Johdanto

Mikrobiologia on tiede paljaalla silmällä näkymättömistä pienistä organismeista, joita kutsutaan mikrobeiksi tai mikro-organismeiksi. Hän tutkii heidän elämänsä ja kehityksensä malleja sekä muutoksia, joita ne aiheuttavat ihmisten, eläinten, kasvien ja elottoman luonnon kehossa. Mikrobiologian, kuten muidenkin tieteenalojen, kehitys on kiinteästi riippuvainen tuotantomenetelmistä, käytännön tarpeista sekä tieteen ja tekniikan yleisestä kehityksestä.

Mikrobiologian tavoitteena tieteenä on tutkia mikro-organismien systematiikkaa, morfologiaa (muoto ja rakenne) ja fysiologiaa (elämän toimintaa), eristys- ja tunnistamismenetelmiä sekä niiden merkityksen luonnossa ja käyttömahdollisuuksien selvittämistä. ihmistoiminnan eri aloilla.

Elintarviketuotannon mikrobiologisella valvonnalla tarkoitetaan kaikkia valvottavan kohteen bakteerikontaminaatioasteen määrittämiseen liittyviä tutkimus- ja valvontamenetelmiä sekä menetelmiä mikroflooran kvantitatiiviseen laskentaan.

Bakteerien morfologia

Bakteerin muoto

Suurin osa tunnetuista bakteereista on muodoltaan joko pallo (pallomainen), sylinteri (sauvan muotoinen) tai spiraali. Pallomaiset bakteerit (kuva 1.) ovat yksittäisiä (kokit), joita yhdistää kaksi solua (diplokokit), neljä solua (tetrakokit), pitkiä ketjuja (streptokokit), paketteina (sarsiinit), epäsäännöllisen muotoisina klustereina (stafylokokit) ) . Sauvan muotoiset bakteerit (kuva 1.) eroavat toisistaan ​​solun pituuden ja poikittaiskoon suhteen. Lyhyissä sauvoissa tämä suhde on niin pieni, että niitä on vaikea erottaa kokista; ne jakautuvat bakteereihin (jotka eivät muodosta itiöitä) ja basilleihin (muodostavat itiöitä). Spiraalimaisille bakteereille on ominaista erilainen kierrosluku; spirillalla on yhdestä useaan kierrosta; vibriot näyttävät kaarevilta sauvoilta; niitä voidaan pitää spiraalin epätäydellisenä kierroksena.

Mikroskooppisen tekniikan kehittymisen ja valmistusmenetelmien kehittymisen myötä on löydetty muitakin eksoottisia bakteerimuotoja. Jotkut bakteerit näyttävät suljetulta tai avoimelta renkaalta, toisilla on näkyviä solukasvuja (prosteks), joiden lukumäärä vaihtelee 1-8 tai enemmän, kiteiden kaltaisia ​​madon muotoisia bakteereja on löydetty jne.

Bakteerisolun rakenne

Bakteerisolulla on hyvin monimutkainen heterogeeninen ja samalla tiukasti määrätty rakenne. Yleisesti ottaen bakteerisolun rakenne ei eroa korkeampien organismien solujen rakenteesta. Solu yleismaailmallisena elämänyksikkönä osoittautui niin täydelliseksi elävän aineen järjestäytymismuodoksi, että evoluution aikana yksisoluisista korkeampiin monisoluisiin organismeihin se säilytti kaikki rakenteensa pääpiirteet ja näin ollen sen toiminnot.

Kuva 1. Bakteerien muodot. Pallomainen: a - mikrokokit, b - streptokokit, c - diplokokit, d - stafylokokit, d - sarcina; sauvat: e - bakteerit, g - bycillus, h,i - kierretyt, k - spirillum.

Kuvassa 2. Esitetään kuuluisan sytologin V.I.:n kaavio bakteerisolun rakenteesta. Turkoosi. Bakteerisolun muodon määrää jäykkä (jäykkä) soluseinä, joka antaa solulle spesifisen, perinnöllisesti kiinteän ulkomuodon. Bakteerien soluseinässä on niin sanottuja pintarakenteita: kapseli, siima, sukuelinten villit, värekarvot. Soluseinän alla on sytoplasminen kalvo (CPM), joka rajaa solun sytoplasman. Sytoplasmista kalvoa yhdessä sytoplasman kanssa kutsutaan protoplastiksi. Kaikkia sytoplasmisen kalvon ulkopuolella olevia kerroksia kutsutaan solukalvoksi.

Soluseinän.

Prokaryoottien soluseinä on valmistettu peptidoglykaanista, jota ei löydy eukaryoottisoluista. Soluseinän rakenteesta riippuen prokaryootit jaetaan kahteen ryhmään: grampositiivisiin ja gramnegatiivisiin. Tämä jako perustuu tanskalaisen tiedemiehen H. Gramin vuonna 1884 ehdottamiin eroihin värjäysmenetelmässä. Gram-positiivisten ja gram-negatiivisten prokaryoottien soluseinät eroavat jyrkästi sekä kemiallisesta koostumuksesta että ultrarakenteesta.

Riisi. 2. Kaavio bakteerisolun rakenteesta: O - solukalvo; CM - sytoplasminen kalvo; M - mitokondrio (mesosomi); F - rasvasulkeumat; NV - ydinvakuoli; DNA - DNA-juosteet; ES - ergastoplasmajärjestelmä; R - ribosomit; B - volutiin; G - glykogeeni

Gram-positiivisten bakteerien soluseinä sisältää 50...90% peptidoglykaania, gramnegatiiviset bakteerit - 1...10% peptidoglykaania. Gram-positiivisten prokaryoottien soluseinä sisältää peptidoglykaanin lisäksi ainutlaatuisia kemiallisia yhdisteitä - teikoiinihappoja. Prokaryoottien soluseinän osuus solun kuiva-aineesta on 5-50 %.

Prokaryoottien soluseinä suorittaa erilaisia ​​tehtäviä: suojaa solua mekaanisesti ympäristön vaikutuksilta, varmistaa sen ulkoisen muodon säilymisen ja mahdollistaa solun olemassaolon hypotonisissa liuoksissa. Soluseinä sisältää kanavia eli diffuusiohuokosia aineiden ja ionien passiivista kuljettamista varten soluun.

Soluseinä estää myrkyllisten aineiden pääsyn soluun. Soluseinän ulkopinnalla on monia makromolekyylejä, jotka joutuvat kosketuksiin ympäristön kanssa: spesifisiä reseptoreita faagille, antigeeneille, makromolekyyleille, jotka tarjoavat solujen välisiä vuorovaikutuksia konjugoinnin aikana, sekä patogeenisten bakteerien ja korkeampien organismien solujen ja kudosten välillä.

Pintarakenteet.

Bakteereilla on soluseinän ulkopuolella kapseli (kuva 3.) - limakalvomuodostelma, joka ympäröi solua, ylläpitää yhteyttä soluseinään ja jolla on amorfinen rakenne. Kapselin paksuudesta riippuen on olemassa mikrokapseleita (paksuus alle 0,2 mikronia) ja makrokapseleita (paksuus yli 0,2 mikronia). Kapselit suojaavat solua mekaanisilta vaurioilta ja kuivumiselta, luovat ylimääräisen osmoottisen esteen ja toimivat esteenä faagien tunkeutumiselle. Joskus kapseli toimii vararavinteiden lähteenä. Lima auttaa soluja kiinnittymään erilaisiin pintoihin. Tällä hetkellä joidenkin bakteerien kykyä syntetisoida kapseleita (eräänlaisia ​​solunulkoisia polymeerejä) käytetään käytännössä veriplasman korvikkeena ja synteettisten kalvojen valmistuksessa.

Kuva 3.

Monet bakteerit ovat liikkumattomia, mutta jos ne pystyvät liikkumaan, tämän liikkeen takaavat solujen pinnalla sijaitsevat flagella-rakenteet. Siipien lukumäärä, koko ja sijainti ovat pääsääntöisesti tälle lajille vakioominaisuus (kuva 4.), ja niillä on taksonominen merkitys. Ilman flagellaa vain liukuvat bakteerit ja spirokeetat pystyvät liikkumaan. Tyypillisesti flagellumin paksuus on 15-20 nm, pituus 3-15 µm. Bakteerit, joissa on flagella, voivat liikkua hyvin nopeasti, kuten Bac. megaterium nopeudella 16 mm/min, Vibro cholerae - 12 mm/min.

Riisi. 4.

Siippujen polaarisella järjestelyllä ne toimivat kuin laivan potkuri ja työntävät solun ympäröivän nestemäisen väliaineen läpi. Siiman pyörivä liike johtuu tyvirungosta. Siimat pyörivät suhteellisen nopeasti. Spirillassa ne pyörivät noin 3000 rpm, mikä on lähellä keskimääräisen sähkömoottorin nopeutta. Siipien pyöriminen saa myös solun pyörimään 1/3 tästä nopeudesta vastakkaiseen suuntaan.

E. colin peritrichous flagellat toimivat yhtenä hyvin koordinoituneena kierteisenä nippuna ja työntävät solun ympäristönsä läpi (kuva 4.).

Siimojen tutkiminen elektronimikroskoopilla osoitti, että ne koostuvat kolmesta osasta (kuva 5.). Siiman päämassa on pitkä spiraalilanka (fibrilli), joka kulkee soluseinän pinnalla paksunnetuksi kaarevaksi rakenteeksi - koukkuun. Lanka kiinnitetään koukulla perusrunkoon, joka on kahden tai neljän renkaan (L, P, Sw. M) järjestelmä, joka on pujotettu tangolle, joka on koukun jatkoa.

Riisi. 5.

Viime aikoina on otettu suuria harppauksia prokaryoottien liikemekanismin selvittämisessä. Prokaryoottisolulla on mekanismi, jonka avulla se voi muuntaa sähkökemiallisen energian suoraan mekaaniseksi energiaksi. Prokaryoottisolun soluseinä voi sisältää siipien lisäksi sukupuolivilkkuja ja värejä eripituisina ulokkeina (kuva 6).

Riisi. 6. E.coli-karvojen tyypit: F - flagella, S - sukuvilja (F-like sexpili), C - värekarvot.

Sytoplasminen kalvo.

Soluseinän alla on sytoplasminen kalvo, joka on minkä tahansa solun olennainen rakenneelementti, jonka eheyden rikkominen johtaa solun elinkelpoisuuden menettämiseen. CPM:n osuus kennon kuiva-aineesta on 8...15 %. CPM on proteiini-lipidikompleksi ja pieni määrä hiilihydraatteja.

CPM suorittaa erilaisia ​​toimintoja käyttämällä erityisiä kuljettajia, joita kutsutaan translokaaseiksi. Erilaisten orgaanisten ja epäorgaanisten molekyylien ja ionien erityinen siirto tapahtuu kalvon läpi.

Monet entsyymit sijaitsevat CPM:ssä. CPM on tärkein este, joka varmistaa eri aineiden ja ionien selektiivisen pääsyn soluun ja sieltä poistumisen.

Prokaryooteissa kuvataan CPM:n paikallisia invaginaatioita, joita kutsutaan mesosomeiksi. Mesosomit vaihtelevat kooltaan, muodoltaan ja sijainniltaan solussa. Uskotaan, että mesosomit liittyvät solujen lisääntyneeseen energia-aineenvaihduntaan.

Sytoplasma.

CPM:n ympäröimää solun sisältöä kutsutaan sytoplasmaksi. Sytoplasmalla on homogeeninen konsistenssi ja se sisältää joukon liukoista RNA:ta, entsyymejä, tuotteita ja metabolisten reaktioiden substraatteja. Sytoplasmassa on erilaisia ​​rakenteita: ribosomeja, geneettisiä laitteistoja (DNA) ja inkluusioita, joilla on erilainen kemiallinen luonne ja toiminnallinen tarkoitus.

Ribosomit ovat, joiden koko on 15-20 nm. Niiden lukumäärä solussa riippuu proteiinisynteesiprosessin intensiteetistä. Nopeasti kasvava Escherichia coli -solu sisältää noin 15 000 ribosomia. Proteiinisynteesiä suorittavat aggregaatit, jotka koostuvat ribosomeista, lähetti- ja kuljetus-RNA-molekyyleistä, joita kutsutaan polyribosomeiksi. Prokaryoottisolun geneettistä laitteistoa edustaa yksi DNA-molekyyli, jolla on kovalenttisesti suljetun renkaan muoto ja jota kutsutaan bakteerikromosomiksi. Laskeutumattoman DNA-molekyylin pituus voi olla yli 1 mm, ts. lähes 1000 kertaa bakteerisolun pituus. Prokaryoottisolun geneettistä laitteistoa kutsutaan nukleoidiksi.

Prokaryoottien sytoplasmassa on erilaisia ​​sulkeumia, joista osa toimii vararavintoaineina, joita edustavat polysakkaridit, lipidit, polypeptidit, polyfosfaatit ja rikkikertymät. Polysakkaridit ovat glykogeeni, tärkkelys, granulosa (tärkkelyksen kaltainen aine). Ne ovat yleisempiä Clostridia-ryhmän anaerobisten itiöbakteerien edustajien keskuudessa. Epäsuotuisissa olosuhteissa niitä käytetään hiili- ja energialähteinä. Lipidit kerääntyvät rakeiden muodossa, jotka koostuvat β-hydroksivoihapon polymeeristä. Joissakin prokaryooteissa, jotka hapettavat hiilivetyjä, poly-β-hydroksivoihappo muodostaa jopa 70 % solun kuiva-aineesta.

Lipidit toimivat hyvänä hiilen ja energian lähteenä solulle. Polyfosfaatteja, jotka kerääntyvät myös rakeiden muodossa, kutsutaan volutiiniksi ja solut käyttävät niitä fosforin lähteenä. Bakteereille, jotka suorittavat kemosynteesiä rikkivedyn hapetuksen kautta, on tunnusomaista molekyylirikin kertyminen niiden soluihin. Kaikki kertyneet (vara-)aineet, jotka ovat suurimolekyylipainoisten polymeerimolekyylien muodossa, on rajattu sytoplasmasta proteiinikalvolla.

Bakteeripigmentit

Monien bakteerien pesäkkeet ovat kirkkaanvärisiä. Kyky syntetisoida pigmenttejä määräytyy geneettisesti. Bakteeripigmenttejä ovat karotenoidit, fenatsiinivärit, pyrrolit, atsakinonit, antosyaanit jne.

Pigmentit suojaavat soluja valovaurioilta ja käyttävät valoa fotosynteesiin. Monissa mikro-organismeissa pigmentin muodostuminen tapahtuu vain valossa. Esimerkiksi Serratia marcescensin pesäkkeiden kirkkaan punainen väri johtuu pigmentin prodigiosiinin läsnäolosta. Bakteerit Pseudomonas indigofem, Cotynebacterium insidiosum, Arthrobacter atrocyaneus ja muut syntetisoivat indigoidiinia, veteen liukenematonta sinistä pigmenttiä, joka vapautuu alustaan. Chromobacterium violaceum tuottaa siniviolettia pigmenttiä violaseiinia, joka on veteen liukenematon. Violaseiini on indolin johdannainen, joka muodostuu tryptofaanin hapettumisen aikana. Pseudomonas aeruginosa tuottaa pigmenttiä nix-pyosyaniinia. Erilaiset pseudomonadien kannat tuottavat pigmenttejä, kuten fenatsiini-1-karboksyylihappoa, oksiklorofiinia, jodiniinia ja joskus kaikkia pigmenttejä yhdessä.

Kaikki pigmentit kuuluvat sekundaarisiin metaboliitteihin, ts. ne eivät kuulu niihin yhdisteisiin, joita esiintyy kaikissa organismeissa, ja ne ovat johdannaisia ​​tavallisista aineenvaihduntatuotteista tai solun rakennekomponenteista. Joillakin pigmenteillä on antibioottisia ominaisuuksia, joten monet pigmentoidut mikro-organismit ovat antibioottien tuottajia.

Bakteerien kasvu ja lisääntymismenetelmät

Prokaryoottisen solun kasvu on koordinoitua lisäystä kaikkien niiden kemiallisten komponenttien määrässä, joista se on rakennettu. Kasvu on tulosta monista koordinoiduista biosynteettisistä prosesseista tiukan säännöllisen valvonnan alaisena ja johtaa solumassan ja -koon kasvuun. Solujen kasvu ei ole rajatonta. Kun solu on saavuttanut tietyn (kriittisen) koon, se jakautuu. Useimmille prokaryooteille on ominaista tasainen binaarinen poikittaisjako, mikä johtaa kahden identtisen tytärsolun muodostumiseen.

Useimmissa grampositiivisissa bakteereissa jakautuminen tapahtuu poikittaisen väliseinän synteesin kautta, joka kulkee reunalta keskustaan. Poikittainen väliseinä muodostuu CPM:stä ja peptidoglykaanikerroksesta. Ulkokerrokset syntetisoidaan myöhemmin.

Useimpien gram-negatiivisten bakteerien solut jakautuvat supistumisella. Esimerkiksi E. colissa, jakautumiskohdassa, havaitaan CPM:n ja soluseinän asteittain kasvava ja sisäänpäin kaareutuva.

Binäärifission muunnelma on silmu, jossa emosolun yhteen napaan muodostuu pieni kasvusto (silmu), joka kasvaa kasvun aikana. Vähitellen silmu saavuttaa emosolun koon ja erottuu siitä. Orastelevat solut vanhenevat. Samalla binäärifissiolla emosolu synnyttää kaksi tytärsolua ja sitten katoaa. Orastuksessa emosolusta syntyy tytärsolu ja niiden välillä voidaan havaita morfologisia eroja. Prokaryoottisolun jakautuminen alkaa yleensä jonkin aikaa DNA-jakosyklin päättymisen jälkeen.

Bakteerien itiöinti

Epäsuotuisten olosuhteiden kestämiseksi monien prokaryoottien vegetatiiviset solut muodostavat erityisiä soluja (endosporeja), joilla on lisääntynyt vastustuskyky. Morfologinen erilaistuminen perustuu biokemiallisiin prosesseihin, jotka on ohjelmoitu asianmukaisella geneettisellä tiedolla. Endosporien muodostumista tapahtuu prokaryooteissa ja sienissä.

Endospori muodostuu emosolun (sporangiumin) sisällä, sillä on spesifiset rakenteet: monikerroksiset proteiinipeitteet, ulko- ja sisäkalvot, aivokuori (kuva 7.). Endosporit kestävät kohonneita lämpötiloja ja säteilyannoksia, jotka ovat samanlaisia ​​vegetatiivisille soluille. Itiöitä muodostaviin bakteereihin kuuluu suuri määrä prokaryootteja 15 suvusta, mukaan lukien sauvan muotoiset, pallomaiset, spirillum- ja rihmamaiset organismit. Kaikilla heillä on grampositiivisille prokaryooteille tyypillinen soluseinä. Pääsääntöisesti jokaiseen bakteerisoluun muodostuu yksi endospori.

Itiöintiprosessia on parhaiten tutkittu Bacillus- ja Clostridium-suvun edustajilla. Ennen itiöintiä vegetatiivisen solun DNA jakautuu. Solun pitkää akselia pitkin muodostuu säie, jonka jälkeen noin 1/3 säikeestä erottuu ja siirtyy muodostavaan itiöön solun toisessa navassa. Sitten sytoplasma tiivistetään, joka yhdessä DNA:n kanssa erotetaan muusta solusisällöstä septumin avulla. Väliseinä muodostuu CPM:n tunkeutumisesta reunalta keskustaan, missä se sulautuu ja itiökalvo muodostuu. Leikkausalue "kasvaa" toisella kalvolla ja muodostuu prospori. Seuraavassa vaiheessa prosporien kalvojen väliin alkaa muodostua aivokuori, ja useista kerroksista koostuva itiön pinta syntetisoituu ulkopuolelle.

Riisi. 4 a ja b - väliseinän muodostuminen, c ja d - itiöprotoplastin ympärillä emosolun protoplastilla, e aivokuoren ja itiökalvojen muodostuminen; f - kaavio kypsän itiön rakenteesta: 1 - eksosporium, 2 - itiön ulkokuori; 3 - itiöiden sisäkuori, 4 - aivokuori; 5 - alkion soluseinä, 6 - sytoplasmakalvo, 7 - sytoplasma ydinaineella

Monissa bakteereissa endosporien kansien päälle muodostuu toinen rakenne - eksosporium, jonka rakenne riippuu bakteerityypistä. Clostridium-suvun prokaryooteista löydettiin erilaisia ​​rakenteita, joskus hyvin outoja rakenteita (kuva 8). Näiden kasvainten toiminnallinen merkitys ei ole selvä.

Prokaryoottien endosporeille on ominaista erittäin alhainen aineenvaihdunta, ne kestävät hyvin ympäristötekijöitä: korkeita ja matalia lämpötiloja, kuivumista, lyyttisiä tekijöitä, ympäristön korkeaa happamuutta, säteilyä, mekaanista rasitusta jne. Endosporien vastustuskyvyn mekanismit ovat ei ole vielä kunnolla tutkittu. Uskotaan, että prokaryoottiset endosporit stabiloituvat sytoplasman dehydratoituneen tilan, itiöentsyymien lämmönkestävyyden, dipikoliinihapon ja suuren määrän kaksiarvoisten kationien vaikutuksesta. Endosporien stabiilisuutta helpottavat myös pintarakenteet: kalvot, aivokuori, ihokudos, jotka suojaavat mekaanisesti endosporin sisältöä ulkopuolelta tulevilta aggressiivisten aineiden tunkeutumiselta.

Muodostuneet lepäävät endosporit voivat pysyä elinkelpoisessa tilassa eri ajanjaksojen ajan: useista päivistä 1000 vuoteen tai kauemmin. Alla on eri bakteeriryhmien itiöiden selviytymisen riippuvuus haitallisista tekijöistä (korkea lämpötila ja kuivuminen).

pöytä 1

Mikroskooppisessa tutkimuksessa endosporit ovat selvästi näkyvissä. Epävarmoissa tapauksissa voit käyttää erityistä värjäystä, jota varten kiinteä valmiste on keitetty fuksiinikarboliliuoksella. Endosporit sitovat väriaineen tiukasti eivätkä värjää edes etanolilla tai etikkahapolla käsiteltäessä; kaikki muu solun sisältö värjäytyy.

Endospori sisältää melkein kaiken solun kuiva-aineen, mutta sen tilavuus on 10 kertaa pienempi. Endosporit eivät ole pakollinen vaihe basillien elinkaaressa. Suotuisissa ravitsemusolosuhteissa basillit voivat lisääntyä jakautumalla loputtomiin. Endosporien muodostuminen alkaa vasta, kun ravintoaineista on pulaa ja aineenvaihduntatuotteita kertyy liikaa.

Suotuisissa olosuhteissa useimmat endosporit itävät. Endosporien itämisprosenttia voidaan lisätä kuumentamalla joitain itiöitä vedessä 60 °C:ssa 5 minuuttia, toisia 100 °C:ssa 10 minuuttia. Lämpösokki tulee suorittaa välittömästi ennen kylvöä.

Elintarviketeollisuudessa he turvautuvat kalliisiin elintarvikkeiden sterilointiin tuhotakseen bakteerien lämmönkestäviä endosporeja. Jos esimerkiksi elintarvikkeiden pastöroinnin aikana (80 °C:ssa 10 minuuttia kuumennettaessa) itiöitä muodostavien bakteerien ja kaikkien muiden bakteerien vegetatiiviset solut kuolevat, lämmönkestävät endosporit kestävät paljon voimakkaampaa kuumennusta ja jotkut itiöt jopa kestää keittämistä useita tunteja.

Bakteerien luokitus

Kun uusia ja uusia bakteereja kuvattiin, syntyi kiireellinen tarve systematisoida ja verrata äskettäin kuvattuja viljelmiä tunnettuihin. 1800-luvun lopussa - 1900-luvun alussa. Bakteerien determinantteja on ilmaantunut, jotka auttavat luokittelemaan ja tunnistamaan äskettäin eristettyjä bakteereja tiettyjen ominaisuuksien mukaan. Luokittelussa päätehtävänä on määrittää bakteerityyppi.

Laji on ryhmä läheisiä organismeja, joilla on sama alkuperä ja joille on ominaista tietyt morfologiset, biokemialliset ja fysiologiset ominaisuudet, jotka edistävät sopeutumista tiettyyn elinympäristöön.

Lajit yhdistetään suvuiksi, suvut suvuiksi, sitten seurakunnat, luokat, jaot ja valtakunnat. Bakteerityyppiä kuvataan käyttämällä ominaisuuksia: morfologinen, kulttuurinen, fysiologinen-biokemiallinen jne.

Morfologisia ominaisuuksia ovat solun muoto, flagellan läsnäolo tai puuttuminen, kapselit, itiöitumiskyky ja Gram-värjäytyminen.

Kulttuurillisia ominaisuuksia ovat bakteeripesäkkeen yleinen ulkonäkö, pigmentin esiintyminen jne.

Fysiologisia ja biokemiallisia ominaisuuksia ovat energian saanti, ravinteiden tarve, asenne ympäristötekijöihin jne.

Nykyaikaisin determinantti bakteerien tunnistamiseen on "Bergien lyhyt bakteerien määritys", joka kuvaa parhaiten tunnettuja bakteereja. Tämän avaimen 8. painoksessa kaikki bakteerit sinileviä lukuun ottamatta on ryhmitelty 19 osaan. Alla on lyhyt kuvaus niistä:

Osa 1. Fototrofiset bakteerit. Tämä osa sisältää ryhmiteltyjä fotosynteettisiä bakteereja, joille on ominaista tietty pigmenttisarja ja erityinen fotosynteesityyppi: purppurabakteerit ja vihreät rikkibakteerit. Pigmenttejä edustavat erityyppiset bakterioklorofyllit ja karotenoidit. Fotosynteesiin ei liity hapen vapautumista. Nämä ovat pääasiassa vedessä eläviä mikro-organismeja.

Osa 2. Liukuvat bakteerit. Tämän osan bakteerien koostumus sisältää kaksi luokkaa: myksobakteerit (Mixobacteriales) ja sytofagit (Cytoppagales). Ensimmäiseen luokkaan kuuluvat bakteerit, jotka muodostavat limakerroksen solun ympärille. Bakteerit ovat liikkuvia. Myksobakteerit muodostavat niin kutsuttuja hedelmäkappaleita, joissa solut siirtyvät lepotilaan. Toiseen luokkaan kuuluvat bakteerit, jotka ovat liiketyypiltään samanlaisia ​​kuin myksobakteerit, mutta eivät muodosta hedelmäkappaleita. Tilaukseen kuuluu neljä pääasiassa vesibakteeriperhettä.

Osa 3. Klamydobakteerit. Tämä osa koostuu rihmamaisista bakteereista, joita ympäröi yhteinen emätin ja limakalvo. Emätin koostuu heteropolysakkaridista, joka on usein peitetty raudan tai mangaanin oksideilla. Löytyy vesistöistä ja maaperästä.

Osa 4. Orastavat ja (tai) kantabakteerit. Tämä osa sisältää bakteereja, jotka muodostavat lisäkkeitä (varsia), jotka koostuvat limasta ja soluista, jotka eivät liity sytoplasmaan, sekä bakteerit, jotka muodostavat rihmamaisia ​​solukasvuja - prostekkeja. Bakteerit ovat laajalle levinneitä maaperässä ja vesistöissä.

Osa 5. Spirochetes. Tämä osa kokoaa yhteen bakteerit, jotka näyttävät ohuilta spiraalimaisilta yksisoluisilta muodoilta. Monet bakteerit ovat patogeenisiä, aiheuttaen kuppaa ja uusiutuvaa kuumetta.

Osa 7. Gram-negatiiviset aerobiset sauvat ja kokit. Tämä osa bakteeria sisältää viisi perhettä, joista yksi - Pseudomonas - on laajalti levinnyt luonnossa: ilmassa, maaperässä, meressä ja makeissa vesissä, lietteessä, viemärissä ja elintarvikkeissa. Jälkimmäisessä tämän perheen bakteerit aiheuttavat pilaantumista.

Osa 8. Gram-negatiiviset fakultatiiviset anaerobiset sauvat. Tämä osa sisältää kaksi perhettä: Enterobacteriaceae ja Vibrionaceae. Enterobacteriacea on gramnegatiivinen, itiötön, aerobinen tai fakultatiivinen anaerobinen basilli. Tämän perheen tutkituimmat edustajat ovat Escherichia coli -bakteerit, joita esiintyy aina ihmisten ja eläinten suolistossa, joten veden ja elintarvikkeiden saastuminen arvioidaan E. colin esiintymisen perusteella. E. coli kuuluu opportunistisiin bakteereihin. Tämän perheen Salmonella- ja Shigella-suvun bakteerit ovat ihmisten vakavien suolistosairauksien aiheuttajia. Salmonella typhi -bakteerit ovat lavantautien aiheuttajia. Shigella-suvun bakteerit ovat bakteeridysenterian aiheuttajia. Vibrionaceae-perheeseen kuuluvat Vibrio cholerae -lajin bakteerit, aasialaisen koleran aiheuttaja.

Osa 9. Gram-negatiiviset anaerobiset bakteerit. Tähän osaan ryhmitellyt bakteerit kuuluvat Bacteroidaceae-perheeseen. Ne ovat kaikki tikkuja; Nämä ovat pakollisia anaerobeja. Näiden bakteerien pääasiallinen elinympäristö on ihmisten ja eläinten suolet sekä hyönteisten ruoansulatuskanava. Jotkut lajit ovat patogeenisiä ja aiheuttavat erilaisia ​​ihovaurioita, useita kehon elimiä ja kudoksia.

Osa 13. Metaania tuottavat bakteerit. Tätä osaa edustaa yksi perhe - Methanobacteriaceae. Kaikki bakteerit ovat homogeenisia fysiologisilta ominaisuuksiltaan: ne ovat pakollisia anaerobeja; energia-aineenvaihdunnan päätuote on metaani. Pääasiallisia elinympäristöjä ovat suot, erilaiset käsittelylaitokset ja märehtijöiden pötsi.

Osa 14. Gram-positiiviset kokit. Tämä osa sisältää kaksi ryhmää. Ensimmäinen ryhmä ovat Micrococcaceae- ja Streptococcaceae-heimojen aerobiset ja (tai) fakultatiiviset anaerobiset bakteerit. Toinen ryhmä ovat Peptococcaceae-heimon pakolliset anaerobit. Micrococcaceae-heimon bakteerit ovat kokkeja, jotka jakautuvat useampaan kuin yhteen tasoon, joskus eivät eroa muodostaen pallomaisia ​​tai epäsäännöllisen muotoisia klustereita. Energiaa saadaan hengityksen tai käymisen kautta. Nämä ovat pääasiassa saprofyyttejä, jotka tuhoavat monia monimutkaisia ​​orgaanisia aineita ja toimivat "saappailijoina". Monet niistä ovat ruoan pilaantumisen aiheuttajia. Niiden joukossa on Staphylococcus-sukuun kuuluvia patogeenisiä muotoja. Kehittyessään elintarvikkeille ne tuottavat myrkkyjä, jotka aiheuttavat myrkytyksen.

Streptococcaceae-heimon bakteerit ovat kokkeja, liikkumattomia, itiöimättömiä, fakultatiivisesti anaerobisia. Streptococcus-, Pediococcus-, Aerococcus-sukujen bakteerit ovat homofermentatiivista maitohappoa; Leuconostoc-suvun bakteerit ovat heterofermentatiivisia maitohappobakteereja.

Peptococcaceae-heimon bakteerit ovat pakollisia anaerobisia kokkeja, jotka elävät maaperässä, viljan pinnalla, ihmisten ja eläinten suuontelossa, ruoansulatuskanavassa ja hengitysteissä; jotkut lajit ovat patogeenisiä.

Osa 15. Endosporeja muodostavia sauvoja ja kokkeja. Tätä osaa edustaa yksi perhe - Bacillaceae, joka sisältää viisi sukua. Kaksi niistä - basillit (Bacillus) ja klostridit (Clostridium) - ovat lukuisimpia ja kiinnostavat eniten. Basillit ovat sauvan muotoisia bakteereja; useimmat niistä ovat liikkuvia; muodostaa endosporeja; pakolliset tai fakultatiiviset aerobit. Basillit syntetisoivat erilaisia ​​lyyttisiä entsyymejä, jotka hajottavat proteiineja, rasvoja, polysakkarideja ja muita makromolekyylejä. Jotkut lajit tuottavat antibiootteja. Useimmat ovat saprofyyttejä. Pääasiallinen elinympäristö on maaperä. Monet basillit ovat ruoan pilaantumisen aiheuttajia. Niiden joukossa on ihmisille ja eläimille patogeenisiä lajeja, esimerkiksi Bacillus anthracis, pernaruton aiheuttaja.

Clostridium-sukuun kuuluu sauvoja, jotka eroavat basilleista itiöinnin ja pakollisen anaerobisen olemassaolon muodossa. Ne aiheuttavat voihapon käymistä, useimmat klostridit ovat saprofyyttejä, maaperän asukkaita. Jotkut lajit elävät ihmisten ja eläinten suolistossa, esimerkiksi Cl. teteni - tetanuksen aiheuttaja, Cl. perfringens on kaasukuolion aiheuttaja, CL botulinum on eksotoksiinin tuottaja, yksi voimakkaimmista biologisista myrkkyistä.

Osa 16. Gram-positiiviset asporogeeniset sauvamaiset bakteerit. Tätä osaa edustaa myös yksi perhe - Lactobacillaceae, joka sisältää yhden suvun - Lactobacillus. Bakteerit saavat energiaa homofermentatiivisen tai heterofermentatiivisen maitohappokäymisen kautta ja ovat laajalti levinneet luonnossa: maaperässä, hajoaville eläin- ja kasvijäännöksille, selkärankaisten suolistossa, maidossa ja maitotuotteissa. On olemassa patogeenisiä muotoja. Monia bakteereja käytetään fermentoitujen maitotuotteiden, juustojen, vihannesten peittaukseen, taikinaan jne.

Osa 17. Aktinomykeetit ja niihin liittyvät organismit. Tämä osa yhdistää korynebakteerit, propionihappobakteerit ja aktipomykeetit.

Olemassa olevista propionihappobakteerilajeista elintarvikkeiden mikrobiologiassa eniten kiinnostaa Propionibacterium-suvun laji Propionibacterium freudenreichii. Tämän suvun bakteerit ovat grampositiivisia, ei-liikkuvia sauvoja, jotka eivät muodosta itiöitä. Nämä ovat pakollisia anaerobeja. Propionihappobakteereja käytetään laajasti juuston valmistuksessa.

Aktinomykeetit sisältävät bakteereja, jotka muodostavat haarautuvia lankoja ja joskus kehittäneet rihmastoa. Heillä on erilaisia ​​lisääntymismenetelmiä. Useimmat aktinomykeetit lisääntyvät käyttämällä itiöitä, jotka muodostuvat itiöistä, jotka voivat olla pitkiä tai lyhyitä, suoria tai spiraalin muotoisia, ja niissä on erilainen määrä kiharoita ja sijainti. Aktinomykeettejä edustaa kaksi perhettä: Mycobacteriaceae ja Streptomycetaccae. Mycobacteriaceae-perhettä edustaa yksi suku - Mycobacterium, jonka tyypillinen piirre on haarautuvien muotojen muodostuminen nuorena.

Useimmat mykobakteerit ovat saprofyyttejä, elävät maaperässä ja käyttävät monenlaisia ​​orgaanisia yhdisteitä: proteiineja, hiilihydraatteja, rasvoja, vahoja, parafiineja. Jotkut lajit ovat patogeenisiä, esimerkiksi M. tuberculosis - tuberkuloosin aiheuttaja, M. leprae - spitaalin aiheuttaja.

Streptomycetaceae-suvun edustajat muodostavat hyvin kehittyneen ilmarihmaston ja lisääntyvät itiöillä, jotka muodostuvat hyfien ja rihmaston päissä. Lajia on noin 500. Monet streptomykeetit syntetisoivat antibiootteja, jotka ovat aktiivisia bakteereja, sieniä, leviä, alkueläimiä, faageja vastaan ​​ja joilla on kasvainten vastainen vaikutus.

Osa 18. Rickettsia. Tämä osa sisältää kaksi bakteeriluokkaa - rickettsia (Rickettsiales) ja klamydia (Chlamydiales).

Rickettsiat ovat liikkumattomia bakteereja, jotka lisääntyvät gram-negatiivisesti vain isäntäsoluissa aiheuttaen riketsioosia. On ei-patogeenisiä lajeja.

Osa 19. Mykoplasmat. Mykoplasmat ovat prokaryootteja, joista puuttuu soluseinä ja joita rajoittaa yksi kolmikerroksinen kalvo. Solut ovat hyvin pieniä, joskus ultramikroskooppisia, pleomorfisia. Lisääntymismenetelmä ei ole täysin selvä; Ilmeisesti se johtuu "alkeiskappaleiden" kokkoidirakenteiden muodostumisesta; kaksiparien jakautuminen ja lisääntyminen silmujen kautta ovat mahdollisia. Lepovaiheet ovat tuntemattomia. Genomin sisältämän geneettisen informaation määrän suhteen mykoplasmat ovat E. colin ja T-faagien välissä.

Mikro-organismien systematiikka ja morfologia

1. Mikro-organismien taksonomia

Taksonomia tarkoittaa mikro-organismien jakautumista niiden alkuperän ja biologisen samankaltaisuuden mukaan. Systematiikka käsittelee organismilajien kattavaa kuvausta, niiden välisten sukulaisuussuhteiden asteen selvittämistä ja niiden yhdistämistä eri sukulaisuustason luokitusyksiköiksi - taksoneiksi. Tärkeimmät taksonomiassa käsiteltävät kysymykset (kolme näkökohtaa, kolme taksonomian pilaria) ovat luokittelu, tunnistaminen ja nimikkeistö.

Luokittelu on organismien jakautumista (assosiaatiota) niiden yleisten ominaisuuksien (samankaltaiset genotyyppi- ja fenotyyppiominaisuudet) mukaisesti erilaisiin taksoniin.

Taksonomia on tiede organismien leviämisen (luokituksen) menetelmistä ja periaatteista niiden hierarkian mukaisesti. Yleisimmin käytetyt taksonomiset yksiköt (taksot) ovat kanta, laji, suku. Myöhemmät suuremmat taksonit - perhe, veljeskunta, luokka.

Nykyajan termein lajit mikrobiologiassa- joukko mikro-organismeja, joilla on yhteinen evoluutionaalinen alkuperä, läheinen genotyyppi (korkea geneettinen homologia, yleensä yli 60 %) ja lähimmät mahdolliset fenotyyppiset ominaisuudet.

Numeerinen (numeerinen) taksonomia perustuu vertailukelpoisten ominaisuuksien maksimimäärän käyttöön ja vastaavuusasteen matemaattiseen huomioimiseen. Vertailevien fenotyyppisten ominaisuuksien suuri määrä ja niiden yhtäläisyyden periaate vaikeutti luokittelua.

Mikro-organismeja tutkittaessa, tunnistettaessa ja luokiteltaessa tutkitaan useimmiten seuraavia (geno- ja fenotyyppisiä) ominaisuuksia:

1. Morfologinen - muoto, koko, suhteellisen sijainnin ominaisuudet, rakenne.

2. Tinctorial - suhde erilaisiin väriaineisiin (värjäyksen luonne), ensisijaisesti Gram-värjäykseen. Tämän perusteella kaikki mikro-organismit jaetaan grampositiivisiin ja gramnegatiivisiin.

Morfologiset ominaisuudet ja suhde Gram-värjäykseen mahdollistavat pääsääntöisesti tutkittavan mikro-organismin luokittelun suureen taksoniin - perheeseen, sukuun.

3. Kulttuuri - mikro-organismin kasvun luonne ravintoalustalla.

4. Biokemiallinen - kyky fermentoida erilaisia substraatit(hiilihydraatit, proteiinit ja aminohapot jne.), muodostavat erilaisia ​​biokemiallisia tuotteita elämänprosessissa erilaisten entsyymijärjestelmien ja aineenvaihdunnan ominaisuuksien vaikutuksesta.

5. Antigeeniset - riippuvat pääasiassa soluseinän kemiallisesta koostumuksesta ja rakenteesta, siimojen läsnäolosta, kapseleista, tunnistetaan makro-organismin (isäntä) kyvystä tuottaa vasta-aineita ja muita immuunivasteen muotoja, havaitaan immunologisissa reaktioissa .

6. Fysiologiset - hiilihydraattien (autotrofit, heterotrofit), typen (aminoautotrofit, aminoheterotrofit) ja muun ravinnon tyypit, hengitystyypit (aerobit, mikroaerofiilit, fakultatiiviset anaerobit, tiukat anaerobit).

7. Liikkuvuus ja liiketyypit.

8. Kyky muodostaa itiöitä, itiöiden luonne.

9. Herkkyys bakteriofageille, faagien tyypitys.

10. Soluseinien kemiallinen koostumus - emäksiset sokerit ja aminohapot, lipidi- ja rasvahappokoostumus.

11. Proteiinispektri (polypeptidiprofiili).

12. Herkkyys antibiooteille ja muille lääkkeille.

13. Genotyyppinen (genosysteemisten menetelmien käyttö).

Viime vuosikymmeninä mikro-organismien luokittelemiseksi niiden fenotyyppisten ominaisuuksien (katso kappaleet 1-12) lisäksi erilaisia ​​geneettisiä menetelmiä (genotyypin tutkimus - genotyyppiset ominaisuudet). Käytetään yhä kehittyneempiä menetelmiä - restriktioanalyysi, DNA - DNA-hybridisaatio, PCR, sekvensointi jne. Useimmat menetelmät perustuvat geneettisen materiaalin (DNA, RNA) homologia-asteen määrittämisen periaatteeseen. Tässä tapauksessa he lähtevät usein ehdolliseen olettamukseen, että yli 60 %:n homologiaaste (joillakin mikro-organismiryhmillä - 80 %) osoittaa, että mikro-organismit kuuluvat samaan lajiin (eri genotyypit - yksi genotyyppi), 40- 60% - samaan sukuun.

Henkilöllisyystodistus.

Tunnistamiseen käytetään myös mikro-organismien luokittelussa käytettyjä fenotyyppisiä ja genotyyppisiä perusominaisuuksia, ts. Niiden taksonomisen aseman ja ennen kaikkea lajien määrittäminen on tärkein näkökohta tartuntatautien mikrobiologisessa diagnoosissa. Tunnistaminen perustuu tutkittavan tartunnanaiheuttajan feno- ja genotyyppiominaisuuksien selvittämiseen ja niiden vertailuun tunnettujen lajien ominaisuuksiin. Tässä työssä mikro-organismien vertailukantoja, standardiantigeenejä ja immuuniseerumia käytetään usein tunnettuja prototyyppimikro-organismeja vastaan. Patogeenisissä mikro-organismeissa tutkitaan usein morfologisia, sävytyksiä, kulttuurisia, biokemiallisia ja antigeenisia ominaisuuksia.

Nimikkeistö - mikro-organismien nimi kansainvälisten sääntöjen mukaisesti. Bakteerilajin osoittamiseen käytetään binaarista latinalaista nimistöä suku/laji, joka koostuu suvun nimestä (kirjoitetaan isolla kirjaimella) ja lajista (kirjoitetaan pienellä kirjaimella). Esimerkkejä: Shigella flexneri, Rickettsia sibirica.

Mikrobiologiassa mikro-organismien kuvaamiseen käytetään usein useita muita termejä.

Kanta - mikä tahansa tietty näyte (isolaatti) tietystä lajista. Saman lajin kantoja, jotka eroavat antigeenisistä ominaisuuksista, kutsutaan serotyypeiksi (serovariantit, lyhennettynä serovariantiksi), herkkyyden spesifisille faageille - fagotyypeille, biokemiallisissa ominaisuuksissa - kemovarsiksi, biologisissa ominaisuuksissa - biovarreiksi jne.

Pesäke on näkyvä eristetty rakenne, kun bakteerit lisääntyvät kiinteillä ravintoalustalla; se voi kehittyä yhdestä tai useammasta emosolusta. Jos yhdestä emosolusta kehittyy pesäke, jälkeläistä kutsutaan klooniksi.

Viljelmä on koko kokoelma saman lajin mikro-organismeja, jotka on kasvatettu kiinteällä tai nestemäisellä ravintoalustalla.

Bakteriologisen työn perusperiaate on eristämällä ja tutkimalla vain puhtaan ominaisuuksia(homogeeninen, ilman vieraan mikroflooran sekoittumista) viljelykasveja.

2. Bakteerien morfologia

Prokaryootit eroavat eukaryooteista useiden perusominaisuuksien osalta.

1. Todellisen erilaistuneen ytimen (ydinkalvon) puute.

2. Kehittyneen endoplasmisen retikulumin ja Golgi-laitteen puute.

3. Mitokondrioiden, kloroplastien, lysosomien puuttuminen.

4. Kyvyttömyys endosytoosiin (siepata ruokahiukkasia).

5. Solun jakautuminen ei liity syklisiin muutoksiin solurakenteessa.

6. Huomattavasti pienemmät koot (yleensä). Useimmat bakteerit ovat kooltaan 0,5-0,8 mikrometriä (µm) x 2-3 µm.

Muotonsa perusteella erotetaan seuraavat mikro-organismien pääryhmät.

1. Pallomainen tai kokki (kreikasta - vilja).

2. Tangon muotoinen.

3. Poimutettu.

4. Lankamainen.

Kokkoidibakteerit (kokki) suhteen luonteesta johtuen jaon jälkeen ne jaetaan useisiin vaihtoehtoihin.

1. Mikrokokit. Solut sijaitsevat yksin. Ne ovat osa normaalia mikroflooraa ja niitä esiintyy ulkoisessa ympäristössä. Ne eivät aiheuta sairauksia ihmisille.

2. Diplokokit. Näiden mikro-organismien jakautuminen tapahtuu yhdessä tasossa, muodostuu solupareja. Diplokokkien joukossa on monia patogeenisiä mikro-organismeja - gonokokki, meningokokki, pneumokokki.

3. Streptokokit. Jako suoritetaan yhdessä tasossa, kertovat solut ylläpitävät yhteyttä (eivät eroa) muodostaen ketjuja. On monia patogeenisiä mikro-organismeja, jotka aiheuttavat kurkkukipua, tulirokkoa ja märkiviä tulehdusprosesseja.

4. Tetracocci. Jakautuminen kahteen keskenään kohtisuoraan tasoon, jolloin muodostuu tetradeja (eli neljä solua). Niillä ei ole lääketieteellistä merkitystä.

5. Sarsiinit. Jako kolmeen keskenään kohtisuoraan tasoon, jolloin muodostuu 8, 16 tai useamman solun paaleja (paketteja). Löytyy usein ilmasta.

6. Stafylokokit (latinasta - rypäleterttu). Ne jakautuvat satunnaisesti eri tasoihin muodostaen rypäleterttuja muistuttavia rypäleitä. Ne aiheuttavat lukuisia sairauksia, pääasiassa märkiviä-tulehduksellisia.

Tangon muotoiset mikro-organismit.

1. Bakteerit ovat sauvoja, jotka eivät muodosta itiöitä.

2. Basillit ovat aerobisia itiöitä muodostavia mikrobeja. Itiön halkaisija ei yleensä ylitä solun (endosporin) kokoa ("leveyttä").

3. Clostridiat ovat anaerobisia itiöitä muodostavia mikrobeja. Itiön halkaisija on suurempi kuin kasvullisen solun halkaisija (halkaisija), mikä saa solun muistuttamaan karaa tai tennismailaa.

On pidettävä mielessä, että termiä "bakteerit" käytetään usein viittaamaan kaikkiin prokaryoottisiin mikrobeihin. Suppeammassa (morfologisessa) merkityksessä bakteerit ovat prokaryoottien sauvan muotoisia muotoja, joissa ei ole itiöitä.

Mikro-organismien kierretyt muodot.

1. Vibriot ja kampylobakteerit - niillä on yksi mutka, ne voivat olla pilkun muotoisia, lyhyt kihara.

2.Spirillat - niissä on 2-3 kiharaa.

3. Spirochetes - niillä on erilainen määrä pyörteitä, aksostyyli - joukko fibrillejä, liikekuvio ja eri edustajille ominaisia ​​rakenteellisia piirteitä (erityisesti pääteosat). Spirokeettien suuresta määrästä kolmen suvun edustajat ovat lääketieteellisesti merkittävimpiä - Borrelia, Treponema, Leptospira.

Riketsian, klamydian, mykoplasmojen morfologian ominaisuudet, vibrioiden ja spirokeettien tarkemmat ominaisuudet annetaan yksityisen mikrobiologian asiaankuuluvissa osioissa.

Päätämme tämän osion lyhyellä kuvauksella (avain) lääketieteellisesti merkittävien mikro-organismien pääsukujen karakterisoimiseksi Bergeyn bakteerien tunnistamisessa käytettyjen kriteerien perusteella.

Pöytä. Avain bakteerien pääryhmiin

Bakteerien pääryhmät - Bakteerisuku

1. Kaarevat bakteerit ohuilla seinämillä, liikkuvuuden varmistavat liukuvat - liukuvat bakteerit

Treponema

2. Kaarevat bakteerit ohuilla seinämillä, liikkuvuus liittyy aksiaalisen kierteen - spirokeettien - esiintymiseen

Borrelia, Leptospira

A. Rihmastomuodot

Mycobacterium, Actinomyces, Nocardia, Streptomyces

B. Yksinkertainen yksisoluinen

Rickettsia, Coxiella, Klamydia

2/ilmainen asuminen

A. grampositiivinen:

kokki - Streptococcus, Stafylokokki

itiöitä muodostamattomat sauvat

Corynebacterium, Listeria, Erysipelothrix

itiöitä muodostavat sauvat

sis. pakolliset aerobit - Basilli

sis. pakolliset anaerobit - Clostridium

b. gram negatiivinen:

kokki - Neisseria

ei-koliformiset bakteerit

sis. spiraalin muoto - Spirillum

sis. suorat, hyvin pienet tikut

Pasteurella, Brucella, Yersinia, Francisella, Haemophilus, Bordetella

coli

sis. fakultatiiviset anaerobit

Escherichia, Salmonella, Shigella, Klebsiella, Proteus, Vibrio

sis. pakolliset aerobit - Pseudomonas

sis. pakolliset anaerobit - Bacteroides, Fusobacterium

4. Ilman soluseiniä - Mykoplasma, Ureaplasma

3. Bakteerisolun rakenne

Pakolliset organellit ovat: ydinlaitteisto, sytoplasma, sytoplasminen kalvo.

Valinnainen(alaikäinen) rakenneosat ovat: soluseinä, kapseli, itiöt, pili, flagella.

1. Bakteerisolun keskellä on nukleoidi - tumamuodostelma, jota useimmiten edustaa yksi rengasmainen kromosomi. Koostuu kaksijuosteisesta DNA-juosteesta. Tumakalvo ei erota nukleoidia sytoplasmasta.

2. Sytoplasma on monimutkainen kolloidinen järjestelmä, joka sisältää erilaisia ​​metabolista alkuperää olevia inkluusioita (volutiinin, glykogeenin, granuloosin jyvät jne.), ribosomeja ja muita proteiinisyntetisointijärjestelmän elementtejä, plasmideja (ekstranukleoidi-DNA), mesosomit(muodostuvat sytoplasman kalvon sytoplasmaan tunkeutumisen seurauksena, osallistuvat energian aineenvaihduntaan, itiöitymiseen ja solujen välisen väliseinän muodostumiseen jakautumisen aikana).

3. Sytoplasminen kalvo rajoittaa sytoplasmaa ulkopuolelta, sillä on kolmikerroksinen rakenne ja se suorittaa useita tärkeitä tehtäviä - este (luo ja ylläpitää osmoottista painetta), energia (sisältää monia entsyymijärjestelmiä - hengitys, redox, suorittaa elektroneja siirto), kuljetus (erilaisten aineiden siirto soluun ja solusta ulos).

4. Soluseinä - luonnostaan ​​useimmille bakteereille (lukuun ottamatta mykoplasmoja, akoleplasmoja ja joitain muita mikro-organismeja, joilla ei ole todellista soluseinää). Sillä on useita toimintoja, jotka tarjoavat ensisijaisesti mekaanista suojaa ja solujen vakiomuotoa; bakteerien antigeeniset ominaisuudet liittyvät suurelta osin sen läsnäoloon. Se koostuu kahdesta pääkerroksesta, joista ulompi on muovisempaa ja sisempi jäykkä.

Soluseinän tärkein kemiallinen yhdiste, joka on ominaista vain bakteereille - peptidoglykaani(muureiinihapot). Tärkeä ominaisuus bakteerien taksonomialle riippuu bakteerin soluseinän rakenteesta ja kemiallisesta koostumuksesta - Suhde Gramin tahraan. Sen mukaan erotetaan kaksi suurta ryhmää: grampositiiviset ("gram +") ja gramnegatiiviset ("gram -") bakteerit. Gram-positiivisten bakteerien seinämä säilyttää Gram-värjäyksen jälkeen jodikompleksin gentian violetti(värillinen sinivioletti), gram-negatiiviset bakteerit menettävät tämän kompleksin ja vastaavan värin käsittelyn jälkeen ja ovat vaaleanpunaisia ​​fuksiinivärjäyksen vuoksi.

Gram-positiivisten bakteerien soluseinän ominaisuudet.

Voimakas, paksu, yksinkertaisesti organisoitu soluseinä, jota hallitsevat peptidoglykaani- ja teikoiinihapot, ei lipopolysakkarideja (LPS) eikä usein diaminopimeliinihappoa.

Gram-negatiivisten bakteerien soluseinän ominaisuudet.

Soluseinä on paljon ohuempi kuin grampositiivisten bakteerien ja sisältää LPS:ää, lipoproteiineja, fosfolipidejä ja diaminopimeliinihappoa. Rakenne on monimutkaisempi - siinä on ulkokalvo, joten soluseinä on kolmikerroksinen.

Kun grampositiivisia bakteereja käsitellään entsyymeillä, jotka tuhoavat peptidoglykaania, ilmaantuu protoplasteiksi kutsuttuja rakenteita, joista puuttuu kokonaan soluseinä. Gram-negatiivisten bakteerien käsittely lysotsyymillä tuhoaa vain peptidoglykaanikerroksen tuhoamatta kokonaan ulkokalvoa; tällaisia ​​rakenteita kutsutaan sferoplasteiksi. Protoplasteilla ja sferoplasteilla on pallomainen muoto (tämä ominaisuus liittyy osmoottiseen paineeseen ja on ominaista kaikille soluttomille bakteerimuodoille).

L- bakteerien muodot.

Useiden bakteerisoluihin haitallisesti vaikuttavien tekijöiden vaikutuksesta (antibiootit, entsyymit, vasta-aineet jne.), L- muunnos bakteerit, jotka johtavat pysyvään tai tilapäiseen soluseinän katoamiseen. L-transformaatio ei ole vain vaihtelua, vaan myös bakteerien sopeutumista epäsuotuisiin elinolosuhteisiin. Antigeenisten ominaisuuksien muutosten (O- ja K-antigeenien häviäminen), virulenssin vähenemisen ja muiden tekijöiden seurauksena L-muodot saavat kyvyn säilyä pitkään ( jatkua) isännän kehossa ylläpitäen hidasta infektioprosessia. Soluseinän häviäminen tekee L-muodoista herkkiä antibiooteille, vasta-aineille ja erilaisille kemoterapialääkkeille, joiden käyttökohde on bakteerin soluseinä. Epävakaa L-muodot pystyvät käänteinen klassisiin (alkuperäisiin) bakteerimuotoihin, joilla on soluseinä. On myös stabiileja bakteerien L-muotoja, soluseinän puuttuminen ja kyvyttömyys kääntyä klassisiksi bakteerimuodoiksi ovat geneettisesti kiinnittyneitä. Monilla tavoilla ne ovat hyvin samanlaisia ​​kuin mykoplasmat ja muut Mollicutes- bakteerit, joilta puuttuu soluseinä taksonomisena ominaisuutena. Mykoplasmoihin kuuluvat mikro-organismit ovat pienimpiä prokaryootteja, niillä ei ole soluseinää ja, kuten kaikilla bakteerien seinämättömillä rakenteilla, ne ovat pallomaisia.

Bakteerien pintarakenteisiin(valinnainen, kuten soluseinä), sisältävät kapseli, flagella, mikrovillit.

Kapseli tai limakalvokerros ympäröi useiden bakteerien kalvoa. Kohokohta mikrokapseli, havaitaan elektronimikroskopialla mikrofibrillikerroksen muodossa, ja makrokapseli, havaittavissa valomikroskopialla. Kapseli on suojaava rakenne (ensisijaisesti kuivumiselta), useissa mikrobeissa se on patogeenisuustekijä, estää fagosytoosia ja estää suojareaktioiden ensimmäisiä vaiheita – tunnistamista ja imeytymistä. U saprofyytit kapselit muodostuvat ulkoisessa ympäristössä, taudinaiheuttajissa, useammin isäntäkehossa. Kapseleiden värjäämiseen on olemassa useita menetelmiä niiden kemiallisesta koostumuksesta riippuen. Kapseli koostuu usein polysakkarideista (yleisin väri on Ginsu), harvemmin polypeptideistä.

Flagella. Liikkuvat bakteerit voivat liukua (liikkua kiinteää pintaa pitkin aaltomaisten supistumisten seurauksena) tai kellua, liikkua filamenttimaisesti spiraalimaisesti kaarevien proteiinien takia ( flagellinaceae kemiallisen koostumuksen mukaan) muodostumat - flagella.

Siipien sijainnin ja lukumäärän perusteella erotetaan useita bakteerimuotoja.

1. Monotrichous - on yksi polaarinen siima.

2. Lophotrichs - niillä on napaisesti sijoitettu siimakimppu.

3. Amphitrichous - on siimot diametraalisesti vastakkaisissa navoissa.

4. Peritrichous - niillä on siimoja bakteerisolun koko kehällä.

Bakteerien kyky tarkoituksenmukaiseen liikkumiseen (kemotaksis, aerotaksinen, fototaksis) määräytyy geneettisesti.

Fimbriat tai värekärpit- lyhyet filamentit, jotka ympäröivät suuria määriä bakteerisolua, joiden avulla bakteerit kiinnittyvät substraatteihin (esimerkiksi limakalvojen pinnalle). Siten fimbriat ovat tarttumis- ja kolonisaatiotekijät.

F- pili (hedelmällisyystekijä)- laitteet bakteerikonjugaatio, löytyy pieniä määriä ohuiden proteiinikuitujen muodossa.

Endosporit ja itiöinti.

Itiöinti- menetelmä tietyntyyppisten bakteerien säilyttämiseksi epäsuotuisissa ympäristöolosuhteissa. Endosporit muodostuvat sytoplasmassa, ovat soluja, joilla on alhainen metabolinen aktiivisuus ja korkea vastustuskyky ( vastus) kuivumiseen, kemiallisiin tekijöihin, korkeaan lämpötilaan ja muihin epäsuotuisiin ympäristötekijöihin. Valomikroskopiaa käytetään usein itiöiden tunnistamiseen. Ozheshkon mukaan. Korkea vastus liittyy korkeaan pitoisuuteen dipikoliinihapon kalsiumsuola itiöitä kuoressa. Itiöiden sijainti ja koko eri mikro-organismeissa vaihtelee, millä on erodiagnostinen (taksonominen) merkitys. Itiöiden "elinkaaren" päävaiheet itiöintiä(sisältää valmisteluvaiheen, esisporivaiheen, kuoren muodostumisen, kypsymisen ja lepotilan) ja itävyys, joka päättyy vegetatiivisen muodon muodostumiseen. Itiöintiprosessi on geneettisesti määrätty.

Bakteerien viljelemättömät muodot.

Monilla gram-negatiivisten bakteerien lajeilla, jotka eivät muodosta itiöitä, on erityinen mukautuva tila - viljelemättömät muodot. Niillä on alhainen metabolinen aktiivisuus, eivätkä ne lisäänty aktiivisesti, ts. Ne eivät muodosta pesäkkeitä kiinteille ravintoalustoille, eivätkä ne havaitse viljelmällä. Ne ovat erittäin kestäviä ja voivat säilyä elinkelpoisina useita vuosia. Ei havaittu klassisilla bakteriologisilla menetelmillä, havaitaan vain geneettisillä menetelmillä ( polymeraasiketjureaktio - PCR).

4. Sienten morfologiset ominaisuudet

Sienillä ja alkueläimillä on selkeästi määritelty ydin ja ne luokitellaan eukaryootiksi. Sienet ovat suurempia kuin bakteerit, evoluution kannalta ne ovat lähellä kasveja (kitiiniä tai selluloosaa sisältävän soluseinän läsnäolo, solumehua sisältävät tyhjiöt, liikkumattomuus, sytoplasman näkyvä liike). Sienten ydinmateriaali erotetaan sytoplasmasta tumakalvolla. Hiiva sienet muodostavat yksittäisiä soikeita soluja. Muotti sienet muodostavat solulankamaisia ​​rakenteita, joita kutsutaan hyfeiksi. Rihmasto - hyfien kudos - tärkein morfologinen rakenne. Alemmissa sienissä rihmasto on yksisoluinen eikä siinä ole sisäisiä väliseiniä ( syys). Sienet lisääntyvät seksuaalisesti ja aseksuaalisesti (kasvillisesti). Vegetatiivisen lisääntymisen aikana muodostuu erikoistuneita lisääntymisrakenteita - itiöitä - konidioita. Ne voidaan sijoittaa erikoissäiliöihin - sporangiumit(endosporit) tai irrota hedelmällisistä hyfeistä (eksosporit). Harvemmin havaitaan itiöiden muodostumista solujen sisällä ( oidii), jotka ovat hyfien segmenttejä. Hiivasolut lisääntyvät orastumalla eivätkä muodosta rihmastoa. Seksuaalinen lisääntyminen käsittää erikoistuneiden solujen vuorovaikutuksen, joilla on merkittäviä eroja morfologiassa eri sienissä ja joita käytetään usein differentiaalidiagnostisena ominaisuutena.

Useimmille lääketieteellisesti merkittäville sienilajeille on ominaista konidien (tai eksosporien) esiintyminen, jotka ovat ei-sukupuolisen lisääntymisen muotoja. Niiden luokittelu perustuu suurelta osin konidien morfologisiin muotoihin. Niiden yleisimmät muodot ovat blastohuokoset, klamydosporit, artrosporit, konidiosporit.

Blastosporit ovat yksinkertaisia ​​rakenteita, jotka muodostuvat silmumisen seurauksena, jota seuraa silmun irtoaminen emosolusta, esimerkiksi hiivasienissä.

Klamydosporit muodostuvat hyyfisolujen laajentumisen seurauksena muodostaen paksun kalvon, joka suojaa itiöitä epäsuotuisilta ympäristöolosuhteilta.

Artrosporit ovat itiöitä, jotka muodostuvat pilkkomalla hyfit yksittäisiksi soluiksi. Niitä löytyy hiivamaisista sienistä, kokkidioidoosin aiheuttajista, dermatofyyttien kudosmuodoista hiuksissa, ihon suomuissa ja kynsissä.

Konidiosporit ovat kypsiä ulkoisia itiöitä, jotka syntyvät erilaistuneista konidioforeista (konidioforeista), jotka eroavat muodoltaan ja kooltaan muista myseelilangoista (Aspergillus, penicillium) tai sijaitsevat minkä tahansa rihmaston haaran sivuilla ja päissä kiinnittyen siihen suoraan tai ohut varsi.

Täydellisten sienten endosporeihin kuuluvat mucor-sienten sporangiosporit, jotka kehittyvät sporangioforin huipulla sijaitsevissa erityisissä elimissä (sporangioissa). Itiöt vapautuvat, kun itiöiden seinämä repeytyy.

Endosporeja löytyy myös kokkidioidoosipatogeenien kudosmuodoista. Ne kehittyvät pyöreinä muodostelmina - palloina; kun kypsän pallon seinämä murtuu, ne pääsevät ulkoiseen ympäristöön.

Suurin toiminnallinen ero bakteerien ja sienten itiöiden välillä: bakteereissa itiöt tarjoavat selviytymisen epäsuotuisissa ympäristöolosuhteissa, sienissä itiöiden muodostuminen on lisääntymismenetelmä.

5. Aktinomykeettien (vanhojen luokittelujen mukaan säteilevät sienet) morfologiset ominaisuudet

Aktinomykeetit ovat bakteerimuotoja, joissa on todellinen rihmasto ilman väliseiniä. Näiden grampositiivisten bakteerien myseelikasvu (haarautuvien lankojen muodossa) antaa niille ulkoisen samankaltaisuuden sienten kanssa. Tätä samankaltaisuutta lisää ulkoisten ei-seksuaalisten itiöiden, joita kutsutaan konidioiksi, esiintyminen aktinomykeettien korkeammissa muodoissa.

Toisin kuin sienillä, aktinomykeetillä on prokaryoottinen solurakenne, ne eivät sisällä kitiiniä tai selluloosaa soluseinämässä ja lisääntyvät vain aseksuaalisesti. Alemmissa aktinomykeeteissa myseeli on fragmentoitunut tyypillisiksi yksisoluisiksi bakteereiksi. Aktinomykeettien sienirihmasto on jaettu substraattiin (substraatissa) ja ilmaan. Rihmamaisia ​​bakteereja ovat mykobakteerit, Nacardia- ja actinomycetes-suvut sekä useat korkeampien aktinomykeettien suvut.

Tuberkuloosin aiheuttajia sisältävän Mycobacterium-suvun edustajat ovat haponkestäviä mikro-organismeja, jotka eivät hyväksy maalia hyvin. Niiden korkea kestävyys ulkoisessa ympäristössä, haponkestävyys ja monet muut ominaisuudet liittyvät soluseinän erityiseen koostumukseen, korkeaan lipidi- ja vahapitoisuuteen.

Mikro-organismit, jotka kuuluvat korkeampiin aktinomykeetteihin (sukuun Streptomyces, Micromonospora), muodostavat rihmastoa ja lisääntyvät ulkoisten ei-seksuaalisten itiöiden tai konidien avulla. Useimmille heistä tavanomainen elinympäristö on maaperä. Useat aktinomykeetit ja nocardia-lajit voivat kuitenkin tartuttaa haavoja ja aiheuttaa paiseen muodostumista. Aktinomykeeteille on ominaista drusen - tiheiden "jyvien" muodostuminen mätä, jotka ovat satunnaisesti kietottuja rihmastofilamentteja keskellä ja säteittäisiä "kertymiä", jotka ulottuvat kehälle, pullon muotoisia, levennettyjä päistä. Jotkut aktinomykeetit (kuten streptomykeetit) liittyvät kykyyn tuottaa antibiootteja.

6. Alkueläinten morfologiset ominaisuudet

Kirjallisuus:

2. Koralyuk A.M. "Lääketieteellinen mikrobiologia", 2002.

3. Deryabin DG. "Stafylokokit: ekologia ja patogeenisyys", 2000.

4. Bergey-bakteerin tunniste, 2 tilavuudessa.

5. Shub G.M., Korženevich V.I. "Lääketieteellisen mikrobiologian lyhyt kurssi", 2001.

Mikro-organismit.

Mikro-organismien muoto ja koko ovat hyvin erilaisia.

Muotonsa perusteella erotetaan seuraavat mikro-organismien pääryhmät.

1. Pallomainen tai kokki (kreikasta - vilja).

2. Tangon muotoinen.

3. Poimutettu.

Kokkoidibakteerit (kokki) suhteen luonteesta johtuen jaon jälkeen ne jaetaan useisiin vaihtoehtoihin.

1.Mikrokokit. Solut sijaitsevat yksin. Ne ovat osa normaalia mikroflooraa ja niitä esiintyy ulkoisessa ympäristössä. Ne eivät aiheuta sairauksia ihmisille.

2.Diplokokit. Näiden mikro-organismien jakautuminen tapahtuu yhdessä tasossa, muodostuu solupareja. Diplokokkien joukossa on monia patogeenisiä mikro-organismeja - gonokokki, meningokokki, pneumokokki.

3.Streptokokit. Jako suoritetaan yhdessä tasossa, kertovat solut ylläpitävät yhteyttä (eivät eroa) muodostaen ketjuja. On monia patogeenisiä mikro-organismeja - kurkkukipujen, tulirokon ja märkivien tulehdusprosessien aiheuttajia.

4.Tetracocci. Jakautuminen kahteen keskenään kohtisuoraan tasoon, jolloin muodostuu tetradeja (eli neljä solua). Niillä ei ole lääketieteellistä merkitystä.

5.Sarcins. Jako kolmeen keskenään kohtisuoraan tasoon, jolloin muodostuu 8, 16 tai useamman solun paaleja (paketteja). Löytyy usein ilmasta.

6.Stafylokokki(latinasta - rypäleterttu). Ne jakautuvat satunnaisesti eri tasoihin muodostaen rypäleterttuja muistuttavia rypäleitä. Ne aiheuttavat lukuisia sairauksia, pääasiassa märkiviä-tulehduksellisia.

Tangon muotoiset mikro-organismit.

1. Bakteerit ovat sauvoja, jotka eivät muodosta itiöitä.

2. Basillit ovat aerobisia itiöitä muodostavia mikrobeja. Itiön halkaisija ei yleensä ylitä solun (endosporin) kokoa ("leveyttä").

3. Clostridiat ovat anaerobisia itiöitä muodostavia mikrobeja. Itiön halkaisija on suurempi kuin kasvullisen solun halkaisija (halkaisija), mikä saa solun muistuttamaan karaa tai tennismailaa.

On pidettävä mielessä, että termiä "bakteeri" käytetään usein viittaamaan kaikkiin prokaryoottisiin mikrobeihin. Suppeammassa (morfologisessa) merkityksessä bakteerit ovat prokaryoottien sauvan muotoisia muotoja, joissa ei ole itiöitä.

Mikro-organismien kierretyt muodot.

1.Spirillat - niissä on 2-3 kiharaa.

2. Spirochetes - niillä on eri määrä pyörteitä, aksostyyli - joukko fibrillejä, erityinen liikekuvio ja rakenteelliset ominaisuudet (erityisesti pääteosat) eri edustajille. Spirokeettien suuresta määrästä kolmen suvun edustajat ovat lääketieteellisesti merkittävimpiä - Borrelia, Treponema, Leptospira.

Bakteerisolun rakenne.

Pakolliset organellit ovat: nukleoidi, sytoplasma, sytoplasminen kalvo.

Valinnainen(alaikäinen) rakenneosat ovat: sulkeumat, kapseli, itiöt, pili, flagella.

1. Bakteerisolun keskellä on nukleoidi- ydinmuodostelma, jota useimmiten edustaa yksi renkaan muotoinen kromosomi. Koostuu kaksijuosteisesta DNA-juosteesta. Tumakalvo ei erota nukleoidia sytoplasmasta.

Virusten perusominaisuudet, jossa ne eroavat muusta elävästä maailmasta.

1. Ultramikroskooppiset mitat (mitattuna nanometreinä). Suuret virukset (isorokkovirus) voivat olla kooltaan 300 nm, pienet - 20-40 nm. 1mm = 1000 µm, 1 µm = 1000 nm.

3. Virukset eivät pysty kasvuun ja binäärifissioon.

4. Virukset lisääntyvät lisääntymällä itseään tartunnan saaneessa isäntäsolussa käyttämällä omaa genomista nukleiinihappoaan.

6. Virusten elinympäristö on elävät solut - bakteerit (nämä ovat bakteeriviruksia tai bakteriofageja), kasvi-, eläin- ja ihmissolut.

Kaikki virukset esiintyvät kahdessa laadullisesti erilaisessa muodossa: solunulkoinen - virion ja solunsisäinen - virus. Näiden mikrokosmoksen edustajien taksonomia perustuu virionien ominaisuuksiin - viruksen kehityksen viimeiseen vaiheeseen.

Virusten rakenne (morfologia).

1.Viruksen genomi muodostavat nukleiinihappoja, joita edustavat yksijuosteiset RNA-molekyylit (useimmissa RNA-viruksissa) tai kaksijuosteiset DNA-molekyylit (useimmissa DNA-viruksissa).

2.Capsid- proteiinikuori, johon genominen nukleiinihappo on pakattu. Kapsidi koostuu identtisistä proteiinialayksiköistä - kapsomeerit. On kaksi tapaa pakata kapsomeerit kapsidiin - kierteiset (kierteiset virukset) ja kuutioiset (pallomaiset virukset).

Spiraalisymmetrialla proteiinialayksiköt on järjestetty spiraaliin, ja niiden väliin, myös spiraaliin, asettuu genominen nukleiinihappo (filamenttivirukset). Kuutiotyyppinen symmetria virionit voivat olla polyhedran muodossa, useimmiten - kaksikymmentä hedraa - Ikosaedrit.

3. Yksinkertaisesti suunnitelluilla viruksilla on vain nukleokapsidi ts. genomikompleksia kapsidin kanssa kutsutaan "alastomaksi".

4. Muilla viruksilla on ylimääräinen kalvomainen kuori kapsidin päällä, jonka virus hankkii poistuessaan isäntäsolusta - superkapsidi. Tällaisia ​​viruksia kutsutaan "pukeutuneiksi".

Virusten lisäksi on olemassa vieläkin yksinkertaisempia organisoituja muotoja tarttuvia aineita - plasmideja, viroideja ja prioneja.

Rickettsian morfologia

Rickettsiassa ei ole itiöitä, kapseleita ja se on liikkumaton. Gram negatiivinen. Romanovsky-Giemsan ja Zdrodovsky-menetelmän mukaan ne maalataan punaisiksi. Soluseinän rakenne on samanlainen kuin gramnegatiivisten bakteerien seinämän rakenne.

Ne ovat lavantaudin ja Brilin taudin aiheuttajia.

Sienten morfologiset ominaisuudet.

Sienillä ja alkueläimillä on selkeästi määritelty ydin ja ne luokitellaan eukaryootiksi. Sienet ovat suurempia kuin bakteerit, evoluution kannalta ne ovat lähellä kasveja (kitiiniä tai selluloosaa sisältävän soluseinän läsnäolo, solumehua sisältävät tyhjiöt, liikkumattomuus, sytoplasman näkyvä liike). Sienten ydinmateriaali erotetaan sytoplasmasta tumakalvolla. Hiiva sienet muodostavat yksittäisiä soikeita soluja. Muotti sienet muodostavat solufilamenttimaisia ​​rakenteita - hyfit. Rihmasto- hyfien kudonta - tärkein morfologinen rakenne. Alemmissa sienissä rihmasto on yksisoluinen eikä siinä ole sisäisiä väliseiniä ( syys). Sienet lisääntyvät seksuaalisesti ja aseksuaalisesti (kasvillisesti). Vegetatiivisen lisääntymisen aikana muodostuu erikoistuneita lisääntymisrakenteita - itiöitä - konidioita. Ne voidaan sijoittaa erikoissäiliöihin - sporangiumit(endosporit) tai irrota hedelmällisistä hyfeistä (eksosporit).

Konidiosporit ovat kypsiä ulkoisia itiöitä, jotka syntyvät erilaistuneista konidioforeista (konidioforeista), jotka eroavat muodoltaan ja kooltaan muista myseelilangoista (Aspergillus, penicillium) tai sijaitsevat minkä tahansa rihmaston haaran sivuilla ja päissä kiinnittyen siihen suoraan tai ohut varsi.

Täydellisten sienten endosporeihin kuuluvat mucor-sienten sporangiosporit, jotka kehittyvät sporangioforin huipulla sijaitsevissa erityisissä elimissä (sporangioissa). Itiöt vapautuvat, kun itiöiden seinämä repeytyy.

Suurin toiminnallinen ero bakteerien ja sienten itiöiden välillä: bakteereissa itiöt tarjoavat selviytymisen epäsuotuisissa ympäristöolosuhteissa, sienissä itiöiden muodostuminen on lisääntymismenetelmä.

Aktinomykeettien morfologiset ominaisuudet(säteilevät sienet vanhojen luokittelujen mukaan). Aktinomykeetit ovat bakteerimuotoja, joissa on todellinen rihmasto ilman väliseiniä. Näiden grampositiivisten bakteerien myseelikasvu (haarautuvien lankojen muodossa) antaa niille ulkoisen samankaltaisuuden sienten kanssa. Tätä samankaltaisuutta lisää ulkoisten ei-seksuaalisten itiöiden, joita kutsutaan konidioiksi, esiintyminen aktinomykeettien korkeammissa muodoissa.

Toisin kuin sienillä, aktinomykeetillä on prokaryoottinen solurakenne, ne eivät sisällä kitiiniä tai selluloosaa soluseinämässä ja lisääntyvät vain aseksuaalisesti. Alemmissa aktinomykeeteissa myseeli on fragmentoitunut tyypillisiksi yksisoluisiksi bakteereiksi.

Useimmille heistä tavanomainen elinympäristö on maaperä. Useat aktinomykeettilajit voivat kuitenkin tartuttaa haavoja ja aiheuttaa paiseen muodostumista. Jotkut aktinomykeetit (kuten streptomykeetit) liittyvät kykyyn tuottaa antibiootteja.

Opiskelijan tulee tuntea: bakteerien morfologia, mikroskooppisen tutkimuksen menetelmät, bakteerien värjäyssäännöt.

Avainsanat ja termit: nukleoidi. Kapseli. Spore. Flagella. Sytoplasminen kalvo. Soluseinän.

BAKTEERIJEN MORFOLOGIA

Bakteerit voivat olla pyöreitä, sauvan muotoisia tai kierteisiä. Pyöreitä bakteereja kutsutaan kokkeiksi (yksi solu on kokki). Sana "kokk" tulee kreikan sanasta "kokkos", joka tarkoittaa siementä. Yleensä kokkien muoto on säännöllinen pallomainen. Jotkut kokit jakautuvat samassa tasossa, ja ne liittyvät pareittain. Nämä ovat diplokokkeja. Harvemmin ne ovat hieman teräviä, kuten pneumokokit - bakteeriperäisen keuhkokuumeen aiheuttajat (kuva 2.1), tai ne ovat kahvipapujen tai -papujen ulkonäköä, kuten menigokokit - aivokalvontulehduksen aiheuttajia. Gonokokit, sukupuolitaudin gonorrean aiheuttajat, näyttävät täsmälleen samalta (kuva 2.2).

Solujen jakautumisen jälkeisen sijainnin perusteella kokit voidaan jakaa useisiin ryhmiin, joissakin niistä jakautumisen jälkeen solut eroavat toisistaan ​​ja sijaitsevat yksittäin. Tällaisia ​​muotoja kutsutaan mikrokokiksi. Joskus kokit muodostavat jakautuessaan rypäleterttuja muistuttavia klustereita. Tällaisia ​​muotoja kutsutaan stafylokokiksi (kuva 2.3).

Riisi. 2.1.

Streptokokeissa jakautuminen tapahtuu myös samassa tasossa, mutta solut eivät erotu toisistaan, jolloin muodostuu eripituisia ketjuja (kuva 2.4).

Riisi. 2.4.

Jotkut kokit jakautuvat kolmeen keskenään kohtisuoraan tasoon, mikä johtaa omituisten kuutiomaisten klustereiden muodostumiseen. Tällaisia ​​kokkirypäleitä kutsutaan sardiiniksi (kuva 2.5). Jos solut on jaettu kahteen keskenään kohtisuoraan tasoon jakamisen jälkeen neljän kokin yhdistelminä, niin tällaisia ​​klustereita kutsutaan tetrakokiksi (kuva 2.6).

Riisi. 2.5.

Riisi. 2.6.

Tankomaisilla bakteereilla on pyöreät tai terävät päät. Myös solujen järjestely jakautumisen jälkeen vaihtelee - yksittäiset sauvat, kaksi kerrallaan, ketjuissa jne. (Kuva 2.7).

Riisi. 2.7.

Kierteisiä tai spiraalimaisia ​​bakteereja löytyy usein. Bakteerien kierteisiä muotoja on kaksi ryhmää. Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat spirillat, jotka ovat muodoltaan pitkiä kaarevia (yksi tai useampia kiharoita) sauvoja, ja vibriot, jotka edustavat vain osaa kierteestä ja näyttävät pilkulta. Toinen kierteisten bakteerien ryhmä - spirokeetat - ovat pitkiä ja ohuita soluja, joissa on suuri määrä pieniä kiharoita (kuva 2.8).

Bakteerisolut ovat hyvin pieniä, mitattuna mikrometreinä (μm). Kokkien halkaisija on noin 0,5-1,0 mikronia. Sauvan muotoisten bakteerien leveys vaihtelee välillä 0,5 - 1,0 mikronia ja pituus voi olla useita kymmeniä mikroneja. Bakteerien koko voi vaihdella merkittävästi riippuen lämpötilasta, alustan koostumuksesta jne.

Bakteerisolua ympäröi kalvo. Sytoplasma sisältää tumalaitteiston, vakuoleja, mitokondrioiden analogeja - mesosomeja, ribosomeja sekä erilaisia ​​sulkeumia, jotka yleensä muodostuvat aineenvaihduntaprosessin aikana (kuva 2.9).

Solukalvolla on tietty jäykkyys (jäykkyys), mutta samalla elastisuus ja kyky taipua. Solukalvo voidaan tuhota ultraäänellä, lysotsyymientsyymillä, ohuella neulalla jne. Tässä tapauksessa solun sisältö - sytoplasma - sulkeumineen virtaa ulos ja saa pallomaisen muodon. Tästä seuraa, että kalvo antaa bakteerisolulle tietyn muodon.

Solukalvoilla on tietty organisaatio. Solukalvon massa muodostaa noin 20 % solun kokonaismassasta. Solukalvoa ympäröi usein limakalvo, joka vaihtelee yksittäisten bakteerien mukaan sekä paksuudeltaan että koostumukseltaan. Tätä kerrosta kutsutaan kapseliksi (kuva 2.10).

Riisi. 2.10.

Kemiallisen koostumuksen perusteella bakteerikapselit voidaan jakaa kahteen tyyppiin. Yksi kapselityyppi koostuu polysakkarideista - dekstraaneista, toinen polypeptideistä. Monet bakteerit sisältävät kapselissaan peptidejä, jotka koostuvat pääasiassaa.

Kapseli suojaa solua ympäröivän ympäristön haitallisilta vaikutuksilta. Kapseloidut bakteerit voivat elää ympäristöissä, joissa ei-kapseloituneiden bakteerien kasvu on rajoitettua. Joissakin tapauksissa bakteerit voivat käyttää kapseliainetta ravintovarannona, kun muuta ruokaa ei ole saatavilla.

Sytoplasman ulompi kerros, sytoplasminen kalvo, on lähellä bakteerisolun soluseinää. Tämä ei-jäykkä rakenne, jota joskus kutsutaan solun osmoottiseksi esteeksi, toimii puoliläpäisevänä kalvona ja ohjaa ionien ja molekyylien kuljetusta soluun ja sieltä pois. Sytoplasminen kalvo muodostaa noin 10 % solun kuivapainosta, koostuu polyproteiineista ja sisältää jopa 75 % solun lipideistä. Usein kalvo aiheuttaa intrasytoplasmisia oksia (invaginaatioita), mikä johtaa erityisten kappaleiden - mesosomien - muodostumiseen.

Kalvo ja mesosomit suorittavat toimintoja, jotka ovat tyypillisiä korkeampien organismien mitokondrioille, joissa on erilaisia ​​entsyymijärjestelmiä.

Sytoplasman kalvon alla on sytoplasma. Sitä pidetään yleensä kolloidisena järjestelmänä, joka koostuu vedestä, proteiineista, rasvoista, hiilihydraateista, mineraaliyhdisteistä ja muista aineista, joiden suhde riippuu bakteerityypistä ja niiden iästä.

Sytoplasman mikromolekyyliorganisaation ja submikroskooppisen rakenteen yksityiskohtaiset tutkimukset paljastivat sen hienorakeisen luonteen. Monet näistä rakeista ovat ribosomeja, hiukkasia, joissa on runsaasti proteiineja ja ribonukleiinihappoa. Bakteerisolu sisältää noin 10 000 ribosomia, jotka suorittavat proteiinisynteesiä bakteerisolussa.

Bakteerien sytoplasma sisältää vararavinteiden rakeita. Vararavintoaineina hiilihydraateista koostuvat aineet - glykogeeni (eläintärkkelys) tai granulosa (lähellä tärkkelystä) - voivat kerääntyä bakteerisoluihin. Jos hiiltä sisältäviä aineita ei saa riittävästi ympäristöön, glykogeeni tai granulosa häviää vähitellen bakteerisoluista.

Jotkut bakteerityypit keräävät rasvaa ja volutiinia soluihinsa. Jälkimmäinen koostuu epäorgaanisista polyfosfaateista ja polymetafosfaateista sekä nukleiinihappoja lähellä olevista aineista. Volutiinia esiintyy suurten, selvästi näkyvien rakeiden muodossa, joita muodostuu suuria määriä runsaasti glyserolia tai hiilihydraatteja sisältävälle alustalle.

Tumalaite (jota joskus kutsutaan nukleoidiksi) sijaitsee bakteerisolujen sytoplasmassa. Bakteereista löytyy jatkuvasti erillisiä (epäjatkuvia) muotoisia rakenteita, jotka sisältävät deoksiribonukleiinihappoa (DNA) sekä proteiinia ja jotka toimivat ytimenä tai tarkemmin sanottuna korkeampien organismimuotojen kromosomeina. Tyypillisesti tumamuodostelma (yksi per solu) sijaitsee bakteerisolun sisäisen sisällön keskiosassa. Toisin kuin hyvin organisoituneiden organismien solut, bakteerien nukleoidi ei ole erotettu sytoplasmasta kalvolla.

Monet bakteerit liikkuvat erityisten lankamaisten lisäosien - flagellan - avulla, jotka määräävät bakteerien liikkuvuuden niiden spiraaliaaltomaisten liikkeiden vuoksi, jotka johtuvat rytmisistä supistuksista (kuva 2.11).

Riisi. 2.11.

Coccilla, tiettyjä lajeja lukuun ottamatta, ei ole flagellaa. Bakteerien lieriömäisistä muodoista noin puolella on siimoja. Spiraalimaisista bakteereista suurin osa on liikkuvia.

Bakteereja, joissa on yksi siima, kutsutaan monotrikoisiksi; bakteereja, joissa on siimakimppu kehon toisessa tai molemmissa päissä, kutsutaan lophotrichousiksi. Peritrichous ovat bakteereita, joilla on siimat koko kehon pinnalla. Siipien määrä eri bakteerilajeissa voi vaihdella merkittävästi. Esimerkiksi vibrioissa on 1-3 siimat, kun taas sauvan muotoisissa bakteereissa on 50-100 siimat.

Siipien paksuus on noin 0,01 mikronia ja niiden pituus on monta kertaa suurempi kuin bakteerin kehon pituus. Kemiallisesti flagellat ovat proteiinia ja denaturoituvat kuumennettaessa.

Flagellat eivät ole elintärkeä rakenne bakteerisolulle. Siimaleitä sisältäviä bakteereja voidaan siis kasvattaa olosuhteissa, joissa ne eivät kehitä flagellaa. Liikkuvissa bakteereissa havaitaan "faasivaihteluita", ts. flagellat ovat läsnä yhdessä kehitysvaiheessa ja puuttuvat toisessa. Bakteerisiima voidaan tuhota, mutta solu säilyy elinvoimaisena.

Flagellat ovat peräisin sytoplasman tiheästä rungosta, mutta samalla ne ovat kiinnittyneet paitsi sytoplasmiseen kalvoon myös solukalvoon. Solukalvosta vapautetut protoplastit säilyttävät flagellan.

Bakteerisolut - monotrichs, jotka liikkuvat flagellumin avulla akseliaan pitkin, tekevät aaltomaista liikettä. Peritrichous eläimet osoittavat voimakasta pomppimista.

Bakteerisolujen liikkumisnopeus riippuu niiden liikelaitteen ominaisuuksista ja väliaineen ominaisuuksista - sen viskositeetista, lämpötilasta, pH:sta, osmoottisesta paineesta jne. Jotkut bakteerit voivat liikkua suotuisissa olosuhteissa solun koon 10-15 kertaa ylittävän matkan. Useimmat bakteerit kulkevat sekunnissa matkan, joka vastaa solunsa kokoa.

Siipien lisäksi bakteerisoluilla voi olla suoria prosesseja - fimbrioita. Fimbriat ovat paljon lyhyempiä ja ohuempia kuin flagella, mutta niitä on enemmän ja niitä löytyy sekä liikkuvista että liikkumattomista organismeista.

Jotkut bakteerit pystyvät muodostamaan itiöitä (endosporeja), pallomaisia ​​tai elliptisiä kappaleita, jotka kestävät hyvin haitallisia olosuhteita. Itiöt taittavat valoa ja ovat selvästi näkyvissä valomikroskoopilla. Tyypillisesti soluun muodostuu yksi itiö - endospori. Riitoja voidaan pitää kehon sopeutumisena kestämään epäsuotuisia ulkoisia olosuhteita. Ne eivät ole lisääntymiselimiä (kuva 2.12).

Itiöiden muodostuminen riippuu kasvuolosuhteista. Itiöt voivat pysyä hengissä olosuhteissa, joissa vegetatiiviset solut, ts. ne, jotka eivät muodosta itiötä, kuolevat. Suurin osa itiöistä sietää kuivumista hyvin, monia itiöitä ei voi tappaa edes useita tunteja keittämällä. Kuivassa tilassa itiöt kuolevat vain voimakkaalla lämmityksellä (15-160 ° C) useita tunteja. Tiettyjen bakteerityyppien itiöt erottuvat lämmönkestävyydestään.

Riisi. 2.12. Bakteeri-itiöt

Itiöt sisältävät vähän vettä (dehydraatiosta johtuen), mikä suojaa proteiineja denaturoitumiselta korkeissa lämpötiloissa. Itiöiden vastustuskykyä epäsuotuisia tekijöitä vastaan ​​määrää myös erityinen rakenteellinen muoto, jonka itiöproteiini ottaa itiöitymisprosessin aikana.

Itiön halkaisija on suunnilleen yhtä suuri kuin sen solun halkaisija, jossa se muodostui, tai hieman ylittää sen. Joissakin bakteereissa solun päähän muodostuu itiö, joka laajenee jonkin verran. Tässä tapauksessa solu saa rumpupullan ulkonäön. Muissa bakteereissa itiöitä muodostuu solun keskelle, joka joko ei muuta muotoaan (suku Basilli), tai keskellä se laajenee ja on karan muotoinen (suku Clostridium). Solun vegetatiivinen osa romahtaa ja katoaa jättäen jäljelle vain valoa taittavan itiön. Itiöitä on vaikea värjätä väriaineilla.

Kun itiöt ovat suotuisissa olosuhteissa, ne alkavat "itää". Samaan aikaan se turpoaa paitsi veden imeytymisen seurauksena, myös solujen kasvun vuoksi varamateriaalin vuoksi. Sitten kuoret, kasvun aiheuttaman paineen vaikutuksesta, murtuvat ja halkeilevat. Uusi vegetatiivinen solu ilmestyy. Tapa, jolla solu tulee esiin itiöstä, vaihtelee lajeittain ja sitä voidaan käyttää lajin ominaisuutena.

On mikro-organismeja, jotka muodostavat soluja, jotka ovat suhteellisen kestäviä epäsuotuisille olosuhteille - kystat. Kystalle on ominaista paksuuntunut kalvo.

Seinämänsä jäykkyyden ansiosta kenno säilyttää muotonsa: pallomainen, sauvamainen tai mutkainen. Kalvo suojaa solua säilyttäen sen rakenteellisen eheyden ulkoisten olosuhteiden muuttuessa, erityisesti osmoottisten vaikutusten aikana. Yhdessä kalvon kanssa se toimii puoliläpäisevänä esteenä, mikä mahdollistaa ravinteiden selektiivisen tunkeutumisen ympäristöstä ja suurimolekyylisten yhdisteiden - toksiinien tai entsyymien vapautumisen, jotka osallistuvat substraattien solunulkoiseen pilkkomiseen. Soluseinä määrittää lajien antigeenispesifisyyden, on faagien adsorptiopaikka solussa ja osallistuu liikkumis- ja jakautumisprosesseihin.

Gram-positiivisten ja gram-negatiivisten bakteerien soluseinien kemiallista koostumusta tutkittaessa havaittiin merkittäviä eroja niiden laadullisessa ja määrällisessä koostumuksessa (kuva 2.13).

Sama heteropolymeeri, peptidoglykaani, vastaa seinän mekaanisesta lujuudesta näissä mikro-organismiryhmissä, vaikka sen määrällinen sisältö ja sijainti ovat erilaisia. Hyökkääviä soluseinäkomponentteja, kuten teikoiinihappoja, löytyy vain grampositiivisten bakteerien seinämistä. Grampositiivisten ja gramnegatiivisten bakteerien pintakerrosten leikkeiden elektronimikroskooppinen tutkimus vahvisti myös niiden soluseinien rakenteen heterogeenisyyden.

Bakteerien (prokaryoottien) morfologia

Bakteerit (kreikaksi bakterion - tikku) ovat mikro-organismeja, joilla on prokaryoottinen rakenne. Useimmiten nämä ovat yksisoluisia organismeja, mutta on olemassa monia muotoja, jotka koostuvat monista soluista. Termi "prokaryootit" vastaa termiä "bakteerit".

Bakteerien muoto ja koko

Solujen muodon perusteella bakteerit jaetaan kolmeen pääryhmään: pallomaisiin eli kokkiin, sauvamaisiin ja kierteisiin (kuva 1).

Cocci (kreikaksi kokkos - vilja, lat coccus - marja). Niillä on pallomainen muoto säännöllisen pallon, ellipsin, papun, lansetin muodossa. Riippuen solujen suhteellisesta sijainnista jakautumisen jälkeen, ne erotetaan: mikrokokit tai monokokit, stafylokokit, diplokokit, streptokokit, tetrakokit ja sarkina.

Riisi. 1. Bakteerien perusmuodot

a - mikrokokit; b - diplokokit ja tetrakokit; c - sarkiinit; d - streptokokit; d - stafylokokit; f. g - sauvan muotoiset bakteerit; h - vibrios; ja - spirilla; k - spirokeetat

Mikrokokit (lat. micrococcus - pieni) jakautuvat yhtä suuriin tasoihin ja sijaitsevat yksittäin, pareittain tai satunnaisesti. Saprofyytit elävät maaperässä, vedessä ja ilmassa. Esimerkiksi Micrococcus luteus.

Stafylokokit (kreikaksi staphyle - rypäleterttu) ovat kokkeja, jotka jakautuvat eri tasoihin ja sijaitsevat epäsymmetrisissä klustereissa, joskus yksittäin, pareittain tai tetradeina. Saprofyytit ja taudinaiheuttajat. Esimerkiksi Staphylococcus aureus.

Diplokokit (kreikaksi diploos - double) jaetaan yhteen tasoon muodostaen kokkeja, jotka on yhdistetty pareittain. Esimerkiksi Azotobacter chroococcum.

Streptokokit (kreikaksi streptos - ketju) - kokit, jotka on järjestetty ketjun muotoon, on yksittäisiä ja parillisia soluja, joskus tetradeja. Muodostuu jakautumalla yhteen tasoon. Saprofyytit ja taudinaiheuttajat. Esimerkiksi Streptococcus pyogenes.

Tetrakokit (kreikaksi tetra - neljä) ovat kokkeja, jotka on jaettu kahteen keskenään kohtisuoraan tasoon ja ne on järjestetty neljän hengen ryhmiin.

Sarsiinit (lat. sarcio - I bind) ovat kokkeja, jotka jakautuvat kolmeen keskenään kohtisuoraan tasoon ja muodostavat säännöllisiä paketteja, joissa on 8-16 solua tai enemmän. Saprofyyttejä löytyy ilmasta, maaperästä ja eläinten ja ihmisten suolistosta. Esimerkiksi Sarcina ureae.

Tankomaiset bakteerit. Tämä on suurin prokaryoottien ryhmä. Niillä on aksiaalinen symmetria ja lieriömäinen runkomuoto, jossa on pyöristetyt tai terävät päät. Sauvan muotoiset muodot jaetaan kahteen ryhmään: itiöitä muodostamattomat sauvat - bakteerit (Bacterium) ja sauvat, jotka muodostavat itiöitä - basillit (Bacillus). Sauvoja, joissa itiön halkaisija ylittää vegetatiivisen solun leveyden, kutsutaan yleensä klostridiksi.

Solujen suhteellisesta järjestyksestä riippuen sauvan muotoiset bakteerit jaetaan yksittäisiin ja epäsysteemisiin klustereihin, diplobakteereihin ja diplobasilleihin (sijaitsevat pareittain) sekä streptobakteereihin ja streptobasilleihin (pitkiä tai lyhyitä ketjuja muodostavia muotoja). Saprofyytit ja patogeeniset lajit. Esimerkiksi Bacillus anthracis, Clostridium tetani.

Sauvan muotoisia muotoja ovat myös korynebakteerit ja fusobakteerit.

Korynebakteerit….Kreikka. korync - nuija) - suorat tai kaarevat tikut, joiden päissä on mailan muotoisia paksunnuksia. Saprofyytit, patogeeniset eläimille ja ihmisille. Esimerkiksi Corynebacterium pseudotuberculosis ja muut.

Fusobakteerit ovat pitkiä, paksuja sauvoja, joissa on terävät päät. On olemassa patogeenisiä lajeja - necrobacterium necrophorumin (Fusobacterium necrophorum) aiheuttaja.

Kiertyneet bakteerit. Niissä on spiraalisymmetria. Näitä ovat vibriot, spirillat ja spirokeetat.

Vibrios (lat. vibrio - vääntele). Vibriosolut ovat sylinterimäisiä kaarevia muotoja, jotka muodostavat 1/4-1/2 kierteen ja muistuttavat pilkkua. Saprofyytit ja taudinaiheuttajat. Esimerkiksi Vibrio cholerae.

Spirilla (latinaksi, spira - mutka) ovat bakteereja, jotka ovat muodoltaan spiraalimaisesti kierrettyjä sauvoja, joissa on 4-6 kierrosta. He elävät makeassa ja merivedessä. Pääasiassa saprofyytit (Spirillum volutans); Patogeenisiä lajeja ovat S. minus ja Campylobacter fetus.

Spirokeetit (spirochaeta; kreikaksi speira - taipua ja chaite - pitkät hiukset) ovat prokaryootteja, joilla on spiraalimaisesti kiertynyt muoto. Spirokeeteissa havaitaan kahden tyyppisiä keloja: primaarinen - muodostuu protoplasmisen sylinterin taivutuksista ja toissijainen - edustaa koko kehon taivutuksia. Spirokeetit ovat elastisia, spiraalin muotoisia pitkiä soluja, jotka koostuvat aksiaalisesta filamentista (axistyyli), sytoplasmasta, jossa on ribosomeja ja sulkeumia, nukleoidista, mesosomeista, sytoplasmisesta kalvosta ja soluseinästä. Ohut elastinen soluseinä koostuu uloimmasta lipoproteiinikalvosta ja epäjatkuvasta paptido-glykaanikerroksesta. Aksiaalinen filamentti on venytetty koko solun pituudelta, suorittaa liikkumis- ja tukitoimintoja ja sisältää 2-150 aksiaalisen (tuki)fibrillin nipun, joka koostuu aminosokerikutiinista. Fibrillien määrä ja koko vaihtelee eri lajien välillä. Protoplasminen sylinteri on pakattu spiraalin muotoon ja sitä ympäröivät aksiaaliset fibrillet, jotka on kiinnitetty päistään levyihin. Säikeet ovat periplastissa (sytoplasman kalvon ja soluseinän välissä). Spirokeettien liike tapahtuu aksiaalisen filamentin ja protoplasmisen sylinterin aktiivisen supistumisen vuoksi; liikemuodot ovat erilaisia: rotaatio, translaatio, fleksio.

Ne lisääntyvät poikittaisjakautumalla. Epäsuotuisissa olosuhteissa spirokeetat voivat muuttua kystaksi - lyhennetyksi ja kiertyneeksi soluksi, jota ympäröi kestävä kalvo.

Morfologian (pyöreiden koon, lukumäärän ja muodon), aksiaalisten fibrillien lukumäärän, liikkeen luonteen, biologisen hapettumisen tyypin, ekologian, spirokeettien patogeenisyyden mukaan ne erottavat: spirokeetat, risteykset, treponeemat, borreliat ja leptospira.

Spirochetes ja Christispira elävät avoimissa vesistöissä, lieteessä ja viemärissä; ei-patogeeninen selkärankaisille. Christyspires ovat jättimäisiä prokaryootteja (28-150 µm), jotka ovat spiraalimaisesti kaarevia ja joiden solurunkoa pitkin kulkee tasainen rakeinen kölimäinen kalvo (crista). Fibrillien määrä on yli 100.

Treponoomat ovat spiraalimaisesti kierrettyjä elastisia bakteereja, kooltaan 0,1-0,5, 5-20 mikronia; aksiaalinen filamentti koostuu 1 tai 4 fibrillistä; tasaiset tai epätasaiset kiharat ovat hyvin määriteltyjä; mobiili. Tyyppilaji on Treponema pallidum.

Borreliat ovat kiertyneitä rihmamaisia ​​bakteereja, joiden koko on 0,2-0,5 x 5-30 mikronia; aksiaalinen filamentti koostuu 15-20 yhdensuuntaisesta fibrillistä.

Leptospirit ovat spiraalin muotoisia bakteereja, joiden halkaisija on 0,1-0,25 mikronia ja pituus 6-30 mikronia ja jotka muodostavat noin 20 pientä, lähekkäin olevaa ensisijaista kiharaa ja 1-2 toissijaista kiharaa antaen solulle kirjainten G, S muodon. , C. Aksiaalinen lanka koostuu 2 fibrillistä. Pääasiallinen liiketyyppi on rotaatio-translaatio. Esimerkiksi Leptospira interrogans.

Bakteerit eivät näy paljaalla silmällä. Siksi niiden tutkimiseen käytetään valo- ja elektronimikroskooppeja. Bakteerisolut mitataan mikrometreinä (1 µm = 10" m), hienorakenteiset elementit - nanometreinä (1 nm = 10 m). Valomikroskoopin resoluutioraja on 0,2 µm, nykyaikaisten elektronimikroskooppien mallit ovat 0,15- 0,3 nm Prokaryoottien keskikoko on välillä 0,5-3 mikronia Vakaimmat ovat kokit - niiden koko on 0,5-2 mikronia Sauvan muotoiset muodot ovat yleensä 2-10 pitkiä ja 0,5-1 mikronia leveitä, pieniä tangot ovat vastaavasti 0,7-1 mikronia, 1,5 ja 0,2-0,4 mikronia.

Vuonna 1967 Adler kuvasi minisoluja. Ne ovat noin 10 kertaa pienempiä kuin alkuperäiset bakteerit, eivät sisällä kromosomaalista DNA:ta ja niissä on vain plasmidi-DNA. Bakteerien joukossa voi olla jättiläisiä, joiden pituus on 125 mikronia tai enemmän. Spirokeettien mitat ovat 0,2-0,75 x 5-500 mikronia.