Для того чтобы рост и жизнедеятельность микроорганизмов были возможны, в среде их обитания должны присутствовать питательные материалы для построения различных компонентов клетки и доступные источники энергии. Пищевые потребности являются общими для всех живых организмов. Все организмы нуждаются в достаточном количестве воды и в определенных элементах: углероде, кислороде, азоте, водороде, фосфоре, калии, натрии и др. Им требуются микроколичества некоторых металлов: железа, марганца, цинка, меди и др.— для построения ферментов. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходимы также различные факторы роста: витамины группы В и никотиновая кислота, аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания. Источниками углерода, азота и водорода могут быть различные органические соединения (глюкоза, аминокислоты, молочная кислота и др.), а также неорганические вещества. В зависимости от характера источника углерода и азота микроорганизмы делятся на аутотрофов и гетеротрофов.

Аутотрофы (от греч. autos — сам, trophic — питающийся) — бактерии, которые получают необходимый для их роста углерод из углекислоты (СО,2) или карбонатов. Для роста им вполне достаточно набора неорганических веществ: NaCl, К2НРО4, FeCl3, MgS04, NH4hS04. Пожалуй, это самые удивительные микроорганизмы — из простых неорганических они синтезируют сложные органические соединения: белки, жиры, углеводы, ферменты.

Гетеротрофы (от греч. heteros — другой, trophic — питающийся) в качестве источника углерода используют сложные органические соединения: белки, жиры, сахара, мочевину и др. Среди гетеротрофных организмов различают сапрофитов (от греч. sapros — гнилой, phyton — растение) и паразитов, или патогенных микроорганизмов. Сапрофиты используют для своей жизнедеятельности мертвые органические вещества. Они широко распространены в природе и играют важную роль в разложении органических остатков в почве и сточных водах. Паразиты в отличие от сапрофитов приобрели способность размножаться в тканях животных и растений. Проникая в организм человека, паразиты могут вызывать у него заболевание. В этом случае их называют патогенными (вызывающие заболевание) микроорганизмами.

В цитоплазму клеток могут проникать только небольшие молекулы аминокислот, глюкозы, жирных кислот. Твердые частички пищи, или макромолекулы, предварительно подвергаются обработке ферментами, которые клетка выделяет во внешнюю среду, и только после этого становятся доступными для использования.

Проникновение питательных веществ в бактериальную клетку осуществляется путем диффузии, перемещения вещества через толщу мембраны, в «результате чего выравниваются осмотическое давление и концентрация веществ по обе стороны оболочки,— простая диффузия. Существует другой способ проникновения питательных веществ в клетку с помощью активного переноса их молекулами-переносчиками, так называемыми пермеазами, через цитоплазматическую мембрану. Различают облегченную диффузию, когда перенос вещества через толщу мембраны совершается пермеазами без использования энергии, и активный транспорт, требующий для этого затраты метаболически доступной энергии. Существует еще процесс переноса радикалов, сопровождающийся химической модификацией транспортируемого вещества.

Некоторые простейшие питаются с помощью фагоцитоза, обволакивая цитоплазмой твердые частички пищи и переваривая их внутри цитоплазмы, и пиноцитоза, при котором они обволакивают жидкие капельки, заглатывают и переваривают их.

Обмен веществ, или метаболизм, у микроорганизмов складывается из процессов ассимиляции, или анаболизма, и диссимиляции, или катаболизма. В результате ассимиляции, усвоения питательных веществ, происходит увеличение сложности соединений. Так, из аминокислот синтезируются белки, из моносахаридов — полисахариды. Это приводит к синтезу новых компонентов клеток. При процессах диссимиляции, распада питательных веществ, наоборот, происходит расщепление сложных соединений на более простые, низкомолекулярные соединения. Часть их является продуктами обмена и выделяется из клетки, другие простые вещества используются для биосинтетических реакций и включаются в процессы ассимиляции. В процессе диссимиляции освобождается также энергия, необходимая для процессов обмена. Избыток энергии, освобождающийся в этих реакциях, накапливается в специальных богатых энергией соединениях (АТФ). Любые превращения питательных веществ в клетке (процессы синтеза клеточных элементов или процессы расщепления питательных веществ) совершаются с участием ферментов,


Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний

Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины.

Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован...


Практические занятия вирусы

Занятие 1-е. Методы вирусологических исследований.

Вопросы для обсуждения: 1. Особенности биологии вирусов. 2. Принципы классификации вирусов. 3. Вирион, его строение, размеры и химический состав. 4. Микроскопические методы изучения морфологии вирусов. 5. Методы культивирования вирусов на культурах клеток, куриных эмбрионах, лаб...


Препараты для профилактики и лечения вирусных заболеваний

Препараты для профилактики и лечения оспы. Оспенная вакцина сухая — Vaccinum variolae siccum является живой вакциной. В зависимости от субстрата, на котором культивируют вирус, различают дермальную (культивирование на коже животных), тканевую (культивирование в клеточных культурах) и яичную или ововакцину (культивирование на куриных эмбрионах).

Возбудители основных вирусных заболеваний

Возбудитель оспы. Возбудитель оспы является одним из самых крупных вирусов (200—350 нм). Этот вирус может быть обнаружен в оптическом микроскопе при применении специальных методов окраски (тельца Пашена).

При натуральной оспе в эпителиальных клетках обнаруживаются внутриклеточные включения — тельца Гуарниери.



Приспособления для поддержания численности вида

Все обитающие на земле виды животных и растений истребляются в огромном количестве. Вследствие этого естественный отбор должен был создать и создал многочисленные приспособления для защиты видов от полного истребления.

Одним из основных способов защиты вида от истребления является большая прогрессия размножения. Чем в большей степени подвергается истреблению тот...


Природа препятствий, задерживающих размножение по Дарвину

Дарвин подробно останавливается на природе препятствий, задерживающих размножение. При объективном рассмотрении его данных видно, что истребление организмов так велико, что перенаселенности внутри вида в природе, как правило, не бывает.


Взаимоотношения, определяющие отбор по Дарвину

Естественный отбор способен творить новые формы только при условии размножения. Дарвин говорит, что все существующие на земле виды растений и животных обладают геометрической прогрессией размножения, тем не менее большинство видов в течение длительного времени сохраняет свою среднюю численность.

Следовательно, огромное количество особей погибает, не достигнув п...


Естественный и половой отбор по Дарвину

По аналогии с образованием пород домашних животных Дарвин считает, что в естественных условиях должно существовать какое-то начало, управляющее накоплением изменений в последующем ряду поколений, приводящее к расхождению признаков и образованию новых форм. Естественный отбор был открыт Дарвином и обоснован на принципах искусственного отбора. Открытию Дарвином в природе процесса, аналогичного селекционной практике человека, способствов...



Развитие зобной железы

Зобная железа (gl. thymus) закладывается у человека рано — у эмбриона длиной в 3 мм — в виде небольшого утолщения эпителия главным образом третьего жаберного кармана. По мере развития органа эпителий из компактного становится сетчатым, образуя reticulum. Петли этой эпителиальной ретикулярной ткани некоторое время совершенно свободны от каких-либо клеточных включений, и только у эмбриона длиной в 30—40 мм в них начина...


Развитие лимфатических желез и лимфоцитов

Закладкой лимфатических желез является [Кларк (Clark), Сабин] образование лимфатического синуса около больших вен (яремная, полая вена и др.). Формирование его очень легко проследить на шее, на уровне щитовидной железы. У эмбриона человека длиной в 4,5—5 см получается сначала небольшое, а затем все более увеличивающееся дивертикулообразное выпячивание эндотелия яремной вены. Таким образом, получается сосуд (лимфатический синус),...


Развитие эозинофильных и базофильных лейкоцитов

Таким образом, мы познакомились с циклом развития нейтрофильного лейкоцита из миэлобласта. Из миэлобласта также диференцируются эозинофильные и базофильные лейкоциты.

Салтыков, Николаев и некоторые другие авторы еще до сих пор придерживаются тог...


Развитие нейтрофильных лейкоцитов

Приблизительно во второй половине первого месяца у эмбриона человека в крови обнаруживаются совершенно другого вида клетки — миэлобласты (Негели); это — большие клетки (рис. 12) с большим круглым светлым ядром, с нежной сеткой базихроматина, почти совсем без диференцированного оксихроматина, чем они резко выделяются среди эритроблаетов; в ядре имеется несколько ядрышек; протоплазма голубая, так как всякая молодая клетка со...