Практичне заняття №3

Тема: «Морфологія і структура бактерій»

1. Актуальність теми:

Бактерії – це одноклітинні мікроорганізми, що відносяться до царства Procaryotae. Вони широко розповсюджені, включають багато представників, серед яких є сапрофітні і патогенні форми.

Морфологія бактерій – це наука, що вивчає форму і структуру бактерій в онто- і філогенезі. На основі морфологічних досліджень бактерій встановлено, що вони відрізняються за розмірами, формою і розташуванням клітин. Відомості про будову бактеріальних клітин допомагають визначити функції окремих структур. Знання морфологічних і структурних особливостей різних бактерій є необхідними для їх ідентифікації і диференціації, для розуміння їх впливу на макроорганізм. Це зумовлює актуальність теми заняття, яка спрямована на формування позитивної мотивації її вивчення.

2. Конкретні цілі:

· Ознайомитись з морфологією різних бактерій.

· Вивчити постійні структурні елементи бактеріальних клітин і їх функції.

· Аналізувати роль непостійних структур в життєдіяльності бактерій.

· Приготувати мікроскопічні препарати з чистих культур бактерій і охарактеризувати їх за морфологічними і тинкторіальними властивостями.

3. Базові знання, вміння, навички, необхідні для вивчення теми (міждисциплінарна інтеграція). Дивись практичне заняття №1.

4. Завдання для самостійної роботи під час підготовки до заняття.

4.1. Перелік основних термінів, параметрів, характеристик, які повинен засвоїти студент при підготовці до заняття:

Термін	Визначення
Прокаріоти	Одноклітинні організми, що мають двонитчасту кільцеву ДНК, не мають сформованого ядра, типових клітинних структур, мітозу.
Коки	Бактерії кулястої форми
Паличкоподібні бактерії	Бактерії циліндричної форми
Звивисті бактерії	Бактерії зігнутої форми з одним або декількома обертами.
Постійні структурні елементи бактеріальних клітин
Нуклеоїд	Аналог ядра у бактерій, подвійна кільцева нитка ДНК
Цитоплазма	Зерниста колоїдна система, що вміщує різні органели, органічні і неорганічні сполуки; в ній перебігають процеси метаболізму
Цитоплазматична мембрана	Обмежує цитоплазму, складна за хімічним вмістом будова, виконує активну роль в процесах метаболізму
Мезосоми	Аналог мітохондрій є похідним цитоплазматичної мембрани, приймає участь в енергетичному метаболізмі, поділі клітин тощо.
Клітинна стінка	Біогетерополімер зі складним хімічним вмістом; зовнішня оболонка бактерій.
Рибосоми	Білок синтезуючі системи
Непостійні структурні елементи бактеріальної клітини
Капсули	Захисний слизовий шар, який вкриває клітинну стінку
Спори	Форма існування бактерій в несприятливих умовах для збереження генетичної інформації
Джгутики	Поверхневі структури у деяких паличкоподібних бактерій, що зумовлюють їх активний Рух
Пілі (фімбрії, війки)	Тонкі полі нитки, що вкривають поверхню бактеріальних клітин, обумовлюють їх адгезію
Секс-пілі	Приймають участь у кон’югації бактерій
Включення	Запасні поживні речовини (волютин, глікоген тощо)

4.2. Теоретичні питання до заняття:

· Відмінності в будові, хімічному складі, функціях прокаріотичних і еукаріотичних клітин.

· Класифікація бактерій за морфологічними ознаками.

· Характеристика постійних структурних елементів бактеріальних клітин і їх функції.

· Непостійні структурні компоненти і їх роль в процесах життєдіяльності бактерій.

· Визначення різних бактерій за морфологічними і тинкторіальними ознаками.

· Практичне значення вивчення морфології бактерій.

4.3. Практичні завдання, які виконуються на занятті:

На демонстраційних препаратах:

· Вивчити різні форми і взаємне розташування клітин бактерій, пофарбованих за Грамом.

· Виявити спори у паличкоподібних бактерій при фарбуванні за методом Ціля-Нільсена.

· Знайти включення у бактерій на препаратах, пофарбованих за методом Лефлера.

· Визначити капсули у бактерій при використанні фарбування за Йоне.

· Виявити джгутики у паличкоподібних бактерій, пофарбованих за методом Лефлера.

· Зробити препарати-мазки з чистих культур невідомих бактерій, пофарбувати за Грамом і охарактеризувати за морфологічними і тинкторіальними властивостями.

5. Зміст теми:

На практичному занятті студенти вивчають відмінності в будові та функціях прокаріотів і еукаріотів, знайомляться з морфологічними і структурними особливостями бактеріальних клітин, засвоюють роль постійних і непостійних структур в життєдіяльності бактерій, готують препарати-мазки з чистих культур різних бактерій, фарбують їх за методом Грама і характеризують на підставі морфологічних і тинкторіальних властивостей. Вивчають різні методи світлової та електронної мікроскопії. Виконані завдання студенти записують у протокол та підписують його у викладача.

Рекомендації для оформлення протоколу.

· Студенти вносять до протоколу таблицю « Різниця між прокаріотичними і еукаріотичними клітинами », записують методи світлової та електронної мікроскопії, готують препарати, із чистих культур мікроорганізмів різної морфології, пофарбувавши їх за Грамом. Вивчають препарати в мікроскопі, роблять малюнки мікроорганізмів в протоколах. Вивчають демонстраційні препарати мікроорганзмів різної морфології та будови, малюють досліджені мікроорганізми в протоколах.

Різниця між прокаріотичними і еукаріотичними клітинами

	Ознаки	Прокаріоти	Еукаріоти
Генетичний апарат
	Наявність ядерної мембрани	-	+
	Кількість хромосом		>1
	Хромосоми містять пістони	-	+
	Поділ ядер шляхом мітозу	-	+
	Наявність ядерець	-	+
Цитоплазматичні структури
	Ендоплазматичний ретикулюм та система мікро трубочок	-	+
	Апарат Гольджі	-	+
	Лізосоми	-	+
	Мітохондрії	-	+
	Рибосоми цитоплазми	70 S	80S
Хімічний склад
	Пептидоглікан	+	-
	Тейхоєві кислоти	+ у грам позитивних бактерій	-
	Стерини в клітинній мембрані	-	+
	Поліненасичені жирні кислоти	-	+
Функції клітин
	Фагоцитоз та піноцитоз	-	+
	Внутрішньоклітинне травлення	-	+
	Амебоїдний рух	-	+

Форма клітин

Розташування клітин

Особливості будови

Фарбування за Грамом

Малюнок

Висновок

Кулясті

Паличкоподібні

Звивисті

Поодинці

Парами

Ланцюжками

Пакетами

Гронами

Під кутом

Спори

Капсули

Включення волютину

Методи мікроскопії

І. Світлова мікроскопія.

Для світлової мікроскопії застосовують штучне освітлення об'єкту, яке створюють спеціальними освітлювачами.

Збільшення мікроскопа = збільшення об'єктиву × збільшення окуляра.

Збільшення світлового мікроскопа 900-1000 разів.

Роздільна здатність мікроскопа – це мінімальна відстань між двома крапками, які видно роздільно.

Роздільна здатність світлового мікроскопа 0,2 мкм.

1. Світлопольна мікроскопія.

Цей метод найбільш поширений. Щоб побачити мікроорганізми необхідно підвищити їх контрастність. Для цього застосовують різні методи забарвлення. В процесі приготування препарату-мазка мікроорганізми гинуть. У світлопольном мікроскопі об’єкт видно в полі зору на світлому фоні.

2. Темнопольна мікроскопія.

Світлі об'єкти (мікроорганізми) видно в полі зору на чорному фоні. Застосовується спеціальний конденсор темного поля. Об'єкт освітлюється не знизу (як в світлопольном мікроскопі), а збоку. У об'єктив потрапляють відображені від об'єкту промені.

Метод дозволяє досліджувати живі мікроорганізми, їх забарвлення не потрібне.

3. Фазово-контрастна мікроскопія.

Світлова хвиля проходячи через об'єкт змінює фазу (відстає по фазі від сусідніх хвиль). Око людини не помічає відмінності по фазі, а виявляє тільки відмінності в довжині хвилі (колір) і в амплітуді (контрастність). Фазово-контрастний пристрій дозволяє перетворювати відмінності по фазі в зміни амплітуди, внаслідок чого прозорі об'єкти стають контрастними і добре видимі. Мікроорганізми видно у вигляді темних (чорних) об'єктів на світлому фоні.

Метод дозволяє досліджувати живі мікроорганізми.

4. Люмінесцентна мікроскопія.

Деякі речовини здатні світитися під впливом падаючого на них світла. Це явище називається люмінесценція (флюоресценція). Мікроорганізми володіють дуже слабкою власною або первинною люмінесценцією. Тому їх забарвлюють спеціальними барвниками – флюорохромами (акридин оранжевий, берберин, аурофосфін та ін.). Вони забарвлюють не тільки мікробну клітину, але й вибірково певні структури, викликаючи їх світіння. Для мікроскопії застосовують люмінесцентний мікроскоп, в якому об'єкт освітлюється короткохвильовою частиною видимого спектру – синьо-фіолетові промені з λ = 460 нм.

ІІ. Електронна мікроскопія

Електронний мікроскоп призначений для вивчення клітинних структур, розміри яких відповідають манометрам (нм) і ангстремам (А°). Електронний мікроскоп дає збільшення від декількох тисяч до 100 і більше тисяч разів, роздільна здатність до 5 А°. Існує декілька видів електронної мікроскопії: просвічуюча, скануюча (растрова), тіньова та ін. Принцип електронної мікроскопії заснований на використанні електронних променів. Частина електронів затримується об'єктом, інші проходять через нього. Потрапляючи на флюоресцюючий екран електрони формують зображення об'єкту. Електронна мікроскопія дозволяє вивчати як внутріклітинні структури, так і поверхню кліток.

Дата добавления: 2015-06-25