Panimula

Ang microbiology ay ang agham ng maliliit na organismo na hindi nakikita ng mata, na tinatawag na microbes o microorganisms. Pinag-aaralan niya ang mga pattern ng kanilang buhay at pag-unlad, pati na rin ang mga pagbabagong dulot nito sa katawan ng mga tao, hayop, halaman at walang buhay na kalikasan. Ang pag-unlad ng microbiology, tulad ng iba pang mga siyentipikong disiplina, ay malapit na umaasa sa mga pamamaraan ng produksyon, praktikal na pangangailangan, at pangkalahatang pag-unlad ng agham at teknolohiya.

Ang layunin ng microbiology bilang isang agham ay ang pag-aaral ng mga sistematiko, morpolohiya (hugis at istraktura) at pisyolohiya (aktibidad sa buhay) ng mga mikroorganismo, mga pamamaraan ng kanilang paghihiwalay at pagkilala, pati na rin ang pagpapaliwanag ng kanilang kahalagahan sa kalikasan at ang mga posibilidad ng aplikasyon. sa iba't ibang larangan ng aktibidad ng tao.

Ang microbiological control sa produksyon ng pagkain ay kumakatawan sa lahat ng mga pamamaraan ng pananaliksik at kontrol na nauugnay sa pagtukoy sa antas ng bacterial contamination ng kinokontrol na bagay, pati na rin ang mga pamamaraan para sa quantitative accounting ng microflora.

Morpolohiya ng bakterya

Hugis ng bakterya

Ang karamihan sa mga kilalang bakterya ay may hugis ng alinman sa isang sphere (spherical), isang cylinder (hugis-bato), o isang spiral. Ang mga spherical bacteria (Larawan 1.) ay nag-iisang (cocci), na konektado ng dalawang selula (diplococci), apat na selula (tetracocci), sa mahabang kadena (streptococci), sa mga packet (sarcins), sa anyo ng hindi regular na hugis na mga kumpol (staphylococci ). Ang mga bacteria na may hugis ng baras (Larawan 1.) ay naiiba sa ratio ng haba ng cell sa nakahalang laki nito. Sa mga maikling rod, ang ratio na ito ay napakaliit na mahirap na makilala ang mga ito mula sa cocci; nahahati sila sa bakterya (hindi bumubuo ng mga spores) at bacilli (na bumubuo ng mga spores). Ang hugis ng spiral na bakterya ay nailalarawan sa pamamagitan ng ibang bilang ng mga pagliko; ang spirilla ay may mula sa isa hanggang ilang mga pagliko; ang mga vibrios ay mukhang mga curved rods; maaari silang ituring bilang isang hindi kumpletong pagliko ng isang spiral.

Sa pag-unlad ng teknolohiyang mikroskopiko at pagpapabuti ng mga paraan ng paghahanda, natuklasan ang iba pang mga kakaibang anyo ng bakterya. Ang ilang mga bakterya ay may hitsura ng isang sarado o bukas na singsing, ang ilan ay may nakikitang mga cellular outgrowth (prostek), ang bilang nito ay mula 1 hanggang 8 o higit pa, ang mga hugis-worm na bakterya na katulad ng mga kristal ay natagpuan, atbp.

Istraktura ng isang bacterial cell

Ang isang bacterial cell ay may napakakomplikadong heterogenous at sa parehong oras ay mahigpit na iniutos na istraktura. Sa pangkalahatang mga termino, ang istraktura ng isang bacterial cell ay hindi naiiba sa istraktura ng mga cell ng mas matataas na organismo. Ang cell, bilang isang unibersal na yunit ng buhay, ay naging isang perpektong anyo ng organisasyon ng buhay na bagay na sa proseso ng ebolusyon mula sa unicellular hanggang sa mas mataas na multicellular na mga organismo, pinanatili nito ang lahat ng mga pangunahing tampok ng istraktura nito, at, dahil dito, mga function nito.

Figure 1. Mga hugis ng bacteria. Spherical: a - micrococci, b - streptococci, c - diplococci, d - staphylococci, d - sarcina; rods: e - bacteria, g - bycillus, h,i - convoluted, k - spirillum.

Sa Fig. 2. Ang isang diagram ng istraktura ng isang bacterial cell ng sikat na cytologist na si V.I. ay ipinakita. Turkesa. Ang hugis ng isang bacterial cell ay natutukoy sa pamamagitan ng isang matibay (matibay) cell wall, na nagbibigay sa cell ng isang tiyak, hereditarily fixed panlabas na hugis. Sa cell wall ng bakterya mayroong tinatawag na mga istruktura sa ibabaw: kapsula, flagella, genital villi, cilia. Sa ilalim ng cell wall ay ang cytoplasmic membrane (CPM), na naglilimita sa cytoplasm ng cell. Ang cytoplasmic membrane kasama ang cytoplasm ay tinatawag na protoplast. Ang lahat ng mga layer na matatagpuan sa labas ng cytoplasmic membrane ay tinatawag na cell membrane.

Cell wall.

Ang mga prokaryote ay may cell wall na gawa sa peptidoglycan, na hindi matatagpuan sa mga eukaryotic cells. Depende sa istraktura ng cell wall, ang mga prokaryote ay nahahati sa dalawang grupo: gram-positive at gram-negative. Ang dibisyong ito ay batay sa pagkakaiba sa paraan ng pangkulay na iminungkahi noong 1884 ng Danish na siyentipiko na si H. Gram. Ang mga cell wall ng gram-positive at gram-negative na prokaryote ay naiiba nang husto sa parehong kemikal na komposisyon at ultrastructure.

kanin. 2. Scheme ng istraktura ng isang bacterial cell: O - cell lamad; CM - cytoplasmic membrane; M - mitochondrion (mesosome); F - mataba inclusions; NV - nuclear vacuole; DNA - mga hibla ng DNA; ES - ergastoplasmic system; R - ribosomes; B - volutin; G - glycogen

Ang cell wall ng gram-positive bacteria ay naglalaman ng 50... 90% peptidoglycan, gram-negative bacteria - 1... 10% peptidoglycan. Bilang karagdagan sa peptidoglycan, ang cell wall ng gram-positive prokaryotes ay naglalaman ng mga natatanging kemikal na compound - teichoic acid. Ang cell wall ng mga prokaryote ay bumubuo ng 5 hanggang 50% ng cell dry matter.

Ang cell wall ng mga prokaryote ay gumaganap ng iba't ibang mga function: mekanikal na pinoprotektahan ang cell mula sa mga impluwensya sa kapaligiran, tinitiyak ang pagpapanatili ng panlabas na hugis nito, at pinapayagan ang cell na umiral sa mga hypotonic na solusyon. Ang cell wall ay naglalaman ng mga channel, o diffusion pores, para sa passive transport ng mga substance at ions papunta sa cell.

Pinipigilan ng cell wall ang mga nakakalason na sangkap na makapasok sa cell. Sa panlabas na bahagi ng pader ng cell mayroong maraming mga macromolecule na nakikipag-ugnay sa kapaligiran: mga tiyak na receptor para sa mga phage, antigens, macromolecules na nagbibigay ng intercellular na pakikipag-ugnayan sa panahon ng conjugation, pati na rin sa pagitan ng mga pathogen bacteria at mga cell at mga tisyu ng mas mataas na mga organismo.

Mga istruktura sa ibabaw.

Ang bakterya ay may kapsula sa labas ng pader ng selula (Larawan 3.) - isang mauhog na pormasyon na bumabalot sa selula, nagpapanatili ng koneksyon sa dingding ng selula at may amorphous na istraktura. Depende sa kapal ng kapsula, mayroong mga microcapsule (kapal na mas mababa sa 0.2 microns) at macrocapsules (kapal na higit sa 0.2 microns). Pinoprotektahan ng mga kapsula ang cell mula sa mekanikal na pinsala at pagkatuyo, lumikha ng karagdagang osmotic barrier, at nagsisilbing hadlang sa pagtagos ng mga phage. Minsan ang kapsula ay nagsisilbing pinagmumulan ng mga reserbang sustansya. Ang mucus ay tumutulong sa mga cell na nakakabit sa iba't ibang mga ibabaw. Sa kasalukuyan, ang kakayahan ng ilang bakterya na mag-synthesize ng mga kapsula (isang uri ng extracellular polymers) ay ginagamit sa pagsasanay bilang mga pamalit para sa plasma ng dugo at para sa paggawa ng mga sintetikong pelikula.

Larawan 3.

Maraming bakterya ang hindi kumikibo, ngunit kung sila ay makagalaw, ang paggalaw na ito ay tinitiyak ng flagella - mga istrukturang matatagpuan sa ibabaw ng mga selula. Ang bilang, laki at lokasyon ng flagella, bilang panuntunan, ay isang palaging katangian para sa species na ito (Larawan 4.), at may taxonomic na kahalagahan. Kung walang flagella, tanging gliding bacteria at spirochetes lamang ang makakagalaw. Karaniwan, ang kapal ng flagellum ay 15-20 nm, haba 3-15 µm. Ang bakterya na may flagella ay maaaring kumilos nang napakabilis, tulad ng Bac. megaterium sa bilis na 16 mm/min, Vibro cholerae - 12 mm/min.

kanin. 4.

Sa polar arrangement ng flagella, kumikilos sila tulad ng propeller ng barko at itinutulak ang cell sa nakapalibot na likidong medium. Ang paikot na paggalaw ng flagellum ay nangyayari dahil sa basal na katawan. Ang flagella ay umiikot nang medyo mabilis. Sa spirilla, umiikot sila sa halos 3000 rpm, na malapit sa bilis ng isang average na de-koryenteng motor. Ang pag-ikot ng flagella ay nagiging sanhi din ng pag-ikot ng cell sa 1/3 ng bilis na ito sa kabaligtaran na direksyon.

Ang peritrichous flagella ng E. coli ay gumagana bilang isang well-coordinated na helical bundle at itulak ang cell sa kapaligiran nito (Fig. 4.).

Ang pag-aaral ng flagella sa isang electron microscope ay nagpakita na sila ay binubuo ng tatlong bahagi (Fig. 5.). Ang pangunahing masa ng flagellum ay isang mahabang spiral thread (fibril), na pumasa sa ibabaw ng cell wall sa isang thickened curved structure - isang hook. Ang thread ay nakakabit sa isang kawit sa basal na katawan, na isang sistema ng dalawa o apat na singsing (L, P, Sw. M) na naka-strung sa isang baras, na isang pagpapatuloy ng hook.

kanin. 5.

Kamakailan, mahusay na mga hakbang ang ginawa sa pag-decipher ng mekanismo ng paggalaw ng mga prokaryote. Ang prokaryotic cell ay may mekanismo na nagbibigay-daan dito upang direktang i-convert ang electrochemical energy sa mechanical energy. Bilang karagdagan sa flagella, ang cell wall ng isang prokaryotic cell ay maaaring maglaman ng sex villi at cilia sa anyo ng mga projection ng iba't ibang haba (Fig. 6).

kanin. 6. Mga uri ng E.coli na buhok: F - flagella, S - sex villi (F-like sexpili), C - cilia.

Cytoplasmic lamad.

Sa ilalim ng pader ng cell mayroong isang cytoplasmic membrane, na isang mahalagang elemento ng istruktura ng anumang cell, paglabag sa integridad ng kung saan ay humahantong sa pagkawala ng cell viability. Ang CPM ay bumubuo ng 8...15% ng dry matter ng cell. Ang CPM ay isang protina-lipid complex at isang maliit na halaga ng carbohydrates.

Ang CPM ay gumaganap ng iba't ibang mga function gamit ang mga espesyal na transporter na tinatawag na translocases. Ang isang espesyal na paglipat ng iba't ibang mga organiko at hindi organikong molekula at ion ay nangyayari sa pamamagitan ng lamad.

Maraming mga enzyme ang naisalokal sa CPM. Ang CPM ay ang pangunahing hadlang na nagsisiguro sa piling pagpasok at paglabas ng iba't ibang mga sangkap at ion sa cell.

Sa mga prokaryote, inilarawan ang mga lokal na invaginations ng CPM, na tinatawag na mesosome. Ang mga mesosome ay nag-iiba sa laki, hugis at lokasyon sa cell. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga mesosome ay nauugnay sa pagtaas ng metabolismo ng enerhiya ng mga selula.

Cytoplasm.

Ang mga nilalaman ng cell, na napapalibutan ng CPM, ay tinatawag na cytoplasm. Ang cytoplasm ay may homogenous consistency at naglalaman ng isang set ng natutunaw na RNA, enzymes, produkto at substrate ng metabolic reactions. Ang cytoplasm ay naglalaman ng iba't ibang mga istraktura: ribosomes, genetic apparatus (DNA) at mga pagsasama ng iba't ibang kemikal na kalikasan at functional na layunin.

Ang mga ribosom ay mga partikulo ng ribonucleoprotein na may sukat na 15-20 nm. Ang kanilang bilang sa isang cell ay nakasalalay sa intensity ng proseso ng synthesis ng protina. Ang isang mabilis na lumalagong Escherichia coli cell ay naglalaman ng humigit-kumulang 15,000 ribosome. Ang synthesis ng protina ay isinasagawa ng mga pinagsama-samang binubuo ng mga ribosom, messenger at transport RNA molecules, na tinatawag na polyribosomes. Ang genetic apparatus ng isang prokaryotic cell ay kinakatawan ng isang molekula ng DNA, na may hugis ng isang covalently closed ring at tinatawag na bacterial chromosome. Ang haba ng isang nakabukas na molekula ng DNA ay maaaring higit sa 1 mm, i.e. halos 1000 beses ang haba ng isang bacterial cell. Ang genetic apparatus ng isang prokaryotic cell ay tinatawag na nucleoid.

Sa cytoplasm ng prokaryotes mayroong iba't ibang mga inklusyon, ang ilan sa mga ito ay kumikilos bilang reserbang nutrients, na kinakatawan ng polysaccharides, lipids, polypeptides, polyphosphates, at sulfur deposits. Ang polysaccharides ay glycogen, starch, granulosa (tulad ng starch na substance). Mas karaniwan ang mga ito sa mga kinatawan ng anaerobic spore bacteria ng Clostridia group. Sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sila ay ginagamit bilang mga mapagkukunan ng carbon at enerhiya. Ang mga lipid ay naipon sa anyo ng mga butil na binubuo ng isang polimer ng β-hydroxybutyric acid. Sa ilang mga prokaryote na nag-oxidize ng mga hydrocarbon, ang poly-β-hydroxybutyric acid ay bumubuo ng hanggang 70% ng dry matter ng cell.

Ang mga lipid ay nagsisilbing isang magandang mapagkukunan ng carbon at enerhiya para sa cell. Ang mga polyphosphate, na naiipon din sa anyo ng mga butil, ay tinatawag na volutin at ginagamit ng mga selula bilang pinagmumulan ng posporus. Ang mga bakterya na nagsasagawa ng chemosynthesis sa pamamagitan ng oksihenasyon ng hydrogen sulfide ay nailalarawan sa pamamagitan ng akumulasyon ng molekular na asupre sa kanilang mga selula. Ang lahat ng naipon (reserba) na mga sangkap, na ipinakita sa anyo ng mataas na molekular na timbang na mga molekula ng polimer, ay tinatanggal mula sa cytoplasm ng isang lamad ng protina.

Mga pigment ng bakterya

Ang mga kolonya ng maraming bakterya ay maliwanag na kulay. Ang kakayahang mag-synthesize ng mga pigment ay tinutukoy ng genetically. Kabilang sa mga bacterial pigment ay may carotenoids, phenazine dyes, pyrroles, azaquinones, anthocyanins, atbp.

Pinoprotektahan ng mga pigment ang mga cell mula sa liwanag na pinsala at gumagamit ng liwanag para sa photosynthesis. Sa maraming microorganism, ang pagbuo ng pigment ay nangyayari lamang sa liwanag. Halimbawa, ang maliwanag na pulang kulay ng mga kolonya ng Serratia marcescens ay dahil sa pagkakaroon ng pigment prodigiosin. Ang bacteria na Pseudomonas indigofem, Cotynebacterium insidiosum, Arthrobacter atrocyaneus at iba pa ay nag-synthesize ng indigoidine, isang asul na pigment na hindi matutunaw sa tubig na inilabas sa medium. Ang Chromobacterium violaceum ay gumagawa ng blue-violet pigment violacein, na hindi matutunaw sa tubig. Ang Violacein ay isang derivative ng indole, na nabuo sa panahon ng oksihenasyon ng tryptophan. Ang Pseudomonas aeruginosa ay gumagawa ng pigment na nix-pyocyanin. Ang iba't ibang strain ng pseudomonads ay gumagawa ng mga pigment tulad ng phenazine-1-carboxylic acid, oxychlorophine, iodinine, at kung minsan lahat ng pigment ay magkakasama.

Ang lahat ng mga pigment ay nabibilang sa pangalawang metabolites, i.e. hindi sila nabibilang sa mga compound na iyon na matatagpuan sa lahat ng mga organismo, at mga derivatives ng mga ordinaryong metabolite o mga istrukturang bahagi ng cell. Ang ilang mga pigment ay may mga katangian ng antibiotic, kaya maraming mga pigmented microorganism ang gumagawa ng antibiotic.

Paglago at paraan ng pagpaparami ng bakterya

Ang paglaki ng isang prokaryotic cell ay isang coordinated na pagtaas sa dami ng lahat ng mga kemikal na sangkap kung saan ito binuo. Ang paglaki ay resulta ng maraming pinag-ugnay na proseso ng biosynthetic sa ilalim ng mahigpit na regular na kontrol at nagreresulta sa pagtaas ng masa at laki ng cell. Ang paglaki ng cell ay hindi walang limitasyon. Matapos maabot ang isang tiyak (kritikal) na laki, ang cell ay sumasailalim sa paghahati. Karamihan sa mga prokaryote ay nailalarawan sa pamamagitan ng pantay na binary transverse division, na humahantong sa pagbuo ng dalawang magkaparehong anak na selula.

Sa karamihan ng mga bakteryang positibo sa gramo, ang paghahati ay nangyayari sa pamamagitan ng synthesis ng isang transverse septum na tumatakbo mula sa periphery hanggang sa gitna. Ang transverse septum ay nabuo mula sa CPM at ang peptidoglycan layer. Ang mga panlabas na layer ay synthesize mamaya.

Ang mga selula ng karamihan sa mga gramo-negatibong bakterya ay nahahati sa pamamagitan ng paghihigpit. Halimbawa, sa E. coli, sa lugar ng paghahati, ang isang unti-unting pagtaas at papasok na kurbada ng CPM at cell wall ay matatagpuan.

Ang isang variant ng binary fission ay budding, kung saan ang isang maliit na outgrowth (bud) ay nabuo sa isa sa mga pole ng mother cell, na tumataas sa laki sa panahon ng paglaki. Unti-unti, ang usbong ay umabot sa laki ng selula ng ina at humiwalay dito. Ang mga namumuong selula ay sumasailalim sa senescence. Sa pantay na binary fission, ang mother cell ay naglalabas ng dalawang daughter cell at pagkatapos ay mawawala. Sa budding, ang isang mother cell ay nagbubunga ng isang daughter cell at maaaring makita ang mga pagkakaiba sa morphological sa pagitan nila. Ang dibisyon ng isang prokaryotic cell ay nagsisimula, bilang isang panuntunan, ilang oras pagkatapos ng pagkumpleto ng ikot ng paghahati ng DNA.

Bacterial sporulation

Upang mapaglabanan ang hindi kanais-nais na mga kondisyon, ang mga vegetative na selula ng maraming prokaryote ay bumubuo ng mga espesyal na selula (endospores) na nagpapataas ng resistensya. Ang pagkakaiba-iba ng morpolohiya ay batay sa mga prosesong biochemical na naka-program sa pamamagitan ng naaangkop na genetic na impormasyon. Ang pagbuo ng endospora ay nangyayari sa mga prokaryote at fungi.

Ang endospore ay nabuo sa loob ng cell ng ina (sporangium), ay may mga tiyak na istruktura: multilayer na mga pabalat ng protina, panlabas at panloob na lamad, cortex (Larawan 7.). Ang mga endospora ay lumalaban sa mataas na temperatura at dosis ng radiation, na katulad ng mga vegetative na selula. Kabilang sa mga bacteria na bumubuo ng spore ang isang malaking bilang ng mga prokaryote mula sa 15 genera, kabilang ang hugis ng baras, spherical, spirillum at filamentous na mga organismo. Ang lahat ng mga ito ay may katangian ng cell wall ng gram-positive prokaryotes. Bilang isang patakaran, isang endospore ang nabuo sa bawat bacterial cell.

Ang proseso ng sporulation ay pinakamahusay na pinag-aralan sa mga kinatawan ng genera Bacillus at Clostridium. Bago ang sporulation, nahahati ang DNA ng vegetative cell. Ang isang strand ay nabuo kasama ang mahabang axis ng cell, pagkatapos ay humigit-kumulang 1/3 ng strand ang naghihiwalay at pumasa sa bumubuo ng spore sa isa sa mga pole ng cell. Pagkatapos ang cytoplasm ay siksik, na, kasama ang DNA, ay pinaghihiwalay mula sa natitirang mga nilalaman ng cell gamit ang isang septum. Ang septum ay nabuo sa pamamagitan ng invagination ng CPM mula sa periphery hanggang sa gitna, kung saan ito nagsasama at nabuo ang spore membrane. Ang lugar na pinutol ay "tinutubuan" na may pangalawang lamad at nabuo ang isang prospore. Sa susunod na yugto, ang isang cortex ay nagsisimulang mabuo sa pagitan ng mga lamad ng prospore, at ang spore integument, na binubuo ng ilang mga layer, ay na-synthesize sa labas.

kanin. 4 a at b - pagbuo ng septum, c at d - nakapalibot sa spore protoplast ng protoplast ng mother cell, e pagbuo ng cortex at spore membranes; f - diagram ng istraktura ng isang mature spore: 1 - exosporium, 2 - panlabas na shell ng spore; 3 - panloob na shell ng spore, 4 - cortex; 5 - cell wall ng embryo, 6 - cytoplasmic membrane, 7 - cytoplasm na may nuclear substance

Sa maraming bakterya, ang isa pang istraktura ay nabuo sa tuktok ng mga takip ng endospora - ang exosporium, ang istraktura nito ay nakasalalay sa uri ng bakterya. Sa mga prokaryote mula sa genus na Clostridium, ang mga appendage sa exosporium ng iba't ibang mga istraktura, kung minsan ay napaka kakaiba, ay natagpuan (Larawan 8). Hindi malinaw ang functional na kahalagahan ng mga outgrowth na ito.

Ang mga endospora ng prokaryote ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang napakababang antas ng metabolismo, sila ay lubos na lumalaban sa mga kadahilanan sa kapaligiran: mataas at mababang temperatura, pag-aalis ng tubig, mga kadahilanan ng lytic, mataas na kaasiman ng kapaligiran, radiation, mekanikal na stress, atbp. Ang mga mekanismo ng paglaban sa endospora ay may hindi pa napag-aaralang mabuti. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga prokaryotic endospores ay nagpapatatag sa pamamagitan ng dehydrated state ng cytoplasm, ang heat resistance ng spore enzymes, ang pagkakaroon ng dipicolinic acid at isang malaking bilang ng mga divalent cations. Ang katatagan ng endospores ay pinadali din ng mga istruktura sa ibabaw: mga lamad, cortex, integument, na mekanikal na nagpoprotekta sa mga nilalaman ng endospore mula sa pagtagos ng mga agresibong sangkap mula sa labas.

Ang mga nabuong resting endospora ay maaaring manatili sa isang mabubuhay na estado para sa iba't ibang yugto ng panahon: mula sa ilang araw hanggang 1000 taon o higit pa. Nasa ibaba ang pag-asa ng kaligtasan ng mga spores ng iba't ibang grupo ng bakterya sa mga nakakapinsalang kadahilanan (mataas na temperatura at pagpapatuyo).

Talahanayan 1

Sa mikroskopikong pagsusuri, ang mga endospora ay malinaw na nakikita. Sa mga nagdududa na kaso, maaari kang gumamit ng espesyal na paglamlam, kung saan ang nakapirming paghahanda ay dapat na pinakuluan ng fuchsin carbolic solution. Ang mga endospores ay mahigpit na nagbibigkis sa tina at hindi nawawalan ng kulay kahit na ginagamot ng ethanol o acetic acid; lahat ng iba pang nilalaman ng cell ay nagiging kupas.

Ang endospora ay naglalaman ng halos lahat ng tuyong bagay ng cell, ngunit sumasakop ng 10 beses na mas kaunting dami. Ang mga endospora ay hindi isang obligadong yugto ng siklo ng buhay ng bacilli. Sa ilalim ng paborableng kondisyon sa nutrisyon, ang bacilli ay maaaring dumami sa pamamagitan ng paghahati nang walang hanggan. Ang pagbuo ng mga endospora ay nagsisimula lamang kapag may kakulangan ng mga sustansya at kapag ang mga produktong metabolic ay naipon nang labis.

Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon, ang karamihan sa mga endospora ay tumubo. Ang porsyento ng pagtubo ng endospora ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pag-init ng ilang spores sa tubig sa 60 °C sa loob ng 5 minuto, ang iba sa 100 °C sa loob ng 10 minuto. Ang heat shock ay dapat isagawa kaagad bago maghasik.

Sa industriya ng pagkain, upang sirain ang mga endospora ng bakterya na lumalaban sa init, ginagamit nila ang mamahaling isterilisasyon ng mga produktong pagkain. Halimbawa, kung sa panahon ng pasteurization (pagpapainit sa 80 °C sa loob ng 10 minuto) ng mga produktong pagkain, ang mga vegetative cell ng spore-forming bacteria at lahat ng iba pang bacteria ay namamatay, kung gayon ang heat-resistant endospora ay maaaring makatiis ng mas malakas na pag-init, at ang ilang spores ay maaari pa nga. makatiis sa pagkulo ng ilang oras.

Pag-uuri ng bakterya

Habang parami nang parami ang mga bagong bacteria na inilarawan, bumangon ang isang kagyat na pangangailangan upang i-systematize at ihambing ang mga bagong inilarawan na kultura sa mga kilala. Sa pagtatapos ng ika-19 - simula ng ika-20 siglo. Lumitaw ang mga determinant ng bakterya na tumutulong sa pag-uuri at pagtukoy ng mga bagong hiwalay na bakterya ayon sa ilang mga katangian. Sa pag-uuri, ang pangunahing gawain ay upang matukoy ang uri ng bakterya.

Ang isang species ay isang pangkat ng mga malapit na nauugnay na organismo na may parehong pinagmulan at nailalarawan sa pamamagitan ng ilang partikular na morphological, biochemical at physiological na katangian na nag-aambag sa pagbagay sa isang tiyak na tirahan.

Ang mga species ay pinagsama sa genera, genera sa mga pamilya, pagkatapos ay ang mga order, klase, dibisyon, at kaharian ay sumusunod. Ang uri ng bakterya ay inilarawan gamit ang mga katangian: morphological, cultural, physiological-biochemical, atbp.

Ang mga katangian ng morpolohiya ay hugis ng cell, pagkakaroon o kawalan ng flagella, mga kapsula, kakayahang mag-sporulate, at paglamlam ng Gram.

Kasama sa mga kultural na katangian ang pangkalahatang hitsura ng kolonya ng bakterya, ang pagkakaroon ng pigment, atbp.

Ang mga katangian ng physiological at biochemical ay ang paraan ng pagkuha ng enerhiya, ang pangangailangan para sa mga sustansya, saloobin sa mga kadahilanan sa kapaligiran, atbp.

Ang pinakamodernong determinant para sa pagtukoy ng bacteria ay ang "Bergie's Brief Determinant of Bacteria," na pinaka-ganap na naglalarawan ng mga kilalang bacteria. Sa ika-8 edisyon ng susi na ito, ang lahat ng bakterya, maliban sa cyanobacteria, ay pinagsama-sama sa 19 na bahagi. Nasa ibaba ang isang maikling paglalarawan sa kanila:

Bahagi 1. Phototrophic bacteria. Ang bahaging ito ay naglalaman ng mga nakagrupong photosynthetic bacteria, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang partikular na hanay ng mga pigment at isang espesyal na uri ng photosynthesis: purple bacteria at green sulfur bacteria. Ang mga pigment ay kinakatawan ng iba't ibang uri ng bacteriochlorophyll at carotenoids. Ang photosynthesis ay hindi sinamahan ng paglabas ng oxygen. Ang mga ito ay nakararami sa mga aquatic microorganism.

Bahagi 2. Sliding bacteria. Ang komposisyon ng bakterya sa bahaging ito ay may kasamang dalawang order: myxobacteria (Mixobacteriales) at cytophages (Cytoppagales). Kasama sa unang order ang bakterya na bumubuo ng isang layer ng mucus sa paligid ng cell. Ang mga bakterya ay mobile. Ang Myxobacteria ay bumubuo ng tinatawag na mga fruiting body, kung saan ang mga selula ay pumapasok sa isang dormant na estado. Kasama sa pangalawang order ang bacteria na katulad ng uri ng paggalaw sa myxobacteria, ngunit hindi bumubuo ng mga fruiting body. Kasama sa order ang apat na pamilya ng nakararami sa aquatic bacteria.

Bahagi 3. Chlamydobacteria. Ang bahaging ito ay binubuo ng filamentous bacteria na napapalibutan ng karaniwang puki at mucous membrane. Ang puki ay binubuo ng isang heteropolysaccharide, kadalasang nababalutan ng mga oxide ng bakal o mangganeso. Natagpuan sa mga anyong tubig at lupa.

Bahagi 4. Namumuko at (o) stem bacteria. Kasama sa bahaging ito ang bakterya na bumubuo ng mga appendage (stalks), na binubuo ng mucus at mga cell na hindi nauugnay sa cytoplasm, pati na rin ang bakterya na bumubuo ng filamentous cellular outgrowths - prostek. Ang mga bakterya ay laganap sa mga anyong lupa at tubig.

Bahagi 5. Spirochetes. Ang bahaging ito ay pinagsasama-sama ang mga bakterya na may hitsura ng manipis na spiral-shaped single-celled forms. Maraming bacteria ang pathogenic, nagiging sanhi ng syphilis at umuulit na lagnat.

Bahagi 7. Gram-negative aerobic rods at cocci. Ang bahaging ito ng bakterya ay kinabibilangan ng limang pamilya, isa sa mga ito - Pseudomonas - ay malawak na ipinamamahagi sa kalikasan: sa hangin, lupa, dagat at sariwang tubig, putik, dumi sa alkantarilya, at mga produktong pagkain. Sa huli, ang bakterya ng pamilyang ito ay nagdudulot ng pagkasira.

Bahagi 8. Gram-negative facultative anaerobic rods. Kasama sa bahaging ito ang dalawang pamilya: Enterobacteriaceae at Vibrionaceae. Ang Enterobacteriacea ay isang Gram-negative, sporeless, aerobic o facultative anaerobic bacilli. Ang pinaka-pinag-aralan na mga kinatawan ng pamilyang ito ay ang bacteria Escherichia coli, na laging matatagpuan sa mga bituka ng mga tao at hayop, samakatuwid ang kontaminasyon ng tubig at mga produktong pagkain ay hinuhusgahan ng pagkakaroon ng E. coli sa kanila. Ang E. coli ay kabilang sa mga oportunistang bakterya. Ang mga bakterya ng pamilyang ito mula sa genera na Salmonella at Shigella ay kabilang sa mga sanhi ng malubhang sakit sa bituka sa mga tao. Ang bacteria na Salmonella typhi ay ang mga sanhi ng typhoid fever. Ang mga bakterya ng genus Shigella ay ang mga sanhi ng ahente ng bacterial dysentery. Kasama sa pamilyang Vibrionaceae ang bacteria ng species na Vibrio cholerae, ang causative agent ng Asian cholera.

Bahagi 9. Gram-negative anaerobic bacteria. Ang bacteria na nakapangkat sa bahaging ito ay kabilang sa pamilyang Bacteroidaceae. Lahat sila ay mga patpat; Ang mga ito ay obligadong anaerobes. Ang pangunahing tirahan ng mga bakteryang ito ay ang mga bituka ng mga tao at hayop, at ang digestive tract ng mga insekto. Ang ilang mga species ay pathogenic at nagiging sanhi ng iba't ibang mga sugat sa balat, isang bilang ng mga organo at tisyu ng katawan.

Bahagi 13. Bakterya na gumagawa ng methane. Ang bahaging ito ay kinakatawan ng isang pamilya - Methanobacteriaceae. Ang lahat ng bakterya ay homogenous sa physiological na mga katangian: sila ay obligadong anaerobes; ang pangunahing produkto ng metabolismo ng enerhiya ay methane. Ang mga pangunahing tirahan ay mga latian, iba't ibang pasilidad sa paggamot, at ang rumen ng mga ruminant.

Bahagi 14. Gram-positive cocci. Kasama sa bahaging ito ang dalawang pangkat. Ang unang pangkat ay aerobic at (o) facultative anaerobic bacteria ng mga pamilyang Micrococcaceae at Streptococcaceae. Ang pangalawang grupo ay obligadong anaerobes ng pamilyang Peptococcaceae. Ang mga bakterya ng pamilyang Micrococcaceae ay mga cocci na nahahati sa higit sa isang eroplano, kung minsan ay hindi naghihiwalay, na bumubuo ng mga kumpol ng spherical o hindi regular na hugis. Ang enerhiya ay nakukuha sa pamamagitan ng paghinga o pagbuburo. Ang mga ito ay pangunahing mga saprophyte na sumisira sa maraming kumplikadong mga organikong sangkap at kumikilos bilang "mga scavenger." Marami sa kanila ang mga sanhi ng pagkasira ng pagkain. Kabilang sa mga ito ay may mga pathogenic form na kabilang sa genus Staphylococcus. Ang pagbuo sa mga produktong pagkain, gumagawa sila ng mga lason na nagdudulot ng pagkalason.

Ang mga bakterya ng pamilya Streptococcaceae ay cocci, nonmotile, nonsporeless, facultative anaerobic. Ang mga bakterya ng genera Streptococcus, Pediococcus, Aerococcus ay homofermentative lactic acid; bacteria ng genus Leuconostoc ay heterofermentative lactic acid bacteria.

Ang mga bakterya ng pamilyang Peptococcaceae ay obligadong anaerobic cocci na naninirahan sa lupa, sa ibabaw ng mga cereal, sa oral cavity, gastrointestinal tract, at respiratory tract ng mga tao at hayop; ilang mga species ay pathogenic.

Bahagi 15. Mga pamalo at cocci na bumubuo ng mga endospora. Ang bahaging ito ay kinakatawan ng isang pamilya - Bacillaceae, na kinabibilangan ng limang genera. Dalawa sa kanila - bacilli (Bacillus) at clostridia (Clostridium) - ang pinakamarami at pinaka-interesado. Ang Bacilli ay mga bakterya na hugis baras; karamihan sa kanila ay mobile; bumuo ng mga endospora; obligado o facultative aerobes. Ang Bacilli ay nag-synthesize ng iba't ibang lytic enzymes na sumisira sa mga protina, taba, polysaccharides at iba pang macromolecules. Ang ilang mga species ay gumagawa ng antibiotics. Karamihan ay saprophytes. Ang pangunahing tirahan ay lupa. Maraming bacilli ang sanhi ng pagkasira ng pagkain. Kabilang sa mga ito ay mayroong mga species na pathogenic para sa mga tao at hayop, halimbawa Bacillus anthracis, ang causative agent ng anthrax.

Kasama sa genus Clostridium ang mga tungkod na naiiba sa bacilli sa anyo ng sporulation at obligadong anaerobic na paraan ng pag-iral. Nagdudulot sila ng butyric acid fermentation, karamihan sa clostridia ay saprophytes, mga naninirahan sa lupa. Ang ilang mga species ay naninirahan sa bituka ng mga tao at hayop, halimbawa Cl. teteni -- ang causative agent ng tetanus, Cl. perfringens ay ang causative agent ng gas gangrene, ang CL botulinum ay isang producer ng exotoxin, isa sa pinakamakapangyarihang biological poisons.

Bahagi 16. Gram-positive asporogenous rod-shaped bacteria. Ang bahaging ito ay kinakatawan din ng isang pamilya - Lactobacillaceae, na kinabibilangan ng isang genus - Lactobacillus. Ang mga bakterya ay nakakakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng homofermentative o heterofermentative lactic acid fermentation at malawak na ipinamamahagi sa kalikasan: sa lupa, sa nabubulok na mga labi ng hayop at halaman, sa mga bituka ng mga vertebrates, sa gatas, at mga produkto ng pagawaan ng gatas. Mayroong mga pathogenic form. Maraming bakterya ang ginagamit sa paggawa ng mga produktong fermented milk, keso, pag-aatsara ng gulay, kuwarta, atbp.

Bahagi 17. Actinomycetes at mga kaugnay na organismo. Pinagsasama ng bahaging ito ang corynebacteria, propionic acid bacteria at actipomycetes.

Sa mga umiiral na species ng propionic acid bacteria, ang species na pinakainteresado sa microbiology ng mga produktong pagkain ay ang species na Propionibacterium freudenreichii ng genus Propionibacterium. Ang mga bakterya ng genus na ito ay gram-positive, non-motile rods na hindi bumubuo ng mga spores. Ang mga ito ay obligadong anaerobes. Ang propionic acid bacteria ay malawakang ginagamit sa paggawa ng keso.

Kabilang sa mga actinomycetes ang bakterya na bumubuo ng mga sumasanga na mga thread at kung minsan ay nabuo ang mycelium. Mayroon silang iba't ibang paraan ng pagpaparami. Karamihan sa mga actinomycetes ay nagpaparami gamit ang mga spores na ginawa sa sporangia, na maaaring mahaba o maikli, tuwid o hugis spiral na may ibang bilang ng mga kulot at lokasyon. Ang Actinomycetes ay kinakatawan ng dalawang pamilya: Mycobacteriaceae at Streptomycetaccae. Ang pamilyang Mycobacteriaceae ay kinakatawan ng isang genus - Mycobacterium, isang katangiang katangian kung saan ay ang pagbuo ng mga sumasanga na anyo sa murang edad.

Karamihan sa mycobacteria ay mga saprophyte, nabubuhay sa lupa at gumagamit ng iba't ibang uri ng mga organikong compound: mga protina, carbohydrates, taba, wax, paraffin. Ang ilang mga species ay pathogenic, halimbawa M. tuberculosis - ang causative agent ng tuberculosis, M. leprae - ang causative agent ng leprosy.

Ang mga kinatawan ng pamilyang Streptomycetaceae ay bumubuo ng mahusay na nabuong aerial mycelium at nagpaparami sa pamamagitan ng mga spores na nabuo sa mga dulo ng hyphae at mga piraso ng mycelium. Mayroong tungkol sa 500 species. Maraming streptomycetes ang nag-synthesize ng mga antibiotic na aktibo laban sa bacteria, fungi, algae, protozoa, phages at may antitumor effect.

Bahagi 18. Rickettsia. Kasama sa bahaging ito ang dalawang order ng bacteria - rickettsia (Rickettsiales) at chlamydia (Chlamydiales).

Ang Rickettsiae ay nonmotile bacteria na gram-negative lamang na nagpaparami sa mga host cell, na nagiging sanhi ng rickettsiosis. May mga non-pathogenic species.

Bahagi 19. Mycoplasmas. Ang Mycoplasmas ay mga prokaryote na walang cell wall at nililimitahan ng isang solong tatlong-layer na lamad. Ang mga selula ay napakaliit, minsan ultramicroscopic, pleomorphic. Ang paraan ng pagpaparami ay hindi lubos na malinaw; Tila, ito ay nangyayari dahil sa pagbuo ng mga istruktura ng coccoid ng "elementarya na katawan"; posible ang paghahati ng bipair at pagpaparami sa pamamagitan ng budding. Ang mga yugto ng pahinga ay hindi alam. Sa mga tuntunin ng dami ng genetic na impormasyon na nakapaloob sa genome, ang mycoplasmas ay sumasakop sa isang intermediate na posisyon sa pagitan ng E. coli at T-phages.

Sistematika at morpolohiya ng mga mikroorganismo

1. Taxonomy ng mga microorganism

Ang taxonomy ay ang pamamahagi ng mga microorganism ayon sa kanilang pinagmulan at biological na pagkakatulad. Ang systematics ay tumatalakay sa isang komprehensibong paglalarawan ng mga species ng mga organismo, pagpapaliwanag ng antas ng magkakaugnay na relasyon sa pagitan nila at ang kanilang pag-iisa sa mga yunit ng pag-uuri ng iba't ibang antas ng pagkakaugnay - taxa. Ang mga pangunahing isyu na tinutugunan sa taxonomy (tatlong aspeto, tatlong haligi ng taxonomy) ay pag-uuri, pagkakakilanlan at nomenclature.

Ang klasipikasyon ay ang pamamahagi (asosasyon) ng mga organismo alinsunod sa kanilang mga pangkalahatang katangian (magkatulad na genotypic at phenotypic na katangian) sa iba't ibang taxa.

Ang taxonomy ay ang agham ng mga pamamaraan at prinsipyo ng pamamahagi (pag-uuri) ng mga organismo alinsunod sa kanilang hierarchy. Ang pinakakaraniwang ginagamit na mga unit ng taxonomic (taxa) ay strain, species, genus. Kasunod na mas malaking taxa - pamilya, order, klase.

Sa modernong mga termino species sa microbiology- isang hanay ng mga microorganism na may isang karaniwang ebolusyonaryong pinagmulan, isang malapit na genotype (isang mataas na antas ng genetic homology, karaniwang higit sa 60%) at ang pinakamalapit na posibleng phenotypic na katangian.

Ang numerical (numerical) taxonomy ay batay sa paggamit ng maximum na bilang ng mga maihahambing na katangian at mathematical na pagsasaalang-alang ng antas ng pagsusulatan. Ang malaking bilang ng mga inihambing na phenotypic na katangian at ang prinsipyo ng kanilang pantay na kahalagahan ay nagpahirap sa pag-uuri.

Kapag nag-aaral, nagpapakilala at nag-uuri ng mga microorganism, ang mga sumusunod (geno- at phenotypic) na katangian ay madalas na pinag-aaralan:

1. Morpolohiya - hugis, sukat, mga tampok ng kamag-anak na posisyon, istraktura.

2. Tinctorial - kaugnayan sa iba't ibang mga tina (kalikasan ng paglamlam), pangunahin sa paglamlam ng Gram. Sa batayan na ito, ang lahat ng mga microorganism ay nahahati sa gramo-positibo at gramo-negatibo.

Ang mga katangian ng morpolohiya at kaugnayan sa paglamlam ng Gram ay ginagawang posible, bilang panuntunan, na pag-uri-uriin ang mikroorganismo sa ilalim ng pag-aaral bilang kabilang sa malaking taxa - pamilya, genus.

3. Kultura - ang likas na katangian ng paglaki ng microorganism sa nutrient media.

4. Biochemical - ang kakayahang mag-ferment ng iba't-ibang mga substrate(carbohydrates, protina at amino acids, atbp.), ay bumubuo ng iba't ibang mga biochemical na produkto sa proseso ng buhay dahil sa aktibidad ng iba't ibang mga sistema ng enzyme at metabolic na katangian.

5. Antigenic - higit sa lahat ay nakasalalay sa komposisyon ng kemikal at istraktura ng pader ng cell, ang pagkakaroon ng flagella, mga kapsula, ay kinikilala ng kakayahan ng macroorganism (host) na gumawa ng mga antibodies at iba pang mga anyo ng immune response, ay napansin sa mga immunological na reaksyon .

6. Physiological - mga pamamaraan ng carbohydrate (autotrophs, heterotrophs), nitrogen (aminoautotrophs, aminoheterotrophs) at iba pang mga uri ng nutrisyon, uri ng paghinga (aerobes, microaerophiles, facultative anaerobes, mahigpit na anaerobes).

7. Mobility at mga uri ng paggalaw.

8. Kakayahang bumuo ng spores, likas na katangian ng spores.

9. Pagkasensitibo sa mga bacteriophage, pag-type ng phage.

10. Kemikal na komposisyon ng mga pader ng cell - mga pangunahing asukal at amino acid, komposisyon ng lipid at fatty acid.

11. Protein spectrum (polypeptide profile).

12. Pagiging sensitibo sa mga antibiotic at iba pang gamot.

13. Genotypic (paggamit ng mga genosystematic na pamamaraan).

Sa nakalipas na mga dekada, upang pag-uri-uriin ang mga microorganism, bilang karagdagan sa kanilang mga phenotypic na katangian (tingnan ang mga talata 1 - 12), iba't ibang mga genetic na pamamaraan (pag-aaral ng genotype - mga katangian ng genotipik). Parami nang parami ang mga advanced na pamamaraan na ginagamit - restriction analysis, DNA - DNA hybridization, PCR, sequencing, atbp. Karamihan sa mga pamamaraan ay batay sa prinsipyo ng pagtukoy sa antas ng homology ng genetic material (DNA, RNA). Sa kasong ito, madalas silang nagpapatuloy mula sa kondisyong pagpapalagay na ang antas ng homology na higit sa 60% (para sa ilang mga grupo ng mga microorganism - 80%) ay nagpapahiwatig na ang mga microorganism ay nabibilang sa parehong species (iba't ibang genotypes - isang genotype), 40- 60% - sa parehong genus.

Pagkakakilanlan.

Ang mga pangunahing katangian ng phenotypic at genotypic na ginagamit sa pag-uuri ng mga microorganism ay ginagamit din para sa pagkilala, i.e. pagtatatag ng kanilang taxonomic na posisyon at, higit sa lahat, species, ay ang pinakamahalagang aspeto ng microbiological diagnosis ng mga nakakahawang sakit. Isinasagawa ang pagkilala sa batayan ng pag-aaral ng pheno- at genotypic na katangian ng infectious agent na pinag-aaralan at paghahambing ng mga ito sa mga katangian ng mga kilalang species. Sa gawaing ito, kadalasang ginagamit ang mga sangguniang strain ng mga mikroorganismo, karaniwang antigen, at immune sera laban sa mga kilalang prototype na mikroorganismo. Sa mga pathogenic microorganism, madalas na pinag-aaralan ang morphological, tinctorial, cultural, biochemical at antigenic properties.

Nomenclature - ang pangalan ng mga microorganism alinsunod sa mga internasyonal na tuntunin. Upang italaga ang bacterial species, ginagamit ang binary Latin nomenclature genus/species, na binubuo ng pangalan ng genus (nakasulat na may malaking titik) at ang species (nakasulat na may maliit na titik). Mga halimbawa: Shigella flexneri, Rickettsia sibirica.

Sa microbiology, maraming iba pang mga termino ang kadalasang ginagamit upang makilala ang mga mikroorganismo.

Strain - anumang partikular na sample (ihiwalay) ng isang partikular na species. Ang mga strain ng parehong species, na naiiba sa mga katangian ng antigenic, ay tinatawag na serotypes (serovariants, dinaglat bilang serovars), sa mga tuntunin ng sensitivity sa mga tiyak na phages - phagotypes, sa biochemical properties - chemovars, sa biological properties - biovars, atbp.

Ang kolonya ay isang nakikitang nakahiwalay na istraktura kapag dumami ang bakterya sa solid nutrient media; maaari itong bumuo mula sa isa o higit pang mga parent cell. Kung ang isang kolonya ay bubuo mula sa isang cell ng magulang, kung gayon ang mga supling ay tinatawag na isang clone.

Ang kultura ay ang buong koleksyon ng mga microorganism ng parehong species na lumago sa isang solid o likidong nutrient medium.

Ang pangunahing prinsipyo ng gawaing bacteriological ay paghihiwalay at pag-aaral ng mga katangian ng dalisay lamang(homogeneous, walang admixture ng dayuhang microflora) mga pananim.

2. Morpolohiya ng bakterya

Ang mga prokaryote ay naiiba sa mga eukaryote sa isang bilang ng mga pangunahing katangian.

1. Kakulangan ng isang tunay na differentiated nucleus (nuclear membrane).

2. Kakulangan ng nabuong endoplasmic reticulum at Golgi apparatus.

3. Kawalan ng mitochondria, chloroplasts, lysosomes.

4. Kawalan ng kakayahan sa endocytosis (pagkuha ng mga particle ng pagkain).

5. Ang paghahati ng cell ay hindi nauugnay sa mga paikot na pagbabago sa istraktura ng cell.

6. Makabuluhang mas maliliit na sukat (karaniwan). Karamihan sa mga bakterya ay 0.5-0.8 micrometers (µm) x 2-3 µm ang laki.

Batay sa kanilang hugis, ang mga sumusunod na pangunahing grupo ng mga microorganism ay nakikilala.

1. Globular o cocci (mula sa Griyego - butil).

2. Hugis-bato.

3.Nakupit.

4. Parang thread.

Coccoid bacteria (cocci) sa pamamagitan ng likas na katangian ng relasyon pagkatapos ng paghahati ay nahahati sila sa isang bilang ng mga pagpipilian.

1. Micrococci. Ang mga cell ay matatagpuan lamang. Ang mga ito ay bahagi ng normal na microflora at matatagpuan sa panlabas na kapaligiran. Hindi sila nagdudulot ng mga sakit sa mga tao.

2. Diplococci. Ang dibisyon ng mga microorganism na ito ay nangyayari sa isang eroplano, ang mga pares ng mga cell ay nabuo. Sa diplococci mayroong maraming mga pathogenic microorganisms - gonococcus, meningococcus, pneumococcus.

3. Streptococci. Ang dibisyon ay isinasagawa sa isang eroplano, ang mga multiplying cell ay nagpapanatili ng koneksyon (huwag mag-diverge), na bumubuo ng mga kadena. Mayroong maraming mga pathogenic microorganism na nagiging sanhi ng namamagang lalamunan, scarlet fever, at purulent na mga proseso ng pamamaga.

4. Tetracocci. Dibisyon sa dalawang magkaparehong patayo na mga eroplano na may pagbuo ng mga tetrad (i.e. apat na selula). Wala silang medikal na kahalagahan.

5. Sarcins. Dibisyon sa tatlong magkaparehong patayo na mga eroplano, na bumubuo ng mga bale (mga pakete) ng 8, 16 o higit pang mga cell. Madalas na matatagpuan sa hangin.

6. Staphylococci (mula sa Latin - bungkos ng mga ubas). Ang mga ito ay random na naghahati sa iba't ibang mga eroplano, na bumubuo ng mga kumpol na kahawig ng mga bungkos ng mga ubas. Nagdudulot sila ng maraming sakit, pangunahin ang purulent-inflammatory.

Mga mikroorganismo na hugis baras.

1. Ang bakterya ay mga tungkod na hindi bumubuo ng mga spora.

2. Ang Bacilli ay aerobic spore-forming microbes. Ang diameter ng spore ay karaniwang hindi lalampas sa laki ("lapad") ng cell (endospore).

3. Ang Clostridia ay mga microbes na bumubuo ng spore. Ang diameter ng spore ay mas malaki kaysa sa diameter (diameter) ng vegetative cell, na nagiging sanhi ng cell upang maging katulad ng isang spindle o tennis racket.

Dapat tandaan na ang terminong "bakterya" ay kadalasang ginagamit upang tumukoy sa lahat ng prokaryotic microbes. Sa isang mas makitid (morphological) na kahulugan, ang bakterya ay mga hugis ng baras na anyo ng mga prokaryote na walang mga spores.

Mga baluktot na anyo ng mga mikroorganismo.

1. Vibrios at campylobacters - may isang liko, maaaring hugis kuwit, isang maikling kulot.

2.Spirillas - may 2-3 kulot.

3. Spirochetes - may ibang bilang ng mga whorls, axostyle - isang set ng fibrils, isang tiyak na pattern ng paggalaw at mga tampok na istruktura (lalo na ang mga seksyon ng terminal) para sa iba't ibang mga kinatawan. Sa malaking bilang ng mga spirochetes, ang mga kinatawan ng tatlong genera ay may pinakamalaking kahalagahang medikal - Borrelia, Treponema, Leptospira.

Ang mga katangian ng morpolohiya ng rickettsia, chlamydia, mycoplasmas, mas detalyadong katangian ng vibrios at spirochetes ay ibibigay sa mga nauugnay na seksyon ng pribadong microbiology.

Tinatapos namin ang seksyong ito sa isang maikling paglalarawan (key) para sa pagkilala sa pangunahing genera ng mga microorganism na may kahalagahang medikal, batay sa pamantayang ginamit sa pagkakakilanlan ng Bergey ng bakterya.

mesa. Susi sa mga pangunahing grupo ng bakterya

Pangunahing grupo ng bacteria - Genera ng bacteria

1. Curving bacteria na may manipis na pader, ang mobility ay sinisiguro sa pamamagitan ng sliding - gliding bacteria

Treponema

2. Curving bacteria na may manipis na pader, ang mobility ay nauugnay sa pagkakaroon ng isang axial thread - spirochetes

Borrelia, Leptospira

A. Mga anyo ng mycelial

Mycobacterium, Actinomyces, Nocardia, Streptomyces

B. Simpleng unicellular

Rickettsia, Coxiella, Chlamydia

2/libreng pamumuhay

A. gramo-positibo:

cocci - Streptococcus, Staphylococcus

non-spore-forming rods

Corynebacterium, Listeria, Erysipelothrix

mga tungkod na bumubuo ng spore

kasama obligadong aerobes - Bacillus

kasama obligadong anaerobes - Clostridium

b. negatibong gramo:

cocci - Neisseria

non-coliform bacteria

kasama hugis spiral - Spirillum

kasama tuwid, napakaliit na mga stick

Pasteurella, Brucella, Yersinia, Francisella, Haemophilus, Bordetella

coli

kasama facultative anaerobes

Escherichia, Salmonella, Shigella, Klebsiella, Proteus, Vibrio

kasama obligadong aerobes - Pseudomonas

kasama obligadong anaerobes - Bacteroides, Fusobacterium

4.Walang mga cell wall - Mycoplasma, Ureaplasma

3. Istraktura ng isang bacterial cell

Ang mga obligadong organel ay: nuclear apparatus, cytoplasm, cytoplasmic membrane.

Opsyonal(menor de edad) Ang mga elemento ng istruktura ay: cell wall, kapsula, spores, pili, flagella.

1. Sa gitna ng bacterial cell mayroong isang nucleoid - isang nuclear formation, kadalasang kinakatawan ng isang hugis-singsing na chromosome. Binubuo ng isang double-stranded na DNA strand. Ang nucleoid ay hindi nahihiwalay sa cytoplasm ng nuclear membrane.

2. Ang Cytoplasm ay isang kumplikadong sistema ng koloidal na naglalaman ng iba't ibang mga inklusyon ng metabolic na pinagmulan (mga butil ng volutin, glycogen, granulosa, atbp.), Mga ribosom at iba pang mga elemento ng sistema ng synthesizing ng protina, plasmids (extranucleoid DNA), mesosome(nabuo bilang isang resulta ng invagination ng cytoplasmic membrane sa cytoplasm, lumahok sa metabolismo ng enerhiya, sporulation, at pagbuo ng intercellular septum sa panahon ng paghahati).

3. Nililimitahan ng cytoplasmic membrane ang cytoplasm sa panlabas na bahagi, may tatlong-layer na istraktura at gumaganap ng maraming mahahalagang function - barrier (lumilikha at nagpapanatili ng osmotic pressure), enerhiya (naglalaman ng maraming mga sistema ng enzyme - respiratory, redox, nagdadala ng electron paglipat), transportasyon (paglipat ng iba't ibang mga sangkap sa loob at labas ng cell).

4. Cell wall - likas sa karamihan ng bacteria (maliban sa mycoplasmas, acholeplasmas at ilang iba pang microorganism na walang totoong cell wall). Mayroon itong isang bilang ng mga pag-andar, pangunahin ang pagbibigay ng mekanikal na proteksyon at isang pare-parehong hugis ng mga cell; ang mga antigenic na katangian ng bakterya ay higit na nauugnay sa presensya nito. Binubuo ito ng dalawang pangunahing mga layer, kung saan ang panlabas ay mas plastic, ang panloob ay matibay.

Ang pangunahing kemikal na tambalan ng cell wall, na partikular lamang sa bacteria - peptidoglycan(mga mureic acid). Ang isang mahalagang katangian para sa taxonomy ng bakterya ay nakasalalay sa istraktura at kemikal na komposisyon ng bacterial cell wall - Kaugnayan sa Gram stain. Alinsunod dito, dalawang malalaking grupo ang nakikilala: gram-positive ("gram +") at gram-negative ("gram -") bacteria. Ang pader ng gram-positive bacteria pagkatapos ng Gram staining ay nagpapanatili ng iodine complex na may gentian violet(kulay na asul-violet), ang gram-negative na bakterya ay nawawala ang kumplikadong ito at ang kaukulang kulay pagkatapos ng paggamot at may kulay na pink dahil sa paglamlam ng fuchsin.

Mga tampok ng cell wall ng gram-positive bacteria.

Isang malakas, makapal, simpleng organisadong cell wall, na pinangungunahan ng mga peptidoglycan at teichoic acid, walang lipopolysaccharides (LPS), at kadalasang walang diaminopimelic acid.

Mga tampok ng cell wall ng gram-negative bacteria.

Ang cell wall ay mas manipis kaysa sa gram-positive bacteria at naglalaman ng LPS, lipoproteins, phospholipids, at diaminopimelic acid. Ang istraktura ay mas kumplikado - mayroong isang panlabas na lamad, kaya ang cell wall ay tatlong-layered.

Kapag ang Gram-positive bacteria ay ginagamot ng mga enzyme na sumisira sa peptidoglycan, lumilitaw ang mga istrukturang tinatawag na protoplast na ganap na walang cell wall. Ang paggamot ng gram-negative bacteria na may lysozyme ay sumisira lamang sa peptidoglycan layer, nang hindi ganap na sinisira ang panlabas na lamad; ang mga ganitong istruktura ay tinatawag na mga spheroplast. Ang mga protoplast at spheroplast ay may spherical na hugis (ang katangiang ito ay nauugnay sa osmotic pressure at katangian ng lahat ng cell-free na anyo ng bakterya).

L- mga anyo ng bakterya.

Sa ilalim ng impluwensya ng isang bilang ng mga kadahilanan na negatibong nakakaapekto sa bacterial cell (antibiotics, enzymes, antibodies, atbp.), L- pagbabagong-anyo bacteria, na humahantong sa permanenteng o pansamantalang pagkawala ng cell wall. Ang L-transformation ay hindi lamang isang anyo ng pagkakaiba-iba, kundi isang adaptasyon din ng bakterya sa hindi kanais-nais na mga kondisyon ng pamumuhay. Bilang resulta ng mga pagbabago sa mga katangian ng antigenic (pagkawala ng O- at K-antigens), isang pagbawas sa virulence at iba pang mga kadahilanan, ang mga L-form ay nakakakuha ng kakayahang manatili sa loob ng mahabang panahon ( magpumilit) sa katawan ng host, na pinapanatili ang isang tamad na proseso ng nakakahawang. Ang pagkawala ng cell wall ay nagiging sanhi ng L-form na hindi sensitibo sa mga antibiotic, antibodies at iba't ibang chemotherapy na gamot, ang punto ng aplikasyon nito ay ang bacterial cell wall. Hindi matatag Ang mga L-form ay may kakayahang reverse sa mga klasikal (orihinal) na anyo ng bakterya na may pader ng selula. Mayroon ding mga matatag na L-form ng bacteria, ang kawalan ng cell wall at ang kawalan ng kakayahan na bumalik sa mga klasikal na anyo ng bacteria ay genetically fixed. Sa ilang mga paraan, ang mga ito ay halos kapareho sa mycoplasmas at iba pa Mollicutes- bacteria na walang cell wall bilang taxonomic feature. Ang mga mikroorganismo na kabilang sa mycoplasmas ay ang pinakamaliit na prokaryote, walang cell wall at, tulad ng lahat ng bacterial wallless structure, ay may spherical na hugis.

Sa mga istrukturang pang-ibabaw ng bakterya(opsyonal, tulad ng cell wall), isama kapsula, flagella, microvilli.

Kapsula o isang mauhog na layer na pumapalibot sa lamad ng isang bilang ng mga bakterya. I-highlight microcapsule, nakita ng electron microscopy sa anyo ng isang layer ng microfibrils, at macrocapsule, nakikita ng light microscopy. Ang kapsula ay isang proteksiyon na istraktura (pangunahin mula sa pagkatuyo); sa isang bilang ng mga microbes ito ay isang pathogenicity factor, pinipigilan ang phagocytosis, at pinipigilan ang mga unang yugto ng mga proteksiyon na reaksyon - pagkilala at pagsipsip. U saprophytes Ang mga kapsula ay nabuo sa panlabas na kapaligiran, sa mga pathogen, mas madalas sa katawan ng host. Mayroong isang bilang ng mga pamamaraan para sa pangkulay ng mga kapsula depende sa kanilang kemikal na komposisyon. Ang kapsula ay kadalasang binubuo ng polysaccharides (ang pinakakaraniwang kulay ay Ginsu), mas madalas mula sa polypeptides.

Flagella. Ang mga motile bacteria ay maaaring dumausdos (gumagalaw sa isang solidong ibabaw bilang resulta ng parang alon na mga contraction) o lumulutang, na gumagalaw dahil sa parang filament na mga spirally curved na protina ( flagellinaceae sa pamamagitan ng kemikal na komposisyon) mga pormasyon - flagella.

Batay sa lokasyon at bilang ng flagella, ang isang bilang ng mga anyo ng bakterya ay nakikilala.

1.Monotrichous - may isang polar flagellum.

2. Lophotrichs - may polarly located bundle ng flagella.

3.Amphitrichous - may flagella sa magkatapat na mga poste.

4. Peritrichous - may flagella sa buong perimeter ng bacterial cell.

Ang kakayahan para sa may layuning paggalaw (chemotaxis, aerotaxis, phototaxis) sa bacteria ay genetically tinutukoy.

Fimbriae o cilia- maikling filament, sa malalaking numero na nakapalibot sa bacterial cell, sa tulong ng kung saan ang bakterya ay nakakabit sa mga substrate (halimbawa, sa ibabaw ng mauhog lamad). Kaya, ang fimbriae ay mga kadahilanan ng pagdirikit at kolonisasyon.

F- pili (fertility factor)- kagamitan bacterial conjugation, ay matatagpuan sa maliliit na dami sa anyo ng manipis na mga hibla ng protina.

Endospora at sporulation.

Spopulasyon- isang paraan ng pag-iingat ng ilang uri ng bakterya sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran. Mga endospora ay nabuo sa cytoplasm, ay mga cell na may mababang aktibidad ng metabolic at mataas na resistensya ( paglaban) sa pagpapatuyo, kemikal na mga kadahilanan, mataas na temperatura at iba pang hindi kanais-nais na mga kadahilanan sa kapaligiran. Ang light microscopy ay kadalasang ginagamit upang makilala ang mga spores. ayon kay Ozheshko. Ang mataas na pagtutol ay nauugnay sa mataas na nilalaman calcium salt ng dipicolinic acid spores sa shell. Ang lokasyon at laki ng mga spores sa iba't ibang microorganism ay magkakaiba, na mayroong differential diagnostic (taxonomic) na kahalagahan. Ang mga pangunahing yugto ng "cycle ng buhay" ng mga spores sporulation(kabilang ang yugto ng paghahanda, yugto ng prespore, pagbuo ng shell, pagkahinog at pagkakatulog) at pagsibol, na nagtatapos sa pagbuo ng isang vegetative form. Ang proseso ng sporulation ay genetically tinutukoy.

Mga di-kultura na anyo ng bakterya.

Maraming mga species ng gram-negative bacteria na hindi bumubuo ng mga spores ay may isang espesyal na adaptive state - mga uncultivable form. Mayroon silang mababang aktibidad ng metabolic at hindi aktibong nagpaparami, i.e. Hindi sila bumubuo ng mga kolonya sa solid nutrient media at hindi nakikita ng kultura. Ang mga ito ay lubos na lumalaban at maaaring manatiling mabubuhay sa loob ng ilang taon. Hindi natukoy ng mga klasikal na pamamaraang bacteriological, natutukoy lamang gamit ang mga genetic na pamamaraan ( polymerase chain reaction - PCR).

4. Morpolohiyang katangian ng mushroom

Ang fungi at protozoa ay may malinaw na tinukoy na nucleus at inuri bilang mga eukaryote. Ang mga fungi ay mas malaki kaysa sa bakterya, sa ebolusyonaryong mga termino ay malapit sila sa mga halaman (ang pagkakaroon ng isang cell wall na naglalaman ng chitin o cellulose, mga vacuole na may cell sap, kawalan ng kakayahang lumipat, nakikitang paggalaw ng cytoplasm). Ang nuclear material ng fungi ay pinaghihiwalay mula sa cytoplasm ng nuclear membrane. lebadura Ang fungi ay bumubuo ng mga indibidwal na oval na selula. magkaroon ng amag ang fungi ay bumubuo ng cellular thread-like structures na tinatawag na hyphae. Mycelium - interweaving ng hyphae - ang pangunahing istraktura ng morphological. Sa mas mababang fungi, ang mycelium ay unicellular at walang mga panloob na partisyon ( sept). Ang mga fungi ay nagpaparami nang sekswal at asexual (vegetatively). Sa panahon ng vegetative propagation, ang mga espesyal na istruktura ng reproductive ay nabuo - spores - conidia. Maaari silang matatagpuan sa mga dalubhasang lalagyan - sporangia(endospores) o tanggalin mula sa fruiting hyphae (exospores). Ang hindi gaanong napapansin ay ang pagbuo ng mga spores sa loob ng mga selula ( oidii), na mga segment ng hyphae. Ang mga yeast cell ay nagpaparami sa pamamagitan ng pag-usbong at hindi bumubuo ng mycelium. Ang sekswal na pagpaparami ay nagsasangkot ng pakikipag-ugnayan ng mga dalubhasang selula na may makabuluhang pagkakaiba sa morpolohiya sa iba't ibang fungi at kadalasang ginagamit bilang isang tampok na kaugalian na diagnostic.

Karamihan sa mga species ng fungi na may kahalagahang medikal ay nailalarawan sa pagkakaroon ng conidia (o exospores), na mga anyo ng nonsexual reproduction. Ang kanilang pag-uuri ay higit na nakabatay sa mga morphological form ng conidia. Ang kanilang pinakakaraniwang anyo ay blastopores, chlamydospores, arthrospores, conidiospores.

Ang mga blastospores ay mga simpleng istruktura na nabuo bilang resulta ng pag-usbong, na sinusundan ng paghihiwalay ng usbong mula sa parent cell, halimbawa sa yeast fungi.

Ang mga Chlamydospores ay nabuo bilang isang resulta ng pagpapalaki ng mga hyphal cells upang bumuo ng isang makapal na lamad na nagpoprotekta sa mga spores mula sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran.

Ang mga Arthrospora ay mga spores na nabuo sa pamamagitan ng fragmentation ng hyphae sa mga indibidwal na selula. Ang mga ito ay matatagpuan sa yeast-like fungi, ang causative agent ng coccidioidosis, tissue forms ng dermatophytes sa buhok, skin scales at mga kuko.

Ang mga conidiospores ay mga mature na panlabas na spores na lumalabas sa magkakaibang mga conidiophores (conidiophores), na naiiba sa iba pang mycelial thread sa hugis at sukat (sa Aspergillus, penicillium) o matatagpuan sa mga gilid at dulo ng anumang sangay ng mycelium, na nakakabit dito nang direkta o may isang manipis na tangkay.

Ang mga endospora ng perpektong fungi ay kinabibilangan ng sporangiospores ng mucor fungi, na umuunlad sa mga espesyal na organo (sporangia) na matatagpuan sa tuktok ng sporangiophore. Ang mga spores ay inilabas kapag ang dingding ng sporangium ay pumutok.

Ang mga endospora ay matatagpuan din sa mga anyo ng tissue ng mga pathogens ng coccidioidosis. Bumubuo sila sa mga bilog na pormasyon - spherules; kapag ang dingding ng isang mature na spherule ay pumutok, pumapasok sila sa panlabas na kapaligiran.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagganap sa pagitan ng mga spores sa bakterya at fungi: sa bakterya, ang mga spores ay nagbibigay ng kaligtasan sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran, sa fungi, ang pagbuo ng mga spores ay isang paraan ng pagpaparami.

5. Morphological na katangian ng actinomycetes (radiant fungi ayon sa mga lumang klasipikasyon)

Ang Actinomycetes ay mga anyo ng bakterya na mayroong totoong mycelium na walang mga partisyon. Ang mycelial (sa anyo ng mga sumasanga na mga thread) na paglago ng mga gramo-positibong bakterya ay nagbibigay sa kanila ng panlabas na pagkakahawig sa fungi. Ang pagkakatulad na ito ay pinahusay ng pagkakaroon ng mas mataas na anyo ng actinomycetes ng mga panlabas na non-sexual spores, na tinatawag na conidia.

Hindi tulad ng fungi, ang actinomycetes ay may prokaryotic cell structure, hindi naglalaman ng chitin o cellulose sa cell wall, at nagpaparami lamang ng asexually. Sa mas mababang actinomycetes, ang mycelium ay nahahati sa karaniwang unicellular bacteria. Ang mycelium ng actinomycetes ay nahahati sa substrate (sa substrate) at aerial. Kasama sa filamentous bacteria ang mycobacteria, ang genera Nacardia at actinomycetes, at ilang genera ng mas mataas na actinomycetes.

Ang mga kinatawan ng genus Mycobacterium, na kinabibilangan ng mga causative agent ng tuberculosis, ay mga acid-fast microorganism na hindi tumatanggap ng pintura nang maayos. Ang kanilang mataas na pagtutol sa panlabas na kapaligiran, acid resistance at isang bilang ng iba pang mga katangian ay nauugnay sa espesyal na komposisyon ng cell wall, mataas na nilalaman ng mga lipid at wax.

Ang mga mikroorganismo na kabilang sa mas matataas na actinomycetes (genus Streptomyces, Micromonospora) ay bumubuo ng mycelium at nagpaparami ng mga panlabas na non-sexual spores o conidia. Ang karaniwang tirahan para sa karamihan sa kanila ay lupa. Gayunpaman, ang isang bilang ng mga actinomycetes at nocardia species ay maaaring makahawa sa mga sugat at maging sanhi ng pagbuo ng abscess. Ang Actinomycetes ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng drusen - siksik na "mga butil" sa nana, na random na magkakaugnay na mga filament ng mycelium sa gitna na may radial na "mga club" na umaabot sa periphery, hugis ng flask, na lumawak sa mga dulo. Ang ilang actinomycetes (tulad ng streptomycetes) ay nauugnay sa kakayahang gumawa ng mga antibiotic.

6. Morpolohiyang katangian ng protozoa

Panitikan:

2. Koralyuk A.M. "Medical Microbiology", 2002.

3. Deryabin D.G. "Staphylococci: ekolohiya at pathogenicity", 2000.

4. Identifier ng bacteria Bergey, sa 2 volume.

5. Shub G.M., Korzhenevich V.I. "Maikling kurso sa medikal na mikrobiyolohiya", 2001.

Mga mikroorganismo.

Ang hugis at sukat ng mga mikroorganismo ay lubhang magkakaibang.

Batay sa kanilang hugis, ang mga sumusunod na pangunahing grupo ng mga microorganism ay nakikilala.

1. Globular o cocci (mula sa Griyego - butil).

2. Hugis-bato.

3.Nakupit.

Coccoid bacteria (cocci) sa pamamagitan ng likas na katangian ng relasyon pagkatapos ng paghahati ay nahahati sila sa isang bilang ng mga pagpipilian.

1.Micrococci. Ang mga cell ay matatagpuan lamang. Ang mga ito ay bahagi ng normal na microflora at matatagpuan sa panlabas na kapaligiran. Hindi sila nagdudulot ng mga sakit sa mga tao.

2.Diplococci. Ang dibisyon ng mga microorganism na ito ay nangyayari sa isang eroplano, ang mga pares ng mga cell ay nabuo. Sa diplococci mayroong maraming mga pathogenic microorganisms - gonococcus, meningococcus, pneumococcus.

3.Streptococci. Ang dibisyon ay isinasagawa sa isang eroplano, ang mga multiplying cell ay nagpapanatili ng koneksyon (huwag mag-diverge), na bumubuo ng mga kadena. Mayroong maraming mga pathogenic microorganisms - sanhi ng mga ahente ng namamagang lalamunan, scarlet fever, at purulent na mga proseso ng pamamaga.

4.Tetracocci. Dibisyon sa dalawang magkaparehong patayo na eroplano na may pagbuo ng mga tetrad (ibig sabihin, apat na selula). Wala silang medikal na kahalagahan.

5.Sarcins. Dibisyon sa tatlong magkaparehong patayo na mga eroplano, na bumubuo ng mga bale (mga pakete) ng 8, 16 o higit pang mga cell. Madalas na matatagpuan sa hangin.

6.Staphylococcus(mula sa Latin - bungkos ng mga ubas). Ang mga ito ay random na naghahati sa iba't ibang mga eroplano, na bumubuo ng mga kumpol na kahawig ng mga bungkos ng mga ubas. Nagdudulot sila ng maraming sakit, pangunahin ang purulent-inflammatory.

Mga mikroorganismo na hugis baras.

1. Ang bakterya ay mga tungkod na hindi bumubuo ng mga spora.

2. Ang bacilli ay aerobic spore-forming microbes. Ang diameter ng spore ay karaniwang hindi lalampas sa laki ("lapad") ng cell (endospore).

3. Ang Clostridia ay mga microbes na bumubuo ng spore. Ang diameter ng spore ay mas malaki kaysa sa diameter (diameter) ng vegetative cell, na nagiging sanhi ng cell upang maging katulad ng isang spindle o tennis racket.

Dapat tandaan na ang terminong "bacterium" ay kadalasang ginagamit upang tumukoy sa lahat ng prokaryotic microbes. Sa isang mas makitid (morphological) na kahulugan, ang bakterya ay mga hugis ng baras na anyo ng mga prokaryote na walang mga spores.

Mga baluktot na anyo ng mga mikroorganismo.

1.Spirillas - may 2-3 kulot.

2. Spirochetes - may ibang bilang ng mga whorls, axostyle - isang set ng fibrils, isang tiyak na pattern ng paggalaw at mga tampok na istruktura (lalo na ang mga seksyon ng terminal) para sa iba't ibang mga kinatawan. Sa malaking bilang ng mga spirochetes, ang mga kinatawan ng tatlong genera ay may pinakamalaking kahalagahang medikal - Borrelia, Treponema, Leptospira.

Ang istraktura ng isang bacterial cell.

Ang mga obligadong organel ay: nucleoid, cytoplasm, cytoplasmic membrane.

Opsyonal(menor de edad) Ang mga elemento ng istruktura ay: mga inklusyon, kapsula, spores, pili, flagella.

1.Sa gitna ng bacterial cell ay nucleoid- isang nuclear formation, kadalasang kinakatawan ng isang hugis-singsing na chromosome. Binubuo ng isang double-stranded na DNA strand. Ang nucleoid ay hindi nahihiwalay sa cytoplasm ng nuclear membrane.

Mga pangunahing katangian ng mga virus, kung saan naiiba ang mga ito sa ibang bahagi ng buhay na mundo.

1.Ultramicroscopic na sukat (sinusukat sa nanometer). Ang malalaking virus (smallpox virus) ay maaaring umabot sa mga sukat na 300 nm, maliliit - mula 20 hanggang 40 nm. 1mm=1000µm, 1µm=1000nm.

3.Ang mga virus ay hindi kaya ng paglaki at binary fission.

4. Ang mga virus ay nagpaparami sa pamamagitan ng pagpaparami ng kanilang mga sarili sa isang nahawaang host cell gamit ang kanilang sariling genomic nucleic acid.

6. Ang tirahan ng mga virus ay mga buhay na selula - bacteria (ito ay bacterial virus o bacteriophage), halaman, hayop at mga selula ng tao.

Ang lahat ng mga virus ay umiiral sa dalawang magkaibang anyo: extracellular - virion at intracellular - virus. Ang taxonomy ng mga kinatawan ng microcosm ay batay sa mga katangian ng mga virion - ang huling yugto ng pag-unlad ng virus.

Istraktura (morphology) ng mga virus.

1.Genome ng virus bumubuo ng mga nucleic acid, na kinakatawan ng mga single-stranded RNA molecules (sa karamihan ng RNA virus) o double-stranded DNA molecules (sa karamihan ng mga DNA virus).

2.Capsid- isang shell ng protina kung saan nakabalot ang genomic nucleic acid. Ang capsid ay binubuo ng magkaparehong mga subunit ng protina - mga capsomer. Mayroong dalawang paraan ng pag-iimpake ng mga capsomer sa isang capsid - helical (helical viruses) at cubic (spherical viruses).

May spiral symmetry Ang mga subunit ng protina ay nakaayos sa isang spiral, at sa pagitan ng mga ito, din sa isang spiral, ang genomic nucleic acid (filamentous virus) ay inilatag. May kubiko na uri ng simetrya Ang mga virion ay maaaring nasa anyo ng polyhedra, kadalasan - dalawampu't-hedra - Icosahedrons.

3.Simply dinisenyo virus ay mayroon lamang nucleocapsid, ibig sabihin, ang genome complex na may capsid ay tinatawag na "hubad."

4. Ang ibang mga virus ay may karagdagang shell na parang lamad sa ibabaw ng capsid, na nakuha ng virus sa oras ng paglabas mula sa host cell - supercapsid. Ang ganitong mga virus ay tinatawag na "bihis".

Bilang karagdagan sa mga virus, may mga mas simpleng organisadong anyo ng mga ahente na may kakayahang mailipat - plasmids, viroids at prion.

Morpolohiya ng Rickettsia

Ang Rickettsia ay walang spores, kapsula, at hindi kumikibo. Gram negatibo. Ayon sa Romanovsky-Giemsa at ayon sa pamamaraang Zdrodovsky, pininturahan sila ng pula. Ang istraktura ng cell wall ay katulad ng istraktura ng pader ng gram-negative bacteria.

Ang mga ito ay sanhi ng mga ahente ng typhus at Bril's disease.

Morphological na katangian ng fungi.

Ang fungi at protozoa ay may malinaw na tinukoy na nucleus at inuri bilang mga eukaryote. Ang mga fungi ay mas malaki kaysa sa bakterya, sa ebolusyonaryong mga termino ay malapit sila sa mga halaman (ang pagkakaroon ng isang cell wall na naglalaman ng chitin o cellulose, mga vacuole na may cell sap, kawalan ng kakayahang lumipat, nakikitang paggalaw ng cytoplasm). Ang nuclear material ng fungi ay pinaghihiwalay mula sa cytoplasm ng nuclear membrane. lebadura Ang fungi ay bumubuo ng mga indibidwal na oval na selula. magkaroon ng amag ang fungi ay bumubuo ng cellular filament-like structures - hyphae. Mycelium- interweaving ng hyphae - ang pangunahing istraktura ng morphological. Sa mas mababang fungi, ang mycelium ay unicellular at walang mga panloob na partisyon ( sept). Ang mga fungi ay nagpaparami nang sekswal at asexual (vegetatively). Sa panahon ng vegetative propagation, ang mga espesyal na istruktura ng reproductive ay nabuo - spores - conidia. Maaari silang matatagpuan sa mga dalubhasang lalagyan - sporangia(endospores) o tanggalin mula sa fruiting hyphae (exospores).

Ang mga conidiospores ay mga mature na panlabas na spores na lumalabas sa magkakaibang mga conidiophores (conidiophores), na naiiba sa iba pang mycelial thread sa hugis at sukat (sa Aspergillus, penicillium) o matatagpuan sa mga gilid at dulo ng anumang sangay ng mycelium, na nakakabit dito nang direkta o may isang manipis na tangkay.

Ang mga endospora ng perpektong fungi ay kinabibilangan ng sporangiospores ng mucor fungi, na umuunlad sa mga espesyal na organo (sporangia) na matatagpuan sa tuktok ng sporangiophore. Ang mga spores ay inilabas kapag ang dingding ng sporangium ay pumutok.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagganap sa pagitan ng mga spores sa bakterya at fungi: sa bakterya, ang mga spores ay nagbibigay ng kaligtasan sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran, sa fungi, ang pagbuo ng mga spores ay isang paraan ng pagpaparami.

Morphological na katangian ng actinomycetes(nagliliwanag na mushroom ayon sa mga lumang klasipikasyon). Ang Actinomycetes ay mga anyo ng bakterya na mayroong totoong mycelium na walang mga partisyon. Ang mycelial (sa anyo ng mga sumasanga na mga thread) na paglago ng mga gramo-positibong bakterya ay nagbibigay sa kanila ng panlabas na pagkakahawig sa fungi. Ang pagkakatulad na ito ay pinahusay ng pagkakaroon ng mas mataas na anyo ng actinomycetes ng mga panlabas na non-sexual spores, na tinatawag na conidia.

Hindi tulad ng fungi, ang actinomycetes ay may prokaryotic cell structure, hindi naglalaman ng chitin o cellulose sa cell wall, at nagpaparami lamang ng asexually. Sa mas mababang actinomycetes, ang mycelium ay nahahati sa karaniwang unicellular bacteria.

Ang karaniwang tirahan para sa karamihan sa kanila ay lupa. Gayunpaman, ang ilang uri ng actinomycete ay maaaring makahawa sa mga sugat at maging sanhi ng pagbuo ng abscess. Ang ilang actinomycetes (tulad ng streptomycetes) ay nauugnay sa kakayahang gumawa ng mga antibiotic.

Dapat malaman ng mag-aaral: ang morpolohiya ng bakterya, mga pamamaraan ng mikroskopikong pagsusuri, mga patakaran para sa paglamlam ng bakterya.

Mga pangunahing salita at termino: nucleoid. Kapsula. Spore. Flagella. Cytoplasmic lamad. Cell wall.

MORPOLOHIYA NG BACTERIA

Ang bakterya ay maaaring maging bilog, hugis ng baras o convoluted. Ang bilog na bakterya ay tinatawag na cocci (isang cell ay isang coccus). Ang salitang "kokk" ay nagmula sa salitang Griyego na "kokkos", na nangangahulugang buto. Karaniwan ang cocci ay may regular na spherical na hugis. Ang ilang mga cocci, pagkatapos na hatiin sa parehong eroplano, ay nananatiling nauugnay sa mga pares. Ang mga ito ay diplococci. Hindi gaanong karaniwan, ang mga ito ay medyo matulis, tulad ng pneumococci - ang mga sanhi ng bacterial pneumonia (Fig. 2.1), o may hitsura ng mga butil ng kape o beans, tulad ng meningococci - ang mga sanhi ng meningitis. Gonococci, ang mga sanhi ng ahente ng venereal disease na gonorrhea, ay eksaktong magkapareho (Fig. 2.2).

Batay sa lokasyon ng mga cell pagkatapos ng paghahati, ang cocci ay maaaring nahahati sa ilang mga grupo; sa ilan sa mga ito, pagkatapos ng paghahati, ang mga cell ay magkakaiba at matatagpuan nang isa-isa. Ang ganitong mga anyo ay tinatawag na micrococci. Minsan ang cocci, kapag naghahati, ay bumubuo ng mga kumpol na kahawig ng mga bungkos ng ubas. Ang ganitong mga anyo ay tinatawag na staphylococci (Larawan 2.3).

kanin. 2.1.

Sa streptococci, ang paghahati ay nangyayari rin sa parehong eroplano, ngunit ang mga selula ay hindi hiwalay sa isa't isa, at samakatuwid ang mga kadena ng iba't ibang haba ay nabuo (Larawan 2.4).

kanin. 2.4.

Ang ilang cocci ay nahahati sa tatlong magkaparehong patayo na mga eroplano, na humahantong sa pagbuo ng mga kakaibang kumpol na hugis kubiko. Ang ganitong mga kumpol ng cocci ay tinatawag na sardinas (Larawan 2.5). Kung, pagkatapos ng paghahati sa dalawang magkaparehong patayo na mga eroplano, ang mga selula ay nakaayos sa anyo ng mga kumbinasyon ng apat na cocci, kung gayon ang gayong mga kumpol ay tinatawag na tetracocci (Larawan 2.6).

kanin. 2.5.

kanin. 2.6.

Ang mga bacteria na hugis baras ay may bilugan o matulis na dulo. Ang pag-aayos ng mga cell pagkatapos ng paghahati ay iba-iba din - mga solong rod, dalawa sa isang pagkakataon, sa mga kadena, atbp. (Larawan 2.7).

kanin. 2.7.

Madalas na matatagpuan ang convoluted, o spiral, bacteria. Mayroong dalawang grupo ng mga convoluted forms ng bacteria. Kasama sa unang grupo ang spirilla, na may hugis ng mahabang kurbadong (isa o ilang kulot) na mga rod, at vibrios, na kumakatawan lamang sa bahagi ng spiral turn at mukhang kuwit. Ang pangalawang grupo ng mga convoluted bacteria - spirochetes - ay mahaba at manipis na mga cell na may malaking bilang ng maliliit na kulot (Larawan 2.8).

Napakaliit ng mga bacterial cell, na may sukat sa micrometers (μm). Ang Cocci ay may diameter na mga 0.5-1.0 microns. Ang lapad ng mga bacteria na hugis baras ay mula 0.5 hanggang 1.0 microns, at ang haba ay maaaring umabot ng ilang sampu-sampung microns. Ang laki ng bakterya ay maaaring mag-iba nang malaki depende sa temperatura, katamtamang komposisyon, atbp.

Ang bacterial cell ay napapalibutan ng isang lamad. Ang cytoplasm ay naglalaman ng nuclear apparatus, vacuoles, analogs ng mitochondria - mesosomes, ribosomes, pati na rin ang iba't ibang uri ng inclusions na karaniwang nabuo sa panahon ng metabolic process (Fig. 2.9).

Ang cell lamad ay may isang tiyak na tigas (katigasan), sa parehong oras pagkalastiko at ang kakayahang yumuko. Ang lamad ng cell ay maaaring sirain sa pamamagitan ng ultrasound, ang enzyme lysozyme, isang manipis na karayom, atbp. Sa kasong ito, ang mga nilalaman ng cell - ang cytoplasm - kasama ang mga pagsasama nito ay dumadaloy at nakakakuha ng isang spherical na hugis. Ito ay sumusunod na ang lamad ay nagbibigay sa bacterial cell ng isang tiyak na hugis.

Ang mga lamad ng cell ay nagpapakita ng isang tiyak na organisasyon. Ang masa ng lamad ng cell ay bumubuo ng halos 20% ng kabuuang masa ng cell. Ang cell lamad ay madalas na napapalibutan ng isang mauhog na layer, na nag-iiba sa mga indibidwal na bakterya sa parehong kapal at pare-pareho. Ang layer na ito ay tinatawag na kapsula (Larawan 2.10).

kanin. 2.10.

Batay sa komposisyon ng kemikal, ang mga bacterial capsule ay maaaring nahahati sa 2 uri. Ang isang uri ng kapsula ay binubuo ng polysaccharides - dextrans, ang isa pa ay polypeptides. Maraming bakterya ang naglalaman ng mga peptide sa kanilang kapsula, na pangunahing binubuo ng mga kadena ng mga molekula ng glutamic acid.

Pinoprotektahan ng kapsula ang cell mula sa masamang epekto ng nakapalibot na kapaligiran. Ang mga naka-capsulated na bakterya ay maaaring mabuhay sa mga kapaligiran kung saan ang paglaki ng mga hindi naka-capsulated na bakterya ay limitado. Sa ilang mga kaso, ang sangkap ng kapsula ay maaaring gamitin ng bakterya bilang isang reserba ng pagkain kapag ang ibang pagkain ay hindi magagamit.

Ang panlabas na layer ng cytoplasm, ang cytoplasmic membrane, ay malapit na katabi ng cell wall ng bacterial cell. Ang di-matibay na istrakturang ito, kung minsan ay tinatawag na osmotic barrier ng cell, ay gumaganap bilang isang semi-permeable na lamad at kinokontrol ang pagdadala ng mga ion at molekula sa loob at labas ng cell. Ang cytoplasmic membrane ay bumubuo ng humigit-kumulang 10% ng dry weight ng cell, binubuo ng polyproteins at naglalaman ng hanggang 75% ng mga lipid ng cell. Kadalasan ang lamad ay nagbibigay ng mga intracytoplasmic na sanga (invaginations), na humahantong sa pagbuo ng mga espesyal na katawan - mesosomes.

Ang lamad at mesosome ay gumaganap ng mga function na katangian ng mitochondria ng mas mataas na mga organismo, kung saan ang iba't ibang mga sistema ng enzyme ay naisalokal.

Sa ilalim ng cytoplasmic membrane ay ang cytoplasm. Karaniwan itong itinuturing bilang isang koloidal na sistema na binubuo ng tubig, protina, taba, carbohydrates, mineral compound at iba pang mga sangkap, ang ratio nito ay depende sa uri ng bakterya at kanilang edad.

Ang mga detalyadong pag-aaral ng micromolecular na organisasyon at submicroscopic na istraktura ng cytoplasm ay nagsiwalat ng fine-granular na kalikasan nito. Marami sa mga butil na ito ay ribosome, mga particle na mayaman sa protina at ribonucleic acid. Ang isang bacterial cell ay naglalaman ng humigit-kumulang 10,000 ribosomes, na nagsasagawa ng synthesis ng protina sa bacterial cell.

Ang cytoplasm ng bacteria ay naglalaman ng mga butil ng reserbang nutrients. Bilang reserbang nutrients, ang mga sangkap na binubuo ng carbohydrates - glycogen (animal starch) o granulosa (malapit sa starch) - ay maaaring maipon sa bacterial cells. Kung walang sapat na supply ng mga sangkap na naglalaman ng carbon sa kapaligiran, unti-unting nawawala ang glycogen o granulosa sa mga bacterial cell.

Ang ilang uri ng bakterya ay nag-iipon ng taba at volutin sa kanilang mga selula. Ang huli ay binubuo ng mga inorganikong polyphosphate at polymetaphosphate, pati na rin ang mga sangkap na malapit sa mga nucleic acid. Ang Volutin ay matatagpuan sa anyo ng malaki, malinaw na nakikitang mga butil, na nabuo sa malalaking dami sa media na mayaman sa gliserol o carbohydrates.

Ang nuclear apparatus (minsan tinatawag na nucleoid) ay matatagpuan sa cytoplasm ng bacterial cells. Sa bacteria, ang mga discrete (discontinuous) na hugis na istruktura ay patuloy na matatagpuan na naglalaman ng deoxyribonucleic acid (DNA) pati na rin ang protina at may function ng nucleus o, mas tiyak, ang mga chromosome ng mas matataas na anyo ng mga organismo. Karaniwan, ang isang nuclear formation (isa bawat cell) ay matatagpuan sa gitnang bahagi ng panloob na nilalaman ng bacterial cell. Hindi tulad ng mga selula ng lubos na organisadong mga organismo, ang nucleoid ng bakterya ay hindi nahihiwalay sa cytoplasm ng isang lamad.

Maraming bacteria ang gumagalaw sa tulong ng mga espesyal na thread-like appendages - flagella, na tumutukoy sa mobility ng bacteria dahil sa kanilang spiral wave-like movements dahil sa rhythmic contractions (Fig. 2.11).

kanin. 2.11.

Ang Cocci, maliban sa ilang mga species, ay walang flagella. Kabilang sa mga cylindrical na anyo ng bakterya, humigit-kumulang kalahati ay may flagella. Sa mga spiral-shaped na bacteria, karamihan ay motile.

Ang bacteria na may isang flagellum ay tinatawag na monotrichous; ang bacteria na may bundle ng flagella sa isa o magkabilang dulo ng katawan ay tinatawag na lophotrichous. Ang peritrichous ay bacteria na mayroong flagella sa buong ibabaw ng kanilang katawan. Ang bilang ng flagella sa iba't ibang uri ng bakterya ay maaaring mag-iba nang malaki. Halimbawa, ang mga vibrios ay may 1-3 flagella, habang ang hugis ng baras na bakterya ay may 50 hanggang 100 flagella.

Ang kapal ng flagella ay humigit-kumulang 0.01 microns, at ang haba ng mga ito ay maraming beses na mas malaki kaysa sa haba ng katawan ng bakterya. Sa kemikal, ang flagella ay protina at nade-denatured kapag pinainit.

Ang flagella ay hindi isang mahalagang istraktura para sa isang bacterial cell. Kaya, ang bakterya na may flagella ay maaaring lumaki sa ilalim ng mga kondisyon kung saan hindi sila nagkakaroon ng flagella. Sa motile bacteria, ang "mga pagkakaiba-iba ng phase" ay sinusunod, i.e. Ang flagella ay naroroon sa isang yugto ng pag-unlad at wala sa isa pa. Ang bacterial flagella ay maaaring sirain, ngunit ang cell ay mananatiling mabubuhay.

Ang Flagella ay nagmula sa isang siksik na katawan sa cytoplasm, ngunit sa parehong oras sila ay nakakabit hindi lamang sa cytoplasmic membrane, kundi pati na rin sa cellular membrane. Ang mga protoplast na napalaya mula sa lamad ng cell ay nagpapanatili ng flagella.

Ang mga selula ng bakterya - ang mga monotrich, na gumagalaw sa tulong ng isang flagellum kasama ang kanilang axis, ay gumagawa ng isang paggalaw na parang alon. Ang mga hayop na peritrichous ay nagpapakita ng masiglang pagbagsak.

Ang bilis ng paggalaw ng mga bacterial cell ay nakasalalay sa mga katangian ng kanilang apparatus ng paggalaw at mga katangian ng daluyan - ang lagkit, temperatura, pH, osmotic pressure, atbp. Ang ilang mga bakterya ay maaaring lumipat, sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon, isang distansya na lumalampas sa laki ng cell ng 10-15 beses. Karamihan sa mga bakterya ay naglalakbay sa isang distansya sa isang segundo na katumbas ng laki ng kanilang cell.

Bilang karagdagan sa flagella, ang mga bacterial cell ay maaaring magkaroon ng mga tuwid na proseso - fimbriae. Ang Fimbriae ay mas maikli at mas payat kaysa sa flagella, ngunit mas marami at matatagpuan sa parehong motile at hindi kumikilos na mga organismo.

Ang ilang bakterya ay may kakayahang bumuo ng mga spores (endospores), spherical o elliptical na katawan na lubhang lumalaban sa masamang kondisyon. Ang mga spores ay nagre-refract ng liwanag at malinaw na nakikita sa ilalim ng isang light microscope. Karaniwan, ang isang spore ay nabuo sa isang cell - isang endospora. Ang mga pagtatalo ay maaaring ituring bilang isang adaptasyon ng katawan upang matiis ang hindi kanais-nais na mga panlabas na kondisyon. Hindi sila reproductive organ (Larawan 2.12).

Ang pagbuo ng spore ay nakasalalay sa mga kondisyon ng paglago. Ang mga spores ay maaaring manatiling buhay sa ilalim ng mga kondisyon kung saan ang mga vegetative cells, i.e. ang mga hindi bumubuo ng spore ay namamatay. Karamihan sa mga spores ay pinahihintulutan ang pagpapatuyo nang maayos; maraming mga spores ay hindi maaaring patayin kahit na sa pamamagitan ng pagkulo ng ilang oras. Sa isang tuyong estado, ang mga spores ay namamatay lamang sa malakas na pag-init (15-160 ° C) sa loob ng ilang oras. Ang mga spores ng ilang uri ng bakterya ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang paglaban sa init.

kanin. 2.12. Mga spore ng bakterya

Ang mga spores ay naglalaman ng kaunting tubig (dahil sa dehydration), na nagpoprotekta sa mga protina mula sa denaturation sa mataas na temperatura. Ang paglaban ng mga spores sa hindi kanais-nais na mga kadahilanan ay natutukoy din ng espesyal na anyo ng istruktura na kinukuha ng spore protein sa panahon ng proseso ng sporulation.

Ang diameter ng spore ay humigit-kumulang katumbas ng diameter ng cell kung saan ito nabuo, o bahagyang lumampas dito. Sa ilang bacteria, may nabubuong spore sa dulo ng cell, na medyo lumalawak. Sa kasong ito, ang cell ay tumatagal sa hitsura ng isang drumstick. Sa iba pang mga bakterya, ang mga spores ay nabuo sa gitna ng cell, na alinman ay hindi nagbabago ng hugis (genus Bacillus), o sa gitna ay lumalawak ito at anyong spindle (genus Clostridium). Ang vegetative na bahagi ng cell ay gumuho at nawawala, na naiwan lamang ang light-refracting spore. Ang spore ay mahirap mantsang may mga tina.

Sa paghahanap ng sarili sa kanais-nais na mga kondisyon, ang spore ay nagsisimulang "tumibol." Kasabay nito, ito ay namamaga hindi lamang bilang isang resulta ng pagsipsip ng tubig, kundi pati na rin dahil sa paglaki ng cell dahil sa reserbang materyal. Pagkatapos ang mga shell, sa ilalim ng impluwensya ng presyon na dulot ng paglago, pagkalagot at pag-crack. Lumilitaw ang isang bagong vegetative cell. Ang paraan ng paglabas ng cell mula sa spore ay nag-iiba-iba sa mga species at maaaring gamitin bilang isang katangian ng species.

May mga microorganism na bumubuo ng mga cell na medyo lumalaban sa hindi kanais-nais na mga kondisyon - mga cyst. Ang mga cyst ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang makapal na lamad.

Dahil sa katigasan ng pader nito, pinapanatili ng cell ang hugis nito: spherical, baras o convoluted. Pinoprotektahan ng lamad ang cell, pinapanatili ang integridad ng istruktura nito kapag nagbabago ang mga panlabas na kondisyon, lalo na sa panahon ng osmotic na mga impluwensya. Kasama ang lamad, ito ay gumaganap bilang isang semi-permeable na hadlang, na nagpapahintulot sa pumipili na pagtagos ng mga sustansya mula sa kapaligiran at ang pagpapalabas ng mga high-molecular compound - mga toxin o enzymes na kasangkot sa extracellular digestion ng mga substrate. Ang cell wall ay tumutukoy sa antigen specificity ng mga species, ay ang site ng adsorption ng phages sa cell, at kasangkot sa mga proseso ng paggalaw at paghahati.

Kapag pinag-aaralan ang kemikal na komposisyon ng mga cell wall ng gram-positive at gram-negative na bakterya, ang mga makabuluhang pagkakaiba sa kanilang qualitative at quantitative na komposisyon ay ipinahayag (Fig. 2.13).

Ang parehong heteropolymer, peptidoglycan, ay responsable para sa mekanikal na lakas ng pader sa mga grupong ito ng mga mikroorganismo, kahit na ang dami ng nilalaman at lokalisasyon nito ay naiiba. Ang mga bahagi ng atake sa dingding ng selula tulad ng mga teichoic acid ay matatagpuan sa mga dingding ng mga bakteryang positibo lamang sa gramo. Ang mikroskopikong pagsusuri ng electron ng mga seksyon ng mga layer sa ibabaw ng gram-positive at gram-negative na bakterya ay nakumpirma rin ang heterogeneity ng istraktura ng kanilang mga cell wall.

Morpolohiya ng bakterya (prokaryotes)

Ang bakterya (Greek bakterion - stick) ay mga mikroorganismo na may prokaryotic na uri ng istraktura. Kadalasan ang mga ito ay mga single-celled na organismo, ngunit mayroong maraming mga form na binubuo ng maraming mga cell. Ang terminong "prokaryotes" ay katumbas ng terminong "bacteria".

Hugis at laki ng bacteria

Batay sa hugis ng mga selula, ang bakterya ay nahahati sa tatlong pangunahing grupo: spherical, o cocci, hugis baras at convoluted (Fig. 1).

Cocci (Greek kokkos - butil, Lat coccus - berry). Mayroon silang isang spherical na hugis sa anyo ng isang regular na bola, ellipse, bean, lancet. Depende sa kamag-anak na posisyon ng mga selula pagkatapos ng paghahati, sila ay nakikilala: micrococci, o monococci, staphylococci, diplococci, streptococci, tetracocci at sarcina.

kanin. 1. Mga pangunahing anyo ng bacteria

a - micrococci; b - diplococci at tetracocci; c - sarcins; d - streptococci; d - staphylococci; f.g - bacteria na hugis baras; h - vibrios; at - spirilla; k - spirochetes

Ang Micrococci (lat. micrococcus - maliit) ay nahahati sa pantay na mga eroplano at matatagpuan nang isa-isa, pares o random. Ang mga saprophyte ay nabubuhay sa lupa, tubig, at hangin. Halimbawa, Micrococcus luteus.

Ang Staphylococci (Greek staphyle - bungkos ng mga ubas) ay mga cocci na nahahati sa iba't ibang eroplano at matatagpuan sa mga asymmetrical na kumpol, minsan ay isa-isa, pares, o sa mga tetrad. Saprophytes at pathogens. Halimbawa, Staphylococcus aureus.

Ang diplococci (Greek diploos - double) ay nahahati sa isang eroplano, na bumubuo ng cocci na konektado sa mga pares. Halimbawa, ang Azotobacter chroococcum.

Streptococci (Greek streptos - chain) - cocci na nakaayos sa anyo ng isang kadena, may mga solong at ipinares na mga cell, kung minsan ay mga tetrad. Nabuo sa pamamagitan ng dibisyon sa isang eroplano. Saprophytes at pathogens. Halimbawa, Streptococcus pyogenes.

Ang Tetracocci (Greek tetra - apat) ay mga cocci na nahahati sa dalawang magkaparehong patayo na eroplano at nakaayos sa mga pangkat ng apat.

Ang Sarcines (lat. sarcio - I bind) ay mga cocci na nahahati sa tatlong magkaparehong patayo na mga eroplano at bumubuo ng mga regular na packet ng 8-16 na mga cell o higit pa. Ang mga saprophyte ay matatagpuan sa hangin, lupa, at bituka ng mga hayop at tao. Halimbawa, Sarcina ureae.

Bakterya na hugis baras. Ito ang pinakamalaking pangkat ng mga prokaryote. Mayroon silang axial symmetry at cylindrical na hugis ng katawan na may bilugan o matulis na dulo. Ang mga hugis ng rod ay nahahati sa dalawang grupo: non-spore-forming rods - bacteria (Bacterium) at rods na bumubuo ng spores - bacilli (Bacillus). Ang mga rod kung saan ang diameter ng spore ay lumampas sa lapad ng vegetative cell ay karaniwang tinatawag na clostridia.

Depende sa kamag-anak na pag-aayos ng mga selula, ang mga bakterya na hugis baras ay nahahati sa isa at hindi sistematikong mga kumpol, diplobacteria at diplobacillus (matatagpuan sa mga pares), pati na rin ang streptobacteria at streptobacilli (mga form na bumubuo ng mahaba o maikling chain). Saprophytes at pathogenic species. Halimbawa, Bacillus anthracis, Clostridium tetani.

Kasama rin sa mga hugis ng baras ang corynebacteria at fusobacteria.

Corynebacteria….Griyego. korync - mace) - tuwid o hubog na mga stick na may mga pampalapot na hugis club sa mga dulo. Saprophytes, pathogenic para sa mga hayop at tao. Halimbawa, Corynebacterium pseudotuberculosis at iba pa.

Ang Fusobacteria ay mahaba, makapal na mga baras na may matulis na dulo. May mga pathogenic species - ang causative agent ng necrobacterium necrophorum (Fusobacterium necrophorum).

Baluktot na bakterya. Mayroon silang spiral symmetry. Kabilang dito ang mga vibrios, spirilla at spirochetes.

Vibrios (lat. vibrio - wriggle). Ang mga cell ng Vibrio ay may isang cylindrical na hubog na hugis, na bumubuo ng 1/4-1/2 ng isang spiral curl, at kahawig ng isang kuwit. Saprophytes at pathogens. Halimbawa, Vibrio cholerae.

Ang Spirilla (Latin, spira - bend) ay mga bacteria na may hugis ng spirally twisted rods na may 4-6 na pagliko. Nakatira sila sa sariwang tubig at dagat. Pangunahing saprophytes (Spirillum volutans); Kasama sa mga pathogen species ang S. minus at Campylobacter fetus.

Spirochetes (spirochaeta; Greek speira - bend at chaite - mahabang buhok) ay mga prokaryote na may spirally convoluted na hugis. Sa spirochetes, dalawang uri ng mga coils ang nakita: pangunahin - nabuo ng mga liko ng protoplasmic cylinder, at pangalawa - na kumakatawan sa mga liko ng buong katawan. Ang mga spirochetes ay nababanat, hugis spiral na mahahabang mga selula na binubuo ng isang axial filament (axistyl), cytoplasm na may mga ribosome at mga inklusyon, nucleoid, mesosome, cytoplasmic membrane at cell wall. Ang manipis na nababanat na pader ng cell ay binubuo ng isang panlabas na lipoprotein lamad at isang hindi tuluy-tuloy na layer ng paptidoglycan. Ang axial filament ay nakaunat sa buong haba ng cell, gumaganap ng locomotor at supporting functions, at naglalaman ng bundle ng 2-150 axial (supporting) fibrils, na binubuo ng amino sugar cutin. Ang bilang at laki ng mga fibril ay nag-iiba sa iba't ibang uri ng hayop. Ang protoplasmic cylinder ay naka-pack sa isang spiral na hugis at napapalibutan ng axial fibrils na nakakabit sa mga disk sa mga dulo nito. Ang mga fibril ay nakapaloob sa periplast (sa pagitan ng cytoplasmic membrane at ng cell wall). Ang paggalaw ng spirochetes ay isinasagawa dahil sa aktibong pag-urong ng axial filament at protoplasmic cylinder; iba-iba ang mga anyo ng paggalaw: rotational, translational, flexion.

Nagpaparami sila sa pamamagitan ng transverse division. Sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon, ang spirochetes ay maaaring mag-transform sa isang cyst - isang pinaikling at nakapulupot na cell na napapalibutan ng isang matibay na lamad.

Ayon sa morpolohiya (laki, bilang at hugis ng mga whorls), ang bilang ng mga axial fibrils, ang likas na katangian ng paggalaw, ang uri ng biological oxidation, ekolohiya, pathogenicity sa loob ng grupo ng mga spirochetes, sila ay naiiba: spirochetes, cristispires, treponemas, borrelia at leptospira.

Ang mga Spirochetes at Christispira ay nakatira sa mga bukas na anyong tubig, banlik, at dumi sa alkantarilya; non-pathogenic para sa vertebrates. Ang Christyspires ay mga higanteng prokaryote (28-150 µm) ng spirally curved na hugis na may flat granular keel-shaped membrane (crista) na tumatakbo sa kahabaan ng cell body. Ang bilang ng mga fibril ay higit sa 100.

Ang Treponomas ay spirally twisted elastic bacteria, laki 0.1-0.5, 5-20 microns; ang axial filament ay binubuo ng 1 o 4 na fibrils; ang pare-pareho o hindi pantay na mga kulot ay mahusay na tinukoy; mobile. Ang uri ng species ay Treponema pallidum.

Ang Borrelia ay convoluted filamentous bacteria, laki 0.2-0.5 X 5-30 microns; ang axial filament ay binubuo ng 15-20 parallel fibrils.

Ang Leptospires ay hugis spiral na bakterya na may diameter na 0.1-0.25 microns at may haba na 6-30 microns, na bumubuo ng mga 20 maliit, malapit na pagitan ng mga pangunahing kulot at 1-2 pangalawang mga kulot, na nagbibigay sa cell ng hugis ng mga titik G, S , C. Ang axial thread ay binubuo ng 2 fibrils. Ang pangunahing uri ng paggalaw ay rotational-translational. Halimbawa, Leptospira interrogans.

Ang bakterya ay hindi nakikita ng mata. Samakatuwid, ang mga light at electron microscope ay ginagamit upang pag-aralan ang mga ito. Ang mga bacterial cell ay sinusukat sa micrometers (1 µm = 10" m), mga elemento ng isang fine structure - sa nanometer (1 nm = 10 m). Ang resolution limit ng isang light microscope ay 0.2 µm, ang mga modernong modelo ng electron microscopes ay 0.15- 0.3 nm . Ang average na laki ng prokaryotes ay nasa hanay na 0.5-3 microns. Ang pinaka-stable ay cocci - ang kanilang sukat ay 0.5-2 microns. Ang mga hugis ng rod ay karaniwang 2-10 ang haba at 0.5-1 microns ang lapad, maliit Ang mga rod ay 0.7-1 microns, ayon sa pagkakabanggit. 1.5 at 0.2-0.4 microns.

Noong 1967, inilarawan ni Adler ang mga mini-cell. Ang mga ito ay humigit-kumulang 10 beses na mas maliit kaysa sa orihinal na bakterya, hindi naglalaman ng chromosomal DNA at mayroon lamang plasmid DNA. Kabilang sa mga bakterya ay maaaring may mga higanteng umaabot sa haba na 125 microns o higit pa. Ang mga sukat ng spirochetes ay 0.2-0.75 x 5-500 microns.