Контрольная работа по "Микробиологии". 25

Министерство  сельского хозяйства и продовольствия РФ

Иркутская государственная сельскохозяйственная академия 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа

по

микробиологии 
 
 
 
 
 
 

                                                       Выполнил: студент 5 курса

                                                                                       заочного отделения

                                                                                       факультет охотоведение

                                                                                       специальность биология

                                                                                       учебный шифр 07025

                                                                                       Иванов О.В. 
 
 
 
 
 
 

Иркутск 2012г. 

Вопрос 1. Химический состав микробов.

      Вода  составляет основную массу микробной клетки – в капсульных бактериях ее больше, в бациллах меньше. В Aerobacter aceti воды содержится 98,3 %, в кишечной палочке  – 73,3, в спорах – до 50%. Количество воды в микробных клетках в среднем колеблется от 75 до 85 %/В спорах – уплотнении цитоплазмы микробной клетки – вода находится в связанном состоянии, у вегетативных форм – в свободном. Связывание воды обусловливается более высоким содержанием в спорах кальция и магния. В такой среде белки не коагулируют, что повышает их устойчивость к высоким температурам. Больше воды содержат молодые формы и меньше — зрелые. Связанная вода входит в состав молекул белков, углеводов, жиров и других соединений. Свободная вода служит средой, в которой происходит движение ионов и электрических зарядов. С участием воды осуществляются биохимические и физиологические процессы в клетке. Уменьшение ее ведет к замедлению жизнедеятельности (анабиоз), высушивание – даже к гибели вегетативных форм. Следовательно, вода – один из главных компонентов, с которым связана жизнедеятельность микробной клетки.

      Сухого  вещества в микробах в среднем 15–25 %, в нем содержатся органогены, входящие в состав органических веществ, и зольные элементы. Органические вещества представлены белками, нуклеиновыми кислотами, углеводами, липидами. В их состав входят: углерод (45–55 %), кислород (30–40 %), азот (8–10 %), водород (6–8 %), содержание которых достигает 90–97 сухого вещества.

        Белки среди органических веществ занимают первое место: в теле патогенных микробов их количество составляет более половины сухого вещества, у других достигает 80 %. Содержание белков зависит от вида микроба и состава питательной среды. Такие вещества, как антигены, токсины, ферменты, представляют собой белки, что указывает на большое значение их в жизни микробной клетки. Различают простые белки, или протеины, и сложные, или протеиды. Протеиды при гидролизе дают аминокислоты. По данным А. М. Кузина, в белках патогенных микробов содержится девять аминокислот: лизин, аргинин, гистидин, пролин, триптофан, тирозин, валин, фенилаланин и лейцин. В состав других микробов входит до 15–20 аминокислот. Протеиды – комплексы простых белков (протеинов) с небелковыми группами. При соединении протеинов с нуклеиновой кислотой образуются нуклеопротеиды, с полисахаридами — гликопротеиды, с жироподобными веществами – липопротеиды. Нуклеопротеиды составляют основную массу микробного белка, принимают активное участие в размножении клетки, передаче наследственных признаков.

  Велика  роль в жизни микробной клетки нуклеиновых кислот. Известны две  нуклеиновые кислоты: рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК). ДНК обычно находится в ядре клетки, РНК в цитоплазме. Различают три типа РНК: рибосомную, информационную и транспортную. У вирусов обнаружена только одна нуклеиновая кислота: ДНК или РНК. Из других протеидов следует отметить хромопротеиды, участвующие в процессе дыхания, и ферменты, роль которых неизмеримо велика как катализаторов биологических процессов.

        Углеводы в микробной клетке представлены полисахаридами. В цитоплазме углеводы могут встречаться в виде зерен крахмала и гликогена. Они служат главным образом энергетическим материалом, их содержание в микробной клетке от 12 до 28 %. Углеводами богаты капсульные микробы: азотобактер, лейконосток, возбудитель сибирской язвы и др. В каждом из микроорганизмов имеется определенный полисахарид, что дает возможность дифференцировать их. Образующаяся на поверхности патогенных микробов капсула, состоящая из углеводов, обусловливает их вирулентность и выполняет защитную функцию.

      Количество  липидов может колебаться от 3,8 до 40 % (дифтерийная бактерия содержит 3,8 %, туберкулезная – 40 %). Липиды поддерживают определенную структуру цитоплазмы, входят в состав цитоплазматических мембран. В микробной клетке липиды распределены неравномерно, их больше содержится в поверхностных слоях и оболочке клетки. Липиды и липоиды повышают устойчивость микробов к кислотам и другим веществам. Несмотря на отсутствие спор и капсул, возбудители туберкулеза и рожи свиней могут сохраняться длительное время в неблагоприятных условиях среды.

        Минеральные вещества разнообразны как по составу, так и по количеству. Они представляют золу после сжигания вегетативных форм микробов и составляют от 2 до 14 % сухого вещества клеток. В большем количестве встречаются фосфор, калий, натрий, сера, кальций, магний, железо, хлор, а также микроэлементы (цинк, медь, кобальт, барий, марганец и др.). По данным Куррана, Брун-стетера, Майерса (1943), в золе микробов содержится (в %): фосфора 9,6–55,23, натрия 11,6–33,79, калия 7,7–25,59, кальция 7,16–12,6, магния 0,12–9,81, серы 0,54–4,2, железа 0,1, хлора 1,25. Микроэлементы обнаруживаются в золе в очень малых количествах, они входят в состав ферментов, витаминов и других компонентов микробной клетки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Вопрос 2. Пути внедрения в организм, распространения в нем и выделения из него микробов. Формы инфекции.

     Возникновение инфекции и ее развитие во многом зависят от реактивности макроорганизма и условий внешней среды. Проникновение возбудителя в организм не всегда приводит к развитию инфекции. Микробы проникают в организм определенными путями, которые называют входными воротами инфекции. Заразное начало чаще попадает в организм через пищеварительный тракт (с кормом и водой) и органы дыхания. Воротами инфекции могут быть также поврежденная кожа, слизистые глаз, мочеполовые пути.

        В организме микробы  встречают множество естественных преград: неповрежденные ткани, цидные вещества, выделяемые организмом (лизоцим и др.). Часть из них на пути следования погибает; остаются лишь наиболее приспособленные к новым условиям среды. При такой инфекции, как бешенство, возбудитель (вирус) перемещается к месту локализации по нервной ткани (неврогенный путь); если такую же ткань перерезать, заболевания не произойдет.

        С пораженной ткани  процесс может распространяться на однородную здоровую ткань. Такое явление чаще наблюдается при поражении органов дыхания. Достигнув определенного органа, микробы начинают размножаться: выделяют токсины, образуют капсулы, подавляют защитные силы организма. Органотропность наиболее ярко выражена у возбудителя туберкулеза, местом локализации которого чаще бывает легочная ткань. Для некоторых вирусных инфекций (ящур, оспа) таким местом является эпителиальная ткань. Но это не значит, что возбудитель не попадает в другие ткани. Все органы единого организма связаны между собой, поэтому нарушение функции одного из них ведет к изменению физиологического равновесия всего организма.

        В инфекционном процессе ведущая роль принадлежит макро организму. Ко многим инфекциям животные имеют естественный (конституциональный) иммунитет. Например, крупный рогатый скот не болеет сапом лошадей, которые, в свою очередь, нечувствительны к чуме свиней, и т. д. В возникновении инфекции не менее важное значение имеют возраст животного, уровень кормления, зоогигиенические и другие факторы.

        Возраст. Реактивность молодых животных низка: они малочувствительны к раздражителям, в их организме недостаточно антител. Телята-сосуны до 3-месячного возраста не болеют бруцеллезом, эмфизематозным карбункулом. Поросята до 2–3-месячного возраста редко заболевают рожей. Но имеются и такие инфекции, которые встречаются главным образом у молодняка животных. Так, телята и молодняк некоторых других видов животных сразу же после рождения могут заболевать эшерихиозом (колибактериозом).

        Кормление. Большое значение в борьбе организма с инфекцией имеет кормление, которое должно быть не только достаточным, но и доброкачественным (полноценным). Недостаток протеина, витаминов, макро- и микроэлементов отрицательно сказывается на сопротивляемости организма. При этом нарушается обмен веществ, уменьшается количество иммуноглобулинов (антител). Если в рационе недостает витамина А, то в организме нарушаются окислительные процессы, понижается защитная функция кожных и слизистых покровов. При недостатке витаминов группы В наблюдают подавление фагоцитарной активности лейкоцитов, распространение микробов по организму и т. д. Авитаминоз С ведет к повреждению слизистых оболочек и тем самым открывает путь возбудителям болезней. Высокая продуктивность животных иногда понижает резистентность организма, в связи с чем они бывают склонны к заболеванию туберкулезом и другими инфекциями.

        Зоогигиенические  условия. Повышенная влажность, содержание в воздухе взвешенных частиц корма, образование ядовитых продуктов распада белка (аммиак) и других веществ, плохая вентиляция – все это понижает сопротивляемость организма, открывает «ворота» для возбудителей болезней и способствует поражению органов дыхания, пищеварения, кожи. Чем больше скученность животных, тем вероятнее контакт между ними, а следовательно, выше процент случаев кожных и других заболеваний.

        Влияние физических факторов. Резкое изменение температуры, переохлаждение или перегревание организма также понижают его резистентность и создают благоприятные условия для развития патогенных микроорганизмов. Значение температуры в возникновении инфекции можно продемонстрировать на таком примере. Куры обычно не болеют сибирской язвой, так как температура их тела 42 °С неблагоприятна для развития возбудителя. Но если организм курицы охладить путем погружения ее конечностей в холодную воду (по Л. Пастеру) и в это же время ввести возбудителя болезни (сибирской язвы), то птица заболеет. Данный пример показывает, что в возникновении и развитии инфекции большую роль играет влияние физических факторов на организм животного. 

        Формы инфекции. Та инфекция, при которой микробы размножаются в крови, а следовательно, проникают во все органы и ткани, называется септицемией. Она протекает быстро и обычно заканчивается смертью. Форма инфекции, при которой кровь служит только для переноса микробов, а размножение их происходит в других тканях, называется бактериемией. Если микробы, размножаясь в поврежденной ткани, образуют токсины, которые затем попадают в кровоток, то такая форма инфекции называется токсемией.

        Взаимоотношения между микро- и макроорганизмом. Между микро- и макроорганизмом в инфекционном процессе существуют сложные взаимоотношения, что является результатом их приспособления. Они обусловлены количеством и вирулентностью микробных клеток, резистентностью макроорганизма, которая, в свою очередь, зависит от многих других факторов. Для развития инфекционного процесса и проявления симптомов болезни необходимы определенное количество микробных клеток и благоприятная среда. Многие животные являются носителями патогенных микробов без проявления признаков болезни. В невосприимчивом организме микробы не находят себе оптимальных условий и большинство из них погибает. Скорость развития инфекционного процесса связана с местом внедрения возбудителя: чем он ближе к участку обычной локализации, тем быстрее возникает болезнь. Так, при туберкулезе инфекционный процесс быстро развивается, если возбудитель попадает в легкие, при бешенстве — в нервную ткань, ближе к головному или спинному мозгу.

        Динамика  инфекционного процесса. Инфекция начинается после проникновения возбудителя в макроорганизм. Она представляет собой динамичный процесс. В нем различают несколько периодов (инкубационный, продромальный, клинический, реконвалесценции, или выздоровления), границы между которыми не всегда можно установить.

        Период от внедрения  микроба до появления клинических  признаков называют инкубационным. В это время происходят адаптация микроорганизма к новой среде, выделение им продуктов жизнедеятельности, подавление защитных сил и нарушение физиологических процессов в макроорганизме. Он протекает без видимых клинических признаков и может длиться от нескольких часов до нескольких месяцев. Так, при сибирской язве инкубационный период не превышает 14 дней, но чаще бывает более коротким (1 – 3 дня), при ящуре признаки болезни могут появиться в течение первых суток или через 11 дней, при бешенстве скрытый период более продолжительный – от нескольких недель до нескольких месяцев, а иногда до года.

        Длительность инкубационного периода зависит от количества возбудителя, его вирулентности, места внедрения  и защитных сил макроорганизма. Знание инкубационного периода имеет практическое значение в борьбе за жизнь макроорганизма, в профилактике заболеваний здоровых животных, поскольку при многих инфекциях заразное начало выделяется в окружающую среду. По продолжительности инкубационного периода определяют срок карантина.

        Типичные признаки болезни появляются не сразу, им предшествуют общие симптомы: незначительное повышение температуры, слабое угнетение, отказ от корма. Это период предвестников, или продромальный. Продолжительность этого периода невелика и целиком зависит от макроорганизма. При упадке сил и понижении резистентности организма животного появляются видимые признаки. Они характерны для определенной болезни, что позволяет поставить предварительный, а иногда и окончательный диагноз. Клинический период длится от нескольких часов до нескольких лет.

        По течению болезни  различают острые и хронические  формы. При острых формах болезни  клиника бывает яркой и непродолжительной, при хронических — инфекционный процесс имеет длительное течение и не всегда заканчивается смертью. При этом в организме происходят глубокие изменения, а возбудитель с секретами выделяется во внешнюю среду и может быть причиной заболевания других животных. 
 

  Вопрос 3. Возбудитель столбняка. 

        Возбудитель столбняка (Clostridium tetani). Столбняк – раневая неконтагиозная инфекция, известная со времен Гиппократа. Возбудитель болезни открыт в 1884 г. А. Николайером, чистая культура получена в 1889 г. С. Китасато. Клиника болезни – тонические и клонические судороги, уплотнение мышц (жевательных, туловища), искривление шеи, хвоста – следствие поражения нервной системы, образуемого микробом экзотоксином. Заражение животных и человека происходит при травмах и ранениях. Возбудитель в раны попадает из почвы, где и развивается. Токсин столбняка – один из сильных микробных ядов.

        Морфология. Возбудитель столбняка – тонкая подвижная (перитрих) палочка длиной 4–8 мкм и шириной 0,4–0,6 мкм. Образует округлые споры, которые располагаются на конце клетки, придавая ей форму барабанной палочки. Ранее такие бациллы называли плектридиями.

        Культивирование. Бациллы столбняка – строгие анаэробы. На среде Китта–Тароцци возбудитель растет медленно, образует газ с неприятным запахом. После оседания микробных клеток на дно пробирки среда просветляется. На агаре столбиком или желатине растет по уколу елочкой, причем верхушка не достигает поверхности среды. Оптимальная температура роста 35-37 °С.

        Устойчивость. Вегетативные формы возбудителя столбняка погибают при температуре 60–70 °С в течение 30 мин. Споры выдерживают нагревание до 80 °С в течение 6 ч, в кипяченой воде сохраняются до 40–50 мин, в высушенном состоянии – до 11 лет. При действии раствора сулемы (1:100) или 5%-ного раствора фенола споры погибают лишь через 10–12 ч.

  Микробиологический  диагноз. Его обычно не проводят, так как клиника болезни очень характерна. При необходимости из места ранения готовят мазки, делают посев на среду Китта–Тароцци, а также заражают белую мышь. Симптомы столбняка у белой мыши развиваются на 2–3-й день.

  Активная  иммунизация против столбняка. Иммунитет у животных и человека против столбняка (его токсина) создается путем введения анатоксина. Его готовят из нативного столбнячного токсина, в который добавляют 0,3–0,5 % формалина, алюмокалиевые квасцы, фенол и выдерживают при 37 °С в течение 2 – 3 нед.

  Квасцовый (депонированный) анатоксин создает  иммунитет продолжительностью от 3 до 6 лет. Его вводят подкожно крупным  животным в дозе 1 мл, молодняку и мелким животным – 0,5 мл. Противостолбнячную сыворотку применяют в неотложных случаях. Действие ее наступает быстро и бывает эффективным.

  Список  исползуемой литературы:

  Леонов  Н. Р. Практикум по микробиологии. - Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1988,– 155 с.

Вершигора А. Е. Общая иммунология. – Киев: Высшая школа, 1990.– 735 с.

  Воробьев  А. А., Быков А. С, Пашков Е. П. и др. Микробиология. – М: Медицина, 1994.– 287 с.

  Воробьева Л. И. Промышленная микробиология. – М.: Изд-во МГУ. 1989. – 294 с.

Блинов Н. П. Химическая микробиология. – М.: Высшая школа, 1989. - 448 с.

  Емельяненко П. А., Дунаев Г. В., КудлайД. Г. и др. Ветеринарная микробиология. -М.: Колос, 1982.– 304 с.

  Мишустин Е. Н., Емцев В. Т. – Микробиология. Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.: Колос, 1987.– 368 с.

Петров Р. В. Иммунология. – М.: Медицина, 1987.-414 с.

РойтА. Основы иммунологии / Пер. с англ. – М.: Мир, 1991. – 327 с.

  СтейниерР., ЭдельбергЭ., ИнгрэмДж. Мир микробов/Пер. с англ. – М.: Мир. Т. 1.– 3, 1979.– Т. 1 – 320 с; Т. 2.– 334 с; Т. 3.– 386 с.

ШлегельГ. Общая микробиология/Пер. с нем. – М.: Мир, 1987.– 567 с.