Основні відмінності прокаріотів та еукаріотів. Форми бактерій з дефектом синтезу клітинної стінки, протопласти, сферопласти, L-форми.

Мікробіологія як галузь загальної біології, яка вивчає закономірності життя і розвитку мікроорганізмів. Задачі медичної мікробіології та вірусології. Значення мікробіології в діяльності лікаря.

Мікробіологія  - наука, яка вивчає найдрібніші, переважно одноклітинні, жива істоти, названі мікроорганізмами.  Об’єктами вивчення мікробіології є бактерії, гриби, найпростіші, рикетсії та віруси.  Вона вивчає їх форму, будову і ультраструктуру (морфологію), біохімічну активність, прояви і закономірності життєдіяльності (фізіологію), спадковість і мінливість (генетику), роль в кругообізі речовин у природі, в підтриманні екологічної безпеки, у виникненні і розповсюдженні інфекційних хвороб серед людей, тварин і рослин (мікробну екологію).

Галузі мікробіології: медична, загальна, сільськогосподарська, ветеринарна, промислова, водна, геологічна, космічна, мікологія, вірусологія, паразитологія. У медичній мікробіології залежно від об'єкту дослідження виділяють:

· бактеріологію – науку про бактерії;

· мікологію – науку про гриби;

· протозоологію – науку про найпростіші;

· вірусологію – науку про віруси.

Мікробіологи створюють препарати для їх специфічної профілактики та лікування. Досягнення та завдання медичної мікробіології в боротьбі з інфекційними захворюваннями. Завдяки успіхам мікробіології й інших медичних наук в усьому світі ліквідовано натуральну віспу, знижено захворюваність на чуму, поліомієліт, кір, висипний і поворотний тифи та інші хвороби, значно знижено смертність від інфекційних хвороб.

Історія вітчизняної мікробіології, імунології, вірусології та її роль у розвитку світової науки.

Великий внесок у розвиток мікробіології внесли вітчизняні вчені-мікробіологи.
І. І. Мечников створив вчення про фагоцитоз та його ролі в імунітеті і одним з перших розробив вчення про антагонізм мікробів, яке стало теоретичною основою для отримання таких коштів, як антибіотики.
Д. І. Івановський вивчаючи так звану мозаїчну хворобу листя тютюну, він виявив мікроорганізми, які отримали назву віруси які фільтруються. Д. І. Івановський довів, що ці мікроби невидимі під мікроскопом і не ростуть на звичайних живильних середовищах. Це чудове відкриття стало початком нової науки - вірусології.
Ценковський - особливо відомі його роботи «Про нижчих водоростях і інфузоріях» і про боротьбу з сибірською виразкою. Л. С. Ценковський розробив метод виготовлення вакцини проти сибірської виразки. Ця вакцина з успіхом застосовується в Росії у ветеринарній практиці до теперішнього часу.
Великі заслуги у розвитку вітчизняної мікробіології належать академіку М. Ф. Гамалія (1859-1949). Їм була організована в 1886 р. друга в світі пастеровская станція. М. Ф. Гамалія виконав цінні роботи з епідеміології чуми і деяких питань бактеріології туберкульозу. У радянський період М. Ф. Гамалія підготував цілу плеяду мікробіологів. Особливо великі його заслуги в області ліквідації віспи в нашій країні.
Г. Н. Габричевский , що вивчив скарлатину. Він довів роль стрептококів як збудників скарлатини і на цій підставі розробив вакцину проти цього захворювання. Почесне місце у світовій науці зайняв російський вчений Д. К. Заболотний відомий своїми працями в галузі епідеміології чуми холери, з експериментального сифілісу.
Характерною рисою російських вчених була їх готовність до самопожертви в ім'я науки. Наприкінці минулого століття одеські вчені Г. Н. Мінх і О. О. Мочутковского, доводячи, що збудники висипного і поворотного тифу знаходяться в крові, заразили себе кров'ю хворих.

Основні етапи розвитку мікробіології. Досягнення і проблеми мікробіології другої половини ХХ сторіччя.

У розвитку мікробіології виділяють 4 періоди:

· І – морфологічний (А. Левенгук);

· II – фізіологічний (Луї Пастер, Роберт Кох та ін.);

· III – імунологічний (І. І. Мечников, П. Ерліх та ін.);

· IV – молекулярно-генетичний (сучасний).

Створення сучасних теорій імунітету (Ф. Гауровіц, Ф. Бернет, Тонегава та ін.) Вчення про імунну систему організму. Відкриття імунологічної толерантності, імунологічної пам'яті та інших імунологічних реакцій. Розвиток інфекційної і неінфекційної імунології. До-сягнення і розвиток імунобіотехнології. Використання методів ген-ної інженерії для отримання вакцин та інших біологічно активних препаратів. Синтетичні, антиідіотипові вакцини.

Було відкрито здатність мікробів утворювати токсини. Дифтерійний екзотоксин уперше виділили Ру та Йєрсен. Ру і Берінг отримали антитоксичну протидифтерійну сироватку. Використання сироваток призвело до виникнення проблеми сироваткової хвороби.

Роботи Луї Пастера і Роберта Коха та їх роль у розвитку мікробіології.

Л. Пастер відкрив анаероби, обґрунтував явище атенуації (ослаблення патологічних властивостей збудника), отримав вакцину проти сибірки та сказу.

У цю "золоту" пору мікробіології поряд з іменем Л. Пастера стало ім'я німецького вченого Роберта Коха (1843– 1910) – майстра прикладних досліджень. Він зробив неоціненний внесок у мікробіологію:

· удосконалив мікробіологічну техніку, застосував імерсійні об'єктиви, мікрофотографію;

· використав анілінові барвники;

· запропонував методи виділення чистої культури та щільні живильні середовища;

· відкрив збудників туберкульозу (паличку Коха) і холери; довів, що збудником сибірки є В. апігпасіз; обґрунтував теорію та практику дезінфекції (знищення патогенних мікроорганізмів).

Походження та еволюція мікроорганізмів. Основні принципи систематики. Сучасна систематика і номенклатура прокаріотів. Основні таксони. Вид як основна таксономічна одиниця. Визначення підвиду, біовару, патовару, хемовару, фаговару, клону, штаму.

Мікроорганізми — найбільш ранні представники живих істот на Землі, що з'явилися 3,5—3,8 млрд років тому. Деяких із них виявляють і в наші дні у найдавніших геологічних відкладеннях. Проблема походження й еволюції мікроорганізмів надзвичайно складна. Одні дослідники вважали, що мікроорганізми — первинні живі істоти; на думку інших, їм передували неклітинні форми організмів (археобїонти, фотобіонти, протобіонти та ін.).

В основі сучасної класифікації мікроорганізмів лежить розташування їх за таксономічними категоріями (таксонами) на основі схожості споріднених ознак. Номенклатура — це система назв таксономічних категорій відповідно до міжнародних правил.

Прокаріоти-доядерні, одноклітинні, найпростіші форми життя, які не мають ядерної мембрани і високоорганізованих органел. Це бактерії, актиноміцети, мікоплазми, рикетсії, спірохети, хламідії, ціанобактерії. За класифікацією Берді основні таксони: царство, відділ, клас, порядок, родина, рід, вид, інфера.

Вид - група близьких між собою організмів, які мають спільне походження, єдиний генотип, подібні морфологічні, фізіологічні, біохімічні, серологічні, екологічні та інші ознаки.

Відповідно до неї царство Procaryotae поділено на 4 відділи за особливостями будови клітинної стінки, відношенням до фарбування за методом Грама та ін.:

Gracilicutes (gracilis - тонкий, cutis - шкіра) - грамнегативні бактерії,

Firmicutes (firmus - міцний) - грампозитивні бактерії,

Tenericutes (tener - м’який, ніжний) - мікроби, які не мають клітинної стінки,

Mendosicutes (mendosus - помилковий) - представники мікробного світу, що мають нетиповий пептидоглікан.

Підвид - особини які під впливом факторів зовнішнього середовища набули інших ознак.

Біоптат - взята частина матеріалу, яка необхідна для дослідження.

Патовар- підвид мікроорганізмів які мають патогенні властивості.

Хемовар - підвид мікроорганізмів що відрізняються за хімічними ознаками

Фаговар - внутрішньовидова систематична категорія, яка подібна за фаготиповими властивостями.

Клон- штучно створенні мікроорганіми певного виду.

Штам - це чиста культура мікроорганізмів, виділена з певного джерела чи одержана внаслідок мутацій.

Основні відмінності прокаріотів та еукаріотів. Форми бактерій з дефектом синтезу клітинної стінки, протопласти, сферопласти, L-форми.

Найважливіша особливість еукаріотичних клітин пов’язана з розташуванням генетичного апарату в клітині. Генетичний апарат всіх еукаріот знаходиться в ядрі і захищений ядерною оболонкою. ДНК еукаріот лінійна (у прокаріот ДНК кільцева і вільно плаває в цитоплазмі). Прокаріоти характеризуються малою кількістю органел, і жодна з них не оточена подвійною мембраною. У клітинах прокаріотів немає ЕПР, апарату Гольджі, лізосом.

Не менш важливо, описуючи відмінності між прокариотами і еукаріотамі, сказати про таке явище у еукаріотичних клітин, як фагоцитоз. Фагоцитоз це (дослівно «поїдання») здатність еукаріотичних клітин захоплювати і перетравлювати найрізноманітніші тверді частинки. Цей процес забезпечує в організмі важливу захисну функцію.

Форми бактерій з дефектом синтезу кліт. стінки можуть бути створені лише в експериментальних умовах.Для цього,оброблені лізоцимом бактерії поміщують в розчин,осмотичний тиск якого однаковий з осмотичним тиском всередині мо і якщо мо виживають,то вони можуть існувати у вигляді сферичних тіл.Так з грампозитивних бактерій утворюються протопласти(позбавлені кліт. стінки),а з грамнегативних-сферопласти(з частково зруйнованою кліт. стінкою).

L-форми — особливі форми бактерій, які втратили клітинну стінку (частково або повністю). . L-форми утворюються при дії агентів, що блокують синтез клітинної оболонки (антибіотики), в умовах підвищеної осмотичної концентрації середовища. Найбільш активними агентами індукції L-форм є антибіотики типу пеніциліна та циклосерина. Культивування на середовищах з підвищеним вмістом деяких амінокислот, також дає подібний результат.L-форми описані майже для всіх патогенних та умовно-патогенних бактерій.