Морфология микроорганизмов грибы вирусы

Основы микробиологии

Микробиология изучает строение, жизнедеятельность, условия жизни и развития мельчайших организмов, называемых микробами, или микроорганизмами.

Микробы были открыты голландцем А. Левенгуком (1632-1723) в конце XVII в., когда он изготовил первые линзы, дававшие увеличение в 200 и более раз. Увиденный микромир поразил его, Левенгук описал и зарисовал микроорганизмы, обнаруженные им на различных объектах. Он положил начало описательному характеру новой науки. Открытия Луи Пастера (1822-1895) доказали, что микроорганизмы отличаются не только формой и строением, но и особенностями жизнедеятельности. Пастер установил, что дрожжи вызывают спиртовое брожение, а некоторые микробы способны вызывать заразные болезни людей и животных. Пастер вошел в историю как изобретатель метода вакцинации против бешенства и сибирской язвы. Всемирно известен вклад в микробиологию Р. Коха (1843-1910) — открыл возбудителей туберкулеза и холеры, И. И. Мечникова (1845-1916) — разработал фагоцитарную теорию иммунитета, основоположника вирусологии Д. И. Ивановского (1864-1920), Н. Ф. Гамалея (1859-1940) и многих других ученых.

Классификация и морфология микроорганизмов

Микробы — это мельчайшие, преимущественно одноклеточные живые организмы, видимые только в микроскоп. Размер микроорганизмов измеряется в микрометрах — мкм (1/1000 мм) и нанометрах — нм (1/1000 мкм).

Микробы характеризуются огромным разнообразием видов, отличающихся строением, свойствами, способностью существовать в различных условиях среды. Они могут быть одноклеточными, многоклеточными и неклеточными.

Микробы подразделяют на бактерии, вирусы и фаги, грибы, дрожжи. Отдельно выделяют разновидности бактерий — риккетсии, микоплазмы, особую группу составляют простейшие (протозои).

Бактерии — преимущественно одноклеточные микроорганизмы размером от десятых долей микрометра, например микоплазмы, до нескольких микрометров, а у спирохет — до 500 мкм.

Различают три основные формы бактерий — шаровидные (кокки), палочковидные (бациллы и др.), извитые (вибрионы, спирохеты, спириллы) (рис. 1).

Шаровидные бактерии (кокки) имеют обычно форму шара, но могут быть немного овальной или бобовидной формы. Кокки могут располагаться поодиночке (микрококки); попарно (диплококки); в виде цепочек (стрептококки) или виноградных гроздьев (стафилококки), пакетом (сарцины). Стрептококки могут вызывать ангину и рожистое воспаление, стафилококки — различные воспалительные и гнойные процессы.

Рис. 1. Формы бактерий: 1 — микрококки; 2 — стрептококки; 3 — сардины; 4 — палочки без спор; 5 — палочки со спорами (бациллы); 6 — вибрионы; 7- спирохеты; 8 — спириллы (с жгутиками); стафилококки

Палочковидные бактерии самые распространенные. Палочки могут быть одиночными, соединяться попарно (диплобактерии) или в цепочки (стрептобактерии). К палочковидным относятся кишечная палочка, возбудители сальмонеллеза, дизентерии, брюшного тифа, туберкулеза и др. Некоторые палочковидные бактерии обладают способностью при неблагоприятных условиях образовывать споры. Спорообразующие палочки называют бациллами. Бациллы, напоминающие по форме веретено, называют клостридиями.

Спорообразование представляет собой сложный процесс. Споры существенно отличаются от обычной бактериальной клетки. Они имеют плотную оболочку и очень малое количество воды, им не требуются питательные вещества, а размножение полностью прекращается. Споры способны длительно выдерживать высушивание, высокие и низкие температуры и могут находиться в жизнеспособном состоянии десятки и сотни лет (споры сибирской язвы, ботулизма, столбняка и др.). Попав в благоприятную среду, споры прорастают, т. е. превращаются в обычную вегетативную размножающуюся форму.

Извитые бактерии могут быть в виде запятой — вибрионы, с несколькими завитками — спириллы, в виде тонкой извитой палочки — спирохеты. К вибрионам относится возбудитель холеры, а возбудитель сифилиса — спирохета.

Бактериальная клетка имеет клеточную стенку (оболочку), часто покрытую слизью. Нередко слизь образует капсулу. Содержимое клетки (цитоплазму) отделяет от оболочки клеточная мембрана. Цитоплазма представляет собой прозрачную белковую массу, находящуюся в коллоидном состоянии. В цитоплазме находятся рибосомы, ядерный аппарат с молекулами ДНК, различные включения запасных питательных веществ (гликогена, жира и др.).

Микоплазмы — бактерии, лишенные клеточной стенки, нуждающиеся для своего развития в ростовых факторах, содержащихся в дрожжах.

Некоторые бактерии могут двигаться. Движение осуществляется с помощью жгутиков — тонких нитей разной длины, совершающих вращательные движения. Жгутики могут быть в виде одиночной длинной нити или в виде пучка, могут располагаться по всей поверхности бактерии. Жгутики есть у многих палочковидных бактерий и почти у всех изогнутых бактерий. Шаровидные бактерии, как правило, не имеют жгутиков, они неподвижны.

Размножаются бактерии делением на две части. Скорость деления может быть очень высокой (каждые 15-20 мин), при этом количество бактерий быстро возрастает. Такое быстрое деление наблюдается на пищевых продуктах и других субстратах, богатых питательными веществами.

Вирусы — особая группа микроорганизмов, не имеющих клеточного строения. Размеры вирусов измеряются нанометрами (8-150 нм), поэтому их можно увидеть только с помощью электронного микроскопа. Некоторые вирусы состоят только из белка и одной из нуклеиновых кислот (ДНК или РНК).

Вирусы вызывают такие распространенные болезни человека, как грипп, вирусный гепатит, корь, а также болезни животных — ящур, чуму животных и многие другие.

Вирусы бактерий называют бактериофагами, вирусы грибов — микофагами и т. п. Бактериофаги встречаются повсюду, где есть микроорганизмы. Фаги вызывают гибель микробной клетки и могут использоваться для лечения и профилактики некоторых инфекционных заболеваний.

Риккетсии — микроорганизмы, занимающие промежуточное положение между бактериями и вирусами. Они представляют собой неподвижные палочки длиной не более 1,0 мкм, не образующие спор и капсул. Как и вирусы, они являются внутриклеточными паразитами.

Грибы являются особыми растительными организмами, которые не имеют хлорофилла и не синтезируют органические вещества, а нуждаются в готовых органических веществах. Поэтому грибы развиваются на различных субстратах, содержащих питательные вещества. Некоторые грибы способны вызывать болезни растений (рак и фитофтора картофеля и др.), насекомых, животных и человека.

Клетки грибов отличаются от бактериальных наличием ядер и вакуолей и похожи на растительные клетки. Чаще всего они имеют форму длинных и ветвящихся или переплетающихся нитей — гифов. Из гифов образуется мицелий, или грибница. Мицелий может состоять из клеток с одним или несколькими ядрами или быть неклеточным, представляя собой одну гигантскую многоядерную клетку. На мицелии развиваются плодовые тела. Тело некоторых грибов может состоять из одиночных клеток, без образования мицелия (дрожжи и др.).

Грибы могут размножаться разными путями, в том числе вегетативным путем в результате деления гиф. Большинство грибов размножаются бесполым и половым путями при помощи образования специальных клеток размножения — спор. Споры, как правило, способны длительно сохраняться во внешней среде. Созревшие споры могут переноситься на значительные расстояния. Попадая в питательную среду, споры быстро развиваются в гифы.

Отдельные виды грибов способны не только приводить к порче продуктов, но и вырабатывать токсические для человека вещества — микотоксины. К ним относятся некоторые виды грибов рода аспергиллус, рода фузариум и др.

Полезные свойства отдельных видов грибов используют в пищевой и фармацевтической промышленности и других производствах. Например, грибы рода пениииллиум применяются для получения антибиотика пенициллина и в производстве сыров (рокфора и камамбера), грибы рода аспергиллус — в производстве лимонной кислоты и многих ферментных препаратов.

Актиномицеты — микроорганизмы, имеющие признаки и бактерий, и грибов. По строению и биохимическим свойствам актиномицеты аналогичны бактериям, а по характеру размножения, способности образовывать гифы и мицелий похожи на грибы.

Рис. 2. Виды плесневых грибов: 1 — пениииллиум; 2- аспергиллус; 3 — мукор.

Дрожжи — одноклеточные неподвижные микроорганизмы размером не более 10-15 мкм. Форма клетки дрожжей бывает чаще круглой или овальной, реже палочковидной, серповидной или похожей на лимон. Клетки дрожжей своим строением похожи на грибы, они также имеют ядро и вакуоли. Размножение дрожжей происходит почкованием, делением или спорами.

Дрожжи широко распространены в природе, их можно обнаружить в почве и на растениях, на пищевых продуктах и различных отходах производства, содержащих сахара. Развитие дрожжей в пищевых продуктах может приводить к их порче, вызывая брожение или закисание. Некоторые виды дрожжей обладают способностью превращать сахар в этиловый спирт и углекислый газ. Этот процесс называется спиртовым брожением и широко используется в пищевой промышленности и виноделии.

Некоторые виды дрожжей кандида вызывают заболевание человека — кандидоз.

морфология микроорганизмов предмет микробиология физиологии пиатиня и санитарии

Микробы, наиболее часто встречающиеся в процессе приготовления пищи, делят на бактерии, плесневые грибы, дрожжи и вирусы. Большинство микробов — одноклеточные организмы, размер которых измеряется в микрометрах — мкм (1/1000 мм) и нанометрах — нм (1/1000 мкм).
Бактерии — одноклеточные, наиболее изученные микроорганизмы размером 0,4—10 мкм. По форме их делят на кокки — микробы шаровидной формы (микрококки, диплококки, тетракокки, сарци-ны, стрептококки, стафилококки), палочки (одиночные, двойные, цепочки), вибрионы, спириллы и спирохеты (изогнутые и спирально извитые формы). Размеры и форма бактерий могут изменяться в зависимости от различных факторов внешней среды (рис.).
Рис.. Формы бактерий:
1 — микрококки; 2 — стрептококки; 3 — сарцины; 4 — палочки без спор;
5 — палочки со спорами (бациллы); 6 — вибрионы; 7 — спирохеты;
8 — спириллы.
Бактерии покрыты оболочкой, представляющей собой уплотненный слой цитоплазмы, которая придает клетке форму. Наружный слой оболочки у многих бактерий может ослизняться, образуя защитный покров — капсулу. Основной частью клетки является цитоплазма — прозрачная белковая масса, пропитанная клеточным соком. В цитоплазме находятся ядерное вещество, запасные питательные ве­щества (зерна крахмала, капельки жира, гликоген, белок) и другие клеточные структуры. На поверхности некоторых бактерий (палочковидных) имеются нитевидные образования — жгутики (одиночные, в виде пучка или по всей поверхности), с помощью которых они передвигаются.

Некоторые палочковидные бактерии при неблагоприятных условиях образуют споры (сгущенная цитоплазма, покрытая плотной оболочкой). Споры не нуждаются в питании, не способны размножаться, но сохраняют свою жизнеспособность при высоких температурах, высушивании, замораживании в течение нескольких месяцев (палочка ботулинуса) или даже многих лет (палочка сибирской язвы). Споры погибают при стерилизации (нагревании до 120°С в течение 29 мин). В благоприятных условиях они прорастают в обычную (вегетативную) бактериальную клетку. Спорообразующие бактерии называются бациллами.
Размножаются бактерии путем простого деления. При благоприятных условиях размножение одной клетки протекает в течение 20 —30 мин. С накоплением вредных продуктов жизнедеятельности бактерий и исчерпанием питательных ресурсов процесс размножения прекращается.
Плесневые грибы— одноклеточные или многоклеточные низшие растительные организмы, в своей жизнедеятельности нуждающиеся в готовых пищевых веществах и в доступе воздуха. Клетки плесневых грибов имеют форму вытянутых переплетающихся нитей — гифов толщиной 1—15 мкм, образующих тело плесени — мицелий (грибницу), состоящий из одной или многих клеток. На поверхности мицелия развиваются плодовые тела, в которых созре­вают споры (рис. 4).
По строению клетки плесневых грибов отличаются от бактериальных клеток тем, что имеют одно или несколько ядер и вакуолей (полостей, заполненных клеточной жидкостью). Размножаются плесневые грибы с помощью гиф и спорами.
Плесневые грибы широко распространены в природе. Развиваясь на пищевых продуктах, они образуют пушистые налеты разного цвета. Плесневые грибы выделяют вещества, придающие пищевым продуктам плесневелый запах и вкус. Они могут развиваться при низкой влажности (15 %), что объясняет плесневение сухофруктов, сухарей,

Рис. 4. Виды плесневых грибов:

1 — пенициллиум; 2 — аспергиллус; 3 — мукор..

при повышенной концентрации соли и кислот (на соленых и кислых продуктах), при низкой температуре, поражая продукты, хранящиеся в холодильниках.

Рис. 5. Формы клеток дрожжей:
1 — яйцевидные; 2 — эллипсовидные; 3 — цилиндрические (палочковидные);
4 — шаровидные; 5 — лимонообразные; 6 - дрожжи, размножающиеся делением и спорами.
Вирусы - частицы, не имеющие клеточного строения, обладающие своеобразным обменом веществ, способностью к размножению. Они бывают круглой, прямоугольной и нитевидной формы, размером от 8 до 150 нм. Их можно увидеть только с помощью электронных микроскопов.
В отличие от бактерий вирусы не способны размножаться во внешней среде. Они размножаются только в живых клетках и являются внутриклеточными паразитами. Вызывая заболевания растений, животных, людей они наносят огромный ущерб народному хозяйству и здоровью людей.

ТЕМА: морфология микроорганизмов.

1. Характеристика спирохет, актиномицетов, риккетсий, микоплазм, грибов, вирусов.

Спирохеты. Спирохеты – это спирально извитые подвижные микроорганизмы. Спирохеты представляют собой цитоплазматический цилиндр, ограниченный мембраной и окружённый очень тонкой клеточной стенкой. В цитоплазме содержатся нуклеоид, рибосомы, мезосомы и включения. Спирохеты передвигаются в результате волнообразного сокращения цитоплазмы клетки.

К спирохетам относятся трепонема (Treponema), боррелиа (Borrelia) и лептоспира (Leptospira).

Спириллы и вибрионы, представляют собой спиралевидно изогнутые палочковидные грамотрицательные бактерии с тонкой клеточной стенкой. Спириллы имеют 4-6 изгибов и полярно расположенные жгутики, а вибрионы – один изгиб, напоминающий запятую или изогнутую палочку.

Актиномицеты. Актиномицеты – это особые микроорганизмы с морфологическими признаками бактерий и грибов. Строение и биохимические свойства – аналогичны бактериям, а характер размножения, способность образовывать гифы и мицелий такие же, как у грибов.

Актиномицеты не имеют дифференцированного ядра (прокариоты), размножаются спорами. Некоторые виды не имеют мицелия и размножаются путём прямого деления.

Обитают актиномицеты в почве, на растительных остатках. Они участвуют в превращении органических и минеральных веществ, продуцируют аминокислоты, витамины и другие, биологически активные вещества.

Большинство актиномицетов – сапрофиты, однако, некоторые виды могут вызывать различные заболевания человека и животных (актиномикоз, актинобациллёз и др.). К актиномицетам относится также возбудитель туберкулёза у человека и животных.

Риккетсии. Риккетсии – это группа микроорганизмов, занимающих промежуточное положение между бактериями и вирусами. Риккетсии представляют собой палочковидные организмы. Они не образуют спор и капсул, неподвижны, грамотрицательны, имеют клеточную стенку, цитоплазматическую мембрану, рибосомы и нуклеоид, не окружённый оболочкой, размножаются путём прямого деления. Риккетсии в отличие от бактерий не растут на обычных питательных средах, но репродуцируются в развивающихся куриных эмбрионах, переживающих клетках млекопитающих, а также клетках насекомых и клещей.

Это внутриклеточные паразиты, вызывающие ряд заболеваний (риккетсиозы, сыпной тиф, Ку-лихорадка, гидроперикардит и др.). Болезни передаются при укусах вшей и клещей, в клетках которых они размножаются.

Микоплазмы. Микоплазмы представляют собой бактерии, лишённые клеточной стенки. Они окружены трёхслойной цитоплазматической мембраной, имеют цитоплазму, рибосомы и нуклеоид. Для роста нуждаются в холестерине, нативных белках и ростовых факторах, содержащихся в дрожжах. Микоплазмы вызывают ряд заболеваний человека (болезнь Итона) и животных (пневмония, воспаление суставов, воспаление молочной железы).

Грибы. Грибы составляют большую группу организмов, лишённую хлорофилла и нуждающихся для развития в готовых органических соединениях. Большинство грибов –сапрофиты, однако, имеются и паразиты, которые вызывают заболевания животных и человека (микозы). Кроме того, грибы – паразиты могут выделять в процессе роста ядовитые продукты в субстрат, что приводит к отравлениям (микотоксикозам).

Грибы играют важную роль в круговороте веществ в природе, разрушая и минерализуя органические соединения. Их широко используют в качестве продуцентов антибиотиков, а некоторые виды – при производстве спирта, вина, пива, сыра, хлеба, колбас, кормовых белков и др. Многие грибы вызывают порчу пищевых продуктов.

Грибы размножаются спорами, имеют вегетативное тело в виде мицелия. Интерес для ветеринарной микробиологии представляют плесени, дрожжи и несовершенные грибы.

П л е с е н и (гифомицеты) образуют длинные гифы, формирующие грибницу (мицелий). Гифы имеют оболочку, цитоплазму и ядро. В цитоплазме находят включения, зёрна и вакуоли. Широко распространены в природе мукоровые грибы (головчатая плесень). Они имеют ветвящийся одноклеточный мицелий, развиваются в сырых местах.

Плесень пенициллиум (кистевидная плесень) также широко распространены в природе, её обнаруживают в почве, на грубых кормах, в молочных продуктах. Представители этого рода – продуценты пенициллина.

Д р о ж ж и относятся к классу сумчатых грибов – аскомицетов. Это одноклеточные организмы округлой, овальной или удлинённой формы с двухконтурной оболочкой и ядром. Размножаются почкованием или спорообразованием. Большое значение имеют расы дрожжей, вызывающие спиртовое брожение, а также используемые для приготовления кефира. Патогенным для лошадей является возбудитель эпизоотического лимфангита.

Н е с о в е р ш е н н ы е г р и б ы - группа грибов, имеющих многоклеточный мицелий, размножаются спорами, бесполым путём. Имеют оболочку, цитоплазму, ядро, включения. К ним относятся возбудители дерматомикозов – трихофитии, микроспории, парши (фавуса).

Вирусы. Вирусы – это внутриклеточные паразиты. Они не размножаются на обычных питательных средах, а репродуцируются только в живых клетках млекопитающих и развивающихся куриных эмбрионах. Инфекционная частица вируса называется вирионом, который имеет очень малые размеры. Размер вируса 15 – 350 нм (нм – нанометр; 1 нм= 10 -6 м). Форма вирионов различных вирусов может быть овальной, палочковидной, многоугольной и нитевидной.

В отличие от бактерий вирионы содержат один тип нуклеиновой кислоты – ДНК или РНК. Первые вирусы называют ДНК – содержащими, вторые – РНК – содержащими.

ДНК или РНК вириона упакована в белковый субстрат и образует нуклеоид, выполняющий функцию ядра. Нуклеоид обладает способностью вызывать патологические изменения в клетках млекопитающих. Он окружён белковой оболочкой, состоящей из многочисленных субъединиц. Белковая оболочка вириона называется капсидой, а составляющие ее субъединицы – капсомерами.

Цикл репродукции вирусов состоит из ряда последовательных этапов. Вирион адсорбируется на поверхности живой клетки, проникает через оболочку в цитоплазму, где происходит освобождение нуклеиновой кислоты. Нуклеиновая кислота встраивается в ядерный аппарат клетки хозяина, в результате чего изменяется метаболизм клетки – клетка начинает синтезировать вирусные белки и вирусные нуклеиновые кислоты. В дальнейшем вирусные нуклеиновые кислоты связываются с вирусными белками и происходит сборка новых вирионов. Образовавшиеся вирионы разрушают клетку хозяина и выходят в окружающую среду. Процесс разрушения клетки называется цитопатогенным действием.

В настоящее время открыты сотни вирусов, вызывающих инфекционные болезни человека (оспа, грипп, полиомиелит и др.), животных (ящур, чума, бешенство и др.), растений (мозаика табака и др.).

Бактериофаги. Они встречаются повсюду, где есть микроорганизмы: В почве, водоёмах, выделениях животных, пищевых продуктах и состоят из головки и удлинённого отростка. В головке бактериофага заключена нуклеиновая кислота (ДНК или РНК), окружённая белковой оболочкой. Отросток бактериофага представляет собой полый белковый стержень, на конце которого могут быть нитеобразные шипы. С помощью шипов или концевого участка отростка бактериофаг прикрепляется к поверхности бактериальной клетки и впрыскивает внутрь её нуклеиновую кислоту. Развитие бактериофага в клетке бактерий аналогично развитию вируса. Наиболее чувствительны к бактериофагам бактерии, находящиеся в стадии деления.

Вопросы для самоконтроля: 1. П о каким признакам можно отличить бактерии от

вирусов и грибов.

2. Чем отличаются дрожжи от плесневых грибов?

Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Тема: «Принципы классификации микроорганизмов.

Принципы систематики микроорганизмов

Систематика - распределение микроорганизмов в соответствии с их происхождением и биологическим сходством. Систематика занимается всесторонним описанием видов организмов, выяснением степени родственных отношений между ними и объединением их в различные по уровню родства классификационные единицы - таксоны. Основные вопросы, решаемые при систематике - классификация, идентификация и номенклатура.

Классификация - распределение (объединение) организмов в соответствии с их общими свойствами (сходными генотипическими и фенотипическими признаками) по различным таксонам.

Таксономия - наука о методах и принципах распределения (классификации) организмов в соответствии с их иерархией. Наиболее часто используют следующие таксономические единицы (таксоны) - штамм, вид, род. Последующие более крупные таксоны - семейство, порядок, класс.

В современном представлении вид в микробиологии - совокупность микроорганизмов, имеющих общее эволюционное происхождение, близкий генотип.

При изучении, идентификации и классификации микроорганизмов чаще всего изучают следующие (гено- и фенотипические) характеристики:

1. Морфологические - форма, величина, особенности взаиморасположения, структура.

2.Тинкториальные - отношение к различным красителям (характер окрашивания), прежде всего к окраске по Граму. По этому признаку все микроорганизмы делят на грамположительные и грамотрицательные.

Морфологические свойства и отношение к окраске по Граму позволяют как правило отнести изучаемый микроорганизм к крупным таксонам - семейству, роду.

3. Культуральные - характер роста микроорганизма на питательных средах.

4. Биохимические - способность ферментировать различные субстраты (углеводы, белки и аминокислоты и др.), образовывать в процессе жизнедеятельности различные биохимические продукты за счет активности различных ферментных систем и особенностей обмена веществ.

5. Антигенные - зависят преимущественно от химического состава и строения клеточной стенки, наличия жгутиков, капсулы, распознаются по способности макроорганизма (хозяина) вырабатывать антитела и другие формы иммунного ответа, выявляются в иммунологических реакциях.

6. Физиологические - способы углеводного (аутотрофы, гетеротрофы), азотного (аминоавтотрофы, аминогетеротрофы) и других видов питания, тип дыхания (аэробы, микроаэрофилы, факультативные анаэробы, строгие анаэробы).

7. Подвижность и типы движения.

8. Способность к спорообразованию, характер спор.

9. Чувствительность к бактериофагам.

10. Химический состав клеточных стенок - основные сахара и аминокислоты, липидный и жирнокислотный состав.

11. Белковый спектр.

12. Чувствительность к антибиотикам и другим лекарственным препаратам.

Основные фено- и генотипические характеристики, используемые для классификации микроорганизмов, используются и для идентификации, т.е. установления их таксономического положения и прежде всего видовой принадлежности - наиболее важного аспекта микробиологической диагностики инфекционных заболеваний. Идентификация осуществляется на основе изучения фено- и генотипических характеристик изучаемого инфекционного агента и сравнения их с характеристиками известных видов. При этой работе часто применяют эталонные штаммы микроорганизмов, стандартные антигены и иммунные сыворотки к известным прототипным микроорганизмам. У патогенных микроорганизмов чаще изучают морфологические, тинкториальные, культуральные, биохимические и антигенные свойства.

Номенклатура - название микроорганизмов в соответствии с международными правилами. Для обозначения видов бактерий используют бинарную латинскую номенклатуру род/вид, состоящую из названия рода (пишется с заглавной буквы) и вида (со строчной буквы). Примеры- Shigella flexneri, Rickettsia sibirica.

В микробиологии часто используется и ряд других терминов для характеристики микроорганизмов.

Штамм - любой конкретный образец (изолят) данного вида. Штаммы одного вида, различающиеся по антигенным характеристикам, называют серотипами (серовариантами - сокращенно сероварами) , по чувствительности к специфическим фагам - фаготипами , биохимическим свойствам - хемоварами , по биологическим свойствам - биоварами и т.д.

Колония - видимая изолированная структура при размножении бактерий на плотных питательных средах, может развиваться из одной или нескольких родительских клеток.

Если колония развилась из одной родительской клетки, то потомство называется клон.

Культура - вся совокупность микроорганизмов одного вида, выросших на плотной или жидкой питательной среде.

Форма и размеры микроорганизмов весьма разнообразны.

По форме выделяют следующие основные группы микроорганизмов:

1. Шаровидные или кокки

Кокковидные бактерии (кокки) по характеру взаиморасположения после деления подразделяются на ряд вариантов:

1. Микрококки . Клетки расположены одиночно. Входят в состав нормальной микрофлоры, находятся во внешней среде. Заболеваний у людей не вызывают.

2. Диплококки. Деление этих микроорганизмов происходит в одной плоскости, образуются пары клеток. Среди диплококков много патогенных микроорганизмов - гонококк, менингококк, пневмококк.

3. Стрептококки. Деление осуществляется в одной плоскости, размножающиеся клетки не расходятся, образуя цепочки. Много патогенных микроорганизмов - возбудители ангин, скарлатины, гнойных воспалительных процессов.

4. Тетракокки . Деление в двух взаимоперпендикулярных плоскостях с образованием тетрад (т.е. по четыре клетки). Медицинского значения не имеют.

5. Сарцины . Деление в трех взаимоперпендикулярных плоскостях, образуя тюки (пакеты) из 8, 16 и большего количества клеток. Часто обнаруживают в воздухе.

6. Стафилококки (от лат.- гроздь винограда). Делятся беспорядочно в различных плоскостях, образуя скопления, напоминающие грозди винограда. Вызывают многочисленные болезни, прежде всего гнойно-воспалительные.

Палочковидные формы микроорганизмов:

1. Бактерии - палочки, не образующие спор.

2. Бациллы - аэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры обычно не превышает размера (ширины) клетки (эндоспоры).

3. Клостридии - анаэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры больше поперечника (диаметра) вегетативной клетки, в связи с чем, клетка напоминает веретено или теннисную ракетку.

Извитые формы микроорганизмов:

1. Спириллы - имеют 2-3 завитка.

2. Спирохеты - представляют собой тонкие, извитые микроорганизмы, тело которых состоит из осевой нити и окружающей ее спиралевидной цитоплазмы, что придает им штопорообрзную форму.

В ультрасрезах обнаружена трехслойная наружная мембрана. Жгути­ков, капсул и спор они не образуют. Очень подвижны. Обладают четырьмя видами движения: поступательным, сгибательным, волнообразным и вращетельным. Размеры спирохет колеблются от 5 до 500 мкм в длину и 0,3-0,75 мкм в ширину.

К патогенным для человека спирохетам относятся представители следующих родов:

Treponema - возбудители сифилиса.

Borrelia - возбудители возвратного тифа эпидемического, эндемического.

Leptospira - возбудители лептоспирозов.

Морфологически спирохеты отличаются друг от друга количеством и глубиной завитков спирали и отношением к окраске. Основной метод окраски по Романовскому - Гимзе. Этим способом лучше всех окрашиваются боррелии - в сине-фиолетовый цвет, хуже трепонемы - в бледно-розовый цвет. Спирохеты изучают в живом состоянии.

Основные свойства вирусов, по которым они отличаются от остального живого мира:

1. Ультрамикроскопические размеры (измеряются в нанометрах). Крупные вирусы (вирус оспы) могут достигать размеров 300 нм, мелкие - от 20 до 40 нм.

2. Вирусы содержат нуклеиновую кислоту только одного типа - или ДНК (ДНК- вирусы) или РНК (РНК- вирусы). У всех остальных организмов геном представлен как ДНК, так и РНК.

3. Вирусы не способны к росту и бинарному делению.

4. Вирусы размножаются путем воспроизводства себя в инфицированной клетке хозяина за счет собственной геномной нуклеиновой кислоты.

5. У вирусов нет собственных систем мобилизации энергии и белок-синтензирующих систем, в связи с чем вирусы являются абсолютными внутриклеточными паразитами.

6. Средой обитания вирусов являются живые клетки - бактерии (это бактериофаги), клетки растений, животных и человека.

Все вирусы существуют в двух качественно разных формах: внеклеточной - вирион и внутриклеточной - вирус. Таксономия этих представителей микромира основана на характеристике вирионов - конечной фазы развития вирусов.

1. Геном вирусов образуют нуклеиновые кислоты, представленные одноцепочечными молекулами РНК (у большинства РНК-вирусов) или двухцепочечными молекулами ДНК (у большинства ДНК-вирусов).

2. Капсид - белковая оболочка, в которую упакована геномная нуклеиновая кислота. Капсид состоит из идентичных белковых субъединиц - капсомеров. Существуют два способа упаковки капсомеров в капсид - спиральный (спиральные вирусы) и кубический (сферические вирусы).

4. У других вирусов поверх капсида есть дополнительная мембраноподобная оболочка, приобретаемая вирусом в момент выхода из клетки хозяина - суперкапсид .

Риккетсии – это особая группа полиморфных бактерий, которые являются внутриклеточными паразитами. Это мелкие (0.2-1 мкм), полиморфные микроорганизмы, среди которых встречаются палочковидные, кокковидные и нитевидные представители.

Риккетсии не имеют спор, капсул, неподвижны. Грамотрицательны. По Романовскому-Гимзе и по способу Здродовского окрашиваются в красный цвет. Строение клеточной стенки сходно со строением стенки грамотрицательных бактерий.

Риккетсии размножаются внутри клетки хозяина. Аэробы. Обладают собственным метаболизмом, ведут себя в клетке самостоятельно. Однако являются энергетически зависимыми от клетки паразитами. Образуют эндотоксин.

Являются возбудителями сыпного тифа, болезни Брила.

Морфологическая характеристика грибов

Грибы имеют четко ограниченное ядро и относятся к эукариотам. Грибы крупнее бактерий, в эволюционном плане близки к растениям (наличие клеточной стенки, содержащей хитин или целлюлозу, вакуолей с клеточным соком, неспособность к перемещению, видимое движение цитоплазмы). Ядерный материал грибов отделен от цитоплазмы ядерной мембраной. Дрожжевые грибы образуют отдельные овальные клетки. Плесневые грибы формируют клеточные нитеподобные структуры - гифы . Мицелий - переплетение гиф - основная морфологическая структура. У низших грибов мицелий одноклеточный, не имеет внутренних перегородок (септ). Грибы размножаются половым и бесполым (вегетативным) способом. При вегетативном размножении образуются специализированные репродуктивные структуры – споры - конидии . Они могут располагаться в специализированных вместилищах - спорангиях (эндоспоры) или отшнуровываться от плодоносящих гиф (экзоспоры).

Основное функциональное отличие спор у бактерий и грибов: у бактерий споры обеспечивают переживание в неблагоприятных условиях окружающей среды, у грибов образование спор - способ размножения.

Морфологическая характеристика актиномицетов (лучистых грибов по старым классификациям)

Актиномицеты - формы бактерий, имеющие истинный, не имеющий перегородок мицелий. Мицелиальный (в виде ветвящихся нитей) рост этих грамположительных бактерий придает им внешнее сходство с грибами. Это сходство усиливается вследствие наличия у высших форм актиномицетов наружных неполовых спор, которые называются конидиями.

В отличие от грибов, актиномицеты имеют прокариотическое строение клетки, не содержат в клеточной стенке хитина или целлюлозы, размножаются только бесполым путем. У низших актиномицетов мицелий фрагментируется на типичные одноклеточные бактерии.

Обычным местом обитания для большинства из них является почва. Однако ряд видов актиномицет могут инфицировать раны и вызывать образование абсцессов. С некоторыми актиномицетами (например, стрептомицетами) связана способность выработки антибиотиков.

Простейшие - эукариотические одноклеточные микроорганизмы, составляющие подцарство Protozoa царства животных. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм.

Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой) - аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных. Некоторые простейшие имеют опорные фибриллы. Цитоплазма и ядро соответствуют по строению эукариотическим клеткам. Цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий, лизосом, многочисленных рибосом и др. Ядро имеет ядрышко и ядерную оболочку. Передвигаются простейшие посредством жгутиков, ресничек и путем образования псевдоподий. Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или образования особых структур. Многие простейшие при неблагоприятных условиях образуют цисты - покоящиеся стадии, устойчивые к изменению температуры,

влажности и др. Простейшие окрашиваются по Романовскому-Гимзе (ядро - красного, цитоплазма - синего цвета).

Объясните принципы номенклатуры микроорганизмов.