References:References:

1. Jawetz, Melnick, & Adelberg; Medical Microbiology, 24th ed.

2. Zinsser, Hans, And Joklik, Wolfgang K.; Medical Microbiology, 17th ed.

3. Baron, Samuel; Medical Microbiology, 4th ed.

میکروبیولوژی میکروبیولوژی پزشکیپزشکی

میکروبیولوژی

را ها میکروارگانیسم که است علمی میکروبیولوزی . میکند بررسی

هستند زنده موجودات از گروه آن ها میکروارگانیسم. نمیشوند دیده مسلح غیر چشم با معموال که

فیلوژنی بندی طبقه های روش به ها میکروارگانیسم. نیستند افتراق قابل ماکروارگانیسمها از

( سال بیلیون چند به ها میکروارگانیسم سال )قدمت بیلیون چند به ها میکروارگانیسم >( >( 33قدمتدیگر تکاملی منشا که میشود تصور و میرسد دیگر پیش تکاملی منشا که میشود تصور و میرسد پیش

اند بوده زنده اند موجودات بوده زنده .موجودات

متابولیسم ظاهر= در ها متابولیسم میکروارگانیسم ظاهر= در ها و ˏˏمیکروارگانیسم و فیزیولوژی فیزیولوژیجانوران و گیاهان از بیشتر مراتب به تنوعی جانوران ژنتیک و گیاهان از بیشتر مراتب به تنوعی ژنتیک

دارند.دارند.

به متعلق باکتریوم سیانو یک قبل 950فسیل سال میلیون

4

Antonie van Leeuwenhoek

• First to observe living microbes

• his single-lens magnified up to 300X

(1632-1723)

Microscope of Antony van Leeuwenhoek (1632-1723)

Leeu

enho

ek’s

Mic

rosc

ope

Simple Scope: Only One Lens(Advantage = Less Distortion)

7

Hooke’s Microscope

9

Louis Pasteur (1822-1895)

• Showed microbes caused fermentation & spoilage

• Disproved spontaneous generation of microbes

• Developed aseptic techniques.

• Developed a rabies vaccine.

10

Robert Koch Robert Koch

• Proposed: Germ theory of disease

• Developed: pure culture methods.

• Identified: cause of anthrax, TB, & cholera.

(1843-1910)

11

MicrobiologyMicrobiology

• The study of organisms too small to be seen without magnification

Acellular and cellular Microorganisms

Acellular: VirusesViruses ViroidsViroids PrionsPrions

Cellular:BacteriaBacteriafungifungiprotozoa protozoa helminths (worms) helminths (worms) algaealgae

13

All living organisms in All living organisms in 3 3 domainsdomains

: پروکاریوتیک سلولی ساختمان دارای• Bacteria (Eubacteria) -true bacteria,

peptidoglycan

• Archaea (Archaebacteria)– odd bacteria that live in extreme environments, high salt, heat, etc

: یوکاریوتیک سلولی ساختمان دارای• Eukarya - have a nucleus, & organelles

14

Characteristics of microbes

Prokaryotes vs EukaryotesProkaryotes vs EukaryotesSize smaller Larger

Nucleus - +

Organelles - +

Chromosomes 1 circular Multiple, linear

Ribosomes smaller 70s Larger 80sr

In prokaryotes against Eukaryotes, cell membranes lack In prokaryotes against Eukaryotes, cell membranes lack sterols (e.g. cholesterol)sterols (e.g. cholesterol)

16

با مقایسه در با اوباکتریا مقایسه در اوباکتریاآرکئوباکتریاآرکئوباکتریا

(Eubacteria versus Archaebacteria)(Eubacteria versus Archaebacteria)

• EubacteriaEubacteria– peptidoglycan (murein)peptidoglycan (murein)– muramic acid muramic acid

• Archaebacteria Archaebacteria – pseudomureinpseudomurein– no muramic acidno muramic acid– The sequence of 16S rRNA is very different from The sequence of 16S rRNA is very different from

EubacteriaEubacteria

Rel

atio

nshi

p of

Mic

robe

s

Viruses, Viroides and Prions

Hierarchical Classification

20

Taxonomy - Taxonomy - system for organizing, system for organizing, classifying & naming living thingsclassifying & naming living things

• Domain - Archaea, Bacteria & Eukarya• Kingdom• Phylum or Division• Class • Order• Family• Genus• Species• Strains (and type strain)

Strain O157:H7

One difficulty is deciding how different two isolates must be before one describes them as different species rather than as different strains.

Taxonomic Rank

Type Strain

A standard strain to compare others to it

• Often the type strain is the first example of a species or strain

• Type strains are kept preserved by the American Type Culture Collection (ATCC)

23

ها ارگانیسم دیگر ها و ارگانیسم دیگر باکتریها و علمی باکتریها نامگذاری علمی نامگذاری(Naming (Naming bacteria and other organismsbacteria and other organisms))

• Binomial (scientific) nomenclature • Gives each microbe 2 names

– GenusGenus - noun, always capitalized– speciesspecies - adjective, lowercase

• Both italicized or underlined– Staphylococcus aureus (S. aureus)– Bacillus subtilis (B. subtilis)– Escherichia coli (E. coli)

Bergey’s Manual

Scale of Microbes

Scale of Microbes

اکولوژی در ها میکروب نقش

تولیدکنندهproducer) :) ها اکوسیستم برای را انرژی ها میکروب . میکنند فراهم آبی های اکوسیستم بویژه

کننده آلی ( Fixer :)تثبیت غیر ترکیبات از را غذایی مواد ها میکروب. آورند می بدست

کننده ترکیبات (Decomposer:)تجزیه از را غذایی مواد ها میکروب. آورند می بدست مرده های ارگانیسم آلی

کننده ریشه : former) (Symbiosesهمزیستی در ساکن میکروبهای. انسان روده در ساکن یا گیاهان بعضی

درصنعت ها میکروب نقش

( اتانول صنعتی تخمیری محصوالت ...(˛استون ˛تولید( پنیر غذایی محصوالت جات ˛نان ˛ماست ˛تولید مشروبات ˛ترشی

...(˛الکلی)... ( ها واکسن انسانی انسولین نوترکیب محصوالت تولید ( فاضالب و آب های خانه تصفیه محیط بیولوژیک نفت ˛تصفیه تجزیه

دریا آب سطح در شده ...(˛منتشر

و بیماری در میکروبها نقشسالمتی

Microbes both cause and prevent diseases

o Pathogenes

o Miroflora protect the body against pathogenes

o Some microbes produce antibiotics

o Some microbes are used for producing vaccines

30

های میکروارگانیسم های اثرات میکروارگانیسم اثرات بیماریزابیماریزا

((Impact of pathogens)Impact of pathogens)

• Nearly 2,000 different microbes cause Nearly 2,000 different microbes cause diseasesdiseases

• 10 billion infections/year worldwide10 billion infections/year worldwide

• 13 million deaths from infections/year 13 million deaths from infections/year worldwideworldwide

ها باکتری ها اشکال باکتری اشکال (Bacterial shapes)(Bacterial shapes)

Rob-Shaped Bacteria

Spherical Bacteria

Spiral-Shaped Bacteria

آندوسپور(Endospore)

تاریخچه

( تندال توانایی John Tyndal / (1876جان که کرد کشف . است متفاوت ها باکتری انواع کشتن برای گرما

کوهن که /Ferdinand Cohn) (1876فردیناند داد نشانها باکتری بعضی در اسپور وجود بعلت تفاوت این

است. کخ باکتری ( Robert Koch / 1877) رابرت که داد نشان

تشکیل محیطی انتقال طی در آنتراسیس باسیلوس. میدهد آندوسپور