Microbiology میکروبیولوژی What is Microbiology? 1. Microbiology is the study of microscopic organisms such as viruses, bacteria and fungi ( called bugs and germs by some) 2.
Download
Report
Transcript Microbiology میکروبیولوژی What is Microbiology? 1. Microbiology is the study of microscopic organisms such as viruses, bacteria and fungi ( called bugs and germs by some) 2.
Microbiology
میکروبیولوژی
What is Microbiology?
1. Microbiology is the study of
microscopic organisms such as
viruses, bacteria and fungi ( called
bugs and germs by some)
2. not all microbes studied in
microbiology are microscopic
e.g. some worms are large enough
to be seen with the naked eye, but
their identification depends
microscopic eggs in some cases
تاریخچه :
آنتوان لیون هوک (سال )1674با ذره بین موجوداتی را در قطره آب دید.
-فرانسیسکو ردی
نیدهام ()1749 -اسپاالنزانی
• پاستور
انواع سلولها از نظر ساختار
• Prokaryotic cell
Eukaryotic Cells
The Kingdoms of Life
انواع پروکاریوتها
Virus
viroid
prion
مطالعه سلول ميكروبي
با استفاده ازميكرسكوپ
ميكرسكوپ نوري
ميكرسكوپ زمينه تاريك
ميكرسكوپ فازكنتراست
ميكرسكوپ فلورسنت
میکروسکوپ کانفوکال
ميكرسكوپ الكتروني
Light Microscopy
Dark Field Microscopy
Phase Contrast Microscopy
محدودیت های میکروسکوپهای نوری
• کم بودن میزان بزرگنمایی
• کم بودن میزان قدرت تفکیک
Fluorescence Microscopy
Confocal Microscopy
Electron Microscopy
Transmission Electron Microscope (TEM)
Scanning Electron Microscope (SEM)
رنگ آمیزي نمونه ها
-انواع رنگ آمیزي
رنگ آمیزي مثبت :اندام یا باکتری مورد نظر رنگ آمیزی می شود.
رنگ آمیزي منفي :محیط اطراف باکتری یا اندامک مورد نظر رنگ می شود
رنگ آمیزي ساده :یک رنگ و فقط برای یک بار مورد استفاده قرار می گیرد.
رنگ آمیزي افتراقي :از چند رنگ و رنگ بر استفاده می شود.
• انواع رنگ آمیزي افتراقي
رنگ آميزي گرم
رنگ اولیه :کریستال ویوله
لوگل
رنگ بر :الکل-استون
رنگ ثانویه :سافرانین
رنگ آميزي اسيدفاست
رنگ اولیه :فوشین
رنگ بر :اسید-الکل
رنگ ثانویه :آبی متیل
• رنگ آميزی اندامک های باکتری
رنگ آمیزی اسپور
رنگ آمیزی فالژل
• اشكال مختلف باكتريها
كوكس ي
باسيل
اسپريل
ساختمان سلول باكتري
• پوشش سلولي
) كپسول1
مورفولوژی کپسول
کلنی باکتری های کپسول دار
:ماهیت شیمیایی کپسول
پلی ساکارید
Streptococcus pneumonia
Klebsiella pneumonia
Clostridium perfringens
پروتئینی
Bacillus antrasis
لیپیدی
Brucella spp.
نقش کپسول
• خاصیت ضدفاگوسیتوزی
• خاصیت چسبندگی
• خاصیت آنتی ژنی
)(Quellung test
)2ديواره سلولي
وظایف دیواره :الف) محافظت از سلول
ب) تعیین شکل سلول
ماهیت شیمیایی دیواره:
پلی مری به نام پپتیدوگالیکان یا مورئین یا موکوپپتید
ساختار پپتید.گالیکان
-1ستون فقرات )(back bone
Nاستیل گاوکز آمين N +استیل مورامیک اسید با پیوند بتا 1به 4گلیکوزیدی
-2زنجيره جانبی تتراپپتیدی
Lآالنين D ،گلوتامات D ، .......... L ،آالنين
جایگاه سوم در باکتری های گرم مثبت Lليزین یا فرم Lبزخی دیگر از اسیدهای آمینه
جایگاه سوم در باکتری های گرم منفی ( DAPدی آمینوپایمیلیک اسید) و گاهی اسیدهای آمینه دیگر
-3پل عرض ی ) : (cross linkبين اسیدهای آمینه سوم یک رشته و چهارم از رشته دیگر
مقایسه دیواره سلولی باکتر یهای گرم مثبت و گرم منفی
مقایسه دیواره سلولی باکتر یهای گرم مثبت و گرم منفی
درگرم مثبت ها
غشاء سیتوپالسمی
پپتیدوگالیکان
در گرم منفی ها:
غشاء سیتوپالسمی
پپتیدوگالیکان
لیپوپروتئین
غشاء خارجی
لیپوپلی ساکارید
باکتری های بدون دیواره
.1
مایکوپالسما ها )(Mycoplasma
.2پروتوپالست و اسفروپالست )(Spheroplasts, Protoplasts
.3اشکال (L form) L
)3غشاء سیتوپالسمی
غشاء واحد = دوالیه فسفولیپید +پروتئین
وظایف غشاء سیتوپالسمی
-1انتقال مواد ( انتقال فعال و انتقال غیر فعال)
-2تولید = ATPتنفس
-3ترشح آنزیم های هیدرولیتیک
• مزوزوم = نواحی چين خورده غشاء
انواع مزوزوم:
الف) مزوزوم کناری )(lateral mesosome
ب) مزوزوم سپتال )(septal mesosome
نقش مزوزوم
-1افزایش سطح غشاء به منظور تولید انرژی بیشتر
-2اتصال به کروموزوم باکتری و دخالت در جداشدن و مهاجرت منظم
کروموزوم های همانندسازی شده به دو سلول در حال تقسیم
مواد ژنتیکی باکتری
-1کروموزوم :به شکل DNAدو رشته ای حلقوی
-2پالسمید
-3ترانسپوزون
ریبوزوم
• ریبوزوم دستگاه سنتز پروتئین در سلول ها است.
• درون سلول باکتری حدود 15000عدد ریبوزوم وجود دارد که تعداد دقیق
آن به سرعت سنتز پروتئین در سلول بستگی دارد.
• هر ریبوزوم از دو بخش و هر بخش از RNAریبوزومی و پروتئین تشکیل شده
است.
• ریبوزوم سلول باکتری 70sاست که از دو بخش کوچکتر 50sو 30s
تشکیل شده است.
• اجزاء بخش : 30s
rRNA 16s
20نوع پروتئین
• اجزاء بخش : 50s
rRNA 23sوrRNA 5s
35نوع پروتئین
فالژل (تاژک)
• فالژل وسیله حرکتی باکتری ها محسوب می شود.
• فالژل به شکل زائده ای ظریف ،بلند ،قابل انعطاف در خارج جسم سلولی
باکتری مشاهده می شود.
• فالژل ها بسیار شکننده اند اما پس از بالفاصله ساخته می شوند.
• آرایش و تعداد فالژل ها بر روی باکتری های مختلف متفاوت است.
آرایش منوتریش
مانند Vibrio chlorea
آرایش لوفوتریش
مانند Pseudomonas aeroginosa
آرایش آمفی تریش
مانند Helicobacter pylori
آرایش پری تریش
مانند E.coli
• به دلیل ظریف بودن فالژل با روش های معمول رنگ آمیزی نمی توان آنها را با
میکروسکوپ نوری مشاهده نمود .برای رنگ آمیزی فالژل از ترکیبات موردانت
مانند اسید تانیک استفاده می کنند.
• ساختار هر فالژل از سه بخش تشکیل شده است:
-1رشته
-2قالب
-3جسم پایه
• شنا کردن و هماهنگی حرکت فالژل ها
• مکانیسم حرکت باکتری
• تاکسیسم در باکتری ها
Chemotaxis
Aerotaxis
Phototaxis
Magnetotaxis
•
•
•
•
تار (پیلی)
تار زائده ای است کوتاه ،باریک و غیرقابل انعطاف که دور تا دور سلول
باکتری مشاهده می شود.
پیلی از واحدهای پروتئینی کروی به نام پیلین تشکیل شده است که دور
همدیگر تابیده و رشته ای توخالی را ایجاد می کنند.
پیلی نیز مانند فالژل بسیار شکننده است و در اثر لرزش از باکتری جدا می
شود.
انواع پیلی
.1پیلی معمولی
به تعداد زیاد در دور تا دور سلول باکتری دیده می شوند.
این پیلی ها در اتصال باکتری به سطوح مختلف در محیط و به
سلولهای سلول میزبان نقش دارند
پیلی معمولی خاصیت ضدفاگوسیتوزی دارد.
.2پیلی جنس ی
پیلی های جنس ی در مقایسه با پیلی های معمولی طول بلندتری
داشته و به تعداد کمتر در روی سطح باکتری مشاهده می شوند.
پیلی جنسی عامل اتصال دو سلول باکتری به همدیگر بوده
و باعث انتقال DNAاز یک سلول به دیگری می شود.
مواد ذخیره ای
باکتری ها نیز مانند سلولهای یوکاریوتی مواد غذایی مازاد برمصرفشان را به
صورت پلیمرهای نامحلول در سیتوپالسم شان ذخیره می کنند .بسیاری از این
مواد ذخیره غذایی می باشند که در صورت نیاز مصرف می گردند.
سنتز دانه های ذخیره ای به نوع میکروب و شرایط محیط بستگی دارد.
انواع دانه های ذخیره ای در باکتری ها عبارتند از:
دانه گلیکوژن :
این ماده ذخیره کربن و انرژی سلول است.
دانه پلی بتا هیدروکس ی بوتیرات
این ماده ذخیره کربن و انرژی سلول است.
دانه های PHBدرصورت وجود بوتیرات و استات در محیط و کاهش
pHمحیط تولید می شود.
دانه متاکروماتیک = دانه ولوتین = دانه ارنست-بابز= پلیمر
ارتوفسفات
ذخیره فسفات باکتری است
دانه های ولوتین درصورت تولید مقادیر زیاد ATPتوسط باکتری تولید
می شود.
شش
اسپور
برخی از باکتری ها تحت شرایط سخت محیطی تبدیل به شکل مقاومی میشوند که
اسپور نام دارد.
اسپور شکلی از باکتری است که در برابر گرما ،سرما ،اشعه ،مواد شیمیایی و ...
مقاوم است.
انواع خاص ی از باکتری ها اسپور تولید می کنند مانند:
1- Bacillus
2- Clostridium
3- Sporosarcina
4- Sporolactobacillus
• اسپورزایی ): (sporolation
مراحل تبدیل سلول رویش ی به اسپور را اسپورزایی گویند.
اسپورزایی مراحل پیچیده ای دارد که با تغییرات متابولیکی ،بیوشیمیایی و
مورفولوژیکی همراه می باشد.
• الیه های مختلف اسپور عبارتند از:
Exin
Cortex
Coat
Exosporium
• علل مقاومت اسپور:
-1الیه های مقاوم آن
-2تولید دیپیکولینات کلسیم
-3از دست دادن مقادیر زیاد آب
•
•
•
•
• رنگ آميزی اسپور
بدلیل الیه های متعدد و مقاوم اسپور رنگ آمیزی آن باید همراه با حرارت انجام
شود.
رنگ اولیه :ماالشیت سبز
رنگ بر :آب
رنگ ثانویه :سافرانین
• جوانه زنی )(germination
مراحل تبدیل اسپور به سلول رویش ی را جوانه زنی می گویند.