Содержательный модуль 2. Морфология и структура прокариотов, парази-тических одноклеточных эукариотов и вирусов.

Тема 8: Морфология и структура бактерий, спирохет, актиномицетов, гри-бов, простейших и вирусов.

Актуальность темы.Вирусы занимают особое положение на Земле. Это неклеточная форма, жизненные процессы которой происходят на молекулярном уровне. Вирусы не имеют клеточного строения и используют рибосомы клетки хозяина (человека, животных, бактерий, грибов, растений) для синтеза собственных белков. Вместе с тем, вирусы содержат собственную генетическую информацию, которую они могут передавать своему потомству. Основные свойства вирусов: ультрамикроскопические размеры, содержат нуклеиновую кислоту только одного типа – или ДНК, или РНК, не способны к росту и бинарному делению, размножаются путем воспроизведения себя из собственной геномной нуклеиновой кислоты, у вирусов отсутствуют собственные система мобилизации энергии и белоксинтезирующая система. Вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами. Внеклеточная форма существования вируса называется вирионом. Вирион – это мельчайшие микроорганизмы, содержащие в своем составе одну из нуклеи­новых кислот (ДНК или РНК), которая представляет геном этих микроорганизмов. Нуклеиновая кислота, окруженная белковой оболочкой, составляет инфек­ционную единицу или вирион. Размеры вирионов различных вирусов варьи­руют в широких пределах – от 15 до 500 нм. Они могут иметь разнообразную форму: палочковидную, нитевидную, сферическую, кубовидную. В процессе репродукции синтезируется нуклеиновая кислота и структурные белки. Структурные белки образуют капсид, защищающий нуклеиновую кислоту от внешних воздействий, а также способствующий прикреплению вирусной частицы к чувствительной клетке.

При помощи электронного микроскопа установлено, что простые вирионы состоят из нуклеиновой кислоты, плотно упакованной в белковую оболочку – капсид, имеющий строго упорядоченную структуру. По морфологической структуре нуклеиновая кислота и капсид представляют собой нуклеокапсид, а по химическим свойствам – это нуклеопротеиды. У некоторых вирусов (аденовирусы, пикорнавирусы, паповавирусы) нуклеокапсид состоит из капсомеров, представляющих собой скопление полипептидов. Многие сложно организованные вирионы имеют еще и внешнюю оболочку (суперкапсид), в которой содержатся липиды и углеводы клетки хозяина. Суперкапсид – оболочка, окружающая нуклеокапсид, имеется у многих вирусов (миксовирусы, герпесвирусы и др.). В зависимости от порядка расположения капсомеров различают вирусы с тремя типами сим­метрии: спиральным, кубическим, смешанным.

Морфологию и структуру вирусов изучают при помощи электронного микроскопа. Кроме полноценных вирионов встречаются дефектные вирусы и псевдовирионы. Дефектный вирус – это вирус, который функционально неполноценный на некоторых этапах репродукции. Псевдовирионы — это вирусы, в капсид, которых заключена нуклеиновая кислота клетки хозяина, а не вирусная нуклеиновая кислота.

Бактериофаги – это вирусы микробных клеток, которые вызывают их лизис. Лизис бактериальных клеток впервые обнаружил в 1898 г. русский микробиолог Н.Ф.Гамалея. Вирусы, поражающие микроорганизмы, назвали фагами. Фаги различаются по морфологии, типу нуклеиновой кислоты, по химической структуре и характеру взаимодействия с микробной клеткой. Например, фаги кишечной палочки состоят из головки, воротничка, хвостового отростка, базальной пластинки с короткими шипами и хвостовыми нитями. Головка фага, диаметр которой колеблется в пределах 60-90 нм, имеет шестиугольную форму. Внутри головки содержится нуклеиновая кислота, окруженная белковой оболочкой. Хвостовой отросток фага состоит из полого цилиндрического стержня, окруженного сократительным чехольчиком. Хвостовой отросток достигает 250 нм в длину и 30 нм в ширину. Базальная пластинка имеет шестиугольную форму. От нее отходят шесть шипов и шесть хвостовых нитей (фибрилл). Хвостовой отросток обеспечивает прикрепление фага к микробной клетке.

Существуют фаги и другого строения: с длинным отростком и несокращающимся чехольчиком, с коротким отростком и без отростка. Фаги обладают строгой специфичностью и поражают лишь определенные виды микроорганизмов. Различают моновалентные фаги, лизирующие микробные клетки определенного вида, и поливалентные фаги, способные вызвать лизис группы родственных видов микроорганизмов. На основании специфичности фаги широко используются для идентификации микроорганизмов.

 

Конкретные цели:

2. Ознакомиться с классификацией вирусов и бактериофагов.

3. Разобрать и изучить схемы репродукции вирусов и бактериофагов.

4. Научиться трактовать морфологические признаки каждого семейства вирусов.

5. Сделать выводы о морфологических признаках вирусов.

6. Научиться трактовать и анализировать результаты микроскопического исследования ЦПД вирусов.

 

Уметь:

§ Проводить микроскопию препаратов с цитопатическим действием виру-сов с помощью иммерсионного микроскопа.

§ Анализировать морфологические признаки вирусов.

Теоретические вопросы:

1. Биологические особенности вирусов.

2. Морфология и ультраструктура вирусов (с указанием специфических тер-минов).

3. Электронный микроскоп. Принцип работы.

4. Методы непрямого выявления наличия вирусов в организме.

5. Методы выявления вирусов в исследуемом материале с использованием иммерсионной люминесцентной микроскопии.

6. Понятие о люминесцентном микроскопе.

 

Практические задания, которые выполняются на занятии:

1. Микроскопия демонстрационных препаратов цитопатического действия вирусов.

2. Зарисовка демонстрационных препаратов и схем репродукции вирусов в протокол.

3. Оформление протокола.

Литература:

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

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

3. Пяткін К.Д., Кривошеїн Ю.С. Мікробіологія з вірусологією та імуноло-гією.– Київ: Вища школа, 1992.– 431с.

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

5. Циганенко А.Я., Павленко Н.В. Мікробіологія, вірусологія та імунологія /Керівництво до практичних занять для студентів медичних та фармацевтичних ВУЗів, Харків, ХДМУ, 1996.– 272с.

6. Балаклієць Н.І, Циганенко А.Я., Мінухін В.В. Загальна мікробіологія: Навчальний посібник для студентів мед. і фарм. ВУЗів /За редакцією А.Я. Циганенка.– Х.: Основа, 2002.– 248 с.

7. Конспект лекции.

Дополнительная литература:

1. Букринская А.Г., Жданов В.М. Молекулярные основы патогенности вирусов.- М.: Медицина, 1991.- 255 с.

2. Посібник з медичної вірусології /Під редакцією Гиріна В.М.- К.: Здоров'я, 1995.- 368 с.

3. Вирусология в 3-х томах /Под редакцией Филдса Б. и др.- М.: Мир, 1989.- 494 с.