Иммунология

Сателлизм — усиление роста одного вида микроорганизма под влиянием другого микроорганизма. При совместном росте нескольких видов микробов их физиологические функции могут активироваться, что приводит к более быстрому воздействию на субстрат. Например, колонии дрожжей или сарцин, выделяя в питательную среду метаболиты, стимулируют рост вокруг их колоний некоторых других микроорганизмов.

Химические вещества могут оказывать различное действие на микробы: служить источниками питания, не оказывать какого-либо влияния; стимулировать или подавлять рост; вызывать гибель. Антимикробные химические вещества используют в качестве антисептических и дезинфицирующих средств, так как они обладают бактерицидным, вирулицидным, фунгицидным действием и т.д.
Химические вещества, используемые для дезинфекции, относятся к различным группам, среди которых наиболее широко представлены хлор-, [...]

Мезофилы растут в диапазоне температуры 10—47 °С, оптимум роста для большинства из них 37 °С. Мезофилы включают в себя основную группу патогенных и условно-патогенных бактерий.

В тонкой кишке микроорганизмов больше, чем в желудке. Здесь обнаруживаются бифидобактерии, клостридии, эубактерии, лактобактерии, анаэробные кокки. Наибольшее количество микроорганизмов накапливается в толстой кишке. В 1 г фекалий содержится до 250 млрд микробных клеток. Около 95 % всех видов микроорганизмов составляют анаэробы. Основными представителями микрофлоры толстой кишки являются: грамполо-жительные анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобактерии, эубактерии); грамположительные спорообразующие [...]

В полости рта анаэробов больше, чем аэробов, в 10 раз и более. Здесь обитают бактероиды, бифидобактерии, эубактерии, фузобактерии, лактобактерии, актиномицеты, гемофильные палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты, стрептококки, стафилококки, вейлонеллы и др. Обнаруживаются также грибы рода Candida и простейшие. Ассоцианты нормальной микрофлоры и продукты их жизнедеятельности образуют зубной налет.
Микрофлора желудка представлена лактобактериями и дрожжами, единичными грамотрицательными бактериями. [...]

Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, заключены в высокогидратированный экзополисахаридно-муци-новый матрикс, образуя биологическую пленку, устойчивую к различным воздействиям. На коже в ее более глубоких слоях (волосяных мешочках, просветах сальных и потовых желез) анаэробов в 2—10 раз больше, чем аэробов. Кожу колонизируют пропионибактерии, коринеформные бактерии, стафилококки, стрептококки, дрожжи, дрожжеподобные грибы Malassezia, редко микрококки, Мус. fortuitum. В норме на [...]

Кишечные бактерии (сем. Enterobacteriaceae) — кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии — могут попадать в почву с фекалиями. Однако здесь отсутствуют условия для их размножения и они постепенно отмирают. В чистых почвах кишечная палочка и протей встречаются редко; обнаружение их в значительных количествах является показателем загрязнения почвы фекалиями человека и животных и свидетельствует об [...]

Почва заселена разнообразными микробами, которые участвуют в процессах почвообразования и самоочищения почвы, кругооборота в природе азота, углерода и других элементов. В почве обитают бактерии, грибы, лишайники (симбиоз грибов с ци-анобактериями) и простейшие. Численность бактерий в почве достигает 10 млрд клеток в 1 г.
На поверхности почвы микробов относительно мало, так как на них губительно действуют ультрафиолетовые [...]

Многочисленные микробы окружающей среды участвуют в процессах круговорота веществ в природе, уничтожают остатки погибших животных и растений, повышают плодородие почвы, поддерживают устойчивое равновесие в биосфере. В качестве нормальной микрофлоры они выполняют ряд функций, полезных для организма человека.

Процесс репродукции вирусов заканчивается высвобождением их из клетки. Это обязательный этап продуктивной вирусной инфекции, который реализуется двумя основными типами выхода вирионов из клетки. Первый тип — взрывной: из погибающей клетки одновременно выходит большое количество вирионов. По взрывному типу выходят из клетки просто устроенные вирусы, не имеющие суперкапсида. Второй тип — почкование. Он присущ вирусам, имеющим [...]

Вирионы формируются путем самосборки: составные части вириона транспортируются в места сборки вируса — участки ядра или цитоплазмы клетки. Соединение компонентов вириона обусловлено наличием гидрофобных, ионных, водородных связей и стерического соответствия. В результате самосборки капсомеров, образовавшихся из полипептидов вируса, и взаимодействия их с нуклеиновыми кислотами вируса образуются нуклеокапсиды (нуклеопротеиды) просто устроенных вирусов.
Сложно устроенные вирусы содержат нуклеокапсид, [...]

Следующей стадией репродукции является биосинтез белков и нуклеиновых кислот вируса, который разобщен во времени и пространстве. Биосинтез осуществляется в разных частях клетки, поэтому такой способ размножения вирусов называется дисъюнктивным (от лат. disjunctus— разобщенный). Белки вируса синтезируются в результате транскрипции, т.е. «переписывания» информации с генома вируса на информационную РНК (иРНК) и последующей трансляции (считывание иРНК на [...]

Наиболее часто для культивирования вирусов применяют культуру клеток (тканей). Клетки, полученные из различных органов и тканей человека, животных, птиц и других биологических объектов, способны размножаться вне организма на искусственных питательных средах в специальной лабораторной посуде («матрасы», флаконы, пробирки и др.). Большое распространение получили культуры клеток из эмбриональных и опухолевых (злокачественно перерожденных) тканей, обладающих более активной [...]

Простейшие имеют органы движения (жгутики, реснички, псевдоподии), питания (пищеварительные вакуоли) и выделения (сократительные вакуоли). По типу питания они могут быть гетеротрофами или аутотрофами. Размножаются бесполым и половым путем. Некоторые простейшие имеют сложный жизненный цикл, сопровождающийся сменой форм развития, полового и бесполого размножения, образуют цисты.
Многие простейшие (дизентерийная амеба, лямблии, трихо-монады, лейшмании, балантидии) могут расти на питательных [...]

Грибы культивируют в течение нескольких суток на сусле-агаре или жидком сусле, среде Сабуро, Чапека и др. Для этой цели можно использовать лабораторных животных.
Некоторые грибы обладают диморфизмом^ т.е. способностью образовывать нитчатые и дрожжевые формы в зависимости от условий роста. Дрожжеподобные формы часто образуются in v/'vo, т.е. при инфицировании человека грибами.

Грибы по типу питания — гетеротрофы, по отношению к кислороду — аэробы и факультативные анаэробы. Растут в широких диапазонах температур (оптимальная температура 25— 30 °С), имеют половой и бесполый способы размножения. Поэтому грибы широко распространены в окружающей среде, особенно в почве. Грибы вместе с сине-зелеными водорослями образуют симбиоз в виде лишайника. В этом симбиозе грибы [...]

При выделении чистых культур анаэробов посевы исследуемого материала производят в анаэробных условиях на специальные среды с пониженным редокс-потенциалом, а также используют специальные аппараты (например, анаэростаты), исключающие доступ свободного кислорода к растущей культуре.

Применяют также физические, химические и биологические методы культивирования анаэробов. Физический метод заключается в удалении из аппарата или эксикатора воздуха и замене его газовой бескислородной смесью. Химический метод основан на применении химических поглотителей кислорода. Биологический метод Фортнера предусматривает одновременный посев на одну половину чашки Петри аэробных и на другую половину — анаэробных бактерий, после чего чашку [...]

Большинство патогенных и условно-патогенных бактерий растет в термостате при температуре 37 °С. Рост на питательных средах обычно учитывают через сутки после посева. Рост некоторых возбудителей (туберкулеза, бруцеллеза) становится видимым через 15—30 дней. Скорость роста бактерий зависит от их биологических свойств и условий культивирования (температура, наличие или отсутствие кислорода, углекислого газа, давление и др.). Аэрация способствует [...]

Дифференциально-диагностические среды (Гисса, Эндо, Левина, Плоскирева и др.) предназначаются для дифференцирования бактерий. Они содержат индикатор, меняющий свой цвет при изменении рН в результате расщепления ферментами углеводов питательных сред.
Имеются питательные среды, сочетающие свойства дифференциально-диагностических и других питательных сред. Так, с помощью среды Плоскирева (как и среды Эндо) можно отличить кишечную палочку от дизентерийной по их действию [...]

Определенные виды бактерий выделяют, используя элективные (избирательные) среды. Например, элективной средой для стафилококков является желточно-солевой агар (ЖСА), для холерного вибриона — щелочный МГЛА, для дифтерийной палочки — свернутая сыворотка.
Для выделения некоторых бактерий, рост которых может подавляться сопутствующими микробами, используют среды обогащения. Так, для выделения сальмонелл и шигелл из фекалий применяют селенитовый бульон, подавляющий рост сопутствующей [...]

Основой плотной питательной среды являются гелеобразные вещества: агар-агар (2—3 %), желатин (10—15 %) и др. Эти компоненты добавляют к жидким питательным средам, например, к мясопептонному бульону (МПБ), получая таким образом мясопептонный агар (МПА). Эти простые питательные среды применяют для выращивания многих бактерий. Сложные питательные среды включают дополнительные компоненты — сыворотку крови (сывороточный агар), кровь (кровяной [...]

Питательные среды должны быть стерильными и иметь, помимо необходимых для роста бактерий компонентов, оптимальные значения рН, окислительно-восстановительного потенциала, осмотического давления и т.д. Среды различаются в зависимости от консистенции, состава и назначения: по консистенции — плотные, полужидкие и жидкие; по составу — простые, сложные органические и синтетические (искусственные); по назначению — специальные, элективные и дифференциально-диагностические.

Бактерии выращивают на естественных и искусственных питательных средах. Естественные среды (молоко, сусло-агар, сиропы и др.) имеют несбалансированное соотношение компонентов, их состав полностью не изучен. Искусственные питательные среды включают вещества в строго определенных соотношениях с учетом потребностей данного вида в питательных веществах, ростовых добавках, солях и т.п.

Вид, форму, цвет и другие особенности колоний на плотной питательной среде (культуральные свойства) учитывают при идентификации бактерий, а также отборе колоний для получения чистых культур.
В промышленных условиях при получении биомассы микроорганизмов с целью приготовления антибиотиков, вакцин, диагностических препаратов и эубиотиков культивирование в основном осуществляют в ферментерах при строгом соблюдении оптимальных параметров для роста и размножения [...]

Наиболее распространены среди бактерий такие пигменты, как каротины, ксантофиллы и меланины. Меланины являются нерастворимыми пигментами черного, коричневого или красного цвета, они синтезируются из фенольных соединений. Меланины наряду с каталазой, супероксиддисмутазой и пероксида-зой защищают микробы от воздействия токсичных перекисных радикалов кислорода. Многие пигменты обладают антимикробным, антибиотикоподобным действием.

При выращивании бактерий на жидкой питательной среде наблюдается придонный, диффузный или поверхностный (в виде пленки) рост культуры.
Рост периодической культуры бактерий подразделяют на несколько фаз, или периодов: 1) лаг-фаза; 2) фаза логарифмического роста; 3) фаза стационарного роста, или максимальной концентрации бактерий; 4) фаза гибели бактерий.
Эти фазы можно изобразить графически в виде отрезков кривой размножения бактерий, отражающей [...]

Бактерии, засеянные в определенный, но не изменяющийся объем жидкой питательной среды, размножаясь, потребляют питательные элементы, что в дальнейшем приводит к истощению питательной среды и прекращению роста бактерий. Культивирование бактерий в такой системе называют периодическим, а культуру — периодической. Если же условия культивирования поддерживаются путем непрерывной подачи свежей питательной среды и оттока такого же объема культуральной [...]

Репликация ДНК осуществляется в 3 этапа: инициация, элонгация (рост цепи) и терминация. Образовавшиеся в результате репликации две хромосомы расходятся, чему способствует увеличение размеров растущей клетки: прикрепленные к цитоплаз-матической мембране или ее производным (например, мезосомам) хромосомы по мере увеличения объема клетки удаляются друг от друга. Окончательное их обособление завершается образованием перетяжки (или перегородки) деления. Клетки с [...]

Жизнедеятельность бактерий характеризуется ростом — формированием структурно-функциональных компонентов клетки и увеличением самой бактериальной клетки и размножением — самовоспроизведением, приводящим к увеличению количества бактериальных клеток в популяции.
Бактерии размножаются бинарным делением пополам, реже почкованием. Актиномицеты, как и грибы, могут размножаться" спорами. Актиномицеты, являясь ветвящимися бактериями, размножаются также путем фрагментации нитевидных клеток. Грамположительные бактерии делятся путем врастания синтезирующихся [...]

Среди облигатных анаэробов выделяют аэротолерантные бактерии, которые растут при наличии молекулярного кислорода, но не используют его.
Для выращивания анаэробов используют анаэростаты — специальные емкости, в которых воздух заменяется смесью газов, не содержащих кислорода. Воздух можно удалять из питательных сред путем кипячения, с помощью химических адсорбентов кислорода, помещаемых в анаэростаты или другие емкости с посевами.

Некоторые ферменты (так называемые ферменты агрессии) разрушают ткань и клетки, обусловливая широкое распространение в инфицированной ткани микробов и их токсинов. К таким ферментам относят гиалуронидазу, коллагеназу, ДНКа-зу, нейраминидазу, лецитовителлазу и др. Так, гиалуронидаза стрептококков, расщепляя гиалуроновую кислоту соединительной ткани, способствует распространению стрептококков и их токсинов.

Многие ферменты взаимосвязаны со структурами микробной клетки. Например, в цитоплазматической мембране имеются окислительно-восстановительные ферменты, участвующие в дыхании и делении клетки, ферменты, обеспечивающие питание клетки, и др. Окислительно-восстановительные ферменты цитоплазматической мембраны и ее производных обеспечивают энергией интенсивные процессы биосинтеза различных структур, в том числе клеточной стенки. Ферменты, связанные с делением и аутолизом клетки, обнаруживаются в клеточной [...]

Ферменты — белки, участвующие в процессах анаболизма (синтеза) и катаболизма (распада), т.е. в метаболизме. Ферменты распознают соответствующие им метаболиты (субстраты), вступают с ними во взаимодействие и ускоряют химические реакции.
Известно более 2000 ферментов. Они объединены в 6 классов: 1) оксидоредуктазы — окислительно-восстановительные ферменты (к ним относят дегидрогеназы, оксидазы и др.); 2) транс-феразы, переносящие отдельные радикалы и [...]

Простая диффузия — наиболее простой механизм поступления веществ в клетку: перемещение веществ происходит вследствие разницы их концентрации по обе стороны цитоплазмати-ческой мембраны. Вещества проходят в основном через липид-ную часть цитоплазматической мембраны (органические молекулы, лекарственные препараты) и реже по заполненным водой каналам и цитоплазматической мембране. Пассивная диффузия осуществляется без затраты энергии.

Проникновение различных веществ в бактериальную клетку зависит от величины и растворимости их молекул в липидах или воде, рН среды, их концентрации, проницаемости мембран и др. Клеточная стенка пропускает небольшие молекулы и ионы, задерживая макромолекулы с относительной молекулярной массой более 600. Основным регулятором поступления веществ в клетку является цитоплазмати-ческая мембрана. Условно можно выделить 4 механизма проникновения [...]

Для роста микробов на питательных средах необходимы определенные дополнительные компоненты, соединения, которые сами микробы синтезировать не могут, поэтому эти вещества надо добавлять в питательные среды. Такие соединения называются факторами роста. К факторам роста относят: аминокислоты, необходимые для построения молекул белков, пурины и пиримидины — для образования нуклеиновых кислот, витамины, входящие в состав некоторых ферментов. По [...]

Широкому распространению бактерий способствует разнообразие типов их питания. Микроорганизмы нуждаются в углероде, азоте, сере, фосфоре, калии и других элементах. По источникам углерода для питания бактерии делят на аутотрофы (от греч. autos — сам, trophe — пища), использующие для построения своих клеток диоксид углерода С02 и другие неорганические соединения, и гетеротрофы (от греч. heteros — другой, [...]

Питательные субстраты поступают внутрь бактериальной клетки через всю ее поверхность, обеспечивая высокую скорость процессов метаболизма и адаптацию к меняющимся условиям окружающей среды.

Углеводы бактерий представлены простыми веществами (моно-и дисахаридами) и комплексными соединениями. Полисахариды часто входят в состав капсул. Некоторые внутриклеточные полисахариды (крахмал, гликоген и др.) являются запасными питательными веществами клетки.

Физиология микробов — раздел микробиологии, изучающий жизнедеятельность микробов, процессы их питания, обмена, дыхания, роста, размножения, закономерности взаимодействия с окружающей средой.
Выяснение физиологии микробов важно для понимания патогенеза, постановки микробиологического диагноза, проведения лечения и профилактики инфекционных заболеваний, регуляции взаимоотношений человека с окружающей средой и т.д.

Различают просто устроенные (например, вирус полиомиелита) и сложно устроенные (например, вирусы гриппа, кори) вирусы. У просто устроенных вирусов нуклеиновая кислота связана с белковой оболочкой, называемой капсидом (от лат. capsa — футляр). Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид взаимодействуют друг с другом и вместе называются нуклеокапсидом. У сложно устроенных вирусов [...]

Подтип Mastigophora (жгутиконосцы) включает следующие патогенные представители: трипаносома — возбудитель африканского трипаносомоза (сонная болезнь); лей-шмании — возбудители кожной и висцеральной форм лейшма-ниозов; трихомонады — возбудителя трихомоноза; лямблию — возбудителя лямблиоза. Эти простейшие характеризуются наличием жгутиков: один — у лейшманий, 4 свободных жгутика и короткая ундулирующая мембрана — у трихомонад. К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизентерийная [...]

Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой) — аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных. Они имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, их цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий, ли-зосом, многочисленных рибосом и др. Передвижение простейших осуществляется посредством жгутиков, ресничек и путем образования псевдоподий. Некоторые простейшие имеют опорные фибриллы. Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или образования особых [...]

Простейшие — эукариотические одноклеточные микроорганизмы, составляющие подцарство Protozoa царства животных (Animalia). Простейшие включают 7 типов, из которых три типа (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora) имеют представителей, вызывающих заболевания у человека. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм.

Грибы подразделяют на 7 классов: хитридиомицеты, гифохитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскоми-цеты, базидиомицеты, дейтеромицеты.
К низшим грибам относятся: хитридиомицеты, или водные грибы, ведущие сапрофитический образ жизни или поражающие водоросли; гифохитридиомицеты, имеющие сходство с хитридиомицетами и оомицетами; оомицеты — паразиты высших растений и водные плесени; зигомицеты, включающие представителей рода Мисог, распространенные в почве и воздухе и способные вызывать мукоромикоз [...]

Специфические элементы споры, включая многослойную оболочку и дипиколинат кальция обусловливают ее свойства: спора долго может сохраняться (в почве, например, возбудители сибирской язвы и столбняка могут сохраняться десятки лет). В благоприятных условиях споры прорастают, проходя три последовательные стадии: активацию, инициацию, вырастание. При этом из одной споры образуется одна бактерия. Активация — это готовность к прорастанию. При [...]

Цитоплазматическая мембрана при электронной микроскопии ультратонких срезов представляет собой трехслойную мембрану, окружающую наружную часть цитоплазмы бактерий. По структуре она похожа на плазмалемму клеток животных и состоит из двойного слоя липидов, главным образом фосфолипидов с внедренными поверхностными, а также интегральными белками, как бы пронизывающими насквозь структуру мембраны. Некоторые из них являются пермеазами, участвующими в транспорте веществ. [...]

Белки матрикса наружной мембраны пронизывают ее таким образом, что молекулы белка, называемые поринами, окаймляют гидрофильные поры, через которые проходят вода и мелкие молекулы с относительной массой до 700. Между наружной и цитоплазматической мембранами находится периплазматическое пространство, или периплазма, содержащая ферменты. При нарушении синтеза клеточной стенки бактерий под влиянием лизоцима, пенициллина, защитных факторов организма и других [...]

Общую филогенетическую ветвь с актиномицетами образуют так называемые нокардиоподобные (нокардиоформные) актиномицеты — собирательная группа палочковидных, неправильной формы бактерий. Их отдельные представители образуют ветвящиеся формы. К ним относят бактерии родов Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia и др. Нокардиоподобные актиномицеты отличаются наличием в клеточной стенке Сахаров арабинозы, галактозы, а также миколовых кислот и больших количеств жирных кислот. Миколовые кислоты [...]