ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БАКТЕРИЙ

По химическому составу микроорганизмы мало отличаются от других живых клеток.

· Вода составляет 75-85% , в ней растворены химические вещества.

· Сухое вещество 15-25%, в состав входят органические и минеральные соединения

ПИТАНИЕ, ДЫХАНИЕ, РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ
Питание бактерий
Поступление в бактериальную клетку питательных веществ осуществляется несколькими способами и зависит от концентрации веществ, величины молекул, рН среды, проницаемости мембран и др.
По типу питания микроорганизмы делятся на:

· автотрофы – синтезируют все углеродсодержащие вещества из СО2;

· гетеротрофы – в качестве источника углерода используют органические вещества;

· сапрофиты – питаются органическими веществами отмерших организмов;

· паразиты – живу за счет органических веществ живой клетки.

Дыхание бактерий
Дыхание, или биологическое окисление основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием молекулы АТФ.
По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы:

· облигатные аэробы – могут расти только при наличии кислорода;

· облигатные анаэробы – растут на среде без кислорода, который для них токсичен;

· факультативные анаэробы – могут расти как при кислороде, так и без него.

Рост и размножение бактерий
Большинство прокариот размножаются бинарным делением пополам, реже почкованием и фрагментацией.

Рис. 13. Клетка делится пополам(фото слева - вначале внутреннее содержимое клетки делится пополам, затем образуется поперечная мембранная перегородка, синтезируется клеточная стенка, завершающая деление). Делящиеся клетки(фото справа).
Бактерии, как правило, характеризуются высокой скоростью размножения. Время деления клетки у различных бактерий колеблется довольно в широких пределах: от 20 минут у кишечной палочки до 14 часов у микобактерий туберкулеза.
На плотных питательных средах бактерии образуют скопления клеток, называемые колониями.

Рис. 14. Колонии кишечной палочки на плотной питательной среде в чашке Петри.
На жидких средах рост бактерий характеризуется образованием пленки на поверхности, равномерного помутнения либо осадка.

ФЕРМЕНТЫ БАКТЕРИЙ
Важную роль в обмене веществ микроорганизмов играют ферменты.
Различают:

· эндоферменты – локализуются в цитоплазме клеток;

· экзоферменты – выделяются в окружающую среду.

Ферменты агрессии разрушают ткань и клетки, обусловливая широкое распространение микробов и их токсинов в инфицированной ткани.
Биохимические свойства бактерий определяются составом ферментов:

· сахаролитические –расщепление углеводов;

· протеолитические – расщепление белков,

· липолитические– расщепление жиров,

и являются важным диагностиче6ским признаком при идентификации микроорганизов.
Для многих патогенных микроорганизмов оптимальными являются температура 37°С и рН 7,2-7,4.

Пигменты бактерий.

Многие микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности синтезируют пигменты, различающиеся по цвету, химическому составу и растворимости.
Если пигменты нерастворимы в воде, окрашивается только колонии микроба, растущая на питательной среде, а если растворимы - окрашивается и питательная среда.
Цвет пигмента используется в качестве теста для идентификации пигментообразующих бактерий.
Пигменты обеспечивают:

· защиту от УФ радиации

· участвуют в реакциях синтеза

· обладают антибиотическим действием.

ПРИНЦИПЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
Большинство бактерий и грибов культивируются на естественных и искусственных, плотных и жидких питательных средах, в оптимальных для них условиях. На питательных средах микроорганизмы при размножении образуют определенной морфологии колонии, что определяет их культуральныесвойства.
Идентификацию бактерий в исследуемом материале проводят на основании определения морфологических, биохимических, культуральных и других свойств микроскопическими, микробиологическими и другими методами исследования.

Бактериологические методы исследования.

Содержание:

· Бактериологические методы исследования.

· Питательные среды.

· Методы посевов.

· Методы культивирования и выделения чистых культур бактерий.

· Идентификация бактерий.

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Бактериологические методы исследования - это совокупность методов изучения свойств микроорганизмов, определения их систематического положения. Для этого необходимо прежде всего изолировать отдельные виды микробов и вырастить их в виде так называемых «чистых культур», а затем идентифицировать, т.е. установить соответствие выделенных микроорганизмов видам, описанным в специальных определителях.

Колония- это популяция микробных клеток одного вида, сформировавшаяся в результате деления одной микробной клетки в условиях культивирования на плотной питательной среде при оптимальной температуре.
Чистая культура - масса клеток, состоящая из микроорганизмов, принадлежащих одному виду и полученных как потомство одной клетки. Чистую культуру обычно получают путем пересева на стерильную питательную среду клеток, взятых из отдельно стоящей колонии бактерий.
Культуральные свойствабактерий устанавливаются по морфологии колоний и особенности роста культуры на питательных средах.
Биохимические признаки (свойства)бактерий определяются набором ферментов, присущих определенному роду, виду, варианту.

ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БАКТЕРИЙ
Питательные среды предназначены для накопления, выделения, изучения и сохранения микроорганизмов.
По составу питательные среды могут быть синтетическими и натуральными.
По консистенции питательные среды могут быть жидкими, полужидкими (0,2-0,7% агара) и плотными (1,5-2% агара).
Различают питательные среды общего назначения (универсальные) и специальные питательные среды. Питательные среды общего назначения пригодны для выращивания многих видов микроорганизмов и применения в качестве основы для приготовления специальных питательных сред.Специальные питательные среды предназначены для избирательного культивирования определенных видов микроорганизмов, изучения их свойств и хранения.

Рис. 1. Плотные питательные среды в чашках Петри.

МЕТОДЫ ПОСЕВОВ

В зависимости от цели исследования, характера посевного материала и среды используют различные методы посева. Все они включают обязательную цель: оградить посев от посторонних микробов, поэтому посев производят в асептических условиях.
Для посевов на плотные питательные среды применяют шпатель, бактериологическую петлю, иглу, тампон. При посеве проводят петлей по поверхности среды линии, оставляя при этом клетки бактерий на среде. После посева чашки закрывают и переворачивают их вверх дном. Надписи на чашках делают со стороны дна, а на пробирках - в верхней части.

Рис. 2. Посев культуры на плотную питательную среду (слева); результат посева: видны колонии бактерий(в центре и справа).
При посеве на жидкую среду петлю слегка погружают в жидкость и растирают посевной материал на стенке пробирки, после чего смывают его средой.

МЕТОДЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ
И ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ БАКТЕРИЙ

Для успешного культивирования, помимо правильно подобранных сред и правильно произведенного посева, необходимы оптимальные условия: температура, влажность, аэрация (снабжение воздухом). Культивирование анаэробов сложнее, чем аэробов, для удаления воздуха из питательной среды используют различные способы.
Выделение отдельных видов бактерий (чистой культуры) из исследуемого материала, содержащего, как правило, смесь различных микроорганизмов, является одним из этапов любого бактериологического исследования. Чистой культурой микробовполучают из изолированной микробной колонии.
При выделении чистой культуры из крови (гемокультуры) ее предварительно «подращивают» в жидкой среде: 10-15 мл стерильно взятой крови засевают в 100-150 мл жидкой среды. Соотношение засеваемой крови и питательной среды 1:10 не случайно - так достигается разведение крови (неразведенная кровь губительно действует на микроорганизмы).

Этапы выделения чистой культуры бактерий
I этап (нативный материал)
Микроскопия (ориентировочное представление о микрофлоре).
Посев на плотные питательные среды (получение колоний).
II этап (изолированные колонии)
Изучение колоний (культуральные свойства бактерий).
Микроскопическое изучение микробов в окрашенном мазке
(морфологические свойства бактерий).
Посев на скошенный питательный агар для выделения чистой культуры.
III этап (чистая культура)
Определение культуральных, морфологических, биохимических
и других свойств для идентификации культуры бактерий

ИДЕНТИФИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ
Идентификацию выделенных бактериальных культур проводят путем изучения морфологии бактерий, их культуральных, биохимических и других признаков, присущих каждому виду.

А Б

Рис. 3. А. Стрептококки (микроскопия препарата). Б. Характерный для гемолитического стрептококка бета-гемолиз на кровяном агаре.