Лекция.
Тема: «Микробиология как наука»
Микробиология - (от греч. micros- малый, bios- жизнь, logos- учение, т.е. учение о малых формах жизни) - наука, изучающая закономерности жизни и развития микроорганизмов.
Предметом изучения микробиологии является их морфология, физиология, генетика, систематика, экология и взаимоотношения с другими формами жизни.
История развития микробиологии.
Антоний ван Левенгук создал простейший микроскоп и открыл микроскопических существ, не видимых глазом человека.
Луи Пастер: – предположил, что инфекционные болезни человека вызываются определенными микроорганизмами;
- работая с возбудителями куриной холеры, он получил возбудителей, потерявших болезнетворные свойства. Введение таких возбудителей здоровым птицам, предохраняло их от заражения. Вывод: введение в организм ослабленных или убитых возбудителей болезни способно защитить от заболевания (т.е. сформировал главный принцип вакцинации);
- изготовил вакцину против бешенства;
- пастеризация (одноразовое нагревание при температуре до 1000С (молоко, соки, вино, пищевые продукты…)
Р.Кох: - ввел метод выделения чистых культур микроорганизмов на твердых питательных средах;
- ввел способы окраски бактерий анилиновыми красителями;
- открыл возбудителей сибирской язвы, холеры (вибрион Коха), туберкулеза (палочка Коха);
- создалпрепарат для диагностики туберкулеза – туберкулин.
Илья Ильич Мечников - создатель клеточной теории иммунитета.
Пауль Эрлих - разработал гуморальную теорию иммунитета.
Благодаря им родилась наука иммунология. И.И.Мечникову и П.Эрлиху в 1908г. была присуждена Нобелевская премия.
Дмитрий Иосифович Ивановский – открыл первого представителя царства Вирусов. 12 февраля 1892г. на заседании Российской академии наук Д.И.Ивановский сообщил, что возбудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Эту дату можно считать днем рождения вирусологии, а Д.И.Ивановского - ее основоположником. Впоследствии оказалось, что вирусы вызывают заболевания не только растений, но и человека, животных и даже бактерий.
Александр Флеминг в 1929 г. открыл пенициллин и началась эра антибиотикотерапии, приведшая к революционному прогрессу медицины. Открыл лизоцим (антибактериальный фермент, вырабатываемый человеческим организмом).
Специализированные направления микробиологии.
Изначально микробиология являлась отраслью биологии (биология микроорганизмов). За время своего развития она сформировалась в отдельную область знаний и в дальнейшем разделилась на специализированные направления.
I. Общая м/б – изучает основные закономерности развития и жизнедеятельности м/о и их роль в природе, является основной для других направлений.
II. Частная м/б:
1. Медицинская м/б - изучает патогенные и условно-патогенные м/о, разрабатывает методы их выделения и идентификации, специфические методы их диагностики, лечения и профилактики.
Разделы: - бактериология – изучает заболевания, вызываемые бактериями
- микология – грибами
- вирусология – вирусами
- протозоология – простейшими.
2.Промышленная м/б – занимается использованием м/о в различных отраслях промышленности. Например, в пищевой промышленности (хлебопечение, кисломолочные продукты, виноделие, консервирование, квашение). В медицинской промышленности – изготовление антибиотиков, вакцин, препаратов, содержащих живые бактерии. В горнорудной промышленности – для получения химически чистых металлов.
3. Сельскохозяйственная м/б: а) почвенная - изучает влияние м/о на структуру и плодородие почвы, закономерность сохранения и размножения патогенных м/о в почве, роль бактерий в питании растений. Разрабатывает методы и способы использования бактерий для удобрения почв.
б) ветеринарная - изучает м/о, вызывающие заболевания животных, разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения данных болезней.
4. Космическая микробиология – изучает физиологию земных микроорганизмов в условиях космоса, изучает влияние космоса на микрофлору космонавтов.
5. Водная м/б – изучает микрофлору различных водоемов, питьевой воды, роль м/о при очистке сточных вод.
6. Санитарная м/б – изучает м/о, обитающие в объектах окружающей среды, способных вызвать загрязнение окружающей среды и играть определенную роль в возникновении инфекций.
Задачи микробиологии.
1. Изучение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов; разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний.
2. Бактериологический и вирусологический контроль объектов окружающей среды.
3. Надзор за источниками инфекции и установление всех путей распространения инфекции.
4. Контроль за чувствительностью микроорганизмов к антибиотикам.
Систематика микроорганизмов.
Систематика - распределение микроорганизмов в соответствии с их происхождением и биологическим сходством и объединением их в различные по уровню родства классификационные единицы - таксоны. Основные составляющие систематики - классификация, идентификация и номенклатура.
Классификация - распределение (объединение) организмов в соответствии с их общими свойствами.
Таксономия - наука о принципах распределения в соответствии с их иерархией. Наиболее часто используют следующие таксономические единицы (таксоны) - вид, род, семейство, порядок, класс, отдел, подцарство, царство.
Вид - совокупность микроорганизмов, имеющих общее эволюционное происхождение, единый генотип, который в стандартных условиях проявляется сходными признаками.
Царства: Прокариоты ( бактерии, низшие (сине- зеленые) водоросли, спирохеты, актиномицеты, архебактерии, риккетсии, хламидии, микоплазмы)
Эукариоты (простейшие, дрожжи и нитчатые грибы)
Вирусы
Для систематики и классификации микроорганизмов чаще всего изучают следующие свойства (признаки):
1.Морфологические - форма, величина, особенности взаиморасположения, структура микроорганизмов.
2.Тинкториальные – способность микроорганизмов окрашиваться различными красителями, прежде всего окраска по Граму. По этому признаку все микроорганизмы делят на грамположительные и грамотрицательные.
Морфологические свойства и отношение к окраску по Граму позволяют как правило отнести изучаемый микроорганизм к крупным таксонам - семейству, роду.
3.Культуральные - характер роста микроорганизмов на питательных средах.
4.Физиологические - способы питания, типы дыхания и т.д.
И другие свойства (несколько десятков)
Наиболее распространенная современная классификация – единая международная классификация Берджи.
Идентификация.
Основные характеристики, используемые для классификации микроорганизмов, используются и для идентификации, т.е. установления их таксономического положения и прежде всего видовой принадлежности - наиболее важного аспекта микробиологической диагностики инфекционных заболеваний.
Номенклатура - название микроорганизмов в соответствии с международными правилами. Для обозначения видов бактерий используют бинарную латинскую номенклатуру, введенную К.Линнеем, состоящую из названия рода (пишется с заглавной буквы) и вида (со строчной буквы). Примеры- Shigella flexneri, Rickettsia sibirica.
В микробиологии часто используется ряд других терминов для характеристики микроорганизмов.
Колония - видимая простым глазом изолированная структура, образующаяся в результате размножения бактерий на плотных питательных средах. Обычно развивается из одной родительской клетки.
Культура - вся совокупность микроорганизмов, выросших на плотной или жидкой питательной среде.
Чистая культура - состоит из микроорганизмов одного вида (получают путем пересева изолированной колонии), смешанная – из разных видов.
Основной принцип бактериологической работы - выделение и изучение свойств только чистых культур.
Штамм - конкретный образец данного вида.