Контрольная работа по "Биологии"

 

Государственное бюджетное  образовательное учреждение высшего

профессионального образования 

Северный государственный  медицинский университет 

 

Фармацевтический факультет 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 по         микробиологии

 

вариант № 9

 

 

 

Выполнила  студентка 3 курса, 3 группы заочного отделения

Филиппова Елена Анатольевна

Ф.И.О.

Проверила

Лисишникова Людмила Петровна

 Ф.И.О.

Доцент

(должность, ученая степень)

 

 

Архангельск

2012

Содержание

1. Вопрос № 1..……………………………………………   …………..…..3

1.1. введение; основной текст; заключение (по каждому вопросу) …………3

2. Вопрос № 2..……………………………………………   …………..…..5

2.1. введение; основной текст; заключение (по каждому вопросу) …………5

Список использованной литературы…………………………….……… 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 9.

1.Питательные среды. Классификация  (простые, элективные, дифференциально - диагностические), требования, предъявляемые к ним.

2.Метаболизм бактерий. Регуляция  активности ферментов

3.Основные принципы и  методы культивирования аэробов  и анаэробов.

4.Морфология хламидий, бацилл.

5.Характеристика гепаднавирусов, коронавирусов, астровирусов.

6.Неспецифические факторы  защиты человека от инфекции. Система комплимента.

7.Характеристика иммуноглобулинов  класса  IgG

8.Аллергические реакции  цитотоксического механизма. Причины,  механизм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Питательные среды. Классификация   (простые, элективные, дифференциально - диагностические), требования, предъявляемые к ним.

Под питательными средами  подразумевают различного рода субстраты, приготовляемые для изучения жизнедеятельности  микроорганизмов при определенных условиях, изменяемых по воле экспериментатора. Дадим классификацию питательных сред, рассмотрим требования предъявляемые к ним. Для роста и размножения бактерии нуждаются в питательных веществах: им необходимы источники углерода, азота, витамины, минералы и другие соединения сложного и простого состава. Для  выращивания бактерий применяют различные питательные среды. Большинство бактерий, имеющих медицинское значение, являются гетерохемоорганотрофами, которые питаются по законам осмоса. Кроме того, среди бактерий встречаются как легко культивируемые, так и требовательные к питательным веществам микроорганизмы (прихотливые), которым Они могут быть жидкими, твердыми (лучше называть их плотными) или полужидкими.

Жидкие среды готовят на основе водных растворов каких-либо веществ, чаще всего мясной воды, различных гидролизаторов, иногда жидких естественных продуктов (молока, крови и др.) Для получения плотных сред к ним добавляют или агар, или желатин, или силикагель в соответствующих концентрациях.  По происхождению среды делят на естественные (кровяные, молочные, картофельные, яичные) и искусственные, получившие особенно широкое распространение. Они представляют собой искусственные сбалансированные смеси питательных веществ в концентрациях и сочетаниях, необходимых для роста и размножения микроорганизмов. В них в качестве универсального источника азота и углерода для патогенных бактерий применяют пептоны - продукты неполного расщепления белков с помощью ферментов (пепсина), различные гидролизаты (рыбный, казеиновый, дрожжевой и т. п.)

Питательные среды должны обязательно отвечать трем основным требованиям:

1) они должны содержать в достаточном количестве все необходимые питательные вещества в легкоусвояемой форме (источники энергии, углерода, азота), соли и ростовые факторы;

2) должны иметь оптимальную для роста данного вида бактерий рН;

3) должны иметь достаточную влажность (при их усыхании повышается концентрация питательных веществ, особенно солей, до уровней, тормозящих рост бактерий).

Кроме того, питательные  среды для лучшего определения  культуральных свойств бактерий должны быть по возможности прозрачными. Наконец, они должны быть стерильными, иметь определенную вязкость, не содержать посторонней микрофлоры.

По назначению питательные  среды подразделяют на следующие  основные категории.

Универсальные — среды, на которых хорошо растут многие виды патогенных и непатогенных бактерий. К ним относятся: мясо-пептонный бульон (МПБ = мясная вода + 1 % пептона + 0,5 % NaCl). мясо-пептонный агар (МПА = МПБ + 2-3 % агара).

 Элективные - среды, содержащие вещества, используемые микроорганизмами определенных видов и не благоприятствующие или даже препятствующие росту других микроорганизмов. Селективные среды позволяют направленно отбирать из исследуемого материала определенные виды бактерий. Сюда относятся среды Мюллера, селенитовая. Рапопорт, 1 %-ная пептонная вода и др.

Дифференциально-диагностические  среды позволяют различать бактерии по их росту, биохимической активности и другим признакам. В состав этих сред, кроме питательных веществ, обычно включают субстрат, по отношению  к которому дифференцируются бактерии, и индикатор. В результате культивирования  микробы, ферментирующие субстрат, способствуют накоплению продуктов расщепления, сдвигу рН, редокс - потенциала среды, что сопровождается окрашиванием среды и собственных колоний в цвет индикатора.

К дифференциально-диагностическим относят также комбинированные полиуглеводные среды (Рассела, Клигера, трехсахарный железосодержащий агар, Ольксницкого и др.). Например, среда Олькеницкого содержит: 100 мл МПА, I г лактозы, 1 г сахарозы, 0,1 г глюкозы, 1 г мочевины, 0,02 г соли Мора, 0,003 г тиосульфата натрия, 0,4 мл фенолового красного (0,4%-го раствора); рН 7,2-7,4. Дифференциально-диагностические среды обычно являются плотными, реже полужидкими; в своем составе они имеют несколько ферментируемых субстратов и индикаторных систем, что позволяет использовать их не только для накопления чистой культуры в процессе ее выделения (см. ниже), но и одновременно проводить первичную идентификацию культуры по ряду фенотипических признаков. Так, на трехсахарном железосодержащем агаре можно определить способность культуры к продукции сероводорода, ферментацию глюкозы (до кислоты или кислоты и газа), лактозы, сахарозы.

Вывод : Большинство болезнетворных микроорганизмов хорошо растут в бульоне, мясопептонной желатине и на агаре; другие, наоборот, нуждаются в питательной среде (кровяной сыворотке, агаре, смазанном кровью, и т.п.), по составу своему приближающейся к составу тканей и соков животного организма. Некоторые строго паразитные бактерии совершенно не выращиваются на мертвом субстрате, размножаясь лишь в организме живого существа и даже иногда определенного животного. До сих пор не удается культивировать на какой-либо искусственной питательной среде лепрозную палочку, некоторые слюнные бактерии, спирохету возвратной горячки.

2.Метаболизм бактерий. Регуляция активности ферментов.

Метаболизм  представляет собой совокупность всех химических реакций, проходящих в клетке. В процессе метаболизма происходит превращение  одних веществ в другие (обмен веществ) и, соответственно, превращение энергии запасённой в этих веществах. Для поддержания жизнедеятельности клетка нуждается в энергии и в определённых веществах. Источником энергии для клетки чаще всего служит расщепление органических соединений.

 Метаболизм объединяет два процесса: катаболизм (диссимиляция, или энергетический метаболизм) и анаболизм (ассимиляция, или конструктивный метаболизм). Первый процесс  включает расщепление различных субстратов для получения энергии, второй — синтез высокомолекулярных соединений, используемых для образования клеточных структур. В конструктивном обмене выделяют две группы биосинтетических процессов: биосинтез мономеров (аминокислот, нуклеотидов. моносахаров. жирных кислот) и биосинтез полимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и липидов). Для их синтеза необходимо около 70 различных мономеров-предшественников. Помимо них клетка должна синтезировать ряд соединений, играющих каталитическую роль. Синтез любого мономера происходит (при наличии источников углерода и энергии) через цепь последовательных биохимических реакций, катализируемых специфическими белками-ферментами. В свою очередь синтез всех биополимеров также требует участия специфических белков. Поэтому основу основ конструктивного обмена составляет биосинтез белков, который находится под контролем генетической системы организма. Сущность энергетического обмена заключается в обеспечении организма энергией, необходимой для проявления жизни. Как уже было отмечено выше, основным источником энергии служит солнечный свет, его энергию улавливают с помощью фотосинтеза растения и фотосинтезирующие бактерии, преобразуя ее в энергию химических структур - глюкозы и других органических соединений. В последующем энергия этих соединений мобилизуется с помощью реакций окисления-восстановления и консервируется в форме АТФ. Молекулы АТФ синтезируются в результате переноса электрона от его первичного донора до конечного акцептора. В зависимости оттого, что является конечным акцептором электронов, различают аэробное и анаэробное дыхание. При аэробном дыхании конечным акцептором электронов служит молекулярный кислород (02), а при анаэробном - различные неорганические соединения: N03^-, SO₄^2-, SO₃^2-. Таким образом, энергия мобилизуется в реакциях окисления и восстановления.

Контроль осуществляется несколькими способами. Аллостерическая регуляция предполагает наличие у молекулы фермента двух сайтов — каталитического и регуляторного. Под действием эффектора — небольшой молекулы, обратимо нековалентно связывающейся с регуляторным сайтом фермента, происходит конформационное изменение его каталитического сайта (рис. 153). Примером может служить аспартаткарбомоилтрансфеpaзa из Е. coli, для которой ЦТФ (конечный продукт биосинтеза пиримидинов) — негативный эффектор, а АТФ — позитивный эффектор. Эффекторы изменяют К_м но не максимальную скорость реакции . Ковалентная модификации ферментов — это обратимый процесс, заключающийся в ковалентном связывании или удалении определенной группы, что изменяет активность фермента. Например, для активирования гликогенфосфорилазы из Neurospora crassa необходима ковалентная модификация молекулы фермента (рис. 155). У Е. coli. наоборот, модифицированная форма глутаминсинтетазы менее активна. Регуляция сильно разветвленных путей основана на наличии изоферментов, разных ферментов, катализирующих аналогичные реакции. В таких условиях один из конечных продуктов уменьшает активность процесса, но не блокирует его полностью, поскольку некоторые изоферменты остаются активными.

Таким образом, основными  особенностями метаболизма бактерий являются: высокая интенсивность  обмена веществ, разнообразие типов  метаболизма, способность к саморегуляции активности биосинтетических процессов в зависимости от условий существования. Кроме того, гены бактерий, в отличие от генов вирусов и эукариот, не содержат интронов, поэтому у бактерий отсутствует процесс сплайсинга при синтезе мРНК. Особенности метаболизма у бактерий состоят в том, что: его интенсивность имеет достаточно высокий уровень, что возможно обусловлено гораздо большим соотношением поверхности к единице массы, чем у многоклеточных; процессы диссимиляции преобладают над процессами ассимиляции. Субстратный спектр потребляемых бактериями веществ очень широк - от углекислого газа, азота, нитритов, нитратов до органических соединений, включая антропогенные вещества - загрязнители окружающей среды (обеспечивая тем самым процессы ее самоочищения); бактерии имеют очень широкий набор различных ферментов - это также способствует высокой интенсивности метаболических процессов и широте субстратного спектра.

3.Основные принципы  и методы культивирования аэробов  и анаэробов.

  Рассмотрим основные принципы и методы культивирования аэробов и анаэробов. Бактерии чётко разделяют по отношению к содержанию кислорода в атмосфере культивирования. Посевы аэробных бактерий культивируют в простых термостатах. Некоторые факультативно анаэробные виды можно культивировать при атмосферном воздухе, но более оптимально помещение посевов в термостаты с дозированной подачей кислорода. На практике их чаще помещают в эксикаторы, куда вносят горящую свечу; после её выгорания в атмосфере снижается содержание кислорода и повышается содержание С02.

    Методы культивирования из аэробных бактерии. Из исследуемого материала готовят мазки микроскопируют их, затем сеют материал на плотную среду в чашки Петри. Чашки с посевами обычно помещают в термостат на 18 - 24 ч при 37 °С. Далее изучают культуральные свойства бактерий. Макроскопическое изучение колоний в проходящем и отраженном свете. Чашку поворачивают дном к себе и рассматривают колонии в проходящем свете. В отраженном свете рассматривают колонии со стороны крышки, не открывая ее, и фиксируют в протоколе следующие данные: а) цвет колоний (бесцветные, пигментированные, цвет пигмента); б) поверхность (гладкая, блестящая, влажная, морщинистая, матовая, сухая и др.); в) рельеф (выпуклые, погруженные в среду, плоские, с куполообразным центром, с валиком по краю и др.). Микроскопическое изучение колоний. Чашку устанавливают вверх дном на предметном столике микроскопа, опускают конденсор и с помощью объектива 8х изучают колонии, фиксируя в протоколе их структуру (гомогенная или аморфная, зернистая, волокнистая и др.) и характер краев (ровные, волнистые, зазубренные, бахромчатые и др.). Из части колоний готовят мазки (при взятии материала из колонии отмечают ее консистенцию — сухая, слизистая, пастообразная), окрашивают по Граму и микроскопируют, выясняя тинкториальные свойства микроорганизмов. При наличии однородных бактерий остаток колоний пересевают на скошенный агар для получения чистой культуры в достаточном количестве. Пробирки с посевами помещают в термостат на 18 —24 ч при температуре 37°С. Далее из выросшей на скошенном агаре культуры делают мазки, окрашивают их по Граму. О чистоте культуры судят по однородности роста, формы, размера и окраски микроорганизмов. Для определения пути расщепления глюкозы. ставят тест ОФ (тест окисления/ферментации): культуру засевают уколом в две пробирки с полужидкой питательной средой, содержащей глюкозу и бромтимоловый синий. В одну из них вносят слой вазелинового масла (для создания анаэробиоза) и инкубируют обе пробирки при 37 °С. Образование кислоты, сопровождающееся пожелтением среды в обеих пробирках, свидетельствует о ферментативной реакции. Образование кислоты только в пробирке без масла свидетельствует об утилизации глюкозы путем окисления. Отсутствие кислотообразования в обеих пробирках свидетельствует о том, что тестируемые микроорганизмы не утилизируют глюкозу этими путями.

Анаэробные бактерии. Одним  из основных требований при культивировании анаэробных бактерий является создание анаэробной атмосферы, удаление кислорода из питательной среды и снижение ее редокс-потенциала. Пониженное содержание кислорода создают следующими методами: применением специальных сред с редуцирующими веществами - тиогликолевой кислоты, тиогликолята натрия, цистеина, глюкозы, кусочков печеночной (среда Китта - Тароцци) и мозговой (среда Гиблера) ткани, мяса и др.; связыванием или замещением кислорода в герметически закрытых сосудах - анаэростатах, эксикаторах или специальных пластиковых мешках; изоляцией анаэробов в питательной среде от воздействия атмосферного кислорода (посев высоким столбиком в трубку или пробирку, заливка вазелинового масла на поверхность питательной среды, метод Перетца и др.); использованием специальных анаэробных боксов. На первом этапе исследуемый материал для накопления анаэробов сеют в среду Китта - Тароцци (концентрированный МПБ или бульон Хоттингера, глюкоза, 0,15 % агар-агара, рН 7,2 - 7,4). На дно пробирки для адсорбции кислорода помешают кусочки вареной печени или фарша слоем 1,0 - 1,5 см и заливают 6 - 7 мл среды. Среду перед посевом необходимо прогреть в кипящей водяной бане в течение 10 - 20 мин (для удаления растворенного в ней кислорода воздуха), а затем охладить. При выделении споровых форм анаэробов засеянную среду вновь прогревают при температуре 80 С в течение 20 - 30 мин для уничтожения неспоровых форм бактерий. Посевы заливают вазелиновым маслом и помещают в термостат. Кроме среды Китта - Тароцци, используют бульон Хоттингера и Мартена, содержащий 0,5 - 1,0% глюкозы и кусочки органов животных. Среду разливают в пробирки или флаконы, стерилизуют при 121°С 15 мин и хранят в темном месте. В случае покраснения верхней части столбика среды более чем 1/3, ее восстанавливают путем прогревания в кипящей водяной бане или в струе пара. На втором этапе учитывают изменения, происшедшие в среде накопления, а именно появление помутнения или помутнения и газообразования. Бульонную культуру набирают пастеровской пипеткой, которую опускают через слой вазелинового масла на дно пробирки. Мазки готовят на стекле обычным способом, фиксируют в пламени и окрашивают по Граму. При микроскопии отмечают морфологические признаки спорообразующих и не спорообразующих анаэробов (так, наличие крупных грамположительных палочек позволяет заподозрить присутствие в материале клостридий). Пересев из среды накопления делают на специальные плотные питательные среды для анаэробов. Изолированные колонии обычно получают одним из двух нижеописанных способов. 1.  Материал со среды накопления засевают штрихами (или шпателем) на чашки с кровяным анаэробным агаром, которые помещают в анаэростат или другие приспособления для культивирования анаэробов и инкубируют при 37 "С 24 ч — 72 ч (метод Цейсслера).