АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Лекция № 2. Систематика и морфология микроорганизмов

Прочитайте:
  1. II лекция
  2. III лекция
  3. IV лекция
  4. VII лекция
  5. Аденовирусы, морфология, культуральные, биологические свойства, серологическая классификация. Механизмы патогенеза, лабораторная диагностика аденовирусных инфекций.
  6. Анатомия и морфология побега
  7. Антибиотики, нарушающие функции цитоплазматической мембраны (ЦПМ) микроорганизмов
  8. Антигены микроорганизмов. Антигенная структура бактерий. Типовые, видовые, групповые антигены. Протективные антигены. Перекрёстно-реагирующие антигены, значение.
  9. Антимикробные средства, эффективные против отдельных микроорганизмов
  10. Артериальное полнокровие, причины, виды, морфология.

План

Систематика микроорганизмов

Морфология бактерий

Строение бактериальной клетки

Морфологическая характеристика грибов, простейших

Микоплазмы, риккетсии, хламидии, спирохеты

 

Мир микроорганизмов чрезвычайно многообразен. Еще А. Левегук в XVII веке отметил возможность распознавания микробов на основании морфологических различий. Позднее были предприняты попытки классифицировать и систематизировать микроорганизмы с целью распределения их по группам (таксонам) на основании определенных морфологически и физиологических признаков.

Систематика живых организмов – одна из наиболее сложных задач биологии. Систематика концентрирует все основные достижения науки – чем они более конкретны, тем более точна классификация.

Систематика - распределение микроорганизмов в соответствии с их происхождением и биологическим сходством. Систематика занимается всесторонним описанием видов организмов, выяснением степени родственных отношений между ними и объединением их в различные по уровню родства классификационные единицы- таксоны. Основные вопросы, решаемые при систематике (три аспекта, три кита систематики) - классификация, идентификация и номенклатура.

Классификация - распределение (объединение) организмов в соответствии с их общими свойствами (сходными генотипическими и фенотипическими признаками) по различным таксонам.

Любая классификация признана показать степень сходства живых организмов и предполагаемой эволюционной взаимосвязью. Отличительные признаки строения растений и животных, служившие до 19 века основой систематики живых существ видны с первого взгляда. В первую очередь эти отличия вытекают из способов питания. Животные поглощают органические вещества и переваривают в пищеварительном тракте. Растения имеют принципиально иное строение. Минеральные вещества они всасывают из почвы корневой системой, органические - образуют сами, в процессе фотосинтеза. Четкие границы между животными и растениями рухнули после открытия микроорганизмов.

Принципы классификации изучает особый раздел систематики - таксономия (греч. taxis – порядок, расположение +nomos - закон). Все существующие классификации форм жизни весьма разнообразны, не одна из них не является полной, принятой повсеместно.

Таксономия - наука о методах и принципах распределения (классификации) организмов в соответствии с их иерархией. Наиболее часто используют следующие таксономические единицы (таксоны) - штамм, вид, род. Последующие более крупные таксоны - семейство, порядок, класс.

В современном представлении вид в микробиологии - совокупность микроорганизмов, имеющих общее эволюционное происхождение, близкий генотип (высокую степень генетической гомологии, как правило более 60%) и максимально близкие фенотипические характеристики.

Нумерическая (численная) таксономия основывается на использовании максимального количества сопоставляемых признаков и математическом учете степени соответствия. Большое число сравниваемых фенотипических признаков и принцип их равной значимости затрудняло классификацию.

Принципы классификации микроорганизмов. Базовая категория любой би оологической классификации – вид – совокупность особей с одинаковым фенотипом, дающих плодовитое потомство и обитающих в определенном ареале.

Виды, связанные генетическим родством, объединяют в роды, роды - в семейства, семейства — в порядки. Более высокими таксономическими категориями являются классы, отделы, нодцарства и царства.

Согласно современной систематике, патогенные микроорганизмы относятся к царству прокариот (Proearyotae), патогенные простейшие, и грибы

- к царству эукариот (Eucaryotae), вирусы объединяются в отдельное царство

- Vira.

Все прокариоты, имеющие единый тип организации клеток, объединены в один отдел Bacteria. Однако отдельные группы данных микроорганизмов отличаются друг от друга структурными и физиологическими особенностями. На этом основании они выделяются в собственно бактерии, актиио-мицеты, спирохеты, риккетсии, хламидии, которые представлены различными таксономическими категориями (семейства, роды, виды). В отдельный класс Moilleutes выделены микоплазмы, лишенные клеточной оболочки. В основе современной таксономии микроорганизмов лежат морфологические, биохимические, физиологические и молекулярно-биологические признаки. Морфологические признаки характеризуют форму и структуру микробной клетки, биохимические - тип окислительного и пластического метаболизма, ферментацию Сахаров и многоатомных спиртов, протеолитические свойства и другие. Физиологические признаки характеризуют особенности роста микроорганизмов на искусственных питательных средах в определенных условиях культивирования (температура, рН и др.), а также морфологию колоний на плотных питательных средах и характер роста на жидкой питательной среде.

Молекулярно-биологические признаки основываются на гомологии эталонной и исследуемой ДНК.

При изучении, идентификации и классификации микроорганизмов чаще всего изучают следующие (гено- и фенотипические) характеристики:

1. Морфологические - форма, величина, особенности взаиморасположения, структура.

2. Тинкториальные - отношение к различным красителям (характер окрашивания), прежде всего к окраске по Граму. По этому признаку все микроорганизмы делят на грамположительные и грамотрицательные.

Морфологические свойства и отношение к окраску по Граму позволяют как правило отнести изучаемый микроорганизм к крупным таксонам - семейству, роду.

3. Культуральные - характер роста микроорганизма на питательных средах.

4. Биохимические - способность ферментировать различные субстраты (углеводы, белки и аминокислоты и др.), образовывать в процессе жизнедеятельности различные биохимические продукты за счет активности различных ферментных систем и особенностей обмена веществ.

5. Антигенные - зависят преимущественно от химического состава и строения клеточной стенки, наличия жгутиков, капсулы, распознаются по способности макроорганизма (хозяина) вырабатывать антитела и другие формы иммунного ответа, выявляются в иммунологических реакциях.

6. Физиологические - способы углеводного (аутотрофы, гетеротрофы), азотного (аминоавтотрофы, аминогетеротрофы) и других видов питания, тип дыхания (аэробы, микроаэрофилы, факультативные анаэробы, строгие анаэробы).

7. Подвижность и типы движения.

8. Способность к спорообразованию, характер спор.

9. Чувствительность к бактериофагам, фаготипирование

10. Химический состав клеточных стенок – основные сахара и аминокислоты, липидный и жирнокислотный состав.

11. Белковый спектр (полипептидный профиль).

12. Чувствительность к антибиотикам и другим лекарственным препаратам.

13. Генотипические (использование методов геносистематики).

В последние десятилетия для классификации микроорганизмов, помимо их фенотипических характеристик (см. пп.1-12), все более широко и эффективно используются различные генетические методы (изучение генотипа - генотипических свойств). Используются все более совершенные методы - рестрикционный анализ, ДНК- ДНК гибридизация, ПЦР, сиквенс и др. В основе большинства методов лежит принцип определения степени гомологии генетического материала (ДНК, РНК). При этом чаще исходят из условного допущения, что степень гомологии более 60% (для некоторых групп микроорганизмов-80%) свидетельствует о принадлежности микроорганизмов к одному виду (различные генотипы - один геновид), 40-60% - к одном роду.

С позиции медицинской микробиологии микроорганизмы подразделяют в соответствии с влиянием, которое они оказывают на организм человека ПАТОГЕННЫЕ, УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫЕ, НЕПАТОГЕННЫЕ. Разработаны разнообразные, доступные и быстрые тесты, позволяющие, как минимум в общих чертах идентифицировать выделенные от пациента микроорганизмы. В отношении бактерий наибольшее распространение нашли предложенные американским бактериологом Дэвидом Берджи подходы систематизации, учитывающие один или несколько наиболее характерных признаков.

Наиболее распространенным и общепризнанным в настоящее время является определитель американского бактериолога Дэвида Берджи первое издание которого было опубликовано в 1923 г. После смерти Д. Берджи вышло несколько изданий, в которых принимали участие многие крупнейшие микробиологи из разных стран. Последнее его 4-томное издание вышло в 1989 г. В этом издании царство Procariotae разделено на отделы (части) (Division), отличающиеся друг от друга строением клеточной стенки и отношением к окраске по способу Грамма. Для удобства использования этого определителя описание отделов дается по группам (секциям), в которые включены определенные таксономические категории - семейства, роды, виды. В тех случаях, когда они собраны в порядки и классы, указывается название последних.

Определитель бактерий Берджи – характерный пример искусственной систематики. Согласно его принципам, легко выявляемые свойства являются основой для объединения бактерий в большие группы.

В настоящее время используется ряд таксономических систем: нумерическая таксономия, хемотаксономия, генетическая таксономия и серологическая таксономия. Нумерическая таксономия признает равноценность всех признаков. Для ее применения необходимо иметь информацию о многих десятках признаков. Видовая принадлежность исследуемого микроорганизма устанавливается по числу совпадающих признаков. Расчеты производятся с помощью персонального компьютера.

В последние три десятилетия в микробной таксономии применяются физико-химические методы (газовая хроматография, электрофорез и др,)э с помощью которых исследуется липидный, аминокислотный состав микробной клетки и некоторых ее компонентов. Это — хемотаксономия.

Генетические методы таксономии основаны на способности бактерий с гомологичными ДНК к трансформации, трансдукции и конъюгации, а также на анализе внехромосомных факторов наследственности – плазмид, транспозонов и фагов.

Серотаксономия основана на определении в микробной клетке соответствующих антигенов с помощью диагностических антисывороток.

Yersinia, Francisella,

Haemophilus; Borde-

tella
кишечные палочки
в т.ч. факультативные анаэробы Escherichia, Salmonella, Shigella,

Klebsiella, Proteus, Vibrio
в т.ч. облигатные аэробы Pseudomonas

в т.ч. облигатные анаэробы Bacteroides, Fusobacterium

4. Без клеточных стенок Mycoplasma, Ureaplasma

 


Дата добавления: 2015-02-05 | Просмотры: 2740 | Нарушение авторских прав



1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 |



При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.006 сек.)