6. Архебактерии. Микоплазмы.

К архебактериям относятся метанообразующие бактерии, экстремальные галофилы и термоацидофилы.

В настоящее время царство архебактерий объединяет 7 порядков и 5 физиологических групп микроорганизмов (Метанообразущие, Аэробные сероокислящие, Анаэробные серовосста­навливающие, Галофилы, Термоацидо­фильные микоплазмы).

Микроорганизмы, относящиеся к архебактериям, по своей клеточной организации являются прокариотами, но вместе с тем обладают рядом уникальных свойств и биохимических процессов, не свойственных остальным живым организмам: клеточные стенки, отличные по составу от эубактериальных и эукариотных; монослой липидов в ЦПМ некоторых видов, особые мембранные липиды, сложный состав субъединиц РНК-полимеразы, синтез специфических кофакторов, образование метана, особый тип фотосинтеза (с использованием бактериородопсина), отсутствие тимина в "общей" ветви тРНК и др.

Наряду с уникальными чертами, у архебактерий отмечается присутствие типично эубактериальных и эукариотических свойств. Например, жгутики бактериального типа, газовые вакуоли, плазмиды, серное дыхание, тип автотрофной фиксации CO₂, свойственный некоторым анаэробным эубактериям; общий рибосомальный белок, наличие гистонов, связанных с хромосомной ДНК, наличие интронов в генах тРНК и рРНК.

По общей морфологии, размерам клеток и их ассоциаций, а также по ультраструктурной организации архебактерии принципиаль­но не отличаются от эубактерий.

Клетки всех архебактерий отграни­чены от окружающей среды клеточной стенкой. У некоторых метаногенов клетки объединены под внешним чехлом. Многие виды архебактерий об­ладают жгутиками бактериального типа и фимбриями. У ряда форм обна­ружены цитоплазматические включения - газовые вакуоли. В качестве запасных веществ накапливают гликоген, поли-3-гидрооксибутират и по­лифосфаты.

Исследование клеточных стенок архебактерий показало, что они по химическому составу и строению более вариабельны, чем клеточные стенки эубактерий. В настоящее время у архебактерий обнаружено 4 типа клеточных стенок, построенных из различных полимеров. Однако ни один из них не содержит мурамовой кислоты и Д-аминокислот, обя­зательных компонентов клеточной стенки эубактерий.

Вместе с тем среди метанообразующих бактерий имеются виды, в клеточной стенке которых содержится псевдомуреин. Он относится к гликопептидам, но отличается от муреина по составу полисахаридов. Мембраны архебактерий включают липиды особого типа и этим резко отличаются от других организмов.

Рибосомы архебактерий внутри царства могут быть разделены по размеру на 2 класса, которые различаются только по от­носительному содержанию в них белка. Рибосомы первого класса харак­терны для экстремальных галофилов и всех метаногенов. Они сходны по размеру с рибосомами эубактерий. Рибосомы второго класса характерны для Мethanocoсceaceae и серозависимых термофилов. Они тяжелее эубактериальных и характеризуются тем же со­отношением - белок: РНК, что и рибосомы эукариот.

Среди архебактерий известны организмы с хемоорганогетеротрофным, хемолитоавтотрофным, хемолитогетеротрофным и фотогетеротрофным типами питания. В ряде случаев тип питания зависит от условий роста. Распространенной формой энергетического метаболизма является анаэробное дыхание. Ряд архебактерий способен к аэробному нитратному дыханию и брожению. Некоторые обладают уникальным механизмом фотосинтеза. Метаногены обладают специфическими кофакторами, которые не встречаются у других организмов.

Геном архебактерий представлен кольцевой нитью ДНК, которая расположена непосредственно в цитоплазме, и имеет вид бактериального нуклеоида. В составе геномов архебактерий обнаружены интроны (в генах тРНК и рРНК) и простые, многократно повторяющиеся нуклеотидные последовательности, что характерно для хромосомной ДНК эукариот. У архебактерий выявлено наличие плазмид, специфических фагов.

Микоплазмы.

Микоплазмы — прокариотные одноклеточные, грамотрицательные[1][2] микроорганизмы, не имеющиеклеточной стенки, которые были открыты при изучении плевропневмонии у коров. Микоплазмы, по всей видимости, являются наиболее простыми самостоятельно воспроизводящимися живыми организмами, объём их генетической информации в 4 раза меньше, чем у Escherichia coli.

Микоплазмы отличаются от остальных бактерий отсутствием жёсткой клеточной стенки (в результате чего от внешней среды их отделяет лишь цитоплазматическая мембрана) и ярко выраженным полиморфизмом. От вирусов микоплазмы отличаются способностью расти на бесклеточных средах и способностью метаболизировать ряд субстратов. Так, для роста микоплазме необходимы стеролы, например, холестерин. Микоплазмы содержат одновременно ДНК и РНК, а также чувствительны к некоторым антибиотикам.

В культуре одного вида можно выделить крупные и мелкие шаровидные, эллипсообразные, дисковидные, палочковидные и нитевидные, в том числе ветвящиеся (из-за этого все микоплазмы одно время причислялись кактиномицетам), клетки. Описаны и разные способы размножения: фрагментация, бинарное деление, почкование. При делении полученные клетки не равноценны по размеру, часто одна из них даже нежизнеспособна. К микоплазмам относятся формы с самыми мелкими из известных клеточных микроорганизмов размерами, в том числе меньше теоретического предела самостоятельного воспроизводства на питательной среде (этот предел для сферических клеток составляет 0,15—0,20 мкм а для нитевидных — 13 мкм в длину при 20 нм в диаметре).

Микоплазмы способны расти на широком диапазоне сред: от простых минеральных, до сложных органических, часть — только в организме хозяина. Продукты обмена микоплазм (перекиси, нуклеазы, гемолизины) оказывают разрушающее воздействие на клетку хозяина.

Раньше считалось что микоплазмы в основном паразитируют на человеке и высших животных, так Mycoplasma pneumoniae — возбудитель респираторной инфекции, так называемой лёгкой атипичной пневмонии, а три вида микоплазм являются генитальными Mycoplasma hominis, Mycoplasma genitalium иUreaplasma urealyticum. Сейчас показано, что распространение микоплазм в природе и экологическая роль гораздо шире. Они найдены в почве, каменном угле и горячих источниках, обнаружены сапротрофы, симбиотические формы.

Разные виды являются либо строгими аэробами, либо облигатными анаэробами.