Морфологични особености и структура на камшичестите протозои. Морфология и биология на паразитните протозои. Структура на бактериална клетка

Класификацията на протозоите все още не е окончателно подредена. Доскоро всички протозои бяха комбинирани в един тип Протозои, която беше разделена на 4 класа според методите на движение.

♣ Sarcodaceae ( Саркодина): тези протозои са способни да се движат с помощта на псевдоподии (псевдоподи); формата на тялото им е променлива.

♣ Камшичести ( Мастигофора): формата на тялото е постоянна, органите на движение са флагели (един или повече).

♣ Ресничести ( Инфузория): ресничестите клетки са покрити с голям брой реснички, с помощта на които се движат.

Въпреки това, въз основа на данни от електронна микроскопия, изследвания на произход, жизнени цикли, биохимични, физиологични и генетични характеристики, беше установено, че протозоите нямат общ структурен план и разликите между техните класове са толкова големи, че съответстват на разликите в ниво тип.

В момента всички най-прости ( Протозои) отделени в отделно кралство Протиста, който включва 7 вида (International Protozoan Committee, 1980). Медицинско значение имат представители на три вида:

Саркомастигофора, АпикомплексаИ Цилиофора. Класификацията на протозоите, които имат медицинско значение, е дадена по-долу.

ТИП САРКОМАСТИГОФОРА,

ПОДТИП САРКОДИНА(САРКОДА)

Дизентерийна амеба(лат. Entamoeba histolytica) - причинителят на амебиаза (амебна дизентерия), антропоноза. За първи път е описан през 1875 г. от руския учен Ф.А. Лешем. Заболяването е широко разпространено, особено в страните с тропически и субтропичен климат.

Морфологични особености.Има 5 форми на дизентерийна амеба: малка вегетативна форма (луминална или форма на минута), тъканна форма, голяма вегетативна форма ( форма магна), прекиста и киста.

Малката вегетативна форма се храни с бактерии и несмлени хранителни остатъци в червата на човека. Открива се при пациенти в ремисия или при носители; интензивно се размножава като се разделя на две и също така образува кисти. Кистите на дизентерийната амеба са кръгли по форма, с двойна тънка мембрана. Младата киста има едно ядро, което се дели два пъти, което води до четворна киста.

В отслабено човешко тяло (поради инфекция, хипотермия и др.) Малката вегетативна форма може да се превърне в патогенна голяма вегетативна форма, която отделя протеолитичен ензим, който разяжда чревната стена с образуването на язви. Храни се с червени кръвни клетки. Тази форма се намира в изпражненията на пациент по време на острия период на заболяването.

Жизнен цикъл.Когато навлезе в червата на човека, дизентерийната амеба в повечето случаи се размножава в съдържанието на дебелото черво, без да прониква в тъканите и без да причинява чревна дисфункция (човекът е здрав, но служи като носител на циста). Тази форма на дизентерийна амеба се нарича луминална ( форма на минута). Движи се с помощта на псевдоподии. Ядрото е сферично, хроматинът е разположен под ядрената обвивка под формата на малки бучки; в центъра на ядрото има малка кариозома. В дебелото черво луминалната форма е заобиколена от мембрана и се превръща в сферична киста (размер около 12 μm) с 4 ядра, които не се различават по структура от ядрото на вегетативната форма; незрелите кисти съдържат 1-2 ядра.

Цитоплазмата съдържа вакуола с гликоген; Някои кисти съдържат специални образувания - хроматоидни тела. Кистите се освобождават във външната среда с изпражнения и служат като източник на инфекция на човека. Цистите остават жизнеспособни във вода и влажна почва до един месец или повече.

Схема на жизнения цикъл на дизентерийната амеба.

1, 2 - киста в храносмилателния тракт.

3- метацистични амеби при излизане от кистата.

4- малка вегетативна форма (forma minuta)

5-10 кисти, които се отделят във външната среда с изпражненията.

11 - голяма вегетативна форма (forma magna), открита в кърваво-лигавичните секрети на болния.

12 - патогенна форма (forma magna), тъкан.

13,14- еритрофаг.

В червата на човека, след метацистичния стадий на развитие (разделяне на 8 дъщерни амеби), кистите пораждат луминални форми.

Развитие на амебна дизентерия.Понякога луминалната форма на дизентерийната амеба нахлува в чревната стена и се размножава там, образувайки язви (амебна дизентерия). Тази форма на дизентерийна амеба се нарича тъканна амеба. Язвените лезии на дебелото черво са придружени от кървене. При тези условия луминалните форми на дизентерийната амеба, както и тъканните форми, които са навлезли в чревния лумен от язви, се увеличават по размер до 30 микрона и придобиват способността да фагоцитират червените кръвни клетки. Тази форма на дизентерийна амеба се нарича голяма вегетативна ( форма магна) или еритрофаг.

Попадане във външната среда с изпражнения, форма магнаумира бързо. С отзвучаването на острата фаза на заболяването голямата вегетативна форма намалява по размер и се трансформира в луминална форма, която след това се инцистира в червата. Кистите, освободени във външната среда, служат като източник на инфекция.

Вегетативната форма на дизентерийна амеба във външната среда умира в рамките на 15-20 минути.

Инвазивен стадий за хората- киста.

Пътища на заразяване на човека.Източникът на инфекция е човек, който отделя цисти в околната среда. Човек се заразява орално чрез поглъщане на цисти в замърсена вода или храна. Заразяването е възможно чрез замърсени ръце или чрез директен контакт с цистоносител. В разпространението на кисти участват синантропни мухи (механичен вектор).

Луменът на дебелото черво, стената на дебелото черво. Чрез кръвообращението дизентерийните амеби могат да навлязат в черния дроб, белите дробове, мозъка и кожата, където причиняват абсцеси (амебиаза).

Чревната амебиаза е най-честата форма. Тъканните форми на амебите засягат чревните стени, причинявайки разрушаване на чревната лигавица и образуване на язви. Това води до чревно кървене и амебите започват да се хранят с червени кръвни клетки. Нарушават се функциите на червата, развива се интоксикация и анемия.

Екстраинтестинални форми на амебиаза.Най-честата форма е амебният чернодробен абсцес. Амебният мозъчен абсцес се среща при по-малко от 0,1% от случаите на инвазия. Клиничните прояви и прогнозата зависят от размера на абсцеса и неговото местоположение. Урогениталната амебиаза се развива в резултат на директно проникване на амеби от дебелото черво или чрез хематогенно въвеждане.

Диагностика.Диагнозата се поставя въз основа на идентифицирането на големи вегетативни форми и кисти по време на микроскопско изследване на фекални маси на пациенти или гной от абсцеси на засегнатите органи. Трябва да се помни, че човешкото черво съдържа непатогенни Entamoeba coli, чиито кисти съдържат 8 ядра, а в цитоплазмата на вегетативната му форма няма червени кръвни клетки.

Диагнозата на амебния чернодробен абсцес може да бъде трудна, тъй като симптомите му често са неспецифични. В този случай се извършва ултразвук и ядрено-магнитен резонанс.

Превантивни действия.Идентификация и лечение на пациенти и цистоносители. Поддържане на лична хигиена, опазване на храните от замърсяване, унищожаване на мухи, опазване на околната среда от фекално замърсяване, преваряване на вода, подобряване на санитарно-хигиенните условия и здравна просвета на населението. Тъй като кистите оцеляват в хлорирана вода, йодът се използва за дезинфекция на питейната вода. Когато посещавате страни, където заболяването е широко разпространено, трябва да ядете само обелени плодове и зеленчуци и да пиете бутилирана вода.

Жизнен цикъл.Циркулацията в природата на свободно живеещи форми на амеби е водата от езера, езера, плувни басейни, влажна почва, животински изпражнения. Резервоари за амебите са хората и лабораторните животни (мишки и зайци).

Пътища на заразяване на човека.Човек се заразява през назофаринкса с вода по време на плуване и чрез въздушни капчици при вдишване на прах с кисти на амеба. Амеба Naegleria fowleriТой е топлолюбив и косвена причина за увеличаването на заболеваемостта може да бъде необичайно горещото време през лятото, както и общата тенденция на глобално затопляне.

Структурата на свободно живеещите патогенни амеби.

а - Naegleria: 1 - вегетативен стадий, 2 - флагеларен стадий, 3 - киста;

б - акантамеба: 1 - вегетативен стадий, 2 - киста.

Инвазивни стадии- вегетативни и кисти.

Локализация в човешкото тяло.Сиво вещество на мозъка, малкия мозък, обонятелните нервни влакна, роговицата на окото.

Ефект върху човешкото тяло.Симптомите на заболяването са свързани с лезии на централната нервна система. Първите симптоми на заболяването могат да бъдат главоболие, промени във вкуса и обонянието и повръщане. Тогава човекът може да получи гърчове и дори да изпадне в кома. Смъртта обикновено настъпва 3-7 дни след появата на симптомите.

Acanthamoeba е причинителят на кератит, тежко възпаление на роговицата на окото. Понякога се открива върху човешката роговица при продължително носене на контактни лещи.

Типът протозои включва приблизително 25 хиляди вида едноклетъчни животни, които живеят във вода, почва или организми на други животни и хора. Имайки морфологични прилики в структурата на клетките с многоклетъчни организми, протозоите се различават значително от тях във функционално отношение.

Ако клетките на многоклетъчно животно изпълняват специални функции, тогава клетката на протозоите е независим организъм, способен на метаболизъм, раздразнителност, движение и възпроизводство.

Протозоите са организми на клетъчно ниво на организация. Морфологично, протозоята е еквивалентна на клетка, но физиологично е цял независим организъм. По-голямата част от тях са с микроскопични размери (от 2 до 150 микрона). Някои от живите протозои обаче достигат 1 см, а черупките на редица изкопаеми коренища имат диаметър до 5-6 см. Общият брой на известните видове надхвърля 25 хиляди.

Структурата на протозоите е изключително разнообразна, но всички те имат характеристики, характерни за организацията и функцията на клетката. Общото в устройството на протозоите са двата основни компонента на тялото - цитоплазмата и ядрото.

Цитаплазма

Цитоплазмата е ограничена от външна мембрана, която регулира потока на веществата в клетката. При много протозои това се усложнява от допълнителни структури, които увеличават дебелината и механичната якост на външния слой. Така възникват образувания като пеликули и мембрани.

Цитоплазмата на протозоите обикновено е разделена на 2 слоя - външният е по-светъл и по-плътен - ектоплазмаи вътрешни, оборудвани с множество включвания, - ендоплазма.

Общите клетъчни органели са локализирани в цитоплазмата. В допълнение, различни специални органели могат да присъстват в цитоплазмата на много протозои. Особено разпространени са различни фибриларни образувания - опорни и контрактилни влакна, контрактилни вакуоли, храносмилателни вакуоли и др.

Ядро

Протозоите имат типично клетъчно ядро, едно или повече. Ядрото на протозоите има типична двуслойна ядрена обвивка. Хроматиновият материал и нуклеолите са разпределени в ядрото. Ядрата на протозоите се характеризират с изключително морфологично разнообразие по размери, брой на нуклеолите, количество ядрен сок и др.

Характеристики на жизнената дейност на протозоите

За разлика от соматичните клетки, многоклетъчните протозои се характеризират с наличието на жизнен цикъл. Състои се от редица последователни етапи, които се повтарят по определен модел в съществуването на всеки вид.

Най-често цикълът започва със стадия на зиготата, съответстващ на оплодената яйцеклетка на многоклетъчните организми. Този етап е последван от единично или многократно повтарящо се безполово размножаване, осъществявано чрез клетъчно делене. След това се образуват полови клетки (гамети), чието сливане по двойки отново произвежда зигота.

Важна биологична особеност на много протозои е способността да енцистиране.В този случай животните стават закръглени, отделят или прибират органелите на движение, отделят плътна черупка на повърхността си и изпадат в състояние на покой. В енцистирано състояние протозоите могат да понасят внезапни промени в околната среда, като същевременно запазват жизнеспособността си. Когато се възстановят благоприятните условия за живот, цистите се отварят и протозоите излизат от тях под формата на активни, подвижни индивиди.

Въз основа на структурата на органелите на движение и характеристиките на възпроизводството, типът протозои се разделя на 6 класа. Основните 4 класа: Sarcodaceae, Flagellates, Sporozoans и Ciliates.

Протозои- еукариотни едноклетъчни микроорганизми, които съставляват подцарството Protozoa на животинското царство (Animalia). Протозоите включват 7 вида, от които четири вида (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora) имат представители, които причиняват заболявания при хората. Размерипротозоите варират средно от 5 до 30 микрона.

Отвън протозоите са заобиколенимембрана (пеликула) - аналог на цитоплазмената мембрана на животински клетки. Някои протозои имат поддържащи фибрили.

Цитоплазма и ядроотговарят по структура на еукариотните клетки: цитоплазмата се състои от ендоплазмен ретикулум, митохондрии, лизозоми, множество рибозоми и др.; Ядрото има ядро ​​и ядрена обвивка.

Протозоите се движатчрез флагели, реснички и чрез образуване на псевдоподии.

Протозоите могат да се хранятв резултат на фагоцитоза или образуване на специални структури. Много протозои при неблагоприятни условия образуват цисти - етапи на покой, които са устойчиви на промени в температурата, влажността и др.

Протозоите са оцветениспоред Romanovsky-Giemsa (ядро - червено, цитоплазма - синьо).

Към подтипа Sarcodina

Тип Apicomplexa. В клас Sporozoa патогенни представители са причинителите на токсоплазмоза, кокцидиоза, саркоцистоза и малария. Жизненият цикъл на маларийните патогени се характеризира с редуване на сексуално размножаване (в тялото на комарите Anopheles) и безполово размножаване (в клетките на човешката тъкан и червените кръвни клетки те се възпроизвеждат чрез многократно делене). Токсоплазмите имат форма на полумесец. Хората се заразяват с токсоплазмоза от животни. Токсоплазмата може да се предаде през плацентата и да засегне централната нервна система и очите на плода.

Тип Ciliophora. Патогенният представител - причинителят на балантидиаза - засяга дебелото черво на човека. Балантидиите имат многобройни реснички и затова са подвижни.

Класификация...Протозоите са представени от 7 вида, от които четири вида (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliopkora, Microspora) включват патогени, които причиняват заболявания при хората.

Към подтипа Sarcodina(sarcodaceae) се отнася до дизентерийната амеба - причинителят на човешката амебна дизентерия. Морфологично подобна на нея е непатогенната чревна амеба. Тези протозои се движат чрез образуване на псевдоподии. Хранителните вещества се улавят и потапят в цитоплазмата на клетките. При амебите няма полово размножаване. При неблагоприятни условия те образуват киста.

Тип Apicomplexa.В клас Спорови(спорофити) патогенни представители са причинители на токсоплазмоза, кокцидиоза, саркоцистоза и малария. Жизненият цикъл на маларийните патогени се характеризира с редуване на сексуално размножаване (в тялото на комарите Anopheles) и безполово размножаване (в клетките на човешката тъкан и червените кръвни клетки те се възпроизвеждат чрез многократно делене). Токсоплазмите имат форма на полумесец. Хората се заразяват с токсоплазмоза от животни. Токсоплазмата може да се предаде през плацентата и да засегне централната нервна система и очите на плода.

Тип Ciliophora.Патогенният представител - причинителят на балантидиаза - засяга дебелото черво на човека. Балантидиите имат многобройни реснички и затова са подвижни.

2.Реакция на аглутинация. Компоненти, механизъм, методи на монтаж. Приложение.

Реакция на аглутинация- проста реакция, при която антителата се свързват с корпускулни антигени (бактерии, еритроцити или други клетки, неразтворими частици с адсорбирани върху тях антигени, както и макромолекулни агрегати). Това се случва в присъствието на електролити, например, когато се добави изотоничен разтвор на натриев хлорид.

Приложиразлични варианти на реакцията на аглутинация: екстензивна, индикативна, индиректна и др. Реакцията на аглутинация се проявява чрез образуване на люспи или утайка (клетки, „залепени“ с антитела, имащи два или повече антиген-свързващи центъра - фиг. 13.1). RA се използва за:

1) определяне на антителав кръвния серум на пациенти, например с бруцелоза (реакция на Райт, Хеделсън), коремен тиф и паратиф (реакция на Видал) и други инфекциозни заболявания;

2) определяне на патогена, изолиран от пациент;

3) определяне на кръвни групиизползване на моноклонални антитела срещу еритроцитни ало-антигени.

За определяне на антитела при пациент извършете подробна реакция на аглутинация: Diagnosticum (суспензия от убити микроби) се добавя към разрежданията на кръвния серум на пациента и след няколко часа инкубация при 37 °C се отбелязва най-високото серумно разреждане (серумен титър), при което е настъпила аглутинация, т.е. утайка е била образувани.

Характерът и скоростта на аглутинацията зависят от вида на антигена и антителата. Пример за това са особеностите на взаимодействието на диагностикуми (О- и Н-антигени) със специфични антитела. Реакцията на аглутинация с О-diagnosticum (бактерии, убити от топлина, запазвайки термостабилния О-антиген) протича под формата на финозърнеста аглутинация. Реакцията на аглутинация с H-diagnosticum (бактерии, убити от формалдехид, запазващи термолабилния флагеларен H-антиген) е груба и протича по-бързо.

Ако е необходимо да се определи патогенът, изолиран от пациента, поставете показателна реакция на аглутинация,с помощта на диагностични антитела (аглутиниращ серум), т.е. извършва се серотипиране на патогена. Провежда се индикативна реакция върху предметно стъкло. Към капка диагностичен аглутиниращ серум се добавя чиста култура на патогена, изолиран от пациента, в разреждане 1:10 или 1:20. В близост се поставя контрола: вместо серум се прилага капка разтвор на натриев хлорид. Когато се появи флокулентна утайка в капка със серум и микроби, се извършва подробна реакция на аглутинация в епруветки с нарастващи разреждания на аглутиниращия серум, към който се добавят 2-3 капки суспензия на патогена. Аглутинацията се взема предвид от количеството на утайката и степента на прозрачност на течността. Реакцията се счита за положителна, ако се наблюдава аглутинация в разреждане, близко до титъра на диагностичния серум. В същото време се вземат предвид контролите: серумът, разреден с изотоничен разтвор на натриев хлорид, трябва да бъде прозрачен, суспензията от микроби в същия разтвор трябва да бъде равномерно мътна, без утайка.

Различни родствени бактерии могат да бъдат аглутинирани от един и същ диагностичен аглутиниращ серум, което затруднява идентифицирането им. Поради това те използват адсорбирани аглутиниращи серуми, от които кръстосано реагиращите антитела са отстранени чрез адсорбция към сродни бактерии. Такива серуми задържат антитела, които са специфични само за дадена бактерия.

3.Патогени на хепатит B, C, D. Таксономия. Характеристики. Карета. Лабораторна диагностика. Специфична профилактика.

Вирусен хепатит В - семейство Hepadnaviridae род Orthohepadnavirus .

Морфология: ДНК вирус, съдържащ сферична форма. Състои се от сърцевина, състояща се от 180 протеинови частици, които изграждат основния HBs антиген и съдържаща липиди обвивка, съдържаща повърхностния HBs антиген. Вътре в ядрото има ДНК, ензимът ДНК полимераза, който има обратна активност, и крайният протеин HBe антиген.

Геномът е представен от двойноверижна ДНК в кръгова форма.

Културни ценности. Не се култивира върху пилешки ембриони, няма хемолитична и хемаглутинираща активност. HBV може да се отглежда само в клетъчна култура.

Съпротива. Високо на фактори на околната среда и дезинфектанти. Вирусът е устойчив на продължително излагане на кисела среда, UV радиация, алкохол и фенол.

Антигенна структура. Комплекс. Вирусният суперкапсид съдържа HBs антигена, който е локализиран в хидрофилния слой на повърхността на вириона. В образуването на HBs антигена участват три полипептида в гликозилирана форма: preSl - голям полипептид; preS2 - среден полипептид; S - малък полипептид.

Епидемиология: Развитието на инфекциозен процес, когато навлезе в кръвта. Инфекцията възниква при парентерални манипулации (инжекции, хирургични интервенции), кръвопреливане.

Патогенеза и клинична картина на заболяването. Инкубационният период е 3-6 месеца. Инфекциозният процес възниква след навлизането на вируса в кръвта. HBV навлиза в хепатоцита от кръвта чрез ендоцитоза. След като вирусът проникне, ДНК плюс веригата се допълва от ДНК полимераза до пълна структура. Клиничната картина се характеризира със симптоми на чернодробно увреждане, в повечето случаи придружени от развитие на жълтеница.

Имунитет. Хуморалният имунитет, представен от антитела срещу HBs антигена, защитава хепатоцитите от вируса, елиминирайки го от кръвта.

Клетъчният имунитет освобождава тялото от инфектирани хепатоцити поради цитолитичната функция на Т-клетките убийци. Преходът от остра към хронична форма се осигурява от нарушение на Т-клетъчния имунитет.

Микробиологична диагностика. Използват се серологичен метод и PCR. Използвайки методите ELISA и RNGA, маркерите на хепатит В се определят в кръвта: антигени и антитела. PCR тестовете определят наличието на вирусна ДНК в кръвта и чернодробните биопсии. Острият хепатит се характеризира с откриване на HBs антиген, HBe антиген и анти-HBc-IgM антитела.

Лечение. Използване на интерферон, интерфероногени: виферон, амиксин, инхибитор на ДНК полимераза, лекарство аденин рибонозид.

Предотвратяване. Избягване на навлизането на вируса при парентерални манипулации и кръвопреливане (използване на спринцовки за еднократна употреба, проверка за хепатит B чрез наличие на HBs антиген в кръвта на кръводарители).

Специфичната профилактика се осъществява чрез ваксиниране с рекомбинантна генно инженерна ваксина, съдържаща HBs антиген. Всички новородени подлежат на ваксинация през първите 24 часа от живота. Продължителността на постваксиналния имунитет е най-малко 7 години.

Вирус на хепатит С принадлежи на семейството Flaviviridaeсемейство Хепацивирус.

Морфология. Сложно организиран РНК вирус, съдържащ сферична форма. Геномът е представен от една линейна "+" РНК верига и има голяма вариабилност.

Антигенна структура. Вирусът има сложна антигенна структура. Антигените са:

1. Черупкови гликопротеини

2. Основен антиген HCC антиген

3. Неструктурни протеини.

Културни ценности. HCV не се култивира върху пилешки ембриони и няма хемолитична или хемаглутинираща активност. Съпротива. чувствителен към етер, UV лъчи, нагряване до 50C.

Епидемиология. Инфекцията с HCV е подобна на инфекцията с HBV. Най-често HCV се предава чрез кръвопреливане, трансплацентарно и по полов път.

Клиника: Често се срещат аниктерични форми, инфекцията протича остро, в 50% от случаите процесът става хроничен с развитие на цироза и първичен рак на черния дроб.

Микробиологична диагностика: Използват се PCR и серологично изследване. Потвърждението за активен инфекциозен процес е откриването на вирусна РНК чрез PCR. Серологичното изследване е насочено към откриване на антитела срещу NS3 с помощта на ELISA.

Профилактика и лечение. За профилактика - както при хепатит В. За лечение се използват интерферон и рибовирин. Специфична профилактика – не.

вирус на хепатит D - дефектен вирус, който няма собствена обвивка. Вирионът има сферична форма, която се състои от едноверижна РНК и сърцевинен HDc антиген. Тези протеини регулират синтеза на вирусния геном: единият протеин стимулира синтеза на генома, другият го инхибира. Има три генотипа на вируса. Всички генотипове принадлежат към един и същи серотип.

Резервоарът на BFD в природата са носителите на HBV. Инфекцията с BFD е подобна на инфекцията с HBV.

Микробиологична диагностика извършва се чрез серологичен метод чрез определяне на антитела срещу BFD с помощта на ELISA.

Предотвратяване: всички онези мерки, които се използват за предотвратяване на хепатит В. За лечение се използват препарати с интерферон. Ваксината срещу хепатит B предпазва и от хепатит D.

Билет 3

Морфология на гъбите

гъбипринадлежат към царството гъби (Mycetes, Mycota). Това са многоклетъчни или едноклетъчни нефотосинтезиращи (без хлорофил) еукариотни микроорганизми с клетъчна стена.

Гъбите иматядро с ядрена обвивка, цитоплазма с органели, цитоплазмена мембрана и многослойна, твърда клетъчна стена, състояща се от няколко вида полизахариди, както и протеини, липиди и др. Някои гъби образуват капсула. Цитоплазмената мембрана съдържа гликопротеини, фосфолипиди и ергостероли. Гъбите са грам-положителни микроби, вегетативните клетки не са устойчиви на киселина.

Гъбите се състоятот дълги тънки нишки (хифи), преплетени в мицел, или мицел. Хифите на нисшите гъби - фикомицети - нямат прегради. При висшите гъби - евмицети - хифите са разделени от прегради; мицелът им е многоклетъчен.

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http:// www. всичко най-добро. ru/

Тест

Морфология и систематика на протозоите

Изпълнено

ученик от група 203б

Петренко Л.А.

Проверено

Доцент доктор. пчелен мед. Наука Степански D.O.

Въведение

Протозоите са еукариотни едноклетъчни микроорганизми, принадлежащи към царство Protozoa, подцарство Animalia, което включва 7 вида. Представители на три от тях Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora причиняват заболявания при хората. Патогенните протозои - патогени на човешки заболявания - включват дизентерийна амеба, Giardia, Trichomonas, Leishmania, Trypanosomes, Plasmodium malaria, Toxoplasma, Balantidia.

Много от тези микроорганизми са открити през втората половина на 19 век. и доста добре проучен. Това се отнася преди всичко за морфологията и структурата. Въпреки това, някои въпроси, свързани с генетиката, антигенната структура и нейната вариабилност, имунологията на заболяванията, които причиняват и т.н., останаха слабо разработени. Това важи и за проблема с факторите на патогенност, специфичната профилактика и търсенето на нови химиотерапевтични лекарства.

1. Характеристика на протозоите

Протозойните клетки са покрити с плътна еластична мембрана - пеликула, образувана от периферен слой цитоплазма. Някои от тях са оборудвани с поддържащи фибрили и минерален скелет, които липсват в бактериите. Цитоплазмата на протозоите съдържа компактно ядро ​​или няколко ядра, заобиколени от мембрана, ядрен сок (кариолимфа), хромозоми и нуклеоли, както и структури, характерни за клетките на многоклетъчните животински организми: ендоплазмен ретикулум, рибозоми, митохондрии, апарат на Голджи, лизозоми , различни видове вакуоли и др.

Протозоите имат: органи за движение (флагели, реснички, псевдоподии), хранене (храносмилателни вакуоли) и отделяне (контрактилни вакуоли); могат да се хранят в резултат на фагоцитоза или образуване на специални структури. Някои протозои имат поддържащи фибрили. Размножават се безполово - чрез двойно или многократно делене (шизогония), а някои и по полов път (спорогония). Много от тях при неблагоприятни условия образуват цисти - фази на покой, устойчиви на промени в температурата, влажността и др. При оцветяване по Romanovsky-Giemsa ядрото на протозоите е оцветено в червено, а цитоплазмата е оцветена в синьо.

Според начина на хранене те могат да бъдат хетеротрофи и автотрофи. Много протозои (дизентерийна амеба, Giardia, Trichomonas, Leishmania, Balantidia) могат да растат върху хранителни среди, съдържащи естествени протеини и аминокиселини. За тяхното отглеждане се използват също клетъчни култури, пилешки ембриони и лабораторни животни.

Повечето от тях имат хетеротрофен тип метаболизъм. При просто организирани форми улавянето на храната става чрез фагоцитоза. Протозоите с по-сложна морфология имат специални структури, които им позволяват да абсорбират храна. Дишането се извършва по цялата повърхност на клетката.

Повечето протозои имат едно ядро, но се срещат и многоядрени форми.

В жизнения цикъл на повечето протозои има стадий трофозоит - активно хранеща се и движеща се форма и стадий циста. Кистата е стационарна форма на жизнения цикъл на протозоите, покрита с плътна мембрана и характеризираща се с рязко забавен метаболизъм.

2. Класификация на протозоите

Най-простите класове, принадлежащи към следните класове, имат медицинско значение:

Sarcodaceae;

Камшичести;

спорозои;

Ресничести.

3. Класови характеристики

Sarcodaceae:

Представителите на клас Sarcodina са най-примитивните протозои. Формата на тялото им не е постоянна.

Придвижват се с помощта на псевдоподи. Те живеят в сладки води, почва и морета.

Камшичести:

Тялото на флагелатите, в допълнение към цитоплазмената мембрана, е покрито и с пеликула - специална обвивка, която осигурява постоянството на тяхната форма. Има един или повече флагели, органели на движение, които са нишковидни израстъци на ектоплазма. Фибрилите на контрактилните протеини преминават вътре в флагелата. Някои флагелати също имат вълнообразна мембрана - вид органела на движение, която се основава на същия флагел, който не стърчи свободно извън клетката, а минава по външния ръб на дълъг сплескан израстък на цитоплазмата. Флагелумът кара вълнообразната мембрана да се движи по вълнообразен начин. Основата на флагела винаги е свързана с кинетозома, органела, която изпълнява енергийни функции. Редица флагелати също имат поддържащ органел - аксостил - под формата на плътна връв, преминаваща вътре в клетката.

спорозои:

Характерни са два варианта на циклите на развитие на спорозоите:

Първата версия на цикъла на развитие включва етапите на безполово размножаване: сексуален процес под формата на копулация и спорогония. Безполовото размножаване се осъществява чрез просто и множествено делене - шизогония. Половият процес се предшества от образуването на полови клетки - мъжки и женски гамети. Гаметите се сливат и получената зигота е покрита с мембрана, под която възниква спорогония - многократно делене с образуване на спорозоити. Спорозоите с този тип жизнен цикъл живеят в тъканите на вътрешната среда.

Втората версия на цикъла на развитие се среща при спорозои, които живеят в кухини, комуникиращи с външната среда. Той е много прост и включва етапите на циста и трофозоит.

Коменсализмът е форма на симбиоза, при която един вид използва остатъците или излишната храна на друг, без да причинява видима вреда, но и без полза.

Ресничести:

Ресничките се характеризират с постоянна форма на тялото и наличие на пеликули. Органелите на движението са многобройни реснички, които покриват цялото тяло и са полимеризирани флагели. Ресничките обикновено имат 2 ядра: голямо - макронуклеус, което регулира метаболизма, и малко - микронуклеус, което служи за обмен на наследствена информация по време на конюгиране. Храносмилателният апарат е сложно организиран. Има постоянна формация: цитостом - клетъчна уста, цитофаринкс - клетъчен фаринкс. Храносмилателните вакуоли се движат през ендоплазмата, докато литичните ензими се освобождават на етапи. Това гарантира пълно усвояване на хранителните частици. Несмляните остатъци от храна се изхвърлят през праха - специализирана област от клетъчната повърхност.

4. Протозои, които живеят в кухини, комуникиращи с външната среда

Различават се следните групи протозои:

Протозои, които живеят в тънките черва.

Протозои, които живеят в дебелото черво.

Протозои, които живеят в кухините на органите.

Протозои, които живеят в белите дробове.

Протозои, които живеят в устната кухина.

Орална амеба (Entamoeba gingivalis) - клас "Sarcodaceae" - коменсал, който живее по венците, зъбната плака и в криптите на сливиците на повече от 25% от здравите хора. Размерите на клетките са 6-30 микрона, псевдоподиите са широки. Храни се с бактерии и левкоцити, а при кървене от венците може да улови и червени кръвни клетки. Не образува кисти.

Устна трихомонада (Trihomonas tenax) - клас "Жгутичета" - коменсал. Формата на тялото е крушовидна, дължина 6-13 микрона. В предния край има 4 флагела, отстрани има вълнообразна мембрана с дължина около половината от тялото. Среща се при 30% от здравите хора и по-често при възрастни, отколкото при деца. Живее в гънките на устната лигавица, зъбните кухини, криптите на сливиците при хроничен тонзилит, а при ниска киселинност на стомашния сок се среща и в стомаха. Не образува кисти. Предаването от човек на човек и на двата вида орални трихомонади става чрез целувки, споделяне на прибори и четки за зъби, както и чрез капчици слюнка и храчки по време на кихане и кашляне.

5. Протозои, които живеят в тънките черва

Източник на инфекция е само човек, заразен с Giardia. Кистите на Giardia се екскретират с изпражненията и могат да персистират дълго време във външната среда. Издържат до 3 седмици във влажни изпражнения и до 2 месеца във вода, устойчиви са на хлор. Поглъщането на няколко до 10 цисти с вода вече води до развитие на инвазия при хората. Предаването може да стане и чрез хранителни продукти, върху които цистите на Giardia остават жизнеспособни от 6 часа до 2 дни.

Възможно е и предаване от човек на човек. В предучилищните институции заразяването с Giardia е значително по-високо, отколкото при възрастните.

За развитието на лямблиоза е достатъчно да погълнете няколко (до 10) кисти. В тялото на гостоприемника те се размножават в огромни количества (до 1 милион Giardia или повече могат да бъдат намерени на 1 кв. см. от чревната лигавица). Индивиди, заразени с Giardia, могат да отделят до 18 милиарда цисти през деня. На фона на Giardia може да се наблюдава повишена пролиферация на бактерии и клетки от дрожди. Това може да доведе до дисфункция на жлъчните пътища и панкреаса.

Клиничните прояви се дължат на нарушена абсорбция, особено на мазнини и въглехидрати. Активността на ензимите намалява, усвояването на витамин В12 намалява и метаболизмът на витамин С се нарушава.

Giardia не може да съществува в жлъчните пътища (жлъчката ги убива). В тази връзка Giardia не може да причини тежки чернодробни нарушения, холецистохолангит или увреждане на нервната система.

Често има комбинации от носителство на Giardia с всякакви заболявания. Комбинацията от Giardia с Shigella причинява по-продължителни чревни разстройства, нарушена имуногенеза и допринася за прехода на дизентерия в хронични форми.

При повечето заразени хора лямблиозата протича латентно.

Лабораторната диагностика се извършва чрез микроскопско изследване на нативни и третирани с разтвор на Лугол препарати, приготвени от изпражнения и дуоденално съдържимо.

Профилактика: спазване на правилата за лична хигиена

6. Протозои, които живеят в дебелото черво

Повечето от протозоите, които живеят в слузта, покриваща епитела на криптата, са комензали. Два вида протозои - дизентерийна амеба и балантидиум - са патогенни, но в тялото на здрав човек те могат да водят коменсиален начин на живот за дълго време.

Дизентерийна амеба (Entamoeba histolica) - клас "Саркод" - причинителят на амебиазата.

Патогенът може да съществува в три форми:

тъканна форма;

вегетативна форма;

под формата на киста;

Голямата вегетативна форма (тъканна форма, еритрофаг, хематофаг) има диаметър 20-30 микрона, а при активно движение достига дължина до 60-80 микрона. Тази форма е способна да фагоцитира червените кръвни клетки. Техният брой достига 20 или повече в една амеба. Среща се само при болни хора.

Луминалната форма (малка вегетативна форма, свободна, нетъканна, прецистична) има диаметър 15-20 микрона. Не фагоцитира червените кръвни клетки. Среща се при носители на амеби.

Стадият на кистата е образувание с диаметър 7-18 микрона, има от 1 до 4 ядра и е стабилно във външната среда.

Лабораторна диагностика. Извършва се микроскопско изследване на нативни препарати от засегнатите тъкани, както и от изпражненията на болен с остра амебиаза.

Превенция: спазване на правилата за лична хигиена.

Balantidium coli - клас "Ciliates" - причинител на балантидиаза.

Това е голямо протозои с дължина до 200 микрона. Цялото тяло е покрито с реснички, има цитостома и цитофаринкс. Под пеликулата има слой от прозрачна ектоплазма; по-дълбоко е ендоплазмата с органели и 2 ядра. Макронуклеусът е с форма на дъмбел или боб, с малък микронуклеус до него. Кистата на балантидия е овална, до 50-60 микрона. в диаметър, покрита с двуслойна мембрана, няма реснички, в цитоплазмата ясно се вижда контрактилна вакуола.

Той може да живее в червата на човека, да се храни с бактерии и да не му причинява вреда, но понякога прониква в чревната стена, причинявайки образуването на язви с гноен и кървав секрет.

Заболяването се характеризира с продължителна диария с кръв и гной, а понякога и с перфорация на чревната стена с перитонит. Той може също така да навлезе в кръвта и да се настани в черния дроб, белите дробове и други органи, причинявайки образуването на абсцеси там.

Освен при хората, балантидият се среща и при плъхове и прасета, които са основният му резервоар.

Лабораторна диагностика. Извършва се микроскопско изследване на пресни (местни) препарати от изпражнения на болни хора, в които лесно се откриват големи, добре движещи се балантидии.

Dientamoeba fragilis - съжителства в един вид симбиоза с острици. Той не образува кисти, а трофозоитите се прикрепят към яйцата на острици, чрез които се заразяват нови гостоприемници. Размножавайки се в големи количества в червата на човека, тази амеба може да причини краткотрайна диария.

Същото медицинско значение има добре познатата камшичеста чревна трихомонада (Trihomonas hominis).

7. Протозои, които живеят в гениталиите

Trichomonas vaginalis (Tnchamonas vaginalis) - клас "Flagella" - причинителят на трихомониазата.

Не образува кисти. Тази трихомонада живее при жените във влагалището и шийката на матката, а при мъжете в уретрата, пикочния мехур и простатната жлеза. Предизвиква появата на малки възпалителни огнища под епителния слой и десквамация на повърхностните клетки на лигавицата. Чрез увредената епителна обвивка левкоцитите навлизат в лумена на органа. При мъжете заболяването обикновено завършва със спонтанно оздравяване след около 1 месец. При жените трихомониазата може да продължи няколко години.

Превенция - спазване на правилата за лична хигиена по време на полов акт.

8. Протозои, които живеят в белите дробове

Наскоро, благодарение на молекулярната биология, се появиха данни, които позволиха на някои изследователи да класифицират P. Carinii като гъбички.

Пневмоцистатът има тънка капсула и може да бъде кръгъл или с форма на полумесец. При светлинна микроскопия може да се сбърка с дрожди или червени кръвни клетки.

Трофозоитите имат неправилна овална форма, размерите им варират от 1 до 5 микрона. Тяхната цитоплазма съдържа митохондрии и дисимилацията се извършва аеробно.

В алвеоларната тъкан могат да се открият 2 основни форми на този микроорганизъм: малки мононуклеарни трофозоити (1-5 µm) и кисти, възпроизвеждащи се чрез бинарно делене (10 µm), имащи дебела стена и съдържащи от 2 до 8 клетки (1-2 µm), наречени спорозоити. Когато зряла киста се разкъса, спорозоитите или продължават цикъла на развитие в алвеолите, превръщайки се в трофозоити, или излизат във външната среда (с капчици слуз при кашляне) и, ако намерят нов гостоприемник, също се включват в тяхната цикъл на развитие.

Пневмоцистите са широко разпространени при хора и животни. Човек се заразява по въздушно-капков път.

Клиничните признаци на пневмоцистоза се наблюдават само при отслабени деца и при имунокомпрометирани лица (пациенти със СПИН, както и пациенти, приемащи имуносупресори). В болници, където са били лекувани пациенти с горната патология, са описани огнища на Pneumocystis пневмония.

Заболяванията се развиват само при лица с първични или придобити имунни нарушения.

Има доказателства, че ако болните от СПИН могат да бъдат спасени от пневмоцитоза, животът им се удължава значително.

Токсоплазмата (Toxoplasma gondii) е причинителят на токсоплазмозата. Клас "Спорианци".

Тялото на токсоплазмата има форма на полумесец или овална форма. Предният край на тялото е заострен. Размерите на токсоплазмата варират от 4 до 9 микрона. на дължина и от 2-4 микрона. в ширина. Когато се наблюдава в конвенционален светлинен микроскоп, Toxoplasma има карминовочервено везикуларно ядро ​​на фона на синя цитоплазма. С помощта на електронен микроскоп можете да откриете, че в предния край на тялото на токсоплазмата има спираловидна структура - така нареченият коноид. От него тънки фибрили (микротубули) излъчват по повърхността на тялото, очевидно изпълнявайки функцията на двигателния апарат. От пръстена вътре в коноида се простират особени нишки - токсонеми.

Токсоплазмата може да се възпроизвежда в голямо разнообразие от клетки: макрофаги, епителни, мускулни, нервни и др. Възпроизвеждането на токсоплазма в клетка води до нейната смърт. В резултат на смъртта на група от заразени клетки се образуват огнища на некроза в органите.

Имунологичните изследвания показват, че повече от 500 милиона души на Земята са заразени с токсоплазма.

Жизненият цикъл на Toxoplasma: той редува етапите на шизогония, гаметогония и спорогония.

Други такива групи се покриват с плътна мембрана и образуват кисти. Кистите са много стабилни и могат да останат латентни в органите на гостоприемника. Не се изпускат в околната среда. Цикълът на развитие се затваря, когато котките ядат органи на междинни гостоприемници с кисти.

Пътища на заразяване с човешка токсоплазмоза:

При ядене на месо от заразени животни.

С мляко и млечни продукти.

През кожата и лигавиците при грижи за болни животни, при обработка на кожи и рязане на животински суровини.

In utero през плацентата.

По време на медицински процедури, преливане на кръв и левкоцити и трансплантация на органи, придружени от употребата на имуносупресивни лекарства.

Най-опасната е трансплацентарната инфекция. В този случай е възможно да се раждат деца с множество вродени малформации, предимно на мозъка.

Лабораторната диагностика се основава главно на използването на серологични методи: RSK, RPGA, реакция на индиректна имунофлуоресценция, реакция на латексна аглутинация, ензимен имуноанализ и др.

Най-ценните данни се получават чрез изолиране на токсоплазма в лабораторни животни, заразени с материал от болни хора.

Профилактика: термична обработка на животински хранителни продукти, санитарен контрол в кланици и месопреработвателни предприятия, предотвратяване на тесен контакт на деца и бременни жени с домашни любимци.

Саркоцистозите (Sarcocystys hominis, S. Suihominis, S. lindemanni) са причинителите на саркоцистозата. Цикълът на развитие е подобен на цикъла на развитие на токсоплазмата.

Основният гостоприемник е човекът, животните са междинни гостоприемници. При хората червата също са засегнати. Но степента на щетите му е много незначителна. Лекарите обикновено не поставят правилната диагноза и болестта завършва с бързо самолечение. Заразяването става при консумация на сурово или недостатъчно термично обработено месо.

Лайшмания (Leischmania) - клас "Flagella" - причинителят на лайшманиозата.

L. donovani е причинителят на висцералната лейшманиоза;

L. tropica е причинителят на кожната лайшманиоза;

L. mexicana е причинителят на лайшманиозата в Централна Америка;

L. brasiliensis е причинителят на бразилската лайшманиоза.

Всички видове са морфологично сходни и имат еднакви цикли на развитие.

Те идват в две форми:

flagellaless, или leishmanial (3-5 µm в диаметър, с кръгло ядро, заемащо около ½ от цитоплазмата; няма флагел, пръчковиден кинетопласт е разположен перпендикулярно на клетъчната повърхност. Живее в клетките на ретикулоендотелната система на човека и редица бозайници - гризачи, кучета и лисици);

флагеларен или промастигот (дължина до 25 микрона, отпред има флагел, в основата на който кинетопластът е ясно видим. Живее в храносмилателната система на комарите).

Камшичестата форма, засята върху хранителна среда, се превръща в камшичеста. Лайшманиозата е широко разпространена в страни с тропически и субтропичен климат на всички континенти, където живеят комари. Естествените резервоари включват гризачи, диви и домашни животни. Заразяването на човека става чрез ухапване от заразени комари.

Има три основни форми на лайшманиоза:

Кожно-лигавични.

Висцерална.

Кожна лайшманиоза. Протича сравнително доброкачествено. Лезиите са локализирани в кожата.

Патогени: в Африка и Азия - L. tropica, а в Западното полукълбо - L. mexicana и редица щамове на L. brasiliensis.

Leishmania L. tropica и L. mexicana причиняват дълготрайни незаздравяващи язви по кожата на мястото на ухапване от комар. Язвите зарастват няколко месеца след образуването им, а на тяхно място остават дълбоки белези. Някои форми на L. brasiliensis са способни да се разпространяват през лимфните съдове на кожата с образуването на множество кожни язви, отдалечени от местата на ухапване.

Лигавична лайшманиоза.

Висцерална лайшманиоза.

Лабораторна диагностика. Leishmania amastigotes се откриват в петна, приготвени от изстъргвания от кожни лезии и пунктат от костен мозък, оцветени с боя на Romanovsky-Giemsa. В някои случаи се използват серодиагностични реакции (индиректна имунофлуоресценция, ензимно-свързан имуносорбентен анализ и др.).

Профилактика: Борба с векторите и унищожаване на естествените резервоари (гризачи и бездомни кучета), както и профилактични ваксинации.

Списък с референции

1. Борисов Л.Б. "Медицинска микробиология, вирусология, имунология."

2. Воробьов А.А., Биков А.С., Пашков Е.П., Рибакова А.М. „Микробиология”.

3. Воробьов А.А., Биков А.С. "Атлас по микробиология".

4. Пишак В. П., Бажора Ю. И. „Медицинска биология”.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Протозои. Четири основни класа протозои. Размножаването е основата на живота. Голямата роля на малките протозои. Местообитанието на протозоите е морето, прясна вода и влажна почва. Камшичести, коренища, спорозои, реснички. Причинители на опасни заболявания.

резюме, добавено на 10/01/2006


Изучаване на видовете и структурата на най-простите организми - ресничести. Отличителни черти на ресничеста чехълка, ресничеста стилохония, ресничест тромпет, ресничеста балантидия. Характеристики на безполовото и половото размножаване, дихателни органи, движение, осморегулация.

резюме, добавено на 02/02/2010


Класификация на протозоите (Protozoa), като вид едноклетъчни животни от групата на еукариотите. Видове протозои: флагелати, радиоларии, реснички, амеби, водорасли. Начини на тяхното хранене, устройство, размножаване и най-често срещаните представители.

резюме, добавено на 21.10.2009 г


Таксономията е разпределението на микроорганизмите според техния произход и биологично сходство. Морфология на бактериите, структурни характеристики на бактериалната клетка. Морфологична характеристика на гъби, актиномицети (лъчисти гъби) и протозои.

резюме, добавено на 21.01.2010 г


Бактериите са едноклетъчни организми, техните характеристики, структура, хранене, класификация, морфология. Форми и местообитание на бактериите; размножаване, образуване на спори; значение. Протозои и гъбички. Неклетъчни форми на живот: вируси и бактериофаги; химичен състав.

презентация, добавена на 11/02/2012


Клетъчен строеж, класификация на протозоите. Амебите са най-просто структурираните коренища без скелет. Клас завещани амеби, тяхното местообитание в сладки води и торфени блата. Ресничести и смучещи реснички. Значението на протозоите в природата и живота на човека.

презентация, добавена на 21.02.2011 г


Дефиниция и обща характеристика на флагелатите и саркодите като протозои. Размери на протозоите и тяхната класификация според начина на хранене и дишане. Размножаване на едноклетъчни организми. Признаци и свойства на подклас растителни и животински флагелати.

курсова работа, добавена на 18.02.2012 г


Разнообразие на животинското царство. Зоологията е наука за животните. Класификация на животните по родство. Подцарство едноклетъчни животни (протозои). Произход и значение на протозоите. Подцарство многоклетъчни животни, тип Coelenterates.

резюме, добавено на 03.07.2010 г


резюме, добавено на 06/05/2010


Различни методи на движение при протозоите, структурата на органелите на движение. Таксисни реакции и необходими условия за възникването им. Характеристики на полихетите и монохетите, особености на тяхната структура, начин на хранене и размножаване.

2.1. Систематика и номенклатура на микробите

Микробният свят може да бъде разделен на клетъчни и неклетъчни форми. Клетъчните форми на микробите са представени от бактерии, гъбички и протозои. Те могат да бъдат наречени микроорганизми. Неклетъчните форми са представени от вируси, вироиди и приони.

Новата класификация на клетъчните микроби включва следните таксономични единици: домейни, царства, типове, класове, разреди, семейства, родове, видове. Класификацията на микроорганизмите се основава на тяхната генетична връзка, както и на морфологични, физиологични, антигенни и молекулярно-биологични свойства.

Вирусите често се разглеждат не като организми, а като автономни генетични структури, така че те ще бъдат разгледани отделно.

Клетъчните форми на микробите са разделени на три области. Домейни БактерииИ Архебактериивключват микроби с прокариотен тип клетъчна структура. Представители на домейна Еукарияса еукариоти. Състои се от 4 кралства:

Гъбени царства (Гъби, Eumycota);

царства на протозоите (Протозои);

кралства Chromista(хромирани плочи);

Микроби с неуточнена таксономична позиция (Микроспора,микроспория).

Разликите в организацията на прокариотните и еукариотните клетки са представени в табл. 2.1.

Таблица 2.1.Признаци на прокариотна и еукариотна клетка

2.2. Класификация и морфология на бактериите

Терминът "бактерия" идва от думата бактерии,какво означава пръчка? Бактериите са прокариоти. Те са разделени на два домейна: БактерииИ Архебактерии.Бактерии, включени в домейна архебактерии,представляват една от най-старите форми на живот. Те имат структурни особености на клетъчната стена (липсва им пептидогликан) и рибозомна РНК. Сред тях няма патогени на инфекциозни заболявания.

В рамките на една област бактериите се разделят на следните таксономични категории: клас, тип, разред, семейство, род, вид. Една от основните таксономични категории е видове.Видът е съвкупност от индивиди с еднакъв произход и генотип, обединени от сходни свойства, които ги отличават от другите представители на рода. Името на вида съответства на бинарна номенклатура, т.е. се състои от две думи. Например, причинителят на дифтерия е написан като Corynebacterium diphtheriae.Първата дума е името на рода и се пише с главна буква, втората дума обозначава вида и се пише с малка буква.

Когато даден вид се споменава отново, родовото име се съкращава до началната му буква, напр. C. diphtheriae.

Съвкупност от хомогенни микроорганизми, изолирани върху хранителна среда, характеризиращи се с подобни морфологични, тинкториални (отношение към багрилата), културни, биохимични и антигенни свойства се наричат. чиста култура.Нарича се чиста култура от микроорганизми, изолирани от определен източник и различни от другите представители на вида щам.Близо до понятието „щам“ е понятието „клон“. Клонът е колекция от потомци, израснали от една микробна клетка.

За обозначаване на определени набори от микроорганизми, които се различават по определени свойства, се използва наставката "var" (разновидност), следователно микроорганизмите, в зависимост от естеството на разликите, се обозначават като морфовари (разлика в морфологията), устойчиви продукти (разлика в устойчивостта , например към антибиотици), серовари (разлика в антигените), фаговари (разлика в чувствителността към бактериофаги), биовари (разлика в биологичните свойства), хемовари (разлика в биохимичните свойства) и др.

Преди това основата за класификацията на бактериите беше структурната характеристика на клетъчната стена. Разделянето на бактериите според структурните характеристики на клетъчната стена е свързано с възможната променливост на тяхното оцветяване в един или друг цвят по метода на Грам. Според този метод, предложен през 1884 г. от датския учен Х. Грам, в зависимост от резултатите от оцветяването бактериите се разделят на грам-положителни, оцветени в синьо-виолетово и грам-отрицателни, оцветени в червено.

Понастоящем класификацията се основава на степента на генетична свързаност, базирана на изследване на структурата на генома на рибозомна РНК (рРНК) (виж Глава 5), определяне на процента на двойки гуанин цитозин (GC двойки) в генома, конструиране на рестрикционна карта на генома и изследване на степента на хибридизация. Вземат се предвид и фенотипни показатели: отношение към оцветяването по Грам, морфологични, културни и биохимични свойства, антигенна структура.

Домейн Бактериивключва 23 вида, от които следните са от медицинско значение.

Повечето грам-отрицателни бактерии са групирани в типа Протеобактерии(наречен на гръцкия бог Протей,способни да приемат различни форми). Тип Протеобактерииразделени на 5 класа:

Клас Алфапротеобактерии(раждане Rickettsia, Orientia, Erlichia, Bartonella, Brucella);

Клас Бетапротеобактерии(раждане Bordetella, Burholderia, Neisseria, Spirillum);

Клас Гамапротеобактерии(представители на семейството Enterobacteriaceaeраждане Francisella, Legionella, Coxiella, Pseudomonas, Vibrio);

Клас Делтапротеобактерии(род билофила);

Клас Епсилонпротеобактерии(раждане Campilobacter, Helicobacter).Грам-отрицателните бактерии също включват следните видове:

Тип Chlamydiae(раждане Chlamydia, Chlamydophila),Тип Спирохети(раждане Spirocheta, Borrelia, Treponema, Leptospira);Тип Бактероиди(раждане Bacteroides, Prevotella, Porphyromonas).

Грам-положителните бактерии се предлагат в следните видове:

Тип Фирмикутивключва клас Clostridium(раждане Clostridium, Peptococcus),Клас Бацили (Listeria, Staphylococcus, Lactobacillus, Streptococcus)и класа Mollicutes(раждане микоплазма, уреаплазма),кои са бактерии, които нямат клетъчна стена;

Тип Актинобактерии(раждане Actinomyces, Micrococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Gardnerella, Bifidobacterium, Propionibacterium, Mobiluncus).

2.2.1. Морфологични форми на бактерии

Има няколко основни форми на бактерии: кокоидна, пръчковидна, извита и разклонена (фиг. 2.1).

Сферични форми или коки- сферични бактерии с размери 0,5-1 микрона, които според взаимното си разположение се делят на микрококи, диплококи, стрептококи, тетракоки, сарцини и стафилококи.

Микрококи (от гръцки. микрони- малки) - отделно разположени клетки.

Diplococci (от гръцки. дипломи- двойни), или сдвоени коки, са разположени по двойки (пневмококи, гонококи, менингококи), тъй като клетките не се разделят след разделяне. Пневмококът (причинителят на пневмония) има ланцетовидна форма от противоположните страни, а гонококът (причинителят на гонореята) и менингококът (причинителят на

Ориз. 2.1.Форми на бактерии

агент на епидемичен менингит) имат формата на кафеени зърна, като тяхната вдлъбната повърхност е обърната една към друга.

Стрептококи (от гръцки. streptos- верига) - клетки с кръгла или удължена форма, образуващи верига поради клетъчно делене в една и съща равнина и поддържане на връзката между тях на мястото на делене.

Sarcins (от лат. sarcina- куп, бала) са подредени под формата на пакети от 8 коки или повече, тъй като се образуват по време на клетъчното делене в три взаимно перпендикулярни равнини.

Стафилококи (от гръцки. стафил- гроздова чепка) - коки, разположени под формата на гроздова чепка в резултат на разделяне в различни равнини.

Пръчковидни бактериисе различават по размер, форма на краищата на клетките и относителна позиция на клетките. Дължината на клетката е 1-10 µm, дебелината 0,5-2 µm. Пръчките могат да бъдат прави

(Escherichia coli и др.) и неправилна клубовидна (Corynebacteria и др.) форма. Най-малките пръчковидни бактерии включват рикетсия.

Краищата на пръчките могат да бъдат отрязани (антраксен бацил), закръглени (Ешерихия коли), заострени (фузобактерии) или под формата на удебеляване. В последния случай пръчката прилича на клуб (Corynebacterium diphtheria).

Леко извитите пръчици се наричат ​​вибриони (Vibrio cholerae). Повечето пръчковидни бактерии са подредени произволно, защото клетките се раздалечават след делене. Ако след разделянето клетките остават свързани с общи фрагменти от клетъчната стена и не се разминават, тогава те са разположени под ъгъл една спрямо друга (Corynebacterium diphtheria) или образуват верига (антраксен бацил).

Усукани форми- спираловидни бактерии, които се предлагат в два вида: спирила и спирохета. Спирилите имат вид на извити клетки с форма на тирбушон с големи къдрици. Патогенните спирили включват причинителя на содоку (болест от ухапване от плъх), както и кампилобактер и хеликобактер, които имат извивки, напомнящи крилата на летяща чайка. Спирохетите са тънки, дълги, извити бактерии, които се различават от спирила по по-малките си къдрици и модел на движение. Характеристиките на тяхната структура са описани по-долу.

Разклоняване -пръчковидни бактерии, които могат да имат Y-образни клони, открити в бифидобактериите, могат също да бъдат представени под формата на нишковидни разклонени клетки, които могат да се преплитат, за да образуват мицел, както се наблюдава при актиномицетите.

2.2.2. Структура на бактериална клетка

Структурата на бактериите е добре проучена с помощта на електронна микроскопия на цели клетки и техните ултратънки срезове, както и други методи. Бактериалната клетка е заобиколена от мембрана, състояща се от клетъчна стена и цитоплазмена мембрана. Под черупката има протоплазма, състояща се от цитоплазма с включвания и наследствен апарат - аналог на ядрото, наречен нуклеоид (фиг. 2.2). Има допълнителни структури: капсула, микрокапсула, слуз, камшичета, пили. Някои бактерии са способни да образуват спори при неблагоприятни условия.

Ориз. 2.2.Структура на бактериална клетка: 1 - капсула; 2 - клетъчна стена; 3 - цитоплазмена мембрана; 4 - мезозоми; 5 - нуклеоид; 6 - плазмид; 7 - рибозоми; 8 - включвания; 9 - камшик; 10 - пили (вили)

Клетъчна стена- здрава, еластична структура, която придава на бактерията определена форма и заедно с подлежащата цитоплазмена мембрана ограничава високото осмотично налягане в бактериалната клетка. Той участва в процеса на клетъчно делене и транспорт на метаболити, има рецептори за бактериофаги, бактериоцини и различни вещества. Най-дебела клетъчна стена има при грам-положителните бактерии (фиг. 2.3). Така че, ако дебелината на клетъчната стена на грам-отрицателните бактерии е около 15-20 nm, тогава при грам-положителните бактерии тя може да достигне 50 nm или повече.

Основата на бактериалната клетъчна стена е пептидогликан.Пептидогликанът е полимер. Представен е от паралелни полизахаридни гликанови вериги, състоящи се от повтарящи се остатъци на N-ацетилглюкозамин и N-ацетилмураминова киселина, свързани с гликозидна връзка. Тази връзка се прекъсва от лизозима, който е ацетилмурамидаза.

Тетрапептидът е свързан към N-ацетилмураминова киселина чрез ковалентни връзки. Тетрапептидът се състои от L-аланин, който е свързан с N-ацетилмураминова киселина; D-глутамин, който при грам-положителните бактерии се комбинира с L-лизин, а при грам-три-

Ориз. 2.3.Схема на архитектурата на бактериалната клетъчна стена

полезни бактерии - с диаминопимелинова киселина (DAP), която е прекурсор на лизин в процеса на бактериална биосинтеза на аминокиселини и е уникално съединение, присъстващо само в бактериите; Четвъртата аминокиселина е D-аланин (фиг. 2.4).

Клетъчната стена на грам-положителните бактерии съдържа малки количества полизахариди, липиди и протеини. Основният компонент на клетъчната стена на тези бактерии е многослоен пептидогликан (муреин, мукопептид), който представлява 40-90% от масата на клетъчната стена. Тетрапептидите на различни слоеве пептидогликан в грам-положителните бактерии са свързани помежду си чрез полипептидни вериги от 5 глицинови остатъка (пентаглицин), което придава на пептидогликана твърда геометрична структура (фиг. 2.4, b). Ковалентно свързан с пептидогликана на клетъчната стена на грам-положителните бактерии тейхоеви киселини(от гръцки техос- стена), чиито молекули са вериги от 8-50 остатъци от глицерол и рибитол, свързани с фосфатни мостове. Формата и силата на бактериите се придават от твърдата влакнеста структура на многослойния пептидогликан с напречни връзки от пептиди.

Ориз. 2.4.Структура на пептидогликан: а - грам-отрицателни бактерии; b - грам-положителни бактерии

Способността на Грам-положителните бактерии да задържат тинтява виолет в комбинация с йод, когато се оцветяват с помощта на оцветяване по Грам (синьо-виолетов цвят на бактериите) се свързва със свойството на многослойния пептидогликан да взаимодейства с багрилото. В допълнение, последващото третиране на бактериална натривка с алкохол причинява стесняване на порите в пептидогликана и по този начин задържа багрилото в клетъчната стена.

Грам-отрицателните бактерии губят багрилото след излагане на алкохол, което се дължи на по-малко количество пептидогликан (5-10% от масата на клетъчната стена); обезцветяват се със спирт, а при обработка с фуксин или сафранин стават червени. Това се дължи на структурните характеристики на клетъчната стена. Пептидогликанът в клетъчната стена на грам-отрицателните бактерии е представен от 1-2 слоя. Тетрапептидите на слоевете са свързани помежду си чрез директна пептидна връзка между аминогрупата на DAP на един тетрапептид и карбоксилната група на D-аланин на тетрапептида на друг слой (фиг. 2.4, а). Извън пептидогликана има слой липопротеин,свързан с пептидогликан чрез DAP. Следван от външна мембранаклетъчна стена.

Външна мембранае мозаечна структура, съставена от липополизахариди (LPS), фосфолипиди и протеини. Вътрешният му слой е представен от фосфолипиди, а външният съдържа LPS (фиг. 2.5). По този начин външната памет-

Ориз. 2.5.Липополизахаридна структура

браната е асиметрична. Външната мембрана LPS се състои от три фрагмента:

Липид А има консервативна структура, почти същата при грам-отрицателните бактерии. Липид А се състои от фосфорилирани глюкозамин дизахаридни единици, към които са прикрепени дълги вериги от мастни киселини (виж Фиг. 2.5);

Ядро, или ядро, част от кората (от лат. сърцевина- ядро), относително консервативна олигозахаридна структура;

Силно променлива О-специфична полизахаридна верига, образувана от повтарящи се идентични олигозахаридни последователности.

LPS е закотвен във външната мембрана от липид А, който причинява токсичност на LPS и следователно се идентифицира с ендотоксин. Унищожаването на бактериите с антибиотици води до освобождаване на големи количества ендотоксин, което може да причини ендотоксичен шок у пациента. Ядрото или основната част на LPS се простира от липид А. Най-постоянната част от сърцевината на LPS е кетодезоксиоктоновата киселина. O-специфична полизахаридна верига, простираща се от сърцевината на LPS молекулата,

състоящ се от повтарящи се олигозахаридни единици, определя серогрупата, серовар (вид бактерии, открити с помощта на имунен серум) на определен щам бактерии. По този начин концепцията за LPS се свързва с концепцията за О-антиген, чрез който бактериите могат да бъдат диференцирани. Генетичните промени могат да доведат до дефекти, скъсяване на бактериалния LPS и в резултат на това появата на груби колонии от R-форми, които губят специфичност на О-антигена.

Не всички грам-отрицателни бактерии имат пълна O-специфична полизахаридна верига, състояща се от повтарящи се олигозахаридни единици. По-специално, бактериите от рода Нейсерияимат къс гликолипид, наречен липоолигозахарид (LOS). Тя е сравнима с R формата, която е загубила специфичността на О-антигена, наблюдавана при мутантни груби щамове E. coli.Структурата на VOC наподобява структурата на гликосфинголипида на човешката цитоплазмена мембрана, така че VOC имитира микроба, позволявайки му да избегне имунния отговор на гостоприемника.

Протеините на матрицата на външната мембрана я проникват по такъв начин, че протеиновите молекули, т.нар. поринами,гранични хидрофилни пори, през които преминава вода и малки хидрофилни молекули с относителна маса до 700 D.

Между външната и цитоплазмената мембрана е периплазмено пространство,или периплазма, съдържаща ензими (протеази, липази, фосфатази, нуклеази, β-лактамази), както и компоненти на транспортни системи.

Когато синтезът на бактериалната клетъчна стена е нарушен под въздействието на лизозим, пеницилин, защитни фактори на организма и други съединения, се образуват клетки с променена (често сферична) форма: протопласти- бактерии без напълно клетъчна стена; сферопласти- бактерии с частично запазена клетъчна стена. След отстраняване на инхибитора на клетъчната стена, такива променени бактерии могат да се обърнат, т.е. придобиват пълна клетъчна стена и възстановяват първоначалната си форма.

Бактерии от сфероиден или протопластен тип, които са загубили способността си да синтезират пептидогликан под въздействието на антибиотици или други фактори и са способни да се размножават, се наричат. Г-образни форми(от името на Института Д. Листър, където за първи път

са проучени). L-формите могат да възникнат и в резултат на мутации. Те са осмотично чувствителни, сферични клетки с форма на колба с различни размери, включително тези, преминаващи през бактериални филтри. Някои L-форми (нестабилни), когато факторът, довел до промени в бактериите, бъде отстранен, могат да се обърнат, връщайки се към оригиналната бактериална клетка. L-формите могат да бъдат произведени от много патогени на инфекциозни заболявания.

Цитоплазмена мембранапри електронна микроскопия на ултратънки срезове, това е трислойна мембрана (2 тъмни слоя, всеки с дебелина 2,5 nm, разделени от светъл междинен). По структура тя е подобна на плазмалемата на животинските клетки и се състои от двоен слой липиди, главно фосфолипиди, с вградени повърхностни и интегрални протеини, които сякаш проникват през структурата на мембраната. Някои от тях са пермеази, участващи в транспорта на вещества. За разлика от еукариотните клетки, в цитоплазмената мембрана на бактериалната клетка липсват стероли (с изключение на микоплазмите).

Цитоплазмената мембрана е динамична структура с подвижни компоненти, така че се смята за подвижна течна структура. Той обгражда външната част на цитоплазмата на бактериите и участва в регулирането на осмотичното налягане, транспорта на веществата и енергийния метаболизъм на клетката (поради ензимите на веригата за транспортиране на електрони, аденозинтрифосфатаза - АТФаза и др.). При прекомерен растеж (в сравнение с растежа на клетъчната стена) цитоплазмената мембрана образува инвагинати - инвагинации под формата на сложно усукани мембранни структури, т.нар. мезозоми.По-малко сложно усуканите структури се наричат ​​интрацитоплазмени мембрани. Ролята на мезозомите и интрацитоплазмените мембрани не е напълно изяснена. Дори се предполага, че те са артефакт, който възниква след подготовка (фиксиране) на образец за електронна микроскопия. Въпреки това се смята, че производните на цитоплазмената мембрана участват в клетъчното делене, осигурявайки енергия за синтеза на клетъчната стена и участват в секрецията на вещества, спорулацията, т.е. в процеси с висока консумация на енергия. Цитоплазмата заема основния обем на бактериите

клетка и се състои от разтворими протеини, рибонуклеинови киселини, включвания и множество малки гранули - рибозоми, отговорни за синтеза (транслацията) на протеините.

Рибозомибактериите имат размер около 20 nm и коефициент на утаяване 70S, за разлика от 80S рибозомите, характерни за еукариотните клетки. Следователно някои антибиотици, като се свързват с бактериални рибозоми, инхибират синтеза на бактериален протеин, без да засягат синтеза на протеин в еукариотните клетки. Бактериалните рибозоми могат да се разделят на две субединици: 50S и 30S. rRNA е консервативен елемент на бактериите („молекулярен часовник“ на еволюцията). 16S rRNA е част от малката рибозомна субединица, а 23S rRNA е част от голямата рибозомна субединица. Изследването на 16S rRNA е в основата на генната систематика, което позволява да се оцени степента на родство на организмите.

Цитоплазмата съдържа различни включвания под формата на гликогенови гранули, полизахариди, β-хидроксимаслена киселина и полифосфати (волютин). Те се натрупват при излишък на хранителни вещества в околната среда и действат като резервни вещества за хранителни и енергийни нужди.

Волютинима афинитет към основни багрила и лесно се открива с помощта на специални методи за оцветяване (например според Neisser) под формата на метахроматични гранули. С толуидиново синьо или метиленово синьо волутинът се оцветява в червено-виолетово, а цитоплазмата на бактерията се оцветява в синьо. Характерното подреждане на волютинови гранули се разкрива в дифтерийния бацил под формата на интензивно оцветени клетъчни полюси. Метахроматичното оцветяване на волутина е свързано с високо съдържание на полимеризиран неорганичен полифосфат. При електронна микроскопия те изглеждат като електронно плътни гранули с размери 0,1-1 микрона.

Нуклеоид- еквивалент на ядрото при бактериите. Той се намира в централната зона на бактериите под формата на двойноверижна ДНК, плътно опакована като топка. Нуклеоидът на бактериите, за разлика от еукариотите, няма ядрена обвивка, ядро ​​и основни протеини (хистони). Повечето бактерии съдържат една хромозома, представена от ДНК молекула, затворена в пръстен. Но някои бактерии имат две пръстеновидни хромозоми (V. cholerae)и линейни хромозоми (вижте раздел 5.1.1). Нуклеоидът се разкрива в светлинен микроскоп след оцветяване с ДНК-специфични петна

методи: по Feulgen или по Romanovsky-Giemsa. В моделите на електронна дифракция на ултратънки участъци от бактерии нуклеоидът изглежда като светли зони с фибриларни, нишковидни структури на ДНК, свързани в определени области с цитоплазмената мембрана или мезозома, участващи в хромозомната репликация.

В допълнение към нуклеоида, бактериалната клетка съдържа екстрахромозомни фактори на наследственост - плазмиди (виж раздел 5.1.2), които са ковалентно затворени пръстени на ДНК.

Капсула, микрокапсула, слуз.Капсула -мукозна структура с дебелина повече от 0,2 микрона, здраво свързана с бактериалната клетъчна стена и имаща ясно определени външни граници. Капсулата се вижда в петна от отпечатъци от патологичен материал. При чистите бактериални култури капсулата се образува по-рядко. Открива се с помощта на специални методи за оцветяване на намазка според Burri-Gins, което създава отрицателен контраст на веществата на капсулата: мастилото създава тъмен фон около капсулата. Капсулата се състои от полизахариди (екзополизахариди), понякога от полипептиди, например в антраксния бацил се състои от полимери на D-глутаминова киселина. Капсулата е хидрофилна и съдържа голямо количество вода. Предотвратява фагоцитозата на бактериите. Капсулата е антигенна: антителата към капсулата причиняват нейното разширяване (реакция на подуване на капсулата).

Образуват се много бактерии микрокапсула- мукозна формация с дебелина под 0,2 микрона, откриваема само чрез електронна микроскопия.

Трябва да се разграничава от капсула слуз -мукоидни екзополизахариди, които нямат ясни външни граници. Слузта е разтворима във вода.

Мукоидните екзополизахариди са характерни за мукоидните щамове на Pseudomonas aeruginosa, често открити в храчките на пациенти с кистозна фиброза. Бактериалните екзополизахариди участват в адхезията (залепването към субстратите); те се наричат ​​още гликокаликс.

Капсулата и слузта предпазват бактериите от увреждане и изсушаване, тъй като, като хидрофилни, те свързват добре водата и предотвратяват действието на защитните фактори на макроорганизма и бактериофагите.

Камшичетабактериите определят мобилността на бактериалната клетка. Флагелите са тънки нишки, които поемат

Те произхождат от цитоплазмената мембрана и са по-дълги от самата клетка. Дебелината на флагела е 12-20 nm, дължината е 3-15 µm. Те се състоят от три части: спираловидна нишка, кука и базално тяло, съдържащо пръчка със специални дискове (една двойка дискове при грам-положителните бактерии и две двойки при грам-отрицателните бактерии). Флагелите са прикрепени към цитоплазмената мембрана и клетъчната стена чрез дискове. Това създава ефекта на електрически мотор с прът - ротор - въртящ флагела. Протонната потенциална разлика на цитоплазмената мембрана се използва като източник на енергия. Механизмът на въртене се осигурява от протонна АТФ синтетаза. Скоростта на въртене на флагела може да достигне 100 rps. Ако една бактерия има няколко флагела, те започват да се въртят синхронно, преплитат се в един сноп, образувайки вид витло.

Флагелите са направени от протеин, наречен флагелин. (флагелум- flagellum), който е антиген - така нареченият H-антиген. Флагелиновите субединици са усукани в спирала.

Броят на камшичетата при различните видове бактерии варира от един (monotrichus) при Vibrio cholerae до десетки и стотици, простиращи се по периметъра на бактерията (peritrichus), при Escherichia coli, Proteus и др. Lophotrichs имат сноп камшичета в единия край на клетката. Амфитрихията има един флагел или сноп флагели в противоположните краища на клетката.

Камшичетата се откриват с помощта на електронна микроскопия на препарати, покрити с тежки метали, или в светлинен микроскоп след обработка със специални методи, базирани на ецване и адсорбция на различни вещества, водещи до увеличаване на дебелината на флагела (например след посребряване).

Вили, или пили (фимбрии)- нишковидни образувания, по-тънки и по-къси (3-10 nm * 0,3-10 µm) от камшичетата. Пилите се простират от клетъчната повърхност и са съставени от протеина пилин. Известни са няколко вида пили. Пили от общ тип са отговорни за прикрепването към субстрата, храненето и водно-солевия метаболизъм. Те са многобройни - по няколкостотин на клетка. Половите пили (1-3 на клетка) създават контакт между клетките, прехвърляйки генетична информация между тях чрез конюгация (вижте глава 5). От особен интерес са пилите тип IV, при които краищата са хидрофобни, в резултат на което се извиват; тези пили се наричат ​​още къдрици. Местоположение

Те са разположени на полюсите на клетката. Тези пили се намират в патогенни бактерии. Те имат антигенни свойства, въвеждат бактериите в контакт с клетката гостоприемник и участват в образуването на биофилм (виж Глава 3). Много пили са рецептори за бактериофаги.

Спорове -особена форма на покойни бактерии с грам-положителен тип структура на клетъчната стена. Спорообразуващи бактерии от рода бацил,при които размерът на спората не надвишава диаметъра на клетката се наричат ​​бацили. Спорообразуващите бактерии, при които размерът на спората надвишава диаметъра на клетката, поради което те имат формата на вретено, се наричат клостридии,например бактерии от рода Clostridium(от лат. Clostridium- вретено). Спорите са устойчиви на киселини, поради което се оцветяват в червено по метода на Ауески или по метода на Ziehl-Neelsen, а вегетативната клетка се оцветява в синьо.

Спорулацията, формата и местоположението на спорите в клетка (вегетативно) са видово свойство на бактериите, което им позволява да се разграничават една от друга. Формата на спорите може да бъде овална или сферична, местоположението в клетката е терминално, т.е. в края на пръчката (в причинителя на тетанус), субтерминален - по-близо до края на пръчката (в причинителите на ботулизъм, газова гангрена) и централен (в антраксния бацил).

Процесът на спорулация (спорулация) преминава през редица етапи, по време на които част от цитоплазмата и хромозомата на бактериалната вегетативна клетка се отделят, заобиколени от врастваща цитоплазмена мембрана - образува се проспора.

Протопластът на проспората съдържа нуклеоид, система за синтез на протеини и система за производство на енергия, базирана на гликолиза. Цитохромите отсъстват дори в аеробите. Не съдържа АТФ, енергията за покълване се съхранява под формата на 3-глицерол фосфат.

Проспората е заобиколена от две цитоплазмени мембрани. Слоят, обграждащ вътрешната мембрана на спората, се нарича стена от спори,той се състои от пептидогликан и е основният източник на клетъчна стена по време на покълването на спорите.

Между външната мембрана и стената на спората се образува дебел слой, състоящ се от пептидогликан, който има много напречни връзки - кора.

Намира се извън външната цитоплазмена мембрана обвивка на спори,състоящ се от кератиноподобни протеини, ко-

притежаващи множество вътрешномолекулни дисулфидни връзки. Тази обвивка осигурява устойчивост на химически агенти. Спорите на някои бактерии имат допълнително покритие - екзоспориумлипопротеинова природа. По този начин се образува многослойна, слабо пропусклива обвивка.

Спорообразуването се придружава от интензивно потребление от проспората и след това от развиващата се спорова обвивка на дипиколинова киселина и калциеви йони. Спората придобива устойчивост на топлина, което се свързва с наличието на калциев дипиколинат в нея.

Спорите могат да се запазят дълго време поради наличието на многослойна обвивка, калциев дипиколинат, ниско съдържание на вода и бавни метаболитни процеси. В почвата, например, патогените на антракс и тетанус могат да се задържат десетилетия.

При благоприятни условия спорите покълват, преминавайки през три последователни етапа: активиране, иницииране, растеж. В този случай една бактерия се образува от една спора. Активирането е готовност за покълване. При температура 60-80 °С спората се активира за покълване. Инициирането на покълването продължава няколко минути. Етапът на растеж се характеризира с бърз растеж, придружен от разрушаване на черупката и появата на разсад.

2.2.3. Структурни характеристики на спирохети, рикетсии, хламидии, актиномицети и микоплазми

Спирохети- тънки дълги навити бактерии. Те се състоят от външна мембранна клетъчна стена, която обгражда цитоплазмен цилиндър. На върха на външната мембрана има прозрачно покритие от гликозаминогликанова природа. Под външната мембрана на клетъчната стена има фибрили, които се усукват около цитоплазмения цилиндър, придавайки на бактериите спирална форма. Фибрилите са прикрепени към краищата на клетката и са насочени един към друг. Броят и разположението на фибрилите варира при различните видове. Фибрилите участват в движението на спирохетите, придавайки на клетките ротационно, огъващо и транслационно движение. В този случай спирохетите образуват бримки, къдрици и завои, които се наричат ​​вторични къдрици. Спирохетите не възприемат добре багрилата. Те обикновено са боядисани по Романовски-Гимза или посребрени. На живо

Формата на спирохета се изследва с помощта на фазово-контрастна или тъмнополева микроскопия.

Спирохетите са представени от три рода, които са патогенни за хората: Treponema, Borrelia, Leptospira.

трепонема(род трепонема)имат вид на тънки, усукани като тирбушон нишки с 8-12 еднакви малки къдрици. Около протопласта на трепонема има 3-4 фибрили (флагели). Цитоплазмата съдържа цитоплазмени нишки. Патогенните представители са T. pallidum- причинител на сифилис, Т. pertenue- причинител на тропическата болест фрамбезия. Има и сапрофити - обитатели на човешката устна кухина и тинята на резервоари.

Борелия(род борелия),за разлика от трепонемите, те са по-дълги, имат 3-8 големи къдрици и 7-20 фибрили. Те включват причинителя на рецидивираща треска (B. recurrentis)и патогени на Лаймска болест (V. burgdorferi)и други заболявания.

Лептоспира(род Leptospira)Те имат плитки и чести къдрици под формата на усукано въже. Краищата на тези спирохети са извити като куки с удебеления в краищата. Образувайки вторични къдрици, те придобиват формата на буквите S или C; имат две аксиални фибрили. Патогенен представител L. interrogansпричинява лептоспироза при поглъщане чрез вода или храна, което води до кръвоизлив и жълтеница.

Рикетсиите имат метаболизъм, независим от клетката гостоприемник, но е възможно те да получават високоенергийни съединения от клетката гостоприемник за тяхното размножаване. В петна и тъкани те се оцветяват според Романовски-Гимза, според Макиавело-Здродовски (рикетсиите са червени, а заразените клетки са сини).

При хората рикетсиите причиняват епидемичен тиф. (R. prowazekii),рикетсиоза, пренасяна от кърлежи (R. sibirica),Петниста треска на Скалистите планини (R. rickettsii)и други рикетсиози.

Структурата на клетъчната им стена наподобява тази на грам-отрицателните бактерии, въпреки че има разлики. Не съдържа типичен пептидогликан: напълно липсва N-ацетилмураминова киселина. Клетъчната стена се състои от двойна външна мембрана, която включва липополизахарид и протеини. Въпреки липсата на пептидогликан, клетъчната стена на хламидията е твърда. Цитоплазмата на клетката е ограничена от вътрешната цитоплазмена мембрана.

Основният метод за откриване на хламидия е оцветяването по Романовски-Гимза. Цветът зависи от етапа на жизнения цикъл: елементарните тела изглеждат лилави на фона на синята цитоплазма на клетката, ретикулярните тела изглеждат сини.

При хората хламидията причинява увреждане на очите (трахома, конюнктивит), урогениталния тракт, белите дробове и др.

Актиномицети- разклонени, нишковидни или пръчковидни грам-положителни бактерии. Името му (от гръцки. actis- Рей, майки- гъбички), получени поради образуването в засегнатите тъкани на друзи - гранули от плътно преплетени нишки под формата

лъчи, излизащи от центъра и завършващи с удебеления във формата на колба. Актиномицетите, подобно на гъбите, образуват мицел - нишковидни преплитащи се клетки (хифи). Те образуват субстратен мицел, който се образува в резултат на врастване на клетките в хранителната среда, и въздушен мицел, който расте на повърхността на средата. Актиномицетите могат да се разделят чрез фрагментиране на мицела на клетки, подобни на пръчковидни и кокоидни бактерии. Върху въздушните хифи на актиномицетите се образуват спори, които служат за размножаване. Спорите на актиномицетите обикновено не са устойчиви на топлина.

Общ филогенетичен клон с актиномицетите се образува от така наречените нокардиформни (нокардиоформни) актиномицети - колективна група пръчковидни бактерии с неправилна форма. Отделните им представители образуват разклонени форми. Те включват бактерии от родовете Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardiaи др. Нокарди-подобните актиномицети се отличават с наличието в клетъчната стена на захарите арабиноза, галактоза, както и миколови киселини и големи количества мастни киселини. Миколовите киселини и липидите на клетъчната стена определят киселинната резистентност на бактериите, по-специално на микобактериите на туберкулозата и проказата (когато се оцветяват според Ziehl-Neelsen, те са червени, а неустойчивите на киселина бактерии и тъканни елементи, храчките са сини).

Патогенните актиномицети причиняват актиномикоза, нокардията - нокардиоза, микобактериите - туберкулоза и проказа, коринебактериите - дифтерия. Сапрофитните форми на актиномицети и нокардиформни актиномицети са широко разпространени в почвата, много от тях са производители на антибиотици.

Микоплазми- малки бактерии (0,15-1 µm), заобиколени само от цитоплазмена мембрана, съдържаща стероли. Те принадлежат към класа Mollicutes.Поради липсата на клетъчна стена, микоплазмите са осмотично чувствителни. Те имат разнообразна форма: кокоидна, нишковидна, колбовидна. Тези форми се виждат при фазово-контрастна микроскопия на чисти култури от микоплазми. Върху плътна хранителна среда микоплазмите образуват колонии, които приличат на пържени яйца: централна непрозрачна част, потопена в средата, и полупрозрачна периферия под формата на кръг.

Микоплазмите причиняват атипична пневмония при хората (Mycoplasma pneumoniae)и лезии на пикочно-половата система

(М. hominisи т.н.). Микоплазмите причиняват заболявания не само при животните, но и при растенията. Непатогенните представители също са доста широко разпространени.

2.3. Устройство и класификация на гъбите

Гъбите принадлежат към домейна Еукария,царство Гъби (Mycota, Mycetes).Напоследък гъбите и протозоите се разделят на отделни царства: царство Eumycota(истински гъби), царство Chromistaи царство Протозои.Някои микроорганизми, считани преди за гъби или протозои, са преместени в ново царство Chromista(хромирани плочи). Гъбите са многоклетъчни или едноклетъчни нефотосинтезиращи (без хлорофил) еукариотни микроорганизми с дебела клетъчна стена. Те имат ядро ​​с ядрена обвивка, цитоплазма с органели, цитоплазмена мембрана и многослойна твърда клетъчна стена, състояща се от няколко вида полизахариди (манани, глюкани, целулоза, хитин), както и протеини, липиди и др. Някои гъби образуват капсула. Цитоплазмената мембрана съдържа гликопротеини, фосфолипиди и ергостероли (за разлика от холестерола, основният стерол в тъканите на бозайниците). Повечето гъби са облигатни или факултативни аероби.

Гъбите са широко разпространени в природата, особено в почвата. Някои гъби допринасят за производството на хляб, сирене, млечнокисели продукти и алкохол. Други гъби произвеждат антимикробни антибиотици (напр. пеницилин) и имуносупресивни лекарства (напр. циклоспорин). Гъбите се използват от генетици и молекулярни биолози за моделиране на различни процеси. Фитопатогенните гъби причиняват значителни щети на селското стопанство, причинявайки гъбични заболявания на житни растения и зърно. Инфекциите, причинени от гъбички, се наричат ​​микози. Има хифни и дрождеви гъби.

Хифалните (плесенни) гъби или хифомицетите се състоят от тънки нишки с дебелина 2-50 микрона, наречени хифи, които са вплетени в мицел или мицел (плесен). Тялото на гъбата се нарича талус. Различават се демациеви (пигментирани – кафяви или черни) и хиалинни (непигментирани) хифомицети. Хифите, които растат в хранителния субстрат, са отговорни за храненето на гъбата и се наричат ​​вегетативни хифи. Хифи, ра-

стоящи над повърхността на субстрата се наричат ​​въздушни или репродуктивни хифи (отговорни за размножаването). Колониите имат пухкав вид поради въздушния мицел.

Има по-ниски и висши гъби: хифите на висшите гъби са разделени от прегради или прегради с дупки. Хифите на нисшите гъби нямат прегради, те са многоядрени клетки, наречени ценоцитни (от гръцки. koenos- единични, общи).

Дрождените гъбички (дрожди) са представени главно от отделни овални клетки с диаметър 3-15 микрона, а колониите им, за разлика от хифалните гъби, имат компактен вид. Според типа на половото размножаване те се разпределят сред висшите гъби - аскомицети и базидиомицети. При безполово размножаване дрождите пъпкуват или се разделят. Те могат да образуват псевдохифи и фалшив мицел (псевдомицел) под формата на вериги от удължени клетки - „колбаси“. Гъби, които са подобни на дрождите, но нямат сексуален начин на възпроизвеждане, се наричат ​​​​подобни на дрожди. Размножават се само безполово – чрез пъпкуване или делене. Понятията „дрожди-подобни гъби“ често се идентифицират с понятието „дрожди“.

Много гъби имат диморфизъм - способност да растат хифално (мицелно) или подобно на дрожди, в зависимост от условията на култивиране. В заразен организъм те растат под формата на дрождеподобни клетки (фаза на дрожди), а върху хранителни среди образуват хифи и мицел. Диморфизмът е свързан с температурния фактор: при стайна температура се образува мицел, а при 37 ° C (при температура на човешкото тяло) се образуват клетки, подобни на дрожди.

Гъбите се размножават полово или безполово. Сексуалното размножаване на гъбите става с образуването на гамети, полови спори и други полови форми. Половите форми се наричат ​​телеоморфи.

Безполовото размножаване на гъбите става с образуването на съответните форми, наречени анаморфи. Такова размножаване става чрез пъпкуване, фрагментиране на хифи и безполови спори. Ендогенните спори (спорангиоспори) узряват вътре в кръгла структура - спорангиум. По върховете на плодните хифи се образуват екзогенни спори (конидии), т. нар. конидиефори.

Има различни конидии. Артроконидиите (артроспорите) или талоконидиите се образуват чрез равномерно разделяне и разчленяване на хифи, а бластоконидиите се образуват в резултат на пъпкуване. Малките едноклетъчни конидии се наричат ​​микроконидии, големите многоклетъчни конидии се наричат ​​макроконидии. Асексуалните форми на гъби също включват хламидоконидия или хламидоспори (дебелостенни големи покойни клетки или комплекс от малки клетки).

Има перфектни и несъвършени гъби. Перфектните гъби имат полов метод на размножаване; те включват зигомицети (Zygomycota),аскомицети (Ascomycota)и базидиомицети (Basidiomycota).Несъвършените гъби имат само безполово размножаване; Те включват официалния конвенционален тип/група гъби - deuteromycetes (Deiteromycota).

Зигомицетите принадлежат към низшите гъби (несептиран мицел). Те включват представители на род Mucor, Rhizopus, Rhizomucor, Absidia, Basidiobolus, Conidiobolus.Разпространява се в почвата и въздуха. Те могат да причинят зигомикоза (мукоромикоза) на белите дробове, мозъка и други човешки органи.

По време на безполово размножаване на зигомицетите върху плодната хифа (спорангиофори) се образува спорангиум - сферично удебеляване с обвивка, съдържаща множество спорангиоспори (фиг. 2.6, 2.7). Сексуалното размножаване при зигомицетите става с помощта на зигоспори.

Аскомицетите (торбестите гъби) имат септиран мицел (с изключение на едноклетъчните дрожди). Те са получили името си от основния плоден орган - бурсата или аскусът, съдържащ 4 или 8 хаплоидни полови спори (аскоспори).

Аскомицетите включват отделни представители (телеоморфи) на родовете АспергилусИ Пеницил.Повечето видове гъби Aspergillus, Penicilliumса анаморфни, т.е. те се размножават само безпомощно

Ориз. 2.6.Гъби от род Мукор(рисунка на А. С. Биков)

Ориз. 2.7.Гъби от род Rhizopus.Развитие на спорангий, спорангиоспори и ризоиди

директно с помощта на безполови спори - конидии (фиг. 2.8, 2.9) и трябва да се класифицират според тази характеристика като несъвършени гъби. При гъбите от род Аспергилусв краищата на плодните хифи, конидиофори, има удебеления - стеригмати, фиалиди, върху които се образуват вериги от конидии („водна плесен“).

При гъбите от род Пеницил(пискюл) плодната хифа прилича на четка, тъй като от нея се образуват удебеления (върху конидиофора), разклоняващи се на по-малки структури - стеригмати, фиалиди, върху които има вериги от конидии. Някои видове Aspergillus могат да причинят аспергилоза и афлатоксикоза, а Penicillium може да причини пеницилиоза.

Представителите на аскомицетите са телеоморфи на родовете Trichophyton, Microsporum, Histoplasma, Blastomyces,както и трусове

Ориз. 2.8.Гъби от род Пеницил.Вериги от конидии се простират от фиалидите

Ориз. 2.9.Гъби от род Aspergillus fumigatus.Вериги от конидии се простират от фиалидите

Базидиомицетите включват манатарки. Имат септиран мицел и образуват полови спори - базидиоспори, като се отделят от базидия - крайната клетка на мицела, хомоложна на аскуса. Базидиомицетите включват някои дрожди, като телеоморфи Cryptococcus neoformans.

Дейтеромицетите са несъвършени гъби (Несъвършени гъбички,анаморфни гъби, конидиални гъби). Това е условен, формален таксон на гъби, обединяващ гъби, които нямат сексуално размножаване. Наскоро вместо термина „дейтеромицети“ беше предложен терминът „митоспорови гъби“ - гъби, които се размножават чрез несексуални спори, т.е. чрез митоза. Когато се установи фактът на сексуално размножаване на несъвършени гъби, те се прехвърлят към един от известните видове - Ascomycotaили Basidiomycotaприсвояване на името на телеоморфна форма. Дейтеромицетите имат септиран мицел и се размножават само чрез безполово образуване на конидии. Дейтеромицетите включват несъвършени дрожди (дрождеподобни гъби), например някои гъби от рода кандида,засягане на кожата, лигавиците и вътрешните органи (кандидоза). Те са с овална форма, с диаметър 2-5 микрона, делят се чрез пъпкуване, образуват псевдохифи (псевдомицел) под формата на вериги от удължени клетки, а понякога и хифи. За Candida albicansхарактерно е образуването на хламидоспори (фиг. 2.10). Deuteromycetes включват и други гъби, които нямат полов метод на възпроизвеждане, принадлежащи към родовете Epidermophyton, Coccidioides, Paracoccidioides, Sporothrix, Aspergillus, Phialophora, Fonsecaea, Exophiala, Cladophialophora, Bipolaris, Exerohilum, Wangiella, Alrernariaи т.н.

Ориз. 2.10.Гъби от род Candida albicans(рисунка на А. С. Биков)

2.4. Устройство и класификация на протозоите

Най-простите принадлежат към домейна Еукария,животинско царство (Анималия),подцарство Протозои.Наскоро беше предложено да се разпределят протозоите в ранг на царство Протозои.

Протозойната клетка е заобиколена от мембрана (пеликула) - аналог на цитоплазмената мембрана на животинските клетки. Има ядро ​​с ядрена обвивка и ядро, цитоплазма, съдържаща ендоплазмен ретикулум, митохондрии, лизозоми и рибозоми. Размерите на протозоите варират от 2 до 100 микрона. При оцветяване по Romanovsky-Giemsa ядрото на протозоите е червено, а цитоплазмата е синя. Протозоите се движат с помощта на флагели, реснички или псевдоподии, някои от тях имат храносмилателни и контрактилни (екскреторни) вакуоли. Те могат да се хранят в резултат на фагоцитоза или образуване на специални структури. В зависимост от начина на хранене те се делят на хетеротрофи и автотрофи. Много протозои (дизентерийна амеба, Giardia, Trichomonas, Leishmania, Balantidia) могат да растат върху хранителни среди, съдържащи естествени протеини и аминокиселини. За тяхното отглеждане се използват също клетъчни култури, пилешки ембриони и лабораторни животни.

Протозоите се размножават безполово - чрез двойно или многократно (шизогония) делене, а някои и полово (спорогония). Някои протозои се размножават извънклетъчно (Giardia), докато други се размножават вътреклетъчно (Plasmodium, Toxoplasma, Leishmania). Жизненият цикъл на протозоите се характеризира с етапи - образуване на стадий трофозоит и стадий на циста. Кистите са латентни стадии, устойчиви на промени в температурата и влажността. Кистите са киселинно устойчиви Sarcocystis, CryptosporidiumИ Isospora.

Преди това протозоите, които причиняват заболявания при хората, бяха представени от 4 вида 1 ( Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora).Тези типове наскоро бяха прекласифицирани в по-големи числа и се появиха нови кралства - ПротозоиИ Chromista(Таблица 2.2). Към ново кралство Chromista(chromovics) включва някои протозои и гъби (бластоцисти, оомицети и Rhinosporidium seeberi).царство Протозоивключва амеби, флагелати, спорозои и реснички. Те са разделени на различни видове, сред които са амеби, камшичести, спорозои и ресничести.

Таблица 2.2.Представители на кралствата ПротозоиИ хромиста,от медицинско значение

1 Тип Саркомастигофорасе състоеше от подтипове СаркодинаИ Мастигофора.Подтип Саркодина(sarcodaceae) включваше дизентерийната амеба и подтипа Мастигофора(флагелати) - трипанозоми, лайшмания, ламблия и трихомонада. Тип Апикомплексавключен клас Споровици(спори), които включват плазмодии на малария, токсоплазма, криптоспоридиум и др. Тип Цилиофоравключва балантидии и вид Микроспора- микроспория.

Край на масата. 2.2

Амебите включват причинителя на човешката амебиаза - амебна дизентерия (Entamoeba histolytica),свободно живеещи и непатогенни амеби (чревна амеба и др.). Амебите се размножават бинарно безполово. Техният жизнен цикъл се състои от стадий на трофозоит (растяща, подвижна клетка, слабо стабилна) и стадий на циста. Трофозоитите се движат с помощта на псевдоподии, които улавят и потапят хранителни вещества в цитоплазмата. от

Трофозоитът образува киста, която е устойчива на външни фактори. Веднъж попаднал в червата, той се превръща в трофозоит.

Жгутиците се характеризират с наличието на камшичета: Leishmania има един флагел, Trichomonas има 4 свободни флагела и един флагел, свързан с къса вълнообразна мембрана. Те са:

Камшичести кръв и тъкани (Leishmania - причинители на лейшманиоза; Trypanosomes - причинители на сънна болест и болест на Chagas);

Чревни жгутици (лямблия - причинител на лямблиоза);

Камшичета на пикочно-половата система (Trichomonas vaginalis - причинителят на трихомониазата).

Ресничестите са представени от балантидии, които засягат дебелото черво на човека (балантидиазна дизентерия). Балантидиите имат стадий на трофозоит и циста. Трофозоитът е подвижен, има множество реснички, по-тънки и по-къси от камшичетата.

2.5. Структура и класификация на вирусите

Вирусите са най-малките микроби, принадлежащи към царството Virae(от лат. вирус- аз). Те нямат клетъчна структура и се състоят

Структурата на вирусите, поради малкия им размер, се изследва с помощта на електронна микроскопия както на вириони, така и на техните ултратънки срезове. Размерите на вирусите (вирионите) се определят директно чрез електронна микроскопия или индиректно чрез ултрафилтрация през филтри с известен диаметър на порите или чрез ултрацентрофугиране. Размерът на вирусите варира от 15 до 400 nm (1 nm е равен на 1/1000 μm): малките вируси, чийто размер е подобен на размера на рибозомите, включват парвовируси и полиовирус, а най-големите са вирусът на вариола (350 nm). Вирусите се различават по формата на техните вириони, които имат формата на пръчки (вирус на тютюнева мозайка), куршуми (вирус на бяс), сфери (вируси на полиомиелит, HIV), нишки (филовируси), сперма (много бактериофаги).

Вирусите удивляват въображението с разнообразието на структурата и свойствата си. За разлика от клетъчните геноми, които съдържат еднаква двойноверижна ДНК, вирусните геноми са изключително разнообразни. Има ДНК и РНК вируси, които са хаплоидни, т.е. имат един набор от гени. Само ретровирусите имат диплоиден геном. Геномът на вирусите съдържа от 6 до 200 гена и е представен от различни видове нуклеинови киселини: двуверижни, едноверижни, линейни, кръгови, фрагментирани.

Сред едноверижните РНК вируси се прави разлика между геномна плюс-верижна РНК и минус-верижна РНК (полярност на РНК). Плюсовата верига (положителна верига) на РНК на тези вируси, в допълнение към геномната (наследствена) функция, изпълнява функцията на информационна или информационна РНК (иРНК или иРНК); това е матрица за протеинов синтез върху рибозомите на заразената клетка. Плюс-верижната РНК е инфекциозна: когато се въведе в чувствителни клетки, тя може да причини инфекциозен процес.

цех. Минус веригата (отрицателната верига) на РНК вирусите изпълнява само наследствена функция; За протеиновия синтез се синтезира комплементарна верига върху минус веригата на РНК. Някои вируси имат амбиполярен РНК геном (амбисенсот гръцки амби- от двете страни, двойна комплементарност), т.е. съдържа плюс и минус РНК сегменти.

Има прости вируси (например вирус на хепатит А) и сложни вируси (например вируси на грип, херпес, коронавируси).

Простите или необвити вируси имат само нуклеинова киселина, свързана с протеинова структура, наречена капсид (от латински. капса- случай). Протеините, свързани с нуклеинова киселина, са известни като нуклеопротеини, а свързването на вирусни капсидни протеини с вирусна нуклеинова киселина се нарича нуклеокапсид. Някои прости вируси могат да образуват кристали (напр. вирусът на шап).

Капсидът включва повтарящи се морфологични субединици - капсомери, изградени от няколко полипептида. Нуклеиновата киселина на вириона се свързва с капсида, за да образува нуклеокапсид. Капсидът предпазва нуклеиновата киселина от разграждане. При простите вируси капсидът участва в прикрепването (адсорбцията) към клетката гостоприемник. Простите вируси напускат клетката в резултат на нейното разрушаване (лизис).

Сложните или обвити вируси (фиг. 2.11), в допълнение към капсида, имат мембранна двойна липопротеинова обвивка (синоним: суперкапсид или пеплос), която се придобива чрез пъпкуване на вириона през клетъчната мембрана, например през плазмена мембрана, ядрена мембрана или мембрана на ендоплазмен ретикулум. Вирусната обвивка съдържа гликопротеинови шипове,

или бодли, пепломери. Разрушаването на обвивката с етер и други разтворители инактивира сложните вируси. Под обвивката на някои вируси има матричен протеин (М протеин).

Вирионите имат спирална, икосаедрична (кубична) или сложен тип капсидна (нуклеокапсидна) симетрия. Спиралният тип симетрия се дължи на спиралната структура на нуклеокапсида (например при грипни вируси, коронавируси): капсомерите са подредени в спирала заедно с нуклеиновата киселина. Икосаедричният тип симетрия се дължи на образуването на изометрично кухо тяло от капсида, съдържащ вирусната нуклеинова киселина (например при херпесния вирус).

Капсидът и обвивката (суперкапсид) защитават вирионите от влиянието на околната среда и определят селективно взаимодействие (адсорбция) на техните рецепторни протеини с определени

Ориз. 2.11.Структурата на вируси с обвивка с икосаедричен (а) и спирален (б) капсид

клетки, както и антигенни и имуногенни свойства на вирионите.

Вътрешните структури на вирусите се наричат ​​ядро. В аденовирусите ядрото се състои от хистонови протеини, свързани с ДНК, в реовирусите - от протеини на вътрешния капсид.

Носителят на Нобелова награда Д. Балтимор предложи класификационната система на Балтимор, основана на механизма на синтеза на иРНК. Тази класификация поставя вирусите в 7 групи (Таблица 2.3). Международен комитет по таксономия на вирусите (ICTV)прие универсална система за класификация, която използва таксономични категории като семейство (име, завършващо на viridae),подсемейство (името завършва на вирина),род (името завършва на вирус).Вирусният вид не е получил биномиално име, като бактериите. Вирусите се класифицират по вида на нуклеиновата киселина (ДНК или РНК), нейната структура и броя на веригите. Те имат двойноверижни или едноверижни нуклеинови киселини; положителна (+), отрицателна (-) полярност на нуклеинова киселина или смесена полярност на нуклеинова киселина, амбиполярна (+, -); линейна или кръгова нуклеинова киселина; фрагментирана или нефрагментирана нуклеинова киселина. Отчитат се още размерът и морфологията на вирионите, броят на капсомерите и вида на симетрията на нуклеокапсида, наличието на обвивка (суперкапсид), чувствителността към етер и деоксихолат, мястото на размножаване в клетката, антигенните свойства и др. под внимание.

Таблица 2.3.Основни вируси с медицинско значение

Продължение на таблицата. 2.3

Край на масата. 2.3

Вирусите заразяват животни, бактерии, гъбички и растения. Като основни причинители на човешки инфекциозни заболявания, вирусите също участват в процесите на канцерогенеза и могат да се предават по различни начини, включително през плацентата (вирус на рубеола, цитомегаловирус и др.), Поразявайки човешкия плод. Те могат да доведат и до постинфекциозни усложнения - развитие на миокардит, панкреатит, имунодефицит и др.

В допълнение към вирусите, неклетъчните форми на живот включват приони и вироиди. Вироидите са малки молекули от кръгова, супернавита РНК, които не съдържат протеин и причиняват болести по растенията. Патологичните приони са инфекциозни протеинови частици, които причиняват специални конформационни заболявания в резултат на промени в структурата на нормалния клетъчен прионов протеин ( PrP c), който присъства в тялото на животните и хората. PrP сизпълнява регулаторни функции. Той е кодиран от нормалния прионов ген (PrP ген), разположен на късото рамо на човешка хромозома 20. Прионните заболявания възникват като трансмисивни спонгиформни енцефалопатии (болест на Кройцфелд-Якоб, куру и др.). В този случай прионният протеин придобива различна, инфекциозна форма, обозначена като PrP sc(sc от скрейпи- скрейпи е прионна инфекция на овце и кози). Този инфекциозен прионов протеин има вид на фибрили и се различава от нормалния прионов протеин по своята третична или кватернерна структура.

Задачи за самоподготовка (самоконтрол)

А.Маркирайте микробите, които са прокариоти:

2. Вируси.

3. Бактерии.

4. Приони.

б.Обърнете внимание на отличителните черти на прокариотната клетка:

1. 70S рибозоми.

2. Наличието на пептидогликан в клетъчната стена.

3. Наличие на митохондрии.

4. Диплоиден набор от гени.

IN.Маркирайте компонентите на пептидогликана:

1. Тейхоеви киселини.

2. N-ацетилглюкозамин.

3. Липополизарид.

4. Тетрапептид.

Ж.Обърнете внимание на структурните характеристики на клетъчната стена на грам-отрицателните бактерии:

1. Мезодиаминопимелинова киселина.

2. Тейхоеви киселини.

4. Поринови протеини.

Д.Назовете функциите на спорите в бактериите:

1. Опазване на вида.

2. Топлоустойчивост.

3. Разпръскване на субстрата.

4. Размножаване.

1. Рикетсия.

2. Актиномицети.

3. Спирохети.

4. Хламидия.

И.Назовете характеристиките на актиномицетите:

1. Имат термолабилни спори.

2. Грам-положителни бактерии.

3. Няма клетъчна стена.

4. Имат извита форма.

З.Назовете характеристиките на спирохетите:

1. Грам-отрицателни бактерии.

2. Имат двигателен фибриларен апарат.

3. Имат извита форма.

И.Назовете протозоите, които имат апикален комплекс, който им позволява да проникнат в клетката:

1. Малариен плазмодий.

3. Токсоплазма.

4. Cryptosporidium.

ДА СЕ.Назовете отличителната черта на сложните вируси:

1. Два вида нуклеинова киселина.

2. Наличие на липидна мембрана.

3. Двоен капсид.

4. Наличие на неструктурни протеини. Л.Маркирайте по-високите гъби:

1. Мукор.

2. Кандида.

3. Пеницил.

4. Аспергилус.