66163

Дыхание бактерий. Выделение чистых культур анаэробов

Практическая работа

Биология и генетика

Выделение чистых культур анаэробов. Выделение чистых культур анаэробов. Дыхание анаэробов происходит путем ферментации субстрата с образованием малого количества энергии. Наличие свободного кислорода для облигатных анаэробов является губительным.

Русский

2014-08-14

78 KB

5 чел.

Методические указания для студентов к практическому занятию №13.

Тема: Дыхание бактерий. Выделение чистых культур анаэробов.

Цель: Изучение методов культивирования анаэробных бактерий.

Модуль 1. Морфология и физиология микроорганизмов.

Содержательный модуль 3. Физиология бактерий.

Тема 13: Дыхание бактерий. Выделение чистых культур анаэробов.

Актуальность темы: Рост, размножение, подвижность микроорганизмов осуществляется за счет энергии, которая приобретается бактериями в процессе дыхания. Дыхание (или биологическое окисление) микроорганизмов – это совокупность биохимических процессов, которые сопровождаются выделением энергии, последняя необходима для синтеза различных органических компонентов микробной клетки. Большинство микроорганизмов используют молекулярный кислород воздуха потому, что имеют систему цитохромов, что позволяет им использовать кислород как конечный акцептор водорода. Но Л.Пастером было доказано, что некоторые бактерии не могут развиваться в присутствии кислорода воздуха. Поэтому все микроорганизмы по типу дыхания подразделяют на облигатные аэробы –микроорганизмы, использующие для получения энергии свободный кислород, необходимый в качестве акцептора электронов (атомов водорода), при этом выделяется значительное количество энергии (микобактерии туберкулеза), микроаэрофилы – требуют присутствия минимального количества кислорода (лептоспиры, кампилобактерии), факультативные анаэробы – для получения энергии используют аэробный и анаэробный пути утилизации субстрата (кишечная палочка, сальмонелла брюшного тифа), облигатные анаэробы – могут образовывать АТФ при окислении углеродов, белков и липидов путем субстратного фосфорилирования (клостридии столбняка, ботулизма), капнические бактерии – требуют присутствия  CO2.

Дыхание анаэробов происходит путем ферментации субстрата с образованием  малого  количества  энергии. Наличие  свободного  кислорода  для облигатных  анаэробов является губительным. Это связано с тем, что в присутствии кислорода конечным продуктом окисления органических соединений является перекись водорода. Поскольку анаэробы не владеют способностью к продукции фермента каталазы, которая расщепляет перекись водорода, то она накапливается и проявляет токсическое действие на бактерии.

Для культивирования анаэробов необходимо создать сниженное парциальное давление кислорода в среде или в воздухе, с которым она сталкивается, что достигается следующими способами:

  1.  Физические: анаэростат, аппарат Кипа, кипячение сред;
  2.  Механические (добавление  к средам редуцирующих веществ): среда Китт-Тароцци, способ Виньяль-Вейона, среда Вильсон-Блера, агар Цейсслера, молоко по Тукаеву, засев уколом в высокий столбик сахарного агара;
  3.  Химические: поглощение кислорода в замкнутом пространстве химическим поглощением (раствором пирогаллола) в эксикаторе, аппарат Аристовского, свеча Омельянского;
  4.  Биологический: засев Фортнера – аэробный - анаэробный симбиоз бактерий.

Выделение чистых культур анаэробов:

I день – накопление материала. Исследуемый материал засевают на среду Китт-Тароцци, прокипяченную на протяжении 20 минут перед засевом. После засева материала среду нагревают 15 минут при 80 градусах для уничтожения вегетативной флоры; споры анаэробов при этом не погибают. Пробирки с засевами ставят в термостат.

II день – среда мутнеет, иногда в ней появляются пузырьки газа. Делают мазки,  окрашивают их по Граму и выявляют крупные споровые и неспоровые грамположительные бациллы.

Выделение чистой культуры анаэробов можно проводит методом Вейнберга или методом Цейсслера.

Конкретные цели:

  1.  Ознакомиться с классификацией микроорганизмов по типу дыхания.
  2.  Разобрать и выучить схему дыхания бактерий при участии ферментов, обеспечивающих биологическое окисление.
  3.  Научиться трактовать принципы  и методы культивирования облигатных анаэробных бактерий.
  4.  Сделать выводы о наличии бактериального роста микроорганизмов на средах, предназначенных для культивирования облигатных анаэробов.
  5.  Научиться трактовать и анализировать результаты бактериологического и микроскопического исследования микроорганизмов.

Уметь:

  •  Осуществить посев на питательные среды: Китт-Тароцци, молоко под вазелиновым маслом.
    •  Приготовить фиксированные препараты  из чистых культур анаэробов.
    •  Окрасить микропрепараты  из чистых культур анаэробов по Граму.
    •  Провести микроскопию препаратов из чистых культур анаэробов с помощью иммерсионного микроскопа.
    •  Анализировать бактериологические и морфологические признаки анаэробов.

Теоретические вопросы:

1. Типы дыхания микроорганизмов.

2. Ферменты, которые принимают участие в биологическом окислении.

3. Классификация микроорганизмов по типу дыхания.

4. Методы создания анаэробных условий.

5. Разбор схемы выделения чистых культур анаэробов.

6. Методы выделения чистых культур анаэробов (метод Цейсслера и метод Вейнберга).

Практические задания, которые выполняются на занятии:

1. Микроскопия демонстрационных препаратов из чистых культур анаэробов.

2. Приготовление фиксированных препаратов из бактериальной культуры анаэробов.

3. Окраска микропрепаратов по Граму.

4. Микроскопия микропрепаратов с помощью иммерсионного микроскопа, анализ и зарисовка препаратов в протокол.

5. Зарисовка демонстрационных препаратов и схемы выделения чистых культур анаэробов в протокол.

6. Осуществление засева на питательные среды: Китт-Тароцци, молоко под вазелиновым маслом.

7.Оформление протокола.

Литература:

1. Коротяев А.И., Бабичев С.А., Медицинская микробиология, иммунология и вирусология /Учебник для медицинских ВУЗов, Санкт-Петербург: «Специальная литература», 1998.- 592с.

2. Тимаков В.Д., ЛевашевВ.С., Борисов Л.Б. Микробиология /Учебник.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Медицина, 1983.- 512с.

3. Пяткин К.Д. Кривошеин Ю.С. Микробиология с вирусологией и иммунологией.- Киев: Вища школа, 1992.- 431с.

4. Медицинская микробиология /Под редакцией В.И. Покровского.- М.: ГЕОТАР-МЕД, 2001.- 768с.

5. Конспект лекции.

Дополнительная литература:

1. Никифоров В.В. Ботулизм. М.: Медицина, 1985.- 200с.

2. Тiтов М.В. Iнфекцiйнi хвороби.- К., 1995.– 321с.

3. Шувалова Е.П. Инфекционные болезни.- М.: Медицина, 1990.- 559с.

4. БМЭ, Т. 1, 2, 7.

Краткие методические указания к работе на практическом занятии.

В начале занятия проводится проверка уровня подготовки студентов к занятию.

Самостоятельная работа состоит из изучения классификации микроорганизмов по типу дыхания, разбора схемы дыхания бактерий при участии ферментов, обеспечивающих биологическое окисление. Изучение методов культивирования облигатных анаэробных бактерий. Студенты осуществляют засев на питательные среды: Китт-Тароцци и молоко под вазелиновым маслом. Потом готовят микропрепараты, окрашивают их по Граму, проводят микроскопию, зарисовывают микропрепараты и дают необходимые пояснения. В состав самостоятельной работы входит также микроскопия демонстрационных препаратов и их зарисовка в протокол занятия.

В конце занятия проводится тестовый контроль и анализ итоговых результатов самостоятельной работы каждого студента.

Технологическая карта проведения практического занятия.

п/п

Этапы

Время в мин

Способы обучения

Оборудование

Место прове дения

1

Проверка и коррекция исходного уровня подготовки к занятию

20

Тестовые задания исходного уровня

Таблицы, атлас

Учебная комната

2

Самостоятельная работа

35

Граф логической структуры

Иммерсионный микроскоп, красители, предметные стекла, бактериологические петли, питательные среды, посевы чистых культур анаэробов

3

Самостоятельная проверка и коррекция освоения материала

15

Целевые обучающие задания

4

Тестовый контроль

15

Тесты

5

Анализ результатов работы

5


Целевые обучающие задания:

1. В хирургическом отделении имеет место случай анаэробной инфекции после плановой хирургической операции. Какой материал необходимо направить для бактериологического исследования?

А. Мочу

В. Кровь

D. Раневое отделяемое

Е. Кусочки ткани

С. Перевязочный и шовный хирургический материал

2. В бактериологическую лабораторию поступил материал от больного с подозрением на анаэробную инфекцию. Какую из перечисленных питательную среду следует использовать для выделения возбудителя заболевания?

А. Эндо

В. 10% желчный бульон

С. Китт-Тароцци

D. Мясопептонный агар

Е. 1% пептонную воду

3. В бактериологической лаборатории провели исследование вяленой рыбы домашнего приготовления, ставшей причиной тяжелого пищевого отравления. При микроскопии выделенной на среде Китт-Тароцци культуры выявлены микроорганизмы, напоминающие теннисную ракетку. Развитие какого заболевания наиболее вероятно?

А. Брюшного тифа

В. Дизентерии

С. Холеры

D. Ботулизма

Е. Сальмонеллеза

4. Через два дня после ДТП в больницу доставили пострадавшего с травмой бедра и диагнозом «газовая раневая инфекция». На каких из перечисленных питательных сред культивируются клостридии анаэробной инфекции?

  1.  

  1.  Печеночный бульон
  2.  Щелочная пептонная вода
  3.  Казеиново-угольный агар
  4.  Среда Китт-Тароцци
  5.  Среда с сывороткой

5. В лабораторию поступили консервированные грибы, ставшие причиной ботулизма у гражданина К. Какой метод необходимо использовать для выделения чистой культуры возбудителя?

A. Левенштейна-Йенсена

B. Вейнберга

C. Леффлера

D. Тинсдаля-Садыковой

E. Ожешки

6. В лабораторию направлено раневое отделяемое больного с подозрением на раневую анаэробную инфекцию. Какой метод  необходимо использовать для выделения чистой культуры возбудителя?

А. Цейсслера

B. Тукаева

C. Тинсдаля-Садыковой

D. Мак-Коя

Е. Леффлера

7. В инфекционной больнице находится на лечении больной с диагнозом «ботулизм». Какие морфологические и тинкториальные свойства характерны для C. botulinum?

А. Грамположительные палочки с терминально расположенными спорами

В. Грамположительные палочки с субтерминально расположенными спорами

С. Грамотрицательные палочки с центральным расположением спор

D. Грамположительные неспорообразующие палочки

Е. Грамположительные палочки с центрально расположенными спорами

8. Для ускоренного исследования гноя из послеоперационной раны при подозрении на газовую анаэробную инфекцию необходимо использовать следующие среды:

А. Молоко под маслом и среда Вильсона-Блера

В. Среда Эндо

С. Среда Ру

D. Среда Виньяль-Вейона

Е. Сахарный агар

9. Какой из перечисленных факторов влияет на рост бактерий:

А. Давление О2 и СО2

B. Содержание неорганических ионов в окружающей среде

C. Наличие факторов роста

D. Содержание органических соединений в окружающей среде

Е. Все выше перечисленное

10. В чем заключается метод Фортнера, который используется для культивирования анаэробов?

А. Посев культуры в капилляр

B. Посев культуры в высокий столик сахарного агара

C. Посев культуры в молоко под вазелиновым маслом

D. Посев культуры на чашки Петри с сохранением в анаэростате

Е. Одномоментный посев культур аэробных и анаэробных бактерий на сектора чашки Петри

Алгоритм лабораторной работы:

1. Разбор схемы дыхания бактерий с участием ферментов, обеспечивающих биологическое окисление.

  1.  Ознакомление с классификацией микроорганизмов по типу дыхания.
  2.  Изучение методов культивирования облигатных анаэробных бактерий.
  3.  Приготовление фиксированных препаратов из бактериальной культуры анаэробов.
  4.  Окрашивание микропрепаратов по Граму.
  5.  Микроскопия микропрепаратов с помощью иммерсионного микроскопа, их анализ и зарисовка в протокол занятия.
  6.  Микроскопия и анализ демонстрационных препаратов из чистых культур анаэробов.
  7.  Зарисовка демонстрационных препаратов и схемы выделения чистых культур анаэробов в протокол.
  8.  Осуществление посева на питательные среды: Китт-Тароцци, молоко под вазелиновым маслом, в высокий столбик сахарного и кровяного агара.
  9.    Оформление протокола.


Граф логической структуры темы: “ДЫХАНИЕ БАКТЕРИЙ. ВЫДЕЛЕНИЕ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР АНАЭРОБОВ”

Способы


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

44973. Дискретные системы управления. Классификация 795 KB
  Для импульсных систем в основном применяют 3 вида квантования сигнала по времени: амплитудноимпульсная модуляция амплитуда импульса  входному сигналу Широтноимпульсная модуляция широта импульса  входному сигналу Фазоимпульсная модуляция фаза импульса  входному сигналу Во всех случаях период чередования импульсов является постоянным В случае амплитудноимпульсной модуляции рис б длительность каждого импульса постоянна имеет одинаковое значение и обозначается Т 0  1. Амплитуда импульсов принимает значения x[nT]  =...
44974. Импульсные системы управления 820 KB
  Импульсные системы управления. и решетчатой функции определенную длительность Импульсные системы описываются разностными уравнениями: Δf[n] =f[n1] – f[n] – первая разность решетчатой функции. Передаточная функция разомкнутой цепи импульсной системы – это отношение выходной величины к входной при нулевых начальных условиях. X1 = sinωt X2 = sin2ωt t=nT АФЧХ разомкнутой импульсной системы определяется аналогично обыкновенной линейной системе: WS→Wjω gt=sinωt Q=ST g[n]=sinώn...
44975. Нелинейные системы управления. Второй метод Ляпунова 266.5 KB
  Нелинейные системы управления. Нелинейность обусловлена нелинейностью статической характеристики одного из элементов системы. движением Ляпунов понимал любой интересующий нас в отношении устойчивости режим работы системы. Линейная система получается в результате линеаризации НЛ системы.
44976. Автоколебания нелинейных САУ. Определение параметров автоколебаний 420 KB
  эти параметры могут быть найдены если известны условия при которых система находится на границе устойчивости. Для определения границы устойчивости можно использовать существующие критерии устойчивости для линейных САУ. Критерий Найквиста: Если разомкнутая цепь системы устойчива то для устойчивости замкнутой системы н. Необходимым условием устойчивости явл.
44977. Методы линеаризации нелинейных САУ 1.05 MB
  Методы линеаризации нелинейных САУ. НСдинамика кх описывается нелинми диф урми это сисмы имеющие нелинейную стстю харку. Нелинейность обусловлена нелинейностью статической характеристики одного из элементов системы. Методы линеаризации нелинейных САУ.
44978. Случайные процессы 269.5 KB
  В ряде систем для изучения отдельных звеньев системы применяется специальный ввод в систему случайных воздействий. Среднее значение mft и myt являются не случайными значениями и они связаны между собой через передаточную функцию системы. Ry = M[ytyt] Чтобы получить искомое выражение для искомой функции выходные величины по искомой функции входные воздействия – воспользуемся связью между входной и выходной величиной системы через её весовую функцию. Эту связь можно выразить через передаточную функцию системы.
44979. Оптимальное управление. Постановка задачи оптимального управления. Критерии оптимальности 269 KB
  Постановка задачи оптимального управления. К настоящему времени наибольшее развитие получили 2 направления в теории оптимальности систем: 1 Теория оптимального управления движением систем с полной информацией об объекте и возмущениях; Теории оптимального управления при случайных возмущениях. Для реализации оптимального управления необходимо: Определить цель управления. Изучить все состояния среды функционирования объекта влияющие на прошлое настоящее и будущее процесса управления.
44980. Аналитическое конструирование регуляторов. Постановка задачи 224 KB
  При исследовании качества переходных в линейных САУ вводились разлитые интегральные критерии качества с помощью которых оценивался переходной процесс на бесконечном интервале времени. При рассмотрении интегральных критериев качества мы убедились в том что эти критерии позволяют определить параметры регулятора если задана его структура. Можно поставить более общую задачу: найти закон регулирования аналитическую функцию связывающую управляющую координату и управляющее воздействие при этом доставляющее min интегральному критерию качества.
44981. Методы теории оптимального управления 26 KB
  Методы теории оптимального управления В тех=их задачах на управление накладывается ограничения по энергетическим ресурсам и ограничения на фазовые координаты из соображения прочности и безопасности. Можно выделить 4 основных метода вариц. Исчисления кые испся для решения задач оптимального управления: Применение урия Эйлера Принцип максимума Динамическое программирование Нелинейное программирование Прямой вариционный метод. Основное применение метода испго урие Эйлера – это задачи где экстремалями явлся гладкие фии а...