa; 6 - convex;

7 - umbo la matone ya machozi; 8 - umbo la koni

Kielelezo 1 - wasifu wa koloni

makoloni ya kina, kinyume chake, wao ni monotonous kabisa. Mara nyingi huonekana kama lenti zilizobandika zaidi au chini,
katika makadirio wana sura ya ovals na ncha zilizoelekezwa. Pekee
katika bakteria chache, makoloni ya kina yanafanana na tufts ya pamba ya pamba
yenye vijiti vya kuota ndani ya virutubishi. Uundaji wa makoloni ya kina mara nyingi hufuatana na kupasuka kwa kati mnene ikiwa microorganisms hutoa dioksidi kaboni au gesi nyingine.

Makoloni ya chini ya microorganisms mbalimbali kawaida huchukua fomu ya filamu nyembamba za uwazi zinazoenea chini.

Ukubwa na vipengele vingine vingi vya koloni vinaweza kubadilika na umri na hutegemea muundo wa mazingira. Kwa hiyo, wakati wa kuwaelezea, onyesha umri wa utamaduni, muundo wa kati na joto la kilimo.

1 - pande zote; 2 - pande zote na makali ya scalloped; 3 - pande zote na roll karibu na makali; 4, 5 - rhizoid; 6 - na makali ya rhizoid; 7 - amoeboid;
8 - kama thread; 9 - iliyokunjwa; 10 - sio sahihi;

11 - umakini; 12 - tata

Kielelezo 2 - sura ya koloni

/ - Nyororo; 2 - wavy; 3 - meno; 4 - blade; 5 - sio sahihi; 6 - ciliated; 7 - filamentous; 8 - mbaya; 9 - matawi

Kielelezo 3 - makali ya koloni

1 - homogeneous; 2 - iliyotiwa laini; 3 - nafaka-coarse;

4 - mtiririko; 5 - nyuzinyuzi

Kielelezo 4 - Muundo wa koloni

Wakati wa kuelezea ukuaji wa microorganisms kwa kiharusi kumbuka sifa zifuatazo: chache, wastani au nyingi, zinazoendelea
na ukingo laini au wavy, umbo wazi, unaofanana na minyororo ya makoloni yaliyotengwa, kuenea, pinnate, mti-kama, au rhizoid (Mchoro 5). Tabia ya mali ya macho ya plaque, rangi yake, uso na msimamo.

Ili kuashiria makoloni na ukuaji wa streak, microorganisms nyingi mara nyingi hupandwa kwenye agar ya peptone ya nyama. Gelatin ya nyama-peptoni pia hutumiwa. Ili kuona bora makoloni ya kina, vyombo vya habari vyenye agar au gelatin vinapendekezwa kufafanuliwa.

1 - imara na makali laini; 2 - imara na makali ya wavy; 3 - inayoonekana wazi; 4 - kuenea; 5 - manyoya; 6 - rhizoid

Kielelezo 5 - Ukuaji wa bakteria kwenye mstari

2.1.2. Ukuaji wa media ya kioevu

Ukuaji wa microorganisms katika vyombo vya habari vya virutubisho vya kioevu ni sare zaidi na unaambatana na uchafu wa kati, uundaji wa filamu au sediment. Tabia ya ukuaji wa microorganisms katika kati ya kioevu, ni alibainisha kiwango cha tope(dhaifu, wastani au nguvu); vipengele vya filamu(nyembamba, mnene au huru, laini au iliyokunjwa),
na mashapo yanapotokea, huonyeshwa kama ni machache au mengi, mnene, yamelegea, membamba au yamelegea.

Mara nyingi ukuaji wa microorganisms unaambatana na kuonekana kwa harufu, rangi ya mazingira, na kutolewa kwa gesi. Mwisho huo hugunduliwa na malezi ya povu, Bubbles, na pia kwa msaada wa "kuelea" - zilizopo ndogo zilizofungwa mwisho mmoja. Kuelea huwekwa
ndani ya bomba la majaribio na mwisho uliofungwa kabla ya kunyoosha kati na hakikisha kuwa imejaa kabisa ya kati. Ikiwa gesi inatolewa, hujilimbikiza katika kuelea kwa namna ya Bubble.

Ili kuelezea muundo wa ukuaji wa microorganisms katika vyombo vya habari vya kioevu, hupandwa kwenye mchuzi wa peptoni ya nyama (MPB) au kwa njia nyingine ambayo inahakikisha ukuaji mzuri.

2.2 Sifa za kimofolojia

Sifa za kimofolojia na mpangilio wa seli za bakteria ni pamoja na sifa kama vile umbo na ukubwa wa seli, motility yao, uwepo wa flagella na aina ya flagellation, na uwezo wa kuunda spores. Utambuzi katika seli unaweza pia kuwa muhimu.
mifumo ya utando wa tabia (klorosomes, carboxysomes, phycobilisomes, vacuoles ya gesi, nk) asili katika makundi binafsi ya bakteria.
rium, pamoja na inclusions (miili ya parasporal, granules za volutin,
poly-β-hydroxybutyrate, polysaccharides, nk). Madoa ya gramu ya seli ni ya umuhimu wa msingi kwa jamii ya bakteria.
na muundo wa kuta zao za seli.

2.3 Sifa za kisaikolojia na za kibayolojia

Utafiti wa mali ya kisaikolojia na biochemical ni pamoja na, kwanza kabisa, kuanzisha njia ya lishe ya bakteria iliyochunguzwa (picha/chemo-, auto/heterotrophy) na aina ya kimetaboliki ya nishati (uwezo wa kuchacha, kupumua kwa aerobic au anaerobic au photosynthesis) . Ni muhimu kuamua sifa kama vile uwiano wa bakteria kwa oksijeni ya molekuli, joto, pH ya mazingira, chumvi, mwanga na mambo mengine ya mazingira. KATIKA kundi hili ishara

Pia inajumuisha orodha ya substrates zinazotumika kama vyanzo vya kaboni, nitrojeni na sulfuri, hitaji la vitamini na mambo mengine ya ukuaji, uundaji wa bidhaa za kimetaboliki, na uwepo wa vimeng'enya fulani. Kwa hili, vipimo maalum hutumiwa.

Vipimo vingi vinavyotumiwa kugundua ishara hizi (wakati mwingine huitwa vipimo vya kawaida) ni muhimu kwa uchunguzi na hutumiwa sana katika biolojia ya matibabu. Uzalishaji wao unahitaji uwekezaji mkubwa wa muda, idadi kubwa ya vyombo vya habari changamano na vitendanishi, kufuata masharti ya kawaida, na utekelezaji makini. Ili kuharakisha na kuwezesha mchakato wa kutambua baadhi ya microorganisms ambazo ni muhimu sana kwa matibabu, mifumo mbalimbali ya mtihani imetengenezwa, kwa mfano, Oxi/Ferm Tube, Mycotube na Enterotube II mifumo kutoka Hoffmann-La Roche (Uswisi), nk. Kwa hivyo, mfumo wa Enterotube II, iliyoundwa kwa ajili ya utambuzi wa enterobacteria, ni chumba cha plastiki kilicho na seli 12 zilizo na vyombo vya habari vya uchunguzi wa rangi. Uingizaji wa vyombo vya habari vyote unafanywa na harakati za kutafsiri-mzunguko kupitia chumba cha sindano na nyenzo za mbegu. Incubation hufanyika kwa masaa 24 kwa joto la 37 ºС. Matokeo chanya au hasi ya mtihani huhukumiwa na mabadiliko ya rangi ya kati, kupasuka kwa agar (mtihani wa malezi ya gesi) au baada ya kuanzishwa kwa reagents maalum (mtihani wa malezi ya indole, majibu ya Voges-Proskauer). Kila tabia imeteuliwa na nambari maalum, kwa hivyo data iliyopatikana inaweza kuingizwa kwenye kompyuta na programu inayofaa na kupokea jibu juu ya msimamo wa ushuru wa shida iliyo chini ya utafiti.

Kuamua utungaji wa seli za bakteria pia ni muhimu kwa utaratibu wao (chemosystematics). Njia za kemotaxonomic zinaweza kuwa muhimu, hasa, kwa makundi hayo ya bakteria ambayo morphological na sifa za kisaikolojia hutofautiana sana na hazitoshi kutekeleza utambulisho wao wa kuridhisha. Muundo wa kuta za seli prokaryotes tofauti inajumuisha madarasa kadhaa ya heteropolymers ya kipekee: murein (au pseudomurein), lipopolysaccharides, mycolic na asidi teichoic. Muundo wa ukuta wa seli pia huamua mali ya serological ya bakteria. Hii ni msingi wa njia za immunochemical kwa utambuzi wao.

Muundo wa lipid na asidi ya mafuta ya seli za bakteria wakati mwingine pia hutumiwa kama alama ya kemotaxonomic. Utafiti wa kina wa asidi ya mafuta uliwezekana na maendeleo ya uchambuzi wa chromatographic ya gesi. Tofauti katika utungaji wa lipid hutumiwa kutambua bakteria kwenye jenasi na hata kiwango cha aina. Njia hii, hata hivyo, ina vikwazo fulani, kwani maudhui ya asidi ya mafuta ya seli yanaweza kutegemea hali ya utamaduni na umri wa utamaduni.

Taksonomia ya baadhi ya bakteria huzingatia muundo wa kwinoni
na flygbolag nyingine za elektroni, pamoja na rangi.

Taarifa muhimu kuhusu uhusiano wa kuheshimiana wa bakteria inaweza kupatikana kwa kusoma protini za seli - bidhaa za tafsiri ya jeni. Kulingana na utafiti wa membrane, ribosomal, jumla ya protini za seli, pamoja na enzymes ya mtu binafsi, mwelekeo mpya uliundwa - taxonomy ya protini. Mtazamo wa protini za ribosomal ni miongoni mwa zilizo imara zaidi na hutumiwa kutambua bakteria katika kiwango cha familia au utaratibu. Mwonekano wa protini za utando unaweza kuonyesha jenasi, spishi, na hata tofauti za ndani. Hata hivyo, sifa misombo ya kemikali seli haziwezi kutumika kutambua bakteria kwa kutengwa na data nyingine inayoelezea phenotype, kwa kuwa hakuna kigezo cha kutathmini umuhimu wa vipengele vya phenotypic.

Wakati mwingine njia hutumiwa kutambua bakteria au vijidudu vingine, kama vile chachu. taksonomia ya nambari (au Adansonian).. Inategemea mawazo ya mtaalam wa mimea wa Kifaransa M. Adanson, ambaye alipendekeza kwamba sifa mbalimbali za phenotypic ambazo zinaweza kuzingatiwa zinapaswa kuchukuliwa kuwa sawa, ambayo inafanya uwezekano wa kuhesabu umbali wa taxonomic kati ya viumbe kwa namna ya uwiano wa viumbe. idadi ya sifa chanya kwa jumla ya idadi ya wale waliosoma. Kufanana kati ya viumbe viwili vilivyo chini ya uchunguzi imedhamiriwa na kutathmini kwa kiasi kikubwa idadi kubwa iwezekanavyo (kawaida angalau mia moja) ya sifa za phenotypic, ambazo huchaguliwa ili chaguo zao ziwe mbadala na zinaweza kuonyeshwa kwa ishara za "minus" na "plus". Kiwango cha kufanana huwekwa kulingana na idadi ya vipengele vinavyolingana na huonyeshwa kama mgawo wa mawasiliano S:


Wapi a + d- jumla ya sifa ambazo aina A na B zinalingana;

A- aina zote mbili zilizo na sifa nzuri;

d- zote mbili na hasi;

b- jumla ya sifa ambazo aina A ni chanya, aina B ni hasi;

Na- jumla ya sifa ambazo aina A ni hasi na aina B ni chanya.

Thamani ya mgawo wa mawasiliano inaweza kutofautiana kutoka 0 hadi 1. Mgawo wa 1 unamaanisha utambulisho kamili, 0 inamaanisha kutofautiana kabisa. Tathmini ya mchanganyiko wa sifa hufanywa kwa kutumia kompyuta. Matokeo yaliyopatikana yanawasilishwa kwa namna ya matrix ya kufanana na / au kwa namna ya dendrogram. Taksonomia ya nambari inaweza kutumika wakati wa kutathmini ufanano kati ya taxa ya vijiumbe vya kiwango cha chini pekee (jenasi, spishi). Hairuhusu mtu kuteka hitimisho moja kwa moja kuhusu uhusiano wa maumbile ya microorganisms, lakini kwa kiasi fulani huonyesha mali zao za phylogenetic. Kwa hivyo, imeanzishwa kuwa sifa za phenotypic za bakteria ambazo zinaweza kujifunza kwa sasa zinaonyesha kutoka 5 hadi 20% ya mali ya genotype yao.

2.4 Utafiti wa genotype

Utafiti wa genotype ya microorganisms uliwezekana kutokana na maendeleo ya mafanikio ya biolojia ya molekuli na kusababisha kuibuka kwa genosystematics. Utafiti wa genotype kulingana na uchambuzi wa asidi ya nucleic, kimsingi, hufanya iwezekanavyo kujenga kwa muda mfumo wa asili (phylogenetic) wa microorganisms. Uhusiano wa phylogenetic wa bakteria hupimwa uamuzi wa maudhui ya molar guanini na cytosine (GC) katika DNA, njia za DNADNA na DNAmseto wa rRNA kwa kutumia vichunguzi vya DNA, na pia kusoma mlolongo wa nyukleotidi katika 5.S, J6 SNa
23
S rRNA.

2.4.1 Uamuzi wa maudhui ya molar ya GC

Uamuzi wa maudhui ya molar ya GC kutoka jumla ya nambari Misingi ya DNA katika prokariyoti, kama ilivyoonyeshwa tayari, ni kati ya 25 hadi 75%. Kila aina ya bakteria ina DNA yenye maudhui ya wastani ya GC. Walakini, kwa kuwa kanuni za urithi zimeharibika, na usimbaji wa kijeni hautegemei tu juu ya yaliyomo kwenye besi za nyukleotidi katika vitengo vya kuweka alama (triplets), lakini pia juu ya msimamo wa jamaa, yaliyomo wastani wa GC katika DNA ya spishi mbili za bakteria zinaweza. kuambatana na genotypic yao muhimu

mgawanyiko. Ikiwa viumbe viwili vinafanana sana katika utungaji wa nucleotide, basi hii inaweza kuwa ushahidi wa uhusiano wao wa mageuzi tu ikiwa wana idadi kubwa ya sifa za kawaida za phenotypic au kufanana kwa maumbile kuthibitishwa na njia nyingine. Wakati huo huo, tofauti (zaidi ya 10 ... 15%) katika utungaji wa nucleotide ya DNA ya aina mbili za bakteria yenye mali ya kawaida ya phenotypic inaonyesha kwamba wao ni, angalau, kwa aina tofauti.

2.4.2 Mbinu ya DNA Mchanganyiko wa DNA

Njia hii ni muhimu zaidi kwa kutathmini uhusiano wa kijeni wa bakteria. Wakati majaribio yanafanywa kwa uangalifu, habari muhimu inaweza kupatikana kuhusu kiwango cha homolojia yao ya maumbile. Ndani ya spishi moja ya bakteria, kiwango cha homolojia ya maumbile ya aina hufikia kutoka 70 hadi 100%. Walakini, ikiwa, kama matokeo ya utofauti wa mageuzi, mfuatano wa msingi wa nyukleotidi wa jenomu za bakteria mbili hutofautiana kwa kiwango kikubwa, basi uunganisho maalum wa DNA-DNA unakuwa dhaifu sana hivi kwamba hauwezi kupimwa. Katika kesi hii, mseto wa DNA-rRNA hufanya iwezekane kuongeza kwa kiasi kikubwa anuwai ya viumbe ambavyo kiwango cha homolojia ya kijeni kinaweza kuamuliwa kwa sababu ya ukweli kwamba katika sehemu ndogo ya genome ya bakteria ya usimbaji wa ribosomal RNA, mlolongo wa msingi wa asili. imehifadhiwa kikamilifu zaidi kuliko katika sehemu nyingine za kromosomu. Kwa sababu hiyo, mseto wa DNA–rRNA mara nyingi hufichua homolojia ya juu kiasi ya jenomu za bakteria ambapo muunganisho wa DNA-DNA hauonyeshi homolojia inayoonekana.

2.4.3 Mbinu ya uchunguzi wa DNA (uchunguzi wa jeni).

Mbinu ya uchunguzi wa DNA ni tofauti ya mbinu ya mseto ya molekuli ya DNA-DNA. Katika kesi hii, mmenyuko wa mseto haufanyiki kati ya maandalizi mawili ya jumla ya DNA, lakini kati ya kipande cha mlolongo wa nyukleotidi ya DNA (probe), pamoja na jeni (alama ya maumbile) inayohusika na kazi maalum (kwa mfano, upinzani dhidi ya dawa fulani. ), na DNA bakteria zinazochunguzwa. Njia ya kawaida ya kuunda uchunguzi wa jeni ni kutenga vipande maalum kwa upangaji wa molekuli. Ili kufanya hivyo, kwanza unda benki ya jeni ya bakteria iliyochunguzwa kwa kugawanya DNA yake na endonucleases.

kizuizi, na kisha chagua clone inayotaka kutoka kwa jumla ya vipande vya DNA na electrophoresis, ikifuatiwa na kuangalia mali ya maumbile ya vipande hivi kwa mabadiliko. Kisha, kipande cha DNA kilichochaguliwa kinaunganishwa kwenye plasmid inayofaa (vekta),
na plasmid hii iliyojumuishwa huletwa ndani ya aina ya bakteria inayofaa kwa kazi (kwa mfano, Escherichia coli). DNA ya Plasmidi imetengwa kutoka kwa biomasi ya bakteria inayobeba uchunguzi wa DNA na kuwekewa lebo, kwa mfano, na lebo ya radioisotopu. Kisha uchunguzi wa DNA ni mseto
na DNA ya bakteria. Maeneo ya mseto yanayotokana yanaonyeshwa na autoradiography. Kulingana na mzunguko wa jamaa wa mseto wa alama ya kijeni na kromosomu ya bakteria fulani, wao hufanya
hitimisho kuhusu uhusiano wa kijenetiki wa bakteria hizi na matatizo chini ya utafiti.

2.4.4 Mbinu ya uchanganuzi wa mfuatano wa nyukleotidi

katika RNA ya ribosomal

Ili kutambua bakteria na kuunda mfumo wa phylogenetic kwa uainishaji wao, njia iliyoenea zaidi na muhimu ni uchambuzi wa mlolongo wa nucleotide katika RNA ya ribosomal. Molekuli za 5S, 16S na 23S rRNA zina maeneo yenye kiwango cha juu zaidi cha uthabiti wa kijeni. Wanaaminika kuwa nje ya utaratibu wa utekelezaji uteuzi wa asili na hubadilika kama matokeo ya mabadiliko ya moja kwa moja yanayotokea kwa kasi isiyobadilika. Mkusanyiko wa mabadiliko hutegemea wakati tu, kwa hivyo habari juu ya mlolongo wa nyukleotidi ya molekuli hizi inachukuliwa kuwa lengo kuu la kuamua uhusiano wa phylojenetiki wa viumbe katika kiwango kutoka kwa jamii ndogo hadi ufalme. Katika kesi ya uchambuzi
5S rRNA kawaida huamua mlolongo kamili wa nyukleotidi, ambayo katika molekuli hii katika prokariyoti ni nyukleotidi 120. Wakati wa kusoma 16S na 23S rRNA, iliyo na nucleotides 1500 na 2500, kwa mtiririko huo, oligonucleotides zilizopatikana kutoka kwa molekuli hizi mara nyingi huchambuliwa kwa kutumia endonucleases maalum ya kizuizi. Utafiti ulioenea zaidi ni utafiti wa mlolongo wa nyukleotidi katika 16S rRNA. Utafiti wa muundo wa 16S rRNA wa wawakilishi wa microorganisms mbalimbali ulisababisha kutambua kundi la archaea kati ya prokaryotes. Thamani za mgawo zinazofanana SAB, kutenganisha I6S rRNA ya bakteria na archaea iko ndani ya 0.1, wakati thamani SAB, sawa na 1.0 inalingana na homolojia kamili ya mfuatano wa nyukleotidi, na 0.02 kwa kiwango cha bahati mbaya.

Kwa kuongezeka, dendrograms zinapendekezwa kwa ajili ya utambuzi wa bakteria, kuonyesha uhusiano kati ya genera ya bakteria, aina au matatizo kulingana na utafiti wa mlolongo wa nyukleotidi (au oligonucleotides) katika rRNA, pamoja na DNA-DNA.
na mseto wa DNA-rRNA. Hata hivyo, utambuzi wa bakteria kabla ya kuzaliwa kwa kuzingatia tu mbinu za maumbile bila kujifunza kwanza sifa zao za phenotypic mara nyingi haiwezekani kabisa. Kwa hiyo, mbinu bora zaidi ya kufanya kazi kwenye taxonomy ya bakteria inachukuliwa kuwa utafiti wa mali zote za genotypic na phenotypic. Katika kesi ya kutofautiana kati ya data ya phylogenetic na phenotypic, kipaumbele kinatolewa kwa muda kwa mwisho.

Changamoto mahususi ni utambuzi wa wale bakteria na archaea, hasa aina za baharini, ambazo haziwezi kukua kwenye vyombo vya habari vya maabara vinavyojulikana na ambazo tamaduni safi hazingeweza kupatikana. Hadi hivi majuzi, shida hii ilionekana kuwa haiwezi kutatuliwa. Walakini, karibu miaka 15 iliyopita, njia zilitengenezwa ambazo zilifanya iwezekane kutoa, kuiga, mlolongo
na kulinganisha RNA za ribosomal moja kwa moja kutoka kwa mazingira. Hii ilifanya iwezekanavyo kuhesabu kwa usahihi na kutambua microorganisms wanaoishi biotope iliyotolewa bila kuwatenganisha katika utamaduni safi. Kwa hivyo microorganism iliyotambuliwa ambayo "haiwezekani" katika maabara inaweza hata kuelezewa, lakini kwa kuongeza neno "candidatus" (mgombea). Neno "candidatus" litaambatana na spishi mpya hadi wanasayansi wapate masharti ya kukuza kiumbe hiki kwenye maabara na kupata utamaduni wake safi, ambao utaruhusu mali zake zote kusomwa na kuchapishwa kama halali.

Utambuzi wa bakteria kwa kawaida hufanywa kwa kutumia Mwongozo wa Bergey wa Bakteriolojia Ainisho Toleo la kwanza la mwongozo huu lilichapishwa mwaka wa 1923 chini ya uongozi wa mwanabakteria maarufu wa Marekani D. H. Bergey (1860–1937).Tangu wakati huo, umechapishwa tena mara kwa mara. kwa ushiriki wa wanabiolojia mashuhuri duniani.Katika toleo la hivi punde, la tisa, bakteria wote wamegawanywa katika vikundi 35 kulingana na sifa za phenotypic zinazotambulika kwa urahisi.Sifa hizi zimeainishwa
katika majina ya kikundi. Nafasi ya taxonomic ya bakteria ndani ya vikundi imedhamiriwa kwa kutumia meza na funguo zilizokusanywa kwa msingi wa idadi ndogo ya herufi za phenotypic. Jedwali za kutofautisha za kutofautisha aina za bakteria wa jenasi fulani, kwa mfano jenasi Bacillus, hazijatolewa, na msomaji anarejelewa kwenye Mwongozo wa Burgee wa Taxonomy of Bacteria.

Mwongozo wa juzuu nne wa Bergey wa Bakteriolojia ya Utaratibu, 1984–1989 una zaidi. habari kamili kuhusu nafasi ya taxonomic ya bakteria. Kwa kila kikundi cha bakteria, maelezo ya genera iliyojumuishwa ndani yake hutolewa.
na spishi, ikijumuisha zile ambazo hazieleweki katika hali ya taksonomia. Mbali na maelezo ya kina ya phenotypic, ikiwa ni pamoja na morphology, shirika na kemikali ya seli, mali ya antijeni, aina ya makoloni, vipengele vya mzunguko wa maisha na ikolojia, sifa za genera pia hutoa habari juu ya maudhui ya GC katika DNA, matokeo ya mseto wa DNA-DNA na DNA-rRNA. Funguo na meza hukuruhusu kutambua bakteria sio tu kwa jenasi, bali pia kwa spishi.

Hivi sasa, toleo la pili la Kitabu cha Mwongozo wa Bakteriolojia ya Mfumo wa Bergcy chenye juzuu nne kimechapishwa.Juzuu la kwanza lilichapishwa mwaka wa 2002. Zaidi ya hayo, kuna idadi ya makala na vitabu vinavyotoa funguo halisi za utambuzi. vikundi tofauti bakteria, kwa mfano, bacilli, pseudomonads, actinomycetes, enterobacteria.

Hivi sasa, data nyingi mpya zimekusanywa, ikiwa ni pamoja na zile zilizopatikana kutokana na uchanganuzi wa mfuatano wa nyukleotidi wa RNA ya ribosomal, kuhusu spishi za bakteria zilizosomwa hapo awali na zilizotengwa hivi karibuni. Kulingana na habari hii, muundo wa spishi za vikundi fulani vya bakteria, kwa mfano jenasi Bacillus, itarekebishwa: aina fulani zitabaki ndani ya jenasi Bacillus, na zingine zitaunda genera mpya au zitagawiwa kwa aina nyingine, tayari zilizopo za bakteria. Inapaswa pia kuzingatiwa kuwa kuelezea aina mpya za bakteria, kama sheria, sifa zaidi zinasomwa kuliko zinahitajika kwa kitambulisho chao, kwani funguo na meza hazijumuishi sifa zote za bakteria zilizotambuliwa, lakini ni zile tu ambazo hutofautiana. aina tofauti (Jedwali 1).

Jedwali 1 - Kiwango cha chini cha orodha ya data inayohitajika

maelezo ya aina mpya za bakteria (kulingana na H. Truper, K. Schleifer, 1992)

Mali

Sifa kuu

Ishara za ziada

Mofolojia ya seli

Fomu; ukubwa; uhamaji; miundo ya ndani na nje ya seli; mpangilio wa pamoja wa seli; kutofautisha kwa seli; aina ya mgawanyiko wa seli; muundo wa seli

Rangi; asili ya flagellation; migogoro; vidonge; vifuniko; miche; mzunguko wa maisha; heterocysts; ultrastructure ya flagella, membrane na ukuta wa seli

Muendelezo wa Jedwali 1

Mchoro wa ukuaji

Makala ya ukuaji kwenye vyombo vya habari vya virutubisho imara na kioevu; Mofolojia ya koloni

Rangi ya koloni, kusimamishwa

Upinzani wa asidi; rangi ya spores, flagella

Muundo wa seli

muundo wa DNA; vitu vya vipuri

Homolojia ya asidi ya nucleic; rangi ya seli; muundo wa ukuta wa seli; Enzymes ya kawaida

Fiziolojia

Uhusiano na joto; kwa pH ya mazingira; aina ya kimetaboliki (phototroph, chemotroph, lithotroph, organotroph); uhusiano na oksijeni ya molekuli; wapokeaji wa elektroni; vyanzo vya kaboni; vyanzo vya nitrojeni; vyanzo vya sulfuri

Mahitaji ya chumvi au sababu za osmotic; haja ya mambo ya ukuaji; bidhaa za kawaida za kimetaboliki (asidi, rangi, antibiotics, sumu); upinzani wa antibiotic

Ikolojia

Hali ya maisha

Pathogenicity; mzunguko wa majeshi; malezi ya antijeni; serolojia;

unyeti kwa phages; symbiosis

3 KAZI YA MAABARA “KITAMBULISHO
MICROORGANISMS"

Lengo la kazi: familiarization na kanuni za msingi za kutambua microorganisms. Wakati wa kazi ya maabara, kila mwanafunzi anasoma sifa za bakteria zinazohitajika kuelezea aina ya bakteria na kuitambua kwa kiwango cha jenasi.

Kazi

1. Kuamua usafi wa bakteria iliyotambuliwa na kujifunza morpholojia ya seli zake.

2. Eleza sifa za kitamaduni.

3. Jifunze mali ya cytological ya bakteria iliyotambuliwa.

4. Jifunze sifa za kisaikolojia na biokemikali za bakteria zinazotambulika.

5. Kuamua unyeti wa bakteria kwa antibiotics.

6. Jaza jedwali na ufupishe.

3.1 Uamuzi wa usafi wa bakteria iliyotambuliwa

na kusoma mofolojia ya seli zake

Ili kutekeleza kazi ya kutambua vijidudu, kila mwanafunzi hupokea tamaduni moja ya bakteria (kwenye chombo cha agar kilichowekwa kwenye bomba la majaribio), ambayo inajaribiwa kwa usafi. Hii imefanywa kwa njia kadhaa: kuibua, kwa kupanda kwenye vyombo vya habari vya virutubisho na microscopy.

Mchoro wa ukuaji Bakteria inayotokana hutazamwa na mchirizi kwenye uso wa katikati ya agar iliyopigwa. Ikiwa ukuaji kando ya mstari haufanani, basi mazao yanachafuliwa. Kisha tamaduni hiyo inachunguzwa kwenye bomba la majaribio kwenye sehemu ya kati (peptone agar ya nyama) kwa matumizi
katika kazi zaidi, na pia kuchuja juu ya uso wa kati imara katika sahani ya Petri kwa kutumia njia ya uchovu kuangalia kwa usafi (kwa usawa wa makoloni mzima). Mirija ya majaribio na vyombo vilivyochanjwa huwekwa kwenye thermostat kwa joto la 30 ºС kwa muda wa siku 2 hadi 3. Salio la tamaduni ya awali ya bakteria kwenye bomba la majaribio hutumiwa kuangalia usafi kwa kutumia hadubini (kulingana na homogeneity ya kimofolojia ya idadi ya watu), na pia kusoma sura, msimamo wa jamaa, uhamaji wa seli na saizi zao. Utamaduni huo unafanywa kwa darubini kwa kutumia maandalizi ya "matone yaliyovunjika" na maandalizi ya seli zilizowekwa, zilizo na fuchsin. Matokeo yameingizwa kwenye jedwali lililokusanywa kwa namna ya Jedwali 2.

meza 2 Tabia za bakteria zilizotambuliwa

Mali

Ishara

matokeo

Tabia za kitamaduni

Ukubwa, mm

Uso

Muundo

Uthabiti

Mofolojia ya seli na
saitiolojia

Muundo na mpangilio wa seli

Uhamaji

Uwepo wa endospores

Madoa ya gramu

Uchoraji wa upinzani wa asidi

Tabia za kisaikolojia na biochemical

Uhusiano na Masi

oksijeni

Ukuaji wa wastani wa sukari

Ukuaji kwenye gelatin kati

Ukuaji wa wastani na maziwa

Ukuaji kwenye wanga wa kati

Mtihani wa Kikatalani

Unyeti wa antibiotic

3.2 Sifa za kitamaduni

Katika somo linalofuata, sahani ya Petri iliyopandwa na kusimamishwa kwa bakteria inayotambulika inachunguzwa. Kigezo cha usafi wa utamaduni ni usawa wa makoloni yaliyokua. Eleza mali ya kitamaduni ya makoloni ya bakteria kwa mujibu wa sehemu
chakavu 2.1 na matokeo yameingizwa kwenye jedwali 2.

3.3 Utafiti wa mali ya cytological ya bakteria zilizotambuliwa

3.3.1 Uwepo wa endospores

Idadi ndogo ya seli kutoka kwa kati imara huwekwa kwenye kitanzi kwenye slide ya kioo katika tone la maji ya bomba na smear hufanywa. Smear ni kavu katika hewa, fasta katika moto burner na ufumbuzi 5% ya asidi chromic hutumiwa kwa hilo. Baada ya 5 ... dakika 10 huosha na maji. Maandalizi yamefunikwa na kipande cha karatasi ya chujio na karatasi hutiwa maji kwa ukarimu na fuchsin ya carbolic ya Ziehl. Joto maandalizi juu ya moto hadi mvuke itaonekana (sio kwa kuchemsha), kisha uichukue kando na uongeze sehemu mpya ya rangi. Utaratibu huu unafanywa kwa dakika 7. Ni muhimu kwamba rangi hupuka, lakini karatasi haina kavu. Baada ya baridi, huondolewa, maandalizi yanaoshwa na maji na kufutwa kabisa na karatasi ya chujio.

Ikiwa shughuli zote zinafanywa kwa usahihi, kuchorea kunageuka kuwa tofauti, na spores nyekundu nyekundu huonekana wazi dhidi ya historia ya bluu ya cytoplasm.

3.3.2 Madoa ya gramu

3.3.2.1 Fanya kupaka nyembamba kwenye slaidi ya glasi iliyochafuliwa kwenye tone la maji ili seli zisambazwe sawasawa juu ya uso wa glasi na zisifanye mafungu.

3.3.2.2 Maandalizi yamekaushwa kwenye hewa, yamewekwa juu ya moto wa burner na kubadilika kwa 1...dakika 2 na gentian carbolic au crystal violet.

3.3.2.3 Kisha rangi hutolewa na smears hutendewa kwa dakika 1 ... 2 na ufumbuzi wa Lugol mpaka wawe nyeusi.

3.3.2.4 Futa suluhisho la Lugol, ondoa rangi ya maandalizi kwa dakika 0.5...1.0 na 96% pombe ya ethyl na suuza haraka na maji.

3.3.2.5 Zaidi ya hayo kubadilika kwa dakika 1…2 na fuchsin ya maji.

3.3.2.6 Rangi hutolewa, maandalizi huoshawa na maji na kukaushwa.

3.3.2.7 Hadubini yenye mfumo wa kuzamisha.

Wakati kuharibiwa kwa usahihi, bakteria ya gramu-chanya ni bluu-violet, gramu-hasi rangi nyekundu-nyekundu.

Ili kupata matokeo ya kuaminika, inahitajika kuandaa smears kwa uwekaji wa Gram kutoka kwa tamaduni za vijana, zinazokua kikamilifu (kawaida ya siku moja), kwani seli kutoka kwa tamaduni za zamani wakati mwingine hutoa athari ya Gram isiyo na msimamo. Bakteria ya gramu-hasi inaweza kuonekana kama bakteria ya gramu ikiwa filamu ya bakteria (smear) ni nene sana na upaukaji wa pombe haujakamilika kabisa. Bakteria chanya wanaweza kuonekana kama bakteria ya gramu-hasi ikiwa smear itapaushwa na pombe.

3.3.3 Uchoraji kwa upinzani wa asidi

Smear ya bakteria inayochunguzwa huandaliwa kwenye slaidi ya kioo isiyo na mafuta katika tone la maji. Maandalizi yamekaushwa kwenye hewa na yamewekwa juu ya moto wa burner. Karatasi ya chujio imewekwa kwenye smear, maandalizi yanajazwa na fuchsin ya carbol ya Ziehl na moto mara 2-3 hadi mvuke uonekane, ukishikilia slaidi na vidole juu juu ya moto wa burner. Kuonekana kwa mvuke huzingatiwa kwa kuangalia smear kutoka upande, na wakati wanapoonekana, mara moja huwekwa kando.
dawa kwa upande. Ruhusu maandalizi ya baridi, ondoa karatasi ya chujio, ukimbie rangi na safisha smear na maji. Kisha
seli hubadilishwa rangi kwa mmumunyo wa 5% wa asidi Hhttps://pandia.ru/text/79/131/images/image009_42.gif" width="11" height="23 src=">. Ili kufanya hivyo, slaidi ya glasi imejaa mara 2-3 kwenye glasi ya asidi ya sulfuri,

bila kumuweka ndani. Maandalizi yanaosha tena vizuri na maji na kubadilika kwa dakika 3 hadi 5 na bluu ya methylene (kulingana na Leffler). Rangi hutolewa, maandalizi huoshawa na maji, kavu na kuchunguzwa na mfumo wa kuzamishwa. Inapotiwa doa kwa usahihi, seli za bakteria zenye kasi ya asidi huonekana nyekundu, wakati seli za bakteria zisizo na asidi. bluu.

3.3.4 Uamuzi wa uhamaji

Utamaduni unaochunguzwa huingizwa kwenye safu ya 0.2...0.5% ya nusu-kioevu agar kwa kutumia njia ya kuchomwa. Ili sifa za ukuaji zionekane wazi zaidi, kuchomwa hufanywa kwa karibu na ukuta wa bomba la mtihani. Kupanda huwekwa kwenye thermostat kwa masaa 24. Kupanda kwa njia hii hufanya iwezekanavyo kutambua na kutenganisha microorganisms za simu kutoka kwa immobile.

Aina zisizo za kawaida za bakteria hukua kando ya mstari wa kuchomwa, na kutengeneza matawi madogo ya silinda au conical. Mazingira yanabaki kuwa wazi kabisa. Vijidudu vya rununu wakati wa chanjo kama hiyo husababisha tope iliyotamkwa, ikienea zaidi au chini sawasawa katika unene wote wa kati.

3.4 Utafiti wa mali ya kisaikolojia na biochemical

bakteria zinazotambulika

3.4.1 Uhusiano na oksijeni ya molekuli

Kuhusiana na oksijeni ya Masi, vijidudu vimegawanywa katika vikundi vinne: obligate aerobes, microaerophiles, aerobes facultative (anaerobes) na anaerobes obligate. Kuhukumu
ili kubaini kama vijidudu ni vya kundi moja au jingine, kusimamishwa kwa vijiumbe hutiwa ndani ya mirija ya majaribio kwa kutumia kirutubisho cha agar kilichoyeyushwa kilichopozwa hadi joto la 45 ºC. Kupanda pia kunaweza kufanywa kwa sindano. Aerobes kali kukua juu ya uso wa kati na katika safu ya juu; microaerophiles- kwa umbali fulani kutoka kwa uso. Anaerobes ya kitivo kawaida hukua katika unene mzima wa kati. Anaerobes kali kukua tu katika kina cha kati, chini kabisa ya bomba la mtihani (Mchoro 6).


1 - aerobes; 2 - microaerophiles; 3 - anaerobes ya facultative;

4 - anaerobes

Mchoro 6 - Ukuaji wa vijidudu wakati wa kupanda kwa sindano ( A) na wakati wa kupanda kwenye udongo mnene ulioyeyushwa ( b)

3.4.2 Ukuaji wa glukosi na vyombo vya habari vya peptoni

Utamaduni huletwa kwa kitanzi tasa kwenye chombo cha kioevu kilicho na: 5.0 g/l peptoni, 1.0 g/l K2HP04, 10.0 g/l glucose, 2 ml bromothymol bluu (suluhisho la pombe 1.6%), maji yaliyochujwa hutiwa kwenye mirija ya majaribio ( 8...10 ml kila mmoja) na kuelea. Muda wa kulima ni siku 7 kwenye thermostat kwa joto la 30 ° C. Ukuaji wa microorganisms au kutokuwepo kwake imedhamiriwa na uchafu wa kati, uundaji wa filamu au sediment. Mabadiliko katika rangi ya kiashiria (bromothymol bluu) inaonyesha kuundwa kwa tindikali (rangi ya njano ya kati) au alkali (rangi ya bluu ya kati) bidhaa za kimetaboliki. Uundaji wa gesi unaonyeshwa na mkusanyiko wake katika kuelea. Matokeo ya uchunguzi yanalinganishwa na mazingira tasa.

3.4.3 Ukuaji kwenye gelatin kati

Shughuli ya enzymes ya ziada ya seli ya proteolytic katika vijidudu imedhamiriwa kwa kutumia gelatin, casein au protini zingine kama substrate. Ya kati na gelatin inajumuisha mchuzi wa nyama-peptoni (MPB) na 10 ... 15% gelatin (MPB). Kupanda hufanywa kwa sindano.

Kwa kutumia sindano ya bakteria, seli za microbial huchaguliwa bila kuzaa kutoka kwenye shoal na sindano inaingizwa ndani ya unene wa safu ya MPZ hadi chini ya bomba.

Muda wa kilimo ni kutoka siku 7 hadi 10 kwa joto la kawaida. Liquefaction ya gelatin ni alibainisha kuibua. Ikiwa gelatin inayeyusha, onyesha ukubwa na aina ya liquefaction - safu-kwa-safu, umbo la funnel, umbo la mfuko, umbo la crater, umbo la turnip, umbo la Bubble.

3.4.4 Ukuaji wa wastani na maziwa

Kupanda kwenye "agar ya maziwa" kwenye vyombo vya Petri hufanywa ili kuamua uwezo wa bakteria kuoza kasini ya maziwa. Ya kati ina sehemu sawa za maziwa ya skim tasa na tasa 3% ya agar agar yenye maji. Bakteria huingizwa na kitanzi, kuchora kiharusi kando ya kipenyo cha kikombe au kando ya katikati ya sekta ambayo kikombe kinagawanywa. Muda wa kuoteshwa kwa bakteria kwenye thermostat ifikapo 30 °C ni siku 7. Casein hidrolisisi hugunduliwa na ukanda wa kusafisha kati karibu na makoloni au utamaduni wa microorganisms mzima kando ya mstari. Eneo hilo linaonekana wazi baada ya kutibu kati na bakteria zilizopandwa na suluhisho la asidi ya trichloroacetic 5%. Eneo la hidrolisisi ya kasini hupimwa kwa milimita kutoka kwenye ukingo wa mstari au koloni hadi mpaka wa eneo la mwanga. Ukubwa wa kipenyo cha eneo la mwanga, juu ya shughuli ya caseinolytic ya bakteria.

3.4.5 Ukuaji kwenye wanga

Kupanda kwenye kati ya agar na wanga (katika sahani za Petri) zenye (g/l): peptoni 10.0; KN2R04 5.0; wanga mumunyifu 2.0; agar 15.0; pH 6.8 7.0, huzalishwa ili kuamua malezi ya amylase na microorganisms. Bakteria huingizwa na kitanzi, kuchora kiharusi kando ya kipenyo cha kikombe au kando ya katikati ya sekta ambayo kikombe kinagawanywa. Muda wa ukuaji wa bakteria ni siku 7 kwenye thermostat kwa joto la 30 ° C. Hidrolisisi ya wanga hugunduliwa baada ya kutibu kati na bakteria zilizokua na suluhisho la Lugol. Ili kufanya hivyo, mimina 3 hadi 5 ml ya suluhisho la Lugol kwenye uso wa kati. Wanga wenye wanga hubadilika kuwa bluu, na eneo la hidrolisisi hubaki bila rangi au hupata rangi nyekundu-kahawia ikiwa wanga imetolewa kwa hidrolisisi hadi dextrins. Eneo la hidrolisisi ya wanga hupimwa kutoka kwa makali ya mstari (koloni) hadi mpaka wa eneo la mwanga (mm). Ukubwa wa kipenyo cha eneo la mwanga, juu ya shughuli za amylase.

3.4.6 Mtihani wa Kikatalani

Sehemu ya utamaduni mzima imesimamishwa kwa kutumia kitanzi cha bakteria katika tone la peroxide ya hidrojeni 3% kwenye slide ya kioo. Uwepo wa katalati unaonyeshwa kwa kuundwa kwa Bubbles za gesi, aliona 1 ... dakika 5 baada ya kuanzishwa kwa bakteria kwa jicho la uchi au chini ya darubini kwa ukuzaji wa chini. Unaweza kutumia matone machache ya peroxide ya hidrojeni moja kwa moja kwenye koloni au utamaduni uliopandwa kwenye slant ya agar na kuchunguza kutolewa kwa oksijeni ya molekuli.

3.4.7 Uamuzi wa unyeti wa bakteria
kwa antibiotics

Unyeti wa vijidudu kwa viuavijasumu unaweza kuamuliwa kwa urahisi kwa kutumia diski za karatasi zilizotengenezwa tayari zilizowekwa na viuavijasumu fulani. Viumbe vidogo vinavyochunguzwa vinakuzwa kwenye kiungo sahihi cha virutubisho. Kusimamishwa nene kwa microorganism inayochunguzwa huandaliwa katika maji ya bomba yenye kuzaa kwa kuosha seli na maji kutoka kwenye uso wa kati ya virutubisho imara. Kufanya kazi karibu na moto wa burner, ongeza 1 ml ya kusimamishwa kusababisha
ndani ya bomba la majaribio na 20 ml ya kuyeyuka na kupozwa kwa joto la 50 ºC agar kati, kwa mfano, nyama peptone agar (MPA). Ikiwa microorganisms zilipandwa katika kati ya virutubishi vya kioevu, basi kiasi kinachofaa cha utamaduni huongezwa kwa agar. Yaliyomo kwenye bomba huchanganywa haraka na kwa uangalifu na kumwaga kwenye sahani ya Petri isiyo na kuzaa.

Wakati kati ina ngumu, karatasi huwekwa juu ya uso wake.
ny disks kwa umbali sawa kutoka kwa kila mmoja na kwa mbali

1.5...2.0 cm kutoka makali ya kikombe. Sahani za Petri huwekwa kwa saa 2 kwa joto la kawaida kwa uenezaji bora wa antibiotics kwenye unene wa kati ya agar, na kisha, bila kugeuza, huwekwa kwenye thermostat kwa saa 24 kwa joto la 30 ºC. Siku moja baadaye, uundaji wa kanda za ukandamizaji wa ukuaji wa microorganisms zilizojifunza karibu na diski zinajulikana. Ikiwa bakteria iliyo chini ya utafiti ni nyeti kwa antibiotics fulani, basi kanda zisizo na ukuaji wa utamaduni zinapatikana karibu na diski. Kipenyo cha eneo la kuzuia ukuaji hupimwa na mtawala wa milimita na matokeo yameandikwa katika Jedwali 3. Eneo la zaidi ya 30 mm linaonyesha.
inaonyesha unyeti mkubwa wa microorganisms kwa antibiotic, na chini ya 12 mm inaonyesha unyeti dhaifu.

Wakati mjaribu ana masuluhisho yake
viua vijasumu au viowevu vya kitamaduni vyenye

antibiotic, tumia njia ya kutumia visima katika unene wa agar.
Katika kesi hiyo, katika agar iliyohifadhiwa iliyohifadhiwa na microorganism ya mtihani, mashimo yanafanywa na drill ya kuziba ya kuzaa (kipenyo kutoka 6 hadi 8 mm) kwa umbali wa 1.5 ... 2.0 cm kutoka kwenye makali ya sahani.
Ufumbuzi wa antibiotic au kioevu cha utamaduni huongezwa kwenye visima. Njia hii pia inafanya uwezekano wa kutambua uwezo wa microorganisms mzima katika kati ya kioevu kuunda vitu vya antibiotic.

Jedwali 3 Athari za antibiotics kwenye ukuaji wa bakteria

Antibiotiki

Kipenyo cha kanda za kuzuia ukuaji, mm

Diski ya penicillin

Diski yenye chloramphenicol

MASWALI 4 YA MTIHANI

1. Bainisha masharti yafuatayo:

- shida; mkazo wa kweli; aina ya shida;

- koloni;

- sifa za kitamaduni;

- Jamii;

- uainishaji;

- muundo wa majina;

- plasmid;

- kuandika fagio.

2. Je, ni sehemu gani ya taxonomy ya microorganisms inajumuisha? Wape sifa zao.

3. Kwa nini mifumo iliyopo ya uainishaji wa microorganisms ni bandia?

5. Ni sifa gani zinazofautisha aina tofauti za aina moja ya microorganism?

6. Ni kategoria zipi za taksonomia za vijidudu ambazo zimeainishwa kuwa za lazima na ambazo zimeainishwa kuwa za hiari?

7. Orodhesha sheria za msingi za nomenclature ya microorganisms.

8. Kusudi kuu la kutambua microorganisms ni nini?

9. Je, kanuni za uainishaji na utambulisho wa vikundi tofauti vya prokariyoti na yukariyoti hutofautianaje?

10. Ni mali gani zinazochunguzwa wakati wa kuelezea na kutambua bakteria?

11. Ni ishara gani zinazozingatiwa wakati wa kuelezea makoloni ya uso, ya kina na ya chini ya microorganisms?

12. Ni vipengele gani vinavyojulikana wakati wa kuelezea ukuaji wa microorganisms kwa kiharusi?

13. Ni nini kinachojulikana wakati wa sifa ya ukuaji wa microorganisms katika kati ya virutubisho kioevu?

14. Je, sifa za kimofolojia na shirika la seli za bakteria zinajumuisha vipengele gani?

15. Je, ni mali gani ya kisaikolojia na ya biochemical ambayo hujifunza wakati wa kutambua bakteria?

16. Katika hali gani ni muhimu kutumia njia za kemotaxonomic?

17. Toa mifano ya vitu vinavyotumika kama viashirio vya kemo-taxonomic?

18. Ni sifa gani za taksonomia ya protini?

19. Eleza njia ya taksonomia ya nambari, ina mapungufu gani?

20. Ni njia gani zinazotumiwa kutathmini uhusiano wa phylogenetic wa bakteria?

21. Nini kiini cha njia ya uchunguzi wa DNA na tofauti yake kutoka kwa njia
Mseto wa DNA-DNA?

22. Je, ni vipengele vipi vya njia ya kuchambua mlolongo wa nyukleotidi katika RNA ya ribosomal?

23. Ni ishara gani ambazo ni msingi wa uainishaji wa bakteria katika "Mwongozo wa Burgee kwa Bakteria"?

24. Ni mali na sifa gani zinazosomwa wakati wa kuelezea aina mpya za bakteria?

25. Ni njia gani za kuamua usafi wa bakteria iliyotambuliwa?

26. Je, ni kanuni gani za msingi za kufanya mbinu ya kuchafua Gram?

27. Ni makundi gani ambayo microorganisms imegawanywa katika kuhusiana na oksijeni ya molekuli?

28. Ni nini kinachotumiwa kama substrate wakati wa kuamua shughuli za enzymes za protolytic za ziada katika microorganisms?

29. Je! Unajua njia gani za kuamua unyeti wa microorganisms kwa antibiotics?Toa sifa zao.

30. Ni njia gani inayotumiwa kuamua uzalishaji wa amylase na microorganisms?

31. Jinsi gani mbegu hufanya iwezekane kutambua na kutenganisha vijidudu vya mwendo kutoka kwa zisizohamishika?

MAPISHI 5 YA DAMU NA VIRUTUBISHO

5.1 Fuksini ya msingi ya kaboliki (Tsilya fuchsin)

Suluhisho la 5% la maji ya phenol mpya iliyosafishwa - 100 ml;

Suluhisho la pombe la msingi la fuchsin - 10 ml;

Mchanganyiko ulioandaliwa huchujwa baada ya masaa 48.

5.2 Methylene bluu (Leffler)

suluhisho la pombe iliyojaa ya bluu ya methylene - 30 ml;

maji - 100 ml;

- 1% ya suluhisho la maji la KOH - 1 ml.

5.3 Mchuzi wa peptoni ya nyama (MPB)

500 g nyama ya kusaga bila mafuta na tendons kumwaga ndani ya lita 1 maji ya bomba na kutolewa kwa joto la kawaida kwa masaa 12 au kwenye thermostat kwa joto la 37 ºС kwa saa 2, na kwa joto la 50 ºС kwa saa moja. Kisha nyama hutiwa kupitia cheesecloth, na infusion inayosababishwa huchemshwa kwa dakika 30. Katika kesi hii, protini huganda. Masi kilichopozwa huchujwa kupitia chujio cha pamba na kuongezwa kwa maji kwa kiasi cha awali. Ifuatayo, ongeza 5 hadi 10 g ya peptoni na 5 g ya chumvi ya meza kwa lita 1 ya mchuzi wa nyama. Ya kati ni moto hadi peptoni itapasuka, na kuchochea daima. MPB inafanywa sterilized kwa shinikizo la 2 atm kwa dakika 20.

5.4 Peptone agar ya nyama (MPA)

Ongeza 20 g ya agar kwa lita 1 ya MPB. Ya kati ni joto mpaka agar itapasuka, basi kati ni alkali kidogo.

Suluhisho la 20% la NaCO64" height="52" bgcolor="white" style="vertical-align:top;background: white">

2007

Inapakia...Inapakia...