Шпаргалка по "Микробиологии"

27. Методы стерилизации и дезинфекции.

Стерилизация предусматривает  в стерилизуемом объекте уничтожение  всех вегетативных и споровых микроорганизмов, и проводят её различными способами: паром, сухим горячим воздухом, кипячением, фильтрацией и т. д. Выбор того или иного способа стерилизации определяется качеством и свойствами микрофлоры стерилизуемого объекта.

Методы стерилизации:

1. Стерилизация кипячением производят в стерилизаторе. В стерилизатор наливают дистиллированную воду, так как водопроводная образует накипь. ( Стеклянные предметы погружают в холодную, металлические предметы—в горячую воду с добавлением гидрокарбоната натрия). Стерилизуемые предметы кипятят на слабом огне. Началом стерилизации считается момент закипания воды в стерилизаторе. По окончании кипячения инструменты берут стерильным пинцетом, который кипятят вместе с остальными предметами.
2. Стерилизация сухим жаром  производится в печи Пастера. Подготовленный к стерилизации материал кладут на полки так, чтобы он не соприкасался со стенками. Шкаф закрывают и после этого включают обогрев. Продолжительность стерилизации при температуре 150°С 2 ч, при 165°С—1 ч, при 180°С—40 мин, при 200°С—10—15 мин (при 170°С бумага и вата желтеют, а при более высокой температуре обугливаются). Началом стерилизации считается тот момент, когда температура в печи достигнет нужной высоты. По окончании срока стерилизации печь выключают, но дверцы шкафа не открывают до полного охлаждения, так как холодный воздух, поступающий внутрь шкафа, может вызвать образование трещин на горячей посуде.
3. Стерилизация паром под давлением производят в автоклаве. Автоклав состоит из двух котлов, вставленных один в другой, кожуха и крышки. Наружный котел называют водопаровой камерой, внутренний — стерилизационной камерой. В водопаровом котле происходит образование пара. Во внутренний котел помещают стерилизуемый материал. В верхней части стерилизационного котла имеются небольшие отверстия, через которые проходит пар из водопаровой камеры. Крышка автоклава герметически привинчивается к кожуху. Кроме перечисленных основных частей, автоклав имеет ряд деталей, регулирующих его работу: манометр, водомерное стекло, предохранительный клапан, выпускной, воздушный и конденсационный краны. Манометр служит для определения давления, создающегося в стерилизованной камере. Нормальное атмосферное давление (760 мм рт. ст.) принимается за нуль, поэтому в неработающем автоклаве стрелка манометра стоит на нуле. Между показаниями манометра и температурой имеется определенная зависимость. Красная черта на шкале манометра определяет максимальное рабочее давление, которое допускается в автоклаве. Предохранительный клапан служит для предохранения от чрезмерного повышения давления. Его устанавливают на заданное давление, т. е. давление, при котором нужно производить стерилизацию, при переходе стрелки манометра за черту клапан автоклава автоматически открывается и выпускает лишний пар, замедляя тем самым дальнейший подъем давления. На боковой стенке автоклава имеется водомерное стекло, показывающее уровень воды в водопаровом котле. На трубке водомерного стекла нанесены две горизонтальные черты — нижняя и верхняя, обозначающие соответственно допускаемый нижний и верхний уровень воды в водопаровой камере. Воздушный кран предназначен для удаления воздуха из стерилизационной и водопаровой камер в начале стерилизации, так как воздух, являясь плохим проводником тепла, нарушает режим стерилизации. На дне автоклава находится конденсационный кран для освобождения стерилизационной камеры от конденсата, образующегося в период нагревания стерилизуемого материала. Началом стерилизации считается тот момент, когда стрелка манометра показывает заданное давление. После этого интенсивность подогрева уменьшают, чтобы давление в автоклаве в течение нужного времени оставалось на одном уровне. По окончании времени стерилизации подогревание прекращают. Закрывают вентиль в трубопроводе, подающем пар в стерилизационную камеру, и открывают вентиль на конденсационной (нисходящей) трубе для снижения давления пара в камере. После падения стрелки манометра до нуля медленно ослабляют прижимные приспособления и открывают крышку (дверь) автоклава. Температура и продолжительность стерилизации определяются качеством стерилизуемого материала и свойствами тех микроорганизмов, которыми он заражен.
4. Стерилизация текучим паром производится в текучепаровом аппарате Коха или в автоклаве при незавинченной крышке и открытом выпускном кране. Аппарат Коха представляет собой металлический полый цилиндр с двойным дном. Пространство между верхней и нижней пластинками дна заполняют на 2/3 водой (для спуска оставшейся после стерилизации воды есть кран). Крышка аппарата имеет в центре отверстие для термометра и несколько небольших отверстий для выхода пара. Стерилизуемый материал загружают в камеру аппарата неплотно, чтобы обеспечить возможность наибольшего контакта его с паром. Началом стерилизации считается время с момента закипания воды и поступления пара в стерилизационную камеру. В текучепаровом аппарате стерилизуют главным образом питательные среды, свойства которых изменяются при температуре выше 100°С. Стерилизацию текучим паром следует проводить повторно, так как однократное прогревание при температуре 100°С не обеспечивает полного обеспложивания. Такой метод получил название дробной стерилизации: обработку стерилизуемого материала текучим паром проводят по 30 мин ежедневно в течение 3 дней. В промежутках между стерилизациями материал выдерживают при комнатной температуре для прорастания спор в вегетативные формы, которые погибают при последующих прогреваниях.
5. Тиндализация- дробная стерилизация с применением температуры ниже 100°С, предложенная Тиндалем. Прогревание стерилизуемого материала производят в водяной бане, снабженной терморегулятором, по часу при температуре 60—65°С в течение 5 дней или при 70— 80 C в течение 3 дней. В промежутках между прогреваниями обрабатываемый материал выдерживают при температуре 25°С для прорастания спор в вегетативные формы, которые погибают при последующих прогреваниях. Тиндализацией пользуются для обеспложивания питательных сред, содержащих белок.
6. Механическую стерилизацию с помощью бактериальных фильтров применяют для освобождения жидкости от находящихся в ней бактерий, а также для отделения бактерий от вирусов, фагов и экзотоксинов. Вирусы бактериальными фильтрами не задерживаются, и поэтому ультрафильтрацию нельзя рассматривать как стерилизацию в принятом значении этого слова. Для изготовления фильтров применяют мелкопористые материалы (каолин, асбест, нитроцеллюлоза и др.), способные задерживать бактерий. Асбестовые фильтры (фильтры Зейтца) представляют собой асбестовые пластинки толщиной 3—5 мм и диаметром 35 и 140 мм для фильтрации малых и больших объемов жидкости. В нашей стране асбестовые фильтры, изготовляют двух марок: “Ф” (фильтрующие), задерживающие взвешенные частицы, но пропускающие бактерий, и “СФ” (стерилизующие), более плотные, задерживающие бактерий. Перед употреблением асбестовые фильтры монтируют в фильтровальные аппараты и вместе с ними стерилизуют в автоклаве. Асбестовые фильтры используются однократно. Мембранные ультрафильтры  изготавливают из нитроклетчатки и представляют собой диски белого цвета. Непосредственно перед употреблением мембранные фильтры стерилизуют кипячением. Фильтры помещают в дистиллированную воду, подогретую до температуры 50— 60°С, чтобы предупредить их скручивание, кипятят на слабом огне в течение 30 мин, меняя 2—3 раза воду. Простерилизованные фильтры во избежание их повреждения вынимают из стерилизатора фламбированным и остуженным пинцетом с гладкими кончиками. Для фильтрации жидкостей монтируют в специальные фильтровальные приборы: в частности Зейтца. Он состоит из 2-х частей: верхней, имеющей форму цилиндра или воронки, и нижней - опорной части аппарата, с так называемым фильтровальным столиком из металлической сетки или чистой керамической пластинки, на которую помещают мембранный или асбестовый фильтр. Опорная часть аппарата имеет форму воронки, суживающаяся часть которой в резиновой пробке горлышка колбы Бунзена. В рабочем состоянии верхнюю часть прибора фиксируют на нижней с помощью винтов. Перед началом фильтрации, места соединения различных частей установки, для создания герметичности, заливают парафином. Отводную трубку колбы присоединяют толстостенной резиновой трубкой к водоструйному, масляному или велосипедному насосу. После этого в цилиндр или воронку аппарата наливают фильтруемую жидкость и включают в действие насос, создающий вакуум в приёмном сосуде. В результате образующей разности давлений фильтруемая жидкость проходит через поры фильтра в приёмник. Микроорганизмы остаются на поверхности фильтра.
28. Понятие о наследственности и изменчивости микроорганизмов.

Наследственность – способность живых организмов сохранять определенные признаки на протяжении многих поколений.

Изменчивость – способность каждого последующего поколения под влиянием различных факторов приобретать признаки, отличающие их от предыдущих поколений.

Наследственность и изменчивость тесно связаны между собой  и вместе с селекцией (отбором) являются движущей силой эволюции.

29. Материальные основы наследственности. Хромосомные и внехромосомные генетические детерминанты.

Наследственный аппарат бактерий представлен одной хромосомой, которая  представляет собой молекулу ДНК, она  спирализована и свернута в кольцо. Это кольцо в одной точке прикреплено  к цитоплазматической мембране. На бактериальной хромосоме располагаются  отдельные гены.

Функциональными единицами генома бактерий, кроме хромосомных генов, являются:

1) IS-последовательности;

2) транспозоны;

3) плазмиды.

IS-последовательности – это  короткие фрагменты ДНК. Они  не несут структурных (кодирующих  белок) генов, а содержат только  гены, ответственные за транспозицию (способность перемещаться по  хромосоме и встраиваться в  различные ее участки).

Транспозоны – это более крупные  молекулы ДНК. Помимо генов, ответственных  за транспозицию, они содержат и  структурный ген. Транспозоны способны перемещаться по хромосоме. Их положение  сказывается на экспрессии генов. Транспозоны могут существовать и вне хромосомы (автономно), но неспособны к автономной репликации.

Плазмиды – дополнительный внехромосомный генетический материал. Представляет собой кольцевую, двунитевую молекулу ДНК, гены которой кодируют дополнительные свойства, придавая селективные преимущества клеткам. Плазмиды способны к автономной репликации, т. е. независимо от хромосомы или под слабым ее контролем. За счет автономной репликации плазмиды могут давать явление амплификации: одна и та же плазмида может находиться в нескольких копиях, тем самым усиливая проявление данного признака.

В зависимости от свойств признаков, которые кодируют плазмиды, различают:

1) R-плазмиды. Обеспечивают лекарственную устойчивость; могут содержать гены, ответственные за синтез ферментов, разрушающих лекарственные вещества, могут менять проницаемость мембран;

2) F-плазмиды. Кодируют пол у бактерий. Мужские клетки (F+) содержат F-плазмиду, женские (F—) – не содержат. Мужские клетки выступают в роли донора генетического материала при конъюгации, а женские – реципиента. Они отличаются поверхностным электрическим зарядом и поэтому притягиваются. От донора переходит сама F-плазмида, если она находится в автономном состоянии в клетке.

F-плазмиды способны интегрировать  в хромосому клетки и выходить  из интегрированного состояния  в автономное. При этом захватываются хромосомные гены, которые клетка может отдавать при конъюгации;

3) Col-плазмиды. Кодируют синтез бактериоцинов. Это бактерицидные вещества, действующие на близкородственные бактерии;

4) Tox-плазмиды. Кодируют выработку экзотоксинов;

5) плазмиды биодеградации. Кодируют ферменты, с помощью которых бактерии могут утилизировать ксенобиотики.

Потеря клеткой плазмиды не приводит к ее гибели. В одной и той  же клетке могут находиться разные плазмиды.

30. Фенотипические изменения микроорганизмов.

Фенотипическая (модификационная, ненаследственная) изменчивость возникает как ответ микроорганизмов на неблагоприятные условия существования и помогает микроорганизмам адаптироваться к нерезким изменениям условий жизни.

Особенности фенотипической изменчивости:

а) не сопровождается изменением генотипа и по наследству не передаётся.

б) она нарастает постепенно и  медленно по мере воздействия внешних  факторов.

в)  она не стойкая, проходящая (исчезает по мере исчезновения факторов, вызвавших её).

г) она всегда положительна для  микроорганизма, так как способствует его адаптации к условиям существования  и выживанию.

Морфологическая модификация проявляется изменением формы и величины микроорганизма (под действием пенициллина сибиреязвенные палочки приобретают форму крупных шаров – «жемчужное ожерелье», недостаток в питательной среде солей Са у возбудителя сибирской язвы вызывает повышенное спорообразование).

Культуральная модификация состоит в изменении культуральных свойств микроорганизма при изменении состава питательной среды (при недостатке  О₂ у стафилококков утрачивается способность образовывать пигмент, чудесная палочка, образующая ярко-красный пигмент при комнатной температуре, утрачивает эту способность при t 37⁰).

31. Генотипические изменения микроорганизмов.

Генотипическая  изменчивость затрагивает генотип. В основе ее лежат мутации и  рекомбинации.

Мутации –  изменение генотипа, сохраняющееся  в ряду поколений и сопровождающееся изменением фенотипа. Особенностями  мутаций у бактерий является относительная  легкость их выявления.

По локализации  различают мутации:

1) генные (точечные);

2) хромосомные;

3) плазмидные.

По происхождению  мутации могут быть:

1) спонтанными (мутаген неизвестен);

2) индуцированными (мутаген неизвестен).

Рекомбинации  – это обмен генетическим материалом между двумя особями с появлением рекомбинантных особей с измененным генотипом.

У бактерий существует несколько механизмов рекомбинации:

1) конъюгация;

2) слияние протопластов;

3) трансформация;

4) трансдукция.

Конъюгация  – обмен генетической информацией  при непосредственном контакте донора и реципиента. Наиболее высокая частота  передачи у плазмид, при этом плазмиды могут иметь разных хозяев. После  образования между донором и  реципиентом конъюгационного мостика  одна нить ДНК-донора поступает по нему в клетку-реципиент. Чем дольше этот контакт, тем большая часть донорской  ДНК может быть передана реципиенту.

Слияние протопластов – механизм обмена генетической информацией  при непосредственном контакте участков цитоплазматической мембраны у бактерий, лишенных клеточной стенки.

Трансформация – передача генетической информации в виде изолированных фрагментов ДНК при нахождении реципиентной клетки в среде, содержащей ДНК-донора. Для трансдукции необходимо особое физиологическое состояние клетки-реципиента – компетентность. Это состояние  присуще активно делящимся клеткам, в которых идут процессы репликации собственных нуклеиновых кислот. В таких клетках действует  фактор компетенции – это белок, который вызывает повышение проницаемости  клеточной стенки и цитоплазматической мембраны, поэтому фрагмент ДНК может  проникать в такую клетку.

Трансдукция – это передача генетической информации между бактериальными клетками с  помощью умеренных трансдуцирующих  фагов. Трансдуцирующие фаги могут  переносить один ген или более.

Трансдукция бывает:

1) специфической (переносится всегда один и тот же ген, трансдуцирующий фаг всегда располагается в одном и том же месте);

2) неспецифической (передаются разные гены, локализация трансдуцирующего фага непостоянна).

32. Понятие о резистенции и иммунитете.

Иммунология – это наука, предметом  изучения которой является иммунитет.

Инфекционная иммунология изучает  закономерности иммунной системы по отношению к микробным агентам, специфические механизмы противомикробной защиты.

Под иммунитетом понимают совокупность биологических явлений, направленных на сохранение постоянства внутренней среды и защиту организма от инфекционных и других генетически чужеродных для него агентов. Явления иммунитета многообразны. Основная его задача – распознавание чужеродного  агента.

Иммунитет может быть инфекционным, противоопухолевым, трансплантационным. Иммунитет обеспечивается работой  иммунной системы, в основе его лежат  специфические механизмы.

33. Предмет и задачи иммунологии. Основные вехи развития.

Иммунология – это наука, предметом  изучения которой является иммунитет.

Инфекционная иммунология изучает  закономерности иммунной системы по отношению к микробным агентам, специфические механизмы противомикробной защиты.

Под иммунитетом понимают совокупность биологических явлений, направленных на сохранение постоянства внутренней среды и защиту организма от инфекционных и других генетически чужеродных для него агентов. Явления иммунитета многообразны. Основная его задача – распознавание чужеродного  агента.

Иммунитет может быть инфекционным, противоопухолевым, трансплантационным. Иммунитет обеспечивается работой  иммунной системы, в основе его лежат  специфические механизмы.

34. Виды иммунитета.

Виды инфекционного иммунитета:

1) антибактериальный;

2) антитоксический;

3) противовирусный;

4) противогрибковый;

5) антипротозойный.

Инфекционный иммунитет может  быть:

1) стерильным (возбудителя в организме нет, а устойчивость к нему есть);

2) нестерильным (возбудитель находится в организме).

Различают врожденный и приобретенный, активный и пассивный, видовой и  индивидуальный иммунитет.

Врожденный иммунитет к инфекционным заболеваниям имеется с рождения. Может быть видовым и индивидуальным.

Видовой иммунитет – невосприимчивость  одного вида животных или человека к микроорганизмам, вызывающим заболевания  у других видов. Он генетически детерминирован у человека как биологического вида, т. е. человек не болеет зоонозными заболеваниями. Видовой иммунитет всегда активный.

Индивидуальный врожденный иммунитет  пассивный, так как обеспечивается передачей иммуноглобулинов плоду  от матери через плаценту (плацентарный иммунитет). Таким образом, новорожденный  защищен от инфекций, которыми переболела мать.

Приобретенным иммунитетом называют такую невосприимчивость организма  человека к инфекционным агентам, которая  формируется в процессе его индивидуального  развития и характеризуется строгой  специфичностью. Он всегда индивидуальный. Он может быть естественным и искусственным.

Естественный иммунитет может  быть:

1) активным. Формируется после перенесенной инфекции; постинфекционный иммунитет может сохраняться в течение длительного времени, иногда в течение всей жизни;

2) пассивным. Ребенку с молоком матери передаются иммуноглобулины класса А и I.

Искусственный иммунитет можно  создавать активно и пассивно. Активный формируется введением антигенных препаратов, вакцин, анатоксинов. Пассивный иммунитет формируется введением готовых сывороток и иммуноглобулинов, т. е. готовых антител. Создание иммунитета лежит в основе специфической иммунопрофилактики инфекционных заболеваний.