Лабораторна робота № 3. Тема: Методи вивчення структури клітинної стінки бактерій

 

 

Тема: Методи вивчення структури клітинної стінки бактерій.

Складні методи забарвлення (метод Грама).

 

Мета роботи: Ознайомитись з будовою клітинної стінки прокаріотичних мікроорганізмів, оволодіти методами складного забарвлення (метод Грама).

Матеріали, реактиви, обладнання: культури Staphilоcoccus аиrеиs, Е. соli, суміш бульйонної культури Staphilоcoccus аиrеиs, Е. соli, мікробіологічна петля, мікроскоп, фільтрувальний папір, імерсійне масло, барвники, папірці Синьова, дистильована вода, предметні скельця.

 

Основні відомості

 

Складні методи забарвлення застосовують для вивчення особливостей структури клітинної стінки бактерій і диференціації мікробів.

Клітинна стінка у різних мікробів характеризується різною молекулярною будовою, різноманітністю хімічного складу і біологічних властивостей. Головним компонентом клітинної стінки більшості водоростей є целюлоза, міцеліальних грибів - хітин, дріжджів - глюкоза і манани, у бактерій - пептидоглікани.

Целюлоза - лінійний гомополісахарид, який складається із залишків D-глюкози, зв'язаних між собою (1-4) глікозидними зв'язками.

Пептідоглікани - складні дволанцюжкові гетерополімери, які складаються з N-ацетилглюкозоаміну і N-ацетилмурамової кислоти. Різноманітність пептидогліканів у прокаріот надзвичайно велика (більше 100 типів). Але у метанобактерій і галофілів (архебактерій) відсутні пептидоглікани, а в мікоплазм клітинна стінка взагалі відсутня.

Хімічний склад і структуру клітинної стінки визначають забарвленням бактерій за методом Грама. Забарвлення за Грамом є важливим методом для диференціації різних видів бактерій. Вперше він був розроблений і застосований датським вченим X. Грамом у 1884 році для виявлення бактерій у гістологічних зрізах. Щодо забарвлення за методом Грама, всі бактерії діляться на дві групи: ті, що забарвлюються за Грамом - грампозитивні (фірмакутні), і які не забарвлюються за Грамом - грамнегативні (грамілакутні).

Суть цього методу полягає в тому, що барвники трифініл-метанового ряду (генціановий фіолетовий, кришталевий фіолетовий, метиловий фіолетовий) в комплексі з йодом утримуються грампозитивними клітинами при знебарвленні їх спиртом. Такі бактерії залишаються забарвленими в синє-фіолетовий колір.

Грамнегативні бактерії знебарвлюються і їх виявляють, додатково забарвлюючи контрастним барвником (водяним фуксином). Механізм забарвлення за Грамом до кінця не виявлено, але в основі лежить особливість хімічного складу і будови клітинної стінки. Обробка препаратів спиртом призводить до набрякання пептидоглікану і зменшення діаметра пор клітинної стінки, що призводить до зменшення її проникності.

 

Хід роботи

 

Завдання 1. Виявлення клітинної стінки бактерій за методом Грама.

 

Для забарвлення за методом Грама студенти готують мазки двох видів бактерій, які забарвлюються і які не забарвлюються за Грамом. Готуються фіксовані препарати культур бактерій і забарвлюються за Грамом.

Забарвлення за Грамом проводять так:

а) на фіксований мазок кладуть шматочок фільтрувального паперу, попередньо просоченого спиртовим розчином генцианового фіолетового і наносять декілька крапель води так, щоб весь папір став вологим і добре прилягав до скла. Забарвлення проводять протягом 1-2 хвилин.

б) пінцетом знімається папір, зливається барвник і, не промиваючи водою, наносять на препарат розчин Люголя на 1 хвилину (до почорніння препарату).

в) зливають розчин Люголя з мазка і наливають на нього на 60 секунд 96° спирт (препарат потрібно злегка погойдувати).

г) препарат промивається водою.

д) додатково забарвлюється водним фуксином протягом 1-2 хвилини.

е) зливаючи барвник, препарат промивають водою, висушують фільтрованим папірцем і мікроскопіюють.

Після такого забарвлення грампозитивні бактерії забарвлюються в темний синьо-фіолетовий колір, грамнегативні - в додатковий червоний колір фуксину.

 

Завдання 2. Вивчення препаратів грампозитивних і грамнегативних бактерій.

 

Підготовлені препарати студенти вивчають під мікроскопом. У полі зору: грампозитивні клітини – сині або фіолетові; грамнегативні – рожеві. Препарати замалювати, вказати повну видову назву бактерій, що вивчалися.

 

Контрольні запитання:

1. Складні методи забарвлення. Метод Грама.

2. Техніка фарбування мікропрепаратів за методом Грама.

3. Хімічний склад, будова та функції клітинної стінки бактерій.

4. Особливості будови клітинної стінки грамілакутних та фірмакутних бактерій.