Морфологія і поліморфізм бактерій

За формою клітин бактерії поділяють на три основні групи: кулясті (або коки), паличкоподібні і покручені.

Коки.

Коки мають сферичну форму у вигляді правильного кулі, еліпса, бобу, ланцета. Залежно від взаємного розташування клітин після поділу розрізняють: мікрококи (монококкі), стафілококи, диплококи, стрептококи, тетракоккі і сарціни.

Мікрококи – діляться в різних площинах і розташовуються поодиноко, парами і безладно (Micrococcus luteus).

Стафілококи діляться в різних площинах і розташовуються несиметричними гронами, іноді поодиноко, парами, тетрадами (Staphylococcus aureus).

Диплококи діляться в одній площині, попарно з’єднуючись (Azotobacter chroococcus).

Стрептококи діляться в одній площині, розташовуючись у вигляді ланцюжка; зустрічаються поодинокі і парні клітини (Streptococcus pyogenes).

Тетракоккі діляться в двох взаємно перпендикулярних площинах, розташовуються по чотири.

Сарціни діляться в двох взаємно перпендикулярних площинах і утворюють правильні пакети по 8 … 16 клітин і більш (Sarcina ureae).

Паличкоподібні бактерії.

Найчисленніша група прокаріот. Вони мають осьову симетрію і циліндричну форму тіла з округлими, тупими або загостреними кінцями. Паличкоподібні форми підрозділяють на дві групи: неспоровие палички (бактерії – Bacterium) і палички, що утворюють спори (бацили – Bacillus). Палички, у яких діаметр суперечки перевищує ширину вегетативної клітини, називають клостридиями (Clostridium) – веретеноподібні.

Залежно від взаємного розташування клітин паличкоподібні бактерії поділяють на одиночні і безсистемні скупчення, діплобактеріі і діплобацілли (розташовуються попарно), також стрептобактерій і стрептобацили (форми, що утворюють довгі або короткі ланцюжки). До паличкоподібні також відносять коринебактерії і фузобактерии.

Покручені бактерії.

Покручені бактерії мають спіральною симетрією. До них відносяться вібріони, спірили і спірохети.

Вібріони мають циліндричну вигнуту форму, утворюючи 1/4 … 1/2 завитка спіралі, по формі нагадують кому.

Спірілли мають форму спірально звивистих паличок з 4 … 6 витками. Живуть в прісній і морській воді.

Спірохети – прокаріоти спірально звивистою форми. У них існує два типи витків: первинні – освічені вигинами протоплазматіческого циліндра, і вторинні – вигини всього тіла. Рух спирохет відбувається за рахунок активного скорочення осьової нитки і протоплазматіческого циліндра. Форми руху різноманітні: обертальний, поступальний, згинальні.

За морфології (розмірами, кількістю і формою завитків), числу осьових фібрил, характером руху, типу біологічного окислення, екології, патогенності в межах групи спірохети диференціюють на спірохети, крістіспіри, трепонеми, боррелии і лептоспіри.

Мікроорганізми надзвичайно пластичні і легко змінюються під впливом зовнішніх чинників: температури, живильного середовища, концентрації солей, кислотності, продуктів метаболізму, дезінфектантів, лікарських препаратів.

Багаторічні дослідження показали, що особини перших поколінь мікроорганізмів, що розвиваються в свіжої, сприятливою для зростання середовищі, відрізняються від особин наступних поколінь. Особливо часто проявляється поліморфізм бактерій при культивуванні їх в штучних середовищах. В результаті реакцій у бактерій на вплив фізичних і хімічних властивостей поживного субстрату утворюються різні за формою і розміром клітини: сильно збільшені, роздуті, кулясті, колбовідние або ниткоподібні, а також фільтруються форми. Такі морфологічні зміни пов’язані з порушенням або синтезу клітинної стінки бактерій, або механізму регуляції їх клітинного ділення. Залежно від ступеня впливу на мікробну клітину зміни можуть бути генетичними (успадкованими) і фенотипическими (неуспадковане).

Здатність мікроорганізмів змінюватися під впливом різних факторів зовнішнього середовища враховують при лабораторній діагностиці інфекційних хвороб, при виготовленні біологічних препаратів, призначених для профілактичних і лікувальних цілей.

Крім перерахованих вище форм бактерій виділяють ще кілька груп прокаріотних мікроорганізмів: рикетсії, хламідії, мікоплазми, актиноміцети.

Рикетсії. Ця група мікроорганізмів названа на честь англійського вченого Рикетса. Рикетсії являють собою дрібні внутрішньоклітинні бактерії, виивающіе у ​​людини і тварин специфічні захворювання (рикетсіози): Ку-лихоманка, рикетсіозний моноцитоз, рикетсіозний кератокон’юнктивіт.

Рикетсії – короткі з закругленими кінцями палички розміром 0,2 … 0,3 – 0,3 … 1 мкм, розташовуються поодиноко або парами, спор не утворюють, нерухомі, грамнегативні, розмножуються поперечним діленням. Мають клітинну стінку, цітоплазметіческую мембрану, рибосому, ядерний апарат. Синтезують білок, ДНК, РНК, АТФ, ферменти проміжного обміну. Цитоплазматична мембрана їх відрізняється високою проникністю, що обумовлено їх паразитичним способом життя. Рикетсії не ростуть на звичайних поживних середовищах, для їх культивування застосовують курячі ембріони і культури клітин, чутливі до дії високих температур і хімічних чинників.

Хламідії – внутрішньоклітинні облігатні паразити, що відрізняються від інших мікроорганізмів циклом розвитку і механізмом адаптації до внутрішньоклітинних умов. Хламідії викликають ряд захворювань людей і тварин (орнітоз птахів, енцефаліт, аборт, пневмонія, гранулезний ентерит і ін. Великої рогатої худоби). Хламідії вражають лабораторних і диких тварин, у яких можливе тривале носійство.

Хламідії не виробляють власну АТФ, а залежать від енергії клітини. В результаті придушення хламідіями синтезу клітинної ДНК, енергія клітини перемикається на синтез ДНК і білків хламідій. Вражаючі тварин хламідії, мають тканинним тропізмом, але їм не властива хозяіноспеціфічность, що сприяє поширенню збудника серед тварин різних видів. В уражених клітинах виявляють інфекційні елементарні частинки – округлі (250 … 350 нм) частки, які утворюються в кінці внутрішньоклітинного циклу розвитку хламідій і містять ДНК і РНК. На початку інфекційного процесу в цитоплазмі формується матрикс, потім з’являються великі елементарні частинки, в яких відсутня нуклеоид, а оболонка не сформована. Вони не стійкі в зовнішньому середовищі, чутливі до антибіотиків і не володіють инфекционностью. В кінці інфекційного процесу з’являються дрібні зрілі елементарні частинки, які мають ДНК-нуклеоид і щільну трехслойную оболонку. Вони стійкі в зовнішньому середовищі, не чутливі до антибіотиків, мають інфекційними властивостями.

У заражених клітинах при світловій мікроскопії виявляють також цитоплазматичні включення, які фарбуються за Романовським в червонувато-фіолетовий колір (незрілі) і синьо-фіолетовий (зрілі, що містять елементарні частинки).

Хламідії стійкі в зовнішньому середовищі. Виділяючись з фекаліями хворих тварин, зберігають життєздатність протягом кількох місяців.

Виділяють і культивують хламідії на курячих ембріонах, білих мишах, культурі клітин.

 Мікоплазми – найдрібніші вільноживучі прокаріоти без ригидной клітинної стінки. Роль клітинної стінки виконує тришарова цитоплазматична мембрана товщиною 7,5 … 10 нм. Основним компонентом мембрани є стерини, в цитоплазмі розташовуються рибосоми і нуклеоїд. Мікоплазми не синтезують пептидогликан. Мають вираженим поліморфізмом – від дрібних сферичних, елліпсовідних, кільцеподібних клітин до ниткоподібних, розгалужених міцеліальних форм розміром 0,6 … 30 мкм. Все мікоплазми грамнегативні.

Актиноміцети (променисті гриби) – одноклітинні грампозитивнімікроорганізми, зовні схожі з мицеллярная грибами. Їх тіло складається з тонких довгих ниток, здатних до істинного розгалуження. Гіфи можуть бути прямими або спіралевіднимі і мають єдину з основною ниткою оболонку і протопласт. На щільних середовищах актиноміцети утворюють субстратної і повітряний міцелій. Крім міцелярних зустрічаються паличкоподібні і кокковидной форми. Будова актиноміцетів аналогічна будові грампозитивних бактерій. Клітинна стінка містить пептидогликан і не має (як у грибів) хітину і целюлози. Розмножуються за допомогою спор. З окремих гілок зрілих гіф повітряного міцелію утворюються спороносци, які в результаті фрагментації або сегментації перетворюються в суперечки. У сприятливих умовах спори проростають у вегетативні клітини.

Для актиноміцетів характерний гетеротрофних тип харчування і аеробний (окисний) тип отримання енергії, але є види здатні до анаеробіоз. Живуть актиноміцети переважно в грунті, присутні у воді, на рослинах, шкірі і слизових оболонках тварин. Актиноміцети здатні розкладати органічні субстрати недоступні для інших мікроорганізмів, тому грають важливу роль в круговороті речовин і енергії, освіті ґрунтів і їх родючості. Багато актиноміцети є продуцентами антибіотиків, вітамінів, амінокислот, ферментів. Більшість з них сапрофіти, але є і патогенні види.

ПОДІЛИТИСЯ: