1. Пассивная диффузия (осмос) - поступление питательных веществ из окружающей среды через клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану в результате разницы концентраций питательных веществ внутри бактериальной клетки и в питательной среде. Процесс осуществляется по направлению градиента концентрации вещества без затрат энергии АТФ. Посредством пассивной диффузии в клетку поступает вода и некоторые ионы.
2. Облегченная диффузия. Осуществляется по направлению градиента концентрации с участием специальных белков-переносчиков, которые называются пермеазами. Пермеаза на внешней стороне цитоплазматической мембраны специфически связывается с молекулой субстрата. На внутренней поверхности мембраны происходит диссоциация комплекса пермеаза - субстрат. При этом транспортируемое вещество высвобождается в цитоплазму, а пермеаза вновь принимает первоначальное положение. Облегченная диффузия осуществляется без затрат энергии АТФ.
3. Активный транспорт.Осуществляется против градиента концентрации с помощью пермеаз и с затратой энергии АТФ. По этому механизму в бактериальные клетки поступает основное количество питательных веществ.
4. Перенос групп. Сущность этого механизма состоит в переносе питательного вещества внутрь клетки против градиента концентрации с помощью пермеаз в химически измененной форме с затратой энергии АТФ. По этому механизму внутрь клетки поступают крупные молекулы питательных веществ.
Питательные среды, их классификация
Микроорганизмы культивируют на питательных средах. Питательные среды подразделяются на группы в зависимости от свойств.
По физическому состоянию питательные среды подразделяются на:
- жидкие среды;
- полужидкие среды;
- твердые (плотные) среды;
Жидкие среды представляют собой настои, отвары, бульоны, приготовленные на основе мяса, рыбы, овощей (естественные среды), а также композиции определенных концентраций химических соединений (искусственные среды). Полужидкие среды получают путем добавления к жидким средам 0,5-0,9% агар-агара (желеобразующее вещество, получаемое из морских водорослей). К плотным питательным средам относят среды, содержащие 2-3% агара.
По сложности питательные среды подразделяются на:
- простые, или обычные среды (пептонная вода, мясо-пептонный бульон, мясо-пептонный агар);
- сложные, или специальные среды (кровяной агар, асцитический агар и бульон, мясо-пептонный сахарный бульон, сывороточный агар и бульон, свернутая сыворотка, кровяной бульон).
По происхождению питательные среды подразделяются на:
- естественные среды;
- полусинтетические среды;
- синтетические среды.
Естественные питательные среды - это природные органические среды непостоянного состава, которые включают продукты животного или растительного происхождения. К ним относятся пептоны, кровь, отвары и экстракты, полученные из природных субстратов (мясо, рыба, крупы).
Полусинтетические среды кроме органических и неорганических веществ известного состава содержат продукты природного происхождения (картофельная среда с глюкозой, дрожжевая среда).
Синтетические питательные среды состоят из определенных количеств органических и неорганических химических соединений известного состава.
По набору питательных веществ выделяют:
- минимальные среды, которые содержат лишь источники питания,
достаточные для роста;
- богатые среды, в состав которых входят многие дополнительные
вещества.
В зависимости от назначения питательных сред различают:
-основные среды;
- элективные (селективные) среды;
- дифференциально-диагностические среды;
- накопительные среды (среды обогащения).
К основным средамотносятся мясо-пептонный агар и мясо-пептонный бульон. На этих средах растет большинство бактерий.
Дифференциально-диагностические среды - это сложные среды, позволяющие изучать биохимические свойства бактерий. Эти среды используются для определения вида бактерий.
Элективные (селективные) питательные среды содержат вещества, подавляющие рост одних бактерий, и не влияющие на рост других бактерий. Эти среды служат для выделения определенного вида бактерий из смешанных популяций.
Накопительные питательные среды (среды обогащения) - это среды, на которых определенные виды культур растут быстрее и интенсивнее сопутствующих.
Бактериологический метод исследования
Целью бактериологического исследования является выделение чистой культуры возбудителя, его идентификация и определение чувствительности к антибактериальным препаратам.
Бактериологический метод исследования включает 4 этапа:
- посев исследуемого материала на питательные среды;
- выделение чистой культуры возбудителя;
- идентификация возбудителя (определение вида бактерий) и определение чувствительности к антибактериальным препаратам;
- учет результатов и выдача заключения.
Первый этап. Техника посева материала на питательные среды
Материалом для бактериологического исследования служат: кровь, моча, отделяемое раны, мокрота, фекалии, рвотные массы, смывы с кожи и слизистых оболочек и др. Поступивший в лабораторию материал подвергают бактериологическому исследованию в тот же день.
На первом этапе исследуемый материал высевают в жидкую питательную среду (для накопления возбудителя и определения характера его роста) и на плотную питательную среду (для выделения чистой культуры возбудителя).
Техника посева зависит от характера исследуемого материала и консистенции питательной среды.
Жидкий материал для посева берут бактериологической петлей или стерильной пипеткой. Все манипуляции проводят вблизи пламени горелки. Бактериологическую петлю перед взятием материала и по окончании посева стерилизуют прокаливанием в пламени горелки. Пипетки после посева погружают в дезраствор.
При посеве в жидкую питательную среду петлю с материалом погружают в среду и легким покачиванием смывают материал. Пипетку погружают в среду и материал сливают.
При посеве на скошенный питательный агар в пробирке петлю с материалом вносят вблизи пламени горелки в пробирку и материал штрихом распределяют по поверхности агара.
Посев материала на агар в чашке Петри проводят с помощью бактериологической петли, шпателя или тампона. Посев бактериологической петлей проводят штрихом по поверхности агара. С помощью шпателя или тампона исследуемый материал распределяется по поверхности среды круговыми движениями.
Для посева в толщу питательной среды материал вносят в стерильную чашку Петри или в пробирку, добавляют остуженный (40-45ОС) расплавленный агар и перемешивают.
Посев уколом в столбик питательной среды проводят с помощью бактериологической иглы или петли путем прокалывания столбика среды.
Контрольные вопросы по теме занятия:
1. Действие физических факторов на микроорганизмы.
2. Действие химических факторов на микроорганизмы.
3. Методы и режимы стерилизации.
4. Методы дезинфекции.
5. Назовите основные группы дезинфицирующих и антисептических веществ, механизмы их антибактериального действия.
6. Типы питания микробов и механизмы поступления питательных веществ внутрь микробной клетки.
7. Классификация питательных сред, примеры питательных сред.
8. Техника посева исследуемого материала на питательные среды.
Литература для подготовки к занятию:
Основная литература:
1. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. А.А. Воробьева. М., 2004.
Дополнительная литература:
1. Л.Б. Борисов. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. М., 2002.
2. О.К. Поздеев. Медицинская микробиология. М., ГЭОТАР-МЕДИА, 2005.
ЗАНЯТИЕ 4
ТЕМА ЗАНЯТИЯ: Характер роста микробов на жидких и плотных питательных средах. Колонии микроорганизмов. Пигментообразование у бактерий. Бактериологический метод (второй этап). Выделение чистой культуры бактерий.
УЧЕБНАЯ ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Изучить характер роста микробов на жидких и плотных питательных средах. Изучить характеристику колоний микроорганизмов. Ознакомиться с пигментообразованием у бактерий. Освоить второй этап бактериологического исследования - выделение чистой культуры бактерий.
ЗАДАЧИ ЗАНЯТИЯ:
1. Изучить характер роста микробов на жидких и плотных питательных средах.
2. Освоить характеристику колоний микроорганизмов.
3. Ознакомиться с пигментообразованием у бактерий.
4. Освоить второй этап бактериологического исследования - выделение чистой культуры бактерий.