سیستماتیک و مورفولوژی میکروارگانیسم ها. مورفولوژی میکروارگانیسم ها چیست؟

معرفی

میکروبیولوژی علم موجودات ریز نامرئی با چشم غیر مسلح است که به آنها میکروب یا میکروارگانیسم گفته می شود. او الگوهای زندگی و رشد آنها و همچنین تغییراتی که در بدن انسان ها، حیوانات، گیاهان و طبیعت بی جان ایجاد می کنند را مطالعه می کند. توسعه میکروبیولوژی مانند سایر رشته های علمی به روش های تولید، نیازهای عملی و پیشرفت عمومی علم و فناوری وابسته است.

هدف میکروبیولوژی به عنوان یک علم مطالعه سیستماتیک، مورفولوژی (شکل و ساختار) و فیزیولوژی (فعالیت زندگی) میکروارگانیسم‌ها، روش‌های جداسازی و شناسایی آنها و همچنین روشن کردن اهمیت آنها در طبیعت و امکان کاربرد آنهاست. در زمینه های مختلف فعالیت های انسانی

کنترل میکروبیولوژیکی در تولید مواد غذایی نشان دهنده کلیه روش های تحقیق و کنترل مربوط به تعیین درجه آلودگی باکتریایی شیء کنترل شده و همچنین روش های حسابداری کمی میکرو فلور است.

مورفولوژی باکتری ها

شکل باکتری

اکثریت قریب به اتفاق باکتری های شناخته شده به شکل کروی (کروی)، استوانه ای (میله ای شکل) یا مارپیچی هستند. باکتری‌های کروی (شکل 1.) منفرد (کوکسی) هستند که توسط دو سلول (دیپلوکوک)، چهار سلول (تتراکوک)، در زنجیره‌های بلند (استرپتوکوک)، در بسته‌ها (سارسین)، به شکل خوشه‌هایی با شکل نامنظم (استافیلوکوک) به هم متصل هستند. ) . باکتری های میله ای شکل (شکل 1.) در نسبت طول سلول به اندازه عرضی آن متفاوت است. در میله های کوتاه این نسبت به قدری کوچک است که تشخیص آنها از کوکسی ها دشوار است. باکتری‌های مارپیچی با تعداد چرخش‌های متفاوتی مشخص می‌شوند.

با توسعه فناوری میکروسکوپی و بهبود روش های آماده سازی، سایر اشکال عجیب و غریب باکتری ها کشف شده است. برخی از باکتری ها ظاهر یک حلقه بسته یا باز دارند، برخی دارای برآمدگی های سلولی قابل مشاهده (پروستک) هستند که تعداد آنها از 1 تا 8 یا بیشتر متغیر است، باکتری های کرم شکل مشابه کریستال ها یافت شده اند و غیره.

ساختار یک سلول باکتریایی

یک سلول باکتریایی ساختار ناهمگن و در عین حال کاملاً منظمی دارد. به طور کلی، ساختار یک سلول باکتری با ساختار سلول های موجودات بالاتر تفاوتی ندارد. سلول، به عنوان یک واحد جهانی حیات، چنان شکل کاملی از سازماندهی ماده زنده است که در فرآیند تکامل از موجودات تک سلولی به موجودات چند سلولی بالاتر، تمام ویژگی های اصلی ساختار خود را حفظ کرد، و در نتیجه، توابع آن

شکل 1. اشکال باکتری ها. کروی: a - میکروکوکس، ب - استرپتوکوک، ج - دیپلوکوک، d - استافیلوکوک، d - سارسینا. میله ها: e - باکتری، g - باسیلوس، h،i - پیچ خورده، k - اسپیریلوم.

در شکل 2. نموداری از ساختار یک سلول باکتریایی توسط سیتولوژیست معروف V.I. فیروزه. شکل یک سلول باکتری توسط یک دیواره سلولی سفت و سخت تعیین می شود که به سلول یک شکل خارجی خاص و ارثی ثابت می دهد. روی دیواره سلولی باکتری ها به اصطلاح ساختارهای سطحی وجود دارد: کپسول، تاژک، پرزهای تناسلی، مژک. زیر دیواره سلولی غشای سیتوپلاسمی (CPM) قرار دارد که سیتوپلاسم سلول را محدود می کند. غشای سیتوپلاسمی همراه با سیتوپلاسم پروتوپلاست نامیده می شود. تمام لایه هایی که در قسمت بیرونی غشای سیتوپلاسمی قرار دارند، غشای سلولی نامیده می شوند.

دیواره سلولی

پروکاریوت ها دارای دیواره سلولی ساخته شده از پپتیدوگلیکان هستند که در سلول های یوکاریوتی یافت نمی شود. بسته به ساختار دیواره سلولی، پروکاریوت ها به دو گروه گرم مثبت و گرم منفی تقسیم می شوند. این تقسیم بندی بر اساس تفاوت در روش رنگ آمیزی است که در سال 1884 توسط دانشمند دانمارکی H. Gram پیشنهاد شد. دیواره سلولی پروکاریوت های گرم مثبت و گرم منفی به شدت از نظر ترکیب شیمیایی و فراساختار متفاوت است.

برنج. 2. طرح ساختار یک سلول باکتریایی: O - غشای سلولی. CM - غشای سیتوپلاسمی؛ M - میتوکندری (مزوزوم)؛ F - اجزاء چربی؛ NV - واکوئل هسته ای؛ DNA - رشته های DNA. ES - سیستم ارگاستوپلاسمی؛ R - ریبوزوم ها؛ ب - ولوتین; G - گلیکوژن

دیواره سلولی باکتری های گرم مثبت حاوی 50 ... 90٪ پپتیدوگلیکان، باکتری های گرم منفی - 1 ... 10٪ پپتیدوگلیکان است. علاوه بر پپتیدوگلیکان، دیواره سلولی پروکاریوت های گرم مثبت حاوی ترکیبات شیمیایی منحصر به فرد - اسیدهای تیکوئیک است. دیواره سلولی پروکاریوت ها 5 تا 50 درصد ماده خشک سلولی را تشکیل می دهد.

دیواره سلولی پروکاریوت ها عملکردهای مختلفی را انجام می دهد: به طور مکانیکی از سلول در برابر تأثیرات محیطی محافظت می کند، حفظ شکل خارجی آن را تضمین می کند و به سلول اجازه می دهد در محلول های هیپوتونیک وجود داشته باشد. دیواره سلولی شامل کانال ها یا منافذ انتشار برای انتقال غیرفعال مواد و یون ها به داخل سلول است.

دیواره سلولی از ورود مواد سمی به سلول جلوگیری می کند. در سمت بیرونی دیواره سلولی، ماکرومولکول های زیادی وجود دارد که با محیط تماس دارند: گیرنده های خاص برای فاژها، آنتی ژن ها، درشت مولکول هایی که برهمکنش های بین سلولی را در طول کونژوگاسیون فراهم می کنند، و همچنین بین باکتری های بیماری زا و سلول ها و بافت های موجودات بالاتر.

سازه های سطحی.

باکتری ها یک کپسول در خارج از دیواره سلولی دارند (شکل 3.) - یک تشکیل مخاطی که سلول را می پوشاند، ارتباط خود را با دیواره سلولی حفظ می کند و ساختاری بی شکل دارد. بسته به ضخامت کپسول، میکروکپسول (ضخامت کمتر از 0.2 میکرون) و ماکروکپسول (ضخامت بیشتر از 0.2 میکرون) وجود دارد. کپسول ها سلول را از آسیب مکانیکی و خشک شدن محافظت می کنند، یک سد اسمزی اضافی ایجاد می کنند و به عنوان مانعی برای نفوذ فاژها عمل می کنند. گاهی اوقات کپسول به عنوان منبع ذخیره مواد مغذی عمل می کند. موکوس به سلول ها کمک می کند تا به سطوح مختلف بچسبند. در حال حاضر، توانایی برخی از باکتری ها در سنتز کپسول ها (نوعی پلیمرهای خارج سلولی) در عمل به عنوان جایگزینی برای پلاسمای خون و برای تولید فیلم های مصنوعی استفاده می شود.

شکل 3.

بسیاری از باکتری ها بی حرکت هستند، اما اگر آنها قادر به حرکت باشند، این حرکت توسط تاژک ها - ساختارهای واقع در سطح سلول ها تضمین می شود. تعداد، اندازه و محل تاژک ها، به عنوان یک قاعده، یک مشخصه ثابت برای این گونه است (شکل 4.)، و دارای اهمیت طبقه بندی است. بدون تاژک، تنها باکتری های سرخورده و اسپیروکت ها قادر به حرکت هستند. به طور معمول، ضخامت تاژک 15-20 نانومتر، طول 3-15 میکرومتر است. باکتری های دارای تاژک می توانند بسیار سریع حرکت کنند، مانند Bac. مگاتریوم با سرعت 16 میلی متر در دقیقه، ویبرو وبا - 12 میلی متر در دقیقه.

برنج. 4.

با آرایش قطبی تاژک ها، آنها مانند پروانه کشتی عمل می کنند و سلول را از طریق محیط مایع اطراف فشار می دهند. حرکت چرخشی تاژک به دلیل جسم پایه رخ می دهد. تاژک ها نسبتاً سریع می چرخند. در اسپیرلا با سرعتی در حدود 3000 دور در دقیقه می چرخند که نزدیک به سرعت یک موتور الکتریکی متوسط است. چرخش تاژک ها نیز باعث می شود که سلول با 1/3 این سرعت در جهت مخالف بچرخد.

تاژک‌های پری‌تریک E. coli به‌عنوان یک دسته مارپیچ به‌خوبی هماهنگ عمل می‌کنند و سلول را در محیط خود می‌برند (شکل 4).

مطالعه تاژک ها در میکروسکوپ الکترونی نشان داد که آنها از سه قسمت تشکیل شده اند (شکل 5). جرم اصلی تاژک یک نخ مارپیچی بلند (فیبریل) است که از سطح دیواره سلولی به یک ساختار منحنی ضخیم - یک قلاب عبور می کند. نخ را با یک قلاب به بدنه قاعده متصل می کنند که یک سیستم دو یا چهار حلقه (L, P, Sw. M) است که بر روی میله ای که ادامه قلاب است بند می شود.

برنج. 5.

اخیراً گام های بلندی در کشف مکانیسم حرکت پروکاریوت ها برداشته شده است. سلول پروکاریوتی مکانیزمی دارد که به آن اجازه می دهد انرژی الکتروشیمیایی را مستقیماً به انرژی مکانیکی تبدیل کند. علاوه بر تاژک، دیواره سلولی یک سلول پروکاریوتی ممکن است حاوی پرزهای جنسی و مژک به شکل برآمدگی هایی با طول های مختلف باشد (شکل 6).

برنج. 6. انواع موهای E.coli: F - تاژک، S - پرز جنسی (Sexpili مانند F)، C - مژک.

غشای سیتوپلاسمی

در زیر دیواره سلولی یک غشای سیتوپلاسمی وجود دارد که یک عنصر ساختاری ضروری هر سلول است که نقض یکپارچگی آن منجر به از دست دادن زنده ماندن سلول می شود. CPM 8...15 درصد از ماده خشک سلول را تشکیل می دهد. CPM یک کمپلکس پروتئین-لیپیدی و مقدار کمی کربوهیدرات است.

CPM عملکردهای مختلفی را با استفاده از انتقال دهنده های ویژه ای به نام translocase انجام می دهد. انتقال ویژه ای از مولکول ها و یون های آلی و معدنی مختلف از طریق غشاء اتفاق می افتد.

بسیاری از آنزیم ها در CPM محلی هستند. CPM مانع اصلی است که ورود و خروج انتخابی مواد و یون های مختلف را به داخل سلول تضمین می کند.

در پروکاریوت ها، هجوم های موضعی CPM که مزوزوم نامیده می شود، توصیف شده است. مزوزوم ها از نظر اندازه، شکل و مکان در سلول متفاوت هستند. اعتقاد بر این است که مزوزوم ها با افزایش متابولیسم انرژی سلول ها مرتبط هستند.

سیتوپلاسم.

محتویات سلول که توسط CPM احاطه شده است، سیتوپلاسم نامیده می شود. سیتوپلاسم دارای قوام همگن است و حاوی مجموعه ای از RNA محلول، آنزیم ها، محصولات و سوبستراهای واکنش های متابولیک است. سیتوپلاسم شامل ساختارهای مختلفی است: ریبوزوم ها، دستگاه ژنتیکی (DNA) و اجزایی با ماهیت های مختلف شیمیایی و اهداف عملکردی.

ریبوزوم ها ذرات ریبونوکلئوپروتئینی با اندازه 15-20 نانومتر هستند. تعداد آنها در یک سلول به شدت فرآیند سنتز پروتئین بستگی دارد. سلول اشرشیاکلی که به سرعت در حال رشد است، تقریباً 15000 ریبوزوم دارد. سنتز پروتئین توسط توده‌هایی متشکل از ریبوزوم‌ها، مولکول‌های RNA پیام‌رسان و انتقال‌دهنده به نام پلی ریبوزوم انجام می‌شود. دستگاه ژنتیکی یک سلول پروکاریوتی با یک مولکول DNA نشان داده می شود که شکل یک حلقه بسته کووالانسی دارد و کروموزوم باکتری نامیده می شود. طول یک مولکول DNA باز شده می تواند بیش از 1 میلی متر باشد، یعنی. تقریباً 1000 برابر طول یک سلول باکتری است. دستگاه ژنتیکی یک سلول پروکاریوتی را نوکلوئید می نامند.

در سیتوپلاسم پروکاریوت ها آخال های مختلفی وجود دارد که برخی از آنها به عنوان مواد مغذی ذخیره عمل می کنند که توسط پلی ساکاریدها، لیپیدها، پلی پپتیدها، پلی فسفات ها و رسوبات گوگردی نشان داده می شوند. پلی ساکاریدها گلیکوژن، نشاسته، گرانولوزا (ماده نشاسته مانند) هستند. آنها در بین نمایندگان باکتری های اسپور بی هوازی گروه کلستریدیا شایع تر هستند. در شرایط نامساعد از آنها به عنوان منابع کربن و انرژی استفاده می شود. لیپیدها به شکل گرانول هایی متشکل از پلیمر اسید β-هیدروکسی بوتیریک تجمع می یابند. در برخی از پروکاریوت ها که هیدروکربن ها را اکسید می کنند، پلی-β-هیدروکسی بوتیریک اسید تا 70 درصد ماده خشک سلول را تشکیل می دهد.

لیپیدها منبع خوبی از کربن و انرژی برای سلول هستند. پلی فسفات ها که به صورت گرانول نیز تجمع می یابند ولوتین نامیده می شوند و سلول ها به عنوان منبع فسفر از آنها استفاده می کنند. باکتری هایی که شیمی سنتز را از طریق اکسیداسیون سولفید هیدروژن انجام می دهند با تجمع گوگرد مولکولی در سلول های خود مشخص می شوند. تمام مواد انباشته شده (ذخیره) که به شکل مولکول های پلیمری با وزن مولکولی بالا ارائه می شوند، توسط یک غشای پروتئینی از سیتوپلاسم جدا می شوند.

رنگدانه های باکتریایی

کلنی های بسیاری از باکتری ها رنگ روشن دارند. توانایی سنتز رنگدانه ها به صورت ژنتیکی تعیین می شود. از جمله رنگدانه های باکتریایی می توان به کاروتنوئیدها، رنگ های فنازین، پیرول ها، آزاکینون ها، آنتوسیانین ها و غیره اشاره کرد.

رنگدانه ها از سلول ها در برابر آسیب نور محافظت می کنند و از نور برای فتوسنتز استفاده می کنند. در بسیاری از میکروارگانیسم ها، تشکیل رنگدانه فقط در نور اتفاق می افتد. به عنوان مثال، رنگ قرمز روشن کلنی های Serratia marcescens به دلیل وجود رنگدانه prodigiosin است. باکتری‌های Pseudomonas indigofem، Cotynebacterium insidiosum، Arthrobacter atrocyaneus و دیگران ایندیگویدین، رنگدانه آبی نامحلول در آب را که در محیط آزاد می‌شود، سنتز می‌کنند. کروموباکتریوم ویولاسئوم رنگدانه آبی-بنفش ویولاسین را تولید می کند که در آب نامحلول است. ویولاسئین مشتقی از ایندول است که در طی اکسیداسیون تریپتوفان تشکیل می شود. سودوموناس آئروژینوزا رنگدانه nix-pyocyanin را تولید می کند. سویه های مختلف سودومونادها رنگدانه هایی مانند فنازین-1-کربوکسیلیک اسید، اکسی کلروفین، یدین و گاهی همه رنگدانه ها را با هم تولید می کنند.

همه رنگدانه ها متعلق به متابولیت های ثانویه هستند، به عنوان مثال. آنها متعلق به آن دسته از ترکیباتی نیستند که در همه موجودات یافت می شوند و مشتقات متابولیت های معمولی یا اجزای ساختاری سلول هستند. برخی از رنگدانه ها دارای خواص آنتی بیوتیکی هستند، بنابراین بسیاری از میکروارگانیسم های رنگدانه تولید کننده آنتی بیوتیک هستند.

روش های رشد و تکثیر باکتری ها

رشد یک سلول پروکاریوتی افزایش هماهنگ در مقدار تمام اجزای شیمیایی است که از آنها ساخته شده است. رشد نتیجه بسیاری از فرآیندهای بیوسنتزی هماهنگ تحت کنترل دقیق منظم است و منجر به افزایش جرم و اندازه سلول می شود. رشد سلولی نامحدود نیست. پس از رسیدن به اندازه معین (بحرانی)، سلول دچار تقسیم می شود. بیشتر پروکاریوت ها با تقسیم عرضی دوتایی برابر مشخص می شوند که منجر به تشکیل دو سلول دختر یکسان می شود.

در اکثر باکتری های گرم مثبت، تقسیم از طریق سنتز یک سپتوم عرضی که از محیط به مرکز کشیده می شود، رخ می دهد. سپتوم عرضی از CPM و لایه پپتیدوگلیکان تشکیل می شود. لایه های بیرونی بعداً سنتز می شوند.

سلول های اکثر باکتری های گرم منفی با انقباض تقسیم می شوند. به عنوان مثال، در E. coli، در محل تقسیم، انحنای تدریجی افزایش یافته و به سمت داخل CPM و دیواره سلولی تشخیص داده می شود.

گونه‌ای از شکافت دوتایی جوانه‌زنی است که در آن یک جوانه کوچک در یکی از قطب‌های سلول مادر تشکیل می‌شود که در طول رشد اندازه آن افزایش می‌یابد. به تدریج جوانه به اندازه سلول مادر می رسد و از آن جدا می شود. سلول های جوانه زده دچار پیری می شوند. با شکافت دوتایی برابر، سلول مادر دو سلول دختر ایجاد می کند و سپس ناپدید می شود. در جوانه زدن، یک سلول مادر یک سلول دختر ایجاد می کند و تفاوت های مورفولوژیکی بین آنها قابل تشخیص است. تقسیم یک سلول پروکاریوتی معمولاً مدتی پس از اتمام چرخه تقسیم DNA آغاز می شود.

هاگ زایی باکتری

برای مقاومت در برابر شرایط نامساعد، سلول های رویشی بسیاری از پروکاریوت ها سلول های خاصی (اندوسپورها) را تشکیل می دهند که مقاومت آنها افزایش یافته است. تمایز مورفولوژیکی بر اساس فرآیندهای بیوشیمیایی برنامه ریزی شده توسط اطلاعات ژنتیکی مناسب است. تشکیل اندوسپور در پروکاریوت ها و قارچ ها اتفاق می افتد.

اندوسپور در داخل سلول مادر (اسپورانژیوم) تشکیل می شود، دارای ساختارهای خاصی است: پوشش های پروتئینی چند لایه، غشای بیرونی و داخلی، قشر (شکل 7.). اندوسپورها به دماهای بالا و دوزهای تشعشع مقاوم هستند که برای سلولهای رویشی مشابه است. باکتری های تشکیل دهنده هاگ شامل تعداد زیادی پروکاریوت از 15 جنس، از جمله موجودات میله ای شکل، کروی، اسپیریلوم و رشته ای هستند. همه آنها دارای یک دیواره سلولی مشخصه پروکاریوتهای گرم مثبت هستند. هر سلول باکتری معمولاً یک آندوسپور تولید می کند.

روند اسپورزایی در نمایندگان جنس های Bacillus و Clostridium به بهترین وجه مورد مطالعه قرار گرفته است. قبل از تشکیل هاگ، DNA سلول رویشی تقسیم می شود. یک رشته در امتداد محور طولانی سلول تشکیل می شود، سپس تقریباً 1/3 از رشته جدا می شود و در یکی از قطب های سلول به هاگ در حال رشد تبدیل می شود. سپس سیتوپلاسم فشرده می شود که همراه با DNA با استفاده از سپتوم از بقیه محتویات سلول جدا می شود. سپتوم با هجوم CPM از محیط به مرکز تشکیل می شود، جایی که ذوب می شود و غشای اسپور تشکیل می شود. ناحیه برش با غشای دوم "بیش از حد رشد کرده" و یک پروسپور تشکیل می شود. در مرحله بعدی، یک قشر بین غشاهای پروسپور شروع به تشکیل می‌کند و پوشش اسپور متشکل از چندین لایه در خارج سنتز می‌شود.

برنج. 4 a و b - تشکیل سپتوم، c و d - اطراف پروتوپلاست هاگ توسط پروتوپلاست سلول مادر، تشکیل قشر و غشای اسپور. f - نمودار ساختار یک هاگ بالغ: 1 - اگزوسپوریوم، 2 - پوسته بیرونی هاگ. 3 - پوسته داخلی هاگ، 4 - قشر. 5 - دیواره سلولی جنین، 6 - غشای سیتوپلاسمی، 7 - سیتوپلاسم دارای ماده هسته ای

در بسیاری از باکتری ها، ساختار دیگری در بالای پوشش های آندوسپور تشکیل می شود - اگزوسپوریوم که ساختار آن به نوع باکتری بستگی دارد. در پروکاریوت‌های جنس کلستریدیوم، زائده‌هایی بر روی اگزوسپوریوم ساختارهای مختلف، گاهی بسیار عجیب، یافت شد (شکل 8). اهمیت عملکردی این رشدها مشخص نیست.

اندوسپورهای پروکاریوتها با سطح بسیار پایین متابولیسم مشخص می شوند. آنها در برابر عوامل محیطی بسیار مقاوم هستند: دمای بالا و پایین، کم آبی، عوامل لیتیک، اسیدیته بالای محیط، تابش، استرس مکانیکی و غیره. هنوز به خوبی مطالعه نشده است اعتقاد بر این است که اندوسپورهای پروکاریوتی با حالت دهیدراته سیتوپلاسم، مقاومت حرارتی آنزیم های اسپور، وجود اسید دی پی کولینیک و تعداد زیادی کاتیون دو ظرفیتی تثبیت می شوند. پایداری اندوسپورها نیز توسط ساختارهای سطحی تسهیل می شود: غشاء، قشر، پوشش، که به طور مکانیکی از محتویات آندوسپور در برابر نفوذ مواد تهاجمی از خارج محافظت می کند.

اندوسپورهای در حال استراحت تشکیل شده می توانند برای دوره های زمانی مختلف در حالت زنده باقی بمانند: از چند روز تا 1000 سال یا بیشتر. در زیر وابستگی بقای اسپورهای گروه های مختلف باکتری به عوامل آسیب رسان (دمای بالا و خشک شدن) آورده شده است.

میز 1

در معاینه میکروسکوپی، اندوسپورها به وضوح قابل مشاهده هستند. در موارد مشکوک، می توانید از رنگ آمیزی مخصوص استفاده کنید، که برای آن آماده سازی ثابت باید با محلول فوشین کربولیک جوشانده شود. آندوسپورها به طور محکم به رنگ متصل می شوند و حتی در صورت درمان با اتانول یا اسید استیک تغییر رنگ نمی دهند. تمام محتویات دیگر سلول تغییر رنگ می دهد.

اندوسپور تقریباً تمام ماده خشک سلول را در خود دارد، اما 10 برابر حجم کمتری را اشغال می کند. اندوسپورها مرحله اجباری چرخه زندگی باسیل ها نیستند. در شرایط تغذیه ای مساعد، باسیل ها می توانند با تقسیم به طور نامحدودی تکثیر شوند. تشکیل اندوسپورها تنها زمانی شروع می شود که کمبود مواد مغذی وجود داشته باشد و محصولات متابولیک بیش از حد تجمع کنند.

در شرایط مساعد، بیشتر اندوسپورها جوانه می زنند. درصد جوانه زنی اندوسپور را می توان با حرارت دادن برخی از هاگ ها در آب در دمای 60 درجه سانتی گراد به مدت 5 دقیقه و برخی دیگر در دمای 100 درجه سانتی گراد به مدت 10 دقیقه افزایش داد. شوک حرارتی باید بلافاصله قبل از کاشت انجام شود.

در صنایع غذایی، برای از بین بردن آندوسپورهای باکتریایی مقاوم در برابر حرارت، به عقیم سازی گران قیمت محصولات غذایی متوسل می شوند. به عنوان مثال، اگر در حین پاستوریزاسیون (حرارت دادن در دمای 80 درجه سانتیگراد به مدت 10 دقیقه) محصولات غذایی، سلول های رویشی باکتری های هاگ ساز و سایر باکتری ها بمیرند، آندوسپورهای مقاوم در برابر حرارت می توانند حرارت بسیار قوی تری را تحمل کنند و حتی برخی از هاگ ها می توانند برای چندین ساعت جوشیدن را تحمل کنید.

طبقه بندی باکتری ها

با توصیف بیشتر و بیشتر باکتری‌های جدید، نیاز فوری به سیستم‌بندی و مقایسه کشت‌های جدید توصیف‌شده با فرهنگ‌های شناخته‌شده ایجاد شد. در پایان قرن نوزدهم - آغاز قرن بیستم. عوامل تعیین کننده باکتری ظاهر شده است که به طبقه بندی و شناسایی باکتری های تازه جدا شده با توجه به ویژگی های خاص کمک می کند. در طبقه بندی، وظیفه اصلی تعیین نوع باکتری است.

گونه ها گروهی از ارگانیسم های نزدیک به هم هستند که منشأ یکسانی دارند و با ویژگی های مورفولوژیکی، بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی خاصی مشخص می شوند که به سازگاری با یک زیستگاه خاص کمک می کند.

گونه‌ها در جنس‌ها، جنس‌ها به خانواده‌ها متحد می‌شوند، سپس نظم‌ها، طبقات، تقسیم‌بندی‌ها و پادشاهی‌ها دنبال می‌شوند. نوع باکتری با استفاده از ویژگی های مورفولوژیکی، فرهنگی، فیزیولوژیکی-بیوشیمیایی و غیره توصیف می شود.

خصوصیات مورفولوژیکی شکل سلول، وجود یا عدم وجود تاژک، کپسول، قابلیت هاگ زایی و رنگ آمیزی گرم است.

ویژگی های فرهنگی شامل ظاهر کلی کلنی باکتری، وجود رنگدانه و غیره است.

خصوصیات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی عبارتند از روش به دست آوردن انرژی، نیاز به مواد مغذی، نگرش به عوامل محیطی و غیره.

مدرن ترین عامل تعیین کننده برای شناسایی باکتری ها "تعیین کننده مختصر برگی برای باکتری ها" است که به طور کامل باکتری های شناخته شده را توصیف می کند. در ویرایش هشتم این کلید، تمامی باکتری ها به استثنای سیانوباکتری ها در 19 قسمت دسته بندی شده اند. در زیر به شرح مختصری از آنها می پردازیم:

قسمت 1. باکتری های فوتوتروف. این قسمت حاوی باکتری های فتوسنتزی گروه بندی شده است که با مجموعه ای از رنگدانه ها و نوع خاصی از فتوسنتز مشخص می شود: باکتری های بنفش و باکتری های گوگرد سبز. رنگدانه ها توسط انواع مختلفی از باکتری کلروفیل و کاروتنوئیدها نشان داده می شوند. فتوسنتز با آزاد شدن اکسیژن همراه نیست. اینها عمدتاً میکروارگانیسم های آبزی هستند.

قسمت 2. باکتری های لغزنده. ترکیب باکتری های این قسمت شامل دو راسته میکسوباکتری ها (Mixobacteriales) و سیتوفاژها (Cytoppagales) می باشد. مرتبه اول شامل باکتری هایی است که لایه ای از مخاط را در اطراف سلول تشکیل می دهند. باکتری ها متحرک هستند. میکسوباکتری ها به اصطلاح اجسام باردهی را تشکیل می دهند که در آن سلول ها وارد حالت خفته می شوند. مرتبه دوم شامل باکتری هایی است که از نظر نوع حرکت شبیه به میکسوباکتری ها هستند، اما اجسام میوه تشکیل نمی دهند. این راسته شامل چهار خانواده از باکتری های عمدتاً آبزی است.

قسمت 3. کلامیدوباکتری. این قسمت از باکتری های رشته ای تشکیل شده است که توسط یک واژن و غشای مخاطی مشترک احاطه شده اند. واژن از یک هتروپلی ساکارید تشکیل شده است که اغلب با اکسیدهای آهن یا منگنز پوشانده شده است. در آب و خاک یافت می شود.

قسمت 4. جوانه زدن و (یا) باکتری های ساقه. این بخش شامل باکتری هایی است که زائده ها (ساقه ها) را تشکیل می دهند، متشکل از مخاط و سلول هایی که با سیتوپلاسم مرتبط نیستند و همچنین باکتری هایی که برآمدگی های سلولی رشته ای - پروستک ها را تشکیل می دهند. باکتری ها در آب و خاک گسترده هستند.

قسمت 5. اسپیروکت ها. این قسمت باکتری هایی را که به شکل تک سلولی نازک مارپیچی شکل دارند، گرد هم می آورد. بسیاری از باکتری ها بیماری زا هستند و باعث سیفلیس و تب عود کننده می شوند.

قسمت 7. میله های هوازی گرم منفی و کوکسی. این قسمت از باکتری شامل پنج خانواده است که یکی از آنها - سودوموناس - به طور گسترده در طبیعت پراکنده است: در هوا، خاک، دریا و آب های شیرین، لجن، فاضلاب و محصولات غذایی. در دومی باکتری های این خانواده باعث فساد می شوند.

قسمت 8. میله های بی هوازی اختیاری گرم منفی. این قسمت شامل دو خانواده Enterobacteriaceae و Vibrionaceae می باشد. انتروباکتریاسه یک باسیل گرم منفی، بدون هاگ، هوازی یا بی هوازی اختیاری است. مهمترین نمایندگان این خانواده باکتری اشریشیا کلی هستند که همیشه در روده انسان و حیوان یافت می شود، بنابراین آلودگی آب و محصولات غذایی با وجود E.coli در آنها قضاوت می شود. E. coli از جمله باکتری های فرصت طلب هستند. باکتری های این خانواده از جنس سالمونلا و شیگلا از عوامل بیماری های روده ای شدید در انسان هستند. باکتری سالمونلا تیفی عامل ایجاد تب حصبه است. باکتری های جنس شیگلا از عوامل ایجاد اسهال خونی باکتریایی هستند. خانواده Vibrionaceae شامل باکتری هایی از گونه Vibrio cholerae، عامل ایجاد کننده وبا آسیایی است.

قسمت 9. باکتری های بی هوازی گرم منفی. باکتری های گروه بندی شده در این قسمت از خانواده Bacteroidaceae هستند. همه آنها چوب هستند. اینها بی هوازی اجباری هستند. زیستگاه اصلی این باکتری ها روده انسان و حیوان و دستگاه گوارش حشرات است. برخی از گونه ها بیماری زا هستند و باعث ایجاد ضایعات مختلف در پوست، تعدادی از اندام ها و بافت های بدن می شوند.

قسمت 13. باکتری های مولد متان. این بخش توسط یک خانواده - Methanobacteriaceae نشان داده شده است. همه باکتری ها از نظر خصوصیات فیزیولوژیکی همگن هستند: آنها بی هوازی اجباری هستند. محصول اصلی متابولیسم انرژی متان است. زیستگاه های اصلی باتلاق ها، مراکز مختلف درمانی و شکمبه نشخوارکنندگان است.

قسمت 14. کوکسی های گرم مثبت. این بخش شامل دو گروه است. گروه اول باکتری های هوازی و (یا) بی هوازی اختیاری از خانواده Micrococcaceae و Streptococcaceae هستند. گروه دوم بی هوازی های اجباری از خانواده Peptococcaceae هستند. باکتری‌های خانواده Micrococcaceae کوکسی‌هایی هستند که در بیش از یک صفحه تقسیم می‌شوند، گاهی اوقات از هم جدا نمی‌شوند و خوشه‌هایی به شکل کروی یا نامنظم تشکیل می‌دهند. انرژی از طریق تنفس یا تخمیر به دست می آید. اینها عمدتاً ساپروفیت‌ها هستند که بسیاری از مواد آلی پیچیده را از بین می‌برند و به عنوان "لاشکن" عمل می‌کنند. بسیاری از آنها عامل فساد مواد غذایی هستند. در میان آنها اشکال بیماری زا متعلق به جنس استافیلوکوک وجود دارد. در محصولات غذایی رشد می کنند، آنها سمومی تولید می کنند که باعث مسمومیت می شود.

باکتری های خانواده Streptococcaceae کوکسی، غیر متحرک، بدون اسپور، بی هوازی اختیاری هستند. باکتری های جنس استرپتوکوکوس، پدیوکوکوس، آئروکوکوس اسید لاکتیک هموفرمنتاتیو هستند. باکتری های جنس Leuconostoc باکتری های اسید لاکتیک هتروفرمنتاتور هستند.

باکتری های خانواده Peptococcaceae کوکسی های بی هوازی اجباری هستند که در خاک، روی سطح غلات، در حفره دهان، دستگاه گوارش و دستگاه تنفسی انسان و حیوانات زندگی می کنند. برخی از گونه ها بیماری زا هستند.

قسمت 15. میله ها و کوکسی های تشکیل دهنده اندوسپور. این بخش توسط یک خانواده - Bacillaceae که شامل پنج جنس است نشان داده شده است. دو مورد از آنها - باسیل (باسیلوس) و کلستریدیا (کلستریدیوم) - بیشترین تعداد را دارند و بیشترین توجه را دارند. باسیل ها باکتری های میله ای شکل هستند. اکثر آنها متحرک هستند. تشکیل اندوسپورها؛ هوازی اجباری یا اختیاری باسیل ها آنزیم های لیتیک مختلفی را سنتز می کنند که پروتئین ها، چربی ها، پلی ساکاریدها و سایر ماکرومولکول ها را تجزیه می کنند. برخی از گونه ها آنتی بیوتیک تولید می کنند. بیشتر ساپروفیت ها هستند. زیستگاه اصلی خاک است. بسیاری از باسیل ها عامل فساد مواد غذایی هستند. در میان آنها گونه های بیماری زا برای انسان و حیوانات وجود دارد، به عنوان مثال باسیلوس آنتراسیس، عامل ایجاد کننده سیاه زخم.

جنس کلستریدیوم شامل میله هایی است که به شکل هاگ زایی و حالت بی هوازی اجباری با باسیل ها متفاوت است. آنها باعث تخمیر اسید بوتیریک می شوند، بیشتر کلستریدیا ساپروفیت ها، ساکنان خاک هستند. برخی از گونه ها در روده انسان و حیوانات زندگی می کنند، به عنوان مثال Cl. teteni -- عامل ایجاد کننده کزاز، Cl. perfringens عامل ایجاد کننده گانگرن گازی است، CL بوتولینوم تولید کننده اگزوتوکسین، یکی از قوی ترین سموم بیولوژیکی است.

قسمت 16. باکتری های میله ای شکل آسپوروژن گرم مثبت. این بخش همچنین توسط یک خانواده - Lactobacillaceae، که شامل یک جنس - Lactobacillus است، نشان داده شده است. باکتری ها انرژی را از طریق تخمیر اسید لاکتیک هم تخمیر یا هتروفرمنتاتیو دریافت می کنند و در طبیعت گسترده هستند: در خاک، در تجزیه بقایای حیوانی و گیاهی، در روده مهره داران، در شیر و محصولات لبنی. اشکال بیماری زا وجود دارد. بسیاری از باکتری ها در تولید محصولات شیر تخمیر شده، پنیر، ترشی سبزیجات، خمیر و غیره استفاده می شوند.

قسمت 17. اکتینومیست ها و ارگانیسم های مرتبط. این قسمت کورینه باکتری ها، باکتری های اسید پروپیونیک و اکتیومیست ها را ترکیب می کند.

از میان گونه‌های موجود باکتری‌های اسید پروپیونیک، گونه‌ای که بیشترین علاقه را در میکروبیولوژی محصولات غذایی دارد، گونه Propionibacterium freudenreichii از جنس Propionibacterium است. باکتری های این جنس میله های گرم مثبت و غیر متحرک هستند که هاگ تشکیل نمی دهند. اینها بی هوازی اجباری هستند. باکتری های اسید پروپیونیک به طور گسترده ای در تولید پنیر استفاده می شوند.

اکتینومیست ها شامل باکتری هایی هستند که رشته های شاخه ای را تشکیل می دهند و گاهی اوقات میسلیوم ایجاد می کنند. آنها روش های مختلفی برای تولید مثل دارند. بیشتر اکتینومیست ها با استفاده از هاگ های تولید شده روی اسپورانژیا تکثیر می شوند که می توانند بلند یا کوتاه، مستقیم یا مارپیچی شکل با تعداد حلقه ها و مکان متفاوت باشند. اکتینومیست ها توسط دو خانواده نشان داده می شوند: Mycobacteriaceae و Streptomycetaccae. خانواده Mycobacteriaceae توسط یک جنس - Mycobacterium نشان داده می شود که یکی از ویژگی های آن تشکیل اشکال شاخه ای در سنین جوانی است.

اکثر مایکوباکتری ها ساپروفیت هستند، در خاک زندگی می کنند و از طیف گسترده ای از ترکیبات آلی استفاده می کنند: پروتئین ها، کربوهیدرات ها، چربی ها، موم ها، پارافین ها. برخی از گونه ها بیماری زا هستند، به عنوان مثال M. tuberculosis - عامل بیماری سل، M. leprae - عامل ایجاد کننده جذام.

نمایندگان خانواده Streptomycetaceae میسلیوم هوایی به خوبی توسعه یافته را تشکیل می دهند و توسط هاگ های تشکیل شده در انتهای هیف ها و قطعات میسلیوم تکثیر می شوند. حدود 500 گونه وجود دارد. بسیاری از استرپتومیست ها آنتی بیوتیک هایی را سنتز می کنند که علیه باکتری ها، قارچ ها، جلبک ها، تک یاخته ها، فاژها فعال بوده و اثر ضد توموری دارند.

قسمت 18. Rickettsia. این بخش شامل دو دسته باکتری است - ریکتزیا (Rickettsiales) و کلامیدیا (Chlamydiales).

ریکتزیا باکتری های غیر متحرکی هستند که به صورت گرم منفی فقط در سلول های میزبان تکثیر می شوند و باعث ریکتزیوز می شوند. گونه های غیر بیماری زا وجود دارد.

قسمت 19. مایکوپلاسما. مایکوپلاسماها پروکاریوت هایی هستند که فاقد دیواره سلولی هستند و توسط یک غشای سه لایه محدود می شوند. سلول ها بسیار کوچک، گاهی اوقات فرامیکروسکوپی، پلئومورفیک هستند. روش تولید مثل کاملاً مشخص نیست. ظاهراً به دلیل تشکیل ساختارهای کوکوئیدی "جسم ابتدایی" تقسیم و تولید مثل با جوانه زدن امکان پذیر است. مراحل استراحت مشخص نیست. از نظر مقدار اطلاعات ژنتیکی موجود در ژنوم، مایکوپلاسماها یک موقعیت میانی بین E. coli و T-phages را اشغال می کنند.

سیستماتیک و مورفولوژی میکروارگانیسم ها

1. طبقه بندی میکروارگانیسم ها

تاکسونومی توزیع میکروارگانیسم ها بر اساس منشاء و شباهت بیولوژیکی آنها است. سیستماتیک با توصیف جامع گونه‌های موجودات، توضیح میزان روابط مرتبط بین آنها و ادغام آنها به واحدهای طبقه‌بندی سطوح مختلف ارتباط - گونه‌ها می‌پردازد. موضوعات اصلی در طبقه بندی (سه جنبه، سه رکن طبقه بندی) طبقه بندی، شناسایی و نامگذاری است.

طبقه بندی عبارت است از توزیع (تداعی) موجودات بر اساس خصوصیات عمومی آنها (ویژگی های ژنوتیپی و فنوتیپی مشابه) به گونه های مختلف.

تاکسونومی علم روش ها و اصول توزیع (طبقه بندی) موجودات بر اساس سلسله مراتب آنهاست. رایج ترین واحدهای طبقه بندی (taxa) سویه، گونه، جنس است. گونه های بزرگتر بعدی - خانواده، نظم، طبقه.

در اصطلاح مدرن گونه ها در میکروبیولوژی- مجموعه ای از میکروارگانیسم ها که دارای منشا تکاملی مشترک، ژنوتیپ نزدیک (درجه بالایی از همسانی ژنتیکی، معمولا بیش از 60٪) و نزدیک ترین ویژگی های فنوتیپی ممکن است.

طبقه بندی عددی (عددی) بر اساس استفاده از حداکثر تعداد ویژگی های قابل مقایسه و در نظر گرفتن ریاضی درجه مطابقت است. تعداد زیاد ویژگی های فنوتیپی مقایسه شده و اصل اهمیت یکسان آنها، طبقه بندی را دشوار می کند.

هنگام مطالعه، شناسایی و طبقه بندی میکروارگانیسم ها، ویژگی های زیر (ژنوتیپی و فنوتیپی) اغلب مورد مطالعه قرار می گیرد:

1. مورفولوژیکی - شکل، اندازه، ویژگی های موقعیت نسبی، ساختار.

2. رنگ آمیزی - ارتباط با رنگ های مختلف (ماهیت رنگ آمیزی)، در درجه اول به رنگ آمیزی گرم. بر این اساس همه میکروارگانیسم ها به گرم مثبت و گرم منفی تقسیم می شوند.

خواص مورفولوژیکی و ارتباط با رنگ آمیزی گرم، به عنوان یک قاعده، طبقه بندی میکروارگانیسم مورد مطالعه را به عنوان متعلق به گونه های بزرگ - خانواده، جنس ممکن می کند.

3. فرهنگی - ماهیت رشد میکروارگانیسم در محیط های غذایی.

4. بیوشیمیایی - توانایی تخمیر مختلف بسترها(کربوهیدرات ها، پروتئین ها و اسیدهای آمینه و غیره)، به دلیل فعالیت سیستم های آنزیمی مختلف و ویژگی های متابولیکی، محصولات بیوشیمیایی مختلفی را در فرآیند زندگی تشکیل می دهند.

5. آنتی ژنیک - عمدتاً به ترکیب شیمیایی و ساختار دیواره سلولی بستگی دارد، وجود تاژک ها، کپسول ها، با توانایی ماکرو ارگانیسم (میزبان) برای تولید آنتی بادی ها و سایر اشکال پاسخ ایمنی تشخیص داده می شود، در واکنش های ایمنی تشخیص داده می شود. .

6. فیزیولوژیکی - روش های کربوهیدرات (اتوتروف ها، هتروتروف ها)، نیتروژن (آمینواتوتروف ها، آمینوهتروتروف ها) و انواع دیگر تغذیه، نوع تنفس (هوازی، میکروآئروفیل ها، بی هوازی اختیاری، بی هوازی سخت).

7. تحرک و انواع حرکت.

8. قابلیت تشکیل هاگ، ماهیت هاگ.

9. حساسیت به باکتریوفاژها، تایپ فاژ.

10. ترکیب شیمیایی دیواره سلولی - قندهای اساسی و اسیدهای آمینه، ترکیب لیپید و اسیدهای چرب.

11. طیف پروتئینی (پروفایل پلی پپتیدی).

12. حساسیت به آنتی بیوتیک ها و سایر داروها.

13. ژنوتیپی (استفاده از روشهای ژنوسیستماتیک).

در دهه‌های اخیر، برای طبقه‌بندی میکروارگانیسم‌ها، علاوه بر ویژگی‌های فنوتیپی (نگاه کنید به بندهای 1-12)، روش‌های ژنتیکی مختلف (مطالعه ژنوتیپ - خواص ژنوتیپی).روش های پیشرفته تری استفاده می شود - تجزیه و تحلیل محدود، هیبریداسیون DNA - DNA، PCR، تعیین توالی و غیره. در این مورد، آنها اغلب از این فرض مشروط استفاده می کنند که درجه همسانی بیش از 60٪ (برای برخی از گروه های میکروارگانیسم ها - 80٪) نشان می دهد که میکروارگانیسم ها متعلق به یک گونه هستند (ژنوتیپ های مختلف - یک ژنوتیپ)، 40- 60٪ - به همان جنس.

شناسایی.

ویژگی‌های اساسی فنوتیپی و ژنوتیپی مورد استفاده برای طبقه‌بندی میکروارگانیسم‌ها نیز برای شناسایی استفاده می‌شوند، یعنی. تعیین موقعیت تاکسونومیک آنها و بالاتر از همه گونه ها، مهمترین جنبه تشخیص میکروبیولوژیک بیماری های عفونی است.شناسایی بر اساس مطالعه ویژگی های فنوتیپی و ژنوتیپی عامل عفونی مورد مطالعه و مقایسه آنها با ویژگی های گونه های شناخته شده انجام می شود. در این کار، سویه‌های مرجع میکروارگانیسم‌ها، آنتی‌ژن‌های استاندارد و سرم‌های ایمنی اغلب علیه میکروارگانیسم‌های نمونه اولیه شناخته شده استفاده می‌شوند. در میکروارگانیسم های بیماریزا، اغلب خواص مورفولوژیکی، رنگی، فرهنگی، بیوشیمیایی و آنتی ژنی مورد مطالعه قرار می گیرد.

نامگذاری - نام میکروارگانیسم ها مطابق با قوانین بین المللی. برای تعیین گونه‌های باکتریایی، از نام‌گذاری لاتین دوتایی جنس/گونه استفاده می‌شود که شامل نام جنس (نوشته شده با حرف بزرگ) و گونه (نوشته شده با حروف کوچک) است. مثال: شیگلا فلکسنر، ریکتزیا سیبیریکا.

در میکروبیولوژی، تعدادی از اصطلاحات دیگر اغلب برای توصیف میکروارگانیسم ها استفاده می شود.

سویه - هر نمونه خاص (ایزوله) از یک گونه معین. سویه هایی از همان گونه ها که از نظر ویژگی های آنتی ژنی متفاوت هستند، از نظر حساسیت به فاژهای خاص - فاگوتیپ ها، از نظر خواص بیوشیمیایی - شیمیوارها، در خواص بیولوژیکی - بیووارها و غیره سروتیپ (سرواریانت ها، به اختصار سرووارها) نامیده می شوند.

یک کلنی یک ساختار جدا شده قابل مشاهده است که وقتی باکتری ها روی محیط های غذایی جامد تکثیر می شوند، می توانند از یک یا چند سلول والد ایجاد شوند. اگر یک کلنی از یک سلول والد ایجاد شود، آنگاه به فرزندان کلون می گویند.

کشت کل مجموعه ای از میکروارگانیسم های یک گونه است که روی یک محیط غذایی جامد یا مایع رشد می کنند.

اصل اساسی کار باکتریولوژیک است جداسازی و مطالعه خواص فقط خالص(همگن، بدون مخلوط میکرو فلور خارجی) محصولات زراعی.

2. مورفولوژی باکتری ها

پروکاریوت ها در تعدادی از ویژگی های اساسی با یوکاریوت ها متفاوت هستند.

1. فقدان هسته تمایز یافته واقعی (غشاء هسته ای).

2. عدم توسعه شبکه آندوپلاسمی و دستگاه گلژی.

3. عدم وجود میتوکندری، کلروپلاست، لیزوزوم.

4. ناتوانی در اندوسیتوز (گرفتن ذرات غذا).

5. تقسیم سلولی با تغییرات چرخه ای در ساختار سلول همراه نیست.

6. اندازه های بسیار کوچکتر (معمولا). اندازه اکثر باکتری ها 0.5-0.8 میکرومتر (μm) x 2-3 میکرومتر است.

بر اساس شکل آنها، گروه های اصلی میکروارگانیسم های زیر متمایز می شوند.

1. کروی یا کوکسی (از یونانی - دانه).

2. میله ای شکل.

3. چین دار.

4. نخ مانند.

باکتری کوکوئید (کوکسی) بر اساس ماهیت رابطهپس از تقسیم آنها به تعدادی گزینه تقسیم می شوند.

1. میکروکوکس. سلول ها به تنهایی قرار دارند. آنها بخشی از میکرو فلور طبیعی هستند و در محیط خارجی یافت می شوند. آنها باعث بیماری در انسان نمی شوند.

2. دیپلوکوک. تقسیم این میکروارگانیسم ها در یک صفحه اتفاق می افتد، جفت سلول تشکیل می شود. در بین دیپلوکوک ها میکروارگانیسم های بیماری زا وجود دارد - گونوکوک، مننگوکوک، پنوموکوک.

3. استرپتوکوک. تقسیم در یک صفحه انجام می شود، سلول های تکثیر اتصال را حفظ می کنند (واگرا نمی شوند)، تشکیل زنجیره می دهند. بسیاری از میکروارگانیسم های بیماری زا وجود دارند که باعث گلودرد، مخملک و فرآیندهای التهابی چرکی می شوند.

4. تتراکوکس. تقسیم به دو صفحه عمود بر هم با تشکیل تترادها (یعنی چهار سلول). هیچ اهمیت پزشکی ندارند.

5. سارسین ها. تقسیم در سه صفحه متقابل عمود بر هم، تشکیل عدل (بسته) از 8، 16 سلول یا بیشتر. اغلب در هوا یافت می شود.

6. استافیلوکوک (از لاتین - خوشه انگور). آنها به طور تصادفی در صفحات مختلف تقسیم می شوند و خوشه هایی شبیه خوشه های انگور را تشکیل می دهند. آنها باعث بیماری های متعددی می شوند، در درجه اول بیماری های چرکی-التهابی.

میکروارگانیسم های میله ای شکل.

1. باکتری ها میله هایی هستند که هاگ تشکیل نمی دهند.

2. باسیل ها میکروب های هاگ ساز هوازی هستند. قطر اسپور معمولاً از اندازه ("عرض") سلول (اندوسپور) تجاوز نمی کند.

3. کلستریدیا میکروب های بی هوازی اسپورساز هستند. قطر هاگ بزرگتر از قطر (قطر) سلول رویشی است که باعث می شود سلول شبیه دوک یا راکت تنیس شود.

باید در نظر داشت که اصطلاح "باکتری" اغلب برای اشاره به تمام میکروب های پروکاریوتی استفاده می شود. در مفهوم باریک تر (مورفولوژیکی)، باکتری ها اشکال میله ای شکل از پروکاریوت ها هستند که هاگ ندارند.

اشکال پیچ خورده میکروارگانیسم ها.

1. ویبریوها و کمپیلوباکترها - یک خم دارند، می توانند به شکل یک کاما، یک حلقه کوتاه باشند.

2.Spirillas - دارای 2-3 فر است.

3. Spirochetes - دارای تعداد متفاوتی از حلقه ها، axostyle - مجموعه ای از فیبریل ها، الگوی حرکت و ویژگی های ساختاری خاص برای نمایندگان مختلف (به ویژه بخش های انتهایی). از تعداد زیادی اسپیروکت، نمایندگان سه جنس از اهمیت پزشکی برخوردار هستند - Borrelia، Treponema، Leptospira.

ویژگی های مورفولوژی ریکتزیا، کلامیدیا، مایکوپلاسماها، ویژگی های دقیق تر ویبریوها و اسپیروکت ها در بخش های مربوطه میکروبیولوژی خصوصی داده خواهد شد.

ما این بخش را با توضیح مختصری (کلید) برای توصیف جنس اصلی میکروارگانیسم‌های دارای اهمیت پزشکی، بر اساس معیارهای مورد استفاده در شناسایی باکتری‌ها برگی به پایان می‌رسانیم.

جدول. کلید گروه های اصلی باکتری ها

گروه های اصلی باکتری ها - جنس باکتری ها

1. انحنای باکتری ها با دیواره های نازک، تحرک با باکتری های لغزنده - سر خوردن تضمین می شود.

ترپونما

2. انحنای باکتری با دیواره های نازک، تحرک با وجود نخ محوری همراه است - اسپیروکت ها

بورلیا, لپتوسپیرا

الف- اشکال میسلیوم

مایکوباکتریوم، اکتینومایسس، نوکاردیا، استرپتومایسس

ب- تک سلولی ساده

ریکتزیا, کوکسیلا, کلامیدیا

2/ زندگی رایگان

آ. گرم مثبت:

کوکسی - استرپتوکوک, استافیلوکوک

میله های غیر اسپور ساز

کورینه باکتریوم, لیستریا, اریسیپلوتریکس

میله های تشکیل دهنده هاگ

شامل هوازی اجباری - باسیلوس

شامل بی هوازی های اجباری - کلستریدیوم

ب گرم منفی:

کوکسی - نایسریا

باکتری های غیرکلیفرم

شامل شکل مارپیچی - اسپیریلوم

شامل میله های مستقیم و بسیار کوچک

پاستورلا، بروسلا، یرسینیا، فرانسیلا، هموفیلوس، بوردتلا

coli

شامل بی هوازی اختیاری

اشریشیا، سالمونلا، شیگلا، کلبسیلا، پروتئوس، ویبریو

شامل هوازی اجباری - سودوموناس

شامل بی هوازی های اجباری - باکتریوئیدها, فوزوباکتریوم

4-بدون دیواره سلولی - مایکوپلاسما, اورهاپلاسما

3. ساختار یک سلول باکتریایی

اندامک های واجب هستند: دستگاه هسته ای، سیتوپلاسم، غشای سیتوپلاسمی.

اختیاری(جزئی) عناصر ساختاری هستند: دیواره سلولی، کپسول، هاگ، پیلی، تاژک.

1. در مرکز سلول باکتری یک نوکلوئید وجود دارد - یک تشکیل هسته ای، که اغلب توسط یک کروموزوم حلقه ای شکل نشان داده می شود. از یک رشته DNA دو رشته ای تشکیل شده است. نوکلوئید توسط غشای هسته ای از سیتوپلاسم جدا نمی شود.

2. سیتوپلاسم یک سیستم کلوئیدی پیچیده است که حاوی اجزاء مختلف با منشاء متابولیک (دانه های ولوتین، گلیکوژن، گرانولوزا و غیره)، ریبوزوم ها و سایر عناصر سیستم سنتز پروتئین، پلاسمیدها (DNA خارج هسته ای)، مزوزوم ها(در نتیجه هجوم غشای سیتوپلاسمی به داخل سیتوپلاسم تشکیل می شود، در متابولیسم انرژی، اسپورزایی و تشکیل سپتوم بین سلولی در حین تقسیم شرکت می کند).

3. غشای سیتوپلاسمی سیتوپلاسم را در سمت بیرونی محدود می کند، دارای ساختار سه لایه است و تعدادی عملکرد مهم را انجام می دهد - مانع (ایجاد و حفظ فشار اسمزی)، انرژی (شامل بسیاری از سیستم های آنزیمی - تنفسی، ردوکس، انتقال الکترون انتقال)، انتقال (انتقال مواد مختلف به داخل و خارج از سلول).

4. دیواره سلولی - ذاتی در اکثر باکتری ها (به جز مایکوپلاسماها، آکولوپلاسماها و برخی میکروارگانیسم های دیگر که دیواره سلولی واقعی ندارند). دارای تعدادی عملکرد است که در درجه اول محافظت مکانیکی را ارائه می دهد و شکل ثابتی از سلول ها را به همراه دارد. از دو لایه اصلی تشکیل شده است که لایه بیرونی آن بیشتر پلاستیکی است و لایه داخلی سفت و سخت است.

ترکیب شیمیایی اصلی دیواره سلولی که فقط مختص باکتری است - پپتیدوگلیکان(اسیدهای مورئیک). یک ویژگی مهم برای طبقه بندی باکتری ها به ساختار و ترکیب شیمیایی دیواره سلولی باکتری بستگی دارد - ارتباط با رنگ آمیزی گرم. مطابق با آن، دو گروه بزرگ متمایز می شوند: باکتری های گرم مثبت ("گرم +") و گرم منفی ("گرم -"). دیواره باکتری های گرم مثبت پس از رنگ آمیزی گرم، کمپلکس ید را با خود حفظ می کند بنفشه جنسی(به رنگ آبی-بنفش)، باکتری های گرم منفی پس از درمان این کمپلکس و رنگ مربوطه را از دست می دهند و به دلیل رنگ آمیزی با فوشسین، صورتی رنگ می شوند.

ویژگی های دیواره سلولی باکتری های گرم مثبت.

یک دیواره سلولی قدرتمند، ضخیم و بدون عارضه، که توسط پپتیدوگلیکان و اسیدهای تیکوئیک، بدون لیپوپلی ساکارید (LPS) و اغلب بدون اسید دی آمینوپیملیک غالب است.

ویژگی های دیواره سلولی باکتری های گرم منفی.

دیواره سلولی بسیار نازکتر از باکتری های گرم مثبت است و حاوی LPS، لیپوپروتئین ها، فسفولیپیدها و اسید دی آمینوپیملیک است. ساختار پیچیده تر است - یک غشای بیرونی وجود دارد، بنابراین دیواره سلولی سه لایه است.

هنگامی که باکتری های گرم مثبت با آنزیم هایی که پپتیدوگلیکان را از بین می برند، درمان می شوند، ساختارهایی به نام پروتوپلاست ظاهر می شوند که کاملاً فاقد دیواره سلولی هستند. درمان باکتری های گرم منفی با لیزوزیم تنها لایه پپتیدوگلیکان را از بین می برد، بدون اینکه غشای خارجی را به طور کامل از بین ببرد. به چنین ساختارهایی کروپلاست می گویند. پروتوپلاست ها و کروپلاست ها شکل کروی دارند (این خاصیت با فشار اسمزی مرتبط است و مشخصه همه اشکال بدون سلول باکتری است).

L- اشکال باکتری

تحت تأثیر تعدادی از عواملی که بر سلول باکتری تأثیر منفی می گذارند (آنتی بیوتیک ها، آنزیم ها، آنتی بادی ها و غیره)، L- دگرگونیباکتری، منجر به از بین رفتن دائمی یا موقت دیواره سلولی می شود. تبدیل L نه تنها نوعی تغییرپذیری است، بلکه سازگاری باکتری ها با شرایط نامطلوب زندگی است. در نتیجه تغییر در خواص آنتی ژنی (از دست دادن آنتی ژن های O- و K)، کاهش حدت و سایر عوامل، فرم های L توانایی ماندن برای مدت طولانی را به دست می آورند. اصرار ورزیدن) در بدن میزبان، حفظ یک روند عفونی کند. از بین رفتن دیواره سلولی، فرم های L را نسبت به آنتی بیوتیک ها، آنتی بادی ها و داروهای مختلف شیمی درمانی غیر حساس می کند که نقطه کاربرد آنها دیواره سلولی باکتری است. ناپایدارفرم های L قابلیت دارند معکوسبه اشکال کلاسیک (اصلی) باکتری ها که دیواره سلولی دارند. همچنین اشکال L پایدار باکتری ها وجود دارد، عدم وجود دیواره سلولی و عدم توانایی برگشت به اشکال کلاسیک باکتری ها از نظر ژنتیکی ثابت شده است. از جهاتی بسیار شبیه به مایکوپلاسما و غیره هستند مولیکوت ها- باکتری هایی که به عنوان یک ویژگی طبقه بندی فاقد دیواره سلولی هستند. میکروارگانیسم های متعلق به مایکوپلاسماها کوچکترین پروکاریوتها هستند، دیواره سلولی ندارند و مانند تمام ساختارهای بدون دیواره باکتریایی، شکل کروی دارند.

به ساختارهای سطحی باکتری ها(اختیاری، مانند دیواره سلولی)، شامل کپسول، تاژک، میکروویلی.

کپسولیا یک لایه مخاطی غشای تعدادی باکتری را احاطه کرده است. برجسته میکروکپسول، توسط میکروسکوپ الکترونی به شکل لایه ای از میکروفیبریل ها تشخیص داده شد و ماکرو کپسول، با میکروسکوپ نوری قابل تشخیص است. کپسول یک ساختار محافظ است (عمدتاً در اثر خشک شدن در تعدادی از میکروب ها عامل بیماری زایی است، از فاگوسیتوز جلوگیری می کند و اولین مراحل واکنش های محافظتی - شناسایی و جذب) را مهار می کند. U ساپروفیت هاکپسول ها در محیط خارجی، در پاتوژن ها، اغلب در بدن میزبان تشکیل می شوند. روش های مختلفی برای رنگ آمیزی کپسول ها بسته به ترکیب شیمیایی آنها وجود دارد. کپسول اغلب از پلی ساکاریدها تشکیل شده است (شایع ترین رنگ آن است جینسو، کمتر از پلی پپتیدها.

تاژک.باکتری های متحرک می توانند در حال سر خوردن (حرکت در امتداد یک سطح جامد در نتیجه انقباضات موج مانند) یا شناور باشند و به دلیل پروتئین های منحنی مارپیچی رشته مانند حرکت کنند. flagellinaceaeبا ترکیب شیمیایی) تشکیلات - تاژک.

بر اساس محل و تعداد تاژک ها، تعدادی از اشکال باکتری ها متمایز می شوند.

1. یکپارچه - دارای یک تاژک قطبی.

2. Lophotrichs - دارای یک بسته نرم افزاری قطبی از تاژک ها هستند.

3. آمفیتریک - دارای تاژک در قطب های قطری مخالف.

4. Peritrichous - دارای تاژک در امتداد تمام محیط سلول باکتری.

توانایی حرکت هدفمند (کمیوتاکسی، آئروتاکسی، فوتوتاکسی) در باکتری ها به صورت ژنتیکی تعیین می شود.

فیمبریا یا مژک- رشته های کوتاه، به تعداد زیاد، سلول باکتری را احاطه می کنند، که با کمک آنها باکتری ها به بسترها (به عنوان مثال، به سطح غشاهای مخاطی) متصل می شوند. بنابراین، فیمبریا هستند عوامل چسبندگی و کلونیزاسیون.

اف- پیلی (عامل باروری)- دستگاه ترکیب باکتریایی، به مقدار کم به شکل الیاف پروتئینی نازک یافت می شوند.

اندوسپورها و هاگ زایی.

هاگ زایی- روشی برای حفظ انواع خاصی از باکتری ها در شرایط نامساعد محیطی. اندوسپورهادر سیتوپلاسم تشکیل می شوند، سلول هایی با فعالیت متابولیکی کم و مقاومت بالا هستند. مقاومت) به خشک شدن، عوامل شیمیایی، دمای بالا و سایر عوامل محیطی نامطلوب. میکروسکوپ نوری اغلب برای شناسایی هاگ استفاده می شود. به گفته اوزهسکو. مقاومت بالا با محتوای بالا همراه است نمک کلسیم دی پی کولینیک اسیدهاگ موجود در پوسته مکان و اندازه هاگ ها در میکروارگانیسم های مختلف متفاوت است که اهمیت تشخیصی افتراقی (تاکسونومیک) دارد. مراحل اصلی "چرخه زندگی" هاگ ها هاگ زایی(شامل مرحله آماده سازی، مرحله پیش اسپور، تشکیل پوسته، بلوغ و خواب) و جوانه زنی، با تشکیل یک فرم رویشی به پایان می رسد. فرآیند هاگ زایی به صورت ژنتیکی تعیین می شود.

اشکال غیرقابل کشت باکتری

بسیاری از گونه های باکتری های گرم منفی که هاگ تشکیل نمی دهند، حالت تطبیقی خاصی دارند - اشکال غیرقابل کشت. آنها فعالیت متابولیک پایینی دارند و به طور فعال تولید مثل نمی کنند، به عنوان مثال. آنها در محیط های جامد مواد مغذی کلنی تشکیل نمی دهند و توسط کشت شناسایی نمی شوند. آنها بسیار مقاوم هستند و می توانند برای چندین سال زنده بمانند. با روش‌های باکتری‌شناسی کلاسیک تشخیص داده نمی‌شود، فقط با استفاده از روش‌های ژنتیکی شناسایی می‌شود ( واکنش زنجیره ای پلیمراز - PCR).

4. خصوصیات مورفولوژیکی قارچ

قارچ ها و تک یاخته ها دارای هسته مشخصی هستند و به عنوان یوکاریوت ها طبقه بندی می شوند. قارچ ها بزرگتر از باکتری ها هستند، از نظر تکاملی به گیاهان نزدیک هستند (وجود دیواره سلولی حاوی کیتین یا سلولز، واکوئل هایی با شیره سلولی، ناتوانی در حرکت، حرکت قابل مشاهده سیتوپلاسم). مواد هسته ای قارچ ها توسط غشای هسته ای از سیتوپلاسم جدا می شود. مخمرقارچ ها سلول های بیضی شکل فردی را تشکیل می دهند. قالبقارچ ها ساختارهای نخ مانند سلولی به نام هیف را تشکیل می دهند. میسلیوم - در هم تنیدگی هیفها - ساختار مورفولوژیکی اصلی. در قارچ های تحتانی، میسلیوم تک سلولی است و پارتیشن داخلی ندارد. سپتامبر). قارچ ها به صورت جنسی و غیرجنسی (به صورت رویشی) تولید مثل می کنند. در طی تکثیر رویشی، ساختارهای تولید مثلی تخصصی تشکیل می شود - هاگ - کنیدیا. آنها را می توان در ظروف تخصصی قرار داد - اسپورانژیا(اندوسپورها) یا از هیفهای میوه دهی (اگزوسپورها) جدا می شوند. کمتر مشاهده شده است تشکیل هاگ در داخل سلول ( اویدی)، که بخش هایی از هیف ها هستند. سلول های مخمر با جوانه زدن تکثیر می شوند و میسلیوم تشکیل نمی دهند. تولیدمثل جنسی شامل برهمکنش سلول های تخصصی است که تفاوت های قابل توجهی در مورفولوژی در قارچ های مختلف دارند و اغلب به عنوان یک ویژگی تشخیصی افتراقی استفاده می شوند.

بیشتر گونه‌های قارچ‌های دارای اهمیت پزشکی با حضور کنیدیا (یا اگزوسپورها) مشخص می‌شوند که اشکالی از تولید مثل غیرجنسی هستند. طبقه بندی آنها تا حد زیادی بر اساس اشکال مورفولوژیکی کندی ها است. رایج ترین اشکال آنها هستند بلاستوپورها، کلامیدوسپورها، آرتروسپورها، کونیدیوسپورها.

بلاستوسپورها ساختارهای ساده ای هستند که در نتیجه جوانه زدن و به دنبال آن جدا شدن جوانه از سلول مادر، به عنوان مثال در قارچ های مخمر، تشکیل می شوند.

کلامیدوسپورها در نتیجه بزرگ شدن سلول های هیف برای تشکیل غشای ضخیم ایجاد می شوند که از هاگ ها در برابر شرایط نامساعد محیطی محافظت می کند.

آرتروسپورها هاگ هایی هستند که از تکه تکه شدن هیف ها به سلول های منفرد ایجاد می شوند. آنها در قارچ های مخمر مانند، عامل کوکسیدیوئیدوز، اشکال بافتی درماتوفیت ها در مو، پوسته های پوست و ناخن یافت می شوند.

کونیدیوسپورها اسپورهای خارجی بالغی هستند که بر روی کنیدیوفورهای متمایز (کونیدیوفورها) ایجاد می‌شوند، که از نظر شکل و اندازه با سایر رشته‌های میسلیوم (در آسپرژیلوس، پنی سیلیوم) متفاوت هستند یا در کناره‌ها و انتهای هر شاخه‌ای از میسلیوم قرار دارند و مستقیماً یا با یک میسلیوم به آن متصل می‌شوند. ساقه نازک

اندوسپورهای قارچ کامل شامل اسپورانژیوسپورهای قارچ موکور هستند که در اندام‌های خاصی (اسپورانژیا) واقع در بالای اسپورانژیوفور رشد می‌کنند. هاگ ها با پاره شدن دیواره اسپورانژیوم آزاد می شوند.

اندوسپورها همچنین در اشکال بافتی پاتوژن های کوکسیدیوئیدوز یافت می شوند. آنها در تشکیلات گرد رشد می کنند - وقتی دیواره یک کره بالغ پاره می شود، وارد محیط خارجی می شوند.

تفاوت عملکردی اصلی بین هاگ ها در باکتری ها و قارچ ها: در باکتری ها، هاگ ها بقا را در شرایط محیطی نامطلوب فراهم می کنند، در قارچ ها، تشکیل هاگ یک روش تولید مثل است.

5. خصوصیات مورفولوژیکی اکتینومیست ها (قارچ های تابشی بر اساس طبقه بندی های قدیمی)

اکتینومیست ها اشکالی از باکتری ها هستند که میسلیوم واقعی بدون پارتیشن دارند. رشد میسلیوم (به شکل رشته های منشعب) این باکتری های گرم مثبت به آنها شباهت خارجی به قارچ ها می دهد. این شباهت با حضور در اشکال بالاتر اکتینومیست هاگ های غیرجنسی خارجی، که کنیدی نامیده می شوند، افزایش می یابد.

برخلاف قارچ ها، اکتینومیست ها ساختار سلولی پروکاریوتی دارند، در دیواره سلولی حاوی کیتین یا سلولز نیستند و تنها به صورت غیرجنسی تولید مثل می کنند. در اکتینومیست های پایین، میسلیوم به باکتری های تک سلولی معمولی تکه تکه می شود. میسلیوم اکتینومیست ها به زیرلایه (در بستر) و هوایی تقسیم می شود. باکتری های رشته ای شامل مایکوباکتری ها، جنس ناکاردیا و اکتینومیست ها و چندین جنس از اکتینومیست های بالاتر هستند.

نمایندگان جنس مایکوباکتریوم که شامل عوامل ایجاد کننده سل می شود، میکروارگانیسم های اسیدی هستند که رنگ را به خوبی نمی پذیرند. مقاومت بالای آنها در محیط خارجی، مقاومت اسیدی و تعدادی از خواص دیگر با ترکیب خاص دیواره سلولی، محتوای بالای لیپیدها و موم مرتبط است.

میکروارگانیسم‌های متعلق به اکتینومیست‌های بالاتر (جنس Streptomyces، Micromonospora) میسلیوم را تشکیل می‌دهند و توسط اسپورهای غیرجنسی خارجی یا کنیدیوم‌ها تکثیر می‌شوند. زیستگاه معمول اکثر آنها خاک است. با این حال، تعدادی از اکتینومیست ها و گونه های نوکاردیا می توانند زخم ها را عفونی کرده و باعث تشکیل آبسه شوند. اکتینومیست ها با تشکیل "دانه های" متراکم دروزن در چرک مشخص می شوند که به طور تصادفی رشته هایی از میسلیوم در مرکز با "کلوپ" های شعاعی که به سمت حاشیه گسترش می یابند، به شکل فلاسک و در انتها گسترده شده اند. برخی از اکتینومیست ها (مانند استرپتومیست ها) با توانایی تولید آنتی بیوتیک مرتبط هستند.

6. خصوصیات مورفولوژیکی تک یاخته

ادبیات:

2. Koralyuk A.M. "میکروبیولوژی پزشکی"، 1381.

3.دریابین د.گ. "استافیلوکوک: اکولوژی و بیماری زایی"، 2000.

4. شناسه باکتری Bergey، در 2 جلد.

5. Shub G.M., Korzhenevich V.I. دوره کوتاه میکروبیولوژی پزشکی، 1380.

میکروارگانیسم ها

شکل و اندازه میکروارگانیسم ها بسیار متنوع است.

بر اساس شکل آنها، گروه های اصلی میکروارگانیسم های زیر متمایز می شوند.

1. کروی یا کوکسی (از یونانی - دانه).

2. میله ای شکل.

3. چین دار.

باکتری کوکوئید (کوکسی) بر اساس ماهیت رابطهپس از تقسیم آنها به تعدادی گزینه تقسیم می شوند.

1.میکروکوکس. سلول ها به تنهایی قرار دارند. آنها بخشی از میکرو فلور طبیعی هستند و در محیط خارجی یافت می شوند. آنها باعث بیماری در انسان نمی شوند.

2.دیپلوکوک هاتقسیم این میکروارگانیسم ها در یک صفحه اتفاق می افتد، جفت سلول تشکیل می شود. در بین دیپلوکوک ها میکروارگانیسم های بیماری زا وجود دارد - گونوکوک، مننگوکوک، پنوموکوک.

3.استرپتوکوک هاتقسیم در یک صفحه انجام می شود، سلول های تکثیر اتصال را حفظ می کنند (واگرا نمی شوند)، تشکیل زنجیره می دهند. بسیاری از میکروارگانیسم های بیماری زا وجود دارد - عوامل ایجاد کننده گلودرد، مخملک، و فرآیندهای التهابی چرکی.

4.تتراکوکس. تقسیم به دو صفحه عمود بر هم با تشکیل چهار سلول (یعنی چهار سلول). هیچ اهمیت پزشکی ندارند.

5.سارسین ها. تقسیم در سه صفحه متقابل عمود بر هم، تشکیل عدل (بسته) از 8، 16 سلول یا بیشتر. اغلب در هوا یافت می شود.

6.استافیلوکوک(از لاتین - خوشه انگور). آنها به طور تصادفی در صفحات مختلف تقسیم می شوند و خوشه هایی شبیه خوشه های انگور را تشکیل می دهند. آنها باعث بیماری های متعددی می شوند، در درجه اول بیماری های چرکی-التهابی.

میکروارگانیسم های میله ای شکل.

1. باکتری ها میله هایی هستند که هاگ تشکیل نمی دهند.

2. باسیل ها میکروب های هاگ ساز هوازی هستند. قطر اسپور معمولاً از اندازه ("عرض") سلول (اندوسپور) تجاوز نمی کند.

اشکال پیچ خورده میکروارگانیسم ها.

1.Spirillas - دارای 2-3 فر است.

2. Spirochetes - دارای تعداد متفاوتی از حلقه ها، axostyle - مجموعه ای از فیبریل ها، یک الگوی حرکتی خاص و ویژگی های ساختاری (به ویژه بخش های انتهایی) برای نمایندگان مختلف. از تعداد زیادی اسپیروکت، نمایندگان سه جنس از اهمیت پزشکی برخوردار هستند - Borrelia، Treponema، Leptospira.

ساختار یک سلول باکتریایی.

اندامک های واجب هستند: نوکلوئید، سیتوپلاسم، غشای سیتوپلاسمی.

اختیاری(جزئی) عناصر ساختاری هستند: اجزاء، کپسول، هاگ، پیلی، تاژک.

1.در مرکز سلول باکتری قرار دارد نوکلوئید- تشکیل هسته ای که اغلب توسط یک کروموزوم حلقه ای شکل نشان داده می شود. از یک رشته DNA دو رشته ای تشکیل شده است. نوکلوئید توسط غشای هسته ای از سیتوپلاسم جدا نمی شود.

ویژگی های اساسی ویروس ها، که در آن با بقیه دنیای زنده تفاوت دارند.

1. ابعاد اولترا میکروسکوپی (اندازه گیری شده در نانومتر). ویروس های بزرگ (ویروس آبله) می توانند به اندازه 300 نانومتر برسند، ویروس های کوچک - از 20 تا 40 نانومتر. 1mm=1000μm، 1μm=1000nm.

3. ویروس ها قادر به رشد و شکافت باینری نیستند.

4. ویروس ها با تکثیر خود در یک سلول میزبان آلوده با استفاده از اسید نوکلئیک ژنومیک خودشان تکثیر می شوند.

6. زیستگاه ویروس ها سلول های زنده است - باکتری ها (اینها ویروس های باکتریایی یا باکتریوفاژها هستند)، سلول های گیاهی، حیوانی و انسانی.

همه ویروس ها به دو شکل کیفی متفاوت وجود دارند: خارج سلولی - ویریونو درون سلولی - ویروس.طبقه بندی این نمایندگان جهان خرد بر اساس ویژگی های ویریون ها - مرحله نهایی توسعه ویروس است.

ساختار (مورفولوژی) ویروس ها.

1.ژنوم ویروساسیدهای نوکلئیک را تشکیل می دهند که توسط مولکول های RNA تک رشته ای (در اکثر ویروس های RNA) یا مولکول های DNA دو رشته ای (در اکثر ویروس های DNA) نشان داده می شوند.

2.کپسید- یک پوسته پروتئینی که در آن اسید نوکلئیک ژنومی بسته بندی شده است. کپسید از زیر واحدهای پروتئینی یکسان تشکیل شده است - کپسومرهادو روش برای بسته بندی کپسومرها در کپسید وجود دارد - مارپیچ (ویروس های مارپیچ) و مکعب (ویروس های کروی).

با تقارن مارپیچزیرواحدهای پروتئین به صورت مارپیچی مرتب شده اند و بین آنها، همچنین به صورت مارپیچی، اسید نوکلئیک ژنومی (ویروس های رشته ای) قرار گرفته است. با نوع مکعب تقارنویریون ها می توانند به شکل چند وجهی باشند، اغلب - بیست وجهی - Icosahedron ها.

3. ویروس های ساده طراحی شده فقط دارند نوکلئوکپسید، به عنوان مثال، مجموعه ژنومی با کپسید "برهنه" نامیده می شود.

4. سایر ویروس ها دارای یک پوسته غشایی مانند اضافی در بالای کپسید هستند که توسط ویروس در زمان خروج از سلول میزبان به دست می آید - ابر کپسیدبه چنین ویروس هایی "لباس پوشیده" می گویند.

علاوه بر ویروس‌ها، اشکال سازمان‌یافته‌تری از عواملی وجود دارد که قادر به انتقال هستند - پلاسمیدها، ویروئیدها و پریون‌ها.

مورفولوژی ریکتزیا

ریکتزیا هاگ، کپسول ندارد و بی حرکت است. گرم منفی طبق رومانوفسکی-گیمسا و بر اساس روش زدودوفسکی، آنها را قرمز رنگ می کنند. ساختار دیواره سلولی شبیه ساختار دیواره باکتری های گرم منفی است.

آنها عوامل ایجاد کننده تیفوس و بیماری بریل هستند.

ویژگی های مورفولوژیکی قارچ ها

قارچ ها و تک یاخته ها دارای هسته مشخصی هستند و به عنوان یوکاریوت ها طبقه بندی می شوند. قارچ ها بزرگتر از باکتری ها هستند، از نظر تکاملی آنها به گیاهان نزدیک هستند (وجود دیواره سلولی حاوی کیتین یا سلولز، واکوئل هایی با شیره سلولی، ناتوانی در حرکت، حرکت قابل مشاهده سیتوپلاسم). مواد هسته ای قارچ ها توسط غشای هسته ای از سیتوپلاسم جدا می شود. مخمرقارچ ها سلول های بیضی شکل فردی را تشکیل می دهند. قالبقارچ ها ساختارهای رشته ای سلولی را تشکیل می دهند - هیف ها. میسلیوم- در هم تنیدگی هیفها - ساختار مورفولوژیکی اصلی. در قارچ های تحتانی، میسلیوم تک سلولی است و پارتیشن داخلی ندارد. سپتامبر). قارچ ها به صورت جنسی و غیرجنسی (به صورت رویشی) تولید مثل می کنند. در طی تکثیر رویشی، ساختارهای تولید مثلی تخصصی تشکیل می شود - هاگ - کنیدیا. آنها را می توان در ظروف تخصصی قرار داد - اسپورانژیا(اندوسپورها) یا از هیفهای میوه دهی (اگزوسپورها) جدا می شوند.

ویژگی های مورفولوژیکی اکتینومیست ها(قارچ های تابشی بر اساس طبقه بندی های قدیمی). اکتینومیست ها اشکالی از باکتری ها هستند که میسلیوم واقعی بدون پارتیشن دارند. رشد میسلیوم (به شکل رشته های منشعب) این باکتری های گرم مثبت به آنها شباهت خارجی به قارچ ها می دهد. این شباهت با حضور در اشکال بالاتر اکتینومیست هاگ های غیرجنسی خارجی، که کنیدی نامیده می شوند، افزایش می یابد.

برخلاف قارچ ها، اکتینومیست ها ساختار سلولی پروکاریوتی دارند، در دیواره سلولی حاوی کیتین یا سلولز نیستند و فقط به صورت غیرجنسی تولید مثل می کنند. در اکتینومیست های پایین، میسلیوم به باکتری های تک سلولی معمولی تکه تکه می شود.

زیستگاه معمول اکثر آنها خاک است. با این حال، تعدادی از گونه های اکتینومیست می توانند زخم ها را عفونی کرده و باعث تشکیل آبسه شوند. برخی از اکتینومیست ها (مانند استرپتومیست ها) با توانایی تولید آنتی بیوتیک مرتبط هستند.

دانش آموز باید بداند: مورفولوژی باکتری ها، روش های بررسی میکروسکوپی، قوانین رنگ آمیزی باکتری ها.

کلیدواژه ها و اصطلاحات: نوکلوئید. کپسول. هاگ. تاژک. غشای سیتوپلاسمی دیواره سلولی

مورفولوژی باکتری ها

باکتری ها می توانند گرد، میله ای شکل یا پیچ خورده باشند. باکتری های گرد کوکی نامیده می شوند (یک سلول کوکوس است). کلمه "kokk" از کلمه یونانی "kokkos" به معنای دانه گرفته شده است. معمولا کوکسی ها شکل کروی منظمی دارند. برخی از کوکسی ها، پس از تقسیم در یک صفحه، به صورت جفت در ارتباط باقی می مانند. اینها دیپلوکوک هستند. کمتر رایج است، مانند پنوموکوک - عوامل ایجاد کننده ذات الریه باکتریایی (شکل 2.1)، یا ظاهر دانه ها یا دانه های قهوه مانند منیگوکوکی ها - عوامل ایجاد کننده مننژیت - دارند. گونوکوک ها، عوامل ایجاد کننده بیماری مقاربتی سوزاک، دقیقاً مشابه هستند (شکل 2.2).

بر اساس محل قرارگیری سلول ها پس از تقسیم، کوکسی ها را می توان به چند گروه تقسیم کرد، پس از تقسیم، سلول ها از هم جدا می شوند و به صورت منفرد قرار می گیرند. چنین اشکالی میکروکوکس نامیده می شود. گاهی اوقات کوکسی ها هنگام تقسیم، خوشه هایی شبیه خوشه های انگور تشکیل می دهند. چنین اشکالی استافیلوکوک نامیده می شوند (شکل 2.3).

برنج. 2.1.

در استرپتوکوک ها نیز تقسیم در یک صفحه اتفاق می افتد، اما سلول ها از یکدیگر جدا نمی شوند و بنابراین زنجیره هایی با طول های مختلف تشکیل می شوند (شکل 2.4).

برنج. 2.4.

برخی از کوکسی ها به سه صفحه عمود بر هم تقسیم می شوند که منجر به تشکیل خوشه های مکعبی شکل عجیب و غریب می شود. چنین خوشه هایی از کوکسی ها ساردین نامیده می شوند (شکل 2.5). اگر پس از تقسیم در دو صفحه متقابل عمود بر هم، سلول ها به شکل ترکیبی از چهار کوکسی مرتب شوند، چنین خوشه هایی تتراکوکی نامیده می شوند (شکل 2.6).

برنج. 2.5.

برنج. 2.6.

باکتری های میله ای شکل دارای انتهای گرد یا نوک تیز هستند. ترتیب سلول ها پس از تقسیم نیز متنوع است - میله های تک، دو در یک زمان، در زنجیره و غیره. (شکل 2.7).

برنج. 2.7.

باکتری های پیچ خورده یا مارپیچی اغلب یافت می شوند. دو گروه از اشکال پیچ خورده باکتری ها وجود دارد. گروه اول شامل اسپیرلا است که شکل میله های منحنی بلند (یک یا چند فر) دارد و ویبریوها که تنها بخشی از چرخش مارپیچی را نشان می دهند و شبیه کاما هستند. گروه دوم باکتری های پیچ خورده - اسپیروکت ها - سلول های بلند و نازک با تعداد زیادی فرهای کوچک هستند (شکل 2.8).

سلول های باکتریایی بسیار کوچک هستند و در میکرومتر (μm) اندازه گیری می شوند. قطر کوکی ها در حدود 0.5-1.0 میکرون است. عرض باکتری های میله ای شکل از 0.5 تا 1.0 میکرون است و طول آن می تواند به چند ده میکرون برسد. اندازه باکتری ها بسته به دما، ترکیب متوسط و غیره می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد.

سلول باکتری توسط یک غشاء احاطه شده است. سیتوپلاسم شامل دستگاه هسته ای، واکوئل ها، آنالوگ های میتوکندری - مزوزوم ها، ریبوزوم ها، و همچنین انواع مختلفی از آخال ها است که معمولاً در طول فرآیند متابولیک تشکیل می شوند (شکل 2.9).

غشای سلولی دارای سفتی (سفتی)، در عین حال خاصیت ارتجاعی و قابلیت خم شدن است. غشای سلولی را می توان با سونوگرافی، آنزیم لیزوزیم، سوزن نازک و غیره از بین برد. در این حالت، محتویات سلول - سیتوپلاسم - با اجزای آن خارج می شود و شکل کروی به دست می آورد. نتیجه این است که غشاء به سلول باکتری شکل خاصی می دهد.

غشاهای سلولی سازماندهی خاصی را نشان می دهند. جرم غشای سلولی حدود 20 درصد از کل جرم سلول را تشکیل می دهد. غشای سلولی اغلب توسط یک لایه مخاطی احاطه شده است که در بین باکتری های فردی از نظر ضخامت و قوام متفاوت است. این لایه کپسول نامیده می شود (شکل 2.10).

برنج. 2.10.

بر اساس ترکیب شیمیایی، کپسول های باکتریایی را می توان به 2 نوع تقسیم کرد. یک نوع کپسول از پلی ساکاریدها - دکستران و دیگری از پلی پپتیدها تشکیل شده است. بسیاری از باکتری ها حاوی پپتیدهایی در کپسول خود هستند که عمدتاً از زنجیره ای از مولکول های اسید گلوتامیک تشکیل شده است.

کپسول از سلول در برابر اثرات نامطلوب محیط اطراف محافظت می کند. باکتری‌های کپسوله‌شده می‌توانند در محیط‌هایی زندگی کنند که رشد باکتری‌های غیرکپسولی محدود است. در برخی موارد، ماده کپسول می تواند توسط باکتری ها به عنوان ذخیره غذایی در زمانی که غذای دیگری در دسترس نیست استفاده شود.

لایه بیرونی سیتوپلاسم، غشای سیتوپلاسمی، از نزدیک با دیواره سلولی سلول باکتری مجاور است. این ساختار غیر صلب که گاهی اوقات سد اسمزی سلول نامیده می شود، به عنوان یک غشای نیمه تراوا عمل می کند و انتقال یون ها و مولکول ها را به داخل و خارج از سلول کنترل می کند. غشای سیتوپلاسمی حدود 10 درصد وزن خشک سلول را تشکیل می دهد، از پلی پروتئین ها تشکیل شده و تا 75 درصد از لیپیدهای سلول را شامل می شود. اغلب غشاء باعث ایجاد شاخه های داخل سیتوپلاسمی (انواژیناسیون) می شود که منجر به تشکیل اجسام ویژه - مزوزوم ها می شود.

غشاء و مزوزوم ها عملکردهای مشخصه میتوکندری ارگانیسم های بالاتر را انجام می دهند که در آن سیستم های آنزیمی مختلفی قرار دارند.

در زیر غشای سیتوپلاسمی، سیتوپلاسم قرار دارد. معمولاً به عنوان یک سیستم کلوئیدی متشکل از آب، پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها، ترکیبات معدنی و سایر مواد در نظر گرفته می شود که نسبت آنها به نوع باکتری و سن آنها بستگی دارد.

مطالعات دقیق از سازمان میکرومولکولی و ساختار زیر میکروسکوپی سیتوپلاسم ماهیت ریزدانه آن را نشان داد. بسیاری از این گرانول ها ریبوزوم هستند، ذرات غنی از پروتئین و اسید ریبونوکلئیک. یک سلول باکتری حاوی تقریباً 10000 ریبوزوم است که سنتز پروتئین را در سلول باکتری انجام می دهد.

سیتوپلاسم باکتری ها حاوی دانه هایی از مواد مغذی ذخیره است. به عنوان مواد مغذی ذخیره، مواد متشکل از کربوهیدرات ها - گلیکوژن (نشاسته حیوانی) یا گرانولوزا (نزدیک به نشاسته) - می توانند در سلول های باکتری جمع شوند. در صورت عدم عرضه کافی مواد حاوی کربن به محیط، گلیکوژن یا گرانولوزا به تدریج از سلول های باکتری ناپدید می شوند.

برخی از انواع باکتری ها چربی و ولوتین را در سلول های خود جمع می کنند. دومی از پلی فسفات های معدنی و پلی متافسفات ها و همچنین مواد نزدیک به اسیدهای نوکلئیک تشکیل شده است. Volutin به شکل دانه های بزرگ و به وضوح قابل مشاهده است که در مقادیر زیاد روی محیط های غنی از گلیسرول یا کربوهیدرات ها تشکیل می شود.

دستگاه هسته ای (گاهی اوقات نوکلوئید نامیده می شود) در سیتوپلاسم سلول های باکتریایی قرار دارد. در باکتری‌ها، ساختارهای گسسته (ناپیوسته) شکل دائماً یافت می‌شوند که حاوی اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) و همچنین پروتئین هستند و عملکرد هسته یا به‌طور دقیق‌تر، کروموزوم‌های اشکال بالاتر موجودات را دارند. به طور معمول، یک سازند هسته ای (یکی در هر سلول) در قسمت مرکزی محتویات داخلی سلول باکتری قرار دارد. برخلاف سلول‌های موجودات بسیار سازمان‌یافته، نوکلوئید باکتری‌ها توسط غشایی از سیتوپلاسم جدا نمی‌شوند.

بسیاری از باکتری ها با کمک زائده های نخ مانند ویژه حرکت می کنند - تاژک، که تحرک باکتری ها را به دلیل حرکات موج مارپیچی آنها به دلیل انقباضات ریتمیک تعیین می کند (شکل 2.11).

برنج. 2.11.

کوکی ها، به استثنای گونه های خاص، تاژک ندارند. در میان اشکال استوانه ای باکتری ها، تقریباً نیمی از آنها تاژک دارند. از بین باکتری های مارپیچی شکل، بیشتر آنها متحرک هستند.

باکتری‌هایی که یک تاژک دارند، باکتری‌های تک تکه‌ای با دسته‌ای از تاژک‌ها در یک یا هر دو انتهای بدن نامیده می‌شوند. پریتریکوس باکتری هایی هستند که تاژک هایی در تمام سطح بدن خود دارند. تعداد تاژک ها در گونه های مختلف باکتری می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. به عنوان مثال، ویبریوها دارای 1-3 تاژک هستند، در حالی که باکتری های میله ای شکل دارای 50 تا 100 تاژک هستند.

ضخامت تاژک ها حدود 0.01 میکرون است و طول آنها چندین برابر طول بدن باکتری است. از نظر شیمیایی، تاژک ها پروتئین هستند و با حرارت دادن دناتوره می شوند.

تاژک ها یک ساختار حیاتی برای یک سلول باکتریایی نیستند. بنابراین، باکتری های دارای تاژک می توانند تحت شرایطی رشد کنند که در آن تاژک ایجاد نشود. در باکتری های متحرک، "تغییرات فاز" مشاهده می شود، به عنوان مثال. تاژک در یک مرحله از رشد وجود دارد و در مرحله دیگر وجود ندارد. تاژک های باکتریایی را می توان از بین برد، اما سلول زنده می ماند.

تاژک ها از یک جسم متراکم در سیتوپلاسم سرچشمه می گیرند، اما در عین حال نه تنها به غشای سیتوپلاسمی، بلکه به غشای سلولی نیز متصل می شوند. پروتوپلاست های آزاد شده از غشای سلولی تاژک ها را حفظ می کنند.

سلول های باکتریایی - تک تک ها که با کمک یک تاژک در امتداد محور خود حرکت می کنند، حرکتی موج مانند انجام می دهند. حیوانات پریتریک غلت خوردن شدیدی از خود نشان می دهند.

سرعت حرکت سلول های باکتری به ویژگی های دستگاه حرکت آنها و ویژگی های محیط - ویسکوزیته، دما، pH، فشار اسمزی و غیره بستگی دارد. برخی از باکتری ها می توانند در شرایط مساعد، فاصله ای بیش از 10-15 برابر اندازه سلول حرکت کنند. بیشتر باکتری ها مسافتی را در یک ثانیه به اندازه سلولشان طی می کنند.

علاوه بر تاژک، سلول های باکتریایی می توانند فرآیندهای مستقیم داشته باشند - فیمبریا. فیمبریاها بسیار کوتاهتر و نازکتر از تاژکها هستند، اما تعدادشان بیشتر است و هم در موجودات متحرک و هم در موجودات بی حرکت یافت می شوند.

برخی از باکتری ها قادر به تشکیل هاگ (اندوسپور)، اجسام کروی یا بیضوی هستند که در برابر شرایط نامطلوب بسیار مقاوم هستند. هاگ ها نور را می شکنند و در زیر میکروسکوپ نوری به وضوح قابل مشاهده هستند. به طور معمول، یک هاگ در یک سلول تشکیل می شود - یک اندوسپور. اختلافات را می توان سازگاری بدن برای تحمل شرایط نامطلوب خارجی دانست. آنها اندام های تولید مثلی نیستند (شکل 2.12).

تشکیل هاگ به شرایط رشد بستگی دارد. اسپورها می توانند تحت شرایطی زنده بمانند که سلول های رویشی، به عنوان مثال. آنهایی که هاگ تشکیل نمی دهند می میرند. بسیاری از هاگ ها خشک شدن را به خوبی تحمل می کنند. در حالت خشک، هاگ ها فقط با حرارت قوی (15-160 درجه سانتیگراد) برای چند ساعت می میرند. اسپورهای انواع خاصی از باکتری ها با مقاومت در برابر گرما متمایز می شوند.

برنج. 2.12. هاگ های باکتری

هاگ ها حاوی آب کمی هستند (به دلیل کم آبی) که از پروتئین ها در برابر دناتوره شدن در دمای بالا محافظت می کند. مقاومت اسپورها در برابر عوامل نامطلوب نیز با شکل ساختاری خاصی که پروتئین اسپور در طی فرآیند اسپورزایی به خود می گیرد تعیین می شود.

قطر اسپور تقریباً برابر با قطر سلولی است که در آن تشکیل شده است یا کمی بیشتر از آن است. در برخی از باکتری ها یک هاگ در انتهای سلول تشکیل می شود که تا حدودی منبسط می شود. در این حالت سلول ظاهری شبیه چوب طبل به خود می گیرد. در سایر باکتری ها، هاگ در مرکز سلول تشکیل می شود که یا تغییر شکل نمی دهد (جنس باسیلوس) یا در وسط منبسط شده و به شکل دوک (جنس کلستریدیوم).قسمت رویشی سلول فرو می ریزد و از بین می رود و فقط هاگ شکست نور باقی می ماند. رنگ آمیزی اسپور با رنگ دشوار است.

با قرار گرفتن در شرایط مساعد، هاگ شروع به "جوانه زدن" می کند. در عین حال، نه تنها در نتیجه جذب آب، بلکه به دلیل رشد سلولی به دلیل مواد ذخیره شده متورم می شود. سپس پوسته ها تحت تأثیر فشار ناشی از رشد، پاره می شوند و ترک می خورند. یک سلول رویشی جدید ظاهر می شود. نحوه بیرون آمدن سلول از هاگ در بین گونه‌ها متفاوت است و می‌توان از آن به‌عنوان ویژگی گونه استفاده کرد.

میکروارگانیسم هایی وجود دارند که سلول هایی را تشکیل می دهند که نسبتاً در برابر شرایط نامطلوب مقاوم هستند - کیست. کیست ها با غشای ضخیم مشخص می شوند.

به دلیل صلبیت دیواره آن، سلول شکل خود را حفظ می کند: کروی، میله ای شکل یا پیچ خورده. غشاء از سلول محافظت می کند و یکپارچگی ساختاری آن را در هنگام تغییر شرایط خارجی، به ویژه در هنگام تأثیرات اسمزی، حفظ می کند. همراه با غشاء، به عنوان یک مانع نیمه تراوا عمل می کند و اجازه نفوذ انتخابی مواد مغذی از محیط و آزاد شدن ترکیبات مولکولی بالا - سموم یا آنزیم های دخیل در هضم خارج سلولی سوبستراها را می دهد. دیواره سلولی ویژگی آنتی ژن گونه را تعیین می کند، محل جذب فاژها روی سلول است و در فرآیندهای حرکت و تقسیم نقش دارد.

هنگام مطالعه ترکیب شیمیایی دیواره سلولی باکتری های گرم مثبت و گرم منفی، تفاوت های قابل توجهی در ترکیب کیفی و کمی آنها آشکار شد (شکل 2.13).

همان هتروپلیمر، پپتیدوگلیکان، مسئول استحکام مکانیکی دیواره در این گروه از میکروارگانیسم ها است، اگرچه محتوای کمی و محلی سازی آن متفاوت است. اجزای دیواره سلولی مهاجم مانند اسیدهای تیکوئیک تنها در دیواره باکتری های گرم مثبت یافت می شوند. بررسی میکروسکوپی الکترونی برش هایی از لایه های سطحی باکتری های گرم مثبت و گرم منفی نیز ناهمگنی ساختار دیواره سلولی آنها را تایید کرد.

مورفولوژی باکتری ها (پروکاریوت ها)

باکتری ها (به یونانی bakterion - stick) میکروارگانیسم هایی با ساختار پروکاریوتی هستند. اکثراً اینها موجودات تک سلولی هستند، اما اشکال بسیاری متشکل از سلول های زیادی وجود دارد. اصطلاح پروکاریوت ها معادل اصطلاح باکتری است.

شکل و اندازه باکتری ها

بر اساس شکل سلول ها، باکتری ها به سه گروه اصلی تقسیم می شوند: کروی، یا کوکسی، میله ای شکل و پیچ خورده (شکل 1).

کوکی (به یونانی kokkos - دانه، لات coccus - توت). آنها یک شکل کروی به شکل یک توپ معمولی، بیضی، لوبیا، لانست دارند. بسته به موقعیت نسبی سلول ها پس از تقسیم، آنها را متمایز می کنند: میکروکوکس یا مونوکوک، استافیلوکوک، دیپلوکوک، استرپتوکوک، تتراکوک و سارسینا.

برنج. 1. اشکال اساسی باکتری ها

الف - میکروکوکس؛ ب - دیپلوکوک و تتراکوک؛ ج - سارکین ها؛ د - استرپتوکوک؛ د - استافیلوکوک؛ f - باکتری های میله ای شکل. h - ویبریوها؛ و - اسپیرلا؛ k - اسپیروکت ها

میکروکوکس ها (lat. micrococcus - کوچک) به صفحات مساوی تقسیم می شوند و به صورت جداگانه، جفت یا تصادفی قرار دارند. ساپروفیت ها در خاک، آب و هوا زندگی می کنند. به عنوان مثال، میکروکوکوس لوتئوس.

استافیلوکوک ها (به یونانی staphyle - خوشه انگور) کوکسی هایی هستند که در صفحات مختلف تقسیم می شوند و به صورت خوشه های نامتقارن، گاهی به صورت مجرد، جفت یا چهارتایی قرار دارند. ساپروفیت ها و پاتوژن ها. به عنوان مثال، استافیلوکوکوس اورئوس.

Diplococci (یونانی diploos - دوتایی) به یک صفحه تقسیم می شوند و کوکسی ها را به صورت جفت تشکیل می دهند. به عنوان مثال، ازتوباکتر کروکوکوم.

استرپتوکوک (به یونانی streptos - زنجیره) - کوکسی که به شکل زنجیره ای مرتب شده اند، سلول های منفرد و جفتی، گاهی اوقات تتراد وجود دارد. با تقسیم در یک صفحه تشکیل شده است. ساپروفیت ها و بیماری زا. به عنوان مثال استرپتوکوک پیوژنز.

Tetracocci (به یونانی tetra - چهار) کوکسی‌هایی هستند که به دو صفحه عمود بر هم تقسیم می‌شوند و در گروه‌های چهارتایی قرار می‌گیرند.

سارکین ها (لاتین sarcio - I bind) کوکسی هستند که به سه صفحه عمود بر هم تقسیم می شوند و بسته های منظمی از 8-16 سلول یا بیشتر را تشکیل می دهند. ساپروفیت ها در هوا، خاک و روده حیوانات و انسان یافت می شوند. به عنوان مثال، Sarcina ureae.

باکتری های میله ای شکل. این بزرگترین گروه پروکاریوت ها است. آنها دارای تقارن محوری و شکل بدن استوانه ای با انتهای گرد یا نوک تیز هستند. اشکال میله ای شکل به دو گروه تقسیم می شوند: میله های غیر اسپور - باکتری ها (Bacterium) و میله های تشکیل دهنده هاگ - باسیل ها (باسیلوس). میله هایی که در آنها قطر هاگ از عرض سلول رویشی بیشتر است، معمولاً کلستریدیا نامیده می شوند.

بسته به آرایش نسبی سلول ها، باکتری های میله ای شکل به خوشه های منفرد و غیر سیستماتیک، دیپلوباکتری ها و دیپلوباسیل ها (که به صورت جفت قرار دارند) و همچنین استرپتوباکتری ها و استرپتوباسیل ها (شکل هایی که زنجیره های بلند یا کوتاه را تشکیل می دهند) تقسیم می شوند. ساپروفیت ها و گونه های بیماری زا. به عنوان مثال، باسیلوس آنتراسیس، کلستریدیوم تتانی.

اشکال میله ای شکل نیز شامل کورینه باکتری ها و فوزوباکتری ها می شود.

Corynebacteria….یونانی. korync - گرز) - میله های مستقیم یا منحنی با ضخامت هایی به شکل چماق در انتها. ساپروفیت ها، بیماری زا برای حیوانات و انسان. به عنوان مثال، Corynebacterium pseudotuberculosis و دیگران.

فوزوباکتری ها میله های بلند و ضخیم با انتهای نوک تیز هستند. گونه های بیماری زا وجود دارد - عامل ایجاد کننده نکروباکتریوم نکروفوروم (Fusobacterium necrophorum).

باکتری های پیچ خورده تقارن مارپیچی دارند. اینها شامل ویبریوها، اسپیرلاها و اسپیروکت ها هستند.

ویبریوس (lat. vibrio - چروکیدن). سلول های ویبریو شکل منحنی استوانه ای دارند که 1/4-1/2 یک حلقه مارپیچ را تشکیل می دهند و شبیه کاما هستند. ساپروفیت ها و پاتوژن ها. به عنوان مثال، ویبریو کلرا.

اسپیرلا (لاتین spira - bend) باکتری هایی هستند که شکل میله های پیچ خورده مارپیچی با 4-6 چرخش دارند. آنها در آب شیرین و دریا زندگی می کنند. عمدتا ساپروفیت ها (Spirillum volutans)؛ گونه های بیماری زا عبارتند از S. minus و Campylobacter fetus.

اسپیروکت ها (spirochaeta؛ یونانی speira - خم و chaite - موهای بلند) پروکاریوت هایی با شکل پیچ خورده مارپیچی هستند. در اسپیروکت ها دو نوع سیم پیچ شناسایی می شود: اولیه - که توسط خم های استوانه پروتوپلاسمی تشکیل می شود و ثانویه - نشان دهنده خم های کل بدن است. اسپیروکت ها سلول های طویل الاستیک و مارپیچی هستند که از یک رشته محوری (اکسیستیل)، سیتوپلاسم با ریبوزوم ها و انکلوژن ها، نوکلوئید، مزوزوم ها، غشای سیتوپلاسمی و دیواره سلولی تشکیل شده اند. دیواره سلولی الاستیک نازک از یک غشای لیپوپروتئین خارجی و یک لایه ناپیوسته از پاپتیدوگلیکان تشکیل شده است. رشته محوری در تمام طول سلول کشیده شده است، عملکردهای حرکتی و حمایتی را انجام می دهد و شامل بسته ای از 2-150 فیبرهای محوری (حمایت کننده) است که از آمینو قند کوتین تشکیل شده است. تعداد و اندازه فیبریل ها در گونه های مختلف متفاوت است. استوانه پروتوپلاسمی به شکل مارپیچی بسته بندی شده و توسط فیبرهای محوری متصل به دیسک در انتهای آن احاطه شده است. فیبریل ها در پری پلاست (بین غشای سیتوپلاسمی و دیواره سلولی) محصور شده اند. حرکت اسپیروکت ها به دلیل انقباض فعال رشته محوری و سیلندر پروتوپلاسمی انجام می شود. اشکال حرکت متنوع است: چرخشی، انتقالی، خمشی.

آنها با تقسیم عرضی تولید مثل می کنند. در شرایط نامطلوب، اسپیروکت ها می توانند به کیست تبدیل شوند - یک سلول کوتاه شده و پیچ خورده که توسط یک غشای بادوام احاطه شده است.

با توجه به ریخت شناسی (اندازه، تعداد و شکل حلقه ها)، تعداد فیبرهای محوری، ماهیت حرکت، نوع اکسیداسیون بیولوژیکی، بوم شناسی، بیماری زایی در گروه اسپیروکت ها، آنها را متمایز می کنند: اسپیروکت ها، کریستیسپایرها، ترپونماها، بورلیا و لپتوسپیرا

Spirochetes و Christispira در توده های باز آب، گل و لای و فاضلاب زندگی می کنند. غیر بیماری زا برای مهره داران کریستی اسپایر پروکاریوت‌های غول‌پیکر (28 تا 150 میکرومتر) به شکل منحنی مارپیچی با یک غشای دانه‌دار تخت (کریستا) در امتداد بدن سلولی هستند. تعداد فیبریل ها بیش از 100 عدد است.

ترپونوماها باکتری های الاستیک پیچ خورده مارپیچی با اندازه 0.1-0.5، 5-20 میکرون هستند. رشته محوری از 1 یا 4 فیبریل تشکیل شده است. فرهای یکنواخت یا ناهموار به خوبی مشخص هستند. سیار. نوع گونه آن Treponema pallidum است.

بورلیا باکتری های رشته ای پیچیده ای هستند که اندازه آنها 0.2-0.5 x 5-30 میکرون است. رشته محوری از 15-20 فیبریل موازی تشکیل شده است.

لپتوسپیرها باکتری های مارپیچی شکل با قطر 0.1-0.25 میکرون و طول 6-30 میکرون هستند که حدود 20 حلقه اولیه کوچک با فاصله نزدیک و 1-2 فرعی ثانویه را تشکیل می دهند و به سلول شکل حروف G، S را می دهند. , C. نخ محوری از 2 فیبریل تشکیل شده است. نوع اصلی حرکت چرخشی-ترجمی است. به عنوان مثال، لپتوسپیرا اینتروگانز.

باکتری ها با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند. بنابراین برای مطالعه آنها از میکروسکوپ های نوری و الکترونی استفاده می شود. سلول های باکتریایی در میکرومتر (1 میکرومتر = 10 اینچ متر)، عناصر ساختار ظریف - در نانومتر (1 نانومتر = 10 متر) اندازه گیری می شوند. حد تفکیک میکروسکوپ نوری 0.2 میکرومتر است، مدل های مدرن میکروسکوپ های الکترونی 0.15- هستند. 0.3 نانومتر اندازه متوسط پروکاریوت ها در محدوده 0.5-3 میکرون است - اندازه آنها 0.5-2 میکرون است که معمولاً 2-10 میکرون طول و 0.5-1 میکرون دارند. میله ها 0.7-1 میکرون 1.5 و 0.2-0.4 میکرون هستند.

در سال 1967، آدلر سلول های کوچک را توصیف کرد. آنها تقریباً 10 برابر کوچکتر از باکتری اصلی هستند، حاوی DNA کروموزومی نیستند و فقط DNA پلاسمیدی دارند. در میان باکتری ها ممکن است غول هایی وجود داشته باشند که طول آنها به 125 میکرون یا بیشتر می رسد. ابعاد اسپیروکت ها 0.2-0.75 x 5-500 میکرون است.