تزرع معظم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض

طرق زراعة الكائنات الدقيقة. دراسة ثقافية وبيوكيميائية

الخصائص

تُستخدم الزراعة ، أي زراعة الكائنات الحية الدقيقة في المختبر ، لدراسة خصائصها والحصول على الكتلة الحيوية. تُزرع البكتيريا والفطريات والفطريات الشعاعية واللولبيات وبعض الأوليات على وسط مغذٍ. يمكن أن تتكاثر الكلاميديا ​​والريكتسيا والفيروسات وبعض الطفيليات فقط في جسم الحيوان أو في الخلايا الحية.

الخصائص الثقافية لهذا النوع من الكائنات الحية الدقيقة هي: 1) الشروط اللازمة للتكاثر ، و 2) طبيعة النمو على وسط المغذيات. الخصائص الثقافية هي إحدى الخصائص التي تؤخذ في الاعتبار عند تحديد (تحديد نوع) الكائنات الحية الدقيقة.

بيئة مزارع

يجب أن تفي وسائل الإعلام الثقافية بمتطلبات معينة. يجب أن تحتوي على جميع العناصر الغذائية اللازمة لتكاثر هذا النوع من الميكروبات. تنمو بعض الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض على وسائط مغذية بسيطة ، بينما يحتاج البعض الآخر إلى إضافة الدم ومصل الدم والفيتامينات لتكاثرها.

في وسط الاستزراع ، يجب إنشاء ظروف معينة عن طريق إضافة محلول كلوريد الصوديوم أو المحاليل العازلة. بالنسبة لمعظم البكتيريا ، يفضل استخدام وسط غذائي يحتوي على 0.5٪ من كلوريد الصوديوم. تفاعل وسط المغذيات ، مواتٍ لمعظم البكتيريا المسببة للأمراض ، قلوي قليلاً ، والذي يتوافق مع الرقم الهيدروجيني = 7.2-7.4. تنمو ضمة الكوليرا عند الرقم الهيدروجيني = 7.8-8.5 ، والفطر - عند الرقم الهيدروجيني = 5-5.5. يجب أن تكون وسائط الاستنبات رطبة ، أي تحتوي على كمية كافية من الماء ، وأن تكون شفافة ومعقمة قدر الإمكان ، أي قبل البذر ، لا تحتوي على ميكروبات.

من حيث التركيب والأصل ، فإن وسائط المغذيات طبيعية وصناعية وتركيبية. وسائط الثقافة الطبيعية هي منتجات طبيعية مثل البطاطس والخضروات الأخرى. يتم تحضير وسائط المغذيات الاصطناعية وفقًا لوصفة محددة من المنتجات مع إضافة مركبات عضوية وغير عضوية. تحتوي الوسائط الاصطناعية على مركبات كيميائية معينة بتركيزات معروفة.

عن طريق الاتساق ، تكون وسائط المغذيات سائلة ، وشبه سائلة ، وكثيفة. عادة ما يتم استخدام عديد السكاريد أجار أجار المعزول من الأعشاب البحرية كمادة مانعة للتسرب. لا تستخدم الكائنات الحية الدقيقة أجار أجار كمغذيات ؛ فهي تشكل هلامًا في الماء يذوب عند 100 درجة مئوية ويتصلب عند 45 درجة مئوية.

للحصول على وسط مغذي كثيف ، يضاف أجار أجار بتركيز 1.5-2 ٪ ، شبه سائل - 0.5 ٪.

وفقًا للغرض المقصود منها ، يمكن تقسيم وسائط الثقافة إلى تشخيص تفاضلي عادي (بسيط) ، خاص ، اختياري.

يتم استخدام الوسائط الغذائية التقليدية (البسيطة) في زراعة معظم الكائنات الحية الدقيقة ، وهذا هو مرق الميزوباتاميا (MPB) ، أجار ميزوباتاميا (MPA).

يتم استخدام وسائط مغذية خاصة لزراعة الكائنات الحية الدقيقة التي لا تنمو على وسائط بسيطة. على سبيل المثال ، أجار الدم ومرق السكر للمكورات العقدية وأجار المصل للمكورات السحائية والمكورات البنية.

يتم استخدام وسائط الاستزراع الاختيارية لعزل نوع واحد من خليط من البكتيريا المختلفة. ينمو هذا النوع من البكتيريا في هذه البيئة بشكل أسرع وأفضل من غيره ، ويتفوق عليهم في نموه ؛ يتأخر نمو البكتيريا الأخرى على هذا الوسط. على سبيل المثال ، مصل متخثر لعصيات الخناق ، وماء ببتون قلوي لكوليرا فيبريو ، ومرق صفراوي لعصيات التيفوئيد ، ووسط ملحي للمكورات العنقودية.

تُستخدم وسائط الثقافة التشخيصية التفاضلية لتمييز بعض أنواع البكتيريا عن غيرها من خلال نشاطها الأنزيمي (انظر القسم المقابل).

زراعة وعزل الثقافات النقية من البكتيريا الهوائية

لزراعة الكائنات الحية الدقيقة ، هناك شروط معينة ضرورية: درجة الحرارة ، والظروف الهوائية أو اللاهوائية.

يجب أن تكون درجة الحرارة الأمثل للأنواع. تزدهر معظم البكتيريا المسببة للأمراض عند 37 درجة مئوية. ومع ذلك ، بالنسبة لبعض الأنواع ، تكون درجة الحرارة المنخفضة هي الأمثل ، والتي ترتبط بخصائص بيئتها. لذلك ، بالنسبة لعصيات الطاعون ، الموطن الطبيعي للقوارض أثناء السبات ، فإن درجة الحرارة المثلى هي 28 درجة مئوية ، كما هو الحال بالنسبة لبيروسبيرا ، لعصيات التسمم الغذائي - 28 درجة مئوية - 35 درجة مئوية.

بالإضافة إلى درجة الحرارة المثلى ، لزراعة الكائنات الحية الدقيقة ، اعتمادًا على الأنواع ، يلزم وجود بيئة هوائية أو لا هوائية.

من أجل دراسة التشكل والخصائص الثقافية والكيميائية الحيوية وغيرها من خصائص الميكروبات ، من الضروري الحصول على ثقافة نقية. عادة ما تسمى ثقافة الميكروبات بتراكمها على وسط غذائي في شكل تعكر ، أو نمو قريب من القاع (جدار) أو فيلم على سطح وسط سائل أو مستعمرات على وسط كثيف. تتكون مستعمرة واحدة من خلية جرثومية واحدة. الثقافة النقية هي ثقافة للميكروبات من نفس النوع يتم الحصول عليها من مستعمرة واحدة. في المختبرات ، يتم استخدام سلالات معينة معروفة من الميكروبات في دراسات مختلفة. السلالة هي مزرعة نقية للميكروبات تم الحصول عليها من مصدر معين ، في وقت محدد ، بخصائص معروفة. عادة ، يتم تحديد السلالات الميكروبية برقم محدد. على سبيل المثال ، تُستخدم سلالة Staphylococcus aureus 209P لتحديد نشاط البنسلين.

عادةً ما يستغرق عزل المزارع النقية للأيروبس ثلاثة أيام ويتم تنفيذه وفقًا للمخطط التالي:

اليوم الأول - الفحص المجهري للطاخة من مادة الاختبار ، الملطخة (عادةً بالجرام) - للتعرف الأولي على البكتيريا ، والتي يمكن أن تكون مفيدة في اختيار وسط استنبات للتلقيح. ثم تلقيح المادة على سطح أجار المغذيات المجمدة للحصول على مستعمرات معزولة. يمكن إجراء النخل وفقًا لطريقة Drygalsky في ثلاثة أطباق بتري مع وسط غذائي. يتم وضع قطرة من مادة على الكوب الأول وتوزع على الكوب بأكمله بملعقة. ثم ، باستخدام الملعقة نفسها ، وزع المزرعة المتبقية عليها على الكوب الثاني وبنفس الطريقة على الكوب الثالث. سينمو أكبر عدد من المستعمرات على الصفيحة الأولى ، والأقل في الصفيحة الثالثة. تنمو المستعمرات المعزولة على إحدى الصفائح ، اعتمادًا على عدد الخلايا الميكروبية الموجودة في مادة الاختبار.

يمكن تحقيق نفس النتيجة بالغربلة في كوب واحد. للقيام بذلك ، قسّم الكوب إلى أربعة أقسام. يتم تلقيح المادة قيد الدراسة بحلقة جرثومية بضربات في القطاع الأول ، ثم بعد تكليس الحلقة وتبريدها ، يتم توزيع التلقيح من القطاع الأول إلى القطاع الثاني وبنفس الطريقة بالتتابع في القطاعين الثالث والرابع. تتكون المستعمرات المعزولة من خلايا ميكروبية فردية بعد الحضانة اليومية في منظم الحرارة.

اليوم الثاني - دراسة المستعمرات المزروعة على الأطباق ووصفها. يمكن أن تكون المستعمرات شفافة أو شفافة أو غير شفافة ، ولها أحجام مختلفة ، ومخططات دائرية منتظمة أو غير منتظمة ، ومحدبة أو مسطحة ، وسطح أملس أو خشن ، وحواف ناعمة أو متموجة ، وخشنة. يمكن أن تكون عديمة اللون أو بيضاء ، ذهبية ، حمراء ، صفراء. بناءً على دراسة هذه الخصائص ، يتم تقسيم المستعمرات المزروعة إلى مجموعات. ثم يتم اختيار مستعمرة معزولة من مجموعة الدراسة ، ويتم إعداد مسحة للفحص المجهري للتحقق من تجانس الميكروبات في المستعمرة. يتم تلقيح نفس المستعمرة في أنبوب اختبار بأجار مغذي مائل.

اليوم الثالث - التحقق من نقاء الثقافة المزروعة على ميل أجار بواسطة الفحص المجهري. مع تجانس البكتيريا المدروسة ، يمكن اعتبار عزل الثقافة النقية كاملاً.

لتحديد البكتيريا المعزولة ، يتم دراسة السمات الثقافية ، أي طبيعة النمو على وسائط المغذيات السائلة والصلبة. على سبيل المثال ، تشكل المكورات العقدية على مرق السكر رواسب قاع وجداري ، على أجار الدم - مستعمرات صغيرة دقيقة ؛ تشكل ضمة الكوليرا فيلمًا على سطح ماء الببتون القلوي ، ومستعمرات شفافة على أجار قلوي ؛ تشكل عصيات الطاعون الموجودة على أجار المغذيات مستعمرات على شكل "مناديل دانتيل" ذات مركز كثيف وحواف متموجة رفيعة ، وفي وسط مغذي سائل - غشاء على السطح ، ثم خيوط ممتدة منه على شكل "مقرنصات ".

زراعة وعزل الثقافات النقية من البكتيريا اللاهوائية

لزراعة اللاهوائيات ، من الضروري تقليل إمكانات تقليل الأكسدة للوسط ، لإنشاء اللاهوائية عن طريق إزالة الأكسجين بالطرق الفيزيائية أو الكيميائية أو البيولوجية.

تشمل الطرق الفيزيائية:

1) الإزالة الميكانيكية للهواء عن طريق مضخة من anae-rostat ، حيث توضع أطباق التلقيح. في الوقت نفسه ، يمكنك استبدال الهواء بغاز غير مبال: النيتروجين والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون.

2) النمو في وسط يحتوي على مواد مختزلة. Kitta-Tarozzi Wednesday عبارة عن مرق سكر مع قطع من الكبد أو اللحم. الجلوكوز وأجزاء من الأعضاء لها قدرة متناقصة. يُسكب الوسط في الأعلى بطبقة من زيت الفازلين لمنع وصول أكسجين الهواء.

3) الطريقة الأبسط والأقل موثوقية هي النمو بعمق في عمود طويل من أجار السكر.

تتكون الطرق الكيميائية من حقيقة أن الأطباق التي تحتوي على محاصيل اللاهوائية توضع في مجفف محكم الإغلاق ، حيث يتم وضع المواد الكيميائية ، على سبيل المثال ، البيروجالول والقلويات ، حيث يستمر التفاعل مع امتصاص الأكسجين.

تعتمد الطريقة البيولوجية على الزراعة المتزامنة للكائنات اللاهوائية والهوائية على وسائط مغذية صلبة في أطباق بتري ، محكمة الإغلاق بعد التلقيح. أولاً ، يتم امتصاص الأكسجين عن طريق الأيروبس المتنامي ، ثم يبدأ نمو اللاهوائية.

يبدأ عزل الثقافة اللاهوائية النقية بتراكم البكتيريا اللاهوائية عن طريق التلقيح على وسط كيتا تاروزي. في المستقبل ، يتم الحصول على المستعمرات المعزولة بإحدى طريقتين:

1) يتم تلقيح المادة عن طريق خلط أجار السكر الدافئ المذاب في أنابيب زجاجية. بعد ترسيخ الأجار ، تنمو المستعمرات المعزولة في أعماقها ، والتي تتم إزالتها عن طريق قطع الأنبوب وثقافتها الفرعية على وسط Kitt-Tarozzi (طريقة Weinberg) ؛

2) يتم تلقيح المادة على ألواح ذات وسيط مغذي ويتم تحضينها في anaerostat. تتم تربية المستعمرات المعزولة التي تنمو على طبق على وسط Kitt-Tarozzi (طريقة Zeissler).

زراعة الكائنات الحية الدقيقة الأخرى

زراعة الميكوبلازما

تُزرع الميكوبلازما على وسط مغذي مكمل بمصل وكربوهيدرات. نظرًا لأن الميكوبلازما تفتقر إلى جدار خلوي ، فإنها تنمو فقط في بيئات متساوية التوتر أو مفرطة التوتر. على وسط المغذيات الصلبة ، لعدة أيام ، تتشكل مستعمرات صغيرة جدًا تشبه البيض المقلي - مع مركز محدب ومحيط شفاف مسطح. يمكن أيضًا زراعة الميكوبلازما في أجنة الدجاج أو زراعة الخلايا.

زراعة الريكتسيا والكلاميديا

الريكتسيا والكلاميديا ​​هي طفيليات ملزمة داخل الخلايا. لزراعتها ، يتم استخدام مزارع الخلايا وأجنة الدجاج والعدوى الحيوانية.

زراعة الفطر

لزراعة الفطر ، يتم استخدام وسائط المغذيات الكثيفة والسائلة: غالبًا وسط Sabouraud ، بالإضافة إلى الوسائط التي تحتوي على نبتة البيرة. ينمو الفطر بشكل أبطأ من البكتيريا ، ويشكل نموًا مرئيًا في غضون أيام قليلة. درجة حرارة الزراعة أقل من درجة حرارة البكتيريا - 22-30 درجة مئوية.

زراعة اللولبيات والأوليات

من بين اللولبيات ، من الأسهل أن تنمو اللبتوسبيرا ، حيث يمكن أن يكون الماء الممزوج بمصل دم الأرانب بمثابة وسط غذائي.تُزرع البورلية واللولبية تحت ظروف لاهوائية على وسائط مغذية أكثر تعقيدًا تحتوي على مصل ، وقطع من الأنسجة الحيوانية.

من بين البروتوزوا ، الزحار الأميبا ، اللمبلية ، المشعرات ، الليشمانيا ، المثقبيات ، البلانتيديا تزرع على وسط غذائي ، تزرع التوكسوبلازما في أجنة الدجاج ومزارع الأنسجة. طرق زراعة الملاريا المتصورة قيد التطوير.

طرق دراسة النشاط الأنزيمي (الخصائص البيوكيميائية)

في الممارسة الميكروبيولوجية ، تُستخدم دراسة النشاط الأنزيمي لتحديد الكائنات الحية الدقيقة ، نظرًا لأن كل نوع ميكروبي يحتوي على مجموعة معينة من الإنزيمات.

لتحديد نشاط التحلل ، يتم تلقيح الميكروبات بحقن في عمود من الجيلاتين ، وبعد 3-5 أيام من الحضانة في درجة حرارة الغرفة ، يتم ملاحظة خاصية تسييل الجيلاتين: في شكل قمع ، مسمار ، تخزين أو على شكل شجرة عيد الميلاد المقلوبة. يتم تحديد نشاط تحلل البروتين أيضًا من خلال تكوين منتجات تحلل البروتين: الإندول ، كبريتيد الهيدروجين ، الأمونيا. لتحديدها ، يتم تلقيح الكائنات الحية الدقيقة في مرق ببتون اللحم ، وتوضع أوراق المؤشر بين عنق أنبوب الاختبار وسدادة قطنية ، باستثناء ملامستها للوسيط. عندما يتشكل الإندول ، يتحول لون الورق المشبع بمحلول مشبع من حمض الأكساليك إلى اللون الوردي ؛ في وجود كبريتيد الهيدروجين ، يتحول الورق المشرب بخلات الرصاص إلى اللون الأسود ؛ عندما تتشكل الأمونيا ، يتحول لون ورق عباد الشمس الأحمر إلى اللون الأزرق.

لتحديد الخصائص السكرية للميكروبات ، يتم استخدام وسائط التشخيص التفاضلي ، مثل وسائط Giss ، ووسط Olkenitsky ، ووسط Endo ، ووسط Levin ، ووسط Ploskirev.

يتم استخدام Media Endo و Levin و Ploskirev في أطباق بتري للتمييز بين بكتيريا المجموعة المعوية من خلال قدرتها على تخمير اللاكتوز. تحتوي هذه الوسائط على أجار المغذيات واللاكتوز ومؤشر يتغير لونه في وسط حمضي - مؤشر الأس الهيدروجيني. إذا زرعت بكتيريا تخمر اللاكتوز ، مثل الإشريكية القولونية ، في مثل هذه البيئة ، يتشكل الحمض نتيجة تخمر اللاكتوز ، وسيتغير لون المؤشر في بيئة حمضية. لذلك ، سيتم تلوين مستعمرات Escherichia coli على هذه الوسائط وفقًا للون المؤشر: في وسط Endo و Ploskirev - باللون الأحمر ، على وسط Levin - باللونين الأسود والأزرق. ستكون مستعمرات البكتيريا التي لا تخمر اللاكتوز ، مثل السالمونيلا وعصي الزحار ، عديمة اللون.

يتم تحضير وسائط Giss (وسائط "النطاق المتنوع") على أساس الماء الببتون أو أجار اللحم الببتون شبه السائل. تحتوي على أي كربوهيدرات أو كحول متعدد الهيدروكسيل ومؤشر. عندما ينمو ميكروب على وسط جيس ، يخمر هذه الركيزة بتكوين الحمض والغاز ، سيتغير لون الوسط ، في وسط شبه سائل ، ستظهر الفقاعات والتمزقات في سمك الآجار ، في وسط سائل - أ فقاعة غاز في تعويم زجاجي. عندما يتم تخمير الركيزة فقط إلى حمض ، يحدث تغيير فقط في لون الوسط.

يتم أيضًا استخدام الوسائط المدمجة التي لا تحتوي على كربوهيدرات واحد ، ولكن اثنين أو ثلاثة ، على سبيل المثال ، وسط Olkenitsky. يستبدل أنبوب واحد من هذا الوسيط وسائط أجار مائل و Giss باللاكتوز والجلوكوز والسكروز. بعد التعقيم في الحالة المنصهرة ، يكون الوسط في أنبوب الاختبار مائلًا بحيث يتم الحصول على عمود وجزء مشطوف. يتم البذر بجلطة على الجزء المشطوف ووخز في عمود. عندما يتم تخمير اللاكتوز أو السكروز ، يتغير لون الوسط بأكمله ؛ عندما يتم تخمير جلوكوز واحد ، يتغير لون العمود فقط. يشار إلى تكوين الغاز من خلال وجود فقاعات في عمود أجار. عندما تطلق الميكروبات الأمونيا ، لا يتغير لون الوسط. يتجلى تكوين كبريتيد الهيدروجين من خلال اسوداد طاولة أجار

بالنسبة للطريقة السريعة لتحديد النشاط الأنزيمي للبكتيريا ، يتم استخدام أنظمة الفحص الدقيق ونظام ورقة المؤشر (NIB)

نظام الفحص الدقيق عبارة عن وعاء مصنوع من البوليسترين الشفاف ، ويتكون من عدة خلايا. تحتوي الخلايا على وسط مغذي مجفف مع كربوهيدرات ومؤشرات الأس الهيدروجيني. يتم تلقيح مستنبت من البكتيريا ذات كثافة معينة في كل خلية. يتم سكب محلول ملحي في خلايا التحكم

مؤشر

أنظمة ورقة المؤشر (NIB) لتحديد عائلة enterobacteriaceae عبارة عن أقراص أو شرائح من الورق الكروماتوغرافي ، مغطاة بغشاء واقي وتحتوي على ركيزة محددة ومؤشر. عن طريق تغيير لون المؤشر لتحديد كبريتيد الهيدروجين ، يكون القرص يوضع على سطح MPA ، مزروع بحقنة ، مما يجعل من الممكن تحديد التنقل في وقت واحد

في جميع الأنابيب ، يتم أخذ النتيجة الأولية في نفس اليوم والنتيجة النهائية في اليوم التالي في الاعتبار.

يتم تحديد نشاط أوكسيديز عن طريق فرك المزرعة على ورقة مؤشر ، وتؤخذ النتيجة في الاعتبار بعد دقيقة.

تزرع الكائنات الحية الدقيقة (باستثناء الطفيليات داخل الخلايا - الريكتسيا والكلاميديا ​​والفيروسات والبروتوزوا) في وسط مغذٍ اصطناعي. اعتمادًا على المتطلبات الغذائية لنوع أو آخر من وسائط المغذيات ، يجب أن تحتوي على مواد البدء المناسبة اللازمة لعملية التمثيل الغذائي للبلاستيك والطاقة.

يتم استخدام عزل الكائنات الحية الدقيقة من المواد المختلفة وإنتاج ثقافتها على نطاق واسع في الممارسة المختبرية للتشخيص الميكروبيولوجي للأمراض المعدية ، وفي العمل البحثي وفي الإنتاج الميكروبيولوجي للقاحات والمضادات الحيوية وغيرها من المنتجات النشطة بيولوجيًا ذات النشاط الحيوي الميكروبي.

تعتمد ظروف الزراعة أيضًا على خصائص الكائنات الحية الدقيقة المعنية. تزرع معظم الميكروبات المسببة للأمراض على وسط مغذي عند 37 درجة مئوية لمدة 12 يومًا. ومع ذلك ، فإن بعضها يتطلب فترات أطول. على سبيل المثال ، بكتيريا السعال الديكي - في 2-3 أيام ، والسل المتفطرة - في 3-4 أسابيع.

لتحفيز عمليات نمو وتكاثر الميكروبات الهوائية ، وكذلك لتقليل وقت زراعتها ، يتم استخدام طريقة الزراعة المغمورة ، والتي تتكون من التهوية والتحريك المستمر لوسط المغذيات. وجدت الطريقة العميقة تطبيقًا واسعًا في التكنولوجيا الحيوية.

بالنسبة لزراعة اللاهوائيات ، يتم استخدام طرق خاصة ، وجوهرها هو إزالة الهواء أو استبداله بغازات خاملة في منظمات الحرارة المختومة - anaerostats. تزرع اللاهوائية على وسط مغذي يحتوي على مواد مختزلة (الجلوكوز ، فورمات الصوديوم ، إلخ) التي تقلل من احتمالية الأكسدة والاختزال.

في الممارسة التشخيصية ، تعتبر مزارع البكتيريا النقية ذات أهمية خاصة ، والتي يتم عزلها عن مواد الاختبار المأخوذة من المريض أو الأشياء البيئية. لهذا الغرض ، يتم استخدام وسائط المغذيات الاصطناعية ، والتي تنقسم إلى وسائط تشخيصية أساسية وتفاضلية واختيارية من أكثر التركيبات تنوعًا. يعد اختيار وسط غذائي لعزل مزرعة نقية أمرًا ضروريًا للتشخيص البكتيري.

في معظم الحالات ، يتم استخدام وسائط الثقافة الصلبة ، والتي يتم سكبها مسبقًا في أطباق بتري. توضع مادة الاختبار على سطح الوسط في حلقة وتُسحق بملعقة للحصول على مستعمرات معزولة نمت من خلية واحدة. ينتج عن الثقافة الفرعية لمستعمرة معزولة على مائل أجار في أنبوب اختبار ثقافة نقية.

لتحديد الهوية ، أي تحديد النوع العام والأنواع التي تنتمي إلى الثقافة المختارة ، غالبًا ما تتم دراسة السمات المظهرية:

أ) شكل الخلايا البكتيرية في المسحات الملطخة أو المستحضرات المحلية ؛

ب) العلامات البيوكيميائية للثقافة حسب قدرتها على تخمير الكربوهيدرات (الجلوكوز ، اللاكتوز ، السكروز ، المالتوز ، المانيتول ، إلخ) ، لتشكيل الإندول والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين ، وهي منتجات من نشاط البكتيريا التحلل للبروتين.

لتحليل أكثر اكتمالا ، يتم استخدام كروماتوغرافيا الغاز والسائل وطرق أخرى.

إلى جانب الطرق البكتريولوجية لتحديد الثقافات النقية ، تُستخدم طرق البحث المناعي على نطاق واسع ، والتي تهدف إلى دراسة التركيب المستضدي للمزرعة المعزولة. لهذا الغرض ، يتم استخدام التفاعلات المصلية: التراص ، ترسيب التألق المناعي ، الربط التكميلي ، المقايسة المناعية الإنزيمية ، طرق المقايسة المناعية الإشعاعية ، إلخ.

1. طرق عزل الثقافة النقية

من أجل عزل ثقافة نقية من الكائنات الحية الدقيقة ، من الضروري فصل البكتيريا العديدة الموجودة في المادة ، واحدة عن الأخرى. يمكن تحقيق ذلك بطرق تستند إلى مبدأين -ميكانيكي وبيولوجي تفكك البكتيريا.

طرق عزل الثقافات النقية على أساس مبدأ ميكانيكي

طريقة التخفيف التسلسلي، التي اقترحها L. Pasteur ، كانت واحدة من أولى الطرق التي تم استخدامها للفصل الميكانيكي للكائنات الحية الدقيقة. وهو يتألف من إجراء التخفيفات التسلسلية لمادة تحتوي على ميكروبات في مادة معقمةسائلوسط المغذيات. هذه التقنية شاقة إلى حد ما وغير مثالية في العمل ، لأنها لا تسمح لك بالتحكم في عدد الخلايا الميكروبية التي تدخل أنابيب الاختبار أثناء التخفيف.

ليس لديها هذا العيبطريقة كوخ (طريقة تخفيف الصفيحة). استخدم R. Koch وسائط مغذية صلبة تعتمد على الجيلاتين أو أجار أجار. تم تخفيف المادة التي تحتوي على روابط لأنواع مختلفة من البكتيريا في عدة أنابيب اختبار باستخدام الجيلاتين المذاب والمبرد قليلاً ، والذي تم سكب محتواه لاحقًا على ألواح زجاجية معقمة. بعد تكوين الجيلاتين من الوسط ، تمت زراعته عند درجة الحرارة المثلى. مستعمرات معزولة من الكائنات الحية الدقيقة تتشكل في سمكها ، والتي يمكن نقلها بسهولة إلى وسط مغذي طازج باستخدام حلقة البلاتين للحصول على ثقافة نقية للبكتيريا.

طريقة دريغالسكيهي طريقة أكثر تقدمًا تُستخدم على نطاق واسع في الممارسة الميكروبيولوجية اليومية. أولاً ، يتم تطبيق مادة الاختبار على سطح الوسط في طبق بتري باستخدام ماصة أو حلقة. باستخدام ملعقة معدنية أو زجاجية ، افركها جيدًا في الوسط. يتم الاحتفاظ بالصحن مفتوحًا أثناء البذر ويتم تدويره برفق لتوزيع المواد بالتساوي. بدون تعقيم الملعقة ، يقومون بتنفيذ المادة المستعارة في طبق بتري آخر ، إذا لزم الأمر ، في طبق ثالث. عندها فقط تُغمس الملعقة في محلول مطهر أو تُقلى في لهب الموقد. على سطح الوسط ، في الطبق الأول ، نلاحظ ، كقاعدة عامة ، النمو المستمر للبكتيريا ، في الثاني - النمو الكثيف ، وفي الثالث - النمو في شكل مستعمرات معزولة.

مستعمرات دريغالسكي

طريقة ثقافة الخطاليوم يستخدم في الغالب في المختبرات الميكروبيولوجية. يتم جمع المادة التي تحتوي على كائنات دقيقة بواسطة حلقة بكتريولوجية ويتم وضعها على سطح وسط المزرعة بالقرب من حافة الطبق. قم بإزالة المواد الزائدة واحتفظ بها في ضربات متوازية من حافة الكوب إلى حافة الكوب. بعد يوم من حضانة التلقيح في درجة الحرارة المثلى ، تنمو مستعمرات معزولة من الميكروبات على سطح الطبق.

طريقة السكتة الدماغية

للحصول على مستعمرات معزولة ، يمكنك استخدام مسحة مغطاة ، والتي تم استخدامها لتجميع مادة الاختبار. افتح طبق بتري بوسط المغذيات قليلًا ، وأضف سدادة قطنية هناك وافرك المادة على سطح الطبق بحركات دقيقة ، مع إعادة السدادة والطبق تدريجيًا.

وبالتالي ، فإن الميزة المهمة لطرق تخفيف لوحة Koch و Drygalsky و streak الثقافة هي أنها تخلق مستعمرات معزولة من الكائنات الحية الدقيقة ، والتي ، عند تلقيحها في وسط مغذي آخر ، تتحول إلى ثقافة نقية.

الطرق البيولوجية لعزل الثقافات النقية

يوفر المبدأ البيولوجي لفصل البكتيريا بحثًا هادفًا عن طرق تأخذ في الاعتبار الخصائص العديدة للخلايا الميكروبية. من بين الطرق الأكثر شيوعًا ما يلي:

1. حسب نوع التنفس. تنقسم جميع الكائنات الحية الدقيقة حسب نوع التنفس إلى مجموعتين رئيسيتين:الهوائية (بكتريا الخناق الوتديةVibrio сholerae إلخ) واللاهوائية (كلوستريديوم الكزازيةكلوستريديوم البوتولينومالمطثية الحاطمة وإلخ.)... إذا تم تسخين المادة التي يجب عزل مسببات الأمراض اللاهوائية منها ثم زراعتها في ظروف لاهوائية ، فإن هذه البكتيريا ستنمو.

2. بقلمالتجرثم. من المعروف أن بعض الميكروبات (العصيات والمطثيات) قادرة على الخصوبة. فيما بينهاكلوستريديوم الكزازيةكلوستريديوم البوتولينومالمطثية الحاطمةالعصوية الرقيقةبكتيريا سيريوس العصويه... الخلافات تقاوم تأثير العوامل البيئية. وبالتالي ، يمكن أن تخضع مادة الاختبار لتأثير عامل حراري ، ثم يتم نقلها بالتلقيح إلى وسط المغذيات. بعد مرور بعض الوقت ، ستنمو عليها بالضبط تلك البكتيريا القادرة على الخصوبة.

3. مقاومة الميكروبات للأحماض والقلويات. بعض الجراثيم(السل الفطريالمتفطرة البقريّة) نتيجة لخصائص تركيبها الكيميائي ، فهي مقاومة لعمل الأحماض. هذا هو السبب في أن المادة التي تحتوي عليها ، على سبيل المثال ، البلغم في مرض السل ، تتم معالجتها مسبقًا بحجم مساوٍ من محلول حمض الكبريتيك بنسبة 10 ٪ ، ثم يتم زرعها في وسط المغذيات. تموت النباتات الدخيلة ، وتنمو البكتيريا الفطرية نتيجة لمقاومتها للأحماض.

ضمة الكوليرا(Vibrio сholerae)على العكس من ذلك ، فهي بكتيريا محبة للملوحة ، لذلك ، لخلق ظروف نمو مثالية ، يتم زرعها على وسط يحتوي على قلوي (1 ٪ ماء ببتون قلوي). في غضون 4-6 ساعات ، تظهر علامات النمو المميزة على سطح الوسط في شكل فيلم رقيق مزرق.

4. تنقل البكتيريا. بعض الجراثيم(بروتيوس فولغاريس) تميل إلى الزحف وتكون قادرة على الانتشار بسرعة على سطح شيء رطب. لعزل هذه العوامل الممرضة ، يتم تلقيحها في قطرة من سائل التكثيف ، والتي تتشكل عندما يتم تبريد ميل الأجار. بعد 16-18 سنة ، انتشروا في كامل سطح البيئة. إذا أخذنا مادة من أعلى الآجار ، سيكون لدينا ثقافة نقية من مسببات الأمراض.

5. حساسية الميكروبات لتأثير المواد الكيميائية والمضادات الحيوية والعوامل المضادة للميكروبات الأخرى.نتيجة لخصائص التمثيل الغذائي للبكتيريا ، يمكن أن يكون لها حساسية مختلفة لبعض العوامل الكيميائية. من المعروف أن المكورات العنقودية ، العصيات الهوائية التي تشكل الأبواغ ، تقاوم عمل 7.5-10٪ كلوريد الصوديوم. هذا هو السبب في عزل هذه العوامل الممرضة ، يتم استخدام وسائط المغذيات الاختيارية (أجار صفار الملح ، أجار ملح الطعام) ، والتي تحتوي على هذه المادة بالذات. لا تنمو البكتيريا الأخرى عمليًا عند هذا التركيز من كلوريد الصوديوم.

6. إعطاء بعض المضادات الحيوية(نيستاتين) يستخدم لمنع نمو الفطريات في المواد شديدة التلوث بها. على العكس من ذلك ، فإن إضافة البنسلين المضاد الحيوي إلى الوسط يعزز نمو النباتات البكتيرية إذا تم عزل الفطريات. إن إضافة فيورازوليدون بتركيزات معينة إلى وسط المغذيات يخلق ظروفًا انتقائية لنمو البكتيريا الوتدية والمكورات الدقيقة.

7. قدرة الكائنات الحية الدقيقة على اختراق الجلد السليم. بعض البكتيريا المسببة للأمراض(يرسينيا بيستيس) نتيجة لوجود عدد كبير من إنزيمات العدوان ، فهي قادرة على اختراق الجلد السليم. لهذا الغرض ، يتم حلق الصوف الموجود على جسم حيوان المختبر وفرك مادة الاختبار في هذه المنطقة ، والتي تحتوي على العامل الممرض وكمية كبيرة من البكتيريا من الطرف الثالث. بعد فترة ، يتم ذبح الحيوان ، ويتم إطلاق الميكروبات من الدم أو الأعضاء الداخلية.

8. حساسية حيوانات المختبر للعوامل المعدية.بعض الحيوانات حساسة للغاية للعديد من الكائنات الحية الدقيقة.

على سبيل المثال ، مع أي مسار للإدارةالعقدية الرئويةتصاب الفئران البيضاء بعدوى المكورات الرئوية المعممة. لوحظت صورة مماثلة عندما تصاب خنازير غينيا بمسببات مرض السل.(السل الفطري).

في الممارسة اليومية ، يستخدم علماء البكتيريا مفاهيم مثلالتواءوثقافه نقيةالكائنات الدقيقة. يُفهم أن السلالة تعني ميكروبات من نفس النوع ، معزولة عن مصادر مختلفة ، أو من نفس المصدر ، ولكن في أوقات مختلفة. الثقافة النقية للبكتيريا هي كائنات دقيقة من نفس النوع ، من نسل خلية ميكروبية واحدة ، نمت على (في) وسط غذائي.

عزل الثقافة النقية ايروبني الكائنات الدقيقة يتكون من عدد من المراحل.

اليوم الأول(بحث المرحلة 1) يتم أخذ المواد المرضية في حاوية معقمة (أنبوب اختبار ، قارورة ، زجاجة). يتم دراستها - المظهر والاتساق واللون والرائحة وعلامات أخرى ، يتم تحضير اللطاخة ورسمها وفحصها تحت المجهر. في بعض الحالات (السيلان الحاد ، الطاعون) يمكن إجراء تشخيص أولي في هذه المرحلة ، بالإضافة إلى أنه من الممكن تحديد الوسط الذي سيتم تلقيح المادة عليه. ثم يقومون بإجراء حلقة جرثومية (غالبًا ما تستخدم) ، باستخدام ملعقة - بطريقة Drygalsky ، باستخدام قطعة شاش قطنية. تُغلق الأكواب ، وتُقلب رأسًا على عقب ، وتوقع بقلم رصاص خاص وتوضع في منظم حرارة عند درجة حرارة مثالية (37 درجة مئوية) لمدة 18-48 ساعة. الهدف من هذه المرحلة هو الحصول على مستعمرات معزولة من الكائنات الحية الدقيقة.

ومع ذلك ، في بعض الأحيان من أجل تكديس المواد ، يتم زرعها على وسط مغذي سائل.

في اليوم الثاني(بحث المرحلة 2) على سطح وسط غذائي كثيف ، تشكل الكائنات الحية الدقيقة نموًا كثيفًا مستمرًا أو مستعمرات منعزلة.مستعمرة - هذه هي تراكمات البكتيريا المرئية للعين المجردة على السطح أو في سمك وسط المغذيات. كقاعدة عامة ، تتكون كل مستعمرة من أحفاد خلية جرثومية واحدة (استنساخ) ، وبالتالي فإن تكوينها متجانس تمامًا. تُعد سمات نمو البكتيريا على وسط المغذيات مظهرًا من مظاهر خصائصها الثقافية.

يتم فحص اللوحات وفحصها بحثًا عن المستعمرات المعزولة التي نمت على سطح الآجار. انتبه إلى حجم المستعمرات وشكلها ولونها وطبيعة حوافها وأسطحها واتساقها وميزاتها الأخرى. إذا لزم الأمر ، افحص المستعمرات تحت عدسة مكبرة ، تكبير منخفض أو مرتفع من المجهر. يتم فحص بنية المستعمرات بالضوء المنقول بتكبير منخفض من المجهر. يمكن أن تكون هيالين أو حبيبية أو خيطية أو ليفية ، وتتميز بوجود خيوط متشابكة في سمك المستعمرات.

يعد توصيف المستعمرات جزءًا مهمًا من عمل عالم الجراثيم ومساعد المختبر ، لأن الكائنات الحية الدقيقة لكل نوع لها مستعمراتها الخاصة.

في اليوم الثالث(بحث المرحلة 3) دراسة طبيعة نمو الثقافة النقية للكائنات الحية الدقيقة وإجراء التعرف عليها.

أولاً ، ينتبهون لخصائص نمو الكائنات الحية الدقيقة على الوسط ويقومون بعمل مسحة ، وتلطيخها بطريقة الجرام ، من أجل فحص الثقافة للتأكد من نقائها. إذا لوحظت بكتيريا من نفس النوع من التشكل والحجم والخصائص الصغرية (القدرة على الطلاء) تحت المجهر ، يُستنتج أن الثقافة نقية. في بعض الحالات ، بالفعل في المظهر وخصائص نموها ، من الممكن استخلاص استنتاج حول نوع مسببات الأمراض المعزولة. يسمى تحديد نوع البكتيريا من خلال خصائصها المورفولوجية بالتعريف المورفولوجي.يُطلق على تحديد نوع مسببات الأمراض من خلال خصائصها الثقافية تحديد الهوية الثقافية.

ومع ذلك ، فإن هذه الدراسات لا تكفي للتوصل إلى استنتاج نهائي حول نوع الميكروبات المعزولة. لذلك ، يقومون بدراسة الخصائص الكيميائية الحيوية للبكتيريا. هم متنوعون جدا.

1. التعرف على البكتيريا.

يسمى تحديد نوع العامل الممرض من خلال خصائصه البيوكيميائية تحديد الكيمياء الحيوية.

من أجل تحديد أنواع البكتيريا ، غالبًا ما تتم دراسة تركيبها المستضدي ، أي يتم تحديدها بواسطة خصائص المستضد. يحتوي كل كائن حي دقيق على مواد مستضدية مختلفة. على وجه الخصوص ، يحتوي ممثلو عائلة Enterobacteriaceae (Yesherichia ، Salmoneli ، Shigela) على غشاء مستضد O ، مستضد H- سوطي ومستضد K محفظي. إنها غير متجانسة في تركيبها الكيميائي ، وبالتالي فهي موجودة في العديد من المتغيرات. يمكن تحديدها باستخدام مصل محدد. يسمى هذا التعريف لنوع البكتيريا تحديد المصلي.

في بعض الأحيان يتم التعرف على البكتيريا عن طريق إصابة حيوانات المختبر بزرع نقي ومراقبة التغيرات التي تسببها مسببات الأمراض في الجسم (السل ، والتسمم الغذائي ، والكزاز ، وداء السلمونيلات ، وما إلى ذلك). هذه الطريقة تسمى تحديد الخصائص البيولوجية... كأشياء - غالبًا ما تستخدم خنازير غينيا ، الفئران والجرذان البيضاء.

المرفقات

(الجداول والرسوم البيانية)

فسيولوجيا البكتيريا

مخطط 1. فسيولوجيا البكتيريا.

غذاء

يتنفس

نمو

التكاثر

ينمو على وسائط المغذيات

الجدول 1. الجدول العام لعلم وظائف الأعضاء البكتيرية.

№	مفهوم	صفة مميزة
	طعام	عملية الحصول على الطاقة والمواد.
	يتنفس	مجموعة من العمليات الكيميائية الحيوية ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق الطاقة اللازمة للنشاط الحيوي للخلايا الميكروبية.
	نمو	التكاثر المنسق لجميع المكونات والهياكل الخلوية ، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة كتلة الخلية
	التكاثر	زيادة عدد الخلايا في المجتمع
	النمو على وسائط المغذيات.	في ظروف المختبر ، تزرع الكائنات الحية الدقيقة على وسائط مغذية يجب أن تكون معقمة ، وشفافة ، ورطبة ، وتحتوي على بعض العناصر الغذائية (البروتينات ، والكربوهيدرات ، والفيتامينات ، والعناصر النزرة ، وما إلى ذلك) ، ولها قدرة تخزين معينة ، ولها درجة حموضة مناسبة ، وإمكانية الأكسدة والاختزال.

الجدول 1.1 التركيب الكيميائي والوظائف الفسيولوجية للعناصر.

№	عنصر التكوين		الخصائص والدور في فسيولوجيا الخلية.
	ماء	المكون الرئيسي للخلية البكتيرية ، ويمثل حوالي 80٪ من كتلتها. إنه في حالة حرة أو منضمة مع العناصر الهيكلية للخلية. في النزاعات ، يتم تقليل كمية المياه إلى 18.20٪. الماء مذيب للعديد من المواد ويلعب أيضًا دورًا ميكانيكيًا في توفير التورغور. أثناء تحلل البلازما - فقدان الماء من الخلية في محلول مفرط التوتر - يتم فصل البروتوبلازم عن غشاء الخلية. إزالة الماء من الخلية وتجفيفها وتعليق عمليات التمثيل الغذائي. تتحمل معظم الكائنات الحية الدقيقة التجفيف جيدًا. مع نقص الماء ، لا تتكاثر الكائنات الحية الدقيقة. التجفيف في الفراغ من حالة التجميد (التجفيد) يوقف التكاثر ويعزز الحفاظ على المدى الطويل للأفراد الميكروبيين.
	بروتين	40-80٪ مادة جافة. أنها تحدد أهم الخصائص البيولوجية للبكتيريا وتتكون عادة من مجموعات من 20 من الأحماض الأمينية. وتشمل البكتيريا حمض ديامينوبيمليك (DAP) ، وهو غائب في الخلايا البشرية والحيوانية. تحتوي البكتيريا على أكثر من 2000 بروتين مختلف موجود في المكونات الهيكلية وتشارك في عمليات التمثيل الغذائي. معظم البروتينات لها نشاط إنزيمي.تحدد بروتينات الخلية البكتيرية نفاذية الجراثيم والمناعة والفوعة وأنواع البكتيريا.
№	عنصر التكوين	الخصائص والدور في فسيولوجيا الخلية.
	احماض نووية	يؤدون وظائف مشابهة للأحماض النووية للخلايا حقيقية النواة: جزيء DNA على شكل كروموسوم مسؤول عن الوراثة ، وتشارك الأحماض الريبونية (المعلوماتية ، أو المصفوفة ، والنقل ، والريبوزوم) في التخليق الحيوي للبروتين.
	الكربوهيدرات	يتم تمثيلها بمواد بسيطة (أحادية وثنائية السكاريد) ومركبات معقدة. غالبًا ما توجد السكريات المتعددة في كبسولات. بعض السكريات داخل الخلايا (النشا ، الجليكوجين ، إلخ) هي مغذيات احتياطية.
	الدهون	إنها جزء من الغشاء السيتوبلازمي ومشتقاته ، وكذلك جدار الخلية للبكتيريا ، على سبيل المثال ، الغشاء الخارجي ، حيث يوجد ، بالإضافة إلى الطبقة الجزيئية الحيوية من الدهون ، LPS. يمكن أن تلعب الدهون دور العناصر الغذائية الاحتياطية في السيتوبلازم. تتمثل الدهون البكتيرية في الفسفوليبيدات والأحماض الدهنية والجليسريدات. تحتوي المتفطرة السلية على أكبر كمية من الدهون (تصل إلى 40٪).
	المعادن	يوجد في الرماد بعد حرق الخلايا. الفوسفور والبوتاسيوم والصوديوم والكبريت والحديد والكالسيوم والمغنيسيوم وكذلك العناصر النزرة (الزنك والنحاس والكوبالت والباريوم والمنغنيز ، إلخ) يتم الكشف عنها بكميات كبيرة. وهي تشارك في تنظيم الضغط الاسموزي ، ودرجة الحموضة من الوسط ، إمكانية الأكسدة والاختزال ، تنشيط الإنزيمات ، وهي جزء من الإنزيمات والفيتامينات والمكونات الهيكلية للخلية الميكروبية.

الجدول 1.2. القواعد النيتروجينية.

№	القواعد النيتروجينية	صفة مميزة	ملحوظة
	البيورين	عدنين ، جوانين	تكوين النوكليوتيدات: الديوكسيريبوز ، القواعد النيتروجينية - الأدينين ، الجوانين ، السيتوزين ، الثايمين ، بقايا H3PO4. تكامل القواعد النيتروجينية A = T ، G = C. حلزون مزدوج. قادرة على المضاعفة الذاتية
	بيريميدين	سيتوزين أو تيمين أو يوراسيل (للحمض النووي الريبي بدلاً من تيمين)

الجدول 1.2.1 الإنزيمات

№	إشارة	صفة مميزة
	تعريف	محفزات بروتينية محددة وفعالة موجودة في جميع الخلايا الحية.
	المهام	تقلل الإنزيمات من طاقة التنشيط ، مما يوفر حدوث مثل هذه التفاعلات الكيميائية التي ، بدونها ، لا يمكن أن تحدث إلا في درجات حرارة عالية وضغط مفرط وفي ظل ظروف غير فسيولوجية أخرى غير مقبولة للخلية الحية.
		تزيد الإنزيمات من معدل التفاعل بحوالي 10 أوامر من حيث الحجم ، مما يقلل من عمر النصف لأي تفاعل من 300 سنة إلى ثانية واحدة.
		"تتعرف" الإنزيمات على الركيزة من خلال الترتيب المكاني لجزيئها وتوزيع الشحنات فيها. جزء معين من جزيء البروتين الإنزيمي - مركزه التحفيزي - مسؤول عن الارتباط بالركيزة. في هذه الحالة ، يتم تكوين مركب ركيزة إنزيم وسيط ، والذي يتحلل بعد ذلك مع تكوين منتج تفاعل وإنزيم حر.
	أصناف	تستقبل الإنزيمات التنظيمية (الخيفية) إشارات استقلابية مختلفة وتغير نشاطها التحفيزي وفقًا لها.	إنزيمات المستجيب - الإنزيمات التي تحفز تفاعلات معينة (لمزيد من التفاصيل ، انظر الجدول 1.2.2.)
	نشاط وظيفي	يعتمد النشاط الوظيفي للإنزيمات ومعدل التفاعلات الأنزيمية على الظروف التي يوجد فيها الكائن الدقيق ، وقبل كل شيء ، على درجة حرارة الوسط ودرجة حموضته. بالنسبة للعديد من الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض ، تكون درجة الحرارة المثلى 37 درجة مئوية ودرجة الحموضة 7.2-7.4.

فئات ENZYME:

• تقوم الكائنات الحية الدقيقة بتجميع الإنزيمات المختلفة التي تنتمي إلى جميع الفئات الست المعروفة.

الجدول 1.2.2. أصناف الإنزيمات المستجيبة

№	فئة الانزيم	المحفزات:
	أوكسيدوروكتاز	نقل الإلكترون
	المحولات	نقل المجموعات الكيميائية المختلفة
	هيدرولاز	نقل المجموعات الوظيفية إلى جزيء ماء
	Lyases	ربط المجموعات على روابط مزدوجة وردود فعل عكسية
	ايزوميراز	نقل مجموعات داخل جزيء مع تكوين أشكال متشابهة
	إنزيمات دمج الجزيئات	تكوين روابط C-C و C-S و C-O و C-N بسبب تفاعلات التكثيف المرتبطة بتحلل ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP)

الجدول 1.2.3. أنواع الإنزيمات عن طريق التكوين في الخلية البكتيرية

№	نوع	صفة مميزة	ملاحظاتتصحيح
	Iiducible (التكيف) الانزيمات "تحريض الركيزة"	الإنزيمات ، التي يزيد تركيزها في الخلية بشكل حاد استجابةً لظهور ركيزة محث في الوسط. يتم تصنيعها بواسطة خلية بكتيرية فقط إذا كان هناك ركيزة من هذا الإنزيم في الوسط
	إنزيمات قمعية	يتم كبح تركيب هذه الإنزيمات نتيجة التراكم المفرط لمنتج التفاعل المحفز بواسطة هذا الإنزيم.	مثال على قمع الإنزيم هو تخليق التربتوفان ، والذي يتكون من حمض أنثرانيليك بمشاركة أنثرانيلات سينثيتاز.
	الانزيمات التأسيسية	يتم تصنيع الإنزيمات بغض النظر عن الظروف البيئية	إنزيمات تحلل السكر
	مجمعات متعددة الانزيم	تجمع الإنزيمات داخل الخلايا هيكليًا ووظيفيًا	إنزيمات السلسلة التنفسية المترجمة على الغشاء السيتوبلازمي.

الجدول 1.2.4. إنزيمات محددة

№	الانزيمات	التعرف على البكتيريا
	ديسموتاز الفائق والكتلاز	تمتلك جميع الأيروبس أو اللاهوائية الاختيارية ديسموتاز الفائق والكتلاز - إنزيمات تحمي الخلية من المنتجات السامة لعملية التمثيل الغذائي للأكسجين. تقريبا جميع اللاهوائيات الملزمة لا تصنع هذه الإنزيمات. مجموعة واحدة فقط من البكتيريا الهوائية - بكتيريا حمض اللاكتيك سلبية الكاتلاز.
	بيروكسيداز	تتراكم بكتيريا حمض اللاكتيك البيروكسيديز ، وهو إنزيم يحفز أكسدة المركبات العضوية تحت تأثير H2O2 (يختزل إلى الماء).
	أرجينين ديهيدرولاز	ميزة تشخيصية تسمح بتمييز أنواع Pseudomonas الرمية عن الأنواع المسببة للأمراض النباتية.
	اليوريا	من بين المجموعات الخمس الرئيسية لعائلة Enterobacteriaceae ، هناك مجموعتان فقط - Escherichiae و Erwiniae - لا تصنع اليورياز.

الجدول 1.2.5. تطبيق الإنزيمات البكتيرية في علم الأحياء الدقيقة الصناعي.

№	الانزيمات	طلب
	الأميليز ، السليولاز ، البروتياز ، الليباز	لتحسين عملية الهضم ، يتم استخدام مستحضرات جاهزة من الإنزيمات التي تسهل التحلل المائي للنشا ، والسليلوز ، والبروتين ، والدهون ، على التوالي.
	خميرة إنفرتيز	في صناعة الحلويات منع تبلور السكروز
	البكتيناز	يستخدم لتصفية عصائر الفاكهة
	كولاجيناز من كلوستريديوم وستربتوكيناز من العقديات	يحلل البروتينات ويعزز التئام الجروح والحروق
	إنزيمات البكتيريا	يتم إفرازها في البيئة ، وتعمل على جدران الخلايا للكائنات الدقيقة المسببة للأمراض وتعمل كوسيلة فعالة في مكافحة الأخيرة ، حتى لو كانت لديها مقاومة متعددة للمضادات الحيوية
	Ribonucleases ، deoxyribonucleases ، polymerases ، DNA ligases وغيرها من الإنزيمات التي تعدل على وجه التحديد الأحماض النووية	تستخدم كمجموعة أدوات في الكيمياء الحيوية العضوية والهندسة الوراثية والعلاج الجيني

الجدول 1.2.6. تصنيف الإنزيمات بالتوطين.

№	فصل	الموقع	المهام
	إندوزيمات	في السيتوبلازم في الغشاء السيتوبلازمي في الفضاء المحيطي	تعمل فقط داخل الخلية. إنها تحفز تفاعلات التخليق الحيوي واستقلاب الطاقة.
	Exozymes	يتم إطلاقها في البيئة.	يتم إطلاقها بواسطة الخلية في البيئة وتحفيز تفاعلات التحلل المائي للمركبات العضوية المعقدة إلى تفاعلات أبسط متاحة للاستيعاب بواسطة الخلية الميكروبية. وتشمل هذه الإنزيمات المتحللة للماء ، والتي تلعب دورًا مهمًا للغاية في تغذية الكائنات الحية الدقيقة.

الجدول 1.2.7.إنزيمات الميكروبات المسببة للأمراض (إنزيمات العدوان)

№	الانزيمات	وظيفة	تكوين بعض الانزيمات في المختبر
	ليسيتوفيتلاز = ليسيثيناز	يدمر أغشية الخلايا	تلقيح مادة الاختبار على وسط المغذيات في YSA النتيجة: منطقة غائمة حول المستعمرات على JSA.
	الهيموليسين	يقضي على خلايا الدم الحمراء	زرع مادة الاختبار على وسط غذائي أجار الدم. النتيجة: منطقة انحلال دم كاملة حول المستعمرات على أجار الدم.
	الثقافات الإيجابية لتجلط الدم	يسبب تخثر بلازما الدم	تلقيح مادة الاختبار على بلازما الدم المعقمة. النتيجة: تخثر البلازما
	الثقافات السلبية لتجلط الدم	إنتاج مانيتول	زرع مانيتول على وسط غذائي تحت ظروف لاهوائية. النتيجة: ظهور المستعمرات الملونة (بلون المؤشر)
№	الانزيمات	وظيفة	تكوين بعض الانزيمات في المختبر
	هيالورونيداز	يتحلل حمض الهيالورونيك - المكون الرئيسي للنسيج الضام	زرع مادة الاختبار على وسط غذائي يحتوي على حمض الهيالورونيك. النتيجة: لا يحدث تجلط في الأنابيب التي تحتوي على الهيالورونيداز.
	نورامينيداز	يشق حمض السياليك (النورامينيك) من البروتينات السكرية المختلفة ، الجليكوليبيدات ، السكريات ، مما يزيد من نفاذية الأنسجة المختلفة.	الاكتشاف: رد الفعل لتحديد الأجسام المضادة للنيورامينيداز (RINA) وغيرها (طرق الانتشار المناعي ، الأنزيمات المناعية وطرق المناعة الإشعاعية).

الجدول 1.2.8. تصنيف الانزيمات حسب الخواص البيوكيميائية.

№	الانزيمات	وظيفة	كشف
	سكر	تكسير السكريات	التفاضلية - البيئات التشخيصية مثل بيئة Giss ، وبيئة Olkenitsky ، وبيئة Endo ، وبيئة Levin ، وبيئة Ploskirev.
	بروتين	انهيار البروتين	يتم تلقيح الميكروبات عن طريق الحقن في عمود من الجيلاتين ، وبعد 3-5 أيام من الحضانة في درجة حرارة الغرفة ، يتم ملاحظة خاصية تسييل الجيلاتين. يتم تحديد نشاط تحلل البروتين أيضًا من خلال تكوين منتجات تحلل البروتين: الإندول ، كبريتيد الهيدروجين ، الأمونيا. لتحديدها ، يتم تلقيح الكائنات الحية الدقيقة في مرق ببتون اللحوم.
	إنزيمات المنتج النهائي	تشكيل القلوي تكوين الحمض تكوين كبريتيد الهيدروجين تكوين الأمونيا ، إلخ.	ولتمييز بعض أنواع البكتيريا عن غيرها على أساس نشاطها الأنزيمي ، يتم استخدامهابيئات التشخيص التفاضلي

مخطط 1.2.8. تكوين الانزيم.

التركيب الإنزيمي لأي كائنات دقيقة:

محددة من خلال الجينوم الخاص بها

هي علامة مستقرة

تستخدم على نطاق واسع للتعرف عليهم

تحديد الخواص السكرية والمحللة للبروتين وغيرها من الخصائص.

الجدول 1.3. أصباغ

№	أصباغ	تخليق الكائنات الحية الدقيقة
	أصباغ كاروتينويد قابلة للذوبان في الدهون باللون الأحمر أو البرتقالي أو الأصفر	شكل السرخس ، المتفطرة السلية ، بعض الفطريات الشعاعية. هذه الأصباغ تحميهم من الأشعة فوق البنفسجية.
	أصباغ سوداء أو بنية اللون - الميلانين	تم تصنيعه عن طريق إلزام اللاهوائية Bacteroides niger وغيرها ، غير قابلة للذوبان في الماء وحتى الأحماض القوية
	صبغة بيرول حمراء زاهية - بروديجيوسين	شكلت من قبل بعض serations
	صبغة الفينوزين القابلة للذوبان في الماء - البيوسيانين.	التي تنتجها بكتيريا Pseudomonas aeruginosa (الزائفة الزنجارية). في هذه الحالة ، يتحول وسط المزرعة الذي يحتوي على درجة حموضة محايدة أو قلوية إلى اللون الأزرق والأخضر.

الجدول 1.4. الكائنات الحية الدقيقة المضيئة والرائحة

№	ظاهرة	الشرط والمميزات
	توهج (تألق)	تسبب البكتيريا تألق تلك الركائز ، على سبيل المثال ، قشور الأسماك ، والفطريات الأعلى ، والأشجار المتعفنة ، والمنتجات الغذائية ، التي تتكاثر على سطحها.معظم البكتيريا المضيئة هي من الأنواع المحبة للملوحة والتي يمكن أن تتكاثر بتركيزات عالية من الملح. إنهم يعيشون في البحار والمحيطات ونادرًا ما يعيشون في المسطحات المائية العذبة. جميع البكتيريا المتوهجة هوائية. ترتبط آلية اللمعان بإطلاق الطاقة أثناء الأكسدة البيولوجية للركيزة.
	تكوين رائحة	تنتج بعض الكائنات الحية الدقيقة مواد عطرية متطايرة ، مثل أسيتات الإيثيل وإستر أسيتات الأميل ، والتي تضفي رائحة النبيذ والبيرة وحمض اللبنيك وغيرها من المنتجات الغذائية ، وبالتالي تستخدم في إنتاجها.

الجدول 2.1.1 التمثيل الغذائي

№	مفهوم	تعريف
	التمثيل الغذائي	تتحد العمليات الكيميائية الحيوية في الخلية بكلمة واحدة - التمثيل الغذائي (التمثيل الغذائي اليوناني - التحول). هذا المصطلح يعادل مفهوم "التمثيل الغذائي والطاقة". هناك جانبان من جوانب التمثيل الغذائي: الابتنائية والتقويض.
		الأيض هو مجموعة من التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تصنع مكونات الخلية ، أي ذلك الجانب من التمثيل الغذائي ، والذي يسمى التمثيل الغذائي البناء.	الهدم هو مجموعة من التفاعلات التي تزود الخلية بالطاقة اللازمة ، على وجه الخصوص ، لتفاعلات التمثيل الغذائي البناء. لذلك ، يتم تعريف الهدم أيضًا على أنه استقلاب الطاقة في الخلية.
	البرمائية	الأيض الوسيط ، الذي يحول شظايا الوزن الجزيئي المنخفض من العناصر الغذائية إلى عدد من الأحماض العضوية وإسترات الفوسفوريك ، يسمى

مخطط 2.1.1. التمثيل الغذائي

التمثيل الغذائي -

مجموعة من عمليتين متعاكستين ولكن متفاعلين: الهدم والابتناء

مع

بناء= الاستيعاب = التمثيل الغذائي للبلاستيك = التمثيل الغذائي البناء

الهدم= تبديد = استقلاب الطاقة = اضمحلال = تزويد الخلية بالطاقة

توليف (مكونات الخلية)

تفاعلات تقويضية إنزيمية تؤدي إلى إطلاق الطاقةالتي تراكمت في جزيئات ATP.

التخليق الحيوي للمونومرات:

أحماض أمينية نيوكليوتيدات أحادية السكريات من الأحماض الدهنية

التخليق الحيوي للبوليمر:

بروتينات الحمض النووي ، السكريات الدهنية

نتيجة للتفاعل الابتنائي الإنزيمي ، يتم إنفاق الطاقة المنبعثة في عملية الهدم على تخليق الجزيئات الكبيرة من المركبات العضوية ، والتي يتم بعد ذلك تجميع البوليمرات الحيوية منها - مكونات الخلية الميكروبية.

يتم إنفاق الطاقة على تخليق مكونات الخلية

الجدول 2.1.3. التمثيل الغذائي وتحويل طاقة الخلية.

№	التمثيل الغذائي	صفة مميزة	ملاحظاتتصحيح
	وظيفة	يوفر التمثيل الغذائي توازنًا ديناميكيًا متأصلًا في الكائن الحي كنظام ، حيث يكون التوليف والتدمير والتكاثر والموت متوازنين بشكل متبادل.	الأيض هو العلامة الرئيسية للحياة
	تبادل البلاستيك تخليق البروتينات والدهون والكربوهيدرات.	هذه مجموعة من تفاعلات التوليف البيولوجي.	من المواد التي تدخل الخلية من الخارج ، تتشكل الجزيئات ، على غرار مركبات الخلية ، أي يحدث الاستيعاب.
	تبادل الطاقة فساد	العملية المعاكسة للتوليف. هذه مجموعة من تفاعلات الانقسام.	عندما تنقسم المركبات الجزيئية العالية ، يتم إطلاق الطاقة ، وهو أمر ضروري لتفاعل التخليق الحيوي ، أي يحدث التشتت. عندما يتم تكسير الجلوكوز ، يتم إطلاق الطاقة على مراحل بمشاركة عدد من الإنزيمات.

الجدول 2.1.2. الفرق في التمثيل الغذائي لتحديد الهوية.

№	حدود
	القدرة على استخدام مواد مختلفة كمصدر للكربون.
	القدرة على تكوين منتجات نهائية محددة نتيجة تحلل الركائز.
	القدرة على خلط الأس الهيدروجيني لوسط الزراعة بالجانب الحمضي أو القلوي.يتم استقلاب معظم البكتيريا من خلال تفاعلات كيميائية حيوية لتحلل المواد العضوية (أقل في كثير من الأحيان غير العضوية) وتوليف مكونات الخلايا البكتيرية من مركبات بسيطة تحتوي على الكربون.

الجدول 2.2 الاستقلاب (التمثيل الغذائي البناء)

№	مجموعة التفاعل الابتنائية	توليفها:
	التخليق الحيوي للمونومرات	الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات والسكريات الأحادية والأحماض الدهنية
	التخليق الحيوي للبوليمر	البروتينات والأحماض النووية والسكريات والدهون

مخطط 2.2.2. التخليق الحيوي للأحماض الأمينية في بدائيات النوى.

المؤلف - L.B. بوريسوف ، ص 52 "علم الأحياء الدقيقة الطبية"

مخطط 2.2.1. التخليق الحيوي للكربوهيدرات في الكائنات الحية الدقيقة.

المؤلف - L.B. بوريسوف ، ص. 51 "علم الأحياء الدقيقة الطبية"

الشكل 2.2.3. التخليق الحيوي للدهون

الجدول 2.2.4. مراحل التمثيل الغذائي للطاقة - الهدم.

№	مراحل	صفة مميزة	ملحوظة
	تحضيري	جزيئات السكاريد والسكريات والبروتينات تتكسر إلى جزيئات صغيرة - الجلوكوز والجلسرين والأحماض الدهنية والأحماض الأمينية. جزيئات الحمض النووي الكبيرة لكل نوكليوتيد.	في هذه المرحلة ، يتم إطلاق كمية صغيرة من الطاقة ، والتي تتبدد في شكل حرارة.
	ناقص الأكسجين أو غير مكتمل أو لاهوائي أو مخمر أو متشتت.	المواد المتكونة في هذه المرحلة بمشاركة الإنزيمات تتحلل بشكل أكبر. على سبيل المثال: ينقسم الجلوكوز إلى جزيئين من حمض اللاكتيك وجزيئين من ATP.	يشارك ATP و H3PO4 في تفاعلات انقسام الجلوكوز. أثناء تحلل الجلوكوز الخالي من الأكسجين ، يتم تخزين 40 ٪ من الطاقة في جزيء ATP في شكل رابطة كيميائية ، ويتم تبديد الباقي على شكل حرارة. في جميع حالات انهيار جزيء جلوكوز واحد ، يتم تكوين جزيئين من ATP.
	مرحلة التنفس الهوائي أو انهيار الأكسجين.	عندما يتوفر الأكسجين للخلية ، تتأكسد (تتحلل) المواد التي تكونت خلال المرحلة السابقة إلى المنتجات النهائيةكو و حا.	المعادلة الكلية للتنفس الهوائي:

مخطط 2.2.4. التخمير.

استقلاب التخمير -تتميز بتكوين ATP عن طريق فسفرة الركائز.

1. الأول (الأكسدة) = الانقسام

2. الثانية (الانتعاش)

يشمل تحويل الجلوكوز إلى حمض البيروفيك.

يشمل استرداد الهيدروجين لاستعادة حمض البيروفيك.

مسارات لتكوين حمض البيروفيك من الكربوهيدرات

مخطط 2.2.5. حمض البيروفيك.

مسار حال السكر (مسار Embden-Meyerhof-Parnassus)

مسار Entner-Dudorov

سبيل فسفات البنتوز

الجدول 2.2.5. التخمير.

№	نوع التخمير	مندوب	المنتج النهائي	ملاحظاتتصحيح
	حمض اللاكتيك	العقدية Bifidobacterium اكتوباكتيريوم	يشكل حمض اللاكتيك من البيروفات	في بعض الحالات (التخمير المتجانس) يتكون حمض اللاكتيك فقط ، وفي حالات أخرى أيضًا منتجات ثانوية.
	حمض الفورميك	المعوية	حمض الفورميك هو أحد المنتجات النهائية. (جنبًا إلى جنب معها)	بعض البكتيريا المعوية تكسر حمض الفورميك إلى H2 و CO2 /
	حمض البيوتيريك	المطثية	حمض الزبد ومشتقاته	بعض أنواع المطثيات ، جنبًا إلى جنب مع أحماض الزبد وغيرها ، تشكل البوتانول ، والأسيتون ، وما إلى ذلك (ثم يطلق عليه تخمير الأسيتون - بيوتيل).
	حمض البروبيونيك	Propionobacterium	يشكل حمض البروبيونيك من البيروفات	تخمر العديد من البكتيريا الكربوهيدرات مع الأطعمة الأخرى لتكوين الكحول الإيثيلي. ومع ذلك ، فهو ليس منتجًا رئيسيًا.

الجدول 2.3.1. نظام تخليق البروتين ، التبادل الأيوني.

№	اسم العنصر	صفة مميزة
	الوحدات الفرعية الريبوسومية 30S و 50S	في حالة الريبوسومات 70S البكتيرية ، تحتوي الوحدة الفرعية 50S على 23S rRNA (حوالي 3000 نيوكليوتيد في الطول) والوحدة الفرعية 30S تحتوي على 16S rRNA (حوالي 1500 نيوكليوتيد في الطول) ؛ تحتوي الوحدة الفرعية الريبوزومية الكبيرة ، بالإضافة إلى الرنا الريباسي "الطويل" ، أيضًا على واحد أو اثنين من الرنا الريباسي "القصير" (5S rRNA للوحدات الفرعية الريبوسومية 50S أو 5S و 5.8S rRNA للوحدات الفرعية الريبوسومية الكبيرة من حقيقيات النوى). (لمزيد من التفاصيل انظر الشكل 2.3.1.)
	رسول RNA (مرنا)	يحتوي RNA على معلومات حول التركيب الأساسي (تسلسل الأحماض الأمينية) للبروتينات
	مجموعة كاملة من عشرين aminoacyl-tRNAs ، والتي تتطلب تكوين الأحماض الأمينية المقابلة ، وتركيبات aminoacyl-tRNA ، و tRNA و ATP	إنه حمض أميني مشحون بالطاقة ومرتبط بـ tRNA ، جاهز للنقل إلى الريبوسوم ودمجه في البولي ببتيد المركب عليه.
	نقل الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي)	الحمض النووي الريبي ، وظيفته نقل الأحماض الأمينية إلى موقع تخليق البروتين.
	عوامل بدء البروتين	(في بدائيات النوى - IF-1 ، IF-2 ، IF-3) حصلوا على اسمهم لأنهم يشاركون في تنظيم مجمع نشط (708 مجمع) من 30S و 50S ، mRNA والبادئ aminoacyl-tRNA (في بدائيات النوى - formylmethionyl -tRNA) ، والتي "تبدأ" (تبدأ) عمل الريبوسومات - ترجمة mRNA.
	عوامل استطالة البروتين	(في بدائيات النوى - EF-Tu ، EF-Ts ، EF-G) شارك في استطالة (استطالة) سلسلة البولي ببتيد المركبة (الببتيدل). توفر عوامل إطلاق البروتين (RF) فصلًا خاصًا بالشفرة لبولي ببتيد من الريبوسوم وإنهاء تخليق البروتين.
№	اسم العنصر	صفة مميزة
	عوامل إنهاء البروتين	(في بدائيات النوى - RF-1 و RF-2 و RF-3)
	بعض عوامل البروتين الأخرى (الجمعيات ، تفكك الوحدات الفرعية ، الإطلاق ، إلخ).	عوامل ترجمة البروتين المطلوبة لعمل النظام
	غوانوزين ثلاثي الفوسفات (GTP)	للبث ، مطلوب مشاركة GTF. إن الحاجة إلى نظام تخليق البروتين لـ GTP محددة للغاية: لا يمكن استبدالها بأي من ثلاثي الفوسفات الأخرى. تنفق الخلية مزيدًا من الطاقة على التخليق الحيوي للبروتين أكثر مما تنفقه على تخليق أي بوليمر حيوي آخر. يتطلب تكوين كل رابطة ببتيدية جديدة انقسام أربعة روابط عالية الطاقة (ATP و GTP): اثنان من أجل تحميل جزيء tRNA بحمض أميني ، واثنان آخران أثناء الاستطالة - أحدهما أثناء ارتباط aa-tRNA والآخر أثناء النقل.
	الكاتيونات غير العضوية بتركيز معين.	للحفاظ على الرقم الهيدروجيني للنظام ضمن الحدود الفسيولوجية. تستخدم بعض البكتيريا أيونات الأمونيوم لتكوين الأحماض الأمينية ، وتستخدم أيونات البوتاسيوم لربط الحمض الريبي النووي النقال بالريبوسومات. تلعب أيونات الحديد والمغنيسيوم دور العامل المساعد في عدد من العمليات الأنزيمية

الشكل 2.3.1. تمثيل تخطيطي لهياكل الريبوسومات بدائية النواة وحقيقية النواة.

المؤلف - Korotyaev ، ص .68 "علم الأحياء الدقيقة الطبية"

الجدول 2.3.2. ميزات التبادل الأيوني في البكتيريا.

№	خصوصية	تتميز:
	الضغط الأسموزي العالي	بسبب التركيز الكبير داخل الخلايا لأيونات البوتاسيوم في البكتيريا ، يتم الحفاظ على ضغط تناضحي مرتفع.
	تناول الحديد	بالنسبة لعدد من البكتيريا المسببة للأمراض والانتهازية (Escherichia ، Shigella ، إلخ) ، يصعب استهلاك الحديد في جسم المضيف بسبب عدم قابليته للذوبان في قيم الأس الهيدروجيني المحايدة والقلوية قليلاً.	Siderophores -المواد الخاصة التي تجعلها قابلة للذوبان والنقل عن طريق ربط الحديد.
	الاستيعاب	تستوعب البكتيريا أنيونات SO2 / و PO34 + بنشاط من البيئة لتخليق المركبات التي تحتوي على هذه العناصر (الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت ، الفوسفوليبيدات ، إلخ).
	يونس	لنمو البكتيريا وتكاثرها ، هناك حاجة إلى المركبات المعدنية - أيونات NH4 + ، K + ، Mg2 + ، إلخ (لمزيد من التفاصيل ، انظر الجدول 2.3.1.)

الجدول 2.3.3. التبادل الأيوني

№	اسم المركبات المعدنية	وظيفة
	NH4 + (أيونات الأمونيوم)	تستخدم من قبل بعض البكتيريا لتكوين الأحماض الأمينية
	K + (أيونات البوتاسيوم)	يستخدم لربط t-RNA بالريبوسومات الحفاظ على الضغط الأسموزي العالي
	Fe2 + (أيونات الحديد)	تلعب دور العوامل المساعدة في عدد من العمليات الأنزيمية هي جزء من السيتوكرومات والبروتينات الدموية الأخرى
	Mg2 + (أيونات المغنيسيوم)
	SO42- (أنيون كبريتات)	ضروري لتركيب المركبات التي تحتوي على هذه العناصر (الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت ، الفوسفوليبيد ، إلخ.)
	PO43- (أنيون الفوسفات)

مخطط 2.4.1. استقلاب الطاقة.

للتوليف ، تحتاج البكتيريا ...

1. العناصر الغذائية

1. طاقة

الجدول 2.4.1. استقلاب الطاقة (الأكسدة البيولوجية).

№	معالجة	ضروري:
	توليف المكونات الهيكلية للخلايا الميكروبية وصيانة العمليات الحيوية	كمية كافية من الطاقة. يتم تلبية هذه الحاجة عن طريق الأكسدة البيولوجية ، ونتيجة لذلك يتم تصنيع جزيئات ATP.
	الطاقة (ATP)	تتلقى بكتيريا الحديد الطاقة المنبعثة أثناء الأكسدة المباشرة للحديد (Fe2 + إلى Fe3 +) ، والتي تستخدم لإصلاح ثاني أكسيد الكربون ، والبكتيريا التي تستقلب الكبريت ، وتزود نفسها بالطاقة بسبب أكسدة المركبات المحتوية على الكبريت. ومع ذلك ، فإن الغالبية العظمى من بدائيات النوى تحصل على الطاقة من خلال نزع الهيدروجين. يتم تلقي الطاقة أيضًا في عملية التنفس (للحصول على جدول مفصل ، انظر القسم المقابل).

مخطط 2.4. الأكسدة البيولوجية في بدائيات النوى.

تحلل البوليمرات إلى مونومرات

المرحلة الأولى

بروتين

الدهون

الكربوهيدرات

الجلسرين والأحماض الدهنية

أحماض أمينية

السكريات الأحادية

التحلل في ظل ظروف نقص الأكسجين

المرحلة الثانية

تشكيل المنتجات الوسيطة

الأكسدة تحت ظروف الأكسجين للمنتجات النهائية

المرحلة الثالثة

ثاني أكسيد الكربون

H2O

الجدول 2.4.2. استقلاب الطاقة.

№	مفهوم	صفة مميزة
	جوهر استقلاب الطاقة	توفير طاقة الخلايا اللازمة لمظهر الحياة.
	ATF	يتم تصنيع جزيء ATP نتيجة نقل الإلكترون من المتبرع الأساسي إلى المستقبِل النهائي.
	يتنفس	التنفس هو الأكسدة البيولوجية (انهيار). اعتمادًا على ما هو متقبل الإلكترون النهائي ، هناك يتنفس: الهوائية - أثناء التنفس الهوائي ، يعمل الأكسجين الجزيئي O2 كمستقبل نهائي للإلكترون. اللاهوائية - متقبل الإلكترون النهائي هو مركبات غير عضوية: NO3- ، SO3- ، SO42-
	حشد الطاقة	يتم تعبئة الطاقة في تفاعلات الأكسدة والاختزال.
	تفاعل الأكسدة	قدرة المادة على التبرع بالإلكترونات (تتأكسد)
	رد فعل الانتعاش	قدرة المادة على ربط الإلكترونات.
	الأكسدة المحتملة	قدرة المادة على التبرع (أكسدة) أو استقبال (استرجاع) الإلكترونات. (تعبير كمي)

مخطط 2.5. نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة.

نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

البروتينات

سمين

الكربوهيدرات

الجدول 2.5.1. نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

№	اسم	صفة مميزة
	السيتوبلازم	يحدث تخليق المنتجات الأولية في السيتوبلازم.
	تذكر الذكريات	يتم نقل المنتجات الأولية من السيتوبلازم إلى السطح الخارجي للغشاء السيتوبلازمي.
	التشكل	في CPM ، يبدأ التشكل ، أي تكوين الهياكل الخلوية (كبسولات ، جدران خلوية ، إلخ) بمشاركة الإنزيمات.

الجدول 2.5.1. نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

№	التخليق الحيوي	من ماذا	ملاحظاتتصحيح
أنا	التخليق الحيوي للكربوهيدرات	يقوم Autotrophs بتخليق الجلوكوز من CO2. تقوم الكائنات غيرية التغذية بتوليف الجلوكوز من المركبات المحتوية على الكربون.	دورة كالفين (انظر الرسم البياني 2.2.1.)
ثانيًا	التخليق الحيوي للأحماض الأمينية	معظم بدائيات النوى قادرة على تصنيع جميع الأحماض الأمينية من: بيروفات ألفا كيتوجلوتارات دخن	مصدر الطاقة هو ATP. يتكون البيروفات في دورة حال للجلوكوز. الكائنات الحية الدقيقة المساعدة - تستهلك جاهزة في جسم المضيف.
ثالثا	التخليق الحيوي للدهون	يتم تصنيع الدهون من مركبات أبسط - منتجات التمثيل الغذائي للبروتينات والكربوهيدرات	تلعب بروتينات نقل الأسيتيل دورًا مهمًا. الكائنات الحية الدقيقة المساعدة - تستهلك جاهزة في جسم المضيف أو من وسائط المغذيات.

الجدول 2.5.2. المراحل الرئيسية لتخليق البروتين.

№	مراحل	صفة مميزة	ملاحظاتتصحيح
	النسخ	عملية تخليق الحمض النووي الريبي على الجينات. هذه هي عملية إعادة كتابة المعلومات من الجين DNA إلى mRNA.	يتم تنفيذه باستخدام الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي - بوليميراز. يحدث نقل المعلومات حول بنية البروتين إلى الريبوسومات بمساعدة mRNA.
	البث (الإرسال)	عملية التخليق الحيوي للبروتين. عملية فك الشفرة الوراثية في mRNA وتنفيذها في شكل سلسلة بولي ببتيد.	نظرًا لأن كل كودون يحتوي على ثلاثة نيوكليوتيدات ، يمكن قراءة نفس النص الجيني بثلاث طرق مختلفة (بدءًا من النيوكليوتيدات الأولى والثانية والثالثة) ، أي في ثلاثة إطارات قراءة مختلفة.

• ملاحظة للجدول: الهيكل الأساسي لكل بروتين هو تسلسل الأحماض الأمينية فيه.

مخطط 2.5.2. سلاسل نقل الإلكترون من المتبرع الأساسي للهيدروجين (الإلكترونات) إلى مستقبله النهائي O2.

المواد العضوية

(المتبرع الأساسي بالإلكترون)

NAD (- 0.32)

فلافوبروتين (- 0.20)

كينون (- 0 ، 07)

السيتوكروم (+0.01)

سيتوكروم سي (+0.22)

السيتوكروم أ (+0.34)

O2 (+0.81)

المتقبل النهائي

الجدول 3.1. تصنيف الكائنات الحية حسب أنواع الطعام.

№	عنصر عضوي المنشأ	أنواع الطعام	صفة مميزة
	الكربون (ج)	التغذية التلقائية	هم أنفسهم يصنعون جميع مكونات الخلية المحتوية على الكربون من ثاني أكسيد الكربون.
		مغاير التغذية	لا يمكنهم تلبية احتياجاتهم من ثاني أكسيد الكربون ، بل يستخدمون مركبات عضوية جاهزة.
		فطريات مترممة	مصدر الغذاء هو ركائز عضوية ميتة.
		طفيليات	مصدر الغذاء هو الأنسجة الحية للحيوانات والنباتات.
	نيتروجين (ن)	بروتوتروف	تلبية احتياجاتهم بالنيتروجين الجوي والمعدني
		مساعد	بحاجة إلى مركبات النيتروجين العضوية الجاهزة.
	الهيدروجين (H)	المصدر الرئيسي هو H2O
	الأكسجين (O)

الجدول 3.1.2. تحويل الطاقة

№	تصنيف	اسم	مطلوب:
	حسب مصدر الطاقة	فوتوتروفس	ضوء الشمس
		التغذية الكيميائية	تفاعلات الأكسدة والاختزال
	بواسطة مانح الإلكترون	ليثوتروف	مركبات غير عضوية (H2 ، H2S ، NH3 ، Fe ، إلخ.)
		التغذية العضوية	مركبات العضوية

الجدول 3.1.3. طرق تغذية الكربون

№	مصدر طاقة	متبرع الكترون	طريقة تغذية الكربون
	طاقة ضوء الشمس	مركبات غير عضوية	فوتوليثوتيروتروفس
		مركبات العضوية	Photoorganoheterotrophs
	تفاعلات الأكسدة والاختزال	مركبات غير عضوية	المواد الكيميائية المغايرة
		مركبات العضوية	المواد الكيماوية التغذوية

الجدول 3.2. آليات القوة:

№	آلية	شروط	تدرج التركيز	تكاليف الطاقة	خصوصية الركيزة
	الانتشار السلبي	يتجاوز تركيز العناصر الغذائية في الوسط التركيز في الخلية.	عن طريق التدرج التركيز	–	–
	نشر الميسر	تشارك بروتينات Permease.	عن طريق التدرج التركيز	–	+
	النقل النشط	تشارك بروتينات Permease.	ضد التدرج التركيز	+	+
3 أ	إزاحة المجموعات الكيميائية	أثناء عملية النقل ، يحدث تعديل كيميائي للعناصر الغذائية.	ضد التدرج التركيز	+	+

الجدول 3.3. نقل المغذيات من الخلية البكتيرية.

№	اسم	صفة مميزة
	تفاعل فوسفوتانسفيراز	يحدث عند فسفرة الجزيء المنقول.
	إفراز متعدية	في هذه الحالة ، يجب أن تحتوي الجزيئات المُصنَّعة على تسلسل خاص للأحماض الأمينية من أجل الارتباط بالغشاء وتشكيل قناة يمكن من خلالها لجزيئات البروتين الهروب إلى البيئة. وبالتالي ، يتم إطلاق سموم الكزاز والدفتيريا والجزيئات الأخرى من خلايا البكتيريا المقابلة.
	تبرعم الغشاء	الجزيئات المتكونة في الخلية محاطة بحويصلة غشائية ، تنفصل عن البيئة.

الجدول 4. النمو.

№	مفهوم	تعريف المفهوم.
	نمو	زيادة لا رجعة فيها في كمية المادة الحية ، غالبًا بسبب انقسام الخلايا.إذا لوحظ عادة زيادة في حجم الجسم في الكائنات متعددة الخلايا ، فإن عدد الخلايا يزداد في الكائنات متعددة الخلايا. ولكن حتى في البكتيريا ، يجب التمييز بين زيادة عدد الخلايا وزيادة كتلة الخلية.
	العوامل المؤثرة على نمو البكتيريا في المختبر.	بيئة مزارع: الاصطناعية والطبيعية وشبه الاصطناعية (حسب المنشأ) بسيطة ومعقدة (في التكوين) سائل ، كثيف ، شبه سائل (بالقوام) تراكمي التشخيص الاختياري ، الأساسي ، التفاضلي (حسب الغرض) المتفطرة الجذامية ليست قادرة على في المختبر نمو الكلاميديا ​​(بما في ذلك الطفيليات) درجة الحرارة (الارتفاع في النطاق): بكتيريا الميزوفيليك (20-40 درجة مئوية) البكتيريا المحبة للحرارة (50-60 درجة مئوية) محبة للبكتيريا (0-10 درجة مئوية)
	تقييم نمو البكتيريا	عادة ما يتم إجراء تقدير كمية النمو في وسط سائل حيث تشكل البكتيريا النامية معلقًا متجانسًا. يتم تحديد الزيادة في عدد الخلايا عن طريق تحديد تركيز البكتيريا في 1 مل ، أو يتم تحديد الزيادة في كتلة الخلية بوحدات الوزن لكل وحدة حجم.

عوامل النمو

الدهون

أحماض أمينية

فيتامينات

القواعد النيتروجينية

الجدول 4.1. عوامل النمو

№		عوامل النمو	صفة مميزة	وظيفة
	أحماض أمينية		يسين تيروزين أرجينين	تحتاج العديد من الكائنات الحية الدقيقة ، وخاصة البكتيريا ، إلى واحد أو أكثر من الأحماض الأمينية (واحد أو أكثر) ، لأنها لا تستطيع تصنيعها بمفردها. الكائنات الدقيقة من هذا النوع تسمى مساعدة التغذية لتلك الأحماض الأمينية أو المركبات الأخرى التي لا يستطيعون تصنيعها.
	قواعد البيورين ومشتقاتها		النيوكليوتيدات: عدنين جوانين	هم عوامل نمو البكتيريا. تحتاج بعض أنواع الميكوبلازما إلى نيوكليوتيدات. مطلوب لبناء الأحماض النووية.
	قواعد بيريميدين ومشتقاتها		النيوكليوتيدات سيتوزين تيمين يوراسيل
№	عوامل النمو		صفة مميزة	وظيفة
	الدهون		الدهون المحايدة	جزء من دهون الغشاء
			الفوسفوليبيد
			حمض دهني	هي مكونات الفسفوليبيد
			جليكوليبيدات	في الميكوبلازما ، هم جزء من الغشاء السيتوبلازمي
			ستيرول
	فيتامينات (بشكل رئيسي المجموعة ب)		الثيامين (ب 1)	المكورات العنقودية الذهبية ، المكورات الرئوية ، البروسيلا
			حمض النيكوتينيك (ب 3)	جميع أنواع البكتيريا على شكل قضيب
			حمض الفوليك (ب 9)	Bifidobacteria وحمض البروبيونيك
			حمض البانتوثينيك (ب 5)	بعض أنواع المكورات العقدية التيتانوس
			البيوتين (B7)	الخميرة والنيتروجين البكتيريا الجذور
			Hemes - مكونات السيتوكرومات	بكتيريا الهيموفيليك ، المتفطرة السلية

الجدول 5. التنفس.

№	اسم	صفة مميزة
	يتنفس	الأكسدة البيولوجية (التفاعلات الأنزيمية)
	قاعدة	يعتمد التنفس على تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تؤدي إلى تكوين ATP ، وهو مركب عالمي للطاقة الكيميائية.
	العمليات	عند التنفس ، تتم العمليات التالية: الأكسدة هي التبرع بالهيدروجين أو الإلكترونات من قبل المتبرعين. الاختزال هو ارتباط الهيدروجين أو الإلكترونات بمستقبل.
	التنفس الهوائي	المستقبل النهائي للهيدروجين أو الإلكترونات هو الأكسجين الجزيئي.
	التنفس اللاهوائي	متقبل الهيدروجين أو الإلكترونات مركب غير عضوي - NO3- ، SO42- ، SO32-.
	التخمير	المركبات العضوية تقبل الهيدروجين أو الإلكترونات.

الجدول 5.1. تصنيف التنفس.

№	بكتيريا	صفة مميزة	ملاحظاتتصحيح
	اللاهوائية الصارمة	يتم تبادل الطاقة بدون مشاركة الأكسجين المجاني. يحدث تخليق ATP أثناء استهلاك الجلوكوز في ظل الظروف اللاهوائية (تحلل السكر) بسبب الفسفرة في الركيزة. لا يعمل الأكسجين اللاهوائي كمستقبل نهائي للإلكترون.علاوة على ذلك ، للأكسجين الجزيئي تأثير سام عليهم.	تفتقر اللاهوائية الصارمة إلى إنزيم الكاتلاز ، وبالتالي ، فإن التراكم في وجود الأكسجين له تأثير مبيد للجراثيم عليها ؛ تفتقر اللاهوائية الصارمة إلى نظام لتنظيم إمكانات الأكسدة والاختزال (احتمالية الأكسدة).
	التمارين الهوائية الصارمة	إنهم قادرون على تلقي الطاقة فقط من خلال التنفس وبالتالي يحتاجون بالضرورة إلى الأكسجين الجزيئي. الكائنات الحية التي تتلقى الطاقة وتشكل ATP باستخدام الفسفرة المؤكسدة فقط من الركيزة ، حيث يمكن للأكسجين الجزيئي فقط أن يعمل كمؤكسد. يتوقف نمو معظم البكتيريا الهوائية عند تركيز أكسجين بنسبة 40-50٪ أو أكثر.	تشمل التمارين الهوائية الصارمة ، على سبيل المثال ، ممثلين عن جنس Pseudomonas
№	بكتيريا	صفة مميزة	ملاحظاتتصحيح
	اللاهوائية الاختيارية	تنمو في وجود وغياب الأكسجين الجزيئي غالبًا ما تحتوي الكائنات الهوائية على ثلاثة سيتوكرومات ، اللاهوائية الاختيارية - واحد أو اثنان ، لا تحتوي اللاهوائية الملزمة على سيتوكرومات.	تشمل اللاهوائية الاختيارية البكتيريا المعوية والعديد من الخمائر التي يمكن أن تتحول من التنفس في وجود O2 إلى التخمر في غياب O2.
	الميكرويروفيليون	كائن حي دقيق يتطلب ، على عكس اللاهوائية الصارمة ، وجود الأكسجين في الغلاف الجوي أو وسط المغذيات لنموه ، ولكن بتركيزات منخفضة مقارنة بمحتوى الأكسجين في الهواء العادي أو في الأنسجة الطبيعية لجسم المضيف (على عكس الهوائية ، من أجل نمو محتوى الأكسجين الطبيعي في الغلاف الجوي أو وسط المغذيات). العديد من الكائنات الحية الدقيقة هي أيضًا نباتات الكابنوفيل ، أي أنها تتطلب تركيزًا متزايدًا من ثاني أكسيد الكربون.	في المختبر ، يمكن زراعة هذه الكائنات الحية بسهولة في "جرة شمعة". "جرة الشمعة" عبارة عن وعاء يتم فيه إدخال شمعة مشتعلة قبل أن يتم غلقها بغطاء محكم الإغلاق. سوف تحترق شعلة الشمعة حتى تنطفئ من نقص الأكسجين ، ونتيجة لذلك يتشكل الغلاف الجوي المشبع بثاني أكسيد الكربون مع محتوى أكسجين منخفض في العلبة.

الجدول 6. خصائص التكاثر.

№	اسم	صفة مميزة
	التكاثر	يشير مصطلح "الانتشار" إلى زيادة عدد الخلايا في مجموعة سكانية. تتكاثر معظم بدائيات النوى عن طريق الانقسام العرضي ، وبعضها عن طريق التبرعم. تتكاثر الفطريات عن طريق الأبواغ.
	حيث يجري	عندما تتكاثر الخلية الميكروبية ، تحدث أهم العمليات في النواة (النواة) ، التي تحتوي على جميع المعلومات الجينية في جزيء DNA مزدوج الشريطة.

مخطط 6. اعتماد مدة التوليد على عوامل مختلفة.

مدة التوليد

نوع البكتيريا

عمر

سكان

درجة حرارة

تكوين وسط المغذيات

الجدول 6.1. مراحل التكاثر البكتيري.

№	مرحلة	صفة مميزة
أنا	المرحلة الأولية الثابتة	يستمر 1-2 ساعة. خلال هذه المرحلة ، لا يزداد عدد الخلايا البكتيرية.
II	مرحلة التأخر (مرحلة تأخير الاستنساخ)	يتميز ببداية نمو الخلايا بشكل مكثف ، لكن معدل انقسام الخلايا يظل منخفضًا.
ثالثا	مرحلة السجل (لوغاريتمي)	يختلف في الحد الأقصى لمعدل تكاثر الخلايا وزيادة عدد البكتيريا بشكل كبير
رابعا	مرحلة التسارع السلبي	يتميز بانخفاض نشاط الخلايا البكتيرية وإطالة فترة التوليد. يحدث هذا نتيجة استنفاد وسط المغذيات وتراكم منتجات التمثيل الغذائي فيه ونقص الأكسجين.
الخامس	مرحلة ثابتة	يتميز بالتوازن بين عدد الخلايا الميتة والمتكونة حديثًا والخلايا النائمة.
السادس	مرحلة الموت	يحدث بمعدل ثابت ويتم استبداله بمراحل UP-USH لتقليل معدل موت الخلايا.

مخطط 7. متطلبات الإعلام الثقافي.

متطلبات

اللزوجة

رطوبة

العقم

القيمة الغذائية

الشفافية

تساوي التوتر

درجة حموضة البيئة

الجدول 7. تكاثر البكتيريا على وسط المغذيات.

№	وسط غذائي	صفة مميزة
	وسائط المغذيات الكثيفة	على وسط غذائي كثيف ، تشكل البكتيريا مستعمرات - مجموعات من الخلايا.
		س - نوع (ناعم - ناعم ولامع) دائري ، بحافة متساوية ، ناعمة ، محدبة.	ص - نوع (خشن - خشن ، غير مستو) شكل غير منتظم مع حواف خشنة وخشنة ومنبعجة.
	وسائط الثقافة السائلة	نمو القاع (الرواسب) نمو السطح (فيلم) نمو منتشر (ضباب منتظم)

الجدول 7.1. تصنيف الإعلام الثقافي.

№	تصنيف	الآراء	أمثلة على
	حسب التكوين	بسيط	MPA - أجار بيبتون اللحم BCH - مرق اللحم الببتون PV - ماء الببتون
		مركب	أجار الدم YSA - أجار صفار الملح الأربعاء جيس
	بالميعاد	الرئيسية	MPA غرفة تبادل معلومات السلامة الأحيائية
		اختياري	JSA أجار قلوي مياه الببتون القلوية
		التفاضلية - التشخيصية	إندو ليفين بلوسكيريفا جيسا راسل
		مميز	ويلسون بلير كيتا تاروزي مرق ثيوجليكوليك حليب حسب توكاييف
	من خلال الاتساق	كثيف	أجار الدم أجار قلوي
		سائل	غرفة تبادل معلومات السلامة الأحيائية PV
		شبه سائلة	أجار شبه سائل
	حسب الأصل	طبيعي >> صفة	MPA غرفة تبادل معلومات السلامة الأحيائية
		شبه الاصطناعية	إندو سابورو
		اصطناعي	كوزر سيمونسون

الجدول 7.2. مبادئ عزل زراعة الخلايا النقية.

مبدأ ميكانيكي	المبدأ البيولوجي
أساليب 1. التخفيفات الجزئية من L. Pasteur 2. تخفيف الصفيحة R. Koch 3. المحاصيل السطحية Drigalsky 4. ضربات السطح	أساليب انصح: أ - نوع التنفس (طريقة فورتنر) ؛ ب - التنقل (طريقة شوكيفيتش) ؛ ج - مقاومة الأحماض ؛ د - التبويض. د - درجة الحرارة المثلى ؛ هـ - الحساسية الانتقائية لحيوانات المختبر للبكتيريا

الجدول 7.2.1. مراحل عزل زراعة الخلايا النقية.

№	المسرح	صفة مميزة
	بحث المرحلة 1	يسلب المواد المرضية. يتم دراستها - المظهر والاتساق واللون والرائحة وعلامات أخرى ، يتم تحضير اللطاخة ورسمها وفحصها تحت المجهر.
	بحث المرحلة الثانية	على سطح وسط غذائي كثيف ، تشكل الكائنات الحية الدقيقة نموًا كثيفًا مستمرًا أو مستعمرات منعزلة.مستعمرة - هذه هي تراكمات البكتيريا المرئية للعين المجردة على السطح أو في سمك وسط المغذيات. كقاعدة عامة ، تتكون كل مستعمرة من أحفاد خلية جرثومية واحدة (استنساخ) ، وبالتالي فإن تكوينها متجانس تمامًا. تُعد سمات نمو البكتيريا على وسط المغذيات مظهرًا من مظاهر خصائصها الثقافية.
	بحث المرحلة 3	يتم دراسة طبيعة نمو الثقافة النقية للكائنات الحية الدقيقة ويتم تحديدها.

الجدول 7.3. التعرف على البكتيريا.

№	اسم	صفة مميزة
	تحديد الكيمياء الحيوية	تحديد نوع العامل الممرض بخصائصه البيوكيميائية
	التحديد المصلي	من أجل تحديد أنواع البكتيريا ، غالبًا ما تتم دراسة تركيبها المستضدي ، أي يتم تحديدها بواسطة خصائص المستضد.
	تحديد الخصائص البيولوجية	في بعض الأحيان يتم التعرف على البكتيريا عن طريق إصابة حيوانات المختبر بزرع نقي ومراقبة التغيرات التي تسببها مسببات الأمراض في الجسم.
	التعريف الثقافي	تحديد نوع مسببات الأمراض من خلال خصائصها الثقافية
	تحديد مورفولوجي	تحديد نوع البكتيريا بخصائصها المورفولوجية

اختبارات مراقبة التصنيف

1. أي من العمليات لا علاقة لها بفسيولوجيا البكتيريا؟

1. نمو

2. التكاثر

3. طفره

4. طعام

1. ما هي المواد التي تشكل 40-80٪ من الكتلة الجافة للخلية البكتيرية؟

1. الكربوهيدرات

2. بروتين

3. الدهون

4. احماض نووية

1. ما هي فئات الإنزيمات التي تصنعها الكائنات الحية الدقيقة؟

1. اختزال أوكسي

2. جميع الفئات

3. المحولات

4. إنزيمات دمج الجزيئات

1. الإنزيمات ، التي يزيد تركيزها في الخلية بشكل حاد استجابةً لظهور الركيزة المحفزة في الوسط؟

1. عقلاني

2. دستورية

3. قمعي

4. مجمعات متعددة الانزيم

1. إنزيم الإمراضية الذي تفرزه المكورات العنقودية الذهبية؟

1. نورامينيداز

2. هيالورونيداز

3. ليسيثيناز

4. الفيبرينوليسين

1. هل الإنزيمات المحللة للبروتين تؤدي وظيفة؟

1. انهيار البروتين

2. تكسير الدهون

3. تكسير الكربوهيدرات

4. تشكيل القلوي

1. التخمير المعوية؟

1. حمض اللاكتيك

2. حمض الفورميك

3. حمض البروبيونيك

4. حمض البيوتيريك

1. ما هي المركبات المعدنية المستخدمة لربط t-RNA بالريبوسومات؟

1. NH4

2. ك +

3. Fe2 +

4. ملغ 2 +

1. الأكسدة البيولوجية ...؟

1. طعام

2. التكاثر

3. يتنفس

4. موت الخلية

1. ما هي المواد نفسها التي تصنع جميع مكونات الخلية المحتوية على الكربون من ثاني أكسيد الكربون.

1. بروتوتروف

2. مغاير التغذية

3. التغذية التلقائية

4. فطريات مترممة

1. تختلف وسائل الإعلام الثقافية:

1. حسب التكوين

2. من خلال الاتساق

3. بالميعاد

4. كل ما ورداعلاه

1. المرحلة التناسلية التي تتميز بالتوازن بين عدد الخلايا الميتة والمتكونة حديثًا والكامنة؟

1. مرحلة التأخر

2. تسجيل المرحلة

3. مرحلة التسارع السلبي

4. مرحلة ثابتة

1. مدة الجيل يعتمد على؟

1. صنف

2. عمر

3. السكان

4. كل ما ورداعلاه

1. من أجل تحديد أنواع البكتيريا ، غالبًا ما تتم دراسة تركيبها المستضدي ، أي يتم إجراء التحديد ، أي منها؟

1. بيولوجي

2. شكلية

3. المصلي

4. البيوكيميائية

1. يشار إلى طريقة البذر السطحي لـ Drygalski باسم ...؟

1. المبادئ الميكانيكية لعزل الثقافة النقية

2. المبادئ البيولوجية لعزل الثقافة النقية

فهرس

1. بوريسوف إل بي الأحياء الدقيقة الطبية ، وعلم الفيروسات ، وعلم المناعة: كتاب مدرسي عن العسل. الجامعات. - م: LLC "وكالة المعلومات الطبية" ، 2005.

2. Pozdeev OK علم الأحياء الدقيقة الطبية: كتاب مدرسي للعسل. الجامعات. - م: GEOTAR-MED ، 2005.

3. Korotyaev AI، Babichev SA علم الأحياء الدقيقة الطبية والمناعة وعلم الفيروسات / كتاب مدرسي للعسل. الجامعات. - SPb: SpetsLit ، 2000.

4. Vorobiev AA ، Bykov A.S. ، Pashkov EP ، Rybakova A.M. علم الأحياء الدقيقة: كتاب مدرسي. - م: الطب ، 2003.

5. علم الأحياء الدقيقة الطبية وعلم الفيروسات والمناعة: كتاب مدرسي / محرر. في في زفيريفا ، إم. ن. بويشينكو. - م: جيوتار ميديا ​​، 2014.

6. دليل للتدريب العملي في علم الأحياء الدقيقة الطبية وعلم الفيروسات وعلم المناعة / طبعة. في في تيزا. - م: الطب ، 2002.

المحتوى

مقدمة 6

تكوين البكتيريا من وجهة نظر علم وظائف الأعضاء. 7

التمثيل الغذائي 14

التغذية (نقل المغذيات) 25

ارتفاع 29

التنفس 31

التربية 34

المجتمعات الميكروبية 37

الملاحق 49

الاختبارات 102

المراجع 105

…………..

…………

ترتبط بعض الأمراض التي تصيب الإنسان بالتعرض للميكروبات على الجسم. عندما تحدث مثل هذه الأمراض في جسم الإنسان ، تحدث تغييرات معقدة ، يتم تعبئة وظائف الحماية ، بهدف مكافحة الميكروبات المحاصرة.

من بين العدد الهائل من الكائنات الحية الدقيقة ، هناك تلك التي يمكن أن تسبب الأمراض للإنسان والحيوان والنبات. يطلق عليهم اسم الممرض أو المسببة للمرض. الخصوصية هي سمة من سمات الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض - كل نوع منها قادر على التسبب فقط في مرض معين بكل علاماته المميزة. معظم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض هي ميكروبات طفيلية ، لأنها قادرة على العيش على مواد الكائن الحي.

تنتج الميكروبات المسببة للأمراض مواد خاصة - سموم تسمم الجسم وتسبب حالة مؤلمة. تسمى قدرة الكائنات الحية الدقيقة على إحداث المرض بالإمراضية. يمكن أن يعبر عن نفسه بدرجات متفاوتة. درجة الإمراضية تسمى الفوعة.يمكن أن تزيد ضراوة الميكروبات أو تنقص في كل من الظروف الطبيعية والتجريبية.

تحت مصطلح "عدوى»فهم عملية تفاعل الميكروبات مع جسم الإنسان ، مما يؤدي إلى حدوث مرض معدي. مصادر العدوى ، أولاً وقبل كل شيء ، المرضى والحيوانات التي تطلق مسببات الأمراض في البيئة الخارجية ، وكذلك الأشخاص الذين أصيبوا بالمرض والحيوانات ، التي تستمر الميكروبات الممرضة في أجسامها لبعض الوقت (أحيانًا لفترة طويلة جدًا) بعد الشفاء . يُطلق على الأشخاص والحيوانات التي تطلق الميكروبات المسببة للأمراض بعد الشفاء ناقلات البكتيريا أو مُفرِجات البكتيريا. يمكن للأشخاص غير المرضى أن يكونوا أيضًا حاملين للبكتيريا. تدخل الميكروبات الممرضة التي يعزلها الكائن المريض إلى الهواء والتربة والماء والأشياء المحيطة والغذاء ، حيث يمكن أن تظل قابلة للحياة لفترة طويلة أو أقل ، اعتمادًا على نوع الميكروبات.

تدخل الميكروبات الممرضة إلى جسم الإنسان بطرق مختلفة: من خلال الاتصال المباشر مع شخص مريض ، عن طريق الهواء مع أصغر قطرات من المخاط واللعاب يفرزها المريض عند السعال أو العطس (عدوى الرذاذ). الميكروبات - العوامل المسببة لبعض الأمراض - تفرز من قبل مرضى البراز والبول. تدخل هذه الميكروبات جسم الشخص السليم من خلال أيدٍ قذرة لم يتم غسلها بعد استخدام المرحاض. كما تنشر الأيدي الملوثة مسببات الأمراض على الطعام. تتغلغل العوامل المسببة للعدوى المعوية أيضًا في الجسم السليم عند استهلاك المياه الملوثة.

غالبًا ما تكون الحشرات والقوارض حاملة للأمراض المعدية. يمكن للذباب أن يحمل العوامل المسببة لحمى التيفود والدوسنتاريا ، والقمل - التيفوس ، وبعض أنواع البعوض - الملاريا ، وما إلى ذلك. الفئران والجرذان موزعة للعوامل المسببة للطاعون والتولاريميا والجمرة الخبيثة.

إن تغلغل الميكروبات المسببة للأمراض في جسم الإنسان لا يؤدي دائمًا إلى مرضه. في بداية المرض ومساره ، تلعب خصائص الميكروبات المسببة للأمراض التي اخترقت الجسم ، وعددها ونشاطها ، وكذلك مكان إدخالها في الجسم وحالة الجسم نفسه دورًا مهمًا.

من أجل تكاثر الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ، هناك حاجة إلى ظروف مواتية ، وتظهر عندما يضعف جسم الإنسان وتقل قدرته الوقائية (بسبب انخفاض درجة حرارة الجسم ، والمجاعة ، وما إلى ذلك). تعتمد القابلية للإصابة بالعدوى أيضًا على العمر (في الأطفال وكبار السن ، تكون أعلى من البالغين).

من اللحظة التي تدخل فيها الميكروبات المسببة للأمراض جسم الإنسان حتى تظهر علامات المرض ، عادة ما تمر فترة زمنية معينة - تسمى الفترة الكامنة للمرض ، أو الحضانة. خلال هذا الوقت ، هناك تكاثر للميكروبات المسببة للأمراض في الجسم وتراكم المنتجات الضارة من نشاطها الحيوي. مدة فترة الحضانة للأمراض المختلفة ليست هي نفسها. يتراوح من عدة أيام (الأنفلونزا ، التيتانوس ، الزحار) إلى عدة أسابيع (التيفوس ، حمى التيفود) ، وأحيانًا تصل إلى عدة أشهر (داء الكلب) وحتى سنوات (الجذام).

إذا وجدت خطأً ، فالرجاء تحديد جزء من النص والضغط على Ctrl + Enter.

    بيئة مزارع - ركائز تتكون من مكونات توفر الظروف اللازمة لزراعة الكائنات الحية الدقيقة أو تراكم نفاياتها

.

    بيئة مزارع تختلف في الغرض والاتساق والتكوين. وفقًا للغرض منها ، يتم تقسيمها تقليديًا إلى مجموعتين رئيسيتين - بيئات التشخيص والإنتاج. تشتمل وسائط الاستنبات التشخيصي على خمس مجموعات فرعية: وسائط لتنمية مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة ؛ وسيلة لعزل مسببات الأمراض المحددة ؛ وسائط تفاضلية تسمح بالتمييز بين أنواع معينة من الكائنات الحية الدقيقة ؛ وسائط لتحديد الكائنات الحية الدقيقة ووسائط التخزين المخصصة لإثراء نوع معين من الكائنات الحية الدقيقة. يشمل الإنتاج P. مع. تستخدم في الإنتاج الصناعي للمنتجات الطبية البيولوجية (اللقاحات البكتيرية ، الذيفانات ، إلخ) ومراقبة جودتها.يجب ألا تحتوي وسائط الثقافة لإنتاج المستحضرات البكتيرية ، على عكس وسائط التشخيص ، على شوائب ضارة بالإنسان ولها تأثير سلبي على عملية الإنتاج (دون التدخل ، على وجه الخصوص ، في إزالة منتجات التمثيل الغذائي الجرثومي ، والصابورة العضوية و المواد المعدنية من المستحضرات المحضرة).

من خلال الاتساق ، تتميز الوسائط السائلة والكثيفة وشبه السائلة. يتم تحضير وسائط المغذيات الصلبة وشبه السائلة من الوسائط السائلة عن طريق إضافة أجار أو (في كثير من الأحيان) الجيلاتين إليها. أجار أجار هو عديد السكاريد مشتق من أنواع معينة من الأعشاب البحرية. عادة ما يتم إدخال أجار في P. مع. بتركيز 1-2٪ (في صناعة الوسائط شبه السائلة - 0.2-0.4٪) ، الجيلاتين - 10-15٪. عند درجة حرارة 25-30 درجة ، تذوب الوسائط الجيلاتينية ، لذلك تزرع الكائنات الحية الدقيقة عليها بشكل أساسي في درجة حرارة الغرفة. كما يتم استخدام مصل الدم المتخثر والبيض الملفوف والبطاطس والوسائط التي تحتوي على 1.5 ٪ من هلام السيليكا كوسائط صلبة.

من حيث التكوين ، تنقسم الوسائط الثقافية إلى بسيطة ومعقدة. بسيطة P. مع. توفير الاحتياجات الغذائية لمعظم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (مرق الميزوباتاميا ، أجار ميزوباتاميا ، مرق وأجار هوتينجر ، الجيلاتين المغذي ، ماء الببتون ، إلخ). تشتمل الوسائط المعقدة على وسائط خاصة للميكروبات التي لا تنمو على وسائط مغذية بسيطة. يتم تحضير هذه الوسائط عن طريق إضافة الدم والمصل والكربوهيدرات والمواد الأخرى اللازمة لتكاثر كائن حي دقيق معين إلى وسائط بسيطة. مجمع P. مع. هي أيضًا وسائط تشخيص تفاضلية ، على سبيل المثال ، وسائط Giss مع الكربوهيدرات ومؤشر ، تستخدم لتحديد أنواع الميكروب قيد الدراسة من خلال نشاطه الأنزيمي. تُستخدم بعض الوسائط المعقدة ، المسماة بالانتقائية أو الاختيارية ، للعزل المستهدف لنوع واحد أو عدة أنواع من الكائنات الحية الدقيقة عن طريق تهيئة الظروف المثلى لنموها وتثبيط نمو البكتيريا المصاحبة. على سبيل المثال ، يعتبر أجار كبريتيت البزموت وسيطًا انتقائيًا صارمًا لعزل السالمونيلا ووسط الأجار ووسط ليفين ، وهي وسائط انتقائية ضعيفة لعزل البكتيريا المعوية.

اعتمادًا على تكوين مكونات البداية ، يتم أيضًا تمييز الوسائط الاصطناعية وشبه الاصطناعية والطبيعية. تعتبر الوسائط التركيبية ، التي تُعرف مكوناتها بدقة ، وبدرجة أقل نوعًا ما شبه اصطناعية ، ملائمة وتستخدم بشكل أساسي لدراسة العمليات الفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة. يتيح استخدام الوسائط من هذا النوع تحديد الحد الأدنى من متطلبات الكائنات الدقيقة الفردية للمغذيات ، وعلى هذا الأساس ، إنشاء وسائط مغذية تحتوي فقط على تلك المركبات الضرورية لنمو ميكروب معين. تتمثل ميزة وسائط الاستنبات التركيبية في توحيدها ، ومع ذلك ، فإن استخدام هذه الوسائط محدود بسبب التكلفة العالية والتعقيد في تكوين العديد منها (غالبًا ما تحتوي على ما يصل إلى 40 مكونًا أو أكثر). بالإضافة إلى ذلك ، فهي أكثر حساسية للاختلالات بين بعض مكونات P. ، وخاصة الأحماض الأمينية ، ويمكن بسهولة كبح نمو الكائنات الحية الدقيقة على هذه الوسائط عن طريق التهوية المفرطة أو الكاتيونات السامة.

في الممارسة الميكروبيولوجية ، استمروا في استخدام وسائط ذات أصل طبيعي على نطاق واسع ، وتركيبها الكيميائي غير معروف جيدًا. يتكون أساس هذه الوسائط من مواد خام مختلفة من أصل حيواني أو نباتي: اللحوم وبدائلها ، والأسماك ، ودم الحيوانات ، والكازين ، والخميرة ، والبطاطس ، وفول الصويا ، وما إلى ذلك الكثير من البيئات نفسها.

إلى جانب قواعد البروتين ، يجب أن تحتوي الوسائط الغذائية على عناصر الرماد (الفوسفور ، الكبريت ، الكالسيوم ، المغنيسيوم ، الحديد) والعناصر النزرة (البورون ، الموليبدينوم ، الكوبالت ، المنغنيز ، الزنك ، النيكل ، النحاس ، الكلور ، الصوديوم ، السيليكون ، إلخ). هذه المواد ضرورية للعديد من عمليات التخليق الحيوي في البكتيريا ، لكن الحاجة إليها في أنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة ليست هي نفسها. على سبيل المثال ، المنجنيز والحديد مطلوبان للإشريكية القولونية ومسببات الأمراض الطاعون ، والبوتاسيوم لبكتيريا حمض اللاكتيك. يعمل المنغنيز والكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم والحديد على تحفيز نمو عصيات الجمرة الخبيثة ، كما يعمل المغنيسيوم والحديد والمنغنيز على تحفيز نمو البروسيلا.

لزراعة العديد من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ، من الضروري وجود ما يسمى بعوامل النمو ، الممثلة في المقام الأول بالفيتامينات القابلة للذوبان في الماء. على الرغم من أن البكتيريا لا تستخدم هذه المواد كمادة بلاستيكية أو حيوية ، إلا أنها مكونات لا غنى عنها في وسط المغذيات ، لأنها غيابهم يمنع تكوين العديد من الإنزيمات. يمكن أيضًا أن تكون بعض الأحماض العضوية وقواعد البيورين والبيريميدين والأحماض الأمينية عوامل نمو. بعض الأحماض الأمينية (L-cystine ، D-pyroglutamic acid ، إلخ) قادرة على تحفيز نمو بعض الكائنات الحية الدقيقة ، وعلى العكس من ذلك ، تمنع نمو البعض الآخر.

    بيئة مزارع يجب أن يحتوي على جميع العناصر الكيميائية اللازمة للكائنات الحية الدقيقة المزروعة بشكل سهل الاستيعاب وبكميات مثالية. مصدر الكربون في P. s. عادةً ما يتم استخدام الكربوهيدرات المنفصلة وأملاح الأحماض العضوية وكذلك الكربون ، وهو جزء من المركبات المحتوية على النيتروجين (البروتينات ، البيبتون ، الأحماض الأمينية ، إلخ). يتم استيفاء متطلبات النيتروجين إذا كان هناك بروتين حيواني أصلي في الوسائط (الدم ، المصل ، السائل الاستسقائي ، إلخ) ، البيبتون ، الأحماض الأمينية ، أملاح الأمونيوم والمواد الأخرى المحتوية على النيتروجين (قواعد البيورين والبيريميدين ، اليوريا ، إلخ.) . في وسائط المغذيات صنع الأملاح المعدنية اللازمة للكائنات الحية الدقيقة. عادة ما تدخل العناصر الدقيقة التي تتطلبها البكتيريا بكميات ضئيلة في وسط المغذيات إما بالماء ، والذي يستخدم لتحضير الوسط ، أو مع المواد الخام التي تشكل جزءًا من وسط المغذيات. تدخل عوامل النمو إلى البيئة بمختلف الدياليتات والمستخلصات والتحلل التلقائي في شكل أحماض أمينية وببتيدات وقواعد بيورين وبيريميدين وفيتامينات.

يتم تحلل المواد الخام المحتوية على البروتين المستخدمة في تحضير وسائط الاستزراع المائي باستخدام العديد من الإنزيمات (البيبسين ، التربسين ، البنكرياتين ، البابين ، البروتياز الفطري ، إلخ) أو الأحماض (القلويات في كثير من الأحيان). الغرض من التحلل المائي هو إذابة البروتين وتحطيمه من خلال تكوين مركبات نيتروجينية تمتصها الخلية الميكروبية: البيبتون ، والببتيدات المتعددة ، والأحماض الأمينية ، والتي تشكل جزءًا من التحلل المائي الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة. لتلبية الاحتياجات الغذائية لكل نوع محدد من الكائنات الحية الدقيقة ، يتم استخدام هذه التحلل المائي أو تلك ، اعتمادًا على تركيبها الكيميائي ، أو في تكوين P. مع. يتم إدخال العديد من التحلل المائي في نفس الوقت في النسب المستخدمة.

تصميم P. مع. في تكوينها وخصائصها الفيزيائية والكيميائية ، يجب أن تتوافق مع ظروف السكن الطبيعي للكائنات الحية الدقيقة. تتنوع الاختلافات في احتياجاتهم الغذائية لدرجة أنها تستبعد إمكانية إنشاء P. مع. لذلك ، تستند المبادئ الحديثة لتصميم الوسائط إلى دراسة شاملة للمتطلبات الغذائية للكائنات الحية الدقيقة.

من الضروري ألا تحتوي وسائط المغذيات على العناصر الغذائية الضرورية للميكروبات فحسب ، بل تحتوي أيضًا على تركيز مثالي من أيونات الهيدروجين والهيدروكسيل. تنمو معظم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض بشكل أفضل على وسط المغذيات مع تفاعل قلوي طفيف (الرقم الهيدروجيني 7.2-7.4).الاستثناءات هي Vibrio cholerae ، حيث يكون النمو الأمثل لها في المنطقة القلوية (pH 8.5-9.0) ، والعامل المسبب لمرض السل ، والذي يتطلب تفاعل حمضي ضعيف (pH 6.2-6.8). لمنع حدوث تغيير في درجة الحموضة أثناء زراعة الكائنات الحية الدقيقة في P. مع. إضافة محاليل الفوسفات - خليط من فوسفات البوتاسيوم الأحادي وغير المستبدل ، والذي يجب ألا يتجاوز تركيزه في الوسط 0.5٪.

    بيئة مزارع يجب أن يحتوي على رطوبة كافية وأن يكون متساوي التوتر للخلية الميكروبية مما يضمن السير الطبيعي لأهم العمليات الفيزيائية والكيميائية فيها. بالنسبة لمعظم الكائنات الحية الدقيقة ، فإن البيئة المثلى هي 0.5٪ محلول كلوريد الصوديوم. أحد المتطلبات الأساسية لوسائل الاستنبات هو عقمها ، مما يجعل من الممكن زراعة مزارع نقية من الميكروبات.

دور مهم في استلام P. بالصفحة. الجودة المناسبة تنتمي إلى أساليب سيطرتهم. بالنسبة لوسائط المغذيات المستخدمة في الإنتاج ، فإن مؤشر الجودة الرئيسي هو كفاءة الوسائط (المحصول) ، أي القدرة على تجميع الحد الأقصى من الكتلة الحيوية للكائنات الحية الدقيقة ذات الخصائص الكاملة أو منتجات تركيبها الحيوي (السموم ، إلخ). في تقييم وسائط المغذيات التشخيصية ، فإن المعيار الرئيسي هو مؤشر الحساسية - القدرة على ضمان نمو الكائنات الحية الدقيقة في الحد الأقصى من التخفيفات من ثقافة الممرض. اعتمادًا على الغرض من وسائط المغذيات ، عند تقييم جودتها ، يتم أيضًا استخدام مؤشرات أخرى - استقرار الخصائص الرئيسية للكائنات الحية الدقيقة المزروعة ومعدل نموها ، وشدة خصائص التمايز ، إلخ.

عند حل مشكلات جودة وسائط المغذيات ، يتم إيلاء أهمية كبيرة لتوحيدها ، والذي يتم تسهيله من خلال إنتاج الوسائط في شكل مستحضرات جافة. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم إنشاء الإنتاج الصناعي للوسائط الجافة لأغراض مختلفة: بسيطة ، وانتقائية ، وتشخيصية تفاضلية وخاصة.

فهرس: يو إيه كوزلوف بيئة مزارع في علم الأحياء الدقيقة الطبية ، M. ، 1950 ، ببليوجر. طرق البحث المخبري في العيادة ، أد. في. مينشيكوف ، س. 315 ، 343 ، م ، 1987 ؛ Meinell J. and Meinell E. Experimental Microbiology، trans. من الإنجليزية ، ص. 46 ، م ، 1967 ؛ طرق البحث الميكروبيولوجي للأمراض المعدية ، أد. ج. سيناء و O.G. بيرجر ، إس. 64 ، م ، 1949 ؛ المعوية ، أد. في و. بوكروفسكي ، ص. 258 ، م ، 1985.

انتباه! شرط 'بيئة مزارعيتم توفيره لأغراض إعلامية فقط ولا ينبغي استخدامه للتطبيب الذاتي