Что означают понятия культивирование микробов культура колония штамм
Задача 10. ДАТЬ ПОНЯТИЕ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ, КОЛОНИИ, КЛОНА, ШТАММА.
Для этого надо знать:
1. Чистая культура микроорганизмов – это популяция клеток (видимый рост) одного вида, выросшая на стерильной питательной среде.
2. При размножении бактерий на плотной питательной среде можно наблюдать образование колоний. Колония – это макроскопическое скопление бактериальных клеток, которые являются потомством одной бактериальной клетки. Следовательно, все клетки, входящие в состав одной колонии, принадлежат к одному виду. Колонии различаются по размеру, форме, строению, консистенции и цвету. Внешний вид колоний характерен для определенного вида бактерий.
3. В микробиологии широко применяются термины «штамм» и «клон». Штаммы – это разные микробные культуры одного вида, выделенные из различных источников или даже из одного и того же источника, но в разное время. Штаммы одного вида могут быть совершенно идентичными или различаться по отдельным признакам (устойчивость к антибиотику, ферментация какого-либо сахара и т.д.). Если возбудитель выделен из воды, говорят о водном штамме; из испражнений – фекальном штамме. Вирус гриппа, выделенный в Гонконге, получил название «штамм Гонконг», а в Сингапуре – «штамм Сингапур». Часто штаммы обозначают протокольными номерами.
4. В научно-исследовательской работе, особенно при генетических исследованиях, необходимо получать культуру заведомо из одной клетки. Такая культура называется клоном. Для ее получения пользуются микроманипулятором. Это прибор, снабженный инструментами (иглами, пипетками) микроскопических размеров. С помощью держателя под контролем микроскопа их вводят в препарат «висячая капля» и нужную клетку (одну!) переносят в питательную среду. Она размножается и образует клон генетически идентичных клеток.
Что означают понятия культивирование микробов культура колония штамм
11. Понятие о чистой культуре микроба, штамме, клоне. Методы выделения чистых культур аэробных бактерий.
Культура— вся совокупность микроорганизмов одного вида, выросших на плотной или жидкой питательной среде.
Чистой культурой микробов называют совокупность микроорганизмов одного вида, имеющие одинаковые морфологические, биохимические и культуральные свойства.
Выделение чистой культуры микробов является обязательным этапом всякого бактериологического исследования. Чистая культура необходима для изучения морфологических, культуральных, биохимических и антигенных свойств, по совокупности которых определяется видовая принадлежность исследуемого микроорганизма.
Метод механического разъединения микроорганизмов, находящихся в исследуемом материале, с целью получения изолированных колоний на поверхности или в глубине питательной среды. Очень широко применяются элективные питательные среды.
При выделении чистой культуры патогенных микробов из патологического материала, загрязненного посторонней микрофлорой, прибегают иногда к заражению лабораторных животных, восприимчивых к тому виду микроба, который предполагается выделить из исследуемого материала. Биологический метод выделения чистой культуры применяется при исследовании мокроты на содержание в ней пневмококков, микобактерий туберкулеза. Получение чистой культуры методом рассева в глубине среды (по Коху). Три пробирки, содержащие по 15 мл мясо-пептонного агара, ставят в водяную баню для расплавления агара. Расплавленную среду остужают до температуры 43— 45 °С. В пробирку вносят одну бактериальную петлю исследуемого материала. После этого прокаленной и остуженной; петлей содержимое 1-й пробирки переносят во 2-ю и таким же образом из 2-й в 3-ю. Приготовленные разведения микробов выливают из пробирок в стерильные чашки Петри, обозначенные номерами, соответствующими номерам пробирок. После застудневания среды с исследуемым материалом чашки помещают в термостат. Количество колоний в чашках с питательной средой уменьшается по мере разведения материала.
Выделение чистой культуры по способу Дригальского. Расплавленную питательную среду разливают в три чашки Петри. Застывшую среду обязательно подсушивают, так как влажная поверхность ее способствует образованию сливающегося роста. В первую чашку вносят одну каплю исследуемого материала и стерильным шпателем втирают его в поверхность питательной среды. Далее, не прожигая шпателя’ и не набирая нового материала, шпатель переносят во вторую и третью чашки, втирая в поверхность питательных сред оставшийся на нем материал.
Понятие о виде, штамме, колонии, чистой культуре микроорганизмов
Исследуемый материал от больного часто представляет смесь микроорганизмов. Выбор исследуемого материала зависит от вида заболевания и преимущественной локализации возбудителя на определенном этапе его развития (патогенеза). Материалом может служить кровь, ликвор, раневое отделяемое, мокрота, испражнения, моча и т. д.
При посеве исследуемого материала на питательные среды необходимо получить не смесь, а отдельные виды микроорганизмов. Микроорганизмы, находящиеся в питательной среде получили название культуры микроорганизмов. Культуры могут быть чистыми и смешанными.
Поэтому основной задачей является их разобщение культур и получение изолированных колоний. Изолированная колония, как результат размножения одной микробной клетки и состоящая из одного вида клеток, является основой для получения чистой культуры. Изучение и дальнейшая идентификация полученных культур микробов должна проводиться только в виде однородных популяций (чистых культур).
Под понятием «чистая культура» подразумевается популяция микроорганизмов, принадлежащих одному виду, полученная как потомство одной клетки на стерильной питательной среде методом механического разобщения. Культура может расти в виде отдельных колоний на плотной питательной среде.
Совокупность микробов одного вида, выделенных из одного источника в разное время или из разных источников, называется штаммом.
Вид – совокупность микроорганизмов, имеющих единое происхождение и генотип, сходных по морфологическим и биологическим свойствам.
Таким образом, чистые культуры представлены микроорганизмами одного штамма и вида.
Популяция микробов, являющаяся потомством одной родительской клетки, полученная методом микроманипуляций. называется клоном.Клонирование бактериальных популяций возможно как на жидких, так и на плотных питательных средах.
Успех выделения чистой культуры определяется правильностью выбора питательной среды и условий культивирования. Универсальной питательной среды, использование которой позволит выделить любые микроорганизмы из любого исследуемого материала, не существует. Поэтому с учетом физиологических особенностей возможных возбудителей заболевания производится посев материала на определенную питательную среду или комплекс питательных сред (специальные, элективные, дифференциально-диагностические). Для некоторых микроорганизмов требуются и особые условия культивирования (анаэробные, микроаэрофильные, с повышенным содержанием углекислоты).
Бактерии характеризуются высоким темпом размножения на различных питательных средах, который характеризуется временем генерации.
Методы выделения чистых культур микроорганизмов
Культивирование микроорганизмов, помимо состава питательной среды, сильно зависит от физических и химических факторов (температура, кислотность, аэрация, свет и т. д.). При этом количественные показатели каждого из них неодинаковы и определяются особенностями метаболизма каждой группы бактерий. Существуют методы культивирования микроорганизмов на твердых и в жидких питательных средах в аэробных, анаэробных и других условиях.
Методы выделения чистых культур аэробных микроорганизмов. Для того, чтобы получить изолированные колонии, при нанесении материал распределяют так, чтобы клетки бактерий были удалены друг от друга. Для получения чистой культуры используют две основные группы методов:
а) методы, основанные на принципе механического разделения микроорганизмов;
б) методы, основанные на биологических свойствах микроорганизмов.
Методы, основанные на принципе механического разделения микроорганизмов
Рассев шпателем по Дригальскому. Берут 3 чашки Петри с питательной средой. На 1-ю чашку петлей или пипеткой наносят каплю исследуемого материала и растирают шпателем по всей поверхности питательного агара. Затем шпатель переносят во 2-ю чашку и втирают оставшуюся на шпателе культуру в поверхность питательной среды. Далее шпатель переносят в 3-ю чашку и аналогичным образом производят посев. На 1-й чашке вырастает максимальное количество колоний, на 3-й — минимальное. В зависимости от содержания микробных клеток в исследуемом материале на одной из чашек, вырастают отдельные колонии, пригодные для выделения чистой культуры микроорганизма.
Получение чистой культуры методом рассева в глубине среды. Метод Коха (метод заливок). Исследуемый материал в небольшом количестве вносят в пробирку с расплавленным и охлажденным до 45-50°С МПА, перемешивают, затем каплю питательной среды с разведенным материалом переносят во вторую пробирку с расплавленным МПА и т.д. Количество разведений зависит от предполагаемой численности микроорганизмов в исследуемом материале. Приготовленные разведения микробов выливают из пробирок в стерильные чашки Петри, обозначенные номерами, соответствующими номерам пробирок. После застудневания среды с исследуемым материалом чашки помещают в термостат. Количество колоний в чашках с питательной средой уменьшается по мере разведения материала.
Рассев петлей (посев штрихами). Берут одну чашку Петри с питательным агаром и делят ее на 4 сектора, проводя разграничительные линии на внешней стороне дна чашки. Исследуемый материал петлей вносят в первый сектор и проводят ею параллельные линии по всему сектору на расстоянии одна от другой около 5 мм. Этой же петлей, не изменяя ее положения по отношению к агару, проводят такие же линии на других секторах чашки. В том месте, где на агар попало большое количество микробных клеток, рост микроорганизмов будет в виде сплошного штриха. На секторах с небольшим количеством клеток вырастают отдельные колонии. Кроме того, можно наливать разведенные растворы смешанной культуры на поверхность твердых сред в чашках.
Методы, основанные на биологических свойствах микроорганизмов
Создание оптимальных условий для размножения
· Создание оптимального температурного режима для избирательного подавления размножения сопутствующей микрофлоры при низкой температуре и получения культур психрофильных или термофильных бактерий. Большинство микробов неплохо развиваются при 35-37°С, иерсинии хорошо растут при 22°С, лептоспиры культивируют при 30°С. Термофильные бактерии растут при температурах, лежащих за пределами температурных режимов прочих сопутствующих видов бактерий (так, кампилобактер культивируют при 42°С).
· Создание условий для аэробиоза или анаэробиоза. Большинство микроорганизмов хорошо растут в присутствии атмосферного кислорода. Облигатные анаэробы растут в условиях, исключающих присутствие атмосферного кислорода (возбудители столбняка, ботулизма, бифидумбактерии, бактероиды и др.). Микроаэрофильные микроорганизмы растут только при низком содержании кислорода и повышенном содержании СО2 (кампилобактер, геликобактер).
· Метод обогащения. Исследуемый материал засевают на элективные питательные среды, способствующие росту определенного вида микроорганизмов.
Метод Шукевича. Исследуемый материал засевают в конденсационную воду скошенного агара. При размножении подвижные формы микробов из конденсационной воды распространяются по агару, как бы «вползают» на его поверхность. Отсевая верхние края культуры в конденсационную воду свежескошенного агара и повторяя это несколько раз, можно получить чистую культуру. Так, для выделения культуры Proteus vulgaris, Clostridium tetani материал засевают в конденсационную воду на дне пробирки со скошенной плотной средой, не касаясь поверхности среды. Названные микроорганизмы способны давать ползучий рост (роение) на поверхности среды. Сопутствующие микробы растут в нижней части питательной среды, а протей и столбнячный микроб в виде пленки распространяются вверх и занимают всю скошенную часть агара.
Метод прогревания. Позволяет отделить спорообразующие бациллы от неспоровых форм. Прогревают исследуемый материал на водяной бане при 80°С 10—15 мин. При этом погибают вегетативные формы, а споры сохраняются и при посеве на соответствующую питательную среду прорастают.
Метод заражения лабораторных животных. Применяют в целях выделения и идентификации патогенных микроорганизмов и отделения их от сапрофитной флоры. Для заражения подбирают наиболее восприимчивые к предполагаемому возбудителю инфекции виды животных. После появления у зараженных организмов признаков болезни их убивают и производят посев органов и тканей на питательные среды. При выделении и изучении облигатных паразитов этот метод является основным и единственным. Биопроба – метод, который позволяет не только выделить возбудитель из патологического материала, но также изучить вирулентность чистой культуры. Организм животного представляет собой биологический «фильтр», который в силу выраженности своих защитных свойств уничтожает сопутствующую непатогенную микрофлору, но не способен подавить размножение вирулентных бактерий. Биопроба проводится при выделении чистой культуры пневмококка, микобактерий туберкулеза, франциселл и т.п.
Дата добавления: 2019-09-13 ; просмотров: 2130 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Основные принципы классификации микробов и их номенклатура. Понятие о штамме, клоне, культуре, колонии микроорганизмов.
□ домен «Bacteria» — прокариоты, представленные настоящими бактериями (эубактериями);
□ домен «Archaea» — прокариоты, представленные архебактериями;
□ домен «Eukarya» — эукариоты, клетки которых имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, а цитоплазма состоит из высокоорганизованных органелл — митохондрий, аппарата Гольджи и др. Домен «Eukarya» включает: царство Fungi (грибы); царство животных Animalia (включает прстейшие – подцарство Protozoa); царство растений Plante. Домены включают царства, типы, классы, порядки, семейства, роды, виды.
Вид. Одной из основных таксономических категорий является вид (species). Вид — это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.
Чистая культура. Совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфологическими, тинкториальными (отношение к красителям), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами, называется чистой культурой.
Штамм. Чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида, называется штаммом. Штамм — более узкое понятие, чем вид или подвид.
Клон. Близким к понятию штамма является понятие клона. Клон представляет собой совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.
Для обозначения некоторых совокупностей микроорганизмов, отличающихся по тем или иным свойствам, употребляется суффикс var (разновидность) вместо ранее применявшегося type.
Антитела, их виды, материальная основа, функции.
Антителами называют белки, образования которых индуцируются антигенами и основным свойством которых является способность к специфическому взаимодействию с антигеном. Антитела – это молекулы гликопротеидов, которые по своей электрофоретической подвижности относятся к µ-глобулинам и по международной классификации именуется иммуноглобулинами. Являются продуктами одного клона клеток-антителпродуцентов. Продукты одного клона – моноклональные антитела. Образованные антитела – поликлональные. Иммунные антитела – продуцируются в организме после иммунизации или в результате инфекционного процесса. Нормальные антитела способствуют индукции первичного иммунного ответа и усиливают фагоцитоз, направляя действие фагоцитов на микробные и другие клетки.
Антитела являются важным специфическим фактором защиты организма против возбудителей болезней и генетически чужеродных веществ. Они образуются в организме в результате естественного инфицирования, вакцинации живыми или убитыми вакцинами, контакта лимфоидной системы с чужеродными клетками или тканями (трансплантанты) либо с собственными аутоантигенами.
Структурная организация Ig. Иммуноглобулины — белки с четвертичной структурой, то есть молекулы построены из нескольких полипептидных цепей. Молекула каждого класса состоит из четырех полипептидных цепей — двух тяжелых и двух легких, связанных между собой дисульфидными мостиками. Легкие цепи (L) являются общими для всех классов и подклассов. Тяжелые цепи (Н) имеют характерные особенности строения у каждого класса (подкласса). Легкие цепи подразделены на два типа: % (каппа) и Я. (лямбда). Тяжелые цепи обозначаются греческими буквами: у (гамма), № (мю), а (альфа), б (дельта) и S (эпсилон)—соответственно латинскому обозначению того или иного класса иммуноглобулинов: IgG, IgM, IgA и др.
Следует отметить, что при анализе аминокислотной последовательности полипептидных цепей иммуноглобулинов оказалось, что в каждой цепи существуют участки длиной около ПО аминокислотных остатков, обладающих высокой степенью подобия первичной и пространственной структур, стабилизированных дисульфидной связью; такие участки цепей иммуноглобулинов были названы доменами.
Механизм образование антител. Установлено, что антитела вырабатываются плазматическими клетками, находящимися в селезенке, лимфатических узлах, костном мозге, пейеровых бляшках. Плазматические клетки (антитело-продуценты) происходят из предшественников В-клеток, подвергшихся контакту с антигеном. В-клетки и их потомки функционируют по клепальному принципу: по мере развития иммунного ответа они дифференцируются, пролиферируют и созревают. Механизм синтеза антител не отличается от синтеза любых белков. Синтез молекул антител происходит на полирибосомах. Легкие и тяжелые цепи, из которых состоит молекула антител, синтезируются раздельно, затем соединяются на полирибосомах, и окончательная сборка происходит в пластинчатом комплексе. Одна плазматическая клетка может переключаться с синтеза IgM на синтез IgG.
При первичном иммунном ответе в антителообразовании различают две фазы: индуктивную (латентную) и продуктивную. Индуктивная фаза—от момента парентерального введения антигена до появления лимфоидных антиген-реактивных клеток. Продолжительность этой фазы не более суток. В этот период происходит пролиферация и дифференцировка лимфоидных клеток в направлении синтеза иммуноглобулина класса IgM. Вслед за индуктивной фазой наступает продуктивная фаза антителообразования. В этот период, примерно до 10—15-го дня, кривая антител резко возрастает, уменьшается число клеток, синтезирующих IgM, начинает нарастать продукция IgG.
В случае повторной иммунизации спустя 2—4 нед и даже несколько месяцев и лет организм может ответить усиленной выработкой иммуноглобулинов на гомологичный и даже гетерологичный антигены. Эта реакция получила название вторичного иммунного ответа; она базируется на иммунологической памяти.
В стационар поступил больной с диагнозом “пневмония”. Из анамнеза известно, что 6 лет назад он был болен туберкулезом легких. После 4 лет лечения больной выздоровел, был снят с учета. Как выяснить этиологию настоящего заболевания? Как уточнить, что в прошлом пациент болел туберкулезом?
Для определения этиологии данного эпизода заболеваемости пневмонией, необходимо провести определенные исследования. Данные исследования помогут очертить круг возбудителей данного заболевания в этом конкретном случае, тем самым это поможет назначить наиболее эффективное лечение. Такими следованиями могут стать:
1. Исследование мазков – окраска по Грамму и др. – для ориентировочного определения возбудителя.
3.Вирусологическое исследование – так же с сохранением всех ступеней исследования + определение патогенной микрофлоры, которая могла присоединиться к данной вирусной инфекции, тем самым усугубив ее (возникновение вторичной инфекции).
Нельзя исключать и того, что пневмонию могли вызвать не только патогенные МКО, но и условно- патогенные МКО. Это могло случиться на фоне общего снижения резистентности иммунитета после проведенного лечения против возбудителя туберкулеза – как из-за самого возбудителя, так и после химиотерапии. Для определения того, что данный пациент имел в анамнезе диагноз “туберкулез”, необходимо также провести некоторые лабораторные исследования:
1. Проведение туберкулинодиагностики – внутрикожной аллергической пробы с помощью введения туберкулина (т.н. проба Манту). Положительная проба будет свидетельствовать о предшествующем заражении туберкулезом (как в данном случае).
Но все же предпочтение можно отдать туберкулиновой пробе – как наиболее простому, быстрому, нетрудоемкому и экономичному методу исследования.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 23
Тема 2: Физиология и биохимия микроорганизмов.
Тезисы лекции
Физиология микроорганизмов изучает их жизнедеятельность: питание, дыхание, движение и размножение. Кроме того, генетику микроорганизмов, экологию, которые стали самостоятельными разделами.
ТИПЫ ПИТАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
хемоаутотрофы химические реакции
Гетероаутотрофы источник энергии: окислительно –
источник С: органические вещества
источник N: органические вещества
источник Н+ органические вещества
источник е органические вещества
Типы экологических связей: 1. паразиты: облигатные,
Таким образом, автотрофы, используя свет либо химические реакции в качестве источника энергии, сами строят органические вещества своего тела, а гетеротрофы используют для жизни готовые органические вещества.
Большинство бактерий – гетеротрофы, в том числе бактерии тела человека.
Способ питания гетеротрофов:
1.Расщепление крупных молекул вне бактериальной клетки с помощью пищеварительных ферментов.
2.Всасывание мелких молекул, которое происходит разными путями:
Б)облегченная диффузия – с затратой энергии
В)направленный транспорт (перенос) – с затратой энергии, против градиента концентрации, с участием ферментов – пермеаз.
Ферменты микробов
2.Экзоференты а) пищеварительные:
Ферменты бывают: индуцибельные (иногда образуются) и конститутивные (всегда присутствуют)
Способы питания и другие потребности бактерий необходимо знать для того, чтобы их культивировать.
Метод, который предусматривает культивирование и изучениебиохимических свойств, называетсякультурально-биохимический
Культивирование микробов – это выращивание их на питательных средах.
Культура– рост микробов на среде. (Рост – микробная масса)
Чистая культура – рост микробов одного вида на питательной среде.
Культуральные свойства – характер роста на плотной или в жидкой питательных средах
Колония– потомство микробной клетки на плотной питательной среде. Клон – потомство одной клетки.
Штамм – культура, полученная из определенного источника. (Например: из известного человека, животного или объекта среды)
Для культивирования бактерий используют специально приготовленные питательные среды.
Среды должны удовлетворять определенным требованиям для того, чтобы в них жили и размножались бактерии.
Требования к питательным
средам: реализация требования:
1.источник N, C, O, H органические вещества ( пептон)
2.среда должна быть 0,5% раствор NaCl
4.факторы роста: мясная вода,
витамины, микроэлементы гидролизаты мяса, рыбы
5.среда должна быть стерильной
Классификация питательных сред (по составу)
Простые: Сложные:
1.мясо-пептонный бульон: простая среда + какая –либо добавка
мясная вода + О,5% NaCl+ 1. МПБ + сыворотка –
МПБ + 2% агар-агара – МПА2.МПА + сыворотка –
3.МПБ + 0,5% агар-агара сывороточный агар
полужидкий агар 3. МПА + дефибринированная
Классификация сред по назначению
Дифференциально-диагностические
выявляют отличия по культурально-биохимическим
свойствам у различных видов (среды Эндо, Плоскирева и др.)
3.Элективные— избирательные: на них хорошо размножаются определенные виды.
Используя нужные среды, можно вырастить бактерии, изучить их культуральные свойства – характер роста, выделить чистую культуру, а затем идентифицировать по совокупности свойств. Это необходимо для диагностики инфекционного заболевания.
При культивировании необходимо учитывать также способ дыхания бактерий.
Способы дыхания бактерий:
Субстрат и донор е органические вещества
акцептор е: кислород
результат: вода, СО2, АТФ
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.