Автоклавирование (в автоклаве)

	Стерилизация медицинских изделий в автоклаве - автоклавирование
	Действующий фактор - насыщенный водяной пар под давлением. Избыточное давление позволяет поднять температуру кипения воды и, соответственно, температуру пара:   Для стерилизации воздух в автоклаве должен быть полностью замещен насыщенным паром. Это достигается либо продувкой автоклава паром(гравитационные автоклавы), либо повторяющимися циклами откачки-заполнения (форвакуумные автоклавы).

Использование:

гравитационные автоклавы - лабораторная посуда, инструменты без внутренних полостей, лекарства ...

форвакуумные автоклавы - перевязочные материалы, операционное белье и другие пористые объекты. а также инструменты. имеющие внутренние полости

Достоинства:

Высокая эффективность

Широкий перечень стерилизуемых объектов

Минимальное повреждение стерилизуемых объектов

Возможность стерилизации упакованных изделий

Недостатки:

1)Аппаратура работает под повышенным давлением

2)Возможна коррозия металлических объектов

1. Воздушная стерилизация( в сухожаровом шкафу)

В воздушных стерилизаторах осуществляют стерилизацию сухим нагретым воздухом. Поскольку стерилизующий эффект сухого воздуха значительно слабее, чем у насыщенного пара. используются более высокие температуры (160 - 180С) и длительные экспозиции (60 - 120 мин). Для равномерного прогрева воздушные стерилизаторы имеют встроенный вентилятор.

Использование:

Стерилизация стеклянной посуды, термостабильных порошков, металлических инструментов.

Достоинства:

1) Простота управления

2) Низкие эксплуатационные расходы

3) Возможность упаковки стерилизуемых объектов

Недостатки:

1) Ограниченный перечень стерилизуемых объектов

2) Большая продолжительность цикла стерилизации

Прокаливание в пламени

Газовые горелки и спиртовки используют для стерилизации открытым пламенем. В случаях, когда невозможно применить открытое пламя, возможно использование инфракрасных нагревателей.

Использование:

Стерилизация мелких металлических инструментов: бактериологические петли, препаравальные иглы, пинцет...

Достоинства:

Практически мгновенная стерилизация

Недостатки:

1) Нельзя хранить простерилизованный инстумент

2) Только для мелких инструментов

3) Пожароопастность

3. Газовая стерилизация(Стерилизация газами обычно осуществляют в специальных аппаратах (регулирующих подачу газа, давление, температуру, время и др.), в камерах, приспособленных автоклавах, герметизированных помещениях пли в полиэтиленовых мешках)

Низкотемпературный метод стерилизации, с использованием окиси этилена. Данный газ обладает хорошими микробоцидными свойствами и проникающей способностью.

Достоинства:

1) Возможность стерилизации объектов, не выдерживающих высокие температуры

2) Надежная упаковка стерилизуемых изделий

3) Высокая надежность стерилизации

Недостатки:

1) Очень высокая токсичность газа

2) Необходимость длительного проветривания простерилизованных объектов

4. Плазменная стерилизация( в плазменных стерилизаторах)

Стерилизация проводится парами 60% раствора Н2O2 и низкотемпературной плазмы. Это делает данный метод универсальным, поскольку позволяет обрабатывать любые изделия, в том числе и волоконную оптику. Перед стерилизацией изделия должны быть упакованы в специальную упаковку.

Достоинства:

1) Универсальность

2) Низкая температура стерилизации

3) Высокая эффективность стерилизации

4) Экологически безопасный метод (конечные продукты – Н2O2 и О2)

Недостатки:

1) Высокая стоимость оборудования

2) Необходимость специальной упаковки (обычные упаковочные материлы не годятся)

54.Строение бактериального генома. Хромосомные и внехромосомные элементы. Подвижные элементы. Умеренные бактериофаги и их роль в изменчивости генома.

Материальной единицей наследственности, определяющей генетические свойства всех живых организмов, в том числе бактерий и вирусов (исключение РНК-содержащие вирусы), является ДНК. Хромосома бактериальной клетки представляет собой кольцевую двухцепочечную молекулу ДНК, организованную в нуклеоид. Молекула ДНК бактерий, как и других организмов, представляет собой длинные двойные цепи мономеров – нуклеотиды. Каждый мононуклеотид содержит одно из азотистых оснований (аденин/гуанин, цитозин/тимин), одну молекулу сахара (дезоксирибозу) и остаток фосфорной кислоты. Нуклеотиды в ДНК соединены между собой фосфодиэфирными связями. Мононуклеотиды формируют полинуклеотиды, а те цепочки ДНК. Две полинуклеотидные цепи, закрученные правильными ветками вокруг общей оси, соединены между собой водородными связями, которые устанавливаются между пуриновым основанием одной цепи и пиримидиновым основанием другой (аденин из одной цепи связывается с тимином другой, а гуанин с цитозином). Информация о видовых признаках и свойствах бактерий заключена в генах. Ген – это участок молекулы ДНК, несущий информацию о первичной структуре полипептида белка или РНК. Гены, несущие информацию о синтезируемых микроорганизмами ферментах или структурных белках, называются структурными. Гены, регулирующие функционирование (транскрипцию) структурных генов, называются регуляторными (регуляторные элементы – операторы, промоторы, регуляторы). До недавнего времени считалось, что последовательность гена непрерывна. Однако исследования показали, что она может прерываться вкрапленными в нее нетранслируемыми участками (интронами). Соответственно, ген может состоять из отдельных фрагментов, соединяющихся воедино во время генной экспрессии. Таким образом, структура гена сложнее, чем ранее предполагалось.

У бактерий: 1. отсутствует ядро. Хромосома располагается непосредственно в цитоплазме

Носителем генетической информации у бактерий является ДНК (= хромосома = нуклеоид), состоящая из генов. Ген – это участок ДНК, кодирующая синтез одного белка (или пептида). Двунитевая замкнутая кольцевая ДНК. Хромосома суперспирализована.

2. передача ген. Информации осуществляется не только по вертикали, но и по горизонтали с помощью различных механизмов (конъюгация, трансдукция, трансформация). При этом возможна межвидовая и межродовая передача ген информации

3. кроме генома, бактерии обладают доп-ыми носителями ген информации – плазмидами, транспозонами, IS последовательностями (фрагменты ДНК).

Генетическая информация у микроорганизмов заключена в нуклеоиде и внехромосомных носителях генетической информации –плазмидах, IS – последовательностях, транспозонах, умеренных и дефектных бактериофагах.

Нуклеоид- эквивалент ядра у бактерий. Он расположен в центральной зоне бактерий в виде двунитевой ДНК, замкнутой в кольцо и плотно уложенной наподобие клубка. Ядро бактерий, в отличие от эукариот, не имеет ядерной оболочки, ядрышка и основных белков (гистонов). Обычно в бактериальной клетке содержится одна хромосома, представленная замкнутой в кольцо молекулой ДНК. Нуклеоид выявляется в световом микроскопе после окраски специфическими для ДНК методами: по Фельгену или по Романовскому-Гимзе.

Внехромосомные:

1. Плазмида бактерий– фрагменты ДНК размером 10³– 10⁶п.н., несущие генетическую информацию (40-50 генов), кодирующие не основные для

жизнедеятельности бактериальной клетки функции, но придающие бактерии преимущества при попадании в неблагоприятные условия существования.

Выделяют автономные(не связанные с хромосомой бактерии) иинтегрированные (встроенные в хромосому плазмиды.

• Автономные плазмидысуществуют в цитоплазме бактерий и способны самостоятельно репродуцироваться, в клетке одновременно могут присутствовать несколько их копий;
• Интегрированные плазмиды репродуцируются одновременно с бактериальной хромосомой.

Плазмиды также подразделяют на трансмиссивные(F- иR-плазмиды), способные передаваться посредством конъюгации, инетрансмиссивные.

Плазмиды выполняют регуляторные и кодирующие функции.

Регуляторные плазмидыучаствуют в компенсировании тех или иных дефектов метаболизма бактериальной клетки посредством встраивания в поврежденный геном и восстановлении его функций. Кодирующие плазмиды привносят в бактериальную клетку новую генетическую информацию, кодирующую новые, необычные свойства. Плазмиды подразделяют по признакам ими кодируемыми.

F-плазмиды(от англ.fertility, плодовитость) контролируют синтезF-пилей, способствующих спариванию бактерий-доноров (F⁺) с бактериями-реципиентами (F^-).F-плазмиды могут быть автономными и интегрированными.

R-плазмиды(от англ.resistance, устойчивость) кодируют устойчивость к лекарственным препаратам (антибиотикам, сульфаниламидам, тяжелым металлам).R-плазмиды включают все гены, ответственные за перенос факторов устойчивости из клетки в клетку.

Плазмиды бактериоциногениикодируют синтез бактериоцинов – белковых продуктов, вызывающих гибель бактерий того же или близких видов. Репликация этих плазмид тесно связана с репликацией бактериальной хромосомы.

Плазмиды патогенностиконтролируют вирулентные свойства многих видов, особенно энтеробактерий.Tox-гены в кодируют токсинообразование. Также выделяют скрытые плазмиды, плазмиды биодеградации, неконъюгативные плазмиды.

А это кратенько, но если прочитал то, что выше – то ты молодец)))))

Мобильные генетические элементы (= прыгающие гены) – участки днк, способные к транспозиции или случайному перемещению из одного места в другое: в пределах одной молекулы днк, из одной днк в др. они не способны к самостоятельной репликации и размножаются в составе бактериальной хромосомы или плазмид.

К подвижным элементам генома относятся: IS-элементы, транспозоны, интегроны.

2.IS-элементы: - участвуют в мутационной изменчивости микроорганизмов – инверсиях и делециях при перемещении. - Являются генетическими маркерами вида или рода бактерий. - Являются местом распознавания и встраивания плазмид и генно-инженерных векторов. Плазмиды и генно-инденерные векторы встаиваются в бактериальную хромосому в области is- последовательностей. – Участвуют в регуляции функций генов бактериальной клетки – активации или репрессии, тк несут в своем составе промоторы или репрессоры генов. – Коордиинируют взаимодействие плазмид, транспозонов и профагов (как между собой, так и бактериальной хромосомой).

3. Транспозоны – это разновидность мобильных ген-х элементов, которые содержат в своем составе один или несколько структурных генов и гены, ответственные за перемещение, т.е. способные к передвижению (транспозиции) и размножению в пределах генома.

4.Интегроны – мелкие ген-ие элементы, содержащие промотор и ген тирозиновой рекомбиназы – int, которая распознает и обеспечивает встраивание в бактериальную хромосому. Они не содержат гены, отвечающие за транспозицию, и способны соединяться с кассетами генов, кодирующими резистентность и др признаки.

Умеренные и дефектные бактериофагитакже могут быть факторами изменчивости, напоминая по своим свойствам интегрированные плазмиды. Они встраиваются в бактериальную хромосому в виде профага и вызывают лизогенизацию бактерий, которые могут приобретать новые свойства в процессе лизогенной (фаговой) конверсии.

Умеренные фаги лизируют не все клетки в популяции, с частью из них они вступают в симбиоз, в результате чего ДНК фага встраивается в хромосому бактерии. В таком случае геномом фага называют профаг. Профаг, ставший частью хромосомы клетки, при ее размножении реплицируется синхронно с геном бактерии, не вызывая ее лизиса, и передается по наследству от клетки к клетке неограниченному числу потомков.

Биологическое явление симбиоза микробной клетки с умеренным фагом (профагом) называется лизогенией, а культура бактерий, содержащая профаг, получила название лизогенной. Это название отражает способность профага самопроизвольно или под действием ряда физических и химических факторов исключаться из хромосомы клетки и переходить в цитоплазму, т. е. вести себя как вирулентный фаг, лизирующий бактерии.

55.Структура бактериальной клетки: жгутики, пили, спора, капсула, включения. Функциональное назначение органелл.

Различают обязательные компоненты бактериальной клетки (имеющиеся у всех бактерий и постоянно) и необязательные (встречаются лишь у некоторых микроорганизмов и непостоянно). К обязательным элементам относятся: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, нуклеоид, рибосомы, мезосомы, пили 1-го порядка. К необязательным – капсула, споры, жгутики, плазмиды, пили 2-го порядка, включения.

Пили

Пили 1-го порядка (фимбрии, ворсинки, реснички) покрывают поверхность бактериальной клетки в количестве от нескольких сотен до нескольких тысяч, размеры – 0,3-12 нм длиной и 3-10 нм шириной. Функция - адгезия. Пили 2-го порядка (коньюгативные, половые) участвуют в коньюгации бактерий, имеются только у бактерий-доноров 1-4 на клетку.

Жгутики

Функция жгутиков - движение бактериальной клетки В редких случаях жгутик может служить органом адгезии

Классификация бактерий по количеству и расположению жгутиков

1 Один полярно расположенный жгутик - монотрих

2 Два жгутика на противоположных полюсах клетки - амфитрих

3 Пучок жгутиков на полюсе клетки - лофотрих

4 Жгутики по поверхности бактериальной клетки - перитрих

Строение и механизм действия жгутиков

Жгутик состоит из трех основных частей:

1 Ось с дисками в клеточной стенке и цитоплазматической мембране

2 Крюк

3 Длинный гибкий жгутик, состоящий из белка*флагеллина

Вращение жгутика напоминает работу электромотора в котором вместо электронов перемещаются протоны. Диски, расположенные в мембране игрют роль подшипников статора и ротора

Протоны, поступающие к ротору за счет градиента протонов заряжают ротор вызывая его поворот на некоторый угол, и “проваливаются" внутрь клетки Постоянная работа протонного двигателя приводит к быстрому вращению жгутика Описывая конус, жгутик цаботает наподобие толкающего или тянущего винта

Спора

Споры – это особое состояние покоющихся бактериальных клеток.

Спора характеризуется:снижением уровня обмена веществ и высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам.

Причины перехода бактерий к спорообразованию:недостаток питательных веществ; недостаток воды; накопление продуктов обмена и др. неблагоприятные условия.

Эндоспоры – это бактериальные споры, которые формируются внутри материнской клетки.

У некоторых бактерий могут образовываться экзоспоры (только у метанокисляющих бактерий) и цисты(шарообразная клетка, у некоторых видов Азотобактерий). Это тоже покоящиеся формы, но в этом случае сама бектерия как будто покрывается защитной оболочкой, а не образует спору внутри себя.

Среди бактерий споры образуют: бациллы (спора не превышает диаметр вегетативной клетки), клостридии(спора превышает диаметр вегетативной клетки). Известны и спорообразующие кокки.

Расположение спор в клетке бактерии: центрально (в центре), субтерминально (ближе к концу), терминально (на конце клетки).

Строение споры.Центр часть споры представлена сердцевиной, которая окружена цитоплазматической мембраной (ЦПМ), к которой прилегает зачаточный пептидогликановый слой, затем слой коры – кортекса. На поверхности кортекса есть внешняя мембрана. Снаружи споры окружеиы многослойной оболочкой.

Функция спор: сохранение бактерии в неблагоприятных условиях; расселение бактерии. Споры у бактерий не служат для размножения!

СПОРООБРАЗОВАНИЕ.

Cпорообразование (инспоруляция) – это образование споры под контролем комплекса специальных генов.

Стадии спорообразования:

1. Подготовительная – изменяется обмен веществ, завершаетсяся удвоение ДНК. Клетка содержит 2 или более нуклеоида. Один локализован в спорогенной зоне, остальные в цитоплазме спорангия.

2. Стадия предспоры – со стороны ЦПМ вегетативной клетки происходит врастание двойной мембраны, в результате образуется проспора, окруженная 2-мя мембранами.

3. Образование оболочек – между мембранами образуется зачаточный пептидогликановый слой путем откладывается слоя коры и вокруг неружной мембраны формируется оболочка.

4. Созревание споры – завершение обрадованияя споры (происходит её уплотнение).

5. Разрушение родительской клетки.

В оптимальных условиях происходит проростание споры. Сначала она активно поглощает воду и набухает, усиливается дыхание, возрастает активность ферментов. Затем спора лопается и из неё выходит вегетативная клетка.

4. Капсула

Капсула - слизистый слой, состоящий из кислых мукополисахаридов Содержит большое количество связанной (гидратной) воды Хорошо пропускает но не задерживает водорастворимые вещества в том числе красители.

Типы капсул

Макрокапсула - определяемая при помощи обычного светового микроскопа

Микрокапсула - очень тонкий слой капсульного вещества определяемый в иммунологических реакциях как капсульный (К) антиген

Функции

1 Защита от фагоцитоза. В некоторых случаях капсульное вещество является репелентом и "отпугивает" фагоцитирующие клетки. Другой механизм - торможение слияния фагосомы и лизосомы. те фагоцитоз происходит, а переваривание - нет

2 Защита от пересыхания. Эта функция характерна для сзободноживущих бактерий