Alternativa NPO – SEKCE 1. ZÁKLADY MIKROBIOLOGIE. 1.1. morfologie a fyziologie mikroorganismů. 1.1.1. Základní pojmy a pojmy z mikrobiologie

Propagace a prodej komplexních potravinářských aditiv, antiseptik a dalších produktů.

“Antiseptika Septocyl”

Septocyl. Domácí chemikálie, antiseptika.

“Petritest”

Mikrobiologické rychlé testy. První výsledky do 4 hodin.

“AlterStart”

Startéry, startovací kultury. Výroba jakéhokoli startéru pro jakýkoli účel.

• Вы здесь:
• Technologická knihovna
• Mikrobiologie
• Vasyukova AT – Mikrobiologie, fyziologie výživy, sanitace a hygiena

ODDÍL 1. ZÁKLADY MIKROBIOLOGIE. 1.1. morfologie a fyziologie mikroorganismů. 1.1.1. Základní pojmy a pojmy z mikrobiologie

Mikrobiologie — je věda, která studuje život a vývoj živých mikroorganismů (mikrobů). Mikroorganismy jsou samostatnou, velkou skupinou jednobuněčných organismů, které jsou svým původem příbuzné rostlinnému a živočišnému světu.

Rozvoj mikrobiologie začal v dávných dobách, kdy lékaři poprvé navrhli, že „infekce se přenáší z člověka na člověka“ prostřednictvím některých živých tvorů.

V důsledku následného rozvoje přírodních věd vznikly speciální metody vědeckého bádání, umožňující vědcům toto tvrzení konečně ověřit.

Z vynikajících mikrobiologů můžeme vyzdvihnout L. Mastera, R. Kocha, I. I. Mečnikova a D. I. Ivanovského.

Podle morfologické struktury se všechny patogeny infekčních chorob dělí takto: mikroby (bakterie); spirochety; rickettsie; viry; houby; prvoků (tab. 1.1, obr. 1.1).

Tabulka 1.1
Klasifikace patogenů způsobujících infekční onemocnění

Nemoci, které způsobují

Nejmenší nebuněčné částice,
skládající se z nukleové kyseliny a proteinového obalu

Chřipka, spalničky, plané neštovice, Botkinova choroba, AIDS atd.

Kulovité, tyčovité, kroucené

Spála, syfilis atd.

Jednobuněčné nebo mnohobuněčné,
rostlinné

Nemoci nehtů a kůže, rubromykóza,
trichofytóza, epidermofytóza

Amébová úplavice, toxoplazmóza, giardiáza atd.

Mnohobuněčné organismy, kulaté,
tasemnice, motolice

Oskaridóza. pinworms, bičíkovci, epistrochiáza atd.

Rýže. 1.1. Morfologie mikroorganismů

Bakterie — jedná se o jednobuněčné mikroorganismy. Bakterie jsou extrémně rozmanité ve své morfologické struktuře. Nejběžnější typy bakterií jsou následující (obr. 1.2):

Koky jsou kulovité bakterie, jednotlivě nebo v párech, v řetízcích nebo shlucích. Patří mezi ně diplokoky, streptokoky a stafylokoky. Způsobují různé nemoci. jako je šarla, meningitida, kapavka atd.;

Bacily jsou tyčinkovité bakterie, které jsou v přírodě poměrně rozšířené. Způsobují velmi závažná infekční onemocnění: záškrt, tetanus a tuberkulózu;

spirilla jsou zkroucené buňky, které připomínají vývrtku. Jsou původci letospirózy a syfilis. Latinský název původce syfilis zní docela krásně – Spiroheta palida (bledá spirochéta).

Všichni mikrobi se dělí do dvou skupin podle typu dýchání: anaeroby se dobře množí pouze v nepřítomnosti kyslíku (původci tetanu, botulismu, plynatosti atd.), aerobové žijí výhradně v kyslíkovém prostředí.

Bakteriální buňka se skládá z následujících prvků: membrána, protoplazma a jaderná látka. Některé bakterie tvoří kapsle z vnější vrstvy obalu. Patogenní bakterie jsou schopny vytvořit pouzdro pouze tehdy, když jsou v těle člověka nebo zvířete. Vytvoření kapsle je ochranná reakce bakterií. Bakterie uvnitř kapsle jsou odolné vůči působení protilátek.

Rýže. 1.2. Tyčinkovité bacily, kulovité koky, spirální spirála

Mnoho tyčinkovitých bakterií má uvnitř těla, uprostřed nebo na jednom konci, charakteristické útvary – endogenní spory kulatého nebo oválného tvaru. Spory vznikají za nepříznivých vnějších podmínek pro existenci bakterií (nedostatek živin, přítomnost škodlivých produktů látkové výměny, nepříznivá teplota, vysychání). Jedna bakteriální buňka tvoří jednu endosporu, která, když se dostane do příznivého prostředí, vyklíčí a vytvoří jednu buňku. Výtrusy jsou odolné vůči vnějším vlivům.

Mnoho bakterií má aktivní motilitu. Všechny spirilla a vibria jsou pohyblivé. Mnoho typů tyčinkovitých bakterií se také vyznačuje pohyblivostí. Koky jsou nepohyblivé, s výjimkou několika druhů. Pohyblivost bakterií se dosahuje pomocí bičíků, tenkých nití, které jsou někdy stočeny do spirály.

U některých patogenních mikrobů mohou určité vnější vlivy vést k oslabení nebo dokonce ztrátě patogenních vlastností. Jejich schopnost vyvolat odolnost vůči nemoci neboli imunitu při podání člověku je však zachována. Tato pozice vytvořila základ pro získání živých atenuovaných vakcín, které našly široké uplatnění v prevenci nemocí prostřednictvím očkování.

Aby bylo možné rozpoznat a studovat vlastnosti různých typů mikrobů, jsou nasazeny na umělá živná média připravená v laboratořích. Patogenní mikrobi rostou lépe, pokud živná média plněji reprodukují podmínky jejich výživy v živém organismu.

Spirochety (původci recidivující horečky, syfilis) mají formu tenkých, vývrtkovitých, aktivně se ohýbajících bakterií.

Rickettsia — to jsou nejmenší živé buňky známé v přírodě. Zaujímá mezilehlou pozici mezi bakteriemi a viry. Rickettsie jsou tyčovité nebo koky. Jsou výrazně menší než mnohé bakterie. Jsou to absolutní paraziti, protože mohou růst a rozmnožovat se pouze v hostitelské buňce. Abychom si udělali představu o jejich velikosti, uveďme si tento příklad. Jedna buňka sliznice trávicího traktu blechy jich může obsahovat asi 100000 1.3. Rickettsie poprvé objevil a zkoumal americký mikrobiolog Ricketts. Rickettsie je přenášena hmyzem a klíšťaty. Nemoci způsobené různými typy patogenů této skupiny se nazývají rickettsiózy: tyfus, skalnatá horská skvrnitá horečka, tyfus, Q horečka aj. (obr. XNUMX). Na rozdíl od bakterií nerostou na umělých živných půdách.

Rýže. 1.3. Nový virus krevní horečky nebezpečnější než mor

Viry Jedná se o nejmenší mikroorganismy, jejichž velikost se měří v milimikronech. Viry lze vidět pouze při velmi velkém zvětšení (30000 XNUMXkrát) pomocí elektronového mikroskopu.

Jsou navrženy velmi primitivně. Nemají buněčnou membránu v obvyklém smyslu ani žádné složitě organizované struktury a není detekován žádný metabolismus. Skládají se z nukleové kyseliny (RNA nebo DNA) obklopené proteinovým obalem. Hlavní složkou virů je nukleová kyselina, sloučenina, která slouží jako materiální základ pro dědičnost a mnoho dalších životních jevů. Jejich životní funkce zajišťuje RNA nebo DNA hostitelských buněk.

Viry jsou striktní intracelulární absolutní paraziti, schopní se vyvíjet (replikovat nebo reprodukovat) pouze uvnitř buňky svého hostitele. Jejich trvalým bydlištěm je živá buňka člověka nebo zvířete. Chová se jako upír: neuklidní se, dokud „nevysaje všechny šťávy“ z cely majitele. V důsledku toho buňka umírá, což způsobuje poškození určitých systémů nebo orgánů makroorganismu.

Některé viry mají velmi zákeřnou schopnost: jakmile proniknou do buňky, zůstanou v ní v latentním („ospalém“) stavu po velmi dlouhou dobu (v některých případech po celý život hostitele). Takto ubíhají měsíce a roky a jakmile je tělo oslabeno (z různých důvodů, stres, nedostatek vitamínů, nemoc), virus se okamžitě reaktivuje, tzn. projevuje svou aktivitu nebo agresivitu. Jinými slovy, latentní infekce se stává akutní nebo chronickou. Pro člověka jsou nebezpečné zejména ty viry, které se integrují do dědičných substrátů buňky (jejích chromozomů) a stávají se tak nedílnou součástí lidského genomu. Jde například o virus lidské imunodeficience. Je také známo, že některé viry mají schopnost po proniknutí do buňky narušit mechanismy růstu a vývoje a přeměnit ji na rakovinnou buňku.

Ve vnějším prostředí prakticky nežijí. Většinu virů zabíjí dezinfekční prostředky, sluneční záření, ultrafialové světlo a teplo. Najdou se však mezi nimi i velmi vytrvalí. Například virus Botkinovy ​​choroby (infekční hepatitida neboli žloutenka) umírá až při teplotě 100 °C a 45 minutách varu.

Mezi viry patří patogeny, které způsobují chřipku, slintavku a kulhavku, obrnu, neštovice, encefalitidu, spalničky, AIDS a další onemocnění.

Léčba virových onemocnění je velmi obtížná, ale ne beznadějná. Dnes je nejúčinnější ochranou proti různým virům očkování (preventivní způsob ochrany). S jejich pomocí můžete v těle vytvořit poměrně silnou a účinnou bariéru proti velkému množství virů, zvýšit aktivitu imunitního systému a jeho ochranných mechanismů.

Mnoho virů má jedinečnou schopnost měnit své dědičné vlastnosti, tzn. mutovat. Spolehlivou ochranu mu poskytuje i skutečnost, že se virus nachází uvnitř hostitelské buňky. Velmi málo moderních léků „pracuje“ na intracelulární úrovni, většina z nich není schopna „dosáhnout“ viru. Mnohé viry se v procesu evoluce naučily unikat z imunitního systému hostitele tím, že se kryjí vlastními bílkovinami, a přitom jejich destruktivní působení na organismus hostitele neustává, ale naopak zesiluje. Jedná se o typ viru, který způsobuje Botkinovu chorobu, virus 15.

Interferon — je protein nacházející se v normálních tkáňových buňkách. Při lýze buněk, například virem, přechází do okolních tekutin. Blokováním některých buněčných enzymových systémů má volný interferon schopnost zabránit viru v poškození těchto buněk. Další reprodukce viru je možná pouze v těch buňkách, které nejsou blokovány interferonem. Interferon je tedy mechanismem ochrany buněk před cizími nukleovými kyselinami.

Houby, neboli mikroskopické houby mají na rozdíl od bakterií složitější strukturu. Většina z nich jsou mnohobuněčné organismy. Buňky mikroskopických hub jsou protáhlé a vláknité. Velikosti se pohybují od 0.5 do 10-50 mikronů a více (obr. 1.4).

Rýže. 1.4. Houba

Většina hub jsou saprofyty, jen několik z nich způsobuje onemocnění lidí a zvířat. Nejčastěji způsobují různé léze kůže, vlasů, nehtů, ale jsou typy, které postihují i ​​vnitřní orgány. Nemoci způsobené mikroskopickými houbami se nazývají mykózy.

V závislosti na jejich struktuře a vlastnostech jsou houby rozděleny do několika skupin.

1. Mezi patogenní houby patří:

• kvasinkovitá houba, která způsobuje vážné onemocnění zvané blastomykóza,
• paprsčitá houba, která způsobuje aktinomykózu,
• původci hlubokých mykóz (histoplazmóza, kokcidioidomykóza).

1. Mezi skupinou tzv. nedokonalých hub jsou rozšířeni původci četných dermatomykóz.
2. Z nepatogenních hub jsou nejčastější plísně a kvasinky.

Plísňové infekce kůže a nehtů jsou velmi časté.

Patří mezi ně rubrofytóza, trichofytóza a epidermofytóza. Kvasinkové plísně způsobují poměrně časté onemocnění pochvy zvané soor. Vyskytuje se také plísňová tonzilitida, faryngo- a laryngomykóza.

elementární — jednobuněčné mikroorganismy, které mohou poškodit lidské zdraví, zejména při oslabení obranyschopnosti organismu. Prvoci mají složitější strukturu než bakterie.

Mezi prvoky způsobující infekční onemocnění člověka patří úplavicová améba, malarické plasmodium aj. Mezi nejčastější onemocnění patří amébová úplavice, toxoplazmóza, giardióza aj. V posledních letech se stále více rozšiřují urologická onemocnění způsobená chlamydiemi. Nemoc, kterou způsobují, se nazývá chlamydie.

To jsou také absolutní paraziti. Mají jednu výraznou vlastnost – absenci mechanismů pro získávání energie ze živin. Proto jej získávají z živých buněk hostitele.

Někteří zástupci této skupiny (prvoci), například helminti (parazitičtí červi), členovci (roztoči svrab atd.), mají větší velikosti (obr. 1.5).

hlístů (parazitičtí červi). U lidí bylo popsáno více než 250 druhů helmintů. Z nich jsou v Rusku nejrozšířenější zástupci třídy škrkavek (původci askariózy, enterobiázy, trichinelózy, trichuriázy), třída tasemnic (původci difylobotriázy, echinokokózy) a třída motolic (původci opisthorchiázy atd.). Nejrozmanitější skupina onemocnění způsobených helminty je pozorována v tropických zemích, kde může být člověk postižen několika červy najednou (polyinvaze).

Během vývojového procesu procházejí červi řadou po sobě jdoucích fází (životní cykly od larvální po pohlavně dospělou fázi). Posledně jmenované dospělé formy parazitují v těle konečného hostitele a jimi vypuštěná vajíčka či larvy se buď vyvíjejí ve vnějším prostředí, nebo parazitují v těle mezihostitelů. Osoba může být buď definitivním hostitelem, nebo mezihostitelem.

Rozlišují se helminti, jejichž život probíhá za povinné účasti člověka, a helminty, kteří jsou schopni existovat nezávisle na člověku – v těle zvířat.

Parazitičtí červi se vyznačují ohniskovostí, tzn. distribuce v rámci určitého vymezeného území – kde žije člověk nebo zvíře odpovídajícího druhu. Je třeba říci, že prevalence helmintů je zaznamenána jak v obydlených oblastech, tak v přírodě. Helminti se do lidského těla dostávají dvěma způsoby: ústy s potravou kontaminovanou půdou obsahující vajíčka červů nebo kůží. Zralé formy červů jsou lokalizovány v těle konečného hostitele v různých orgánech: ve střevech i mimo něj, v krevních a lymfatických cévách, v plicích, játrech, pojivové tkáni atd. Člověk může být postižen několika červy současně, s různou lokalizací.

Nejdůležitější vlastností mikrobů je patogenita, tzn. schopnost vyvolat infekční onemocnění různé závažnosti a virulence, tzn. součet agresivních vlastností mikrobů ve vztahu k lidskému a zvířecímu organismu. Jeho mírou je počet živých mikroorganismů schopných způsobit onemocnění; Virulence je měřítkem patogenity, liší se mezi různými mikroby.

Na základě jejich virulence (schopnosti způsobit onemocnění u lidí) lze bakterie rozdělit do tří skupin: patogenní (infekční), oportunní a saprofyty. Patogeny zvláště nebezpečných infekcí mají zvláštní virulenci a patogenitu.

První z nich jsou jistě nebezpečné pro lidské zdraví a setkání s nimi je plné infekčních onemocnění, pokud ovšem tělo nemá specifickou ochranu. Mnoho druhů mikrobů se stalo parazity – mikroorganismy, které se přizpůsobily životu na úkor jiného živého organismu.

Existují také oportunní patogeny, které trvale žijí uvnitř živého organismu, aniž by mu způsobily újmu. Jejich patogenní účinek se projeví až při změně životních podmínek a snížení obranyschopnosti organismu vlivem různých faktorů. V těchto případech mohou vykazovat své patogenní vlastnosti a způsobovat odpovídající onemocnění.

Mezi mikroby jsou také saprofyty – neškodné mikroorganismy. Jejich úlohou je rozkládat mrtvou organickou hmotu v půdě, odpadních vodách atd. Ty druhé nejsou pro tělo nebezpečné a naopak jsou dokonce velmi užitečné. Je například známo, že prostředí v pochvě ženy je kyselé. Nejde o nic jiného než o výsledek činnosti neustále přítomných mikroorganismů, bakterií mléčného kvašení. To je důvod, proč se v takovém prostředí nevyvíjejí patogenní mikroorganismy a kvasinkové houby. Jiný příklad: tlusté střevo je domovem bakterií Escherichia coli. Zajišťuje fermentační procesy ve střevech nezbytné pro štěpení vlákniny.

Nerozumné užívání některých léků (nejčastěji samoléčba) způsobuje zničení veškeré střevní mikroflóry. což vede k onemocnění zvanému dysbakterióza. Je třeba poznamenat, že tímto onemocněním trpí poměrně velké množství lidí. Možná si někteří z vás všimli, že v posledních letech se v mléčných odděleních obchodů objevily výrobky s předponou „bio“, zejména: biokefír, biojogurt, bifidok atd. A není to náhoda. Jejich vzhled je zcela oprávněný, protože pomáhají tělu normalizovat střevní flóru. Velmi užitečné jsou produkty s předponou „bio“. Zcela postačuje jich však konzumovat 1-2x týdně 0,25-0,5 litru.

Všechny patogenní mikroorganismy se vyznačují specificitou, tzn. schopnost mikrobů daného druhu vyvolat určitý typ onemocnění, a toxicita, tzn. schopnost produkovat toxin.

Mikroorganismy v procesu své reprodukce, životní činnosti a smrti uvolňují jedovaté (toxické) látky, toxiny – exotoxiny a endotoxiny.

Exotoxin se uvolňuje během života mikrobiální buňky. Mikrobiální toxiny významně ovlivňují průběh infekčního onemocnění a u některých onemocnění hrají hlavní roli (botulismus, záškrt, tetanus). Exotoxiny ovlivňují pouze přesně definované tkáně, které jsou citlivé na daný toxin. Tetanový toxin tedy působí na centrální nervový systém, botulotoxin působí na jádra hlavových nervů; záškrt – na kardiovaskulární systém, ledviny. Exotoxiny jsou antigenní. Poté, co jsou exotoxiny zneškodněny (formalinem a vysokou teplotou), jsou nazývány anatoxiny. Toxoidy se používají při očkování k vytvoření imunity vůči určitým infekčním chorobám, jako je tetanus, záškrt a botulismus.

Endotoxin se uvolňuje při destrukci mikrobiální buňky, způsobuje celkovou intoxikaci a nemá antigenní vlastnosti.