4. Морфология и строение микроорганизмов

Бактерии (греч. bakterion — палочка)—микроорганизмы с прокариотным типом строения. Преимущественно это одно­клеточные организмы, однако существует немало форм, со­стоящих из многих клеток. Термин «прокариоты» равнозна­чен термину «бактерии».

Бактерии не видимы невооруженным глазом. Поэтому для их изучения используют световые и электронные микроскопы. Клетки бактерий измеряются в микрометрах (1 мкм = 10-6 м), элементы тонкого строения — в нанометрах (1 нм = 10~⁹ м). Предел разрешения светового микроскопа составляет 0,2 мкм, современных моделей электронных микроскопов — 0,15—0,3 нм. Средние размеры прокариот лежат в пределах 0,5—3 мкм. Наиболее стабильны кокки — их размер 0,5—2 мкм. Палочко­видные формы обычно длиной 2—10 и шириной 0,5—1 мкм, мелкие палочки соответственно 0,7—1,5 и 0,2—0,4 мкм.

Кокки (греч. kokkos — зерно, лат. coccus — ягода) имеют сферическую форму в виде правильного шара, эллипса, боба, ланцета. В зависимости от взаимного расположения клеток после деления различают: микрококки, или монококки, стафи­лококки, диплококки, стрептококки, тетракокки и сардины.

Микрококки (лат. micrococcus — маленький) делятся в разных плоскостях и располагаются одиночно, па;рами или беспорядочно. Сапрофиты обитают в почве, воде, воздухе. На­пример, Micrococcus luteus.

Стафилококки (греч. staphyle — виноградная гроздь) — кокки, делящиеся в различных плоскостях и располагаю­щиеся несимметричными гроздьями-, иногда одиночно, парами, тетрадами. Сапрофиты и патогенные. Например, Staphylococ-cus aureus.

Диплококки (греч. diploos — двойной) делятся в од­ной плоскости, образуя попарно соединенные кокки. Напри­мер, Azotobacter chroococcum.

Стрептококки (греч. streptos — цепочка)—кокки, расположенные в виде цепочки, встречаются одиночные и парные клетки, иногда тетрады. Образуются при делении в одной плоскости. Сапрофиты и патогенные. Например, Strep­tococcus pyogenes.

Тетракокки (греч. tetra — четыре)—кокки, которые делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и рас­полагаются по четыре.

Сарцины (лат. sarcio — связываю) — кокки, делящиеся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и образующие П'равильиые пакеты по 8—16 клеток и более. Сапрофиты; ветре чаются в воздухе, почве, кишечнике животных и человека. Например, Sarcina ureae.

Палочковидные бактерии. Это самая многочисленная груп­па прокариот. Они имеют осевую симметрию и цилиндриче­скую форму тела с округлыми или- заостренными концами. Палочковидные формы делят на две группы: 8.Капсула — слизистый слой, расположенный над клеточ­ной стенкой бактерии. Вещество капсулы четко отграничено от окружающей среды. В зависимости от толщины слоя и прочности соединения с бактериальной клеткой различают макрокапсулу, толщиной более 0,2 мкм, хорошо различимую в световом микроскопе, и микрокапсулу, толщиной менее 0,2 мкм, обнаруживамую лишь при помощи электронного ми­кроскопа или выявляемую химическими и иммунологическими методами.

Капсула — полифункциональный органоид, выполняющий важную биологическую роль. Она является местом локализа­ции капсульных антигенов, определяющих вирулентность, ан­тигенную специфичность и иммуногенностъ бактерий. Утрата капсулы у патогенных бактерий резко снижает их вирулент­ность, например, у бескапсульных штаммов бациллы антракса. Капсулы обеспечивают выживание бактерий, защищая их от механических повреждений, высыхания, заражения фагами, токсических веществ, а у патогенных форм — от действия за­щитных сия макроорганизма: инкапсулированные клетки пло­хо фагоцитируются. .У некоторых видов бактерий, в том числе и патогенных, капсула способствует прикреплению клеток к субстрату.

Жгутики — органоиды движения бактерий, представлен­ные тонкими, длинными, нитевидными структурами белковой природы. Их длина превышает бактериальную клетку в не­сколько раз и составляет 10—20 мкм, а у некоторых спирилл достигает 80—90 мкм. Нить жгутика (фибрилла)—полный спиральный цилиндр диаметром 12—20 нм. У вибрионов и протея нить окружена футляром толщиной 35 нм.

а — монотрихи; б — амфитрихи; в — лофотрнхи; г — перитрихи

Жгутик состоит из трех частей: спиральной нити, крюка и базального тельца. Крюк — изогнутый белковый цилиндр, выполняющий функцию гибкого связывающего звена между базальным тельцем и жесткой нитью жгутика. Базальног тельце — сложная структура, состоящая из центрального стержня (оси) и колец.

Пили (фимбрии, ворсинки) — прямые, тонкие, полые бел­ковые цилиндры толщиной 3—25 нм и длиной-до 12 мкм, от­ходящие от поверхности бактериальной клетки. Образованы специфическим белком — пилином, берут начало от цитоплаз-матической мембраны, встречаются у подвижных и неподвиж­ных форм бактерий и видимы только в электронном микро­скопе (рис. 4). На поверхности клетки может быть от I—2, 50—400 пилей до нескольких тысяч.

Существует два класса пилей: половые (секс-пили) и пили общего типа, которые чаще называют фвмбриями. У одной и той же бактерии могут быть пили разной природы. Половые лили возникают на поверхности бактерий в процессе конъюга­ции и выполняют функцию оргаяелл, через которые дит передача генетического материала (ДНК) от донора к

реципиенту.

Пили общего типа располагаются ' лереитрихиально (ки­шечная палочка) или на полю­сах (псевдомонады); одна бак­терия их может содержать сот­ни. Они принимают участие в слипании бактерий в агломера­ты, прикреплении микробов к различным субстрата:м, в гам числе к клеткам (адгезивная функция), в транспорте метаболитов, а также способствуют

образованию пленок на поверхности жидких сред; вызывают

агглютинацию эритроцитов.