מיקרואורגניזמים= כל היצורים שאי אפשר לראותם ללא מיקרוסקופ. זהו שם כולל ליצורים שונים: חיידקים, פטריות קטנות (לדוג’,שמרים, פטריות עובש), אצות זעירות, יצורים חד תאיים כגון: אמבה, סנדלית וכן וירוסים.

* גודלו של חיידק: 1-5 µm אורך, 0.1-0.5 µm רוחב.    גודלו של וירוס: 0.2 µm

 

אוקריוטים= יצורים חד/רב תאיים, בעלי גרעין מוגדר מוקף בממברנה שבתוכו נמצא החומר התורשתי.גודל התא הוא 10-100 µm בד"כ. כוללים את כל צורות החיים למעט חיידקים ווירוסים.

פרוקריוטים= חיידקים, יצורים חסרי גרעין, כך שה- DNA נמצא בציטופלסמה. גודל התא הוא 1-10 µm בד"כ. קיימים Eubacteria ו- Archea.

 

* צורות חיידקים:

נקדים= צורתם עגולה ונראים ככדור. בלועזית קרויים coccus ביחיד ו- cocci ברבים.

מתגים= מקלונים ארוכים/קצרים. נקראים bacillus/ bacilli.

סלילונים= חיידקים בעלי צורה סלילונית וכן vibrio (מקלון עקום) מכוניםspirilla .

* חיידקים יכולים להופיע ביחידים, זוגות (דיפלוקוקוס), שרשראות (סטרפטוקוקוס) או צברים, אשכולות (סטפילוקוקוס). תאים סלילונים מופיעים תמיד ביחידים.

 

פלג'לה= שוטון. איבר תנועה, אורכו פי 5 מאורך החיידק, מעוגן בממברנה ודורש אנרגיה לפעילותו. יש סוגים שונים: מונוטריכית– בודדת, לופוטריכית– מס' פלג'לות בצד אחד של החיידק (כמו קוקו), פריטריכית– מפוזרת מסביב לחיידק.

Pilli= נקרא גם פימבריה. עוד איבר תנועה, יותר קצר משוטון, מסייע בהדבקות וכך בפתוגניות החיידק. חלקם משמשים להעברת מידע גנטי בין חיידקים.

קפסולה= מבנה המקיף את דופנם של חלק מהחיידקים. מורכבת מפוליסכריד או מפולימר של ח' אמינו (נדיר), יכולה להיות בגדלים שונים. מגנה מפני מע' החיסון של המאחסן, מגנה מפני חדירת וירוסים, עוזרת בהידבקות ומגנה מפני תנאים קיצוניים.

 

E. coli= מושבות בינוניות, לבנות, עגולות, אטומות, חלקות ובולטות מהמצע.

S. aureus= מושבות קטנות, לבנות, עגולות, אטומות, חלקות ובולטות מהמצע.

B. cereus= מושבות גדולות, לבנות, משוננות בשוליים, אטומות ושטוחות.

 

* ככל שריכוז המלח עולה במצע, כך פוחת מגוון החיידקים שיכולים לגדול עליו     {S. aureus עמיד יותר מ- E. coli לריכוז מלח גבוה} חיידקי ים, לעומת זאת, מעדיפים ריכוז מלח גבוה {זורחים בחושך בגלל האנזים לוציפראז}. כמו כן, מצע גלוקוז 30% מהווה גורם מגביל- אוסמולריות גבוהה, כך שעובשים ופטריות מסוגלים להתמודד עמו, אך חיידקים פחות.

 

 

 

 

 

שמן אימרסיה= מטרתו לחדד את המראה ע"י שבירת קרניים בצורה קרובה יותר לזו של הזכוכית.

צביעה פשוטה= צובעת כל חיידק.

צביעה מבדלת= אינה צובעת את כל התאים באופן שווה.

צביעת גרם:

מבדלת. מבחינה בין שתי קבוצות חיידקים עיקריות, חיוביים ושליליים.

לא כל החיידקים נצבעים בצביעה זו: מיקובקטריום טוברקולוזיס (חיידקי שחפת) אינם נצבעים, כי יש להם מבנים דמויי שעווה בדופן; מיקופלזמה לא נצבעים כי אין להם בכלל דופן. בנוסף, יש משמעות לגיל החיידק- הזקנים נראים שליליים גם אם חיוביים.

פפטידוגליקן= N– אצטיל גלוקוזאמין קשור ל- N– אצטיל ח' מוראמית. שכבה עבה מאוד בגרם חיוביים ודקה מאוד בגרם שליליים. בעל קשרים צולבים שנותנים מאסיביות לדופן- לגרם שליליים אין קשרים צולבים, יש ליפופרוטאין.

ח' (ליפו)טייקואית= חוצה את הפפטידו' לאורך/לרוחב, ייחודית לגרם חיוביים.

LPS= ליפופוליסכריד. בנוי מליפיד A (אנדוטוקסין) ומחלק פוליסכרידי משתנה.

ח' D– אמינופימלית= ייחודית לגרם שליליים.

שלבי הצביעה:

1)      פיקסציה= קיבוע. מעבירים מעל אש כמה פעמים. (בצביעות עדינות עושים את זה עם אתנול).

2)      קריסטל ויולט= צובע בהתחלה את כל החיידקים באותה מידה.

3)      יוד לוגול= נקשר לקריסטל ויולט ועוזר לחדירתו לתאים.

4)      דה- קולוריזציה= השלב הקריטי! נעשה בעזרת כהל, שמחורר ת'דופן של הגרם שליליים וכך יוצא מהם הצבע, בעוד שהדופן העבה של החיוביים עוברת דהידרציה ונמנעת יציאת קומפלקס הצבעים מהתא. חשוב לא לשכוח את הכוהל יותר מידי זמן, אחרת גם החיוביים יחוררו ויראו שליליים.

5)      צביעה נגדית= נותן צבע אחר לגרם שליליים- שנוכל לראות אותם. בד"כ עובדים עם פוקסין בסיסי.

 

אוטוטרוף= מסנתז בעצמו את כל מרכיבי התא ממלחים אנאורגנים פשוטים. מקור הפחמן הוא פד"ח ומקור האנרגיה הוא תרכובות אנאורגניות (כמוליטוטרופים) או אור (פוטואוטוטרופים).

הטרוטרוף= לא מסוגל לסנתז את כל חומרי התא ללא פחמן אורגני ואנרגיה, שמקורה בתרכובות אורגניות (כמוהטרוטרופים) או באור (פוטוהטרוטרופים).

 

מצע מוגדר= מצע סינטטי. אנחנו יודעים בדיוק מה הכנסנו לשם (מלחים, סוכרים, ח' אמינו ועוד).

מצע מורכב= מצע לא סינטטי. מכיל תרכובת לא ידועה לגמרי (תמצית בשר, תמצית שמרים וכו').

מצע סלקטיבי= בררני. מעכב גידול של חלק מהחיידקים ולא מעכב חלק אחר.

מצע אבחנתי= מאפשר הבחנה בין סוגי חיידקים לפי תכונות ביולוגיות (אפשר לשלב אותו עם בררני).

 

עיקור= הרג כל צורות החיים,כולל נבגים. יכול להתבצע במס' דרכים:

1)      חום יבש- 160-180 מעלות,3 שעות בתנור.

2)      חום רטוב- 121 מעלות, 20 דקות באוטוקלב (כמו סיר לחץ). יעיל יותר מחום יבש, האדים עוזרים לדנטורציה. אי אפשר לעקר כך מצעים נוזליים.

3)      קרינת UV– 180-320 ננומטר, פוגעת בדנ"א. טוב לכל מה שלא עמיד לחום (פלסטיק, נוזלים וכו').

4)      סינון מכאני- פילטרים עם גודל חרירים קטן מהחיידק (גם את הפילטר יש לעקר).

5)      חומרים כימיים- ליזול, פורמאלדהיד, מתכות שונות.

 

חיטוי= השמדת מיקרואורגניזמים פתוגנים. יכול להתבצע במס' דרכים:

1)      אלכוהול- עושה דנטורציה לחלבונים, יעיל יותר בתמיסה מימית.

2)      דטרגנטים- ממסים שומנים.

3)      צבעים שונים- גנציאן ויולט, יוד ועוד.

4)      חומרים מחמצנים- מי חמצן וחבריו.

 

פסיכרופילים= אוהבי קור, עד 20 מעלות

מזופילים= ממוצע- 37 מעלות

תרמופילים= 41-68 מעלות

היפרתרמופילים= מעל 65 מעלות. (מעל 100 מעלות גדלים רק ארכיבקטריה).

 

ספורה= נבג. נותן לחיידק עמידות לדברים. ספורה מתפתחת בסוף השלב הלוגריתמי, במצבי עקה. מיקום הספורה יכול להיות טרמינלי, סוב טרמינלי, או צנטרלי. נמצאת בגרם חיוביים, בקב' הבצילוס והקלוסטרידיום, רק במתגים (לעולם לא בנקדים).

הספורה מורכבת ממספר שכבות:

•      Exosporium   שכבה חלבונית דקה

•       Spore coat  שכבות של חלבונים ספציפיים לספורה

•      Cortex שכבה של פפטידוגליקן השונה קצת במבנה מהידוע אצל חיידקים

•      Core wall    מעטפת תא

•      Core   הליבה ,RNA , DNA   ,  ריבוזומים וכד'

ח' דיפיקולינית= ייחודית לספורה, קושרת סידן ומייצבת אותה.

 

E. coli= מתגים בודדים, גרם שליליים. לא עמידים לחום.

S. aureus= נקדים באשכולות, גרם חיוביים.

B. cereus= מתגים גדולים בודדים/קבוצות, גרם חיוביים. עמידים לחום.

Sarcina lutea= מתגים קטנים בטטראדות, גרם חיוביים.

Klebsiella= חיידק עם קפסולה.

 

דיו סיני= צבע, לא חודר את הקפסולה- נותן רקע שחור והילה שקופה מסביב לחיידק.

Malachit green= צבע, נקשר לספורה.

Safranin= צובע את שאר החיידק.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

חלוקה בינארית= תא אם נחלק לשני תאי בת זהים בעלי קיום עצמאי.

 

* שלבי גידול החיידקים:

1)      המתנה (Lag)= התאים מכינים עצמם לחלוקה. אין שינוי במספר התאים בתרבית. אורך שלב זה תלוי בתנאי הגידול (סוג מצע, טמפ', מצב התאים וכד').

2)      גידול לוגריתמי/אקספוננציאלי= חלוקה בינארית בקצב מרבי, ביחס לתנאים. אורך שלב זה גם כן מותנה בתנאי הסביבה (הידלדלות המצע, הפרשת פסולת, שינויים ב- pH וכו') ולא ימשך לנצח.

3)      שלב העמידה (Stationary)= כמות המתים שווה לכמות החיים. אין שינוי ב- OD של התרבית ובמספר החיידקים.

4)      שלב התמותה= יותר מתים מחיים. מספר החיידקים יורד, נראה שינוי ב- OD במידה והחיידקים המתים יעברו ליזיס.

 

N= מספר התאים.

* אחרי n חלוקות בזמן t_n, נקבל n דורות ומכאן: N_n= 2ⁿ * N₀

 

             log N_n – log N₀

n =

                       log 2

 

זמן דור (T)= תוך כמה זמן האוכ' מכפילה את עצמה.

              t_n – t₀

T =

                 n

קצב גידול (K)= מספר חלוקות ביחידת זמן.

         1

K =

         T

Davis= מצע עני

Brain- heart= מצע עשיר

Nutrient broth (NB) = מצע בינוני

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

חומר בקטריוצידי= הורג את החיידק, בד"כ לא עושה ליזיס לתא- העכירות נשארת קבועה, ספירה חיה יורדת. לרוב נקשר חזק לאתר המטרה, שהוא חיוני לחיידק, ולא משתחרר גם לאחר מיהול.

חומר בקטריוליטי= הורג את החיידק ע"י ליזיס- רואים ירידה בעכירות ובספירה חיה. פוגע בעיקר בסינתזת הדופן (פניצילין, למשל).

חומר בקטריוסטטי= מעכב את הגידול, לא הורג את החיידק- העכירות נשארת קבועה וספירה חיה גם כן.

 

אנטיביוטיקה= חומר המיוצר ע"י מיקרואורגניזמים, שמעכב/הורג מיקרואורגניזמים אחרים. אתרי המטרה העיקריים הם: דופן, ממברנה, ייצור חלבונים וייצור ח' גרעין.

Broad spectrum= פועלת על גרם חיוביים וגם על גרם שליליים.

Narrow spectrum= פועלת על קב' אחת בלבד.

פניצילין= מיוצר ע"י פטרייה, מעכב סינתזת דופן ביעילות. אנחנו עמידים וגם מיקופלזמה, כי אין להם דופן. רוב הגרם שליליים עמידים, כי פניצילין G לא חודר את הממברנה החיצונית שלהם. בעלי β לקטמאז עמידים, כי הם מפרקים לו את הטבעת ה- β לקטמית.

פולימיקסין= פפטיד עם קצה הידרופובי וקצה הידרופילי. מערער את מבנה הפוספוליפידים שבממברנת התא, ולכן יעיל במיוחד נגד גרם שליליים.

אמינוגליקוזידים (סטרפטו/קנאמיצין), טטרציקלינים, כלורמפניקול= פוגעים בייצור חלבונים.

Quinolones= חומרים סינטטיים, פוגעים בייצור ח' גרעין.

 

MIC= Minimal Inhibition Concentration. שיטה לבדיקה רגישות חיידקים לאנטיביוטיקה. מכניסים כמות קבועה של חיידקים למיהולים כפולים של אנטיביוטיקה, ובודקים מה הריכוז הנמוך ביותר שאין בו גידול חיידקים- מבחנה זו היא מבחנת ה- MIC (זאת שאין בה גידול). יש לקחת 10⁵ חיידקים (מס' נמוך וקבוע), כדי שיהיה מתחת לשכיחות המוטציה וכדי שלא נקבל עכירות יתר.

שיטת הדסקיות= זורעים זריעת דשא של 10⁶ חיידקים ומניחים עליהם דסקיות אנטיביוטיקה (עוברת למצע בדיפוזיה). משווים את קוטר העיכוב לטבלת סטנדרט מסחרית, כך ניתן לקבוע האם החיידק עמיד/רגיש לאותה אנטיביוטיקה.

 

סינרגיזם= ההשפעה של שתי התרופות ביחד גבוהה יותר מסכום ההשפעות של כל אחת מהן בנפרד.

אנטגוניזם= ההשפעה של שתי התרופות ביחד נמוכה יותר מההשפעה היעילה מבין שתיהן בנפרד.

 

צפלוטין= אנטיביוטיקה נגד E. coli.

מתיצילין= אנטיביוטיקה נגד S. aureus.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* ניצול סוכר ע"י חיידק נראה ע"י ירידה ב- pH של המצע.

גלוקוז– מקור פחמן. מנוצל ע"י כל החיידקים.

ציטרט– מקור פחמן. ינוצל ע"י חיידקים בעלי הקומפלקס ציטרט- פרמיאז. ניצול ציטרט הוא דרך להבחין בין א. קולי לבין אנטרובקטר.

עמילן– מקור פחמן. ינוצל ע"י חיידקים בעלי α עמילאז.

חלבונים- מקור לפחמן וחנקן.

טריפטופן– מקור לפחמן וחנקן. נמצא במצע מי טריפטון. ינוצל ע"י חיידקים בעלי טריפטופנאז, שיפרקו אותו לפירובאט ואינדול, אותו ניתן לזהות עם ריאגנט ארליך I + II (מקבלים טבעת אדומה).

אוריאה– מקור חנקן. תנוצל ע"י חיידקים בעלי האנזים אוריאז, שיפרקו אותה לפד"ח ואמוניה, שנותנת סביבה בסיסית- אינדיקטור פנול אדום ייתן צבע סגול. מצע אוריאה הוא אבחנתי, אלא אם שמים בו רק אוריאה- ואז הוא יכול להיות בררני.

 

α המוליזה= המוליזה לא מלאה. איזור לא מוגדר ירקרק מסביב למושבות (תוצר ביניים).

β המוליזה= פירוק מלא של ההמוגלובין. איזור מוגדר שקוף מסביב למושבות.

γ המוליזה= אין המוליזה.

 

מצע אזיד- לקטוז= בררני ואבחנתי. אזיד מעכב נשימה ואת האנזים קטלאז. רק ל- Streptococcus faecalis (ממה שבדקנו) אין קטלאז ואין שרשרת נשימה, לכן רק הוא גדל.  לקטוז מהווה גורם אבחנתי- בפירוקו נקבל pH חומצי, כך שהאינדיקטור Bromocresol purple יהפוך לצהוב.

מצע מקונקי= בררני ואבחנתי. לבידוד חיידקי מעיים, מתגים גרם שליליים. מכיל מלחי מרה כגורם בררני, שחיידקים גרם חיוביים רגישים אליו, וקריסטל ויולט, שנקלט בגרם חיוביים ומעכב אותם. לקטוז ופפטונים הם גורמים אבחנתיים, כך שה- pH הנמוך (בניצול לקטוז) הופך אינדיקטור ניוטרל- רד לאדום וה- pH הבסיסי (בניצול פפטונים) הופך אותו לכתום.

 

נשימה אירובית= קולט האלק' סופי הוא חמצן.

נשימה אנאירובית= קולט האלק' הסופי הוא לא חמצן (ניטרט/ SO₄).

אירובים אובליגטורים= חובה חמצן. אצינטובקטר הוא כזה.

אנאירובים פקולטטיבים= אירובים כשיש חמצן, אנאירובים כשאין חמצן ויש קולט אלק' אחר.

אנאירובים אובליגטורים= חמצן מזיק להם, צריכים קולט אלק' אחר. לכאן שייכת קב' הקלוסטרידיום (פתוגנים מאוד).

אנאירובים אירוטולרנטים= חמצן לא מזיק להם, אבל הם לא משתמשים בו (בנוכחות חמצן עושים תסיסה).

 

* אנאירובים צריכים מצע מחזר, חסר חמצן:

1)      מיכל אנאירובי (ג'רה)= מכניסים אליו ביקרבונט ובורוהידריד, שהמימנים שלהם נותנים מים עם החמצן וכך הוא מסולק, ובמקביל משתחרר פד"ח שמעודד גידול.

2)      מצע תיוגליקולט= מצע מחזר. מכיל גם ציסטאין (SH היא קב' מחזרת). מכיל אינדיקטור מתיל- בלו, שבנוכחות חמצן הוא כחול ובהעדר חמצן הוא חסר צבע. מכסים את המבחנה עד הסוף בשמן פרפין– מונע מחמצן לחלחל.

 

חיזור ניטרט לניטריט= מבחן לבדיקת יכולת נשימה אנאירובית של חיידקים. ניטריט מזוהה ע"י ריאגנט גריס I + II בקבלת צבע אדום. בהוספת אבץ, נראה אם הניטריט חוזר בכלל- אם לא, הוא יחוזר ע"י האבץ. אם הוא חוזר עד חנקן מולקולרי, לא נראה צבע.

 

אנטרובקטר= חיידק מנצל ציטרט, הופך את המצע לבסיסי- כחול.

שיגלה= גרם שלילי- גדל על מקונקי. לא מפרק לקטוז, לא שינה את צבע המקונקי ולא את צבע מצע הלקטוז.

E. coli= גרם שלילי + מפרק לקטוז. גדל על מקונקי ושינה צבעו לאדום, גדל במצע לקטוז ושינה צבעו לצהוב. בנוסף, מפרק טריפטופן- התקבלה טבעת אדומה במי טריפטון.

S. aureus= גרם חיובי, לא מנצל לקטוז- לא גדל על מקונקי. בנוסף, אנאירובי פקולטטיבי.

S. faecalis= גדל בנוכחות אזיד => לא נושם, אין קטלאז. שינה צבע המצע לצהוב. בנוסף, מפרק לקטוז- שינה צבע מצע לקטוז לצהוב. גם כן אנאירובי פקולטטיבי.

B. cereus= מפרק עמילן, לא נראה צבע במצע. בנוסף, מפרק קזאין- שינה את המצע לשקוף.

Proteus vulgaris= מפרק אוריאה, משנה צבע המצע לסגול (בסיסי).

אצינטובקטר= אירובי אובליגטורי. לא גדל בג'רה, בתיוגליקולט וב- KNO₃.

סרציה= אנאירובי פקולטטיבי.

S. lutea= אירובי אובליגטורי.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Phage typing= פאג' תוקף חיידק בספציפיות קרובה לאנטיגן- נוגדן. זהו כלי יעיל לזהות זני חיידקים שונים. נראה ליזיס על האגר.

Protein A= חלבון, שכאשר הוא נמצא במעטפת החיידק, הוא נקשר ל- Fc של הנוגדן, קישור שאינו יעיל למע' החיסון. אנחנו לא אוהבים אותו…

 

סטפילוקוקוס= נקדים גרם חיוביים, מופיעים באשכולות קטנים. חסרי תנועה, אירובים/אנאירובים פקולטטיבים, חלקם בעלי קפסולה, גדלים בטווח טמפ' רחב.

S. aureus= מקריש פלזמה ע"י האנזים קואגולאז; (עושה β המוליזה); מפרק DNA ע"י דנ"אז- אינדיקטור טולואידין- בלו הופך לורוד; בעל פרוטאין A (ספציפי לו!); (בעל ליפאזות והיאלאורונידאז).

S. epidermidis (albus)= קואגולאז שלילי.

S. saprophyticus= קואגולאז שלילי; עמיד לנובוביוצין.

 

סטרפטוקוקוס= נקדים גרם חיוביים, מופיעים בשרשראות, לעתים בזוגות. חסרי ציטוכרומים, חסרי קטלאז, אנאירובים אירוטולרנטים, אינם יוצרים ספורות, חסרי תנועה, רובם בעלי קפסולה, גדלים בטווח טמפ' מצומצם, רגישים לונקומיצין.

* סטרפטוקוקים שעושים β המוליזה מסווגים לקבוצות מ- A עד U. A הם המזהמים הקשים ביותר באדם.

S. pyogenes= החיידקים של קבוצה A.

S. agalactia= נציג של קבוצה B. תפוצת הקב' היא בעיקר באיברי מין נקביים.

סטרפטוליזין O= גורם ל- β המוליזה, מתבטא רק בעומק (חמצן מפרק אותו), אימונוגני.

סטרפטוליזין S= גורם ל- β המוליזה, מתבטא על פני השטח (יציב לחמצן), אינו אימונוגני.

Viridans group= עושים α המוליזה. מאכלסים את דרכי הנשימה העליונות.

S. pneumoniae= עושים α המוליזה. גורמים לדלקת ריאות, מפונקים, גדלים על אגר דם, אירוטולרנטים. אלו שיש להם קפסולה אלימים פי 100,000 יותר מאלה חסרי הקפסולה. רגיש לאופטוכין.

אופטוכין= חומר המוריד את מתח הפנים של התא, כך שהוא עובר ליזיס. מבחן מובהק להבחין בין ה- α המוליטים!

 

אנטרוקוקוס= גרם חיוביים, מופיעים בשרשרת או בזוגות. קוקובצילים?!?, אירוטולרנטים, חסרי ציטוכרומים, קטלאז שליליים (המבחן בעייתי)- לא מעוכבים ע"י אזיד, טווח טמפ' רחב מאוד, חלקם בעלי תנועה, מפרקים אסקולין לאסקוליטין.

S. faecalis= עושה זיהומים בדרכי השתן.

 

 

* מצע קליגלר= מצע אבחנתי לחיידקי מעיים גרם שליליים. בודק יכולת פירוק לקטוז ויצירת גז כתוצאה מכך, ויצירה של H₂S. מכיל לקטוז ומלחי גופרית. חיידקים מפרקי- לקטוז הופכים פנול אדום לצהוב, חיידקים מייצרי- H₂S עושים שחור עם מלחי ברזל. לפעמים יופיע למטה צהוב ולמעלה כתום.