Наянзин О.А. Споры бактерий

1.

Кафедра медико-биологических дисциплин
Презентация по дисциплине «Биологическая химия – биохимия полости рта»
на тему
«Споры бактерий. Биологическая роль. Методы выявления
(примеры).»
Выполнил студент 24-2112 группы
стоматологического факультета
Наянзин Олег Андреевич
Проверил доцент, к.х.н.
Самара - 2025

2. Споры бактерий

Споры бактерий — тельца круглой или овальной формы, которые образуются
внутри клеток некоторых бактерий в определенные стадии их существования или
при ухудшении условий окружающей среды. Споры бактерий устойчивы к
различным физическим и химическим воздействиям и сохраняются в течение
многих лет, не утрачивая свойства прорастать в вегетативную форму, что имеет
значение в эпидемиологии ряда заболеваний. Известен случай, когда удалось
оживить бактериальные споры возрастом около 30 миллионов лет.
Споры бактерий, в отличие от спор растений и грибов, не служат для
размножения
Впервые явление описано микробиологами Фердинандом Коном и Робертом
Кохом. Кон открыл споры у сенной палочки, а Кох у сибирской язвы. Их научные
статьи были опубликованы в одном номере журнала

3. Строение бактериальной споры

Слой
Описание
Функция
Ядро (спороплазма)
Содержит ДНК, РНК,
рибосомы, запасы
питательных веществ
Наследственная
информация
Кортикальный слой
Слой пептидогликана
Защита от механических
воздействий
Оболочка (кора)
Белковая, прочная, с
кератиноподобными
белками
Термоустойчивость
Экзоспорий
Наружная оболочка (не у
всех видов)
Дополнительная защита,
адгезия

4. Биологическая роль

1. Защита и выживание
Главная роль споры — защитная.
При недостатке питательных веществ, высыхании, действии высоких температур, радиации
или химических веществ бактерия превращается в спору.
Спора может сохраняться десятки и даже сотни лет, пока не наступят благоприятные условия
— тогда она снова превращается в активную клетку.
2. Устойчивость
Споры обладают очень высокой устойчивостью к:
высоким и низким температурам, ультрафиолету, дезинфицирующим средствам, высушиванию.
Это позволяет бактериям распространяться и переживать экстремальные среды.
3. Распространение видов
Благодаря спорообразованию бактерии могут расселяться на большие расстояния — споры
переносятся ветром, водой, животными.
4. Эволюционное значение
Споры — пример адаптации к среде.
Механизм спорообразования помог бактериям выжить на Земле миллионы лет и сохранить
разнообразие видов.

5. Примеры спорообразующих бактерий

Bacillus anthracis (возбудитель сибирской
язвы)
Clostridium tetani (возбудитель столбняка)
Clostridium botulinum
(возбудитель ботулизма)
Споры могут сохраняться в
почве десятки лет; при
вдыхании вызывают
смертельно опасную форму
болезни.
Споры обитают в почве;
попадая в рану без кислорода,
прорастают и выделяют
токсин, вызывающий судороги.
Споры устойчивы к кипячению; в
герметичных банках (без
кислорода) прорастают и
выделяют ботулотоксин —
сильнейший известный яд.

6. Методы выявления спор бактерий

Методы выявления спор бактерий включают: специальные
окраски (например, метод Ожешко или окраска по ЦилюНильсену) для визуализации спор в микроскоп, а
также бактериологические методы, такие как выращивание
культуры на питательных средах и дальнейшая микроскопия
мазка. Специфичные методы, например, окраска по методу
Ожешко, применяются специально для обнаружения спор,
которые визуально отличаются от вегетативных форм.

7. Метод окраски по Ожешко

Метод Ожешко сходен с методом ЦиляНильсена, но отличается
использованием раствора соляной
кислоты в качестве протравы,
разрыхляющей оболочку споры,
которая плохо воспринимает красители.
После протравы соляной кислотой при
нагревании в течение 2-3 мин мазок
фиксируется и окрашивается по методу
Циля-Нильсена.
NB! Цитоплазма клетки
окрашивается в синий цвет,
а споры в красный.

8. Метод окраска по Цилю-Нильсену

Метод окраска по ЦилюНильсену
Метод Циля-Нильсена предназначен для дифференциации
кислотоустойчивых бактерий (возбудителей туберкулеза и
лепры) от некислотоустойчивых.
1.Мазок окрашивают карболовым фуксином Циля
(основной краситель) при нагревании 3-5 мин.
2.Обесцвечивают раствором серной кислоты
(дифференцирующее вещество) в течение 1-2 мин.
3.Промывают водой.
4.Докрашивают 3-5 мин метиленовым синим
(дополнительный краситель).
Клеточная стенка кислотоустойчивых бактерий
отличается высоким содержанием липидов. Они с трудом
окрашиваются, но затем удерживают основной краситель
при обесцвечивании кислотой. Некислотоустойчивые
бактерии легко окрашиваются, а затем легко
обесцвечиваются кислотой и окрашиваются
дополнительным красителем.
NB! Кислотоустойчивые
микроорганизмы окрашиваются
в рубиново-красный цвет,
некислотоустойчивые - в синеголубой.

9. Микроскопические методы

Бактериоскопия – это метод исследования, при котором окрашенный мазок изучают под световым
микроскопом, чтобы обнаружить споры бактерий и определить их форму, размеры и расположение
внутри клетки (терминальное, субтерминальное, центральное). Этот быстрый диагностический метод
помогает идентифицировать возбудителей инфекций, например, с помощью окрашивания по Граму,
определяя как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии.
Ключевые аспекты бактериоскопии
•Объекты исследования: окрашенный мазок биологического материала (например, мокроты, мазка из
зева, влагалища).
•Инструмент: световой микроскоп.
•Цель:
•Обнаружение спор.
•Оценка формы, размеров и расположения спор внутри клетки.
•Определение возбудителя инфекции и его характеристик.
•Применение: используется для быстрой диагностики бактериальных инфекций, идентификации
возбудителя и подбора антибиотиков.
•Пример окрашивания: окраска по Граму позволяет различать бактерии на грамположительные и
грамотрицательные.

10. Культуральный метод

Культуральный метод — это процесс выращивания
микроорганизмов на питательных средах для их
последующего изучения. После посева биоматериала на
специальные среды, происходит рост колоний бактерий.
Затем для их идентификации используются методы
окрашивания (например, метод Грама) и микроскопия. Этот
метод позволяет выделить чистую культуру возбудителя для
определения его наличия и свойств.
Посев: Исследуемый материал (например, кровь, моча,
мазок) помещают на питательную среду в стерильных
условиях. Среды бывают общими (для большинства
микроорганизмов) или специальными (для выделения
конкретных видов).
Выращивание: Полученную культуру инкубируют в
оптимальных условиях, чтобы дать возможность
бактериям размножиться.
Окрашивание и микроскопия: После получения
колоний бактерии фиксируют на предметном стекле и
окрашивают с помощью различных методов (например,
методом Грама) для исследования под микроскопом. Это
позволяет определить форму, размер и другие
характеристики бактерий.
Идентификация: На основе полученных данных
проводят дальнейшую идентификацию культуры, а
также изучают ее биохимические свойства.

11. Молекулярно-генетические методы

Молекулярно-генетический метод использует ПЦР для обнаружения специфических ДНК/РНКпоследовательностей бактериальных спор. ПЦР позволяет многократно увеличить количество
этих последовательностей из образца, что делает возможным их обнаружение даже при очень
низких концентрациях. Таким образом, метод обеспечивает высокоточную детекцию и
идентификацию спор.
Принцип действия:
Амплификация: ПЦР многократно копирует (амплифицирует) специфический фрагмент
ДНК или РНК, который характерен для определенных спор бактерий.
Идентификация: После амплификации продукт реакции (копии ДНК/РНК) анализируется
для подтверждения наличия искомых последовательностей, что позволяет
идентифицировать возбудителя.
Схема полимеразной цепной реакции

12.

Преимущества метода:
• Высокая чувствительность: Позволяет обнаружить возбудителя даже при
наличии всего нескольких его молекул в образце.
• Специфичность: Метод нацелен на обнаружение только тех
последовательностей, которые присущи конкретным спорам.
• Скорость и точность: ПЦР является быстрым и точным методом для
диагностики, часто называемым «золотым стандартом» для детекции патогенов.
Пцр Анализ

13. Итог:

Споры бактерий — это эффективная форма приспособления к
выживанию.
Они позволяют микроорганизмам сохраняться в неблагоприятных
условиях, распространяться и возобновлять жизнь при улучшении среды.
Для их выявления применяются специальные методы окраски и
микроскопии, а также физические тесты на устойчивость.
Таким образом, споры имеют огромное значение как в экологии, так и в
медицине, промышленности и санитарной микробиологии.