Контрольная работа по "Микробиологии". 24

Кафедра: Микробиологии

Контрольная работа

По дисциплине: Микробиология 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вариант 9

- Вклад работ С.Н. Виноградского, А.Ф. Войткевича, Н.Ф, Гамелея, Н.Д. Иерусалимского, С.А. Королева, Н.А. Красильникова, Н.А. Михина, Е.Н. Мишустина, М.М. Тереховского, В.Н. Шапошникова в развитие современной науки сельскохозяйственной микробиологии, здравоохранения.

- Принципы систематики бактерий. Международные правила номенклатуры. Значение культуральных цитоморфологических, физиолого-биохимических признаков для систематики бактерий.

- Рост, размножение микроорганизмов. Способы размножения: бесполое (бинарное деление, почкование фрагментация гиф, репродуктивное бесполое, половое – конъюгация, образование эндоспор).

- Микроорганизмы и окружающая среда. Приспособительные возможности микробов к воздействию неблагоприятных условий среды.

- Молочнокислое брожение. Химизм процесса. Гомоферментативный и гетерофермантативный тип брожения их возбудителей, морфологические особенности. Значения.

- Мясо от больных животных – возможный источник возбудителей инфекция людей и животных. Консервирование мяса ( на принципах: биоза, анабиоза, абиоза, ценанабиоза)

- Учение об инфекции и иммунитете.

- Рисунки разных форм микробов.

- Список литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Вклад работ С.Н.  Виноградского, А.Ф.  Войткевича, Н.Ф, Гамелея, Н.Д. Иерусалимского, С.А. Королева, Н.А. Красильникова, Н.А. Михина, Е.Н. Мишустина, М.М. Тереховского, В.Н. Шапошникова в развитие современной науки сельскохозяйственной микробиологии, здравоохранения.

- Сергей Николаевич Виноградский 

Изучая почвенное микробное сообщество разделил всех живущих в ней микроорганизмов на автохтонные (типичные, встречающиеся всегда) и аллохтонные (зимогенные) (развитие которых связано с увеличением концентрации органического вещества). Это деление оказалось применимым для большинства экосистем. Изучал разложение целлюлозы и цикл азота. В 1949на французском языке вышла его книга «Микробиология почвы, проблемы и методы», в 1952 в СССР издан её перевод на русский.

- Антон Феликсович Войткевич

Являлся видным работником в области сельскохозяйственной бактериологии, автором ряда работ по микробиологическому исследованию молока, по молочнокислому и пропионовокислому брожению и т. д. Состоял профессором двух ВУЗ’ов.

- Николай Фёдорович Гамалея

Автор более 300 научных работ, значительная часть которых, посвящена проблематике бешенства и холеры. В1954—1956 годах было издано шеститомное собрание научных трудов Н. Ф. Гамалеи.

Создатель и активный популяризатор так  называемого интенсивного метода прививки — он разработал и применил на практике план мероприятий по борьбе с эпидемиями на местах. На практике активно боролся  с эпидемиями чумы в Одессе, холеры на Донбассе, в Закавказье и в Поволжье, сыпного тифа в Санкт-Петербурге.

В 1888 году Гамалея открыл холероподобный птичий вибрион (мечниковский вибрион) — возбудителя холероподобного заболевания птиц и представил противохолерную вакцину. В 1894-1896 годах Гамалея описал явление так называемого гетероморфизма бактерий. Н. Гамалея впервые выдвинул положение о существовании скрытых форм инфекции. Ещё в 1899 году учёный выразил мнение о «невидимых микробах» — возбудителях рака. Вирусной теории рака он придерживался до конца своей жизни.

Учёный  воспитал целую плеяду советских  микробиологов, которые своими трудами  и открытиями прославили имя своего учителя.

Н. Ф. Гамалея одним из первых определил эпидемиологическое значение дезинфекционных мероприятий в борьбе с холерой и дератизационных - в борьбе с чумой. Основываясь на опыте борьбы с паразитарными тифами в ночлежках домах Петербурга, он впервые показал ведущую роль дезинсекционных мероприятий в борьбе со вшивостью при этих инфекциях, изучал действие некоторых дезинфекционных средств и их эффективность. Для него уже в то время стала ясна роль мух в передаче кишечных инфекций и необходимость усиленной борьбы с ними. Он также показал роль грызунов в заносе и распространении чумы и необходимость обязательного истребления их во всех случаях. Н.Ф. Гамалея - один из основоположников дезинфекционного дела в нашей стране. Несмотря на усилия передовых ученых того времени, дезинфекционное обслуживание населения царской России было поставлено неудовлетворительно. По существу какой-либо системы организации дезинфекционного дела в дореволюционной России вовсе не существовало. 

- Иерусалимский Николай Дмитриевич  

4(17).1.1901, Тула, — 16.5.1967, Москва, советский микробиолог, академик АН СССР(1966; член-корреспондент 1960). Член КПСС с 1946. В 1931 окончил Московский университет. В 1930—35 в Научно-исследовательском химико-фармацевтическом институте в Москве, в 1935—38 в Центральной научно-исследовательской лаборатории бродильной промышленности, в 1938—62 в институте микробиологии АН СССР. С 1961 в созданном им институте биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР (с 1966 директор), Одновременно с 1954 профессор Московского университета. Основные труды по физиологии и биохимии микроорганизмов, закономерностям их роста и развития. Своими исследованиями И. создал предпосылки для математического моделирования процессов периодического и непрерывного культивирования микроорганизмов и заложил основу для развития ряда микробиологических производств. Вёл также исследования по проблеме получения путём микробиологического синтеза белков из нефтепродуктов. Государственная премия СССР (1971, посмертно). Награжден 2 орденами, а также медалями. 

- Сергей Александрович Королёв

C 1918 г. С. А. Королёв работал на кафедре микробиологии и зоологии в Вологодском молочнохозяйственном институте. В 1920 г. был избран профессором микробиологии. Занимался улучшением качества молочных продуктов и повышения сроков хранения (в 1922-1926 гг). В частности, доказал, что дрожжи не являются возбудителями прогоркания сливочного масла (как это считали некоторые исследователи), а наоборот, они являются антагонистами этой проблемы, и что большинство видов дрожжей, встречающихся в масле, задерживает в нем плесневение. Методы применения особой культуры дрожжей для борьбы с плесневением масла получили широкое практическое распространение для повышения сохранности всех видов масла.

В 1923—1924 гг. С. А. Королёв совместно с профессором Г. С. Иниховым и учениками исследовали микробиологические и биохимические процессы созревания ряда твердых и мягких сыров, вырабатываемых в СССР. Работа позволила сделать стройное обобщение единой теории созревания сыров. До этого эту теорию выдвинул швейцарский ученый Фрейденрейх, на основе изучения одного только швейцарского сыра.

Сергей  Александрович Королёв является автором книги «Техническая микробиология  молока и молочных продуктов», признаной лучшим пособием в данной отрасли науки. Также в соавторстве с Г. С. Иниховым им был издан учебник «Химия и бактериология молока и молочных продуктов» (1923 г.).

Николай Александрович Красильников 

В 1926 году окончил Ленинградский медицинский институт, с 1929 года работал в институте микробиологии Академии наук СССР, занимаясь изучением актиномицетов. В 1939 году написал монографию «Лучистые грибки и родственные им организмы», в 1939 году выделил первый антибиотик актиномицетного происхождения (мицетин), в 1941 году создал определитель актиномицетов, а в1949 году — бактерий, основанный на новой оригинальной классификации.

С 1946 года член-корреспондент Академии наук СССР.

Красильников  обобщил результаты своей многолетней  работы в монографиях «Актиномицеты-антагонисты  и антибиотические вещества» (1950) и «Антагонизм микробов и антибиотические  вещества» (1958).

Красильников  стал основателем кафедры биологии почв биолого-почвенного факультета Московского государственного университета (сейчас кафедра входит в состав факультета почвоведения МГУ) и 20 лет (1953—1973) был её заведующим. Работая на кафедре, Красильников изучал распределение микроорганизмов в почвах, их роль в почвообразовании и влияние навысшие растения. В 1958 году издал книгу «Микроорганизмы почвы и высшие растения», где высказал многие впоследствии экспериментально подтверждённые гипотезы.

Михин Николай Андрианович 4(16).7.1872, Чаусы, ныне Могилёвской обл., — 21.11.1946, Москва, советский микробиолог, профессор (1919), доктор ветеринарных наук (1936). В 1896 окончил Юрьевский ветеринарный институт. В 1909—19 занимался бактериологией в Петербургской ветеринарной лаборатории; практиковался за границей. С 1919 первый ректор Московского ветеринарного института, в дальнейшем заведующий кафедрой микробиологии. Основные труды посвящены бактериологии и иммунологии. Открыл возбудителя лептоспироза крупного рогатого скота, разработал методики приготовления ряда вакцин и сывороток. Автор первого в СССР учебника по частной микробиологии для ветеринарных вузов. 

Мишустин Евгений Николаевич  9(22).2.1901, Москва, советский микробиолог, член-корреспондент АН СССР (1953), заслуженный деятель науки РСФСР (1961). Окончил Московскую с.-х. академию им. К. А. Тимирязева (1924). В 1924—31 работал в институтах ВАСХНИЛ. С 1939 заведующий отделом почвенной микробиологии института микробиологии АН СССР. С 1930 преподаёт в вузах Москвы (профессор с 1937); с 1961 заведующий кафедрой микробиологии Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева. Основные труды по микробиологии почв и биологической фиксации атмосферного азота. Разработал проблему зонального распространения микроорганизмов в почвах, свойственных различным географическим зонам СССР. Государственная премия СССР (1951 и 1970). Награжден 2 орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и медалями. 

Мартын  Матвеевич  Тереховского (1740—1796). С 1770 г. Тереховский около пяти лет работал за границей, в Страсбургском университете, который славился медицинской школой. Здесь Тереховский защитил докторскую диссертацию — свой главный научный труд. Диссертация называлась «Царство тьмы инфузорий Линнея».

В ней  была поставлена задача исследовать природу и пути возникновения микроскопических существ в различных настоях. На основании большого числа опытов ученый пришел к заключению, что «анималькули» — живые  существа.   Они гибнут от высоких температур, ядов и электрического тока.

Самым главным заключением было положение  о невозможности самозарождения «анималькулей», что противоречило взгляду многих ученых того времени. Тереховский писал, что известное положение Гарвея (1578—1651)—«все живое из яйца» — приобретает силу аксиомы.

По возвращении  в Россию Тереховский работал в медицинских учебных заведениях. В 1782 г. он был утвержден в звании профессора Петербургского генерального сухопутного госпиталя и директора Ботанического сада (ныне Ботанический институт).- 
В 1835 г. на основе накопившихся к этому времени фактов К. Эренберг выпустил книгу с весьма знаменательным заголовком: «Инфузории как совершенные организмы». Он разделил низшие существа на 22 класса.

К книге  прилагался атлас инфузорий, многие из которых были подробно описаны  и названы по бинарной номенклатуре. Три класса включали в себя бактерии.

В середине XIX в. в России вышла книга П. Ф. Горяииова «Зоология», где был раздел, посвященный инфузориям. Горяинов в основном придерживался систематики Эренберга.

К тому времени, благодаря работам Ф. Кона (1828—1898) и К. Негели (1817—1891), была выяснена природа некоторых микроорганизмов (бактерий)

Шапошников Владимир Николаевич 12(24).2.1884, Москва, - 23.10.1968, там же, советский микробиолог, основатель отечественной технической микробиологии, академии АН СССР (1953). Окончил Московский университет (1910), преподавал там же на кафедрах физиологии растений (1911-1926; с 1921 профессор) и микробиологии (1926-67, в 1938-67 заведующий кафедрой). Руководил лабораторией технической микробиологии Научно-исследовательского химико-фармацевтического института (1920-35), Центральной научно-исследовательской лабораторией бродильной промышленности (1935-38), отделом технической микробиологии института микробиологии АН СССР (1938-63). Основные труды по технической микробиологии. Ш. внёс крупный вклад в физиологию микроорганизмов, наметил пути эволюции основных типов брожения, открыл двухфазность многих микробиологических процессов, что позволило в ряде случаев управлять ими. Работы Ш. стали научной основой для организации в СССР промышленного производства молочной кислоты, ацетона, уксуса и др. Создал большую научную школу. Государственная премия СССР (1950). Награжден 2 орденами Ленина, 2 другими орденами, а также медалями.

22. Принципы систематики  бактерий. Международные  правила номенклатуры. Значение культуральных цитоморфологических, физиолого-биохимических признаков для систематики бактерий.

Принципы  систематики бактерий. Систематизация, т. е. упорядочение представлений о  любых объектах, группах живых  существ, в том числе микроорганизмов, необходима для облегчения распознавания  этих объектов, установления степени  родства или физиологического сходства между отдельными особями или  группами особей. Систематизация знаний о микроорганизмах существенно  облегчает практическую работу с  ними. Однако достаточно научно обоснованной системы классификации бактерий (учитывающей родственные связи внутри группы и между группами микроорганизмов) нет. Объясняется это трудностями в изучении внешних, часто меняющихся в различных условиях обитания особенностей и физиологических свойств; недостаточно надежными методами установления степени родства и отсутствием четких представлений об эволюционном развитии микроорганизмов вообще. Наиболее современной системой классификации бактерий является Международная классификация Берджи. В 1974 г. вышло восьмое издание, в подготовке которого принимал участие 131 -автор из 15 стран.

Систематическими  категориями в этой классификации  являются царство, отдел, группа, семейство, род, вид. Все бактерии отнесены к  царству Prосаrуotae (организмы, не имеющие дифференцированного ядра), которое разделено на два отдела. Во втором отделе находятся все бактерии, представляющие интерес для технической и пищевой микробиологии. Они разделены на 19 групп. Наиболее важные семейства описываются в группах: 3, 7, 8,9, 14, 15, 16. Эта система классификации постоянносовершенствуется начиная с ее первого издания в 1923 г. Во введении к восьмому изданию определителя Берджи указывается, что и в дальнейшем будут производиться ее совершенствование и перегруппировка систематических единиц. В практической работе до сих пор еще пользуются основами первой научной классификации, созданной в 1896 г. К. Леманом и Р. Нейманом. С учетом изменений, внесенных в нее за прошедшее время, все бактерии делят на три семейства — палочковидные, шаровидные и извитые.

Поскольку в каждое семейство объединяется множество весьма разнообразных  организмов, семейства подразделяют на роды. Так, семейство шаровидных бактерий в зависимости от характера  объединения клеток в группы делят  на роды: микрококков, стрептококков, сарцин. В отдельных разделах микробиологии, например в медицинской, выделяют еще роды диплококков, тетракокков.

Семейство палочковидных бактерий делят на три рода: род собственно бактерий, к которому относят все неспособные  к образованию спор; род бацилл, объединяющий аэробные формы, которые  способны образовывать споры; род клостридий, в который включены анаэробные палочковидные споровые формы. Семейство извитых бактерий в зависимости от степени извитости принято делить на род вибрионов (бактерии, изогнутые в виде запятой), род спирилл (крупные, пологоизвитые), род спирохет (тонкие, сильно-извитые клетки).

Деления на роды недостаточно для ориентировки в свойствах бактерий, поскольку  основано оно только на внешних признаках. В каждом роде объединяются бактерии, похожие внешне, но часто имеющие  совершенно различные физиологические особенности и свойства. Так, в роде бактерий объединяются возбудитель гнилостных процессов — сенная палочка, возбудители сквашивания молока — болгарская палочка и др. и возбудители пищевых инфекций — палочки брюшного тифа, дизентерии. Поэтому роды делят на виды.

Вид —  это систематическая категория, объединяющая родственные организмы, близкие по внешним и физиологическим  признакам, отношению к среде  обитания по обмену веществ и характеру  межвидовых отношений. При определении вида бактерий, кроме морфологических признаков (подвижность, отношение к диагностическим окраскам и т. д.), используются физиологические (потребность в кислороде, способность, использовать различные сахара и т. д.) и культуральные (характер образуемых колоний, есобенности роста на некоторых питательных средах и т. д.). Наименование вида бактерий, как правило, состоит иа двух слов, первое из которых обозначает принадлежность к роду, а второе уже непосредственно указывает вид. Родовое название пишется с прописной буквы, видовое — со строчной. Так, название Bact. fluorescens относится к палочковидным бесспоровым бактериям (род бактерий), образующим пигмент флуоресцеин (вид — флуоресценс). Наименование Staphylococcus aureus относится к шаровидным бактериям, образующим грозди из нескольких кокков (род стафилококков), колонии которых имеют золотистый цвет (ауреус); эти бактерии способны вызывать пищевые отравления, гнойничковые заболевания.

Международный кодекс номенклатуры бактерий - собрание принципов, правил и рекомендаций, ставящих целью унификацию научных названий и разработку точной системы номенклатуры бактерий. Действующий К. н. принят на конгрессе МАМО в 1975 г. На русском  языке проект Кодекса опубликован  в 1974 г. в Ереване. Указанный кодекс применим для всех бактерий. Постановление  об изменении правил и введении новых  таксонов принимается Международным  комитетом и публикуется в  его официальном органе - International Journal of Systematic Bacteriology. Номенклатура грибов и водорослей регламентируется Ботаническим кодексом, вирусов - Вирусологическим кодексом. 

Культуральные свойства бактерий питательные потребности, условия роста и характер роста бактерий на бактериол. средах. В питательные потребностивключают источники углерода, азота и ростовых факторов, способность бактерий расти на определенных питательных средах, вусловия роста -рН,Eh, концентрацию О₂ плотность, осмотическое давление среды, температуру роста; в характер роста -скорость роста (быстрый, медленный), внешний вид к-ры на жидких, плотных и полужидких средах, изменения, к-рые наступают в среде или отдельных ее компонентах в процессе роста микробов. Сведения о К.с. используют при выборе способов культивирования и при идентификации выделенной к-ры.

Методы  познания вида могут меняться и уточняться по мере изучения биологии организма  и развития науки о жизни. От линнеев-ского понимания вида как стабильной единицы до понимания вида Дарвином и современными биологами как развивающегося естествознание прошло большой путь.

Надо  отметить, что для установления вида нельзя ограничиваться каким-либо одним  признаком. Только по совокупности признаков  -морфологических, культуральных, цитохимических, физиолого-биохимических и др.— можно охарактеризовать вид. Вид у бактерий определяется суммой разнообразных признаков и свойств.

Установлению  вида у бактерий существенно помогает то, что этих микробов можно культивировать на искусственных питательных средах в чистом, изолированном виде и  при этом наблюдать за развитием  не только отдельных клеток, но и  всей популяции в целом, отмечая  любые видимые изменения на всех стадиях развития. Быстрый рост бактерий дает возможность разрешать многие вопросы, связанные с изменчивостью  организма, его наследственной стабильностью, и вместе с этим устанавливать  ведущие видовые признаки. Сопоставление  культур в процессе их развития на определенных средах дает возможность  выявить сходство или различие между  ними.

При группировке  бактерий мы придаем большое значение физиологическим показателям как  систематическим признакам. Например, азотфиксаторы определяются по азотфиксации, клетчаткоразрушающие бактерии — по способности разлагать клетчатку и т. д. Большую ценность имеют биохимические показатели: образование антибиотиков, спиртов, уксусной кислоты, молочной кислоты и др.

Некоторые виды микробов образуют различные пигменты: красные, синие, зеленые, оранжевые, бурые, черные и смешанных цветов. Большинство  микробов не образуют пигментов, их колонии  бесцветны. Пигменты — признак стабильный, который присущ определенным видам  микробов. Этот признак может быть использован и в систематике  бактерий. Биологическое значение пигментов  пока малоизвестно.

Виды  микроорганизмов подразделяются по совокупности морфологических, физиологических  и биохимических признаков. У  каждого организма много признаков, но не каждый признак может быть использован в систематике. Имеются  признаки ведущие, характеризующие  вид, и признаки соподчиненные. Ведущим  признаком могут быть различные  показатели у разных групп бактерий. Для одних видов таковыми является способность ассимилировать углеводы, для других — образовывать антибиотики, для третьих — сбраживать сахар или синтезировать специфические метаболиты, пигменты, кислоты, гормоны и т. д. У некоторых видов ведущим признаком является способность образовывать клубеньки на корнях или на листьях растений. Некоторые виды подразделяются по своим ферментативным свойствам, например уксуснокислые, молочнокислые, пропионовокислые и другие бактерии. Многие виды подразделяются по вирулентности и патогенности в отношении растений, животных и человека.

В последние  годы большое внимание уделяется  химическому составу клеток как  дифференцирующему признаку. Одни исследователи  предлагают подразделять виды по химическому  составу клеточных оболочек, другие — по составу белков протоплазмы  или нуклеиновых кислот, третьи —  по составу только дезок-сирибонуклеиновой кислоты.

Следует отметить, что в последнее время  изучается рекомбинация отдельных  видов бактерий и актиномицетов. Это явление напоминает гибридизацию у высших организмов. Установлено, что  при контакте клеток (чаще дефектных) двух разных штаммов бактерий или  актиномицетов свойства одного штамма переходят к другому. В результате получаются смешанные формы с  признаками двух исходных культур. Такой  процесс происходит между двумя  родственными организмами.

В микробиологии  может с успехом применяться  филогенетический метод определения  вида. Метод экспериментальной изменчивости дает возможность установить не только вариабильность и полиморфизм культур, но и по образовавшимся вариантам судить о родстве сопоставляемых культур.

В медицинской  бактериологической практике широко применяется  серологический метод (метод, с помощью  которого изучаются антитела и связанные  с ними реакции иммунитета - обезвреживание токсинов, агглютинация микробов и  др.) для диагностицирования патогенности бактерий. Этот метод очень чувствителен, с его помощью выявляются штаммы, очень близкие между собой.

Тем не менее серологический метод не используется для систематики бактерий в той мере, как это следовало бы ожидать. В большинстве случаев при помощи его не удается выявлять или разделять виды. Многочисленные попытки в этом направлении дают противоречивые результаты, явно не согласующиеся с показателями, полученными другими методами. Серологический метод наиболее хорошо разработан для дифференцирования бактерий кишечной группы.

Для идентификации  видов бактерий и актиномицетов  микробиологи пытаются применить метод  фаголизиса. Он основан на способности фагов лизировать (разрушать) клетки определенных видов бактерий. Имеются поли- и моновалентные фаги. Для дифференцирования видов пригодны только моновалентные фаги, которые обладают строгой специфичностью.

В фитопатологии  для установления видов применяют  паразитологический и токсикологический методы. Известно, что многие паразитические организмы — бактерии и грибы -строго специализированы в отношении выбора хозяина, поражают только определенные виды растений. У некоторых микроорганизмов эта специфика настолько тонкая и постоянная, что по ней можно определить вид.

Важным  видовым показателем, по нашим наблюдениям, является специфика антагонизма. Микробы-антагонисты  обладают способностью подавлять рост других микробов продуктами метаболизма - - антибиотическими веществами. Антагонизм между культурами одного и того же вида не наблюдается. Этот признак весьма показателен, строго постоянен и легко воспроизводим. При помощи метода, в котором используется антагонизм микроорганизмов, удается выявить виды, не дифференцирующиеся другими способами. В ботанической литературе часто употребляются термины «поливалентные» и «моновалентные» виды. Моновалентные виды представлены единичными формами или одной-единственной культурой, а поливалентные состоят из большого числа соподчиненных единиц: разновидностей, вариантов, форм и формирований. У многих видов бактерий поливалентность видов не обнаружена вследствие того, что мы не имеем достаточно основательных признаков для установления видов и, следовательно, разновидностей, форм и вариантов. Возможно, что у бактерий вообще нет моновалентных видов, состоящих из одного штамма. Более широко распространены в природе поливалентные виды. Многие поливалентные формы по количественному составу и разнообразию форм, составляющих их, выходят за рамки объема вида и становятся надвидами, т. е. такими таксономическими группами, которые занимают промежуточное положение между родом и видом.