نمونه سوالات میکروبیولوژی

http://cdn.persiangig.com/download/MOHP8K/dl

رشد و تکثیر باکتری ها

شرایط رشد و تکثیر:

رشد یک جاندار عبارت است از افزایش منظم کلیه اجزای شیمیایی بدن آن. بنابراین منظور از واژه رشد و نمو ، در حقیقت افزایش ماده زنده است که اکثرا به بزرگ شدن و تقسیم یاخته می‌انجامد در جانداران پریاخته‌ای ، تقسیم یاخته باعث بزرگتر شدن جثه آنها می‌شود در صورتی که در تقسیم تک یاخته‌ایها به افزایش عمده افراد می‌انجامد.

رشد باکتریها و سایر میکروارگانیسمها به شرایط مناسب فیزیکی و شیمیایی و وجود مواد غذایی نیاز دارد. این شرایط بر حسب نوع ارگانیسمها متفاوت‌اند. این نیازها عبارتند از رطوبت ، انرژی و منابع کربن و عناصر اساسی.

عناصر اساسی :

تمام یاخته‌ها علاوه بر کربن به ذخایر هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن ، فسفر و گوگرد نیاز دارند. و عواملی محیطی که بر بقا و رشد آنها تاثیر می‌گذارند عبارتند از : دما ، اسیدیته (PH) ، اکسیژن ، فشار اسمزی ، کشش سطحی و فشار هیدروستاتیکی. باکتریها برحسب محدوده‌ای از دما که بهترین رشد را در آن دارند به سه گروه گرما دوستها که دمای بهینه بدن آنها40ċ است و فرونیل که دمای 20 تا 40 را ترجیح می دهند و سرما دوستها که دمای بین 7 تا 20 قادر به زندگی هستند. .
باکتریها ، محیطهایی را که اندکی قلیایی باشد ترجیح می دهند. مثلا PH مناسب برای رشد باکتری اشرشیاکلی 4.5 تا 8 است اما بعضی از باکتریها PH های کاملا قلیایی یا کاملا اسیدی را بخوبی تحمل می‌کنند. بدن انسان متشکل از محیطهای گوناگونی با PH های متفاوت است. اکثر میکروارگانیسمها قادر به تحمل PH بسیار اسیدی معده انسان نیستند و فقط آن دسته از بیماریزا که قدرت تحمل چنین محیطی اسیدی را به مدت طولانی دارند و می‌توانند باعث عفونتهای گوارشی شوند. در مورد پوست بدن انسان نیز اسیدیته ، عامل محافظی در برابر عفونت به شمار می‌رود.

دید کلی :

همه میکروارگانیسمها از جمله باکتریها تحت تاثیر عوامل محیطی قرار دارند. عوامل محیطی بر رشد ، تکثیر و مرگ باکتریها تاثیر می‌گذارند. بعضی از باکتریها حرارت بالا و برخی حرارت پایین را دوست دارند. تغییرات PH یعنی تغییر غلظت یون هیدروژن در محیط زندگی باکتریها ، بر روند زندگی باکتریها موثر است. بطور کلی هر باکتری خواهان یکسری شرایط اپتیمم برای زندگانی است که در صورت عدم تامین آن شرایط ، زیست آن با مشکل مواجه شده و به زودی از بین خواهد رفت.

فلزات سنگین :

فلزات سنگین نیز به خاطر اینکه دارای هسته ای سنگین می باشند به محیط کشت تاثیر گذاشته و باعث می گردند که رشد رشد باکتری ها کند ویا کلا" متوقف شود .

فشار:

باکتریها در برابر فشار مکانیکی و هیدروستاتیکی مقاومت قابل توجهی دارا هستند. باکتریهای بدون اسپور نظیر سراشیامارسینس و استرپتوکوکوس لاکتیس در اثر فشار زیاد کشته می‌شوند. دانشمندان نشان دادند که باکتریهای اسپوردار و بدون اسپور تحت تاثیر فشار هیدرواستاتیک بالا قادر به رشد کردن نیستند. باکتریهای دریازی بیش از باکتریهای خاکزی تحمل فشار بالا را دارند. تحت فشار تغییرات شکلی در باکتریها ایجاد می‌شود. برخی گونه‌ها تحرک خود را از دست می‌دهند و برخی قادر به تکثیر شدن نیستند.

اثر دما بر رشد باکتری ها :

 

اکثر باکتری ها در دمایی حداکثر رشد را دارند (دمای بهینه)، که بر اساس این دما می توان آنها را به سه دستۀ ساکروفیل (سرما دوست)، مزوفیل (حد میانه) و ترموفیل (گرما دوست) تقسیم بندی نمود.

کلاَ دماهای بین 50 تا 100 درجه برای باکتری ها و اسپورهایشان کشنده است. وقتی که دما به بالای 50 درجه می رسد یکسری تغییرات نامطلوب بر روی باکتری بجا می گذارد که این تغییرات علاوه بر آن که به دما بستگی دارد، به زمان هم بستگی دارد.

وقتی دما بالا می رود، آنزیم های مؤثر بر رشد باکتری دناتوره و تخریب می شوند که نهایتاً متابولیسم سلولی مختل شده و موجب مرگ باکتری می شود، در حالی که وقتی دما پایین می آید متابولیسم کم می شود اما باکتری نمی میرد. به همین علت برای بررسی اثر حرارت، از روش های مختلفی از جمله (TDT) و (TDP) استفاده می شود.

TDT (زمان مرگ حرارتی): زمان لازم برای کشته شدن سونسپانسیونی از باکتری ها و اسپورها در دمایی معین است.

TDP (نقطۀ مرگ حرارتی): تعیین دمایی که به مدت 10 دقیقه لازم است تا میکروارگانیسم از بین برود.

از بین بردن باکتری ها تحت تأثیر گرما به 4 عامل بستگی دارد:

 

الف) نوع باکتری (که اسپوردار باشد یا نه).

 

ب) تعداد باکتری (که هرچی تعداد باکتری ها بیشتر باشد، حرارت بیشتری برای از بین بردن باکتری ها نیاز است).

 

ج) PH (PH محیط اگر خنثی باشد حرارت بیشتری برای از بین بردن باکتری ها نیاز است).

 

د) غلظت محیط کشت (هرچی محیط حاوی املاح، اسیدهای نوکلوئیک و پروتئین های بیشتری باشد، حرارت بیشتری برای از بین بردن باکتری ها نیاز است).

 

میدان PH باکتریها :

 

میدان PH باکتریها باکتریهای روده‌ای به مراتب بیشتر از انگلهای جانوری ، محیط اسیدی و قلیایی را تحمل می‌کنند. این قبیل باکتریها فقط بعد از تحمل اسیدیته معده و خاصیت قلیایی صفرا در روده می‌توانند در آن چه فعالیت کنند. بسیاری از باکتریهای گیاهی و خاک شرایط نسبتا قلیایی را ترجیح می‌دهند.
پتانسیل اکسیداسیون و احیا توانایی یک باکتری برای رشد پس از انتقال یافتن به محیط تازه تا حدی به پتانسیل اکسیداسیون- احیا بستگی دارد. این پتانسیل بر حسب نوع باکتری متفاوت است. باکتریهای هوازی پتانسیل بیشتر را نسبت به باکتریهای بی‌هوازی تحمل می‌کنند. تهویه محیط کشت، پتانسیل مثبت در حد بین 300 - 200 میلی‌ولت تولید می‌کند ولی شروع رشد باکتریهای هوازی در پتانسیل نسبتا پایینی انجام می‌شود. در نتیجه جوشاندن محیط کشت به منظور خارج کردن اکسیژن ، پتانسیل را کاهش داده و برای تحریک رشد تعداد کمی از باکتریها مفید واقع می‌شود.

آنتی بیوتیک ها :

آنتی بیوتیک ها نیز به خاطر اینکه از سنتز دیواره سلولی باکتری ها بویژه باکتری های گرم منفی جلو گیری می کنند از رشد باکتر ی ها بویژه در منطقه ای دارای آنتی بیوتیک می باشد جلو گیری به عمل می آورند .

 

دترجنت ها :

سورفاکتانت‌ها یا عوامل فعال سطحی در واقع مواد شیمیایی آلی هستند که با تجمع در سطح مشترک گاز- مایع یا جامد- مایع، خصوصیات آب را تغییر می‌دهند و با کاهش کشش سطحی آب، عمل پاک‌کنندگی را تسریع می‌کنند. سورفاکتانت‌ها در واقع اصلی‌ترین و مهمترین مواد شیمیایی در دترجنت‌ها هستند که تقریباً 5-30% وزن دترجنت‌ها را تشکیل می‌دهند.

دارو های انتی بیوتیک

طبقه بندي آنتي بيوتيك ها

تعداد و اهميت آنتي بيوتيك ها به حدي است كه طبقه بندي هاي متعددي را ايجاب مي نمايد .

طبقه بندي آنتي بيوتيك برحسب منشا ء توليد ،  طبقه بندي آنتي بيوتيك ها بر حسب پايگاه فعاليت ، تقسيم بندي بر اساس دامنه فعاليت ، - طبقه بندي آنتي بیوتيك ها بر حسب ساختمان شيميايي.

 

1- طبقه بندي آنتي بيوتيك برحسب منشا ء توليد:

بر حسب مبداء ممكن است سنتز آن شيميك يا ميكروارگانيسم باشد. از حدود 2500 آنتي بيوتيك شناخته شده تقريباً 70% توسط ميكروارگانيسم ها و از اين تعداد 60 % توسط اكتينوميست ها ساخته مي شود.

 

2- طبقه بندي آنتي بيوتيك ها بر حسب پايگاه فعاليت :

در برخي از طبقه بندي ها ، آنتي بيوتيك را برحسب پايگاه اثر (جدار ، غشاء ، اسيدهاي نوكلئيك ، پروتئين ها و غيره ) ، تقسيم بندي مي كنند.

 

3- تقسيم بندي بر اساس دامنه فعاليت :

برخي از آنتي بيوتيك ها فقط بر روي گروه خاصي از ميكروارگانيسمها موثرند:

الف- برخي فقط بر روي باكتريهاي گرم منفي موثر مي باشند.

ب- برخي فقط بر روي باكتريهاي گرم مثبت موثرند.

ج- برخي از آنتي بيوتيك ها ضد قارچ ، ضد تومور و يا ضد پروتوزوئر هستند.

د- برخي از آنتي بيوتيك ها دامنه فعاليت وسيعي دارند.

 

4- طبقه بندي آنتي بیوتيك ها بر حسب ساختمان شيميايي :

اين طبقه بندي بيش از همه متداول است و بر پايه ساختمان شيميايي آنتي بيوتيك ها قرار دارد. بنابراين همانطوريكه ملاحظه مي شود داشتن يك طبقه بندي كامل براي آنتي بيوتيك ها مشكل بنظر مي رسد ، ولي بطور كلي مي توان آنتي بيوتيك ها را به دو دسته تقسيم كرد:

اول :آنتي بيوتيك هايي كه از راه سنتز بدست مي آيند.

دوم: آنتي بيوتيك هاي طبيعي كه از راه ميكروارگانيسم هاي زنده مانند باكتريها ، قارچ ها بدست مي آيند.

 

اول :آنتي بيوتيك هايي كه از راه سنتز بدست مي آيند.

آنتي بيوتيك هاي سنتتيك عبارتند از :

1-سولفاميدها

2-تيوسمي كاربازون ها (Thio –Semicarbazone)

3- اسيد پارا آمينوساليسيليك

4- هيدرازيد اسيد ايزونيكوتينيك (hydrazide acid iso Nicotinique)

5- اسيد ناليديكسيك

6-نيتروفورانها

 

دوم- آنتي بيوتيك هاي طبيعي :

اين نوع آنتي بيوتيك ها ممكن است از باكتريها ، قارچ ها و اكتينوميست ها بدست آيد. به ترتيب به ذكر آنها مي پردازيم .

A . آنتي بيوتيك هايي كه از باكتريها به دست مي آيند:

مصرف اين آنتي بيوتيك ها امروزه كم است و اولين آنتي بيوتيكي كه بدست آمد پيوسياناز Pyocyanase است و بقيه عبارتند از :

1- تيروتريسين (Tyrothricine) : اولين مرتبه از باسيلوس برويس B.brevis  بدست آمد.

2- باسيتراسين (Bacitracine) : اولين مرتبه در سال 1945 از باسيلوس سوبتليس بدست آمد.

3- پلي ماكزين (Polymyxine) : اولين مرتبه از باسيلوس پلي مايكزا پيدا شد.

4- سوبتيلين (Subtiline) : از باسيلوس سوبتيليس جدا شد.

5- كليستين يا كلي مايسين (Colistine) در سال 1950 از باسيلوس كلي ستينوس (B.Colistinus) بدست آمد.

 

B. آنتي بيوتيك هايي كه از قارچ ها بدست مي آيند:

بغير از آنتي بيوتيك هاي كم اهميت مانند اسيد پني سيلينيك (Acide Penicilinique) و اسيد آسپروژيليك كلاوي فورمين (Claviformine) ، فلاوي سيدين (Flavicidine) كه اثرات باكتري كش آن كم ولي سميت آن زياد است . آنتي بيوتيك هاي ديگري در پزشكي مورد مصرف هستند كه عبارتند از :

پني سيلين براي اولين مرتبه توسط فلمينگ از پني سيليوم نوتاتم استخراج شد و سفالوسپورين كه متعلق به خانواده بتالاكتامين (Beta Lactamine) مي باشد و از قارچي بنام سفالوسپوريوم آكرومونيوم توسط آبراهام پيدا شد. 

C. آنتي بيوتيك هايي كه بوسيله اكتينوميست ها توليد مي شود:

اكتينو ميست ها ميكروارگانيسم هايي هستند بي حركت به دسته باكتريها تعلق دارند ، آنتي بيوتيك هاي مختلف را مي توانند ترشح نمايند آنها را ميتوان در آب ، خاك و گياهان پيدا نمود.

در سال 1914 واكسمن براي اولين بار از اكتينومايسین آنتي بيوتيكوس ماده اي بنام اكتي نوماسين استخراج نمود. ولي چون سميت زيادي داشت مورد استفاده قرار نگرفت . سال بعد از اكتينوميس لاراندولا ماده اي بنام استرپتوتريسين (Streptothricine) استخراج كردند. اين ماده بر روي باكتريهاي گرم مثبت و گرم منفي دارای اثر باكتريواستاتيك ولي بي نهايت سمي است و در درمان عفونت هاي موضعي از آن استفاده مي شود.

امروزه تعداد زيادي آنتي بيوتيك ها را از اكتينوميس ها استخراج كرده اند كه مهمترين آنها عبارتند از :

 

الف- اوليگو ساكاريدها :

به دو دسته زير تقسيم مي شوند:

1- استرپتومايسين : اولين مرتبه توسط واكسمن از استرپتومايسين گريزئوس در سال 1944 بدست آمد.

2- آنتي بيوتيك هاي بازيك :

آنتي بيوتيك هايي هستند كه در بعضي صفات با استرپتومايسين مشترك مي باشند . مابين آنها آنتي بيوتيك هاي زير را مي توان نام برد:

- نئومايسين

- وايو مايسين

- فرامايسين

- كانامايسين

- گارامايسين

 

ب- كلرامفنيكل ها

ج- تتراسيكلين ها

د- ماكروليدها (اريترومايسين – اسپرامايسين – اولئاندومايسين )

 

رنگ امیزی باکتریایی

برای مشاهده ی بهتر سلول های میکروبی مخصوصآ ان هایی که شفاف هستند،بهتر است ابتدا نمونه به وسیله ی حرارت fix شده وسپس با یک یا چند رنگ رنگ شده و زیر میکروسکوپ مشاهده می شوند. رنگ ها املاحی هستند که معمولآ یکی از یون های ان ها رنگی بوده و برحسب اینکه یون بار + یا - یا بدون بار باشند به انواع زیر تقسیم می شوند: 1- رنگ های + یا رنگ های بازی مانند : کریستال ویوله - متیلن بلو - فوشین یا سافرانین که قسمت هایی از سلول که بار منفی دارند را رنگ می کنند. 2- رنگ های - یا رنگ های اسیدیمانند: ائوزین - نکروزین - مرکب چینی 3- رنگ های خنثی مانند : سودان سیاه انواع رنگ امیزی: الف) ساده ب) مرکب ساده: که از یک تک رنگ استفاده می کنیم و هر رنگی روی میکروب بریزیم به همان رنگ در می اید و از این نوع رنگ امیزی برای مشاهده ی شکل باکتری استفاده می شود.

ادامه نوشته

پروتیست های پروکاریوتی

باکتری های حقیقی : الف) کوکسی ها که می توانند: زنجیره ای - چهار تایی - هشت تایی - خوشه انگوری باشند. ب) میله ( باسیلوس) که بر اساس انتهای ان ها تقسیم می کنند: 1-گرد مانند: سالمونلا 2-چهارگوش مانند: باسیلوس انتراسیس 3-چماقی مانند: کورینه باکتریوم دیفتریا

ادامه نوشته

شباهت و تفاوت یوکاریوت ها و پروکاریوت ها

شباهت ها: هردو دارای اسید نوکلئیک هستند از نوع RNA-DNA که مخزن اطلاعات ژنتیکی سلول محسوب می شوند. شباهت دیگر این است که هر دو دارای مولکول پروتئین بوده که یا نقش انزیمی و یا نقش ساختمانی دارند. تفاوت ها : 1- تفاوت در هسته 2-تفاوت در ماده ی ژنتیکی 3- تفاوت در چین خوردگی های غشاء سیتوپلاسمی 4-تفاوت در اندازه 5-تفاوت در داشتن استرول 6- تقسیم در یو کاریوت ها جنسی و غیر جنسی است اما در باکتری ها غیر جنسی از نوع دوتایی است.

ادامه نوشته