Способи класифікації бактерій

Зміст

  • Методи вивчення бактерій
  • Класифікація мікроорганізмів
  • Форми бактерій
  • Сферична
  • Паличкоподібні
  • Звивистих
  • Будова клітини бактерій
  • Нуклеоїд
  • Цитоплазма
  • Цитоплазматична мембрана
  • Капсула
  • Клітинна стінка
  • Джгутики
  • Пили
  • Спори

Бактерії відносять до прокариотам, і довгий час через мікроскопічних розмірів їх морфологія була вивчена на належному рівні.

Розділ мікробіології, що вивчає морфологічні форми бактерій, їх будова, розміри, способи пересування, розмноження та спорообразование, називають морфологією. При вивченні морфологічних властивостей необхідно враховувати те, що під впливом різних факторів (поживна середу, температура, вологість) бактерії здатні їх міняти.

Методи вивчення бактерій
Для вивчення морфології бактерій застосовують такі методи, як мікроскопія та фарбування. Спостереження за живими бактеріями відбувається за допомогою світлових і електронних мікроскопів в нефарбованих препаратах. Для отримання повної характеристики розглянутих бактерій застосовують такі методи вивчення:

Морфологічний. Під мікроскопом розглядають морфологію бактерії, її рухливість, суперечки і способи розмноження.
Культуральний. Дослідження бактерії в поживних середовищах. Вивчають її зростання, величину, колір колонії і швидкість розмноження.
Фізіологічний. Розглядають такі властивості бактерій, як реакція на температуру, на зовнішні подразники, на кисень, їх здатність до зброджування, реагування на різні середовища.
Дівчина дивиться в мікроскоп

Застосування цих способів вивчення дозволяє встановити вид мікроорганізму і морфологію кожного з них. Це складний і тривалий процес, що займає багато часу.

Спосіб фарбування є найбільш точним і ефективним в розпізнанні і вивченні будови бактерій під мікроскопом. Найчастіше мікроби в своєму природному середовищі невидно під мікроскопом, а фарбування дозволяє не тільки вивчити морфологію бактерії, а й правильно визначити її вид. Багато бактерій мають однакову морфологію, але при фарбуванні дають різні кольори. Для вивчення бактерій застосовують такі способи фарбування:

Простий. Застосовують одну фарбу: фуксин або метиленовую синю.
Складний. Цей спосіб найчастіше застосовується для виявлення збудника інфекції, включає в себе два і більше барвника. Найчастіше на практиці застосовують метод фарбування по Граму і за Цілем.
Диференційований. Для фарбування джгутиків використовують метод Беніньетті. Для індіцірованія капсул застосовують метод Гінса.
Класифікація мікроорганізмів
Різноманіття форм, біохімічна нестабільність і простота в будові ускладнюють класифікацію бактерій. Дотепер їх класифікація є предметом суперечок серед мікробіологів. В основу класифікування покладені такі напрямки у вивченні мікроорганізмів:

їх морфологія;
типи харчування;
джерело енергії;
реакція на фарбування;
різновиди форм.
Основні форми бактерій

Форми бактерій
При всьому різноманітті бактерій виділяють три основні форми: сферичні, паличкоподібні і покручені.

Сферична
Сферичною формою володіють коки. По тому, як розташовуються клітини, поділяють на такі групи:

мікрококи (малі) – кожна клітина окремо;
диплококи (дві) після поділу клітини існують парами;
стрептококи (ланцюжок) після ділення утворюють ланцюжок;
сарціни (зв’язка) після ділення утворюють в’язку в трьох напрямках;
стафілококи (гроно) діляться на всіх напрямках, утворюючи гроно.
Золотистий стафілокок

Паличкоподібні
Паличкоподібні ділять на групи в залежності від форми (правильна чи неправильна), від розмірів і по тому, як розташовуються клітини. Розташування клітин під мікроскопом виглядає хаотично, тому що після розподілу кожна клітина живе окремо.

Їх ділять на такі групи:

Рикетсії. Внутрішньоклітинні паразити дуже малих розмірів (до 2,0 мкм). Їх власниками найчастіше є кліщі, блохи і воші, самі розносять інфекцію. Залежно від умов існування вони мають властивість змінювати форму і розмір.
Хламідії. Є строгими (облігатними) грамнегативними бактеріями. Їх відносять до клітинних паразитам, які мають властивість розмножуватися тільки всередині клітини. За межами клітини вони мають округлу форму і неактивні.
Мікоплазми. Ця група не має клітинної стінки і існує в різних формах.
Хламідії під мікроскопом

Звивистих
Види, що мають звиту форму, поділяють за кількістю оборотів і за характером витків. Вібріони мають злегка вигнутий вигляд, спірили – кілька завитків правильної форми, спірохети – велика кількість дрібних завитків.

Будова клітини бактерій
Ультраструктура клітки вивчається за допомогою таких мікроскопічних методів:

світлового;
люмінесцентного;
сухого (коли між об’єктивом і лінзою є повітря);
фазово-контрастного;
темнопольного.
інтерференційного;
електронного.
Поживні середовища

Ультраструктура бактеріальної клітини вважається показником її унікальності в організаційних процесах.

Розрізняють постійні органели: аналог ядра, цитоплазматична мембрана, цитоплазма, які властиві кожному виду. Є й тимчасові включення: капсула, пили, клітинна стінка, суперечки, джгутики, наявні не у всіх мікробів або виникають при різних впливах.
Нуклеоїд
Нуклеоїд є прототипом ядра і не містить таких структур, властивих еукаріотів, як ядерця, ядерна оболонка і гістони. Він має властивість збереження і передачі генної інформації, що міститься в одній хромосомі, що має вид замкнутого кільця. Ще носіями спадкової інформації бактеріальної клітини є плазміди.

Нуклеоїд бактеріальної клітини

Цитоплазма
Цитоплазм являє собою складну систему, що включає в себе такі включення:

рибосоми (відповідають за синтез білків);
гранули (містять глікоген, полісахариди);
волютин (поліфосфати);
плазміди (мають властивість підвищувати стійкість клітини).
Цитоплазматична мембрана
Під електронним мікроскопом добре видно, що мембрана бактеріальної клітини складається з трьох шарів. При зростанні клітини вона має властивість утворювати своєрідні випинання ─ мезосоми. У житті клітини вона виконує такі функції:

бар’єрну;
енергетичну;
транспортну.
ЦПР (цитоплазматична мембрана) у бактерій

Капсула
Капсула є слизової структурою з чітко вираженими межами, добре розрізнюваними під мікроскопом. Її вивчають за допомогою фарбування мазка, де фарба навколо неї створює темний фон. Вона володіє захисними властивостями проти фагоцитозу бактерій і реагує на антитіла.

Клітинна стінка
Клітинна стінка захищає бактеріальну клітину і забезпечує її постійну форму. Складається з двох шарів: зовнішнього, що володіє властивістю пластичності, і внутрішнього, постійного. Така властивість клітинної стінки, як її реакція на фарбування, використовується для визначення видів.

Будова клітинної стінки грампозитивних і грамнегативних бактерій

Джгутики
Джгутики ─ це тонкі нитки, що забезпечують рухливість клітини мікроорганізму і мають довжину більшу, ніж вона сама. Джгутики мають білкову структуру, їх число може коливатися від одного до тисяч. Морфологія розташування у них різноманітна: від прикріплення до одного кінця до прикріплення по всій поверхні.

Пили
Пілі є ворсинками, які складаються з білкової речовини. Вони виконують такі функції:

прикріплення до поражаемой клітці;
несуть відповідальність за харчування;
розмноження;
водно-сольовий обмін;
кон’югація (зближення).
Спори
спори бактерій

При несприятливих умовах росту і розвитку мікроби утворюють спори, що сприяють збереженню виду і які не є продовженням роду. Наявність багатошарової оболонки і уповільнених метаболічних процесів дозволяє спорах довгий час перебувати в стадії спокою і чекати відповідних умов для розвитку.

Поява сучасних методів дослідження привело до нового витка у вивченні царства бактерій. Щорічно мікробіологи за допомогою нових методик вивчають морфологію та властивості нових, ще невивчених видів мікроорганізмів, невідповідних ні під один тип класифікації.

Посилання на основну публікацію