Реферат: Микроорганизмы
Баляр сказал Луи Пастеру: « Послушайте мой друг, ведь ни вы, ни я не верим, что микробы могут самостоятельно зарождаться в дрожжевом бульоне, мы оба знаем, что они попадают или заползают туда вместе с воздушной пылью, не так ли ?»
-« Да конечно, но»- возразил Луи Пастер.
Постойте минуточку:- перебил Баляр – Почему вы не хотите попробовать такую штуку: налейте в колбу бульон и вскипятите его, потом отверстие колбы поставьте в таком положении, чтобы пыль туда никак не могла попасть, а воздух мог бы входить в каком угодно количестве.
Но как это сделать ?- спросил Пастер.
Очень просто , - Возьмите колбу, налейте в неё бульон, затем расплавьте горлышко колбы на паяльной лампе и вытяните его в длинную, тонкую спускающею к низу трубку. Придайте трубке такую форму, какую предаёт лебедь своей шее, когда хочет что–нибуть взять из воды.
После этого Пастер всё понял.
Значить, микробы не могут попасть в колбу, потому, что пылинки, на которых они сидят, не могут падать снизу в верх. И он принялся за работу. Приготовив всё Пастер проделал этот опыт. Вскоре он посмотрел на результат, в котором он увидел превосходный, прозрачный дрожжевой бульон. Не оставалось сомнений в том, что система Баляра доказывает, что самопроизвольное зарождение – вздор и чепуха.
Вскоре Пастер доказал, что именно микробы являются причиной многих болезней. Так на научной вечеринке в Сорбоне Пастер выступил с популярным докладом в присутствии знаменитого романиста Александра Дюма. Он представил им в этот вечер научный водевиль, после которого его слушатели возвращались домой в страхе и унынье. Он показывал им световые изображения различных видов микробов; он таинственно тушил в зале огни и затем внезапно прорезал тьму ярким лучом света.
-Посмотрите на тысячи танцующих пылинок в свете этого луча! – восклицал он. Ведь воздух этого зала кишит пылинками, тысячами миллионами этих ничтожных, ничего собой не представляющих пылинок. Но не относитесь к ним слишком пренебрежительно: они несут иногда с собой болезнь и смерть-тиф, холера, жёлтую лихорадку и множество других болезней.
Пауль Эрлих был очень весёлым человеком. Он выкуривал до 25 сигар в день, не прочь был выпить кружку пива со своим старым лабораторным служителем и десяток другой кружек с немецкими, английскими и американскими коллегами. Будучи вполне современным человеком, он всё же напоминал нечто средневековое своей знаменитой, часто повторяемой фразой
- « Нужно научится стрелять по микробам волшебными пулями». Благодаря своей весёлости и скромности Эрлих легко приобретал друзей но, будучи вместе с тем и не глупым человеком, он старался, чтобы в число этих друзей попадали иногда и влиятельные люди. Все свои знания и идеи П. Эрлих черпал из книг. Вся его жизнь протекала среди научной литературы Его дом, и лаборатория были заполнены книгами.
В 1901 году он прочитал об исследованиях Альфонса Лаверана, и с этого, собственно, начались его восьмилетние поиски магических пуль. Лаверан как известно открыл микроб малярии, а в последнее время упорно работал над трипанозонами. Они вызывают у лошадей болезнь Кадера с поражением всей задней части тела. Этого было достаточно, чтобы воспламенить Эрлиха.
- Вот великолепный микроб для моих целей. Во-первых, он крупных размеров и его легко наблюдать и, во-вторых, он прекрасно размножается в мышах и убивает их с замечательной регулярностью. Он убивает мышей всегда. В 1902 году П.Эрлих приступил к делу. Он привёл в боевой порядок всю свою армию блестящих, сверкающих ослепительных кросок.
Однажды сидя на своём единственном стуле в кабинете он прочитал в каком-то химическом журнале о новом патентованном средстве. Оно называлось « атоксил»- это означает «не ядовитый».В его состав входило бензельное кольцо, шесть атомов углерода, четыре атома водорода, немного аммония, окись мышьяка. От атоксила умирали мыши, поражённые сонной болезнью. В своей лаборатории П. Эрлих установил, что атоксил может быть видоизменён. Его можно переделывать в бесконечное, почти неограниченное количество препаратов мышьяка, совершенно не нарушая комбинации бензола с мышьяком. После этого П. Эрлих пошёл в кабинет своего главного химика Бертхейма.
- Атоксил может быть видоизменён. И Эрлих стал чертить на бумаги тысячи разнообразнейших фантастических схем - Бертхейм никак не мог устоять перед этим. Они проделывали опыты с теми шестью ста шести различными препаратами мышьяка.
Но вскоре обнаружилось, что уничтожая свирепых трипанозом болезни Кадера, это чудесное лекарство, одновременно превращая кровь мышей в воду или убивало их, связывая в злокачественную желтуху.
Сжигая себя с двух концов – т.к. ему было уже за пятьдесят, и смерть была не за горами. П. Эрлих наткнулся на свой знаменитый препарат «606», который ему , конечно, никогда в жизни не удалось бы найти без помощи Бертхейма. Этот препарат «606» носил название «диоксидиамминоарсенобензолдигидрохлорид». Его убийственное действие на трипанозом было пропорционально длине его название. Первое же вливание совершенно очищала кровь мышонка от этих свирепых возбудителей болезни Кадера, убивая их до последнего, чтобы ни один не мог пойти и рассказать, эту страшную новость своим собратьям. Этот препарат был абсолютно без вреден. В 1906 году П. Эрлих прочёл об открытии германским зоологом Шаудином тонкого бледного спирахеобразного микроба и доказал, что он то и является возбудителем сифилиса. Шаудин считал, что спирахету можно отнести к родственникам трипанозомов. И тогда Эрлих подумал и сказал – «Если спирахета – кузинатрипанозоме, то «606» должен действовать и на спирахету. И он сейчас же это проверил на кролике, результат оказался прекрасным.
После этого он пишет письмо своему другу доктору Конрату Альту. «Не будешь ли ты так любезен, использовать мой новый препарат «606» на человеке, страдающем сифилисом».
Альт ответил: - «с удовольствием».
Наступил 1910 год, самый славный год в жизни П. Эрлиха. В один из дней этого года появился на научном конгрессе в Кенигсберге и был встречен овацией. Он сообщил о том, как была найдена, наконец, магическая пуля. Он изобразил весь ужас сифилиса, приводившего больных к смерти или в убежище для идиотов то есть псих больница. Он рассказал несколько случаев, когда больные были уже приговорены к смерти. Одного вливания «606» было достаточно, чтобы вернуть их к жизни и поставить на ноги. Они прибавляли в весе по двенадцать килограммов. Он сообщил об одном несчастном, у которого глотка была так ужасна, что в течение нескольких месяцев его кормили через трубку. В два часа дня ему было сделано вливание «606», а к ужину он уже ел бутерброд с колбасой.
Таким образом: Левенгук впервые открыл микробы, и доказал, что они находятся абсолютно везде; Луи Пастер доказал, что именно в них находится опастность; Пауль Эрлих смог изобрести «магическую пулю» против трипанозом.
Микроорганизмы обитают практически везде: в воде, почве, воздухе, на поверхностях растений и животных, в пищеварительных трактах животных и самого человека; многовековые ледники Антрактиды: вечная мерзлота Чукотки; кипящие гидротермальные источники; глубочайшие впадины мирового океана; воды охлаждающих контуров ядерных реакторов, заселены микроорганизмами. Сейчас известно около 2500 видов бактерий. Бактерии относятся к прокариотам – это самые простые, мельчайшие и наиболее распространённые организмы. Бактериальные клетки имеют ядра, покрытого ядерной оболочкой и набора хромосом, характерного для эукариот. У бактерии отсутствует процесс размножения.
В основе морфологии клеток прокариот лежат две основные формы – шар и цилиндр. Различают кокки – шарообразные клетки и их группировки, прямые палочки-бацилы, короткие изогнутые – вибрионы, извитые – спириллы и спиротехты. Известные бактерии имеющие форму куба, плоского диска и треугольника.
Строение бактериальной клетки: клеточная стенка; цитоплазматическая мембрана, окружающию цитоплазму с нуклеидом и рибосомом. Цитоплазматическая мембрана у некоторых прокариот образует выпячивание внутрь клетки – инвагинации или образует мембранные тельца. В клетке, в зависимости от особенности метаболизма могут присутствовать мембранные структуры необходимые, например, для осуществления фотосинтеза.
В зависимости от строения клеточной стенки, бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные, названные по имени бактериолога Грама, открывшего особенности окраски клеток бактерий. Грамположительные бактерии окрашиваются по методу Грама в фиолетовый цвет (к ним относятся стофилококки, стрептококки, возбудители сибирской язвы, столбняка, газовой гангрены и др.) Грамотрицательные не окрашиваются по этому методу (это менингококки, кишечная палочка и др.) Клеточная стенка представляет собой сетчатую структуру, различающихся у разных групп бактерии толщиной (многослойная и однослойная) и химическим составом. Основным компонентом, обеспечивающим ригидность клеточной стенки, гетерополимер «пептидогликан». Он состоит из углеводородного компонента и короткого пептида. Но имеются бактерии микроплазмы, не имеющие никакой клеточной стенки.
Цитоплазматическая мембрана, прокариотической клетки представляет собой белково-липидный комплекс, в котором 50-75% белков и 15-45% липидов. В настоящее время специалисты сходятся во мнении, что мембрана представляет собой жидкокристалическую структуру и не является симметричной, как это кажется под электронным микроскопом. Благодаря такой структуре она выполняет свои многочисленные функции. Прежде всего, барьерная, транспортная (переносит ионы и молекулы в клетку и из клетки) и энергетическая функции. На мембране локализованы ферменты, осуществляющие синтез молекул, обладающих высокоэнергетическими связями, энергия, которая нужна для катализа биологических реакций клетки. В цитоплазматической мембране «встроена» и дыхательная цепь – система переносчиков электронов. Поверхность клетки может быть покрыта полисахаридной или белковой капсулой. Для передвижения в живой среде некоторые клетки прокариот, как и эукариот обладают одним-двумя или многочисленными жгутиками. Иногда клетка бывает покрыта многочисленными ворсинками, которые наряду с капсульным материалом играют важную роль в прикреплении клетки к поверхности чего-либо.
Цитоплазма бактерий окружена плазматической мембраной, на внутренней поверхности которой локализованы многочисленные ферменты. В цитоплазме обнаруживают большое количество рибосом и гранулярных включений, а также один или два участка, где концентрируется ДНК.
Жгутики и фимбрии. Некоторые бактерии имеют очень тонкие и прочные спиральные жгутики, в несколько раз более длинные, чем сами клетки. Жгутики совершают быстрые вращательные движения и способствуют движению бактерий. Бактерии для своих размеров передвигаются очень быстро, за одну секунду они преодаливают расстояние равное примерно 20 диаметром самой бактериальной клетки.
Жгутики бактерий длинные 12-13 миллиметра, тонкие и волнообразно изогнутые. Диаметр их обычно 10-12 нм, поэтому их нельзя увидеть в световой микроскоп. У некоторых бактерий жгутики равномерно распределены по всей поверхности клетки, у других прикреплены к одному или к обоим концам. Каждый жгутик состоит из одной жёсткой молекулы белка флагеллина.