5. Строение
бактерий. Классификация их по форме.
Бактерии – самая древняя
группа организмов из ныне существующих
на Земле. Первые бактерии появились, вероятно,
более 3,5 млрд лет назад и на протяжении
почти миллиарда лет были единственными
живыми существами на нашей планете. Поскольку
это были первые представители живой природы,
их тело имело примитивное строение.
Со временем их строение усложнилось,
но и поныне бактерии считаются наиболее
примитивными одноклеточными организмами.
Интересно, что некоторые бактерии и сейчас
ещё сохранили примитивные черты своих
древних предков. Это наблюдается у бактерий,
обитающих в горячих серных источниках
и бескислородных илах на дне водоёмов.
Большинство бактерий бесцветно. Только
немногие окрашены в пурпурный или в зелёный
цвет. Но колонии многих бактерий имеют
яркую окраску, которая обусловливается
выделением окрашенного вещества в окружающую
среду или пигментированием клеток.
Первооткрывателем мира бактерий был
Антоний Левенгук – голландский естествоиспытатель
17 века, впервые создавший совершенную
лупу-микроскоп, увеличивающую предметы
в 160-270 раз.
Бактерии относят к прокариотам и выделяют
в отдельное царство – Бактерии.
Внешнее строение
Клетка бактерии одета особой плотной
оболочкой – клеточной стенкой, которая
выполняет защитную и опорную функции,
а также придаёт бактерии постоянную,
характерную для неё форму. Клеточная
стенка бактерии напоминает оболочку
растительной клетки. Она проницаема:
через неё питательные вещества свободно
проходят в клетку, а продукты обмена веществ
выходят в окружающую среду. Часто поверх
клеточной стенки у бактерий вырабатывается
дополнительный защитный слой слизи –
капсула. Толщина капсулы может во много
раз превышать диаметр самой клетки, но
может быть и очень небольшой. Капсула
– не обязательная часть клетки, она образуется
в зависимости от условий, в которые попадают
бактерии. Она предохраняет бактерию от
высыхания.
На поверхности некоторых бактерий имеются
длинные жгутики (один, два или много) или
короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков
может во много раз превышать разметы
тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок
бактерии передвигаются.
Внутреннее строение
Внутри клетки бактерии находится густая
неподвижная цитоплазма. Она имеет слоистое
строение, вакуолей нет, поэтому различные
белки (ферменты) и запасные питательные
вещества размещаются в самом веществе
цитоплазмы. Клетки бактерий не имеют
ядра. В центральной части их клетки сконцентрировано
вещество, несущее наследственную информации.
Бактерии, - нуклеиновая кислота – ДНК.
Но это вещество не оформлено в ядро.
Внутренняя организация бактериальной
клетки сложна и имеет свои специфические
особенности. Цитоплазма отделяется от
клеточной стенки цитоплазматической
мембраной. В цитоплазме различают основное
вещество, или матрикс, рибосомы и небольшое
количество мембранных структур, выполняющих
самые различные функции (аналоги митохондрий,
эндоплазматической сети, аппарата Гольджи).
В цитоплазме клеток бактерий часто содержатся
гранулы различной формы и размеров. Гранулы
могут состоять из соединений, которые
служат источником энергии и углерода.
В бактериальной клетке встречаются и
капельки жира.
В центральной части клетки локализовано
ядерное вещество – ДНК, не отграниченная
от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра
– нуклеоид. Нуклеоид не обладает мембраной,
ядрышком и набором хромосом.
Бактерии – многочисленные и разнообразные
организмы. Они различаются по форме.
Кокки — шаровидные бактерии, диаметром 0,2—4,5
мк. К группе кокки относятся стрептококки,
стафилококки, микрококки, диплококки,
нейссерии, сарцины. Кокки различаются
по взаимному расположению отдельных
клеток (рис.). Стрептококки образуют цепочки,
диплококки располагаются попарно, микрококки
образуют скопления неправильной формы,
сарцины — скопления кубической формы.
Кокки могут иметь овальную или ланцетовидную
форму (пневмококки). Некоторые кокки по
форме напоминают кофейное зерно (гонококки).
Группа кокки объединяет и чисто сапрофитные
и паразитарные формы. Биохимическая активность
кокки понижается с возрастанием приспособления
к паразитическому существованию. Стафилококки
и стрептококки сбраживают углеводы, выделяют протеолитические ферменты, образуют индол;
пневмококки обладают только сахаролитической
активностью, ферментативная активность
менингококков и гонококков незначительна.
Потребность в питании изменяется в обратном
порядке: стафилококки растут на простых
средах, стрептококки — на средах с углеводами,
пневмококки и менингококки — на сывороточных
и кровяных средах, гонококки — на средах
с асцитической жидкостью. Кокки выделяют
экзотоксины (стафилококки), гемолизины
(стафилококки и стрептококки),фибринолизин и гиалуронидазу
(стафилококки, стрептококки, пневмококки),
эндотоксины (пневмококки, менингококки,
гонококки).
Патогенные кокки вызывают воспалительно-гнойные
заболевания кожных покровов, слизистых
оболочек и соединительной
ткани, ангины и эндокардиты, септицемии,септикопиемии, пищевые токсикоинфекции и др. Многие
кокки условно патогенны.
Баци́лла (палочка) ( bacilli,
ед. ч. bacillum или bacillus— «палочка») — палочковидная бактерия, способная
образовывать споры, в отличие
от неспороносных - собственно бактерий
(также название относится к представителям
рода Bacillus). Морфологически выделяют т.н. коккобациллы-
клетки более округлые, но длина клетки
всё ещё превышает ширину (как например
у Bacteroides fragilis, Yersinia pestis, Bordetella bronchiseрtica, Haemophilus influenzae). Бациллы могут
образовать парные соединения - диплобациллы
и цепочки - стрептобациллы. Примером стрептобациллы,
дающей характерные и очень длинные, в
виде извитых нитей, цепочки, являетсясибироязвенная
палочка. Образование спор служит одним из существенных
признаков для классификации микробов.
В зависимости от положения споры в клетке
изменяется форма бациллы. Это и у возбудителя
столбняка Clostridium tetani, у которого
споры обычно находятся на концах клеток,придавая
последним форму барабанных палочек. Такие
формы бактерий называются плектридии.
У других форм, например у маслянокислых,
споры образуются в средней части клеток,
отчего последние получают веретенообразную
форму - т.н. клостридии. Палочковидная
форма встречается у многих бактерий,
в том числе у представителей семейств Enterobacteriaceae, Bacillaceae, Lactobacillaceae,
Brucellaceae, Pseudomonadaceae.
Вибрион |
|
Изогнутая в виде запятой |
Вибрион – это грамотрицательная бактерия, относящаяся
к отделу Gracilicutes, к семейству Vibrionaceae и
к роду Vibrio, который включает в себя больше
40 видов.
На вид вибрион представляет собой прямую
или изогнутую палочку, похожую на запятую.
Размеры и форма вибрионов может меняться
в зависимости от среды: спирали, палочки, нити.
Вибрионы весьма подвижны за счет нескольких
жгутиков, расположенных полярно. Капсул
и спор вибрион не образует, но большая
часть видов покрыта снаружи оболочкой,
которая образовалась выростом внешнего
слоя клеточной стенки. Очень быстро размножаются
на питательных средах уже при температуре
23-36 С. К щелочам вибрионы устойчивы, но
чувствительны к дезинфицирующим препаратам
с хлором и кислотам. Как правило, в природе,
вибрионы встречаются в воде, большая
часть которых принадлежит к сапрофитам.
Весьма опасным для человека считается
холерный вибрион, который является возбудителем
азиатской холеры. Симптомы болезни вызывает
не сам холерный вибрион, а продуцируемый
им холерный токсин.
Бактерии спириллы – это грамотрицательные
бактерии, которые имеют форму извитых
спиральных палочек. Обычно обитают в
водной среде и перемещаются по ней с помощью
своей спиралевидной формы и жгутиков,
совершая винтообразные движения. Расположение
жгутиков – биполярное. Размер бактерий
обычно от 1,0 до 3,0 мкм. Спор обычно не образуют,
но существует несколько видов спорообразующих
бактерий.
Существует несколько разновидностей
спириллы: S. Volutans – огромная спирилла,
живущая в свином навозе. Может расти исключительно
при пониженной концентрации кислорода
(менее 5 процентов). Бактерии спириллы
A. Itersonii и A. Serpens объединены в род Aquaspirillum,
которые также не живут в обычной среде
обитания человека.
В основной своей массе спириллы не представляют
опасности для живых организмов, но некоторые
роды бактерий патогенны. С помощью спирилл
можно заболеть такими болезнями, как
тиф, холера.
Стрептококки |
|
Цепочка из кокков |
Стрептококками называют микробы,
сопровождающие человека практически
на протяжении жизни всей. Они занимают
заслуженное место в микрофлоре нашей
микрофлоры и дыхательных путей, и пищеварительного
тракта. Основное место их нахождения
- полость носа и рта, толстый кишечник
и моче-выводящий тракт. Нам совершенно
нечего опасаться, еслииммунная система в
порядке, тем более, далеко не все стрептококки
вызывают заболевания. Стрептококк может
некоторое время существовать в безвоздушном
пространстве и прекрасно переносят замораживание
и высушивание. Зато не выносит кипячение,
максимальная температура, при которой
он может существовать - 60 градусов. Стрептококки
являются частью условно-патогенной микрофлоры,
при этом основным носителем и источником
заражения есть сам человек. Хотя и в почве,
и в воде они тоже встречаются. Если в каком-то
коллективе количество носителей стрептококка
около 20 процентов, постоянная циркуляция
стрептококка обеспечена. Необходимо
постоянное соблюдение мер гигиены, потому
что бактерия может жить на коже. Но наибольшей
опасностью являются люди с стрептококковой
инфекцией в дыхательных путях, например,
с ангиной. Если такую ангину лечить плохо,
то в будущем может развиться такое тяжелое
осложнение, как ревматизм.
Стафилококки |
|
Грозди кокков |
Стафилококк – это бактерии
семейства Micrococcaceae. Опасность данных микроорганизмов
состоит в том, что они вырабатывают токсины
и ферменты, являющиеся патогенными для
клеток и нарушающие их жизнедеятельность.
Бактерии разрушительно влияют на соединительные
ткани, кожу и подкожную клетчатку. Они
вызывают ряд опаснейших заболеваний,
среди которых – сепсис, токсический
шок, расстройства центральной нервной
системы, пневмония, гнойные кожные поражения,
общая интоксикация организма. Часто именно
со стафилококковой инфекцией связывают
осложнения после различных болезней.
Стафилококки устойчивы в окружающей
среде и имеют достаточно высокую сопротивляемость
действию антибиотиков.
Стафилококк имеет большое количество
штаммов (27), наиболее распространенными
и патогенными из которых являются золотистый,
эпидермальный, сапрофитный и гемолитический
стафилококки.
Диплококки
Две круглые бактерии, заключённые в одной
слизистой капсуле.
Диплококки (Diplococcus)
род бактерий семейства Lactobacteriaceae. Преимущественно
сферические бактерии, расположенные
попарно в результате деления в одной
плоскости; иногда образуют короткие цепочки.
Грамположительны. К Диплококкам относят
только один вид — D. pneumoniae (Pneumococcus), который
имеет более 80 серотипов. Диплококки —
один из возбудителей крупозного воспаления
лёгких. Некоторые Диплококки — грамотрицательные,
бобовидной формы — выделены в род Neisseria
семейства Neisseriaceae.