Тема 9. Живлення мікроорганізмів 1 страница

Поживні речовини, що використовуються як початкові матеріали для біосинтезу та одержання енергії. Класифікація поживних речовин залежно від ролі, яку вони виконують у обміні речовин. Розподіл фототрофних та хемотрофних мікроорганізмів залежно від природи окиснюваного ними субстрату. Поняття про літотрофність та органотрофність. Потреба фотосинтезуючих бактерій у екзогенних неорганічних і органічних донорах електронів. Характеристика акцепторів водню та електронів (О₂, неорганічні речовини, органічні сполуки). Висока специфічність хемолітотрофів відносно окиснюваних субстратів.

Джерела вуглецю, відносність поділу мікроорганізмів відповідно до типів живлення. Автотрофи – фотосинтезуючі та літотрофні бактерії. Гетеротрофи поряд із використанням різноманітних органічних джерел вуглецю потребують СО₂. Джерела азоту: органічні та неорганічні сполуки, які асимілюють бактерії. Азотфіксація ‑ розповсюдження цієї властивості серед мікроорганізмів, значення. Джерела фосфору, сірки, інших елементів мінерального живлення. Потреба мікроорганізмів у додаткових факторах живлення (амінокислотах, вітамінах, азотистих основах). Поняття прототрофності та ауксотрофності.

Надходження в мікробну клітину поживних речовин. Функціональна роль цитоплазматичної мембрани. Механізми пасивної дифузії, активного транспорту, роль пермеаз у процесах перенесення розчинених речовин. Використання мікроорганізмами високомолекулярних та водонерозчинних речовин, роль гідролітичних ферментів, що містяться в периплазмі Гр- бактерій і виділяються в навколишнє середовище.

Тема 10. Загальна характеристика метаболізму мікробної клітини. Основні типи енергетичного обміну

Загальна характеристика метаболізму прокаріотів – катаболічний та анаболічний обміни. Поняття амфіболічного обміну. Центроболіти – ключові метаболіти, які виконують різноманітні функції. Принцип “біохімічної єдності”. Головні ознаки та особливості метаболізму мікроорганізмів. Основні групи ферментів та функціональні особливості бактеріальних ферментів. Центральна роль АТФ у енергетичних і конструктивних процесах мікробної клітини. Типи фосфорилювання: окиснювальне, субстратне та фотосинтетичне. Їх характеристика.

Способи здобуття енергії мікробною клітиною: шляхом використання енергії видимого світла, окиснення органічних сполук і мінеральних речовин. Розподіл мікроорганізмів залежно від способу одержання енергії: фототрофи, літотрофи та органотрофи. Їх характеристика.

Фотосинтетичні процеси в прокаріотів. Компоненти фотосинтезуючого апарату. Характеристика фотосинтетичних пігментів: бактеріохлорофілів, каротиноїдів та фікобіліпротеїдів. Донори електронів, які беруть участь у фотосинтезі. Основні відмінності фотосинтезу прокаріотів і зелених рослин. Основні групи фотосинтезуючих прокаріотів.

Методи вивчення метаболізму мікробної клітини: визначення ферментативної активності, інгібіторний аналіз, визначення кінетичних і термодинамічних констант, ізотопні, методи аналітичної біохімії, використання біохімічних мутантів, спрямований мутагенез.

Тема 11. Енергетичні процеси у прокаріотів

Загальна схема енергетичного обміну гетеротрофних мікроорганізмів. Основні етапи перетворення білків, жирів і вуглеводів.

Характеристика центральних катаболічних процесів, з перебігом за схемою Эмбдена – Мейергофа ‑ Парнаса, Варбурга – Діккенса ‑ Хореккера та Центнера ‑ Дудорова. Значення пірувату як головного проміжного продукту окиснення вуглеводів. Визначення природи процесів бродіння та дихання. Кінцеві акцептори електронів. Енергетична ефективність дихання. Аеробне дихання. Цикл трикарбонових кислот, його особливості в мікроорганізмів. Будова ланцюга перенесення електронів. Окисно-відновний потенціал і хімічна будова компонентів дихального ланцюга. Ферменти дихального ланцюга бактерій. Локалізація ланцюга перенесення електронів у клітині. Загальна схема дихального ланцюга бактерій. Неповне окиснення субстратів (оцтовокисле бродіння й аеробне розщеплення клітковини), продукти, які утворюються в результаті цього.

Анаеробне дихання. Визначення поняття анаеробного дихання. Донори та акцептори електронів, які використовуються різними мікроорганізмами у процесі анаеробного дихання. Мікроорганізми, які відновлюють нітрати та інші азотні сполуки. Нітратредуктаза. Сульфатредукуючі (сульфатвідновлюючі) бактерії. Їх характеристика. Окиснювальні субстрати.

Механізм утворення макроергічних сполук у дихальному ланцюзі. Суть окиснювального фосфорилювання.

Бродіння, його біологічна суть та відмінність від анаеробного дихання.

Тема 12. Бродіння. Типи. Застосування

Бродіння як спосіб одержання енергії. Визначення поняття бродіння. Енергетична оцінка бродіння порівняно з диханням. Класифікація бродіння. Роботи В.Н. Шапошникова. Катаболічні схеми основних типів бродіння: гексозодифосфатний та монофосфатний шляхи. Центральна роль піровиноградної кислоти. Двофазність бродіння.

Молочнокисле бродіння. Хімізм. Гомо- та гетероферментативне бродіння. Збудники процесу. Їх характеристика та поширення. Виробництво молочної кислоти. Метод В.Н. Шапошникова. Використання молочнокислого бродіння в харчовій промисловості та сільському господарстві.

Спиртове бродіння, хімізм. Збудники бродіння. Промислове виробництво етилового спирту.

Маслянокисле бродіння. Хімізм. Типи. Їх характеристика. Збудники маслянокислого бродіння – р. Clostridium; морфологія та фізіологія. Промислове виробництво масляної кислоти.

Ацетоно-бутилове бродіння. Його значення для народного господарства. Роботи В.Н. Шапошникова.

Тема 13. Конструктивний обмін мікроорганізмів

Функціональне значення біосинтетичних процесів у клітині. Потреба різних груп мікроорганізмів у вихідних речовинах для процесів анаболізму. Значення асиміляції неорганічних речовин для ряду мікроорганізмів.

Автотрофна фіксація СО₂. Характеристика автотрофних мікроорганізмів. Потреби мікроорганізмів у сполуках азоту, акумуляція амонійних і нітратних форм азоту. Біохімічні механізми фіксації молекулярного азоту. Мікроорганізми, які здійснюють цей процес.

Основні закономірності біосинтезу мікроорганізмами мономерних сполук – попередників біополімерів. Особливості біосинтезу мікробною клітиною основних біополімерів: білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпідів, вторинних метаболітів.

Стадії синтезу білка. Транскрипція – утворення матричної РНК на ДНК бактеріальної хромосоми. Особливості трансляції в прокаріотів біосинтезу білка на рибосомах за участю тРНК та мРНК.

Взаємозв’язок конструктивних і енергетичних процесів. Питання регуляції метаболічних реакцій у клітині. Механізм індукції та репресії синтезу ферментів. Схема Жакоба та Моно. Регуляція шляхом зміни активності алостеричних ферментів.

Тема 14. Мікробний синтез

Розвиток мікробіологічної промисловості. Використання мікробного синтезу та ферментативного каталізу в промислових масштабах із метою одержання цінних біологічно активних речовин.

Технологічні переваги мікроорганізмів. Типова схема мікробіологічного виробництва; поживні середовища, очищення та стерилізація повітря, одержання посівного матеріалу, виробниче культивування, кінетика росту мікроорганізмів, виділення харчового продукту, контроль виробництва продуктів мікробного синтезу. Премікси. Виробництво кормових білкових продуктів. Проблема дефіциту білка та засоби його ліквідації. Дріжджі як джерело одержання кормових білкових продуктів, їх властивості. Сировинна база

Біологічно активні речовини промислового виробництва:

– ферменти. Їх номенклатура. Технологія виробництва. Поверхневий та глибинний способи культивування. Імобілізовані ферменти;

– амінокислоти. Біосинтез лізину, глутамінової кислоти, триптофану. Продуценти, їх культивування. Технологія. Використання;

– вітаміни. Синтез ціанкобаламіну (В₁₂), рибофлавіну (В₂), каротиноїдів, ергостерину. Перевага мікробного синтезу вітамінів. Продуценти, їхня характеристика;

– антибіотики немедичного призначення. Ефективність їх використання у тваринництві. Препарат тетрацикліну (теравіт, біовіт), бацитрацину, грізину, гігроміцину Б, нізину, тріхоміцину. Продуценти, їх характеристика.

– замінник плазми крові – декстран. Його одержання. Продуценти. Застосування;

– мікробна трансформація речовин. Трансформація стероїдів. Мікроорганізми, які використовуються в процесі трансформації. Технологія. Застосування;

– мікробні патогени. Їх специфічність і перевага над хімічними препаратами. Характеристика бактеріальних препаратів. Продуценти. Технологія. Вірусні препарати.

Тема 15. Антибіотики, їх природа та властивості. Виробництво та сфера застосування антибіотиків

Визначення поняття “антибіотики”. Значення антибіотиків як хіміотерапевтичних засобів, що використовуються в медицині. Досягнення в біології, хімії, генетиці, пов’язані з антибіотиками. Внесок вітчизняних вчених І.І. Мечникова, В.А. Манасеїна, А.Г. Полотебнова, Н.А. Красильникова, Г.Ф. Гаузе, З.В. Єрмольєвої у вивченні мікробного антагонізму. Історія відкриття антибіотиків. Створення високорозвиненого виробництва антибіотиків на основі мікробного синтезу.

Поширення продуцентів антибіотиків у природі. Класифікація антибіотиків в залежності від походження: бактеріальні (граміцидин, поліміксини, нізин тощо), грибкові (пеніциліни, цефалоспорини), актиноміцетні (стрептоміцин, тетрацикліни, еритроміцин тощо), антибіотики вищих рослин (аліцин, рафанін) та тварин (лізоцим, екмолін, еритрин). Активність антибіотиків, поняття про одиниці дії. Вибірковість, спектр дії.

Характер і механізми біологічної дії антибіотиків. Антибіотики – інгібітори синтезу клітинної стінки, які порушують функції мембран, синтез білка, нуклеїнових кислот.

Основні етапи промислового одержання антибіотиків: значення розробок способів глибинного вирощування продуцентів, створення сприятливих умов біосинтезу, розробки технології виділення та очистки антибіотиків, селекції промислових високоактивних штамів (роботи С.І. Аліханяна та його школи).

Використання антибіотиків у медицині, ветеринарії, тваринництві, харчовій і кормовій промисловості, а також як тонких реактивів – інгібіторів у біохімічних дослідженнях. Основні принципи раціонального використання антибіотиків під час лікування інфекційних захворювань. Ефективність антибіотикотерапії. Побічні дії антибіотиків: прояви токсичності, дисбактеріозів, алергізації, виникнення стійкості до препарату. Механізм виникнення стійких форм, біохімічні основи антибіотикорезистентності. Шляхи подолання стійкості. Нові напрямки у вченні про антибіотики: одержання напівсинтетичних препаратів (напівсинтетичні пеніциліни, цефалоспорини), їх особливості та перспективи використання в медицині.

Тема 16. Поширення мікроорганізмів та їх роль у кругообігу речовин у природі. Кругообіг азоту

Поширення мікроорганізмів у біосфері. Поняття про екологічну нішу. Фактори, які впливають на якісний та кількісний склад мікроорганізмів. Мікроорганізми та біогенна міграція атомів. Поняття про кругообіг речовин у природі. Кругообіг азоту.

Фіксація молекулярного азоту. Відкриття мікроорганізмів, що здійснюють цей процес. Роботи С.Н. Виноградського та М. Бейерінка. Вільноживучі азотфіксатори:

а) анаеробний фіксатор – Cl. pasteurianum. Його характеристика та поширення;

б) аеробний фіксатор – азотобактер. Його характеристика та поширення.

Симбіотична фіксація азоту. Роботи М. Бейерінка. Бульбочкові бактерії. Їх характеристика. Специфічність. Значення бактероїдів.

Амоніфікація. Визначення. Типи. Амоніфікуюча мікрофлора. Значення цього процесу для родючості ґрунтів.

Нітрифікація. Роботи С.Н. Виноградського. Види нітрифікуючих бактерій. Їхня характеристика. Двофазність процесу. Тісний зв’язок процесів амоніфікації та нітрифікації в ґрунті. Нітрифікація та родючість ґрунтів.

Денітрифікація. Пряма та непряма. Денітрифікатори, їх поширення у ґрунті. Негативне значення цього процесу для сільського господарства та заходи боротьби з ним.

Тема 17. Участь мікроорганізмів у кругообігу вуглецю, сірки, фосфору, заліза

Перетворення вуглецевмісних речовин у природі. Мінеральний вуглець. Його питома вага в загальному метаболізмі вуглецю. Фізіологічний тип бактерій, які використовують лише мінеральний вуглець. Органічний вуглець. Вуглеводи рослинних залишків та їхнє перетворення. Розщеплення речовин, що входить до складу клітинних стінок рослин. Розщеплення пектинових речовин. Збудники, їх характеристика. Хімізм процесу. Розщеплення клітковини. Мікроорганізми, які розщеплюють клітковину в аеробних і анаеробних умовах, їх характеристика. Роль клітковинних бактерій у шлунку жуйних тварин. Роботи С.Н. Виноградського, В.Л. Омелянського. Розщеплення в природі лігніну, жирів, восків. Мікроорганізми, їх характеристика. Метаболізм вуглеводів у природі.

Біологічний цикл сполук сірки. Мінералізація органічної сірки. Мікроорганізми, які здійснюють цей процес. Перетворення мінеральної сірки. Характеристика мікроорганізмів – не нитчастих (р. Thiobacillus), нитчастих (р. Beggiatoa, p. Thiotrix), фотосинтезуючих зелених і пурпурних сіркобактерій. Роботи С.Н. Виноградського. Відновлення мінеральної сірки. Характеристика сульфатовідновних бактерій. Їхня роль у геологічних процесах.

Перетворення сполук фосфору в природі. Джерела фосфору в природі. Мінералізація фосфорорганічних сполук. Мобілізація важкодоступних фосфатів. Мікроорганізми, які беруть участь у цих процесах.

Перетворення заліза та марганцю в природі. Збудники, їх характеристика. Роль мікроорганізмів у геологічних процесах, бактеріальне вилужування металів та перспективи його промислового використання (роботи кафедри).

IV. ГЕНЕТИКА МІКРООРГАНІЗМІВ

Тема 18. Постійність, зміна та передача ознак. Мутації

Вступ до генетики мікроорганізмів. Роль генетики мікроорганізмів у розвитку молекулярної біології, медицини, технічної мікробіології. Спадковість та мінливість у мікроорганізмів (вчення про плеоморфізм та мономорфізм). Поняття про генотип і фенотип, фенотипічна адаптацію та мутації. Використання бактерій та фагів для вирішення кардинальних питань спадковості та мінливості живих організмів.

Генетичний апарат у еукаріотів і прокаріотів: помилки реплікації, що є результатом заміни однієї пари основ (точкові мутації) та розриву вуглеводно-фосфатного остову ДНК із випаданням, інверсією чи вставкою нового фрагмента. Спонтанні та індуковані мутації, частота їх виникнення. Використання фізичних та хімічних мутагенів. Молекулярні основи реверсії.

Фенотипічні вираження мутацій: зміна чутливості до антимікробних речовин, втрата здатності використовувати певні субстрати, виникнення ауксотрофності, поява фагорезистентності, високої чутливості до температури (умовно-летальні мутанти) тощо.

Методи відбору мутантів: використання селективних середовищ, відбір, заснований на різній здатності до виживання (пеніциліновий метод, фільтрація). Час фенотипічного вираження мутацій у клітинах з одним чи декількома нуклеотидами. Мутації з придбанням, мутації із втратою. Роль мутацій у популяційній мінливості, еволюції мікроорганізмів. Селекція різних мутантів. Застосування мутантів мікроорганізмів у наукових дослідженнях і практичних цілях.

Тема 19. Внутрішньоклітинне перенесення та генетична рекомбінація в бактерій

Генетична рекомбінація в прокаріотів. Механізми перенесення генетичного матеріалу: трансформація, кон’югація, трансдукція. Основні відмінності статевого процесу еукаріотів і прокаріотів, уявлення про мерозиготу, доля генетичного матеріалу, перенесеного до клітини: схрещування з утворенням рекомбінантної хромосоми шляхом інтеграції, подібність цього процесу до репарації ДНК. Рестрикція та модифікація чужорідної ДНК.

Трансформація бактерій. Відкриття явища трансформації (дослід Гріффітса), виявлення природи трансформуючого агента. Фактори, що сприяють здійсненню трансформації. Значення компетентності, механізми поглинання ДНК. Частота та генетичний аналіз трансформантів.

Трансдукція, викликана помірними фагами. Різновиди трансдукції: специфічна, за якої здійснюється перенесення точно визначеного фрагмента ДНК клітини донора (модель λ-фага), та неспецифічна – фаги переносять різні фрагменти ДНК хазяїна. Поширення явища трансдукції серед грампозитивних та грамнегативних бактерій.

Кон’югація бактерій. Роль плазмід у кон’югації. Фактор, що визначає стать, частота перенесення F-фактора. Перенесення бактеріальної хромосоми за участю F-фактора. Стан F⁺ та Hfr. Частота інтеграції F-фактора в хромосому. Визначення порядку перенесення маркерів за часом входження кожного з них чи за частотою рекомбінацій.

Використання методів генетичної рекомбінації для побудови генетичної карти хромосоми, вивчення будови генів.

Тема 20. Практичне використання результатів генетичних досліджень

Сучасні досягнення біотехнології. Значення генетичних досліджень в практиці селекційної роботи з промислово корисними формами мікроорганізмів (досягнення у селекції продуцентів антибіотиків, ферментів та інших біологічно активних речовин).

Новий напрям у біотехнології – конструювання штамів із заданими властивостями на основі одержання рекомбінантних молекул ДНК. Використання вірусів і плазмід у генній інженерії. Плазміди, їх молекулярна організація, основні властивості: реплікація, об’єднання з хромосомою та трансмісибельність.

Типи плазмід. Властивості бактерій, визначені генами плазмід (статевий фактор, СоI-фактор, фактор резистентності, пеніциліназні плазміди, розщеплення плазмід). Роль плазмід у здійсненні кон’югації, перенесення плазмідної ДНК. Взаємозв’язки між плазмідами, фагами та хромосомами, основні гіпотези про походження.

Основні засоби одержання рекомбінантних ДНК: одержання лінійних фрагментів плазмід і вірусів (фагів) та чужорідної ДНК, гібридних молекул шляхом з’єднання фрагментів, уведення гібридної молекули в бактеріальну чи інші клітини (спосіб уведення визначається природою вектора – трансформація, трансдукція), використання одержаних штамів для виробництва заданих продуктів. Основні наукові та практичні досягнення генної інженерії: можливість включення різних генів людини, тварин, бактерій у штами кишкової палички та інших мікроорганізмів; одержання стійких штамів, синтезуючих функціональні білки; одержання суперпродуцентів амінокислот. Створення технології виробництва людського інтерферону та соматостатину на основі одержання штамів кишкової палички. Проблеми та перспективи розвитку генної інженерії.

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Векірчик К.М. Практикум з мікробіології: Навч. посібник. – К.: Либідь, 2001. – 144 с.

Гусев М.В. Микробиология / М.В. Гусев, Л.А. Минева. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. – 384 с.

Методы общей бактериологии: В 3-х т. / Под ред. Ф. Герхадта. – М.: Мир, 1983. – Т. 1. – 343 с. – Т. 2. – 472 с. – Т.3. – 264 с.

Мишустин К.М. Микробиология / К.М. Мишустин, В.Г. Емцев. – М.: Колос, 1978. – 351 с.

Мікробіологія / М.Г. Сергійчук, В.К. Позур, А.І. Вінніков та ін. – К.: Вид.-полігр. центр «Київський університет», 2005. – 375 с.

Общая микробиология / Под ред. проф. А.Е. Вершигоры. – К.: Вища шк., Гл. изд-е, 1988. – 343 с.

Определитель бактерий Берги. – 9-е изд. / Пер. под ред. Г.А. Заварзина. – М.: Мир, 1997. – Т. 1, 2. – 800 с.

Пирог Т.П. Загальна мікробіологія. – К.: НУХТ, 2004. – 471 с.

Пяткин К.Д. Микробиология / К.Д. П’ятки, Ю.С. Кривошеин. – М.: Медицина, 1980. – 512 с.

Руководство к практическим занятиям по микробиологии / Под ред. Н.С. Егорова. – М.: Изд-во МГУ, 1983. – 221 с.

Стейниер Р. Мир микробов. В 3-х т. / Р. Стейниер, Э. Эдельберг, Дж. Ингрем. – М.: Мир, 1979. – Т. 1. – 317 с.; Т.2 – 331 с.; Т. 3 – 485 с.

Тимаков В.Д. Микробиологи / В.Д. Тимаков, В.С. Левашов, Л.В. Борисов. – М.: Медицина, 1983. – 598 с.

Шлегель Г. Общая микробиология. – М.: Мир, 1987. – 567 с.

ПРАВИЛА РОБОТИ ТА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ В МІКРОБІОЛОГІЧНІЙ

ЛАБОРАТОРІЇ

1. У лабораторію забороняється входити у верхньому одязі та класти на столи сумки, портфелі й інші власні речі.

2. У мікробіологічній лабораторії дозволяється працювати тільки в халатах, які захищають одяг від потрапляння на нього мікроорганізмів, а також перешкоджають розповсюдженню їх за межами лабораторії.

3. За кожним студентом закріплюється постійне робоче місце та мікроскоп. Робоче місце під час занять слід утримувати в цілковитому порядку.

4. На всіх пробірках і чашках обов’язково пишуть назву мікроорганізму, дату його посіву; прізвище, ім’я та по батькові студента, номер групи.

5. У ході роботи бактеріологічні петлі та голки дезінфікуються прожарюванням у полум’ї пальника. Використані шпателі, предметні та покривні скельця, піпетки поміщають у склянки з дезинфікуючим розчином. Класти на стіл названі предмети категорично забороняється.

6. У разі потрапляння досліджуваного матеріалу чи культури мікроорганізмів на руки, стіл, халат чи взуття треба негайно сказати про це викладачу й під його керівництвом зробити дезінфекцію.

7. У лабораторії категорично забороняється вживати їжу. Забороняється зайві ходіння, рухи, сторонні розмови (особливо під час посіву мікроорганізмів).

8. Після закінчення дослідів робоче місце дезінфікують, використані матеріали та інші речі віддають лаборанту, миють із милом руки.

9. Результати дослідів обов’язково заносять до протоколу. У протоколі записують тему заняття, поставлене завдання та коротко хід роботи. У разі мікроскопічного дослідження препаратів мікрорганізмів результати заносять у протокол (у вигляді рисунка) з повною назвою об’єкта латиною. Робиться загальний висновок із результатів досліджень.

10. На кожному занятті в групі призначаються чергові. Під час роботи вони стежать за виконанням кожним студентом правил роботи та поведінки в лабораторії. Після закінчення заняття чергові здають відпрацьований матеріал на стерилізацію, вимикають газові крани, світло та провітрюють приміщення.

Причини пожеж у мікробіологічній лабораторії та способи їх гасіння. Можливість виникнення пожежі в мікробіологічній лабораторїї є особливо великою, тому що постійно доводиться працювати з газовими чи спиртовими пальниками, електронагрівальними приладами, легкозаймистими фарбами, фіксаторами, розчинниками, виготовленими на основі спирту, фенолу, ацетону тощо. Під час роботи з газовим пальником можливий “проскік” полум’я, що може призвести до загорання резинових трубок або розташованих поруч предметів і речовин. Пожежа може виникнути під час стерилізації сухим жаром посуду, загорнутого в папір, у разі неправильного режиму роботи сушильної шафи. Причиною пожежі може стати несправність електричних приладів.

У разі виникнення пожежі необхідно пам’ятати, що спосіб її гасіння залежить від причин, які викликали пожежу та від особливостей палаючого об’єкта. Дерев’яні предмети можна гасити водою, піском чи за допомогою вогнегасника. Нерозчинні у воді органічні речовини (наприклад, бензин) не можна гасити водою, тому що пожежа може посилитися. Ці речовини слід засипати піском чи швидко накрити азбестом. Розчинні у воді органічні речовини (спирт, ацетон) можна гасити водою. Для гасіння всіх вищезазначених речовин придатний чотирихлористий вуглець. Стикаючись з вогнем він утворює важкі пари, які витісняють кисень, внаслідок чого горіння припиняється. Найбільш ефективним протипожежним засобом у лабораторії є вогнегасники. До кожного з них є інструкція, з якою повинен бути ознайомлений кожний працівник у лабораторії.

Таким чином, у лабораторії, у певних місцях, завжди повинні бути: пожежний рукав, відро чи ящик із піском, вогнегасник, чотирихлористий вуглець. У разі виникнення пожежі в лабораторії всі (наявні під рукою) засоби гасіння треба негайно використати й одночасно викликати пожежну команду.

Невідкладна медична допомога в лабораторії. У лабораторії трапляються випадки, коли треба надати невідкладну медичну допомогу потерпілим, наприклад, у разі порізів рук, опіків гарячими предметами, кислотами чи лугами тощо.

У разі поранення склом треба передусім вийняти його залишки з рани (якщо вони є), а переконавшись, що там їх більше немає, змазати рану йодом та перев’язати уражене місце. У разі термічних опіків першого та другого ступенів, ушкоджене місце необхідно помістити під струмінь холодної води, а потім посипати двовуглекислим натрієм чи обробити примочками з свіжоприготованих розчинів питної соди (2%-го) чи марганцевокислого калію (5%-го). Кращим розчином для примочок є абсолютний чи 96°-й етиловий спирт. Він має одночасно знезаражуючу та знеболювальну дії.

У разі опіків кислотами чи лугами уражене місце слід швидко промити великою кількістю води. Потім зробити примочки з 2%-го содового розчину (опіки кислотою) та зі слабкого розчину оцтової кислоти (опіки лугами). У разі отруєння газом потерпілого треба вивести на свіже повітря й негайно викликати лікаря або доставити у медичний пункт.

Дезінфекція. У мікробіологічних лабораторіях дезінфікуючі засоби використовуються дуже широко. Закінчивши роботу з інфекційним матеріалом, проводять профілактичну дезінфекцію рук і робочого місця.

Забруднені інфекційним матеріалом, чи культурою мікробів градуйовані та пастерівські піпетки, скляні шпателі та металеві інструменти, негайно після використання підлягають обробці дезінфікуючими розчинами.

Обов’язковій дезінфекції підлягають також використані в роботі предметні та покривні скельця, тому що навіть на фіксованому та забарвленому мазку, іноді зберігаються життєздатні мікроорганізми, які можуть бути джерелом внутрішньолабораторного зараження. Не підлягає обробці дезінфікуючими засобами тільки той посуд, у якому культивувалися мікроорганізми. Його складають у металеві баки чи бікси, пломбують і віддають на стерилізацію.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Тема 1. Знайомство з мікробіологічною лабораторією. Мікроскопічні методи дослідження

Запитання для обговорення

1. Мікробіологічна лабораторія та основні особливості роботи в ній.

2. Основні типи мікроскопів. Будова оптичного мікроскопа. Імерсійна мікроскопія.

3. Положення мікроорганізмів у природі.

Самостійна робота

1. Приготування препаратів із культур стафілококів, кишкової палички, сінної палички.

2. Мікроскопічне дослідження виготовлених препаратів за допомогою імерсійної системи.

3. Зобразити переглянуті препарати.

Методичні вказівки

1. До складу мікробіологічної лабораторії входять лабораторні кімнати для мікробіологічних досліджень, автоклавна (або стерилізаційна) для знезаражування відпрацьованого матеріалу й використаного посуду; кімната моєчна для миття посуду; кімната для приготування поживних середовищ, віварій для лабораторних тварин; матеріальна для збереження запасних реактивів, посуду, апаратури; бокс із передбоксником для виконання роботи в асептичних умовах. Приміщення мікробіологічної лабораторії повинні бути зручними для вологого прибирання та оброблятись дезінфекційними засобами. Також вони мають бути оснащені бактерицидними лампами. Велике значення має правильна організація робочого місця бактеріолога та лаборанта, яке повинно бути обладнане необхідними для мікробіологічних дослідів предметами.

2. Для вивчення морфології мікроорганізмів використовують оптичні мікроскопи. Світлопільні мікроскопи дозволяють досліджувати об’єкти в проникаючому світлі.

Викладач нагадує студентам будову оптичного мікроскопа МБІ-1, МБР. Механічна частина мікроскопа включає штатив із предметним столиком і тубус. Оптична частина мікроскопа складається з освітлювального апарата (конденсор і дзеркало), об’єктива та окуляра. Загальне збільшення, яке дає мікроскоп, обчислюється добутком збільшення об’єктива та збільшення окуляра.

Чіткість одержуваного зображення характеризується роздільною здатністю мікроскопа, яка визначається мінімальною роздільною відстанню між двома точками, коли вони ще не зливаються в одну. Роздільна відстань залежить від довжини хвилі, використаного в процесі мікроскопування світла та кількості променів, що потрапляють на лінзу об’єктива, та виражається формулою:

,

де d – мінімальна відстань між двома точками; λ – довжина хвилі використаного світла; А₁ – числова апертура об’єктива; А₂ – числова апертура конденсора.

Числова апертура (“обхват лінзи”) обчислюється за формулою:

,

де U – половина отвірного кута променів, що входять у об’єктив; n – показник заломлення середовища, яке межує з лінзою.

Роздільна здатність мікроскопа – величина обернена до роздільної відстані. Чим менша абсолютна величина, тим вища роздільна здатність мікроскопа, тим меншого розміру об’єкт можна побачити. Світловий мікроскоп при освітленні видимим світлом має роздільну здатність близько 0,2 мкм.

Дата добавления: 2017-02-01