Іі Класифікація мікроорганізмів

Перша загальна біологічна класифікація була запропонована шведським вченим К.Ліннеєм, але вона враховувала лише морфологічні властивості і охоплювала тваринний і рослинний світ.

У 1969 році Р. Віттекер поділив усі живі клітинні організми на п'ять царств.

Неклітинні форми життя - віруси, відокремлені у царство Viridae.

У 1980 році для мікроорганізмів прийнята єдина міжнародна класифікація, в основу якої покладена система американсько вченого Берджі. Вона враховує форму клітини, рухомість, ферментні особливості, спороутворення і т. ін.), і за показниками відповідної таблиці можна знайти систематичне положення будь-якого мікроорганізму - ідентифікувати.

Усі одноклітинні поділяються на:

Еукаріоти – найвищі мікроорганізми ( водорослі, найпростіші). Мають чітко відокремлене ядро, розвинену ендоплазматичну мережу та поділяються шляхом мітозу.

Прокаріоти – найнижчі мікроорганізми, до яких відносяться синьо-зелені водорослі та бактерії.

За сучасною класифікацією (1997) усі прокаріоти - мікроорганізми, об'єднані в окреме царство Рrосаryotae, яке поділяється на два відділи:

І - Суапоbасtегіа і II – Bacteria. Відділ бактерії поділено на 19 груп.

Основними ступенями усіх класифікацій на сьогодні є: царство - відділ - клас (група - порядок) - родина (сімейство) - рід - вид. Головною класифікаційною категорією є вид.

Вид - це сукупність організмів, які мають загальне походження, схожі морфологічні і фізіологічні властивості та обмін речовин.

Відоме ще таке поняття як "штам" - сукупність мікробів одного виду, які виділені з різних джерел (організму людини, тварини, об'єктів зовнішнього середовища, або з одного джерела, лише в різний період).

Для назви мікроорганізмів прийнята загальна біологічна бінарна номенклатура, запропонована К.Ліннеєм ( перша назва означає рід і пишеться з великої букви, друга назва визначає вид і пишеться з малої букви). У назвах можуть бути імена вчених, які відкрили ті чи інші гриби.

Ііі Морфологія мікроорганізімів

Бактерії - це одноклітинні організми рослинної природи, в яких не має хлорофілу. Середній розмір їх 2-6 мкм.

І Коки (від лат. kоссus - зерно) Коки за розташуванням в мазках поділяються на групи, а саме:

- мікрококи - в мазках розташовані поодиноко і безладно.

- диплококи - коки, які після поділу не розходяться, а існують парами. До них відносять бобовидні менінгококи і гонококи та ланцетовидні (форми полум'я свічки) пневмококи.

- тетракоки - після ділення розміщуються по чотири.

- сарцини розташовуються по 8 або 16, 32, 64 клітини в кожному тюку, або пакеті. Тетракокки та сарцини не викликають інфекційні хвороби.

- стрептококи - клітини діляться в одній площині і не розходяться, утворюючи ланцюжок.

- стафілококи – розташовані у вигляді грони винограду. Викликають велику кількість біогенних інфекцій у людини.

ІІ Паличкоподібні форми, або власне бактерії, найбільш численна група мікроорганізмів. Середні розміри цих бактерій від 1 до 6 довжиною і 0.5 до 2 мкм шириною. За зовнішнім виглядом паличкоподібні можуть бути овальні, циліндричні, еліпсоподібні, веретеноподібні, у вигляді тенісної ракетки або барабанної палички. Кінці їх обрубані ( збудник сибірки), заокруглені (кишкові палички, збудник черевного тифу, дизентерії), загострені (збудник чуми), потовщені на кінцях ( збудник дифтерії), розгалужені (мікобактерії туберкульозу) і інші. Залежно від здатності утворювати спори, паличкоподібні бактерії поділяють власне бактерії, бацили і клостридії.

Бактерії - мікроорганізми, які не здатні утворювати спори. До них відносяться збудники черевного тифу, сальмонельозів, дифтерії, туберкульозу, кашлюка і інші.

Бацили (паличка) і клостридії (веретено) здатні утворювати спори. До бацил відносяться збудники сибірки, а клостридій - збудники правця, газової анаеробної інфекції, ботулізму.

ІІІ Звивисті мікроорганізми мають звивисту штопороподібну форму. До них відносяться вібріони, спірили та спірохети.

Вібріони - бактерії, які зовні схожі на кому. Представниками цієї групи є збудники холери і холероподібні вібріони, які деколи знаходяться у різних водоймищах.

Спірили (завиток) - бактерії, які мають декілька завитків у вигляді штопора. Більшість із них не хвороботворні, але є і хвороботворні представники, наприклад, спірила, що викликає у людини хворобу укусу щурів (содоку).

Спірохети - ці бактерії мають штопороподібну форму і розрізняються між собою довжиною і числом завитків. Це рухомі, тонкі, одноклітинні організми розмір від 5 до 500 мкм довжиною і 0,3 - 1,5 шириною. Серед них виділяють хвороботворні для людини такі: трепонеми - збудники сифілісу у людей, борелії - збудники поворотного тифу, лептоспіри - збудники лептоспірозу.

4 Ниткоподібні бактерії, як правило, не хвороботворні. Такі, я залізобактерії, тіобактерії і інші мешкають у грунті, водоймищах беруть участь у кругообігу речовин у природі. Але до цієї груп мікробів відносяться і актиноміцети, які здатні викликати тяжкі захворювання у людей - актиномікози.

Розміри і форма клітин бактерій, характерні для кожного виду, можуть змінюватися під впливом різних чинників (віку клітини, температури середовища, вологості і т. ін.). Ця властивість називається поліморфізмом.

Протопласти – бактерії, які повністю позбавленні клітинної стінки. Вони зберігають здатність до дихання, розмноження, синтезу ферментів, до дії зовнішніх факторів, механічного пошкодження тощо.

Сферопласти – бактерія, що зберігає невеликі ділянки клітинної стінки.

L-форми бактерій утворюються при частковому чи повному руйнуванні бактерії під дією пеніциліну. Генетично подібні до початкових форм бактерій, фільтруються як віруси, але культивуються на щільних середовищах.

Можливий процес зворотнього розвитку до початкової форми – реверсія.

Будова бактеріальної клітини

Бактеріальна клітина складається з: тришарової оболонки, цитоплазми з різними включеннями, ядерної речовини (нуклеоїду).

Оболонка клітини складається з зовнішнього слизового шару, клітинної стінки і цитоплазматичної мембрани. Слизовий капсульний шар виконує захисну функцію. Клітинна стінка - основний структурний елемент клітини, який зберігає форму, відділяє її від оточуючого середовища і підтримує в ній постійний осмотичний тиск, важливою особливістю клітинної стінки є вибіркова проникливість, через неї в клітину проникають необхідні поживні речовини (амінокислоти, вуглеводи і ін.), а також виводяться з клітини продукти обміну.

Цитоплазматична мембрана щільно прилягає до клітини стінки із середини. Вона дуже тонка і складається з білків і фосфоліпідів. Це напівпроникливий шар, через який здійсню живлення клітини. В мембрані знаходяться особливі білки -ферменти пермеази, які активно переносять речовини і ферменти дихання. Мембрана утворює мезосоми, які беруть активну участь у поділі клітин.

Цитоплазма - внутрішня частина бактеріальної клітини. Являє собою колоїдну систему, до якої входять: вода, білки, ліпіди, вуглеводи, полісахариди, мінеральні солі та ін. У цитоплазмі також знаходяться ядерна речовина, рибосоми і різні включення. Будова і консистенція цитоплазми залежать від віку клітини мікроба. У молодих вона гомогенна, а з віком поступово стає дрібнозернистою.

У цитоплазмі знаходяться і виконують функцію синтезу білка рибосоми. До складу рибосом входить 60% РНК і 40% білка.

В процесі життєдіяльності мікробів у цитоплазмі появляються включення - це гранули з різними поживними речовинами (жири, крохмаль, глікоген, волютин). Деколи у бактеріях з'являються особливі утворення -вакуолі. Вони виконують роль сховищ різних ферментів і резервуарів, потрібних клітині продуктів обміну.

Ядерна речовина, або нуклеоїд є спадковим (генетичним) апаратом. Займає він центральну частину цитоплазми, має неправильну форму. Складається він з однієї подвійної нитки ДНК, замкнутої в кільце, поєднаної з РНК, РНК полімеразою та білком.

У молекулі ДНК закодована генетична інформація клітини. З генетичною термінологією ядерний апарат дістав назву геном.

Мікроби в процесі діяльності утворюють захисні органели - капсули і спори.

Капсула, слизовий шар розташований ззовні клітинної стінки, виявляються при певних способах фарбування чи відповідному освітленні.

Капсула – шар, який зберігає тісний зв’язок з клітинною стінкою та є зовнішнім покривом клітини.

Деякі мікроорганізми утворюють капсулу тільки в організмі людини або тварини (збудники сибірки, чуми, пневмококи ); у інших (клебсіели) капсула присутня постійно. Капсула захищає мікроорганізм при потраплянні його в макроорганізм.

Спори. На певній стадії розвитку, коли запаси поживних речовин вичерпуються, бактерії формують всередині клітини округлої форми спору. Крім того спори утворюються при попаданні мікробів у несприятливі умови (температура, висихання та ін.). Зустрічаються спори лише у паличкоподібних бактеріях. Вони є ущільненою частиною цитоплазми з нуклеоїдом, вкритою власною і материнською мембраною (стінкою спори). За хімічним складом спори відрізняються від вегетативних форм клітин малою кількістю води, збільшеним складом ліпідів і солей кальцію, які роблять їх стійкими. Спороутворення проходить протягом 18 - 20 годин. А при попаданні спорової форми мікробів знову у сприятливі умови, вони проростають у початкову вегетативну форму за 4 - 5 годин. Спора не може бути органом розмноження, а служить лише захисником за несприятливих умов, спороутворюючі аеробні бактерії називаються бацилами, а анаеробні клостридіями (правець, ботулізм, газова гангрена). Спори відізняються за формою, розміром і знаходженням їх у клітині. Вони можуть розміщуватись:

- центрально (спори сибірської виразки і розміри їх не перевищують ширини клітини);

- субтермінально (спора ботулізму перевищує ширину клітини і розміщена ближче до кінця клітини);

-термінально (спора правця округла, значно перевищує ширину клітини і розміщується в самому кінці клітини).

Джгутики - орган руху у паличкоподібних. Це особливі нарости, які можуть бути на поверхні мікробів. Вони беруть початок в цитоплазмі від базального тіла. Довжина їх значно перевищує довжину бактеріальної клітини. Число джгутиків, довжина їх та спосіб розміщення є постійними ознакою певного виду бактерій. За розміщенням джгутиків бактерії поділяються на групи:

а) монотрихи - з одним джгутиком (вібріон холери);

б) амфітрши — з пучками або одиничними джгутиками на кінцях клітини (спірили);

в) лофотрихи - з пучком джгутиків на одному кінці клітини (псевдомонади);

г) перитрихи - джгутики розміщені по всій поверхні мікробів (кишкові бактерії).

До поверхневих структур бактерій відносяться різноманітні утворення, зокрема - пілі (лат. рііиз - волосся): ворсинки, шипи, фімбрії.

Протопласти – бактерія, що залишена без клітинної стінки ( при певних умовах, дії антибіотиків, дез.розчинів, тощо).