Морфология микроорганизмов

Морфология – это наука, изучающая внешний вид, строение, способы размножения, передвижения, спорообразования у живых существ.

Морфология бактерий (Морфос – форма)

Бактерии (сам термин происходит от греч. слова «бактерион» , что значит «палочка») – обширная группа микроорганизмов, которая сочетает в себе признаки растений и животных организмов и имеет микроскопические размеры. Размеры бактерий измеряют в микронах или микрометрах (1мк+1мкм+ 10^-6м=10^-3мм), поэтому их можно увидеть только с помощью увеличительных приборов с увеличением более 1000раз. Ничтожность этих размеров можно представить, зная, что в 1г бактериальной взвеси находится 10¹² бактерий. Масса бактериальной клетки = 4 х 10^-13г.

Возраст бактерий 3,8 млрд. лет.

Форма бактерий

По форме все бактерии делятся на 3 группы:

• шаровидные или кокки

• палочковидные или палочки

• извитые формы бактерий.

Кокки имеют округлую, шаровидную, овальную, пламени свечи, ланцетовидную форму и подразделяются на 6 подгрупп в зависимости от способа соединения.

1. микрококки – кокки, расположенные по одиночке, хаотично

2. диплококки - кокки, расположенные по два или по половинке

3. тетракокки - кокки, соединенные по четыре в виде квадрата

4. стрептококки - в виде цепочки

5. стафилококки – в виде гроздьев винограда, ягоды малины

6. сарцины - в тюки по 8, кубическое скопление кокков, в виде куба

Все кокки неподвижны, грамположительны, не образуют спор. Широко распространены в природе. Входят в состав заквасок кисломолочных. Могут быть болезнетворными (ангина, гонорея, менингит).

Палочковидные бактерии имеют вытянутую форму. Длина больше ширины. Могут быть толстыми тонкими, длинными и короткими, с обрубленными и заостренными концами, поодиночке, соединенные по 2 или в цепочки различной длины. Легко меняют свою форму в зависимости от условий жизни, т.е. обладают полиморфизмом. Палочки - наиболее распространенная группа среди всех бактерий. Могут быть не болезнетворными, но могут вызывать различные заболевания (тиф, дизентерия).

Палочки могут быть грамположит. и грамотрицательными, подвижными и неподвижными образовывать и необразовывать споры. По способности образования споры палочки делятся на три группы:

• бактерии – неспорообразующие палочки. Не образуют споры ни при каких условиях;

• бациллы – палочки, образующие споры только в присутствии кислорода воздуха;

• клостридии – палочки, способные образовывать споры только в безвоздушном пространстве.

Извитые формы бактерий делятся на три группы:

1. Вибрионы – имеют форму полумесяца, запятой, причем завиток не превышает ¼ оборота;

2. Спириллы имеют изогнутое тело с 5-6 крупными завитками.

3. Спирохеты имеют неограниченное количество мелких завитков.

Все извитые формы болезнетворные.

Размеры бактериальных клеток измеряются в микронах. Диаметр кокков колеблется от 0,5 до 2 мк. Ширина палочек 0,1-0,5 мк, длина 2-3 10 мк.. Наиболее мелкими являются извитые формы бактерий, в частности вибрионы.

Лекция 2 Строение бактериальной клетки

Бактериальная клетка устроена очень просто, но она дифференцирована и в ней выделяют три основные части:

1 - клеточная оболочка;

2 – цитоплазма с включениями;

3 – ядерное вещество.

Некоторые бактерии кроме этого могут иметь жгутики, реснички, спору.

Клеточная оболочка покрывает клетку снаружи. Это плотная, упругая структура, выдерживающая перепад давления, состоящая из двух частей – наружной части, называемой клеточной стенкой и внутренней части – цитоплазматической мембраны(ЦПМ). И стенка и мембрана имеет поры (отверстия) через которые в клетку проходят питательные вещества и удаляются продукты жизнедеятельности. Однако через поры клеточной стенки питательные вещества проходят по молекулярной массе не более 1000, т.е. стенка при питании выполняет функции механического сита. Через поры ЦПМ питательные вещества проходят не по массе, а по мере надобности, т.е. она обладает полупроницаемостью.

Клеточная оболочка выполняет ряд важнейших функций:

1 – поддерживает форму тела;

2 – защищает клетку от внешних воздействий;

3 – участвует в обмене веществ клетки, т.е. пропускает питательные вещества и выделяет продукты жизнедеятельности;

4 – участвует в передвижении клетки. Бактерии, лишенные клеточной оболочки теряют подвижность;

5 – отвечают за окрашивание клетки по способу Грама;

6 – участвуют в образовании капсулы.

Капсула – слизистый слой, покрывающий клетку снаружи. Обладает защитным действием (защищает клетку от внешних воздействий). С химической точки зрения капсула – углеводы - декстраны, образовавшиеся из глюкозы (сахарозы).

Образовывать капсулу могут не все бактерии, а лишь капсулообразующие бактерии. Иногда капсулообразование может происходить настолько интенсивно, что отдельные капсулы сливаются друг с другом, образуя сплошную слизистую массу – зооглею, в которую лишь вкраплены бактерии. Это приводит к пороку пищевых продуктов – ослизнению (приводит к появлению сплошного слизистого налета на продуктах питания). Ослизняется мясо, колбасы, творог и т.д.

Наиболее сильным капсулообразователем является бактерия Leuconostoc mesenteroides ( лейконосток мезентероидес). Этот микроорганизм способен в короткие сроки превращать сиропы, т.е. сахарозу в сплошную слизистую массу и тем самым наносят большой урон свеклосахарной промышленности, производству пива, кваса, безалкогольных напитков.

Цитоплазма с включениями

Цитоплазма (ЦП) занимает центральную часть клетки. Это жидкая коллоидная система, на 75-80% состоящая из воды. Остальное приходится на долю белков, жиров, углеводов. Цитоплазма неоднородна . В ЦП имеются гранулы или включения 2-х типов:

1 тип гранул обязателен для клетки, т.к. выполняет постоянную функцию и их потеря приводит клетку к гибели, такие гранулы называются органоидами или органеллами.

2 тип гранул необязателен для клетки, не выполняет постоянной функции и их утрата не приводит клетку к гибели. Такие гранулы называются запасными питательными веществами (ЗПВ). К ним относятся капельки жира, зерна крахмала, гликогена, волютина, кристаллики минеральных веществ (серы, железа, кальция). ЗПВ накапливаются в благоприятных условиях жизни и расходуются по мере голодания клетки.

Важнейшее значение в клетке имеют органоиды. К ним относят:

1. рибосомы – шарообразные тельца, состоящие из белка и РНК, в которых происходит биосинтез белка клетки (фабрики белка).

2. Мезосомы – представляет собой вспячивание внутренней цитоплазмы цитоплазматической мембраны. На мезасоме находятся окислительно-восстановительные ферменты, принимающие участие в дыхании клетки. Основная функция мезасом – энергетическая. Назвают мезосомы силовыми станциями клетки. Кроме того, мезосомы участвуют в формировании клеточной перетяжки при делении клетки.

3. Вакуоли (появляются с возрастом) – полости, заполненные клеточным соком. Они поддерживают осмотическое давление клетки, а также обезвреживают клетку от ядовитых продуктов жизнедеятельности.

4. Хроматофоры - гранулы, содержащие в себе красящие вещества или пигменты, присущи только окрашенным формам бактерий. У бесцветных форм их нет.