Морфофункциональные особенности простейших. Методы исследования

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет им М.К. Аммосова»

Медицинский институт

Кафедра «Микробиологии и гистологии»

РЕФЕРАТ

Морфофункциональные особенности простейших. Методы исследования

Выполнила: студентка 2 курса группы

ПО 202-1 Горохова Венера

Проверила: Моисеева Анна Егоровна

Якутск 2018г.

Содержание

Введение

Общая морфология простейших

Жизнедеятельность

Классификация, строение и функции

Методы обнаружения простейших

Заключение

Список литературы

Введение

Самыми простыми животными организмами являются простейшие одноклеточные организмы. Каждое простейшее представляет собой целостный организм, выполняющий все функции, свойственные живым существам. Несмотря на малый размер, они выполняют целый комплекс функций необходимых нашему миру. Протисты (др.-греч. protiotos «самый первый, первейший»), или простейшие -- гетерогенная группа эукариотических живых организмов, которых ранее относили к царству животных, а в 1977-м году выделили в отдельное царство. Протисты -- парафилетическая группа. Для организмов, относящихся к данной группе, невозможно указать никаких положительных общих характеристик. Единственная объединяющая их особенность формулируется как отсутствие сложной структуры, что характерно для многих групп, формируемых «по остаточному принципу» (например, беспозвоночные). Все простейшие -- одноклеточные или колониальные, не имеющие высокоорганизованных тканей. Простейшие населяют всю поверхность Земли: от глубоководных желобов до горных вершин. Больше всего простейших встречается в почве и пресных водах.

Из истории простейших.

Впервые простейших увидел под микроскоп голландский натуралист Антони Ван Левенгук в 1676 году. Название «простейшие» ввел немецкий естествоиспытатель Эрнст Геккель в 1866 году

Цель моего реферата -- узнать как можно больше об этих организмах.

Общая морфология простейших

Строение простейших чрезвычайно разнообразно, но все они обладают чертами, характерными для организации и функции клетки. Два основных компонента тела простейших -- цитоплазма и ядро. Цитоплазма ограничена наружной мембраной, которая регулирует поступление веществ в клетку; у многих простейших она усложняется дополнительными структурами, увеличивающими толщину и механическую прочность наружного слоя. Таким образом возникают образования типа пелликулы и оболочки, которые будут рассмотрены при описании отдельных классов.

Цитоплазма простейших обычно распадается на 2 слоя -- наружный более светлый и плотный -- эктоплазму и внутренний, снабженный многочисленными включениями, -- эндоплазму. В цитоплазме локализуются органоиды. Кроме того, в цитоплазме многих простейших могут присутствовать разнообразные специальные органеллы. Имеются вакуоли, митохондрии, аппарат Гольджи, выполняющие важные жизненные функции - пищеварение, выделение и др., и включения, содержащие запасные питательные вещества и продукты обмена. Некоторые, как, например, инфузории, имеют органеллы - ротовое отверстие, порошицу для удаления отбросов и др.

Простейшие обладают типичным клеточным ядром, одним или несколькими. Ядро простейших имеет типичную двухслойную ядерную оболочку, причем наружная переходит непосредственно в эндоплазматическую сеть. В ядерной оболочке имеются поры размером до 10 нм. Ядро простейших, чаще одиночное, содержит основное количество ДНК(хроматиновый материал и ядрышки). Ядра простейших характеризуются исключительным морфологическим многообразием по размерам, числу ядрышек, количеству ядерного сока.

Лизосомы -- сферические структуры диаметром около 0,5 мкм, окруженные мембраной. Они содержат ряд гидролитических ферментов и участвуют в процессах переваривания различных веществ.

Митохондрии являются фабриками клеточного дыхания. Эти органеллы окружены двойной мембраной: внутренняя образует выпячивания -- кристы. В митохондриях имеются ферменты, которые участвуют в процессах биологического окисления, обеспечивая клетку энергией. В митохондриях обнаружена ДНК. Диктиосомы синтезируют материал клеточной стенки. Рибосомы, участвующие в синтезе белка, располагаются по периферии эндоплазматической сети.

Жизнедеятельность

1.Раздражимость. Простейшие воспринимают разнообразные изменения внешней среды: температурные, химические, световые, механические и др. Одни внешние воздействия вызывают у них положительную реакцию, т.е. движение к источнику раздражения, другие - отрицательную реакцию, т.е. движение от источника раздражения. Так, например, если опустить в воду, где содержатся туфельки (из класса инфузорий), тонкую трубочку, в противоположных концах которой поддерживается разная температура, то простейшие собираются там, где температура достигает 24 -- 28°С избегают тех мест трубочки, где температура ниже (около 10°С) или выше (например, около 38С). Эти направленные движения свободно движущихся организмов, не имеющих нервных аппаратов, называются таксисами. Приведенный пример показывает, что таксисы бывают положительные и отрицательные. Характер ответа простейших на одни и те же раздражения может меняться в зависимости от условий среды.

2. Питание. Простейшие гетеротрофы. Только в классе жгутиковых кроме многочисленных гетеротрофных видов имеется значительное количество автотрофов. Последние всасывают из окружающей их воды простые неорганические соединения (углекислый газ и соли, растворенные в воде), которые в пластидах, содержащих хлорофилл, превращаются в сложные органические вещества. Такие одноклеточные на свету питаются автотрофно, а в темноте некоторые из них могут переходить к гетеротрофному (сапрофитному) питанию, поглощая через оболочку растворенные в воде органические соединения. У свободноживущих гетеротрофных простейших пища (мелкие организмы, остатки растений и животных) попадает в клетку вместе с водой и в цитоплазме образуются пищеварительные вакуоли, куда из эндоплазмы поступают пищеварительные ферменты. В вакуолях очень сложные нерастворимые органические вещества разлагаются на более простые растворимые органические вещества. Переваренные вещества диффундируют из вакуолей во все части клетки, где происходит их ассимиляция. Вакуоль с непереваренными пищевыми остатками подходит к наружной мембране и выбрасывается наружу. Так же происходит захват пищи и ее переваривание у многих простейших, обитающих в пищеварительных трактах других (главным образом растительноядных) животных, где имеются в изобилии органические остатки и микроорганизмы. Большинство паразитических простейших, обитающих в тех частях тела, где имеются растворимые органические вещества, всасывают эти вещества всей поверхностью тела. Сократительные вакуоли (одна или две) выводят из тела излишки воды вместе с продуктами распада, регулируют осмотическое давление.

3. Движение. Большинство простейших может медленно или быстро передвигаться. Способы передвижения в разных классах этого типа различны. Наиболее распространены способы передвижения при помощи ложноножек (или псевдоподий), жгутиков и ресничек. Ложноножки представляют собой временные выпячивания цитоплазмы, форма и длина которых различны и характерны для каждого вида или группы видов. Выпуская ложноножки, животное медленно ползет, при этом форма его тела все время меняется. Жгутики -- длинные, тонкие выросты наружного слоя цитоплазмы, которые описывают при своем движении конус, вершина которого находится у основания органоида. Реснички по строению очень сходны со жгутиками, но в отличие от последних коротки и работают наподобие весел, число их обычно велико. Согласованная работа ресничек обеспечивает животным, имеющим их, наиболее совершенное и быстрое передвижение. Известны и другие способы передвижения простейших: в результате сокращения особых волоконец (мионем), путем выделения жидкости из задней части тела (реактивный способ движения) и др. У простейших, ведущих прикрепленный образ жизни, жгутики и реснички чаще всего сохраняются, и их движение создает токи воды, приносящие пищу.

4. Размножение. Во всех случаях деление ядра одноклеточных представляет собой митоз. Процесс деления клетки лежит в основе двух форм размножения одноклеточных -- полового и бесполого. Наиболее распространено у простейших бесполое размножение; оно может проявляться в виде простого деления, почкования и множественного деления. Деление наблюдается обычно у свободноживущих форм: организм делится на две приблизительно равные клетки. Делению предшествуют сложные процессы в ядре и цитоплазме. Сначала происходит деление ядра (митотическое), а потом -- цитоплазмы. Возникшие дочерние организмы быстро отделяются друг от друга и начинают вести самостоятельную жизнь. Реже встречается у простейших бесполое размножение в виде почкования. У большинства паразитических простейших, а также у ряда свободноживущих форм, распространено множественное деление, или изогония, при котором материнская особь распадается на большое количество дочерних. Во всех классах простейших наблюдается половое размножение (оно пока не установлено для многих видов). Формы полового размножения у простейших различны. В большинстве случаев оно осуществляется путем слияния (копуляции) микрогаметы с макрогаметой. Гаметы большей частью образуются в результате множественного деления тела простейшего, во время которого в цитоплазме и ядре совершаются значительные изменения.

5. Развитие. У простейших, возникших в результате разных способов размножения, строение в какой-то степени отличается от родительских форм, и не все органоиды имеются в должном количестве (например, из двух сократительных вакуолей может остаться одна). Восстановление обычного строения и недостающих органоидов совершается в процессах быстрого онтогенетического развития. Для многих представителей типа характерно длительное размножение бесполым путем, которое сменяется половым процессом, после чего опять наступает период бесполого размножения. Таким образом, простейшим свойственны определенные жизненные циклы. Последние особенно хорошо выражены у многих паразитических видов (см. например, описание споровиков). Одной из стадий жизненных циклов часто бывает инцистирование, т. е. простейшие округляются, сбрасывают или втягивают органеллы движения, выделяют плотную оболочку и переходят в состояние покоя. Перед инцистированием в клетке происходит ряд существенных изменений: уменьшается количество воды, резко замедляется обмен веществ и др. В состоянии цисты простейшие могут переносить различные неблагоприятные условия: отсутствие воды, низкую или, наоборот, повышенную температуру, химические воздействия и т. д. Инцистирование происходит у свободноживущих форм в связи с высыханием водоема, наступлением холодного времени года и т. д., а у паразитов - перед выходом из тела хозяина во внешнюю среду или в тело другого хозяина. С помощью воздушных потоков цисты могут расселяться на большие расстояния. В благоприятных условиях цисты раскрываются и из них выходят активные подвижные особи, которые начинают делиться со скоростью приблизительно раз в три часа.

6. Перенос веществ в клетках простейших происходит путем диффузии растворенных веществ (кислорода, продуктов диссимиляции, переваренной пиши и т. д.). Кроме того, наблюдаются постоянные токи в цитоплазме, способствующие переносу разных веществ, движению пищеварительных вакуолей.

7. Дыхание. Необходимая для различных процессов, совершающихся в теле простейших, энергия освобождается большей частью в результате процессов окисления (дыхания) органических веществ клетки. Кислород, нужный для дыхания, поглощается всей поверхностью тела животного. У ряда простейших, живущих в бескислородной среде, процессы диссимиляции совершаются по типу брожения.

8. Выделение продуктов диссимиляции происходит через всю поверхность тела, а у многих простейших и через сократительные или пульсирующие вакуоли. Эти органоиды представляют собой светлые, прозрачные пузырьки, периодически наполняющиеся жидкостью до определенного предела, затем спадающиеся при выделении ее наружу. Главные функции сократительных вакуолей -- удаление избыточной воды из клетки и регулировка осмотического давления. В связи с этим, интересно отметить, что вакуоли имеются, как правило, у пресноводных простейших, редки у морских и обычно отсутствуют у паразитических. Такую закономерность легко объяснить. Поскольку в цитоплазме концентрация солей выше, чем в пресной воде, то, очевидно, в организм все время поступает вода и необходимо избыток ее быстро удалять наружу. В соленой же воде и в организмах хозяев концентрация солей не ниже, а иногда выше, чем концентрация солей в теле простейших, и поступления избыточной воды в тело последних не происходит. Больше того, простейшим, обитающим в таких условиях, угрожает отнятие воды более концентрированным раствором и необходимы различные приспособления, удерживающие воду в организме.

Свободноживущих и паразитических простейших изучал В. А. Догель и его ученики, внесшие большой вклад в исследование строения, размножения, жизненных циклов и филогении одноклеточных животных.

простейшее морфология диссимиляция клетка

Классификация, строение и функции

Простейшие представлены 7 типами, из которых четыре типа (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora) включают возбудителей заболеваний у человека.

1. Тип Sarcomastigophora:

- Подтип Mastigophora (жгутиконосцы)

- Подтип Sarcodina (саркодовые)

2. Тип Apicomplexa

3. Тип Ciliophora

4. Тип Microspora

Тип Sarcomastigophora

Подтип Mastigophora (жгутиконосцы) включает следующих патогенных представителей:

*трипаносому -- возбудителя африканского трипаносомоза (сонная болезнь);

*лейшмании -- возбудителей кожной и висцеральной форм лейшманиозов;

*трихомонады, передающиеся половым путем и паразитирующие в толстой кишке человека;

*лямблию -- возбудителя лямблиоза. *Эти простейшие характеризуются наличием жгутиков: один - у лейшмании, четыре свободных жгутика и короткая ундулирующая мембрана - у трихомонад.

Трипаносома

*относятся к категории трансмиссивных, заболевания, возбудитель которых передается через укус кровососущего насекомого или клеща.

*Трипаносомы вызывают «сонную болезнь», на начальных этапах паразитируют в крови больного, затем переходят в спинномозговую жидкость, вызывают сонливость, затем наступает смерть больного от истощения. Переносчиком возбудителя болезни являются мухи цеце, источником инвазии копытные животные (антилопы) и больные люди.

*Тело трипаносом продолговатое, узкое, имеет жгутики и ундулируюшую мембрану.

* Тело трипаносом по Романовскому-Гимзе окрашивается в голубоватый цвет, ядро и жгутики - в красный.

Лейшмании

*Некоторые виды лейшманий вызывают кожный лейшманиоз («пендинскую язву»), переносчиком возбудителей являются москиты, источником инвазии дикие грызуны или больные люди.

*При окраске по Романовскому цитоплазма голубая или голубовато-сиреневая, ядро - красно-фиолетовое, кинетопласт окрашивается более интенсивно, чем ядро.

Лямблия

*Лямблия кишечная - паразит желчных протоков, тонкого кишечника. Заражение цистами, перорально. *В передней части тела лямблии находится присасывательный диск в виде углубления. Имеет 2 ядра, 4 пары жгутиков. Жгутики, проходя частично в цитоплазме, образуют два хорошо видимых при окраске продольных пучка.

Трихомонада

Трихомонада урогениальная - паразитирует в мочеполовых путях. Вызывает воспалительные процессы.

Кишечная трихомонада имеет грушевидное тело длиной 8 - 20 мкм. От переднего конца тела отходят обычно 5 жгутиков. С одной стороны тела по всей его длине расположена волнообразная перепонка (ундулирующая мембрана), по наружному краю которой проходит тонкая нить, выступающая свободным концом в виде жгутика.

К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизентерийная амеба - возбудитель амебной дизентерии человека. Морфологически сходна с ней непатогенная кишечная амеба.

*Эти простейшие передвигаются путем образования псевдоподий. Питательные вещества захватываются и погружаются в цитоплазму клеток. Половой путь размножения у амеб отсутствует. При неблагоприятных условиях они образуют цисту.

*Патогенная форма амёбы, паразитирует в ткани слизистой оболочки толстого кишечника и вызывает специфическое его поражение.

Тип Apicomplexa

* В классе Sporozoa (споровики) патогенными представителями являются возбудители токсоплазмоза, кокцидиоза, саркоцистоза и малярии.

Малярийный плазмодий

*Жизненный цикл возбудителей малярии характеризуется чередованием полового размножения (в организме комаров Anopheles) и бесполого (в клетках тканей и эритроцитах человека они размножаются путем множественного деления).

Токсоплазма

*Токсоплазмозом человек заражается от животных. Токсоплазмы могут передаваться через плаценту и поражать центральную нервную систему и глаза плода.

*Токсоплазма по форме тела напоминает полумесяц или дольку апельсина (от греч. toxon -- арка). Один конец заострен, другой -- закруглен. Длина токсоплазмы 4--7 мкм. При окраске по Романовскому цитоплазма голубовато-серая, а расположенное в центре тела или ближе к закругленному концу ядро -- красно-фиолетового цвета.

Тип Ciliophora

*Патогенный представитель -- возбудитель балантидиаза -- поражает толстый кишечник человека. Балантидии имеют многочисленные реснички и поэтому подвижны.

*Балантидии обитают в кишечнике свиней, для которых малопатогенны. С испражнениями свиней цисты балантидия выделяются в окружающую среду, где могут сохраняться несколько недель. В организм человека попадают с загрязненной водой или пищей.

Методы обнаружения простейших

Выявление патогенных простейших основано на идентификации морфологических особенностей возбудителя и в значительной степени зависит от правильного взятия клинического материала и адекватной фиксации. Ошибки при проведении этих мероприятий могут привести к получению ошибочных результатов.

Микроскопия. Поиск патогенных простейших обычно проводят в субстратах, являющихся средой их обитания -- испражнениях, крови.

Испражнения. Дли адекватного выявлении паразитов в ЖКТ необходимо исследовать не менее трёх проб, полученных в течение 10 суток. Для диагностики амебиаза этого может оказаться недостаточно, и при подозрении на это заболевание необходимо исследовать шесть проб, полученных в течение 14 суток. Следует избегать попадания в материал воды или мочи, губительно действующих на простейших. Если больному в диагностических целях вводили внутрь сульфат бария, минеральное масло, препараты висмута или проводили специфическую терапию, то забор испражнений следует проводить не ранее 8-х суток после последнего введения. Для выявления трофозоитов (подвижных форм) жидкие испражнения необходимо исследовать в течение 30 мин после получения; при более оформленном стуле эти исследования можно провести в течение часа; на более поздних сроках трофозоиты обычно разрушаются. При невозможности своевременного обследования в образцы вносят фиксирующие растворы, сохраняющие морфологию взрослых особей.

Макроскопическое исследование может выявить примесь крови и слизи (частый диагностический признак амебиаза). Выявление же самих паразитов проводят при светооптической микроскопии влажных нативных препаратов либо в окрашенных мазках.

Микроскопия нативных препаратов. Небольшое количество испражнений наносят на предметное стекло, диспергируют в капле физиологического раствора, накладывают покровное стекло и исследуют под микроскопом на наличие трофозоитов (в жидкие испражнения физиологический раствор не вносят). Нативные препараты можно слегка докрашивать раствором Люголя, что облегчает выявление цист. Особенно внимательно необходимо исследовать кровь и слизь; желательно готовить отдельные препараты, не контаминированные (по возможности) фекальными массами.

Методы накопления. Для выявления паразитов, присутствующих в не-значительных количествах, применяют различные методы накопления. При исследовании кала наиболее часто используют седиментационный метод. Для исследования забирают каплю надосадочной жидкости, наносят на предметное стекло, где смешивают с равным объёмом физиологического раствора, накрывают покровным стеклом и микроскопируют. Смесь на предметном стекле можно подкрашивать раствором Люголя, раствор разрушает трофозоиты, но позволяет хорошо визуализировать ядра и включения гликогена в цистах.

Микроскопия окрашенных мазков позволяет не только выявлять, но и дифференцировать простейших; окраску наиболее часто проводят ге-матоксилином и эозином по Хайденхайну.

Кровь. Капиллярную или венозную кровь помещают в пробирку с антикоагу-лянтом (например, с этилендиаминтетрауксусной кислотой); исследования необходимо проводить по возможности быстро. Обнаружение простейших проводят микроскопией толстых и тонких мазков. Толстые мазки готовят из больших объёмов крови, нанесённых на предметное стекло; их обычно окрашивают по Романовскому-Гимзе, чего обычно бывает вполне достаточно для выявления паразитов. Тонкие мазки готовят для облегчения морфологической дифференцировки паразитов крови, мазки обычно окрашивают по Романовскому-Гимзе или Райту.

Образцы различных тканей. Образцы различных тканей отбирают, учитывая биологию паразита и его типичную локализацию. Образцы кожных покровов окрашивают обычными гистологическими красителями и микроскопируют. Биоптаты лимфатических узлов, селезёнки, печени, аспираты костного мозга и СМЖ забирают при подозрении на трипаносомозы или лейшманиозы. Часть образцов микро-скопируют в виде нативных мазков, часть окрашивают по Романовскому-Гимзе или Райту. Также возможно окрашивание образцов различными гистологическими красителями, наиболее употребляемыми для изготовления препаратов из исследуемых тканей.

Выделение возбудителей. Выделение возбудителей проводят только в специализированных лабораториях, институтах и центрах; проводить эти мероприятия в обычных бактериологических лабораториях недопустимо. На специальных средах и культурах тканей можно выделять и культивировать практически все патогенные простейшие.

Серологические исследования. Серологические исследования - наиболее распространённые и доступные диагностические методы. Их часто проводят при подозрении на токсоплазмоз, амебиаз (РИГА, латекс-агглютинация), лейшманиозы (РИГА), трипаносомозы (РИГА, РСК),а также ИФА, РИА. Проводят также кожно-аллергические пробы для выявления ПЧЗТ.

Заключение

Простейшими называются животные организмы, которые состоят из одной клетки или их колоний (наиболее характерная особенность их строения), большей частью микроскопического размера, но со всеми присущими организму функциями. Они были открыты в 1675 году. Всего известно более 30000 видов простейших.

Так же подробно рассмотрев известные способы идентификации различных микроорганизмов, можно сделать вывод, что в основном это длительный и трудоемкий процесс, требующий достаточного набора знаний, оборудования и специальных условий. Но, не смотря на все трудности, диагностика необходима в целях идентификации микроорганизмов при установлении диагноза инфекционных заболеваний или иных вызванных микробами процессов и определения физиологических свойств культуры с другими целями, например при выборе химиотерапевтического препарата. Но жаль, что пока не существует универсального метода для быстрого и качественного определения микроорганизма. Каждый метод подходит для определённого ряда инфекций и не годиться для определения возбудителей других заболеваний. Также мало пока способов внелабораторной диагностики, потому что, например, часто необходимо наличие чистой культуры, что практически невозможно создать в полевых условиях. В мире постоянно появляются или обнаруживаются новые неизвестные микроорганизмы и, возможно, от скорости их идентификации будет зависеть жизнь многих людей. Из всего этого можно сделать вывод, что человечеству необходимо уделять больше внимания развитию микробиологии.

Список использованной литературы

1. Учебник «Медицинская микробиология», автор Поздеев О.К., 2005г.

2. http://yagu.s-vfu.ru Лекционный материал по теме «Грибы. Простейшие», Сивцева Т.П.

3. Med-books.by - Библиотека медицинской литературы.

4. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. Под. Ред. М.О. Биргера.

5. www.studmed.ru

6. Справочник по Биологии, автор Богданова Т.Л., 2012г.

Размещено на Allbest.ru