Визуализация внутриклеточных структур микроорганизмов с помощью световой микроскопии - Курсовая работа

Цели и задачи работы: · закрепить знания об общей характеристике прокариот; · изучить основную характеристику внутренних структур клетки бактерий; · рассмотреть основные методы окраски внутренних структур бактериальной клетки. В клетках отсутствует ядро, генетическая информация прокариот представлена кольцевой молекулой ДНК. Внутренний слой оболочки представлен цитоплазматической мембраной, над мембраной находится клеточная стенка, над клеточной стенкой у многих бактерий - слизистая капсула.Размеры всех объектов, являющихся предметом изучения микробиологии, лежат далеко за пределами разрешающей способности человеческого глаза.Под разрешающей способностью понимают минимальное расстояние между двумя точками, при котором они еще видны раздельно, т. е. не сливаются в одну. Изображение структур, разрешенных объективом, может быть увеличено окуляром лишь настолько, чтобы было различимо под углом, стягивающим дугу величиной от 2 до 4 минут.Обыкновенные окрашенные препараты поглощают часть проходящего через них света, в результате чего амплитуда световых волн снижается, и частицы препарата выглядят темнее фона. При прохождении света через неокрашенный препарат амплитуда световых волн не меняется, происходит лишь изменение фазы световых волн, прошедших через частицы препарата. Однако человеческий глаз улавливать это изменение фазы света не способен, поэтому неокрашенный препарат при правильной установке освещения в микроскопе будет невидим. Фазово-контрастное устройство позволяет превратить изменение фазы лучей, прошедших через частицы неокрашенного препарата, в изменения амплитуды, воспринимаемые человеческим глазом, и, таким образом, позволяет сделать неокрашенные препараты отчетливо видимыми.Аноптральная микроскопия - разновидность фазово-контрастной микроскопии, при которой применяют объективы со специальными пластинками, нанесенными на одну из линз в виде затемненного кольца.Интерференционная микроскопия решает те же задачи, что и фазово-контрастная, но если последняя позволяет наблюдать лишь контуры объектов исследования, то с помощью интерференционной микроскопии можно изучать детали прозрачного объекта и проводить их количественный анализ. Это достигается благодаря раздвоению луча света в микроскопе: один из лучей проходит через частицу объекта, а другой мимо нее.Поляризационная микроскопия позволяет изучать объекты исследования в свете, образованном двумя лучами, поляризованными во взаимно перпендикулярных плоскостях, т. е. в поляризованном свете. Поляризация меняется при прохождении лучей света через различные структурные компоненты клеток и тканей, свойства которых неоднородны, или при отражении от них.При микроскопии по методу темного поля препарат освещается сбоку косыми пучками лучей, не попадающими в объектив. В объектив попадают лишь лучи, которые отклоняются частицами препарата в результате отражения, преломления или дифракции.Метод основан на способности некоторых веществ светиться под действием коротковолновых лучей света. Так, если освещать объект синим светом, он будет испускать лучи красного, оранжевого, желтого и зеленого цвета. Препараты для люминесцентной микроскопии окрашивают специальными светящимися люминесцентными красителями - флуорохромами.Микроскопический метод исследования предусматривает наблюдение за живыми и убитыми микробами в окрашенном и неокрашенном состоянии.Для изучения формы и выявления подвижности бактерии изучают в живом состоянии в препаратах раздавленной или висячей капли. Нанесенную на предметное стекло каплю раздавливают. Для этого покровное стекло ставят на ребро у края капли и опускают, постепенно вытесняя воздух, находящийся между предметным и покровным стеклами, чтобы избежать образования в ней пузырьков воздуха. Капля оказывается висячей в герметически закрытой влажной камере, из которой жидкость испаряется очень медленно и поэтому препарат долгое время остается пригодным для наблюдения [2]. Покровное стекло с висящей на нем каплей помещают над отверстием, а для того, чтобы стекло удерживалось на месте, на его край наносят каплю иммерсионного масла или воды.Для изучения микроорганизмов в окрашенном виде на предметном стекле делают мазок, высушивают, фиксируют его и после этого окрашивают. Техника приготовления мазков определяется характером исследуемого материала. Маленькую каплю исследуемой жидкости наносят бактериальной петлей на предметное стекло и круговыми движениями петли распределяют равномерным слоем в виде кружка диаметром в копеечную монету. На середину чистого, хорошо обезжиренного стекла наносят каплю водопроводной воды, в нее вносят бактериальную петлю с небольшим количеством исследуемой микробной культуры так, чтобы капля жидкости стала слегка мутноватой. Поверхность органа с целью обеззараживания прижигают накаленными браншами пинцета, делают по этому месту надрез и из глубины остроконечными ножницами вырезают небольшой кусочек ткани, который помещают между двумя предметными стеклами.Сложные методы окраски основаны на особенностях физико-химическог

Оглавление

Введение

1. Методы световой микроскопии микроорганизмов

1.1 Иммерсионная световая микроскопия

1.2 Фазово-контрастная микроскопия

1.3 Аноптральная микроскопия

1.4 Интерференционная микроскопия

1.5 Поляризационная микроскопия

1.6 Темнопольная микроскопия

1.7 Люминесцентная микроскопия

2. Микроскопические методы исследования

2.1 Микроскопия микроорганизмов в живом состоянии

2.2 Окрашенные препараты

2.3 Сложные (дифференциальные) методы окраски мазков

2.3.1 Окраска по Граму

2.3.2 Выявление кислотоустойчивости

2.3.3 Окраска спор

2.3.4 Цитоплазматические включения

2.3.5 Окраска ядерного вещества у бактерий

Заключение

Список используемых источников

Цели и задачи работы: · закрепить знания об общей характеристике прокариот;

· изучить основные методы световой микроскопии;

· изучить основную характеристику внутренних структур клетки бактерий;

· рассмотреть основные методы окраски внутренних структур бактериальной клетки.

Общая характеристика прокариот

В надцарстве Прокариоты выделяют три подцарства - архебактерии, эубактерии (настоящие бактерии) и цианобактерии (синезеленые водоросли). Прокариоты - одноклеточные и колониальные организмы, среди цианобактерий встречаются и многоклеточные (нитчатые) организмы. В клетках отсутствует ядро, генетическая информация прокариот представлена кольцевой молекулой ДНК. Распространены повсеместно: в воде, почве, воздухе, живых организмах. прокариот микроскопия кислотоустойчивость

Размеры и форма бактериальной клетки.

Размеры - от 1 до 10 мкм. Формы бактериальных клеток разнообразны. Шаровидные бактерии по расположению клеток после деления подразделяют на несколько форм: монококки, диплококки, тетракокки, стрептококки, стафилококки, сарцины. Вытянутые, палочковидные бактерии называются бациллами. Извитые, в виде запятой - вибрионы, имеющие до 6 витков - спириллы, спирохеты - длинные и тонкие извитые формы с числом витков от 6 до 15. Помимо основных, в природе встречаются и другие, весьма разнообразные, формы бактериальных клеток.

Бактериальная клетка ограничена оболочкой. Внутренний слой оболочки представлен цитоплазматической мембраной, над мембраной находится клеточная стенка, над клеточной стенкой у многих бактерий - слизистая капсула. Мембрана может образовывать складки, называемые мезосомами. На их поверхности располагаются ферменты. Мезосомы с фотосинтетическими пигментами называют хлоросомами. Клеточная стенка - толстая, плотная, жесткая, состоит из муреина и других органических веществ. Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой. Генетический материал представлен кольцевыми молекулами ДНК. Плазмиды - внехромосомные генетические элементы, представляют собой небольшие кольцевые ДНК, не связанны с белками, не прикреплены к мембране, содержат небольшое число генов. Количество плазмид может быть различным. В цитоплазме бактерий находятся рибосомы 70S-типа, включения, могут быть газовые вакуоли. Рибосомы собраны в полисомы. У многих бактерий имеются жгутики и пили. Для перенесения неблагоприятных условий бактерии зачастую образуют споры. Споры обладают высокой устойчивостью к радиации, экстремальным температурам, высушиванию и другим факторам, вызывающим гибель вегетативных клеток

IMG_fe0441e0-a3a9-463b-baa1-6b78b6f1f352

Рис.1 Строение бактериальной клетки

1 - базальное тельце; 2 - жгутик; 3 - слизистая капсула; 4 - клеточная стенка; 5 - цитоплазматическая мембрана; 6 - мезосома; 7 - фимбрии; 8 - мембранные структуры (ламеллы, хлоросомы); 9 - нуклеоид; 10 - рибосомы;