Введение
1. Бактериофаги – вирусы бактерий. Основные типы бактериофагов. Практическое использование бактериофагов: фаготипирование и фагодиагностика
2. Абиотические факторы, влияющие на жизнеспособность микробов. Зоны жизни микробов. Классификация микробов в зависимости от температурной зоны жизни
3. Общая характеристика представителей семейства бацилл: морфо-физиологические особенности, распространение, значение в экосфере и микробиоценозах и их значение в патологии человека
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Микробиология изучает строение, жизнедеятельность, условия жизни и развития мельчайших организмов, называемых микробами, или микроорганизмами.
«Невидимые, они постоянно сопровождают человека, вторгаясь в его жизнь то как друзья, то как враги», – сказал академик В. Л. Омельянский. Действительно, микробы есть везде: в воздухе, в воде и в почве, в организме человека и животных. Они могут быть полезны, и их используют в производстве многих пищевых продуктов. Они могут быть вредны, вызывать заболевания людей, порчу продуктов и др.
Микробы были открыты голландцем А. Левенгуком (1632-1723) в конце XVII в., когда он изготовил первые линзы, дававшие увеличение в 200 и более раз. Увиденный микромир поразил его, Левенгук описал и зарисовал микроорганизмы, обнаруженные им на различных объектах. Он положил начало описательному характеру новой науки. Открытия Луи Пастера (1822-1895) доказали, что микроорганизмы отличаются не только формой и строением, но и особенностями жизнедеятельности. Пастер установил, что дрожжи вызывают спиртовое брожение, а некоторые микробы способны вызывать заразные болезни людей и животных. Пастер вошел в историю как изобретатель метода вакцинации против бешенства и сибирской язвы. Всемирно известен вклад в микробиологию Р. Коха (1843-1910) – открыл возбудителей туберкулеза и холеры, И. И. Мечникова (1845-1916) – разработал фагоцитарную теорию иммунитета, основоположника вирусологии Д. И. Ивановского (1864-1920), Н. Ф. Гамалея (1859-1940) и многих других ученых.
1 Бактериофаги – вирусы бактерий. Основные типы бактериофагов. Практическое использование бактериофагов: фаготипирование и фагодиагностика.
Ф. Туорт в 1915 г. впервые описал «остекленение» (лизис) колоний белого стафилококка. Целостное учение о бактериофагах как о вирусах связано с именем канадского ученого Ф. д'Эрелля, который обнаружил агент, способный разрушать дизентерийные бактерии. Д'Эрелль назвал его Bacteriophagum intestinale, т. е. выделенный из кишечника пожиратель бактерий [1].
Бактериофаги распространены повсеместно. Они встречаются в почве, воде, кишечном тракте человека и животных, гнойных выделениях и т. п. Особенно много фагов в сточных водах.
Фагам присущи все биологические особенности, которые свойственны вирусам. Они устойчивы в пределах рН от 5,0 до 8,0, большинство из них не инактивируется холодными водными растворами глицерина и этилового спирта. На них не действуют такие ферментные яды, как цианид, фторид, динитрофенол, а также хлороформ и фенол. Фаги хорошо сохраняются в запаянных ампулах и в лиофилизированном состоянии, но легко разрушаются при кипячении, действии кислот, химиче¬ских дезинфектантов, при УФ облучении [2].
Фаги по содержанию нуклеиновых кислот подразделяются на ДНК- и РНК-содержащие.
По способности вызывать инфекцию различают фаги:
– инфекционные, т. е. способные вызвать разные формы фаговой инфекции;
– неинфекционные (вегетативные), или незрелые фаги, находящиеся еще в стадии размножения.
2 Абиотические факторы, влияющие на жизнеспособность микробов. Зоны жизни микробов. Классификация микробов в зависимости от температурной зоны жизни.
Факторы внешней среды, влияющие на жизнеспособность микроорганизмов, подразделяют на химические и физические. Они действуют на микроорганизмы по-разному. С одной стороны, оказывают стимулирующее действие, например, при использовании определенных химических веществ, необходимых микроорганизмам для поддержания их жизнедеятельности; поддержании оптимальной температуры, обеспечивающей наиболее высокую скорость роста клеток [5].
С другой стороны, действие химических и физических факторов может вызывать торможение метаболизма либо приводить клетки микроорганизмов к гибели. В зависимости от этого все физические и химические факторы подразделяют на микробостатические и микробоцидные.
Факторы внешней среды, полностью или частично угнетающие рост и задерживающие развитие микроорганизмов, относят к микробостатическим. Микробоцидные факторы вызывают гибель микроорганизмов. В зависимости от концентрации или дозы действующего агента, продолжительности контакта и вида микроорганизма один и тот же фактор может оказывать как микробостатическое, так и микробоцидное действие.
Влияние химических веществ на микроорганизмы. Химические соединения по механизму действия на клетки микроорганизмов могут быть разделены на две группы:
- повреждают клеточную стенку либо цитоплазматическую мембрану;
- повреждают ферменты, которые участвуют в обмене веществ, либо нарушают синтез основных биополимеров клетки.
К первой группе относятся следующие химические вещества:
- повреждают структуру клеточной стенки – лизоцим и другие;
- нарушают полупроницаемость цитоплазматической мембраны – фенолы, хлороформ, крезолы, нейтральные мыла, поверхностно-активные вещества или детергенты, эфиры, ионы водорода, спирты, толуолы [6].
К группе химических веществ, которые повреждают ферменты и нарушают обмен веществ, относятся ионы тяжелых металлов, оксид углерода, цианиды, некоторые активные окислители – перманганат калия, пероксид водорода, хлорная известь, иод. Также ко второй группе химических веществ, которые нарушают синтез клеточных компонентов, относятся структурные аналоги соответствующих соединений – антиметаболиты. Например, структурным аналогом сукцината является малонат [5].
3 Общая характеристика представителей семейства бацилл: морфо-физиологические особенности, распространение, значение в экосфере и микробиоценозах и их значение в патологии человека.
Семейство бацилл – палочковидные анаэробные и аэробные бактерии, способные образовывать термоустойчивые споры эндогенным путем (внутриклеточно). Спорообра зующие бактерии этого семейства разделяются на 3 рода: клостридиум (Clostridium), десульфомакулум (Desulfotomaculum) и бациллюс (Bacillus) [5].
Большинство из них окрашивается по Граму положительно. Клетки обычно подвижные за счет перитрихиальных жгутиков, образуют устойчивые к нагреванию, сильно преломляющие свет эндоспоры. В группу входят пять основных родов: Bacillus, Sporosarcina, Sporolactobacillus, Clostridium и Desulfotomaculum.
Первичное таксономическое деление на роды основано на отношении бактерий к молекулярному кислороду. Роды Bacillus и Sporosarcina включают облигатные аэробны и факультативные анаэробы. Представители рода Bacillus – грамположительные палочковидные бактерии, рода Sporosarcina – грамположительные кокковидные бактерии [7].
Представители родов Clostridium и Desulfotomaculum являются облигатными анаэробами. Однако они отличаются друг от друга по характеру энергетического метаболизма и грампринадлежности. Бактерии рода Clostridium окрашиваются по Граму положительно и синтезируют энергию в основном за счет брожения. Бактерии рода Desulfotomaculum по Граму окрашиваются отрицательно, хотя имеют клеточную стенку грамположительного типа, энергию получают путем анаэробного сульфатного дыхания, используя в качестве конечных акцепторов электронов сульфаты [9].
Бактерии рода Sporolactobacillus – микроаэрофилы. Клетки палочковидные, подвижные (жгутикование перитрихиальное), грамположительные. Метаболизм бродильный, осуществляют гомоферментативное молочнокислое сбраживание гексоз с образованием молочной кислоты. Клетки не содержат каталазы и цитохромов. Типовой (и единственный) вид Sporolactobacillus inulinus. К числу наиболее широко распространенных и имеющих значительный практический интерес относятся бактерии родов Bacillus и Clostridium [5].
Заключение
Повсеместное распространение, быстрое размножение и особенности метаболизма микроорганизмов накладывают отпечаток на жизнь всей планеты.
Процессы, в которых принимают участие микроорганизмы, прежде всего, являются определяющими и необходимыми звеньями круговорота таких элементов, как углерод, азот, сера, фосфор, а также других биогенных элементов. Без микроорганизмов приостановился бы круговорот веществ в природе и жизнь на Земле стала бы невозможной.
Микроорганизмы первыми поселяются на материнской горной породе и обусловливают почвообразовательные процессы. Микроорганизмы участвуют и в образовании гумуса, определяющего основное свойство почвы – плодородие.
Микроорганизмы-редуценты – «санитары» природы. Они осуществляют разложение растительных и животных остатков и превращают их в минеральные вещества.
Изучение биосинтетической деятельности микроорганизмов позволило установить их способность к синтезу самых разнообразных соединений, имеющих большое народнохозяйственное значение.
Микробиология вносит существенный вклад в решение многих практических задач, проблем здравоохранения и сельского хозяйства, способствует развитию определенных отраслей промышленности.
Следует отметить, что еще имеются большие возможности, основанные на применении микроорганизмов, для расширения и совершенствования биотехнологических процессов.
1. Громов, Б. В. Строение бактерий / Б. В. Громов. – Л.: Изд-во Ленингр.ун-та, 1985. – 190 с.
2. Гусев, М. В. Микробиология / М. В.Гусев, Л. А. Минеева. – М.: «Академия», 2003. – 330 с.
3. Емцев, В. Т. Микробиология / В. Т. Емцев, Е. Н.Мишустин. – М.: Дрофа, 2005. – 445 с.
4. Коничев, А. С. Молекулярная биология / А. С.Коничев, Г. А. Севастьянова. – М.: «Академия», 2003. – 400 с.
5. Лысак, В.В. Микробиология : учеб. пособие / В. В.Лысак. – Минск : БГУ, 2007. – 430 с.
6. Павлович, С.А. Микробиология с вирусологией и иммунологией / С.А. Павлович. – Мн.: Вышэйшая школа. 2008. – 799 с.
7. Концевая, И. И. Микробиология: практическое пособие для студентов специальности 1–31 01 01 02 «Биология (научно-педагогическая деятельность)» / И. И. Концевая. – Гомель: УО «ГГУ им. Ф. Скорины», 2011. – 126 с.
8. Нетрусов, А. И. Экология микроорганизмов / А. И. Нетрусов [и др.]. М.: Издательский центр «Академия», 2004/ – 272 c.
9. Федоров, А.А. Жизнь растений: в 6 т. Т.1: Бактерии и актиномицеты / А.А. Федоров с соавт. – М.: Просвещение, 1974 – 1982. – 549 с.
