За якими ознаками класифікують бактерії

Зміст

  • класифікація бактерій
  • Форми бактерій
  • Розташування та кількість джгутиків
  • Забарвлення стінок клітини
  • Класифікація по виду дихання
  • Спосіб харчування
  • Класифікація за ферментам

Бактерії відносяться до прокаріотів – одноклітинним організмам, які не мають ядра. Їх підрозділяють на два надцарства: Bacteria і Archaebacteria. Серед останніх немає збудників інфекційних хвороб. На сьогоднішній день класифікація бактерій базується на принципах генетичного зв’язку.

Різноманітність микрорганизмов

Надцарство Bacteria утворюють такі організми:

тонкостінні (грамнегативні);
товстостінні (грампозитивні);
без стінок клітини (мікоплазми).
Усередині надцарства мікроорганізми класифікуються на шість таксономічних груп:

Клас.
Тип.
Порядок.
Сімейство.
Рід.
Вид.
Головна група – це вид. Він представлений як сукупність особин з однаковим генезисом і генотипом, пов’язаних схожими ознаками і відмінних від інших видів.

Найменування виду визначається бінарної номенклатурою (тобто назва сформовано з двох слів). Збудник сифілісу, наприклад, позначається як Treponema pallidum. Перша частина найменування позначає рід, вказується з великої літери. Друга вказує на вид, прописується з маленької літери. Якщо вид згадується вдруге, найменування роду позначається початковою літерою (T. padillum).

Класифікація бактерій
Таблиця класифікації бактерій

Найпоширенішою вважається фенотипическая угруповання, включена в дев’ятому видання Визначника Берджи. Її принципи базуються на структурі стінок клітини.

Визначник Берджи також класифікує бактерії за забарвленням по Граму. Методика Грама – це спосіб дослідження, при якому фарбування дозволяє диференціювати організми за біохімічними властивостями стінок їх клітини. Метод розробив в 1884 році датський лікар Грам.

Найбільші групи бактерій в класифікації Берджи:

Грамнегативні.
Грампозитивні.
Мікоплазми.
Археї.
У визначнику Берджи опису представлені по групах, що включає сімейства, роди і види. Іноді в групу включаються класи і порядки. Визначник Берджи виділяє 30 груп, що включають патогенні організми, решта 5 груп по Берджи не містять патогенних видів.
В останні роки популярність набирає філогенетична класифікація, яка будується на принципах молекулярної біології. У 60-ті роки минулого сторіччя був відкритий один з перших способів визначення родинних зв’язків по схожості генома – методика зіставлення концентрації гуаніну (елементу нуклеїнової кислоти) і цитозину (складової ДНК) в макромолекулі ДНК. Ідентичні показники їх концентрації не свідчать про еволюційної схожості мікроорганізмів, але різниця в 10% вказує на те, що бактерії відносяться до різних родів.

молекула ДНК

У 70-ті роки розробили ще одну методику, в корені змінила теорію мікробіології – оцінка послідовності генів у 16s рРНК. За допомогою даного методу стало можливим виділення декількох філогенетичних угруповань мікроорганізмів і аналіз їх взаємозв’язку.

Класифікація на рівні виду здійснюється за допомогою методики ДНК-ДНК гібридизації. Вивчення досконально досліджених видів показує, що 70% ступеня гібридизації описують один вид, від 10% до 60% – один рід, менше 10% – різні пологи.

Філогенетична класифікація частково копіює фенотипическую. Так, наприклад, грамнегативні входять і в ту, і в іншу. Разом з тим система грамнегативних організмів практично повністю видозмінена. Архебактерії визначені як незалежний таксон вищої ланки, деякі таксономічні угруповання перерозподілені, до однієї категорії віднесені мікроорганізми з різним екологічним призначенням.

Архебактерії

Форми бактерій
Бактерії можна класифікувати, орієнтуючись на їх морфологію. Один з головних морфологічних ознак – форма.

Виділяють кілька різновидів:

Куляста (коки, диплококи, сарціни, стрептококи, стафілококи).
Палочкообразной (бацили, діплобацілли, стрептобацили, коккобактерии).
Вітіювата (вібріони, спірили).
Спиралеобразное (спірохети – тонкі, подовжені, звивисті мікроорганізми з безліччю завитків).
Нитчатая.
На малюнку зображені їх форми:

форми бактерій

1 – мікрококи;
2 – стрептококи;
3 – сарціни;
4 – бесспоровие палички;
5 – спорові палички (бацили);
6 – вібріони;
7 – спірохети;
8 – жгутикові спірили;
9 – стафілококи.
Кулясті бактерії мають сферичну форму, також бувають овальні і бобовідние організми.

Розташування коків:

Окремо – мікрококи.
У парі – диплококи.
У ланцюгах – стрептококи.
У формі виноградної лози – стафілококи.
У «пакетах» – сарціни.
коки

Найчастіше зустрічаються палочкообразниє бактерії. Палички збираються поодинці, в парах (діплобактеріі) або в ланцюгах (стрептобактерій). Ряд палочкообразной організмів може при важких умовах формувати суперечки. Бацили є споровими паличками. Бацили, схожі на веретено, називаються клостридиями.

Витіюваті мікроорганізми мають форму коми (вібріони), тонкою звивистій палички (спірохети), також можуть мати кілька завитків (спірили).

У архей немає пептидоглікану (компонента, що виконує механічну функцію) в стінках клітини. Вони володіють специфічними рибосомами і рибосомних РНК (рибонуклеїнова кислота).

Морфологія тонкостінних грамнегативних організмів:

Куляста форма (гонококи, менінгококи, вейлонелли).
Вітіювата (спірохети, спірили).
Палочкообразной (рикетсії).
Серед товстостінних грампозитивнихмікроорганізмів виділяють:

Кулясті (стафілококи, пневмококи, стрептококи).
Палочкообразниє.
Розгалужені, ниткоподібні організми (актиноміцети).
Булавоподібні організми (коринебактерії).
Мікобактерії.
Біфідобактерії.
Біфідобактерії під мікроскопом

Розташування та кількість джгутиків
Морфологія включає такий параметр, як місцерозташування і кількість джгутиків. За даним параметром розрізняють:

Монотріхі (єдиний джгутик на полюсі їх клітини).
Лофотріхі (зв’язка джгутиків на полюсі їх клітини).
Амфітріхі (два пучки джгутиків на їх полюсах).
Перітріхі (велика кількість джгутиків по всій бактерії).
джгутики у бактерій

Наявність джгутиків властиво кишковим мікробам, холерного вібріона, Спірілли, щелочеобразователям.

Забарвлення стінок клітини
Забарвлення бактерій визначається концентрацією пептидогликана. Організми, для яких характерний високий вміст пептидогликана в стінках клітини (близько 90%), мають синьо-фіолетове забарвлення по Граму. Це грампозитивні бактерії.

Всі інші бактерії, що мають в оболонці від 5 до 20% пептидоглікану, набувають рожево забарвлення. До них зараховуються грамнегативні бактерії. Ступінь товщини пептидогликана у грампозитивних організмів в кілька разів вище, ніж у грамнегативних.

грамнегативні і грампозитивні бактерії

Стінки клітин грампозитивних організмів також включають полісахариди, тейхоевие кислоти і білки. Грамнегативнібактерії покриває зовнішня мембрана, що складається з ліпополісахаридів і базальних білків.

Забарвлення по Граму дозволяє класифікувати прокаріоти на підкатегорії. Товстостінні мікроорганізми з відділу Gracilicutes, протопласти і сферопласти з дефектною стінкою клітини фарбуються грамнегативні. Товстостінні бактерії типу Фірмікути забарвлюються грампозитивної.
Класифікація по виду дихання
По виду дихання розрізняють:

аеробні;
анаероби.
способи дихання бактерій

Клітини бактерій здатні до дихання, т. Е. В них відбувається окислення органічних сполук киснем, в результаті чого утворюється вуглекислий газ, вода і енергія. Ці організми вважаються аеробними, оскільки їм потрібен кисень. Вони мешкають на поверхні води і землі, в повітряному просторі.

Багато мікроорганізмів існують без кисню, т. Е. Обходяться без дихання. До них відносяться бактерії, що беруть участь в процесі розкладання речовин при перегної. Такі організми є анаеробними. Дихання замінює бродіння – розкладання органічних сполук без кисню з виробленням енергії. В процесі бродіння спирту утворюється енергія в 114 кДж (або 27 кілокалорій), в результаті молочнокислого енергія становить 94 кДж (або 18 кілокалорій). Дихання бактерій здійснюється в їх лізосомах.

Спосіб харчування
Класифікація бактерій за типами харчування:

автотрофи;
гетеротрофи.
Класифікація по харчуванню

Перші мешкають в повітрі і використовують неорганічні речовини для продукування органічних. Автотрофи використовують сонячну енергію (ціанобактерії) або енергію неорганічних сполук (серобактерии, железобактерии).

Гетеротрофи мешкають в безкисневому середовищі. Ця група ділиться на сапрофітів і паразитів. Перші отримують поживні речовини з відмерлих матерій, другі живляться за рахунок живих організмів.

Класифікація за ферментам
Ферменти відіграють важливу роль в обмінних процесах клітини. Вони поділяються на шість груп:

Оксіредуктази.
Трансферази.
Гідролази.
Лігази.
Ліази.
Ізомерази.
Ферменти бактерій

Виробляються ферменти розташовуються усередині клітини (ендоферменти) або виводяться назовні (екзоферменти). Другий тип ферментів бере участь у надходженні в клітку вуглецю та енергії. Велика частина ферментів з групи гідролаз зараховуються до Екзоферменти. Ряд ферментів (коллагеназа і т. Д.) Відноситься до ферментам агресії. Окремі ферменти розташовані в стінках клітини. Вони виконують транспортну функцію, т. Е. Переносять у клітку речовини.

Бактерії – це без’ядерні одноклітинні мікроорганізми, які класифікуються за багатьма параметрами (способи дихання і живлення, будова стінки клітки, форма і т. Д.). На сьогоднішній день науці відомо більше 10000 видів бактерій, але імовірно їх кількість сягає мільйона.

Посилання на основну публікацію