Классификация микроорганизмов. 
Основы морфологии бактерий

• ФОРМА БАКТЕРИЙ. РАЗМЕР БАКТЕРИЙ
• БАКТЕРИИ

• ОСНОВЫ МОРФОЛОГИИ БАКТЕРИЙ
• Специализированные термины:
• Штамм — культура микроорганизмов, выделенная из определенного конкретного источника (организма или объекта окружающей среды).
• Содержание:
• Форма бактерий. Размер бактерий.
• Строение бактериальной клетки.
• Характеристика некоторых групп бактерий.

ФОРМА БАКТЕРИЙ. РАЗМЕР БАКТЕРИЙ

Отдельным видам бактерий с достаточным постоянством присущи определенные формы и размер.

Выделяют три основные формы бактерий — шаровидные, палочковидные и извитые.

Шаровидные бактерии, или кокки

Форма шаровидная или овальная.

По характеру расположения клеток в мазках выделяют:

Микрококки — отдельно расположенные клетки.

Диплококки — располагаются парами.

Стрептококки — клетки округлой или вытянутой формы, составляющие цепочку.

Сарцины — располагаются в виде «пакетов» из 8 и более кокков. Стафилококки — кокки, расположенные в виде грозди винограда в результате деления в разных плоскостях.

Рис. 1. Шаровидные бактерии (энтерококки). Электронная микрофотография (ЭМ).

Палочковидные бактерии. Форма палочковидная, концы клетки могут быть заостренными, закругленными, обрубленными, расщепленными, расширенными. Палочки могут быть правильной и неправильной формы, в том числе ветвящиеся, например у актиномицетов.

По характеру расположения клеток в мазках выделяют:

Монобактерии — расположены отдельными клетками.

Диплобактерии — расположены по две клетки.

Стрептобактериии — после деления образуют цепочки клеток.

Палочковидные бактерии могут образовывать споры: бациллы и клостридии.

Рис. 2. Палочковидные бактерии (кишечная палочка). ЭМ.

Извитые бактерии

Форма — изогнутое тело в один или несколько оборотов.

Вибрионы — изогнутость тела не превышает одного оборота.

Спирохеты — изгибы тела в один или несколько оборотов.

Рис. 3. Извитые бактерии (холерный вибрион). ЭМ.

Размер бактерий

Микроорганизмы измеряются в микрометрах и нанометрах.

Средние размеры бактерий — 2 — 3×0,3 — 0,8 мкм.

Форма и размер — важный диагностический признак.

Способность бактерий изменять свою форму и величину называется полиморфизм.

БАКТЕРИИ

СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ

Строение бактерий.

Тело бактерии состоит из цитоплазмы (с различными включениями) и цитоплазматической мембраны, окруженных клеточной стенкой.

Цитоплазма занимает основной объем бактериальной клетки. Важнейшим компонентом цитоплазмы является нуктеотид, который считается эквивалентом ядра и расположен в центральной зоне бактерии. Кроме нуклеотида, в цитоплазме находятся плазмиды, являющиеся факторами наследственности (их может быть от 1 до 200).

Цитоплазматическая мембрана ограничивает цитоплазму (участвует в транспорте питательных веществ).

Между клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной находится пространство — периплазма, содержащая ферменты.

Клеточная стенка — прочная структура, придающая бактерии определенную форму. По типу строения клеточной стенки бактерии подразделяют на грамположительные с толстой стенкой и грамотрицательные с тонкой клеточной стенкой.

Основным компонентом клеточной стенки у грамположительных бактерий является пептидоглюкан, способный удерживать краску генцианвиолет в комплексе с йодом (сине-фиолетовый цвет) при обработке препарата спиртом.

Содержание пептидогликана в клеточной стенке тонкостенных грамотрицательных бактерий крайне незначительно, поэтому они не способны удерживать генцианвиолет в комплексе с йодом и обесцвечиваются спиртом. При дополнительной обработке фуксином грамотрицательные бактерии окрашиваются в красный цвет (окраска по Граму).

Клетки бактерий в процессе жизнедеятельности образуют защитные органеллы — капсулы и споры.

Капсула — внешний уплотненный слизистый слой, примыкающий к клеточной стенке. Это защитный орган, который появляется у некоторых бактерий при попадании их в организм человека или животных. Капсула предохраняет м/о от защитных факторов организма (препятствуют захвату бактерий фагоцитами).

Спора — форма грамположительных бактерий, образующаяся при неблагоприятных условиях существования клетки (высушивание, дефицит питательных веществ, изменение температуры и др). Образование спор способствует сохранению вида и не имеет отношения к размножению бактерий.

Спорообразующие аэробные бактерии называются бациллами, а анаэробные — клостридиями.

Споры отличаются по форме, размерам и расположению в клетке. Они могут располагаться:

Жгутики обеспечивают подвижность микроба, их имеют только палочковидные бактерии, они берут начало от цитоплазматической мембраны.

По числу жгутиков различают:

1. Монотрих (один у холерного вибриона);

2. Перитрих (до сотен у кишечной палочки)

3. Амфитрихи — по одному или нескольку жгутиков на противоположных концах микробной клетки (спириллы)

4. Лофотрихи — имеют пучок жгутиков на одном из концов клетки.

Ворсинки, или пили, — нитевидные образования, более короткие, чем жгутики. Они отходят от поверхности бактерии, состоят из белка пилина и ответственны за прилипание микроба к поражаемой клетке. Среди пилей выделяют половые пили, присущие «мужским» клеткам-донорам, содержащим трансмиссивные плазмиды (F, R, Col). Бактериальная клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями и так называемым нуклеоидом. Имеются дополнительные структуры: капсула, микрокапсула, жгутики, пили. Некоторые бактерии в неблагоприятных условиях способны образовывать споры.

Рис. 4. Строение бактериальной клетки (схема). Сapsule — капсула; Сell wall — клеточная стенка; Cytoplasmic membrane — цитоплазматическая мембрана; Mesosome — мезосома; Flagellum — жгутик; Pili — пили; Cytoplasma — цитоплазма; Nucleoid — нуклеоид; Ribosomes — рибосомы; Granular inclusion — включения.

Рис. 5. Определите форменные элементы бактериальной клетки.

Грамположительные бактерии имеют толстую (многослойную) клеточную стенку.

Окрашиваются по Граму в фиолетовый цвет.

Грамотрицательные бактерии имеют тонкую клеточную стенку, прикрытую снаружи тройным липидсодержащим слоем (внешняя мембрана).Окрашиваются по Граму в красный цвет.

Рис. 6. Строение клеточной стенки грамположительных (А) и грамотрицательных (Б) бактерий (схема).

У грамположительных бактерий (А) основной слой — пептидогликан — многослойный и пронизан тейхоевыми кислотами (толстая клеточная стенка); у грамотрицательных бактерий (Б) тонкий пептидогликан и над ним расположена внешняя мембрана, содержащая липиды (тонкая клеточная стенка).

Тинкториальные свойства — восприимчивость микроорганизмов к различным красителям.

L-формы — бактерии, полностью лишенные клеточной стенки и способные размножаться.

Споры и спорообразование

Споры бактерий — своеобразная форма покоящихся бактерий, форма сохранения наследственной информации в неблагоприятных условиях внешней среды и не является способом размножения, как у грибов.

Процесс спорообразования: спорогенная зона — проспора — спора.

В благоприятных условиях споры прорастают за 4−5 часов. Образуют споры в течение 18−20 часов.

Рис. 7. Спора внутри бактериальной клетки (ЭМ).

Рис. 8. Споры сибиреязвенной палочки (светооптическая микроскопия, СМ).