7.Морфология микроорганизмов (строение, размеры)

Морфология – обширный раздел науки микробиологии, изучающий внешний вид микроорганизмов, их строение, размножение и классификацию.

Наиболее важными микроорганизмами, играющими большую роль в природе, жизни человека и в биотехнологии являются следующие пять групп: 1)бактерии; 2)актиномицеты (лучистые грибки); 3)плесневые грибы (плесени); 4)дрожжи (дрожжевые грибы); 5)ультрамикробы (вирусы, фаги);

Наиболее низкоорганизованными из видимых в микроскоп являются бактерии и актиномицеты. Это наиболее широко распространенная в природе группа микроорганизмов.

Бактерии – микроскопические организмы растительной природы, лишенные хлорофилла и поэтому нуждающиеся для своего развития в готовых органических веществах. Исключением являются зеленые и пурпурные серобактерии, содержащие пигмент подобный хлорофиллу и не нуждающиеся в органических веществах. Большинство бактерий являются одноклеточными, но встречаются и многоклеточные бактерии – это нитчатые, лучистые, железобактерии и бактерии с боковыми выростами (к ним относят возмутителей туберкулеза и дизентерийную палочку).

Строение прокариотной клетки.Бактерии имеют поверхностные и внутренние структуры. К поверхностным относятся: Капсула ,жгутики, клеточные ворсинки (фимбрии и пили),клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана (ЦПМ). Внутренние структуры: Цитоплазма, нуклеоид (ядерный аппарат), рибосомы, мезосомы,запасные включения, споры (у бацилл)

Актиномицеты или лучистые грибки. Это одноклеточные микроорганизмы, прокариоты, занимают промежуточное положение между бактериями и плесневыми грибами. Актиномицеты делятся на две группы: Высшие формы. Они имеют нитевидную разветвленную клетку с диаметром, характерным для бактерий (от 0,1 до 1 мкм). Каждая нить называется гифой. Гифы переплетаются и образуют мицелий. Мицелий может быть субстратным (находится внутри питательной среды) и воздушным (находится над питательной средой).

Низшие формы. Они никогда не образуют развитого мицелия. Их клетки представлены палочками или кокками. Низшие формы актиномицетов могут накапливать аминокислоты (лизин), ферменты и витамины. Кроме того, к низшим актиномицетам относятся бифидобактерии, которые сбраживют глюкозу до молочной и уксусной кислот. Это прямые или разветвленные палочки, не образующие спор, неподвижные и строгие анаэробы.

Морфология грибов. По внешнему виду они очень разнообразны и включают макроформы и микроформы (плесень). Основа вегетативного тела гриба является мицелий или грибница, то есть переплетение разветвленных нитевидных клеток, называемых гифами. Диаметр каждой гифы от 5 до 50 мкм. В длину гифы могут достигать нескольких сантиметров.

В зависимости от наличия перегородок или септ в гифах, различают одноклеточные грибы и многоклеточные. Одноклеточные имеют несептированный мицелий, а многоклеточные имеют септированный мицелий. Мицелий может быть воздушным и субстратным. Органы плодоношения образуются в воздушном мицелии, который обычно окрашен и придает грибам бархатистый вид. Грибы относятся к эукариотам, то есть они имеют истинное ядро. Основные отличия эукариотов от прокариотов: истинное ядро, окруженное двойной ядерной мембраной, которая отделяет его от цитоплазмы. В центре ядра имеется электронноплотный участок – ядрышко. В ядерной оболочке имеются отверстия – поры, через которые происходит связь с цитоплазмой. В ядре имеется хромосомный набор. Если хромосомный набор одинарный, такое ядро называется гаплоидным. Если хромосомный набор двойной – это диплоидное ядро. Имеются лизосомы, вакуоли, аппарат гольджи. Клеточная стенка грибов содержит клетчатку и хитин. Грибы многоядерные.

Морфология дрожжей. Это одноклеточные организмы, не образующие мицелия и относящиеся к сумчатым грибам. Это неподвижные бесхлорофилльные растительные организмы. Дрожжевые клетки достаточно крупные и достигают от 1.5 до 20 мкм, в отдельных случаях – до 50 мкм. Дрожжевая клетка является эукариотической, то есть имеет дифференцированное ядро, имеет многослойную клеточную стенку, в состав которой входят полисахариды глюканы (полимеры глюкозы) и мананы (полимеры манозы). Благодаря такому химическому составу, дрожжи оседают из растворов. Это называется флокуляцией. Дрожжи способны образовывать капсулы, состоящие из полисахаридов. Дрожжи богаты митохондриями, определяющими активность бродильного процесса. Запасные вещества такие же, как и у грибной клетки (липиды, гликоген, голитин).

Вирусы. Измеряются вирусы в нанометрах: от 10 до 300нм (1 нм = 10-6мм). Они невидимы в световой или оптический микроскоп. Их можно различить только в электронном микроскопе. Обнаружено, что вирусы имеют очень разнообразную форму и довольно сложное строение.

Вирусные частицы, вирионы состоят из нуклеиновой кислоты и белка. РНКовые вирусы содержат только РНК, а ДНКовые содержат только ДНК.

Нуклеиновая кислота, представленная одной молекулой ДНК или РНК, уложена в виде спирали и окружена белковой оболочкой. Фаги имеют обычно многогранную призматическую головку и отросток. Длина отростков и головки – по 100 нм. Отросток – это белковый стержень, покрытый сверху чехлом из спирально расположенных коксомеров (белковых молекул), способных к сокращению. Внутри отростка находится полый канал, по которому нуклеиновая кислота из головки фага попадает в клетку пораженного микроорганизма. Отросток заканчивается базальной пластинкой с пятью или шестью зубцами и тонкими нитями, являющимися органами адсорбции.