Penggunaan
Mikrobiologi jenis tongkat. Klasifikasi bakteri modern

Mikrobiologi jenis tongkat. Klasifikasi bakteri modern

Apa itu bakteri: jenis bakteri, klasifikasinya

Bakteri adalah mikroorganisme kecil yang telah ada selama ribuan tahun. Tidak mungkin melihat mikroba dengan mata telanjang, tetapi kita tidak boleh melupakan keberadaannya. Ada sejumlah besar basil. Ilmu mikrobiologi terlibat dalam klasifikasi, studi, varietas, fitur struktur dan fisiologi.

Mikroorganisme disebut berbeda, tergantung pada jenis tindakan dan fungsinya. Di bawah mikroskop, Anda dapat mengamati bagaimana makhluk kecil ini berinteraksi satu sama lain. Mikroorganisme pertama bentuknya agak primitif, tetapi kepentingannya sama sekali tidak boleh diremehkan. Sejak awal, basil berevolusi, menciptakan koloni, mencoba bertahan hidup dalam kondisi iklim yang berubah. Vibrio yang berbeda dapat bertukar asam amino untuk tumbuh dan berkembang secara normal sebagai hasilnya.

Saat ini sulit untuk mengatakan berapa banyak spesies mikroorganisme ini yang ada di bumi (jumlah ini melebihi satu juta), tetapi yang paling terkenal dan namanya akrab bagi hampir setiap orang. Apa pun mikroba itu dan apa namanya, mereka semua memiliki satu keunggulan - mereka hidup dalam koloni, sehingga lebih mudah bagi mereka untuk beradaptasi dan bertahan hidup.

Pertama, mari kita cari tahu mikroorganisme apa yang ada. Klasifikasi paling sederhana adalah baik dan buruk. Dengan kata lain, yang berbahaya bagi tubuh manusia, menyebabkan banyak penyakit dan yang bermanfaat. Selanjutnya, kita akan berbicara secara detail tentang apa saja bakteri menguntungkan utama dan memberikan gambaran tentangnya.

Anda juga dapat mengklasifikasikan mikroorganisme menurut bentuk, karakteristiknya. Mungkin banyak orang yang ingat bahwa di buku pelajaran sekolah terdapat meja khusus dengan gambar berbagai mikroorganisme, dan di sebelahnya terdapat arti dan perannya di alam. Ada beberapa jenis bakteri:

cocci - bola kecil yang menyerupai rantai, karena terletak satu di belakang yang lain;
berbentuk batang;
spirilla, spirochetes (memiliki bentuk yang berbelit-belit);
vibrio.

Bakteri dari berbagai bentuk

Kami telah menyebutkan bahwa salah satu klasifikasi membagi mikroba menjadi spesies tergantung pada bentuknya.

Bakteri coli juga memiliki beberapa keistimewaan. Misalnya, ada jenis batang dengan tiang runcing, menebal, membulat atau ujung lurus. Sebagai aturan, mikroba berbentuk batang sangat berbeda dan selalu dalam kekacauan, mereka tidak berbaris dalam rantai (kecuali streptobacilli), mereka tidak menempel satu sama lain (kecuali diplobacilli).

Untuk mikroorganisme berbentuk bola, ahli mikrobiologi termasuk streptokokus, stafilokokus, diplokokus, gonokokus. Itu bisa berpasangan atau rantai panjang bola.

Basil melengkung adalah spirilla, spirochetes. Mereka selalu aktif tetapi tidak menghasilkan spora. Spirilla aman untuk manusia dan hewan. Anda dapat membedakan spirilla dari spirochetes jika Anda memperhatikan jumlah ikalnya, ikalnya tidak terlalu berbelit-belit, memiliki flagela khusus pada tungkai.

Jenis bakteri patogen

Misalnya, sekelompok mikroorganisme yang disebut cocci, dan lebih detailnya streptococci dan staphylococci menyebabkan penyakit purulen yang nyata (furunculosis, tonsilitis streptokokus).

Anaerob hidup dan berkembang sempurna tanpa oksigen, untuk beberapa jenis mikroorganisme ini, oksigen umumnya menjadi mematikan. Mikroba aerobik membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup.

Archaea adalah organisme uniseluler yang hampir tidak berwarna.

Bakteri patogen harus dihindari karena menyebabkan infeksi, mikroorganisme gram negatif dianggap resisten terhadap antibodi. Ada banyak informasi tentang tanah, mikroorganisme pembusuk, yang berbahaya, bermanfaat.

Secara umum spirilla tidak berbahaya, namun beberapa spesies dapat menyebabkan sodoku.

Varietas bakteri menguntungkan

Bahkan anak sekolah pun tahu bahwa basil bermanfaat dan berbahaya. Orang tahu beberapa nama dengan telinga (staphylococcus, streptococcus, wabah bacillus). Ini adalah makhluk berbahaya yang tidak hanya mengganggu lingkungan luar, tetapi juga manusia. Ada basil mikroskopis yang menyebabkan keracunan makanan.

Harus tahu informasi berguna tentang asam laktat, makanan, mikroorganisme probiotik. Misalnya, probiotik, dengan kata lain organisme baik, sering digunakan untuk keperluan medis. Anda bertanya: untuk apa? Mereka tidak mengizinkan bakteri berbahaya berkembang biak di dalam diri seseorang, memperkuat fungsi pelindung usus, memiliki efek yang baik pada sistem kekebalan tubuh manusia.

Bifidobacteria juga sangat bermanfaat untuk usus. Vibrios asam laktat mencakup sekitar 25 spesies. Di dalam tubuh manusia, mereka hadir dalam jumlah banyak, tetapi tidak berbahaya. Sebaliknya, mereka melindungi saluran pencernaan dari pembusukan dan mikroba lainnya.

Berbicara tentang yang baik, orang tidak bisa tidak menyebutkan spesies besar streptomycetes. Mereka diketahui oleh mereka yang menggunakan kloramfenikol, eritromisin, dan obat-obatan serupa.

Ada mikroorganisme seperti Azotobacter. Mereka hidup di tanah selama bertahun-tahun, memiliki efek menguntungkan pada tanah, merangsang pertumbuhan tanaman, membersihkan bumi dari logam berat. Mereka tak tergantikan dalam kedokteran, pertanian, kedokteran, industri makanan.

Jenis variabilitas bakteri

Sesuai sifatnya, mikroba sangat berubah-ubah, cepat mati, bisa spontan, terinduksi. Kami tidak akan merinci variabilitas bakteri, karena informasi ini lebih menarik bagi mereka yang tertarik dengan mikrobiologi dan semua cabangnya.

Jenis bakteri untuk septic tank

Penghuni rumah pribadi juga memahami kebutuhan mendesak untuk mengolah air limbah tangki septik. Saat ini, saluran air dapat dibersihkan dengan cepat dan efisien dengan bantuan bakteri khusus untuk septic tank. Bagi seseorang, ini sangat melegakan, karena membersihkan selokan bukanlah hal yang menyenangkan.

Kami telah mengklarifikasi di mana jenis pengolahan air limbah biologis digunakan, dan sekarang mari kita bicara tentang sistem itu sendiri. Bakteri untuk septic tank ditanam di laboratorium, membunuh bau saluran pembuangan yang tidak sedap, mendisinfeksi sumur drainase, tangki septik, mengurangi volume Air limbah. Ada tiga jenis bakteri yang digunakan untuk septic tank:

aerobik;
anaerobik;
hidup (bioaktivator).

Sangat sering orang menggunakan metode pembersihan gabungan. Ikuti petunjuk persiapan dengan ketat, pastikan ketinggian air berkontribusi pada kelangsungan hidup normal bakteri. Juga, ingatlah untuk menggunakan saluran pembuangan setidaknya sekali setiap dua minggu agar bakteri memiliki sesuatu untuk dimakan, jika tidak mereka akan mati. Jangan lupa bahwa klorin dari bubuk dan cairan pembersih membunuh bakteri.

Bakteri yang paling populer adalah Dr. Robik, Septifos, Waste Treat.

Jenis bakteri dalam urin

Secara teori, seharusnya tidak ada bakteri dalam urin, tetapi setelah berbagai tindakan dan situasi, mikroorganisme kecil menetap di mana pun mereka mau: di vagina, di hidung, di air, dan sebagainya. Jika bakteri ditemukan selama tes, ini berarti orang tersebut menderita penyakit ginjal, kandung kemih atau ureter. Ada beberapa cara mikroorganisme memasuki urin. Sebelum perawatan, sangat penting untuk menyelidiki dan menentukan secara akurat jenis bakteri dan rute masuknya. Ini dapat ditentukan dengan kultur urin biologis, ketika bakteri ditempatkan di habitat yang menguntungkan. Selanjutnya, reaksi bakteri terhadap berbagai antibiotik diperiksa.

Kami berharap Anda selalu sehat. Jaga dirimu, cuci tangan secara teratur, lindungi tubuhmu dari bakteri berbahaya!

Klasifikasi modern (pengelompokan) mikroorganisme diusulkan pada tahun 1980 oleh seorang ahli mikrobiologi Amerika bergy. Menurut klasifikasi ini, seluruh dunia mikroba dibagi menjadi tiga kerajaan: bakteri, jamur, virus.

Siapa mereka? Untuk mengetahuinya, saya pergi ke perpustakaan sekolah, di mana pustakawan kami membantu saya mengerjakan literatur untuk mencari jawaban.

Nama mikroorganisme berasal dari kata latin micros - kecil. Oleh karena itu, mikroorganisme (mikroba) adalah organisme uniseluler yang berukuran kurang dari 0,1 mm, yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

Muncul di Bumi miliaran tahun sebelum kemunculan manusia! Mereka memiliki berbagai bentuk. Beberapa tidak bergerak, sementara yang lain memiliki silia atau flagela untuk bergerak.

Sebagian besar mikroba menghirup udara aerob.
Bagi yang lain, udaranya berbahaya - memang begitu anaerob.

Dalam klasifikasi dunia, mikroba dibagi menjadi patogen(patogen) dan mikroba non-patogen. Ini termasuk bakteri, virus, jamur mikroskopis yang lebih rendah (lendir, ragi) dan alga, protozoa ( ).

Lampiran 1

Klasifikasi mikroorganisme

Dari pelajaran dunia di sekitar saya, saya belajar bahwa bakteri, yang sebelumnya dianggap tumbuhan mikroskopis, sekarang dipisahkan menjadi kerajaan Bakteri yang mandiri - satu dari empat dalam sistem klasifikasi saat ini, bersama dengan tumbuhan, hewan, jamur.

(Yunani lainnya - tongkat) - ini adalah mikroorganisme uniseluler, ditandai dengan kesamaan seluler, memiliki berbagai bentuk: bulat - kokus, berbentuk batang - basil, melengkung - vibrio, spiral - spirilla, dalam bentuk rantai - streptokokus, dalam bentuk klaster - stafilokokus ( ).

Lampiran 2

Klasifikasi bakteri berdasarkan bentuknya

nama bakteri	Bentuk bakteri	Gambar bakteri
kokus	bulat
Basil	berbentuk batang
Vibrio	melengkung, koma
Spirilum	Spiral
streptokokus	Rantai
Stafilokokus	tandan
diplokokus	Dua bakteri bulat dalam satu kapsul

Sekitar sepuluh ribu spesies bakteri telah dideskripsikan sejauh ini. Cabang mikrobiologi berkaitan dengan studi tentang bakteri bakteriologi.

(lat. racun virus) - organisme paling primitif di bumi dengan ukuran 20-300 nm. Mereka bereproduksi hanya di dalam sel hidup tubuh. Mereka tidak memiliki struktur seluler. Dalam keadaan bebas, tidak ada proses metabolisme yang terjadi di dalamnya.

(bawah) adalah jamur uniseluler. Jamur ini termasuk jamur putih yang terkenal ( jamur mukor). Jamur seperti itu sering berkembang pada roti atau sayuran dan pada awalnya terlihat seperti kapas - zat berbulu putih yang berangsur-angsur berubah menjadi hitam. Terlepas dari kenyataan bahwa dalam kehidupan sehari-hari mucor menyebabkan kerusakan, di alam ia memainkan fungsi yang berguna, membusuk organisme mati.

Ceruk khusus dalam penelitian mikrobiologi ditempati oleh sekelompok jamur uniseluler yang hidup dalam media cair, kaya akan bahan organik digunakan dalam proses fermentasi.

(cyanobacteria) adalah jenis bakteri besar tertua yang mampu melakukan fotosintesis, disertai dengan pelepasan oksigen.

- banyak organisme berbeda, yang tubuhnya terdiri dari satu sel ( infusoria, amoeba, euglena hijau...).

Jadi, menurut klasifikasi yang telah saya pertimbangkan, ada sejumlah besar mikroorganisme yang hidup dan berkembang biak dalam kondisi yang nyaman untuk setiap spesies. Setiap jenis mikroorganisme akan bergantung pada habitatnya dan melakukan fungsi tertentu.

Konsep mikroorganisme

Mikroorganisme adalah organisme yang tidak terlihat oleh mata telanjang karena ukurannya yang kecil.

Kriteria ukuran adalah satu-satunya yang menyatukan mereka.

Kalau tidak, dunia mikroorganisme bahkan lebih beragam daripada dunia makroorganisme.

Menurut taksonomi modern, mikroorganisme menjadi 3 kingdom:

Vira - virus;
Eucariotae - protozoa dan jamur;
Procariotae - bakteri sejati, rickettsia, chlamydia, mycoplasmas, spirochetes, actinomycetes.

Seperti halnya tumbuhan dan hewan, nama mikroorganisme digunakan Nomenklatur biner, yaitu nama generik dan spesifik.

Jika peneliti tidak dapat menentukan afiliasi spesies dan hanya menentukan milik genus, maka istilah spesies digunakan. Paling sering, ini terjadi saat mengidentifikasi mikroorganisme yang memiliki kebutuhan nutrisi atau kondisi kehidupan non-tradisional. Nama genus biasanya berdasarkan sifat morfologi mikroorganisme yang sesuai (Staphylococcus, Vibrio, Mycobacterium), atau berasal dari nama penulis yang menemukan atau mempelajari patogen ini (Neisseria, Shig-ella, Escherichia, Rickettsia, Gardnerella).

nama tertentu sering dikaitkan dengan nama penyakit utama yang disebabkan oleh mikroorganisme ini (Vibrio cholerae - cholera, Shigella dysenteriae - disentri, Mycobacterium tuberculosis - tuberculosis) atau dengan habitat utamanya (Escherihia coli - Escherichia coli).

Selain itu, dalam bahasa Rusia literatur medis dimungkinkan untuk menggunakan nama bakteri Russified yang sesuai (alih-alih Staphylococcus epidermidis - epidermal staphylococcus; Staphylococcus aureus - Staphylococcus aureus, dll.).

Kerajaan prokariota

termasuk departemen cyanobacteria dan departemen eubacteria, yang, pada gilirannya, dibagi menjadipesanan:

sebenarnya bakteri (departemen Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);
actinomycetes;
spirochetes;
rickettsia;
klamidia.

Pesanan dibagi menjadi beberapa kelompok.

prokariota berbeda dari eukariota Karena Tidak Memiliki:

nukleus yang terbentuk secara morfologis (tidak ada membran inti dan tidak ada nukleolus), padanannya adalah nukleoid, atau genofor, yang merupakan molekul DNA beruntai ganda melingkar tertutup yang melekat pada satu titik ke membran sitoplasma; dengan analogi dengan eukariota, molekul ini disebut bakteri kromosom;
alat jaring Golgi;
retikulum endoplasma;
mitokondria.

Ada juga sejumlah tanda atau organel, karakteristik banyak, tetapi tidak semua prokariota, yang memungkinkan membedakannya dari eukariota:

banyak invaginasi membran sitoplasma, yang disebut mesosom, berhubungan dengan nukleoid dan terlibat dalam pembelahan sel, sporulasi dan respirasi sel bakteri;
komponen spesifik dari dinding sel adalah murein, menurut struktur kimianya adalah peptidoglikan (asam diaminopemik);
Plasmid secara otonom mereplikasi molekul berbentuk cincin dari DNA beruntai ganda dengan berat molekul lebih kecil dari kromosom bakteri. Mereka terletak bersama dengan nukleoid di sitoplasma, meskipun mereka dapat diintegrasikan ke dalamnya, dan membawa informasi herediter yang tidak penting bagi sel mikroba, tetapi memberikan keuntungan selektif tertentu dalam lingkungan.

Yang paling terkenal:

F-plasmid menyediakan transfer konjugasi

antar bakteri;

R-plasmid adalah plasmid resistensi obat yang beredar di antara gen bakteri yang menentukan resistensi terhadap agen kemoterapi yang digunakan untuk mengobati berbagai penyakit.

bakteri

Prokariotik, terutama mikroorganisme uniseluler yang juga dapat membentuk asosiasi (kelompok) sel yang serupa, ditandai dengan kesamaan seluler tetapi bukan organisme.

Kriteria taksonomi dasar,memungkinkan untuk menetapkan strain bakteri ke satu atau kelompok lain:

morfologi sel mikroba (kokus, batang, berbelit-belit);
kaitannya dengan pewarnaan Gram - sifat tinctorial (gram-positif dan gram-negatif);
jenis oksidasi biologis - aerob, anaerob fakultatif, anaerob obligat;
kemampuan untuk berspora.

Diferensiasi lebih lanjut kelompok menjadi famili, genera dan spesies, yang merupakan kategori taksonomi utama, dilakukan berdasarkan studi tentang sifat biokimia. Prinsip ini menjadi dasar klasifikasi bakteri yang diberikan dalam pedoman khusus - penentu bakteri.

Melihat adalah sekumpulan individu yang terbentuk secara evolusioner dengan satu genotipe, yang dalam kondisi standar dimanifestasikan oleh karakteristik morfologis, fisiologis, biokimia yang serupa.

Untuk bakteri patogen, definisi "spesies" dilengkapi dengan kemampuan untuk menyebabkan bentuk penyakit nosologis tertentu.

Ada diferensiasi bakteri intraspesifikpadapilihan:

menurut sifat biologis - biovar atau biotipe;
aktivitas biokimia - fermentor;
struktur antigenik - serovar atau serotzhy;
kepekaan terhadap bakteriofag - jenis fagovar atau fag;
resistensi terhadap antibiotik - produk resisten.

Banyak digunakan dalam mikrobiologi istilah khusus- budaya, saring, klon.

budaya adalah kumpulan bakteri yang terlihat oleh mata pada media nutrisi.

Kultur dapat murni (satu set bakteri dari satu spesies) dan campuran (satu set bakteri dari 2 spesies atau lebih).

Tekanan adalah kumpulan bakteri dari spesies yang sama yang diisolasi dari sumber yang berbeda atau dari sumber yang sama pada waktu yang berbeda.

Strain mungkin berbeda dalam beberapa karakteristik yang tidak melampaui karakteristik spesies. Klon- kumpulan bakteri yang merupakan keturunan dari satu sel.

Bakteri adalah mikroorganisme prokariotik dari struktur seluler. Ukurannya dari 0,1 hingga 30 mikron. Mikroba sangat umum. Mereka hidup di tanah, udara, air, salju, dan bahkan mata air panas, di tubuh hewan, serta di dalam organisme hidup, termasuk tubuh manusia.

Distribusi bakteri menjadi spesies didasarkan pada beberapa kriteria, di antaranya bentuk mikroorganisme dan distribusi spasialnya paling sering diperhitungkan. Jadi, menurut bentuk selnya, bakteri dibagi menjadi:

Coci - mikro, diplo-, strepto-, stafilokokus, serta sarsin;

Berbentuk batang - monobakteri, diplobakteri dan streptobakteri;

Spesies yang berbelit-belit - vibrios dan spirochetes.

Penentu Burgey mensistematisasikan semua bakteri yang dikenal sesuai dengan prinsip identifikasi bakteri yang telah menemukan distribusi terluas dalam bakteriologi praktis, berdasarkan perbedaan struktur dinding sel dan hubungannya dengan pewarnaan Gram. Deskripsi bakteri diberikan oleh kelompok (bagian), yang meliputi famili, genera dan spesies; dalam beberapa kasus, grup termasuk kelas dan pesanan. Bakteri patogen bagi manusia termasuk dalam sejumlah kecil kelompok.

Kuncinya membedakan empat kategori utama bakteri -

Gracillicutes [dari lat. gracilis, anggun, tipis, + kutis, kulit] - spesies dengan dinding sel tipis, bernoda gram negatif;

tegas [dari lat. flrmus, kuat, + kutis, kulit] - bakteri dengan dinding sel yang tebal, pewarnaan gram positif;

Tenericutes [dari lat. tener, lembut, + cutis, kulit] - bakteri yang tidak memiliki dinding sel(mikoplasma dan anggota lain dari kelas Mollicutes)

Mendosicutes [dari lat. mendosus, tidak beraturan, + kutis, kulit] - archaebacteria (pereduksi metana dan sulfat, halofilik, termofilik, dan archaebacteria, tanpa dinding sel).

Penentu Grup 2 Burgey. Aerobik dan mikroaerofilik motil berbelit-belit dan bakteri Gram-negatif melengkung. Spesies patogen bagi manusia termasuk dalam genus Campylobacter, Helicobacters Spirillum.

Grup 3 determinan Bergey. Bakteri Gram-negatif non-motil (jarang motil). Tidak mengandung spesies patogen.

Grup 4 determinan Burgey. Batang dan kokus aerob dan mikroaerofilik Gram-negatif. Spesies patogen bagi manusia termasuk dalam famili Legionellaceae, Neisseriaceae dan Pseudomonada-ceae, kelompok tersebut juga termasuk bakteri patogen dan oportunistik dari genus Acinetobacter, Afipia, Alcaligenes, Bordetella, Brucella, Flavobacterium, Francisella, Kingella dan Moraxella.

Grup 5 determinan Bergey. Batang Gram-negatif anaerobik fakultatif. Kelompok ini dibentuk oleh tiga keluarga - Enterobacteriaceae, Vibrionaceae dan Pasteurellaceae, yang masing-masing termasuk spesies patogen, serta bakteri patogen dan oportunistik dari genera Calymmobaterium, Cardiobacterium, Eikenetta, Gardnerella dan Streptobacillus.

Grup 6 determinan Bergey. Bakteri gram negatif anaerob lurus, melengkung dan spiral. Spesies patogen dan oportunistik termasuk dalam genus Bacteroides, Fusobacterium, Porphoromonas dan Prevotelta.

Grup 7 determinan Bergey. Bakteri yang melakukan disimilasi reduksi sulfat atau belerang Tidak termasuk spesies patogen.

Grup 8 determinan Bergey. Kokus Gram-negatif anaerobik. Termasuk bakteri oportunistik dari genus Veillonella.

Grup 9 determinan Bergey. Rickettsia dan chlamydia. Tiga famili - Rickettsiaceae, Bartonellaceae dan Chlamydiaceae, yang masing-masing mengandung spesies patogen bagi manusia.

Grup 10 dan 11 dari panduan Burgey mencakup bakteri fototropik anoksi dan oksigen yang tidak bersifat patogen bagi manusia.

Grup 12 determinan Burgey. Bakteri chemolithotrophic aerobik dan organisme terkait. Ini menggabungkan bakteri pengoksidasi dan nitrifikasi belerang-besi dan mangan yang tidak menyebabkan kerusakan pada manusia.

Kelompok 13 dan 14 dari panduan Burgey mencakup bakteri pemula dan/atau pertumbuhan dan bakteri pembentuk selubung. Diwakili oleh spesies yang hidup bebas, tidak bersifat patogen bagi manusia;

Kelompok 15 dan 16 dari panduan Burgey menyatukan bakteri meluncur yang tidak membentuk tubuh buah dan membentuknya. Kelompok tersebut tidak termasuk spesies yang bersifat patogen bagi manusia.

Grup 17 determinan Burgey. Kokus gram positif. Termasuk spesies oportunistik dari genera Enterococcus Leuconostoc, Peptococcus, Peptostreptococcus, Sarcina, Staphylococcus, Stomatococcus, Streptococcus.

Grup 18 determinan Burgey. Batang dan kokus gram positif pembentuk spora. Termasuk patogen, batang patogen kondisional dari genera Clostridium dan Bacillus.

Grup 19 determinan Burgey. Batang Gram-positif pembentuk spora dengan bentuk biasa. Termasuk spesies oportunistik dari marga Erysipelothrix dan Listeria.

Grup 20 determinan Burgey. Batang Gram-positif pembentuk spora berbentuk tidak beraturan. Kelompok ini termasuk spesies patogen dan oportunistik dari genera Actinomyces, Corynebacterium Gardnerella, Mobiluncus, dll.

Grup 21 determinan Burgey. Mycobacteria. Termasuk satu-satunya genus Mycobacterium, yang menggabungkan spesies patogen dan oportunistik.

Grup 22-29. Actinomycetes. Di antara banyak spesies, hanya actinomycetes nocardioform (Grup 22) dari genera Gordona, Nocardia, Rhodococcus, Tsukamurella, Jonesia, Oerskovi, dan Terrabacter yang mampu menyebabkan lesi pada manusia.

Grup 30 determinan Burgey. Mikoplasma. Spesies yang termasuk dalam genus Acholeplasma, Mycoplasma dan Ureaplasma bersifat patogen bagi manusia.

Kelompok determinan Bergey yang tersisa - bakteri metanogenik (31), bakteri pereduksi sulfat (32 archaebacteria aerobik yang sangat halofilik (33), archaebacteria tanpa dinding sel (34), termofil ekstrim dan hipertermofil, memetabolisme belerang (35) - tidak mengandung spesies patogen bagi manusia.

2.1. Sistematika dan nomenklatur mikroba

Dunia mikroba dapat dibagi menjadi bentuk seluler dan non-seluler. Bentuk seluler mikroba diwakili oleh bakteri, jamur, dan protozoa. Mereka bisa disebut mikroorganisme. Bentuk non-seluler diwakili oleh virus, viroid, dan prion.

Klasifikasi baru mikroba seluler mencakup unit taksonomi berikut: domain, kingdom, tipe, kelas, ordo, famili, genera, spesies. Klasifikasi mikroorganisme didasarkan pada hubungan genetiknya, serta sifat morfologis, fisiologis, antigenik, dan biologi molekuler.

Virus sering dianggap bukan sebagai organisme, tetapi sebagai struktur genetik otonom, sehingga akan dianggap terpisah.

Bentuk seluler mikroba dibagi menjadi tiga domain. Domain bakteri Dan Archaebacteria termasuk mikroba dengan jenis struktur sel prokariotik. Perwakilan Domain Eukarya adalah eukariota. Terdiri dari 4 kerajaan:

Kerajaan jamur (Jamur, Eumycota);

kerajaan protozoa (Protozoa);

kerajaan Chromesta(krom);

Mikroba dengan posisi taksonomi yang tidak ditentukan (Mikrospora, mikrosporidium).

Perbedaan organisasi sel prokariotik dan eukariotik disajikan dalam tabel. 2.1.

Tabel 2.1. Tanda-tanda sel prokariotik dan eukariotik

2.2. Klasifikasi dan morfologi bakteri

Istilah "bakteri" berasal dari kata bakteri, apa arti tongkat. Bakteri adalah prokariota. Mereka dibagi menjadi dua domain: bakteri Dan Archaebacteria. Bakteri dalam domain archaebacteria, merupakan salah satu bentuk tertua kehidupan. Mereka memiliki fitur struktural dinding sel (mereka kekurangan peptidoglikan) dan RNA ribosom. Diantaranya, tidak ada patogen penyakit menular.

Dalam domain tersebut, bakteri dibagi lagi menjadi kategori taksonomi berikut: kelas, filum, ordo, famili, genus, spesies. Salah satu kategori taksonomi utama adalah jenis. Spesies adalah kumpulan individu yang memiliki asal dan genotipe yang sama, disatukan oleh sifat serupa yang membedakan mereka dari anggota genus lainnya. Nama spesies sesuai dengan nomenklatur biner, yaitu terdiri dari dua kata. Misalnya, agen penyebab difteri ditulis sebagai Corynebacterium diphtheriae. Kata pertama adalah nama genus dan ditulis dengan huruf kapital, kata kedua menunjukkan spesies dan ditulis dengan huruf kecil.

Ketika suatu spesies disebutkan lagi, nama generik disingkat menjadi huruf awal, misalnya C. diphtheriae.

Seperangkat mikroorganisme homogen yang diisolasi pada media nutrisi, yang dicirikan oleh sifat morfologis, tinctorial (hubungan dengan pewarna), budaya, biokimia dan antigenik yang serupa, disebut budaya murni. Kultur murni mikroorganisme yang diisolasi dari sumber tertentu dan berbeda dari anggota spesies lainnya disebut tekanan. Dekat dengan konsep "strain" adalah konsep "clone". Klon adalah kumpulan keturunan yang tumbuh dari satu sel mikroba.

Untuk menunjuk beberapa set mikroorganisme yang berbeda dalam sifat-sifat tertentu, sufiks "var" (varietas) digunakan, oleh karena itu, mikroorganisme, tergantung pada sifat perbedaannya, ditetapkan sebagai morphovars (perbedaan morfologi), produk resisten (perbedaan dalam resistensi, misalnya, terhadap antibiotik), serovar (perbedaan antigen), fagovar (perbedaan sensitivitas terhadap bakteriofag), biovar (perbedaan sifat biologis), kemovar (perbedaan sifat biokimia), dll.

Sebelumnya, dasar klasifikasi bakteri adalah ciri struktural dinding sel. Pembagian bakteri menurut ciri struktural dinding sel dikaitkan dengan kemungkinan variabilitas pewarnaannya dalam satu warna atau warna lain menurut metode Gram. Menurut metode ini, yang diusulkan pada tahun 1884 oleh ilmuwan Denmark H. Gram, bergantung pada hasil pewarnaan, bakteri dibagi menjadi gram positif, diwarnai biru-ungu, dan gram negatif, diwarnai merah.

Saat ini, klasifikasi didasarkan pada tingkat kekerabatan genetik, berdasarkan studi struktur genom RNA ribosom (rRNA) (lihat Bab 5), menentukan persentase pasangan guanin-sitosin (pasangan GC) dalam genom. , menyusun peta restriksi genom, dan mempelajari tingkat hibridisasi. Indikator fenotipik juga diperhitungkan: sikap terhadap pewarnaan Gram, sifat morfologis, budaya dan biokimia, struktur antigenik.

Domain bakteri termasuk 23 jenis, yang berikut ini penting secara medis.

Sebagian besar bakteri gram negatif dikelompokkan ke dalam filum Proteobakteri(dinamai menurut dewa Yunani Proteus, mampu mengambil bentuk yang berbeda). Jenis Proteobakteri dibagi menjadi 5 kelas:

Kelas Alphaproteobacteria(kelahiran Rickettsia, Orientia, Erlichia, Bartonella, Brucella);

Kelas Betaproteobacteria(kelahiran Bordetella, Burholderia, Neisseria, Spirillum);

Kelas Gammaproteobacteria(anggota keluarga enterobacteriaceae, persalinan Francisella, Legionella, Coxiella, Pseudomonas, Vibrio);

Kelas Deltaproteobacteria(marga Bilophila);

Kelas Epsilonproteobacteria(kelahiran Campylobacter, Helicobacter). Bakteri gram negatif juga termasuk dalam jenis berikut:

jenis Klamidia(kelahiran Chlamydia, Chlamydophila) jenis spiroseta(kelahiran Spirocheta, Borrelia, Treponema, Leptospira); jenis Bakterioid(kelahiran Bacteroides, Prevotella, Porphyromonas).

Bakteri gram positif datang dalam jenis berikut:

Jenis Firmicutes termasuk kelas Clostridium(kelahiran Clostridium, Peptokokus), Kelas Bacilli (Listeria, Staphylococcus, Lactobacillus, Streptococcus) dan kelas moluska(kelahiran Mycoplasma, Ureaplasma), yaitu bakteri yang tidak memiliki dinding sel;

jenis Aktinobakteri(kelahiran Actinomyces, Micrococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Gardnerella, Bifidobacterium, Propionibacterium, Mobiluncus).

2.2.1. Bentuk morfologi bakteri

Ada beberapa bentuk dasar bakteri: coccoid, berbentuk batang, berbelit-belit dan bercabang (Gbr. 2.1).

Bentuk bulat, atau kokus- bakteri berbentuk bola berukuran 0,5-1 mikron, yang dibagi dengan pengaturan bersama menjadi mikrokokus, diplokokus, streptokokus, tetrakokus, sarsin, dan stafilokokus.

Micrococci (dari bahasa Yunani. mikro- kecil) - sel yang terletak terpisah.

Diplococci (dari bahasa Yunani. diploos- ganda), atau kokus berpasangan, tersusun berpasangan (pneumococcus, gonococcus, meningococcus), karena sel tidak menyimpang setelah pembelahan. Pneumococcus (agen penyebab pneumonia) memiliki bentuk lanset di sisi yang berlawanan, dan gonococcus (agen penyebab gonore) dan meningococcus (agen penyebab)

Beras. 2.1. Bentuk bakteri

meningitis epidemik) berbentuk seperti biji kopi dengan permukaan cekung yang saling berhadapan.

Streptokokus (dari bahasa Yunani. streptos- rantai) - sel berbentuk bulat atau memanjang yang membentuk rantai karena pembelahan sel pada bidang yang sama dan mempertahankan hubungan di antara mereka di tempat pembelahan.

Sarsin (dari lat. Sarcina- bundel, bale) disusun dalam bentuk paket 8 kokus atau lebih, karena terbentuk selama pembelahan sel dalam tiga bidang yang saling tegak lurus.

Stafilokokus (dari bahasa Yunani. stafil- seikat anggur) - cocci disusun dalam bentuk seikat anggur sebagai hasil pembagian di bidang yang berbeda.

bakteri berbentuk batang berbeda dalam ukuran, bentuk ujung sel dan posisi relatif sel. Panjang sel 1-10 µm, tebal 0,5-2 µm. Tongkat bisa benar

(E. coli, dll.) dan bentuk gada tidak beraturan (corynebacteria, dll.). Rickettsiae adalah salah satu bakteri berbentuk batang terkecil.

Ujung batang dapat seolah-olah dipotong (anthrax bacillus), dibulatkan (E. coli), runcing (fusobacteria) atau berupa penebalan. Dalam kasus terakhir, tongkat itu terlihat seperti gada (Corynebacterium diphtheria).

Batang yang sedikit melengkung disebut vibrio (Vibrio cholerae). Kebanyakan bakteri berbentuk batang tersusun secara acak, karena setelah membelah, sel-selnya menyimpang. Jika setelah pembelahan sel tetap terhubung oleh fragmen umum dinding sel dan tidak menyimpang, maka mereka terletak pada sudut satu sama lain (corynebacterium diphtheria) atau membentuk rantai (anthrax bacillus).

Bentuk berbelit-belit- bakteri berbentuk spiral, yang terdiri dari dua jenis: spirilla dan spirochetes. Spirilla memiliki penampilan sel berbelit-belit berbentuk pembuka botol dengan ikal besar. Spirillae patogen termasuk agen penyebab sodoku (penyakit gigitan tikus), serta campylobacter dan helicobacteria, yang memiliki lekukan menyerupai sayap burung camar terbang. Spirochetes adalah bakteri yang tipis, panjang, dan berbelit-belit yang berbeda dari spirilla dalam ikal yang lebih kecil dan dalam sifat gerakannya. Struktur mereka dijelaskan di bawah ini.

bercabang - bakteri berbentuk batang, yang mungkin memiliki percabangan berbentuk Y, ditemukan di bifidobacteria, juga dapat ditampilkan sebagai sel bercabang berfilamen yang dapat terjalin membentuk miselium, yang diamati pada actinomycetes.

2.2.2. Struktur sel bakteri

Struktur bakteri dipelajari dengan baik menggunakan mikroskop elektron dari seluruh sel dan bagian ultrathinnya, serta metode lainnya. Sel bakteri dikelilingi oleh membran yang terdiri dari dinding sel dan membran sitoplasma. Di bawah cangkang adalah protoplasma, terdiri dari sitoplasma dengan inklusi dan alat herediter - analog dari nukleus, yang disebut nukleoid (Gbr. 2.2). Ada struktur tambahan: kapsul, mikrokapsul, lendir, flagela, pili. Beberapa bakteri dalam kondisi buruk mampu membentuk spora.

Beras. 2.2. Struktur sel bakteri: 1 - kapsul; 2 - dinding sel; 3 - membran sitoplasma; 4 - mesosom; 5 - nukleoid; 6 - plasmid; 7 - ribosom; 8 - inklusi; 9 - flagel; 10 - minum (vili)

dinding sel- struktur yang kuat dan elastis yang memberi bakteri bentuk tertentu dan, bersama dengan membran sitoplasma di bawahnya, menahan tekanan osmotik yang tinggi di dalam sel bakteri. Ini terlibat dalam proses pembelahan sel dan pengangkutan metabolit, memiliki reseptor untuk bakteriofag, bakteriosin dan berbagai zat. Dinding sel paling tebal pada bakteri gram positif (Gbr. 2.3). Jadi, jika ketebalan dinding sel bakteri gram negatif sekitar 15-20 nm, maka pada bakteri gram positif bisa mencapai 50 nm atau lebih.

Dinding sel bakteri terdiri dari peptidoglikan. Peptidoglikan adalah polimer. Ini diwakili oleh rantai glikan polisakarida paralel, yang terdiri dari residu berulang N-asetilglukosamin dan asam N-asetilmuramat yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik. Ikatan ini diputus oleh lisozim, yaitu asetilmuramidase.

Tetrapeptida melekat pada asam N-asetilmuramat melalui ikatan kovalen. Tetrapeptida terdiri dari L-alanin, yang terkait dengan asam N-asetilmuramat; D-glutamin, yang pada bakteri gram positif terhubung ke L-lisin, dan pada bakteri gram positif

Beras. 2.3. Skema arsitektur dinding sel bakteri

bakteri - dengan asam diaminopimelic (DAP), yang merupakan prekursor lisin dalam proses biosintesis asam amino bakteri dan merupakan senyawa unik yang hanya ditemukan pada bakteri; Asam amino ke-4 adalah D-alanin (Gbr. 2.4).

Dinding sel bakteri gram positif mengandung sejumlah kecil polisakarida, lipid dan protein. Komponen utama dinding sel bakteri ini adalah peptidoglikan berlapis-lapis (murein, mucopeptide), yang membentuk 40-90% massa dinding sel. Tetrapeptida dari berbagai lapisan peptidoglikan pada bakteri gram positif dihubungkan satu sama lain oleh rantai polipeptida dari residu 5 glisin (pentaglisin), yang memberikan peptidoglikan struktur geometris yang kaku (Gbr. 2.4, b). Ikatan kovalen dengan peptidoglikan dinding sel bakteri Gram-positif asam teikoat(dari bahasa Yunani. tekhos- dinding), yang molekulnya merupakan rantai 8-50 residu gliserol dan ribitol yang dihubungkan oleh jembatan fosfat. Bentuk dan kekuatan bakteri diberikan oleh struktur berserat kaku dari multilayer, dengan ikatan silang peptida peptidoglikan.

Beras. 2.4. Struktur peptidoglikan: a - Bakteri gram negatif; b - bakteri gram positif

Kemampuan bakteri gram positif untuk mempertahankan gentian violet dalam kombinasi dengan yodium (warna bakteri biru-ungu) selama pewarnaan Gram dikaitkan dengan sifat peptidoglikan multilayer untuk berinteraksi dengan pewarna. Selain itu, perawatan selanjutnya dari apusan bakteri dengan alkohol menyebabkan penyempitan pori-pori di peptidoglikan dan dengan demikian menahan pewarna di dinding sel.

Bakteri gram negatif setelah paparan alkohol kehilangan pewarna, yang disebabkan oleh jumlah peptidoglikan yang lebih kecil (5-10% dari massa dinding sel); mereka berubah warna dengan alkohol, dan ketika dirawat dengan fuchsin atau safranin, warnanya menjadi merah. Ini karena fitur struktural dinding sel. Peptidoglikan di dinding sel bakteri gram negatif diwakili oleh 1-2 lapisan. Tetrapeptida dari lapisan saling berhubungan oleh ikatan peptida langsung antara gugus amino DAP dari satu tetrapeptida dan gugus karboksil D-alanin dari tetrapeptida dari lapisan lain (Gbr. 2.4, a). Di luar peptidoglikan adalah lapisan lipoprotein, terikat pada peptidoglikan melalui DAP. Hal ini diikuti oleh membran luar dinding sel.

membran luar adalah struktur mosaik yang diwakili oleh lipopolisakarida (LPS), fosfolipid dan protein. Lapisan dalamnya diwakili oleh fosfolipid, dan LPS terletak di lapisan luar (Gbr. 2.5). Dengan demikian, anggota luar

Beras. 2.5. Struktur lipopolisakarida

brannya asimetris. LPS membran luar terdiri dari tiga fragmen:

Lipid A - struktur konservatif, hampir sama pada bakteri gram negatif. Lipid A terdiri dari unit disakarida glukosamin terfosforilasi yang dilekatkan rantai panjang asam lemak (lihat Gambar 2.5);

Inti, atau batang, bagian sapi (dari lat. inti- inti), struktur oligosakarida yang relatif konservatif;

Rantai polisakarida spesifik-O yang sangat bervariasi yang dibentuk dengan mengulangi urutan oligosakarida yang identik.

LPS berlabuh di membran luar oleh lipid A, yang menentukan toksisitas LPS dan karena itu diidentifikasi dengan endotoksin. Penghancuran bakteri oleh antibiotik menyebabkan pelepasan endotoksin dalam jumlah besar, yang dapat menyebabkan syok endotoksik pada pasien. Dari lipid A, inti, atau bagian inti dari LPS, berangkat. Bagian inti LPS yang paling konstan adalah asam ketodeoksioktonat. Rantai polisakarida spesifik-O yang memanjang dari bagian inti molekul LPS,

terdiri dari unit oligosakarida berulang, menentukan serogrup, serovar (sejenis bakteri yang terdeteksi menggunakan serum imun) dari strain bakteri tertentu. Dengan demikian, konsep LPS dikaitkan dengan gagasan tentang antigen-O, yang dengannya bakteri dapat dibedakan. Perubahan genetik dapat menyebabkan cacat, pemendekan LPS bakteri, dan akibatnya, munculnya koloni kasar bentuk-R yang kehilangan spesifisitas antigen-O.

Tidak semua bakteri Gram-negatif memiliki rantai polisakarida spesifik O lengkap yang terdiri dari unit oligosakarida berulang. Secara khusus, bakteri dari genus Neisseria memiliki glikolipid pendek yang disebut lipooligosaccharide (LOS). Ini sebanding dengan bentuk-R, yang telah kehilangan spesifisitas antigen-O, yang diamati pada galur kasar mutan. E.coli. Struktur VOC mirip dengan glikosphingolipid membran sitoplasma manusia, sehingga VOC meniru mikroba, memungkinkannya menghindari respons imun inang.

Protein dari matriks membran luar menembusnya sedemikian rupa sehingga disebut molekul protein porin, mereka berbatasan dengan pori-pori hidrofilik yang dilalui air dan molekul hidrofilik kecil dengan massa relatif hingga 700 D.

Antara membran luar dan sitoplasma adalah ruang periplasma, atau periplasma yang mengandung enzim (protease, lipase, fosfatase, nuklease, β-laktamase), serta komponen sistem transportasi.

Dalam kasus pelanggaran sintesis dinding sel bakteri di bawah pengaruh lisozim, penisilin, faktor pelindung tubuh dan senyawa lain, sel dengan bentuk yang berubah (seringkali berbentuk bola) terbentuk: protoplas- bakteri sama sekali tidak memiliki dinding sel; spheroplast Bakteri dengan dinding sel yang sebagian diawetkan. Setelah penghilangan penghambat dinding sel, bakteri yang berubah tersebut dapat berbalik, yaitu. memperoleh dinding sel yang lengkap dan mengembalikan bentuk aslinya.

Bakteri tipe spheroid atau protoplas yang kehilangan kemampuan untuk mensintesis peptidoglikan di bawah pengaruh antibiotik atau faktor lain dan mampu berkembang biak disebut berbentuk L(dari nama D. Lister Institute, tempat mereka pertama kali

Anda telah dipelajari). Bentuk-L juga bisa muncul akibat mutasi. Mereka sensitif secara osmotik, bulat, sel berbentuk labu dengan berbagai ukuran, termasuk yang melewati filter bakteri. Beberapa bentuk-L (tidak stabil) ketika faktor yang menyebabkan perubahan pada bakteri dihilangkan, dapat berbalik, kembali ke sel bakteri semula. Bentuk-L dapat membentuk banyak patogen penyakit menular.

membran sitoplasma di bawah mikroskop elektron dari bagian ultrathin, ini adalah membran tiga lapis (2 lapisan gelap setebal 2,5 nm masing-masing dipisahkan oleh lapisan menengah yang ringan). Secara struktur, ini mirip dengan plasmolemma sel hewan dan terdiri dari lapisan ganda lipid, terutama fosfolipid, dengan permukaan tertanam dan protein integral, seolah menembus struktur membran. Beberapa dari mereka adalah permease yang terlibat dalam pengangkutan zat. Tidak seperti sel eukariotik, tidak ada sterol dalam membran sitoplasma sel bakteri (kecuali mikoplasma).

Membran sitoplasma adalah struktur dinamis dengan komponen bergerak, oleh karena itu disajikan sebagai struktur fluida bergerak. Ini mengelilingi bagian luar sitoplasma bakteri dan terlibat dalam pengaturan tekanan osmotik, pengangkutan zat dan metabolisme energi sel (karena enzim rantai transpor elektron, adenosin trifosfatase - ATPase, dll.). Dengan pertumbuhan yang berlebihan (dibandingkan dengan pertumbuhan dinding sel), membran sitoplasma membentuk invaginasi - invaginasi dalam bentuk struktur membran yang dipelintir secara rumit, disebut mesosom. Struktur bengkok yang kurang kompleks disebut membran intracytoplasmic. Peran mesosom dan membran intrasitoplasma belum sepenuhnya dijelaskan. Bahkan disarankan bahwa mereka adalah artefak yang terjadi setelah persiapan (fiksasi) persiapan untuk mikroskop elektron. Namun demikian, diyakini bahwa turunan dari membran sitoplasma terlibat dalam pembelahan sel, menyediakan energi untuk sintesis dinding sel, mengambil bagian dalam sekresi zat, pembentukan spora, yaitu. dalam proses dengan harga tinggi energi. Sitoplasma menempati sebagian besar bakteri

semua sel dan terdiri dari protein larut, asam ribonukleat, inklusi dan banyak butiran kecil - ribosom yang bertanggung jawab untuk sintesis (translasi) protein.

Ribosom bakteri memiliki ukuran sekitar 20 nm dan koefisien sedimentasi 70S, berbeda dengan karakteristik ribosom 80S dari sel eukariotik. Oleh karena itu, beberapa antibiotik mengikat ribosom bakteri dan menghambat sintesis protein bakteri tanpa mempengaruhi sintesis protein dalam sel eukariotik. Ribosom bakteri dapat berdisosiasi menjadi dua subunit: 50S dan 30S. rRNA - elemen konservatif bakteri ("jam molekuler" evolusi). 16S rRNA adalah bagian dari subunit kecil ribosom, dan 23S rRNA adalah bagian dari subunit besar ribosom. Studi tentang 16S rRNA adalah dasar dari sistematika gen, sehingga memungkinkan untuk menilai tingkat keterkaitan organisme.

Di dalam sitoplasma terdapat berbagai inklusi berupa butiran glikogen, polisakarida, asam β-hidroksibutirat dan polifosfat (volutin). Mereka terakumulasi dengan kelebihan nutrisi di lingkungan dan berfungsi sebagai zat cadangan untuk kebutuhan nutrisi dan energi.

Volyutin memiliki afinitas terhadap pewarna dasar dan mudah dideteksi dengan menggunakan metode pewarnaan khusus (misalnya menurut Neisser) dalam bentuk butiran metakromatik. Toluidin biru atau biru metilen menodai volutin merah-ungu, dan sitoplasma bakteri biru. Susunan khas butiran volutin terungkap pada basil difteri dalam bentuk kutub sel yang sangat bernoda. Pewarnaan metakromatik volutin dikaitkan dengan kandungan tinggi polifosfat anorganik terpolimerisasi. Di bawah mikroskop elektron, mereka terlihat seperti butiran padat elektron berukuran 0,1–1 µm.

Nukleoid setara dengan nukleus pada bakteri. Itu terletak di zona pusat bakteri dalam bentuk DNA beruntai ganda, dikemas rapat seperti bola. Nukleoid bakteri, tidak seperti eukariota, tidak memiliki selubung inti, nukleolus, dan protein dasar (histon). Sebagian besar bakteri mengandung satu kromosom, diwakili oleh molekul DNA yang ditutup dalam sebuah cincin. Tetapi beberapa bakteri memiliki dua kromosom berbentuk cincin. (V. cholerae) dan kromosom linier (lihat bagian 5.1.1). Nukleoid terdeteksi di bawah mikroskop cahaya setelah pewarnaan dengan DNA spesifik

metode: menurut Felgen atau menurut Romanovsky-Giemsa. Pada pola difraksi elektron bagian ultrathin bakteri, nukleoid berbentuk zona cahaya dengan fibrillar, struktur DNA seperti benang yang terkait dengan area tertentu dengan membran sitoplasma atau mesosome yang terlibat dalam replikasi kromosom.

Selain nukleoid, sel bakteri mengandung faktor keturunan ekstrachromosomal - plasmid (lihat bagian 5.1.2), yang merupakan cincin DNA yang tertutup secara kovalen.

Kapsul, mikrokapsul, lendir.Kapsul - struktur lendir setebal lebih dari 0,2 mikron, terkait erat dengan dinding sel bakteri dan memiliki batas luar yang jelas. Kapsul dapat dibedakan dalam noda-jejak dari bahan patologis. Dalam kultur bakteri murni, kapsul lebih jarang terbentuk. Itu dideteksi dengan metode pewarnaan apusan khusus menurut Burri-Gins, yang menciptakan kontras negatif pada zat kapsul: tinta menciptakan latar belakang gelap di sekitar kapsul. Kapsul terdiri dari polisakarida (eksopolisakarida), terkadang polipeptida, misalnya pada basil antraks, terdiri dari polimer asam D-glutamat. Kapsulnya hidrofilik, mengandung banyak air. Ini mencegah fagositosis bakteri. Kapsul bersifat antigenik: antibodi terhadap kapsul menyebabkan peningkatannya (reaksi pembengkakan kapsul).

Banyak bakteri terbentuk mikrokapsul- pembentukan lendir dengan ketebalan kurang dari 0,2 mikron, terdeteksi hanya dengan mikroskop elektron.

Untuk dibedakan dari kapsul lendir - eksopolisakarida mukoid yang tidak memiliki batas luar yang jelas. Slime larut dalam air.

Eksopolisakarida mukoid adalah karakteristik strain mukoid Pseudomonas aeruginosa, sering ditemukan pada dahak pasien dengan cystic fibrosis. Eksopolisakarida bakteri terlibat dalam adhesi (menempel pada substrat); mereka juga disebut glikokaliks.

Kapsul dan lendir melindungi bakteri dari kerusakan dan kekeringan, karena bersifat hidrofilik, mereka mengikat air dengan baik dan mencegah aksi faktor pelindung makroorganisme dan bakteriofag.

Flagela bakteri menentukan mobilitas sel bakteri. Flagela adalah filamen tipis yang mengambil

berasal dari membran sitoplasma, lebih panjang dari sel itu sendiri. Flagella memiliki ketebalan 12-20 nm dan panjang 3-15 µm. Mereka terdiri dari tiga bagian: benang spiral, pengait dan badan basal yang berisi batang dengan cakram khusus (sepasang cakram pada bakteri gram positif dan dua pasang pada bakteri gram negatif). Cakram flagela melekat pada membran sitoplasma dan dinding sel. Ini menciptakan efek motor listrik dengan batang - rotor yang memutar flagel. Perbedaan potensial proton pada membran sitoplasma digunakan sebagai sumber energi. Mekanisme rotasi disediakan oleh proton ATP sintetase. Kecepatan putaran flagel bisa mencapai 100 rpm. Jika bakteri memiliki beberapa flagela, mereka mulai berputar secara serempak, terjalin menjadi satu bundel, membentuk semacam baling-baling.

Flagela terdiri dari protein yang disebut flagellin. (flagel- flagel), yang merupakan antigen - yang disebut antigen-H. Subunit flagelin digulung.

Jumlah flagela pada bakteri jenis yang berbeda bervariasi dari satu (monotrich) di Vibrio cholerae hingga sepuluh atau ratusan memanjang di sepanjang batas bakteri (peritrich), di Escherichia coli, Proteus, dll. Lofotrichs memiliki seikat flagela di salah satu ujung sel. Amphitrichous memiliki satu flagel atau seikat flagela di ujung sel yang berlawanan.

Flagela dideteksi menggunakan mikroskop elektron dari preparat yang disemprot dengan logam berat, atau dalam mikroskop cahaya setelah diproses dengan metode khusus berdasarkan etsa dan adsorpsi berbagai zat, yang menyebabkan peningkatan ketebalan flagela (misalnya, setelah perak).

Vili, atau pili (fimbriae)- formasi berserabut, lebih tipis dan lebih pendek (3-10 nm * 0,3-10 mikron) dari flagela. Pili memanjang dari permukaan sel dan terdiri dari protein pilin. Beberapa jenis gergaji dikenal. Pili dari tipe umum bertanggung jawab atas keterikatan pada substrat, nutrisi, dan metabolisme air-garam. Mereka banyak - beberapa ratus per sel. Sex pili (1-3 per sel) membuat kontak antar sel, mentransfer informasi genetik di antara mereka melalui konjugasi (lihat Bab 5). Yang menarik adalah pili tipe IV, di mana ujungnya bersifat hidrofobik, akibatnya pili ini berputar, pili ini juga disebut ikal. Terletak-

mereka terletak di kutub sel. Pili ini ditemukan pada bakteri patogen. Mereka memiliki sifat antigenik, melakukan kontak antara bakteri dan sel inang, dan berpartisipasi dalam pembentukan biofilm (lihat Bab 3). Banyak pili adalah reseptor untuk bakteriofag.

Sengketa - bentuk aneh dari bakteri istirahat dengan jenis struktur dinding sel gram positif. bakteri pembentuk spora dari genus basil, yang ukuran sporanya tidak melebihi diameter sel disebut basil. Bakteri pembentuk spora yang ukuran sporanya melebihi diameter sel, oleh karena itu berbentuk gelendong, disebut clostridium, seperti bakteri dari genus Clostridium(dari lat. Clostridium- poros). Spora tahan asam, oleh karena itu diwarnai merah menurut metode Aujeszky atau menurut metode Ziehl-Nelsen, dan sel vegetatifnya berwarna biru.

Sporulasi, bentuk dan letak spora dalam sel (vegetatif) merupakan ciri spesies bakteri yang memungkinkan untuk membedakannya satu sama lain. Bentuk sporanya lonjong dan bulat, letaknya di dalam sel terminal yaitu di ujung tongkat (pada agen penyebab tetanus), subterminal - lebih dekat ke ujung tongkat (pada patogen botulisme, gangren gas) dan sentral (pada basil antraks).

Proses sporulasi (sporulasi) melewati serangkaian tahapan, di mana bagian sitoplasma dan kromosom sel vegetatif bakteri dipisahkan, dikelilingi oleh membran sitoplasma yang tumbuh, dan terbentuk prospora.

Protoplas prospore mengandung nukleoid, sistem sintesis protein, dan sistem penghasil energi berdasarkan glikolisis. Sitokrom tidak ada bahkan di aerob. Tidak mengandung ATP, energi untuk perkecambahan disimpan dalam bentuk 3-gliserol fosfat.

Prospora dikelilingi oleh dua membran sitoplasma. Lapisan yang mengelilingi membran bagian dalam spora disebut dinding spora, itu terdiri dari peptidoglikan dan merupakan sumber utama dinding sel selama perkecambahan spora.

Antara membran luar dan dinding spora terbentuk lapisan tebal yang terdiri dari peptidoglikan yang memiliki banyak ikatan silang, - korteks.

Di luar membran sitoplasma luar berada cangkang spora, terdiri dari protein mirip-keratin,

mengandung beberapa ikatan disulfida intramolekul. Cangkang ini memberikan ketahanan terhadap bahan kimia. Spora beberapa bakteri memiliki penutup tambahan - exosporium sifat lipoprotein. Dengan demikian, cangkang multilayer yang permeabelnya buruk terbentuk.

Sporulasi disertai dengan konsumsi intensif oleh prospora, dan kemudian oleh cangkang spora yang muncul dari asam dipikolinat dan ion kalsium. Spora memperoleh ketahanan panas, yang dikaitkan dengan keberadaan kalsium dipikolinat di dalamnya.

Spora dapat bertahan lama karena adanya cangkang berlapis-lapis, kalsium dipikolinat, kadar air rendah, dan proses metabolisme yang lamban. Di dalam tanah, misalnya, patogen antraks dan tetanus dapat bertahan hingga puluhan tahun.

Dalam kondisi yang menguntungkan, spora berkecambah melalui tiga tahap berturut-turut: aktivasi, inisiasi, pertumbuhan. Dalam hal ini, satu bakteri terbentuk dari satu spora. Aktivasi adalah kesiapan untuk berkecambah. Pada suhu 60-80 °C, spora diaktifkan untuk perkecambahan. Inisiasi perkecambahan membutuhkan waktu beberapa menit. Tahap pertumbuhan ditandai dengan pertumbuhan yang cepat, disertai dengan penghancuran cangkang dan pelepasan bibit.

2.2.3. Fitur struktur spirochetes, rickettsiae, chlamydia, actinomycetes dan mycoplasmas

Spirochetes- bakteri tipis berbelit-belit panjang. Mereka terdiri dari dinding sel membran luar yang mengelilingi silinder sitoplasma. Di atas membran luar adalah selubung transparan yang bersifat glikosaminoglikan. Di bawah dinding sel membran luar, fibril terletak, berputar di sekitar silinder sitoplasma, memberi bakteri bentuk heliks. Fibril melekat pada ujung sel dan diarahkan satu sama lain. Jumlah dan susunan fibril bervariasi pada spesies yang berbeda. Fibril terlibat dalam pergerakan spirochetes, memberikan gerakan rotasi, fleksi, dan translasi sel. Dalam hal ini, spirochetes membentuk loop, ikal, tikungan, yang disebut ikal sekunder. Spirochetes tidak melihat pewarna dengan baik. Biasanya diwarnai menurut Romanovsky-Giemsa atau perak. Hidup

bentuk spirochete diperiksa menggunakan kontras fase atau mikroskop medan gelap.

Spirochetes diwakili oleh tiga genera patogen bagi manusia: Treponema, Borrelia, Leptospira.

Treponema(marga Treponema) memiliki penampilan seperti benang tipis yang dipelintir dengan 8-12 ikal kecil yang seragam. Ada 3-4 fibril (flagella) di sekitar protoplas treponema. Sitoplasma mengandung filamen sitoplasma. Perwakilan patogen adalah T.pallidum- agen penyebab sifilis T.pertenue- agen penyebab penyakit tropis - frambusia. Ada juga saprofit - penghuni rongga mulut manusia, lumpur waduk.

Borrelia(marga Borrelia, tidak seperti treponema, mereka lebih panjang, memiliki 3-8 ikal besar dan 7-20 fibril. Ini termasuk agen penyebab demam kambuh (V.recurrentis) dan agen penyebab penyakit Lyme (B. burgdorferi) dan penyakit lainnya.

Leptospira(marga leptospira) memiliki ikal yang dangkal dan sering berupa tali yang dipilin. Ujung spirochetes ini melengkung seperti kait dengan penebalan di ujungnya. Membentuk ikal sekunder, mereka berbentuk huruf S atau C; memiliki dua fibril aksial. Perwakilan patogen L.interrogans menyebabkan leptospirosis ketika tertelan dengan air atau makanan, menyebabkan perdarahan dan penyakit kuning.

Rickettsia memiliki metabolisme yang tidak bergantung pada sel inang, namun mereka dapat menerima senyawa makroergik dari sel inang untuk reproduksinya. Pada apusan dan jaringan, mereka diwarnai menurut Romanovsky-Giemsa, menurut Machiavello-Zdrodovsky (rickettsia berwarna merah, dan sel yang terinfeksi berwarna biru).

Rickettsia menyebabkan wabah tifus pada manusia. (R. prowazekii), rickettsiosis yang ditularkan melalui kutu (R.sibirica), demam beruam Gunung Rocky (R.rickettsii) dan rickettsiosis lainnya.

Struktur dinding selnya menyerupai bakteri gram negatif, meski ada perbedaan. Itu tidak mengandung peptidoglikan yang khas: Asam N-asetilmuramat sama sekali tidak ada dalam komposisinya. Dinding sel terdiri dari membran luar ganda, yang meliputi lipopolisakarida dan protein. Meskipun tidak ada peptidoglikan, dinding sel klamidia kaku. Sitoplasma sel dibatasi oleh membran sitoplasma bagian dalam.

Metode utama untuk mendeteksi klamidia adalah pewarnaan Romanovsky-Giemsa. Warna noda tergantung pada tahap siklus hidup: badan elementer menjadi ungu dengan latar belakang sitoplasma biru sel, badan retikular menjadi biru.

Pada manusia, klamidia menyebabkan kerusakan pada mata (trakoma, konjungtivitis), saluran urogenital, paru-paru, dll.

actinomycetes- bakteri gram positif bercabang, berserabut atau berbentuk batang. Namanya (dari bahasa Yunani. actis- Sinar, mykes- jamur) yang mereka terima sehubungan dengan pembentukan drusen di jaringan yang terkena - butiran benang yang terjalin erat dalam bentuk

sinar memanjang dari pusat dan berakhir dengan penebalan berbentuk labu. Actinomycetes, seperti jamur, membentuk miselium - sel jalinan berserabut (hifa). Mereka membentuk miselium substrat, yang terbentuk sebagai hasil dari sel yang tumbuh ke dalam media nutrisi, dan udara, yang tumbuh di permukaan media. Actinomycetes dapat membelah dengan memecah miselium menjadi sel yang mirip dengan bakteri berbentuk batang dan coccoid. Pada hifa udara actinomycetes, spora terbentuk yang berfungsi untuk reproduksi. Spora Actinomycete biasanya tidak tahan panas.

Cabang filogenetik yang umum dengan actinomycetes dibentuk oleh apa yang disebut actinomycetes seperti nocardio (nocardioform) - kelompok kolektif bakteri berbentuk batang yang tidak beraturan. Perwakilan individu mereka membentuk formulir bercabang. Ini termasuk bakteri dari genera Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia dan lain-lain Aktinomycetes nocardioid dibedakan dengan adanya gula arabinosa, galaktosa, serta asam mikolat dan asam lemak dalam jumlah besar di dinding sel. Asam mikolik dan lipid dinding sel menentukan ketahanan asam bakteri, khususnya Mycobacterium tuberculosis dan kusta (bila diwarnai menurut Ziehl-Nelsen, warnanya merah, dan bakteri dan elemen jaringan yang tidak tahan asam, dahak berwarna biru).

Actinomycetes patogen menyebabkan aktinomikosis, nokardia - nokardiosis, mikobakteri - tuberkulosis dan kusta, korinebakteri - difteri. Bentuk saprofit dari actinomycetes dan actinomycetes mirip nocardia tersebar luas di tanah, banyak di antaranya merupakan penghasil antibiotik.

Mikoplasma- bakteri kecil (0,15-1 µm) hanya dikelilingi oleh membran sitoplasma yang mengandung sterol. Mereka milik kelas moluska. Karena kurangnya dinding sel, mikoplasma sensitif secara osmotik. Mereka memiliki berbagai bentuk: coccoid, filiform, berbentuk labu. Bentuk-bentuk ini terlihat pada mikroskop fase-kontras kultur murni mikoplasma. Pada media nutrisi yang padat, mikoplasma membentuk koloni yang menyerupai telur goreng: bagian tengah yang buram terbenam di dalam media dan pinggiran yang tembus cahaya dalam bentuk lingkaran.

Mikoplasma menyebabkan SARS pada manusia (Mycoplasma pneumoniae) dan luka pada saluran kemih

(M. hominis dan sebagainya.). Mikoplasma menyebabkan penyakit tidak hanya pada hewan tetapi juga pada tanaman. Perwakilan non-patogen tersebar luas.

2.3. Struktur dan klasifikasi jamur

Jamur milik domain eukarya, kerajaan Jamur (Mycota, Mycetes). Jamur dan protozoa baru-baru ini dibagi menjadi kerajaan independen: kerajaan Eumycota(jamur sejati), kerajaan Chromesta dan kerajaan Protozoa. Beberapa mikroorganisme yang sebelumnya dianggap jamur atau protozoa telah dipindahkan ke kingdom baru Chromesta(chrome). Jamur adalah mikroorganisme eukariotik multiseluler atau uniseluler non-fotosintetik (bebas klorofil) dengan dinding sel yang tebal. Mereka memiliki nukleus dengan selubung nuklir, sitoplasma dengan organel, membran sitoplasma, dan dinding sel kaku berlapis-lapis yang terdiri dari beberapa jenis polisakarida (mannan, glukan, selulosa, kitin), serta protein, lipid, dll. Beberapa jamur membentuk kapsul. Membran sitoplasma mengandung glikoprotein, fosfolipid, dan ergosterol (berbeda dengan kolesterol, sterol utama jaringan mamalia). Kebanyakan jamur adalah aerob obligat atau fakultatif.

Jamur tersebar luas di alam, terutama di tanah. Beberapa jamur berkontribusi pada produksi roti, keju, produk susu, dan alkohol. Jamur lain menghasilkan antibiotik antimikroba (misalnya penisilin) dan obat imunosupresif (misalnya siklosporin). Jamur digunakan oleh ahli genetika dan ahli biologi molekuler untuk memodelkan berbagai proses. Jamur fitopatogenik menyebabkan kerusakan signifikan pada pertanian, menyebabkan penyakit jamur pada tanaman sereal dan biji-bijian. Infeksi yang disebabkan oleh jamur disebut mikosis. Ada hifa dan jamur ragi.

Jamur hifa (jamur), atau hyphomycetes, terdiri dari benang tipis setebal 2-50 mikron, disebut hifa, yang dijalin menjadi miselium atau miselium (jamur). Tubuh jamur disebut thallus. Bedakan demacia (berpigmen - coklat atau hitam) dan hyphomycetes hialin (tidak berpigmen). Hifa yang tumbuh menjadi substrat nutrisi bertanggung jawab atas nutrisi jamur dan disebut hifa vegetatif. Hifa, ra-

tumbuh di atas permukaan substrat disebut hifa udara atau reproduksi (bertanggung jawab untuk reproduksi). Koloni karena miselium udara memiliki penampilan yang halus.

Ada jamur yang lebih rendah dan lebih tinggi: hifa dari jamur yang lebih tinggi dipisahkan oleh sekat, atau septa berlubang. Hifa jamur tingkat rendah tidak memiliki partisi, yang merupakan sel berinti banyak yang disebut coenocytic (dari bahasa Yunani. koenos- lajang, umum).

Jamur ragi (ragi) terutama diwakili oleh sel-sel oval individu dengan diameter 3-15 mikron, dan koloninya, tidak seperti jamur hifa, memiliki penampilan yang kompak. Menurut jenis reproduksi seksual, mereka didistribusikan di antara jamur yang lebih tinggi - ascomycete dan basidiomycete. Selama reproduksi aseksual, ragi membentuk tunas atau membelah. Mereka dapat membentuk pseudohifa dan miselium palsu (pseudomiselium) dalam bentuk rantai sel memanjang - "wieners". Jamur yang mirip dengan ragi tetapi tidak bereproduksi secara seksual disebut seperti ragi. Mereka bereproduksi hanya secara aseksual - dengan bertunas atau membelah. Konsep "jamur seperti ragi" sering diidentikkan dengan konsep "ragi".

Banyak jamur memiliki dimorfisme - kemampuan pertumbuhan hifa (miselium) atau seperti ragi, tergantung pada kondisi budidaya. Pada organisme yang terinfeksi, mereka tumbuh sebagai sel mirip ragi (fase ragi), dan membentuk hifa dan miselium pada media nutrisi. Dimorfisme dikaitkan dengan faktor suhu: pada suhu kamar, miselium terbentuk, dan pada suhu 37 ° C (pada suhu tubuh manusia), sel mirip ragi terbentuk.

Jamur bereproduksi secara seksual atau aseksual. reproduksi seksual jamur terjadi dengan pembentukan gamet, spora seksual dan bentuk seksual lainnya. Bentuk seksual disebut teleomorf.

Reproduksi jamur secara aseksual terjadi dengan pembentukan bentuk yang sesuai, yang disebut anamorph. Reproduksi semacam itu terjadi dengan cara bertunas, fragmentasi hifa dan spora aseksual. Spora endogen (sporangiospora) matang di dalam struktur bulat - sporangia. Spora eksogen (konidia) terbentuk di ujung hifa yang berbuah, yang disebut konidiofor.

Ada berbagai konidia. Arthroconidia (arthrospora), atau talloconidia, terbentuk dengan septasi seragam dan diseksi hifa, dan blastoconidia terbentuk sebagai hasil dari tunas. Konidia uniseluler kecil disebut mikrokonidia, konidia multiseluler besar disebut makrokonidia. Bentuk jamur aseksual juga termasuk chlamydoconidia, atau chlamydospores (sel istirahat besar berdinding tebal atau kompleks sel kecil).

Ada jamur yang sempurna dan tidak sempurna. Jamur sempurna memiliki cara reproduksi seksual; mereka termasuk zygomycetes (Zygomycota), ascomycetes (Ascomycota) dan basidiomycetes (Basidiomycota). Jamur tidak sempurna hanya memiliki reproduksi aseksual; ini termasuk jenis / kelompok jamur bersyarat formal - deuteromycetes (Deiteromycotina).

Zygomycetes milik jamur yang lebih rendah (miselium non-septa). Mereka termasuk anggota genus Mucor, Rhizopus, Rhizomucor, Absidia, Basidiobolus, Conidiobolus. Didistribusikan di tanah dan udara. Mereka dapat menyebabkan zygomycosis (mucormycosis) pada paru-paru, otak dan organ manusia lainnya.

Selama reproduksi aseksual zygomycetes pada hifa yang berbuah (sporangiophore), sporangium terbentuk - penebalan berbentuk bola dengan cangkang yang mengandung banyak sporangiospora (Gbr. 2.6, 2.7). Reproduksi seksual pada zygomycetes terjadi dengan bantuan zygospora.

Ascomycetes (marsupial) memiliki miselium septate (kecuali ragi uniseluler). Mereka mendapatkan namanya dari organ buah utama - tas, atau askus, yang berisi 4 atau 8 spora seksual haploid (ascospora).

Ascomycetes termasuk perwakilan individu (teleomorph) dari genera Aspergillus Dan Penicillium. Kebanyakan genera jamur Aspergillus, Penicillium adalah anamorph, yaitu berkembang biak hanya tanpa bahaya

Beras. 2.6. Jamur dari genus Mucor(Gbr. A.S. Bykov)

Beras. 2.7. Jamur dari genus Rhizopus. Pengembangan sporangia, sporangiospora dan rizoid

dengan cara lym dengan bantuan spora aseksual - konidia (Gbr. 2.8, 2.9) dan harus diklasifikasikan menurut fitur ini sebagai jamur tidak sempurna. Dalam jamur dari genus Aspergillus di ujung hifa penghasil buah, konidiofor, ada penebalan - sterigma, phialides, di mana rantai konidia terbentuk ("lech mold").

Dalam jamur dari genus Penicillium(racus) hifa yang berbuah menyerupai kuas, karena penebalan terbentuk darinya (pada konidiofor), bercabang menjadi struktur yang lebih kecil - sterigma, fialida, di mana rantai konidia berada. Beberapa jenis aspergillus dapat menyebabkan aspergillosis dan aflatoksikosis, penicillium dapat menyebabkan penicilliosis.

Perwakilan ascomycetes adalah teleomorph dari genera Trichophyton, Microsporum, Histoplasma, Blastomyces, serta gemetar

Beras. 2.8. Jamur dari genus Penicillium. Rantai konidia memanjang dari phialides

Beras. 2.9. Jamur dari genus Aspergillus fumigatus. Rantai konidia memanjang dari phialides

Basidiomycetes termasuk jamur cap. Mereka memiliki miselium septate dan membentuk spora seksual - basidiospora dengan mengikat dari basidium - sel akhir miselium, homolog dengan ascus. Beberapa ragi, seperti teleomorph, adalah basidiomycetes. Cryptococcus neoformans.

Deuteromycetes adalah jamur tidak sempurna (jamur tidak sempurna, jamur anamorphic, jamur konidia). Ini adalah takson jamur formal bersyarat yang menyatukan jamur yang tidak memiliki reproduksi seksual. Baru-baru ini, alih-alih istilah "deuteromycetes", istilah "jamur mitosis" telah diusulkan - jamur yang bereproduksi dengan spora aseksual, mis. oleh mitosis. Saat menetapkan fakta reproduksi seksual jamur yang tidak sempurna, mereka dipindahkan ke salah satu jenis yang diketahui - Ascomycota atau Basidiomycota, memberikan nama bentuk teleomorfik. Deuteromycetes memiliki miselium septate dan bereproduksi hanya dengan pembentukan konidia aseksual. Deuteromycetes termasuk ragi yang tidak sempurna (jamur mirip ragi), misalnya beberapa jamur dari genus Kandida mempengaruhi kulit, selaput lendir dan organ dalam (kandidiasis). Bentuknya lonjong, diameter 2-5 mikron, membelah dengan tunas, membentuk pseudohifa (pseudomiselium) berupa rantai sel memanjang, terkadang membentuk hifa. Untuk kandida albikan pembentukan klamidospora merupakan karakteristik (Gbr. 2.10). Deuteromycetes juga termasuk jamur lain yang tidak memiliki cara reproduksi seksual, terkait dengan genera Epidermophyton, Coccidioides, Paracoccidioides, Sporothrix, Aspergillus, Phialophora, Fonsecaea, Exophiala, Cladophialophora, Bipolaris, Exerohilum, Wangiella, Alrernaria dan sebagainya.

Beras. 2.10. Jamur dari genus kandida albikan(Gbr. A.S. Bykov)

2.4. Struktur dan klasifikasi protozoa

Yang paling sederhana milik domain eukarya, kerajaan hewan (Animalia) sub-kerajaan Protozoa. Baru-baru ini telah diusulkan untuk memilih protozoa ke peringkat kerajaan Protozoa.

Sel protozoa dikelilingi oleh membran (pelikel) - analog dari membran sitoplasma sel hewan. Ia memiliki nukleus dengan selubung nuklir dan nukleolus, sitoplasma yang mengandung retikulum endoplasma, mitokondria, lisosom, dan ribosom. Ukuran protozoa berkisar dari 2 hingga 100 mikron. Ketika diwarnai menurut Romanovsky-Giemsa, inti protozoa berwarna merah, dan sitoplasma berwarna biru. Protozoa bergerak dengan bantuan flagela, silia atau pseudopodia, beberapa di antaranya memiliki vakuola pencernaan dan kontraktil (ekskresi). Mereka dapat memberi makan sebagai akibat dari fagositosis atau pembentukan struktur khusus. Berdasarkan jenis nutrisi, mereka dibagi menjadi heterotrof dan autotrof. Banyak protozoa (disentri amoeba, Giardia, Trichomonas, Leishmania, Balantidia) dapat tumbuh pada media nutrisi yang mengandung protein asli dan asam amino. Kultur sel, embrio ayam, dan hewan laboratorium juga digunakan untuk budidaya mereka.

Yang paling sederhana bereproduksi secara aseksual - dengan pembagian ganda atau ganda (skizogoni), dan beberapa juga secara seksual (sporogoni). Beberapa protozoa bereproduksi secara ekstraseluler (Giardia), sementara yang lain bereproduksi secara intraseluler (Plasmodium, Toxoplasma, Leishmania). Siklus hidup protozoa ditandai dengan tahapan - tahap pembentukan trofozoit dan tahap kista. Kista adalah stadium tidak aktif yang tahan terhadap perubahan suhu dan kelembapan. Kista tahan asam Sarcocystis, Cryptosporidium Dan Isospora.

Sebelumnya, protozoa penyebab penyakit pada manusia diwakili oleh 4 tipe 1 ( Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora). Jenis ini baru saja direklasifikasi menjadi jumlah besar, kerajaan baru muncul - Protozoa Dan Chromesta(Tabel 2.2). Ke kerajaan baru Chromesta(chromovics) termasuk beberapa protozoa dan jamur (blastokista, oomycetes dan Rhinosporidium seeberi). Kerajaan Protozoa termasuk amuba, flagelata, sporozoa, dan ciliate. Mereka dibagi menjadi berbagai jenis, di antaranya ada amuba, flagelata, sporozoa, dan ciliate.

Tabel 2.2. perwakilan Kerajaan Protozoa Dan Chromesta, kepentingan medis

1 Jenis Sarcomastigophora terdiri dari subtipe Sarkodina Dan Mastigophora. Subtipe Sarkodina(sarcode) termasuk amoeba disentri, dan subtipe Mastigophora(flagellata) - trypanosomes, leishmania, giardia dan Trichomonas. Jenis Apikompleks termasuk kelas Sporozoa(sporozoa), yang meliputi plasmodia malaria, toxoplasma, cryptosporidium, dll. Jenis Ciliophora termasuk balantidia, dan jenisnya Mikrospora- mikrosporidium.

Ujung meja. 2.2

Amuba adalah agen penyebab amoebiasis manusia - disentri amuba (Entamoeba histolytica), amuba yang hidup bebas dan non-patogen (amuba usus, dll.). Amuba mereproduksi biner secara aseksual. Siklus hidup mereka terdiri dari tahap trofozoit (tumbuh, sel bergerak, tidak stabil) dan tahap kista. Trofozoit bergerak dengan bantuan pseudopodia, yang menangkap dan membenamkan nutrisi ke dalam sitoplasma. Dari

trofozoit, terbentuk kista yang resisten terhadap faktor eksternal. Begitu berada di usus, ia berubah menjadi trofozoit.

Flagelata dicirikan oleh keberadaan flagela: Leishmania memiliki satu flagel, Trichomonas memiliki 4 flagela bebas dan satu flagel yang terhubung ke membran bergelombang pendek. Mereka:

Flagelata darah dan jaringan (leishmania - agen penyebab leishmaniasis; trypanosomes - agen penyebab penyakit tidur dan penyakit Chagas);

Flagelata usus (giardia - agen penyebab giardiasis);

Flagellata dari saluran genitourinari (Trichomonas vaginalis - agen penyebab trikomoniasis).

Bercilia diwakili oleh balantidia, yang mempengaruhi usus besar manusia (disentri balantidiasis). Balantidia memiliki tahap trofozoit dan kista. Trofozoit bergerak, memiliki banyak silia, lebih tipis dan lebih pendek dari flagela.

2.5. Struktur dan klasifikasi virus

Virus adalah mikroba terkecil milik kerajaan Vira(dari lat. virus- SAYA). Mereka tidak memiliki struktur seluler dan

Struktur virus, karena ukurannya yang kecil, dipelajari menggunakan mikroskop elektron dari kedua virion dan bagian ultrathinnya. Ukuran virus (virion) ditentukan secara langsung menggunakan mikroskop elektron atau secara tidak langsung dengan ultrafiltrasi melalui filter dengan diameter pori yang diketahui, dengan ultrasentrifugasi. Ukuran virus berkisar antara 15 hingga 400 nm (1 nm sama dengan 1/1000 mikron): virus kecil yang ukurannya mirip dengan ukuran ribosom, termasuk parvovirus dan poliovirus, dan yang terbesar adalah virus variola ( 350nm). Virus berbeda dalam bentuk virion, yang memiliki bentuk batang (virus mosaik tembakau), peluru (virus rabies), bola (virus polio, HIV), filamen (filovirus), sperma (banyak bakteriofag).

Virus memukau imajinasi dengan keragaman struktur dan sifatnya. Tidak seperti genom seluler, yang mengandung DNA beruntai ganda yang seragam, genom virus sangat beragam. Ada virus yang mengandung DNA dan RNA yang haploid, yaitu memiliki satu set gen. Hanya retrovirus yang memiliki genom diploid. Genom virus mengandung 6 hingga 200 gen dan diwakili oleh berbagai jenis asam nukleat: beruntai ganda, beruntai tunggal, linier, melingkar, terfragmentasi.

Di antara virus yang mengandung RNA untai tunggal, RNA untai plus genomik dan RNA untai minus (polaritas RNA) dibedakan. Plus-thread (utas positif) dari RNA virus ini, selain fungsi genomik (turun-temurun), melakukan fungsi informasi, atau matriks RNA (mRNA, atau mRNA); itu adalah templat untuk sintesis protein pada ribosom sel yang terinfeksi. Plus-untai RNA menular: ketika dimasukkan ke dalam sel-sel sensitif, dapat menyebabkan pro-

cess. Utas negatif (utas negatif) dari virus yang mengandung RNA hanya menjalankan fungsi turun-temurun; untuk sintesis protein, untai komplementer disintesis pada untai negatif RNA. Beberapa virus memiliki genom RNA ambipolar. (Suasana dari bahasa Yunani ambi- di kedua sisi, saling melengkapi ganda), mis. berisi plus dan minus segmen RNA.

Perbedaan dibuat antara virus sederhana (misalnya virus hepatitis A) dan virus kompleks (misalnya influenza, herpes, coronavirus).

Virus sederhana, atau tidak beramplop, hanya memiliki asam nukleat terkait dengan struktur protein yang disebut kapsid (dari lat. capsa- kasus). Protein yang terkait dengan asam nukleat dikenal sebagai nukleoprotein, dan asosiasi protein kapsid virus virus dengan asam nukleat virus disebut nukleokapsid. Beberapa virus sederhana dapat membentuk kristal (misalnya virus penyakit mulut dan kuku).

Kapsid termasuk subunit morfologi berulang - kapsomer, terdiri dari beberapa polipeptida. Asam nukleat virion berikatan dengan kapsid untuk membentuk nukleokapsid. Kapsid melindungi asam nukleat dari degradasi. Pada virus sederhana, kapsid terlibat dalam perlekatan (adsorpsi) ke sel inang. Virus sederhana meninggalkan sel sebagai akibat dari penghancurannya (lisis).

Virus kompleks atau berselubung (Gbr. 2.11), selain kapsid, memiliki cangkang lipoprotein ganda membran (sinonim: superkapsid, atau peplos), yang diperoleh dengan menumbuhkan virion melalui membran sel, misalnya melalui membran plasma, membran inti atau membran retikulum endoplasma. Di selubung virus terdapat paku glikoprotein,

atau duri, pengukur abu. Penghancuran cangkang dengan eter dan pelarut lain menonaktifkan virus kompleks. Di bawah cangkang beberapa virus terdapat protein matriks (protein-M).

Virion memiliki jenis simetri kapsid (nukleokapsid) heliks, ikosahedral (kubik) atau kompleks. Jenis simetri heliks disebabkan oleh struktur heliks nukleokapsid (misalnya, pada virus influenza, virus corona): kapsomer ditumpuk dalam bentuk spiral bersama dengan asam nukleat. Jenis simetri ikosahedral disebabkan oleh pembentukan benda berongga isometrik dari kapsid yang mengandung asam nukleat virus (misalnya pada virus herpes).

Kapsid dan cangkang (superkapsid) melindungi virion dari pengaruh lingkungan, menentukan interaksi selektif (adsorpsi) protein reseptornya dengan tertentu

Beras. 2.11. Struktur virus yang diselimuti dengan kapsid ikosahedral (a) dan heliks (b).

sel, serta sifat antigenik dan imunogenik virion.

Struktur internal virus disebut inti. Pada adenovirus, intinya terdiri dari protein mirip histon yang terkait dengan DNA; pada reovirus, terdiri dari protein kapsid internal.

Pemenang hadiah Penghargaan Nobel D. Baltimore mengusulkan sistem klasifikasi Baltimore berdasarkan mekanisme sintesis mRNA. Klasifikasi ini menempatkan virus dalam 7 kelompok (Tabel 2.3). Komite Internasional Taksonomi Virus (ICTV) mengadopsi sistem klasifikasi universal yang menggunakan kategori taksonomi seperti keluarga (nama diakhiri dengan viridae), subfamili (nama diakhiri dengan virinae), genus (nama diakhiri dengan virus). Jenis virusnya belum mendapat nama binomial, seperti pada bakteri. Virus diklasifikasikan menurut jenis asam nukleat (DNA atau RNA), strukturnya, dan jumlah untaiannya. Mereka memiliki asam nukleat beruntai ganda atau beruntai tunggal; polaritas asam nukleat positif (+), negatif (-) atau campuran asam nukleat, ambipolar (+, -); asam nukleat linier atau sirkular; asam nukleat terfragmentasi atau tidak terfragmentasi. Ukuran dan morfologi virion, jumlah kapsomer dan jenis simetri nukleokapsid, adanya cangkang (superkapsid), kepekaan terhadap eter dan deoksikolat, tempat reproduksi dalam sel, sifat antigenik, dll. juga diperhitungkan.

Tabel 2.3. Virus utama yang penting secara medis

Kelanjutan dari tabel. 2.3

Ujung meja. 2.3

Virus menginfeksi hewan, bakteri, jamur dan tanaman. Menjadi agen penyebab utama penyakit menular pada manusia, virus juga berpartisipasi dalam proses karsinogenesis, dapat ditularkan melalui berbagai cara, termasuk melalui plasenta (virus rubella, cytomegalovirus, dll.) Yang mempengaruhi janin manusia. Mereka juga dapat menyebabkan komplikasi pasca infeksi - perkembangan miokarditis, pankreatitis, defisiensi imun, dll.

Bentuk kehidupan non-seluler, selain virus, termasuk prion dan viroid. Viroid adalah molekul kecil melingkar, RNA superkoil yang tidak mengandung protein dan menyebabkan penyakit pada tumbuhan. Prion patologis adalah partikel protein menular yang menyebabkan penyakit konformasi khusus sebagai akibat dari perubahan struktur protein prion seluler normal ( PrP c), yang terdapat pada tubuh hewan dan manusia. PrP dengan melakukan fungsi regulasi. Itu dikodekan oleh gen prion normal (gen PrP) yang terletak di lengan pendek kromosom manusia ke-20. Penyakit prion berlanjut sesuai dengan jenis ensefalopati spongiform menular (penyakit Crutzfeldt-Jakob, kuru, dll.). Dalam hal ini, protein prion memperoleh bentuk menular yang berbeda, yang disebut sebagai PrP sc(sk dari scrapie- scrapie - infeksi prion pada domba dan kambing). Protein prion infeksius ini mirip fibril dan berbeda dari protein prion normal dalam struktur tersier atau kuaternernya.

Tugas untuk melatih diri (self-control)

A. Sebutkan mikroba yang termasuk prokariota:

2. Virus.

3. Bakteri.

4. Prion.

B. Sebutkan ciri ciri sel prokariotik :

1. Ribosom 70S.

2. Adanya peptidoglikan di dinding sel.

3. Adanya mitokondria.

4. Kumpulan gen diploid.

DI DALAM. Sebutkan komponen penyusun peptidoglikan:

1. Asam teikoat.

2. N-asetilglukosamin.

3. Lipopolisarid.

4. Tetrapeptida.

G. Perhatikan fitur struktural dinding sel bakteri Gram-negatif:

1. Asam mesodiaminopimelic.

2. Asam teikoat.

4. Porin protein.

D. Sebutkan fungsi spora pada bakteri :

1. Simpan tampilan.

2. Tahan panas.

3. Penyelesaian substrat.

4. Reproduksi.

1. Riketsia.

2. Actinomycetes.

3. Spirochetes.

4. Klamidia.

DAN. Sebutkan ciri-ciri actinomycetes:

1. Mereka memiliki spora yang labil terhadap panas.

2. Bakteri gram positif.

3. Tidak ada dinding sel.

4. Memiliki bentuk yang bengkok.

Z. Sebutkan ciri-ciri spiroseta:

1. Bakteri gram negatif.

2. Mereka memiliki peralatan motor fibrillar.

3. Bentuknya bengkok.

DAN. Sebutkan protozoa yang memiliki kompleks apikal yang memungkinkan mereka menembus ke dalam sel:

1. Malaria Plasmodium.

3. Toksoplasma.

4. Kriptosporidium.

KE. nama fitur pembeda virus kompleks:

1. Dua jenis asam nukleat.

2. Adanya membran lipid.

3. Kapsid ganda.

4. Adanya protein non-struktural. L. Tandai jamur yang lebih tinggi:

1. Mucor.

2. Kandida.

3. Penicillium.

4. Aspergillus.