Rodzaje pręcików mikrobiologia. Współczesna klasyfikacja bakterii

Jakie są bakterie: rodzaje bakterii, ich klasyfikacja

Bakterie to maleńkie mikroorganizmy, które pojawiły się wiele tysięcy lat temu. Mikrobów nie da się zobaczyć gołym okiem, nie należy jednak zapominać o ich istnieniu. Istnieje ogromna liczba pałeczek. Nauka o mikrobiologii zajmuje się ich klasyfikacją, badaniem, odmianami, cechami strukturalnymi i fizjologią.

Mikroorganizmy nazywane są różnie, w zależności od rodzaju ich działania i funkcji. Pod mikroskopem można obserwować, jak te małe stworzenia oddziałują na siebie. Pierwsze mikroorganizmy miały dość prymitywną formę, ale w żadnym wypadku nie należy lekceważyć ich znaczenia. Od samego początku prątki rozwijały się, tworzyły kolonie i próbowały przetrwać w zmieniających się warunkach klimatycznych. Różne wibracje są w stanie wymieniać aminokwasy, aby normalnie rosnąć i rozwijać się.

Trudno dziś powiedzieć, ile gatunków tych mikroorganizmów żyje na ziemi (liczba ta przekracza milion), ale te najbardziej znane i ich nazwy są znane niemal każdemu człowiekowi. Nie ma znaczenia, jakie są drobnoustroje i jak się nazywają, wszystkie mają jedną zaletę – żyją w koloniach, co znacznie ułatwia im adaptację i przetrwanie.

Najpierw dowiedzmy się, jakie mikroorganizmy istnieją. Najprostsza klasyfikacja jest dobra i zła. Innymi słowy, te, które są szkodliwe dla organizmu człowieka, powodują wiele chorób i te, które są pożyteczne. Następnie omówimy szczegółowo, jakie są główne pożyteczne bakterie i podamy ich opis.

Mikroorganizmy można również klasyfikować według ich kształtu i cech. Wiele osób zapewne pamięta, że ​​w podręcznikach szkolnych znajdowała się specjalna tabelka przedstawiająca różne mikroorganizmy, a obok nich widniało znaczenie i ich rola w przyrodzie. Istnieje kilka rodzajów bakterii:

  • cocci - małe kulki przypominające łańcuch, ponieważ są ułożone jedna po drugiej;
  • w kształcie pręta;
  • spirilla, krętki (mają zawiły kształt);
  • wibracje.

Bakterie o różnych kształtach

Wspomnieliśmy już, że jedna z klasyfikacji dzieli drobnoustroje na typy w zależności od ich postaci.

Bakterie Bacillus mają również pewne cechy. Na przykład istnieją typy w kształcie pręta ze spiczastymi biegunami, pogrubionymi, zaokrąglonymi lub prostymi końcami. Z reguły drobnoustroje w kształcie pręcików są bardzo różne i zawsze panuje chaos, nie układają się w łańcuch (z wyjątkiem paciorkowców) i nie przyczepiają się do siebie (z wyjątkiem diplobacilli).

Mikrobiolodzy obejmują paciorkowce, gronkowce, diplokoki i gonokoki wśród mikroorganizmów kulistych. Mogą to być pary lub długie łańcuchy kulek.

Zakrzywione prątki to spirilla, krętki. Są zawsze aktywne, ale nie wytwarzają zarodników. Spirilla jest bezpieczna dla ludzi i zwierząt. Spirillę od krętków można odróżnić, jeśli zwróci się uwagę na liczbę okółków; są one mniej zawiłe i mają specjalne wici na kończynach.

Rodzaje bakterii chorobotwórczych

Na przykład grupa mikroorganizmów zwanych ziarniakami, a dokładniej paciorkowcami i gronkowcami, staje się przyczyną prawdziwych chorób ropnych (czyraczność, paciorkowcowe zapalenie migdałków).

Beztlenowce żyją i rozwijają się dobrze bez tlenu; dla niektórych typów tych mikroorganizmów tlen staje się śmiertelny. Mikroorganizmy tlenowe do prawidłowego rozwoju potrzebują tlenu.

Archaea to praktycznie bezbarwne organizmy jednokomórkowe.

Trzeba uważać na bakterie chorobotwórcze, bo powodują infekcje, natomiast mikroorganizmy Gram-ujemne uznawane są za odporne na przeciwciała. Istnieje wiele informacji na temat gleby, mikroorganizmów gnilnych, które mogą być szkodliwe lub pożyteczne.

Ogólnie rzecz biorąc, spirille nie są niebezpieczne, ale niektóre gatunki mogą powodować sodoku.

Rodzaje pożytecznych bakterii

Nawet dzieci w wieku szkolnym wiedzą, że prątki mogą być pożyteczne i szkodliwe. Ludzie znają niektóre nazwy ze słuchu (gronkowiec, paciorkowiec, pałeczka dżumy). Są to szkodliwe stworzenia, które zakłócają nie tylko środowisko zewnętrzne, ale także ludzi. Istnieją mikroskopijne prątki, które powodują zatrucie pokarmowe.

Musisz wiedzieć przydatna informacja o kwasie mlekowym, żywności, mikroorganizmach probiotycznych. Na przykład probiotyki, czyli dobre organizmy, są często wykorzystywane w celach medycznych. Można zapytać: po co? Nie pozwalają szkodliwe bakterie rozmnażają się w człowieku, wzmacniają funkcje ochronne jelit i mają dobry wpływ na ludzki układ odpornościowy.

Bifidobakterie są również bardzo korzystne dla jelit. Wibracje kwasu mlekowego obejmują około 25 gatunków. Występują w ogromnych ilościach w organizmie człowieka, ale nie są niebezpieczne. Wręcz przeciwnie, chronią przewód pokarmowy od gnilnych i innych drobnoustrojów.

Mówiąc o dobrych, nie można nie wspomnieć o ogromnym gatunku streptomycetes. Są znane osobom, które zażywały chloramfenikol, erytromycynę i podobne leki.

Istnieją mikroorganizmy, takie jak azotobacter. Żyją w glebie przez wiele lat, korzystnie na nią wpływają, stymulują wzrost roślin i oczyszczają glebę z metali ciężkich. Są niezastąpione w medycynie, rolnictwie, medycynie i przemyśle spożywczym.

Rodzaje zmienności bakterii

Mikroby ze swej natury są bardzo kapryśne, szybko umierają, mogą być spontaniczne lub indukowane. Nie będziemy wchodzić w szczegóły dotyczące zmienności bakterii, ponieważ ta informacja jest bardziej interesująca dla tych, którzy interesują się mikrobiologią i wszystkimi jej gałęziami.

Rodzaje bakterii do szamba

Mieszkańcy domów prywatnych rozumieją pilną potrzebę oczyszczania ścieków, a także szamba. Dziś można szybko i skutecznie oczyścić odpływy za pomocą specjalnych bakterii do szamba. Jest to ogromna ulga dla człowieka, ponieważ czyszczenie kanałów ściekowych nie jest przyjemnym zadaniem.

Wyjaśniliśmy już, gdzie stosuje się biologiczne oczyszczanie ścieków, a teraz porozmawiajmy o samym systemie. Bakterie do szamb hodowane są w laboratoriach, zabijają nieprzyjemny zapach ścieków, dezynfekują studnie drenażowe, szamba i zmniejszają objętość Ścieki. Istnieją trzy rodzaje bakterii używanych w szambach:

  • aerobik;
  • beztlenowy;
  • żywe (bioaktywatory).

Bardzo często ludzie stosują łączone metody czyszczenia. Należy ściśle przestrzegać instrukcji umieszczonych na produkcie, upewniając się, że poziom wody sprzyja normalnemu przeżywaniu bakterii. Pamiętaj też, aby przynajmniej raz na dwa tygodnie korzystać z drenażu, aby dać bakteriom coś do jedzenia, w przeciwnym razie umrą. Nie zapominaj, że chlor zawarty w proszkach i płynach do czyszczenia zabija bakterie.

Najpopularniejsze bakterie to Doctor Robic, Septifos, Waste Treat.

Rodzaje bakterii w moczu

Teoretycznie w moczu nie powinno być bakterii, ale po różnych działaniach i sytuacjach maleńkie mikroorganizmy osiedlają się tam, gdzie chcą: w pochwie, nosie, wodzie i tak dalej. Jeśli podczas badań wykryte zostaną bakterie, oznacza to, że dana osoba cierpi na choroby nerek, pęcherza moczowego lub moczowodów. Mikroorganizmy dostają się do moczu na kilka sposobów. Przed rozpoczęciem leczenia bardzo ważne jest zbadanie i dokładne określenie rodzaju bakterii oraz drogi wniknięcia. Można to określić na podstawie biologicznej hodowli moczu, gdy bakterie zostaną umieszczone w sprzyjającym środowisku. Następnie sprawdzana jest reakcja bakterii na różne antybiotyki.

Życzymy Wam, abyście zawsze byli zdrowi. Dbajcie o siebie, myjcie regularnie ręce, chrońcie swoje ciało przed szkodliwymi bakteriami!

Nowoczesną klasyfikację (grupowanie) mikroorganizmów zaproponował w 1980 roku amerykański mikrobiolog Proporczyk. Według tej klasyfikacji cały świat drobnoustrojów dzieli się na trzy królestwa: bakterie, grzyby, wirusy.


Kim oni są? Aby się tego dowiedzieć, poszłam do szkolnej biblioteki, gdzie nasza bibliotekarka pomogła mi przekopać się przez literaturę w poszukiwaniu odpowiedzi.

Nazwa mikroorganizmy pochodzi od łacińskiego słowa micros – mały. Dlatego mikroorganizmy (mikroby) to organizmy jednokomórkowe o wielkości mniejszej niż 0,1 mm, których nie można zobaczyć gołym okiem.

Pojawił się na Ziemi wiele miliardów lat przed pojawieniem się człowieka! Mają różnorodne kształty. Niektóre są nieruchome, podczas gdy inne mają rzęski lub wici, za pomocą których się poruszają.

Większość drobnoustrojów oddycha powietrzem – to aeroby.
Dla innych powietrze jest szkodliwe - to beztlenowce.

W światowej klasyfikacji drobnoustroje dzielą się na patogenny(patogenne) i drobnoustroje niepatogenne. Należą do nich bakterie, wirusy, niższe mikroskopijne grzyby (śluz, drożdże) i glony, pierwotniaki ( ).

Aneks 1

Klasyfikacja mikroorganizmów

Z lekcji otaczającego świata dowiedziałam się, że bakterie, wcześniej uważane za rośliny mikroskopijne, obecnie zostały podzielone na niezależne królestwo Bakterii – jedno z czterech w obecnym systemie klasyfikacji wraz z roślinami, zwierzętami i grzybami.


(inny grecki - pręt) - są to mikroorganizmy jednokomórkowe, charakteryzujące się podobieństwami komórkowymi, posiadające różnorodne kształty: kulisty - ziarniaki, w kształcie pręta - pałeczki, zakrzywiony - wibracje, spirala - spirilla w formie łańcucha - paciorkowce w postaci klastrów - gronkowce ( ).

Załącznik 2

Klasyfikacja bakterii ze względu na kształt

Nazwa bakterii Kształt bakterii Obraz bakterii
Cocci W kształcie kuli
Bakcyl W kształcie pręta
Wibracja Zakrzywiony, w kształcie przecinka
Spirylla Spirala
Streptokoki Łańcuch
Gronkowiec Pęczki
Diplokok Dwie okrągłe bakterie zamknięte w jednej kapsułce

Obecnie opisano około dziesięciu tysięcy gatunków bakterii. Dział mikrobiologii zajmuje się bakteriami bakteriologia.

(łac. trucizna wirusa) - najbardziej prymitywne organizmy na ziemi o wielkości 20-300 nm. Rozmnażają się wyłącznie w żywych komórkach organizmu. Nie mają struktury komórkowej. W stanie wolnym nie zachodzą w nich żadne procesy metaboliczne.

(niżej) to grzyby jednokomórkowe. Grzyby te obejmują dobrze znaną białą pleśń ( grzyb śluzowy). Grzyb ten często rozwija się na chlebie lub warzywach i początkowo wygląda jak wata, biała puszysta substancja, która stopniowo zmienia kolor na czarny. Pomimo tego, że śluz powoduje psucie się w życiu codziennym, w przyrodzie pełni pożyteczną funkcję rozkładając martwe organizmy.

Szczególną niszę w badaniach mikrobiologicznych zajmuje grupa jednokomórkowych grzybów żyjących w środowisku płynnym, bogatym substancje organiczne, stosowany w procesach fermentacji.

(cyjanobakteria) to rodzaj starożytnych dużych bakterii zdolnych do fotosyntezy, której towarzyszy uwalnianie tlenu.

- wiele różnych organizmów, których ciało składa się z pojedynczej komórki ( orzęski, ameba, euglena zielona...).

Zatem zgodnie z klasyfikacją, którą rozważałem, istnieje ogromna liczba mikroorganizmów, które istnieją i rozmnażają się w warunkach komfortowych dla każdego gatunku. Każdy typ mikroorganizmu będzie zależny od środowiska i będzie pełnił określone funkcje.

Pojęcie mikroorganizmów

Mikroorganizmy- są to organizmy niewidoczne gołym okiem ze względu na niewielkie rozmiary.

Kryterium wielkości jest jedynym, które je łączy.

W przeciwnym razie świat mikroorganizmów jest jeszcze bardziej zróżnicowany niż świat makroorganizmów.

Według współczesnej taksonomii mikroorganizmy do 3 królestw:

  • Wira - wirusy;
  • Eucariotae – pierwotniaki i grzyby;
  • Procariotae - bakterie prawdziwe, riketsje, chlamydie, mykoplazmy, krętki, promieniowce.

Podobnie jak w przypadku roślin i zwierząt, używa się nazwy mikroorganizmy nomenklatura binarna, tj. nazwa ogólna i specyficzna.

Jeśli badacze nie są w stanie określić przynależności gatunkowej i ustala się jedynie przynależność do rodzaju, wówczas używa się terminu gatunek. Najczęściej ma to miejsce przy identyfikacji mikroorganizmów, które mają nietradycyjne potrzeby żywieniowe lub warunki życia. Nazwa rodzaju zwykle opiera się na charakterystyce morfologicznej odpowiedniego mikroorganizmu (Staphylococcus, Vibrio, Mycobacterium) lub wywodzi się od nazwiska autora, który odkrył lub badał patogen (Neisseria, Shigella, Escherichia, Rickettsia, Gardnerella).

Nazwa gatunku często kojarzona z nazwą głównej choroby wywoływanej przez ten mikroorganizm (Vibrio cholerae – cholera, Shigella dysenteriae – czerwonka, Mycobacterium tuberculosis – gruźlica) lub z głównym siedliskiem (Escherihia coli – E. coli).

Dodatkowo w języku rosyjskim literatura medyczna możliwe jest użycie odpowiedniej zrusyfikowanej nazwy bakterii (zamiast Staphylococcus epidermidis - gronkowiec naskórkowy; Staphylococcus aureus - Staphylococcus aureus itp.).

Królestwo prokariotów

obejmuje dział cyjanobakterii i dział eubakterii, które z kolei podzielone naZamówienia:

  • same bakterie (oddziały Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);
  • promieniowce;
  • krętki;
  • riketsje;
  • chlamydia.

Zamówienia podzielone są na grupy.

Prokarioty różnią eukarionty ponieważ Nie mam:

  • morfologicznie utworzone jądro (bez błony jądrowej i bez jąderka), jego odpowiednikiem jest nukleoid, czyli genofor, który jest zamkniętą, kolistą dwuniciową cząsteczką DNA przyczepioną w jednym miejscu do błony cytoplazmatycznej; analogicznie do eukariontów, cząsteczka ta nazywana jest bakterią chromosomową;
  • aparat siatkowy Golgiego;
  • siateczka śródplazmatyczna;
  • mitochondria.

Jest również szereg znaków Lub organelle, charakterystyczne dla wielu, ale nie wszystkich prokariotów, które na to pozwalają odróżnić je od eukariontów:

  • liczne wgłobienia błony cytoplazmatycznej, zwane mezosomami, są związane z nukleoidem i biorą udział w podziale komórkowym, sporulacji i oddychaniu komórki bakteryjnej;
  • specyficznym składnikiem ściany komórkowej jest mureina, jej struktura chemiczna to peptydoglikan (kwas diaminopiemowy);
  • Plazmidy to autonomicznie replikujące się koliste cząsteczki dwuniciowego DNA o masie cząsteczkowej niższej niż chromosom bakteryjny. Znajdują się one wraz z nukleoidem w cytoplazmie, chociaż można się z nią zintegrować i niosą ze sobą informację dziedziczną, która nie jest istotna dla komórki drobnoustroju, ale zapewnia jej pewne selektywne korzyści w środowisko.

Najbardziej znany:

Plazmidy F zapewniające transfer koniugacyjny

między bakteriami;

Plazmidy R to plazmidy lekooporności, które zapewniają krążenie wśród bakterii genów warunkujących oporność na chemioterapeutyki stosowane w leczeniu różnych chorób.

Bakteria

Prokariotyczne, przeważnie jednokomórkowe mikroorganizmy, które mogą również tworzyć stowarzyszenia (grupy) podobnych komórek, charakteryzujące się podobieństwami komórkowymi, ale nie organizmowymi.

Podstawowe kryteria taksonomiczne,co pozwala na zaklasyfikowanie szczepów bakteryjnych do tej czy innej grupy:

  • morfologia komórek drobnoustrojów (ziarniaki, pręciki, pokrętne);
  • w odniesieniu do barwienia metodą Grama – właściwości barwiące (gram-dodatnie i gram-ujemne);
  • rodzaj utleniania biologicznego – tlenowe, fakultatywne beztlenowce, bezwzględne beztlenowce;
  • zdolność do tworzenia zarodników.

Dalsze różnicowanie grup na rodziny, rodzaje i gatunki, które stanowią główną kategorię taksonomiczną, przeprowadza się w oparciu o badanie właściwości biochemicznych. Zasada ta stanowi podstawę klasyfikacji bakterii podanej w specjalnych podręcznikach - determinanty bakterii.

Pogląd to ewolucyjnie ustalony zbiór osobników o jednym genotypie, który w standardowych warunkach charakteryzuje się podobnymi cechami morfologicznymi, fizjologicznymi i biochemicznymi.

W przypadku bakterii chorobotwórczych definicję „gatunku” uzupełnia zdolność wywoływania określonych nozologicznych postaci chorób.

Istnieje wewnątrzgatunkowe różnicowanie bakteriiNAopcje:

  • według właściwości biologicznych - biowary lub biotypy;
  • aktywność biochemiczna - enzymy trawiące;
  • struktura antygenowa - serotypy lub seroty;
  • wrażliwość na bakteriofagi - fagewary lub fagitypy;
  • oporność na antybiotyki - produkty odporne.

Szeroko stosowany w mikrobiologii specjalne warunki- kultura, szczep, klon.

Kultura to zbiór bakterii widoczny gołym okiem na pożywce.

Kultury mogą być czyste (zestaw bakterii jednego gatunku) lub mieszane (zestaw bakterii dwóch lub więcej gatunków).

Napięcie to zbiór bakterii tego samego gatunku wyizolowanych z różnych źródeł lub z tego samego źródła w różnym czasie.

Szczepy mogą różnić się pewnymi cechami, które nie wykraczają poza cechy gatunku. Klon to zbiór bakterii będących potomstwem jednej komórki.

Bakterie to mikroorganizmy prokariotyczne o strukturze komórkowej. Ich rozmiary wahają się od 0,1 do 30 mikronów. Zarazki są niezwykle powszechne. Żyją w glebie, powietrzu, wodzie, śniegu, a nawet gorących źródłach, na ciele zwierząt, a także we wnętrzu organizmów żywych, w tym ciała ludzkiego.

Rozmieszczenie bakterii na gatunki uwzględnia kilka kryteriów, wśród których najczęściej uwzględnia się kształt mikroorganizmów i ich rozmieszczenie przestrzenne. Tak więc, w zależności od kształtu komórek, bakterie dzielą się na:

Koka - mikro-, diplo-, paciorkowce, gronkowce, a także sarcina;

W kształcie pręta - monobakterie, diplobakterie i paciorkowce;

Gatunkami zawiłymi są wibratory i krętki.

Wyznacznik Bergeya systematyzuje wszystkie znane bakterie według najpowszechniej stosowanych zasad identyfikacji bakterii w bakteriologii praktycznej, opartych na różnicach w budowie ściany komórkowej i związku z barwieniem metodą Grama. Opis bakterii jest podany w grupach (sekcjach), które obejmują rodziny, rodzaje i gatunki; w niektórych przypadkach grupy obejmują klasy i zamówienia. Bakterie chorobotwórcze dla człowieka zaliczane są do nielicznych grup.

Klucz identyfikuje cztery główne kategorie bakterii -

Gracillicutes [od łac. gracilis, pełen wdzięku, cienki, + cutis, skóra] - gatunek o cienkiej ścianie komórkowej, barwiący gram ujemny;

firmicutes [od łac. flrmus, silny, + cutis, skóra] - bakterie o grubej ścianie komórkowej, barwiące Gram-dodatnie;

Tenericutes [z łac. tener, delikatny, + skórka, skóra] - bakterie pozbawione ściany komórkowej(mykoplazmy i inni przedstawiciele klasy Mollicutes)

Mendosicutes [z łac. mendosus, nieregularny, + cutis, skóra] - archaebakterie (redukujące metan i siarczany, halofilne, termofilne i archaebakterie pozbawione ściany komórkowej).

Grupa 2 wyznacznika Bergeya. Aerobowe i mikroaerofilne, ruchliwe, skręcone i zakrzywione bakterie Gram-ujemne. Gatunki chorobotwórcze dla człowieka zaliczane są do rodzajów Campylobacter i Helicobacters Spirillum.

Grupa 3 wyznacznika Bergeya. Nieruchliwe (rzadko ruchliwe) bakterie Gram-ujemne. Nie zawiera gatunków chorobotwórczych.

Grupa 4 wyznacznika Bergeya. Gram-ujemne tlenowe i mikroaerofilne pałeczki i ziarniaki. Gatunki chorobotwórcze dla człowieka zaliczane są do rodzin Legionellaceae, Neisseriaceae i Pseudomonada-ceae, do tej grupy zaliczają się także bakterie chorobotwórcze i oportunistyczne z rodzajów Acinetobacter, Afipia, Alcaligenes, Bordetella, Brucella, Flavobacterium, Francisella, Kingella i Moraxella.

Grupa 5 wyznacznika Bergeya. Fakultatywnie beztlenowe pałeczki Gram-ujemne. Grupę tworzą trzy rodziny - Enterobacteriaceae, Vibrionaceae i Pasteurellaceae, z których każda obejmuje gatunki chorobotwórcze, a także bakterie chorobotwórcze i oportunistyczne z rodzajów Calymmobaterium, Cardiobacterium, Eikenetta, Gardnerella i Streptobacillus.

Grupa 6 wyznacznika Bergeya. Gram-ujemne bakterie beztlenowe proste, zakrzywione i spiralne. Gatunki chorobotwórcze i oportunistyczne zaliczają się do rodzajów Bacteroides, Fusobacterium, Porphoromonas i Prevotelta.

Grupa 7 wyznacznika Bergeya. Bakterie przeprowadzające dysymilacyjną redukcję siarczanów lub siarki Nie obejmuje gatunków chorobotwórczych.

Grupa 8 wyznacznika Bergeya. Beztlenowe ziarniaki Gram-ujemne. Obejmuje bakterie oportunistyczne z rodzaju Veillonella.

Grupa 9 wyznacznika Bergeya. Riketsja i chlamydia. Trzy rodziny - Rickettsiaceae, Bartonellaceae i Chlamydiaceae, z których każda zawiera gatunki chorobotwórcze dla człowieka.

Do grup 10 i 11 determinanty Bergeya zaliczają się anoksy- i tlenowe bakterie fototroficzne, które nie są chorobotwórcze dla człowieka.

Grupa 12 wyznacznika Bergeya. Aerobowe bakterie chemolitotroficzne i organizmy pokrewne. Łączy w sobie bakterie utleniające i nitryfikujące żelazo, siarkę i mangan, które nie powodują szkód dla człowieka.

Grupy 13 i 14 determinanty Bergeya obejmują bakterie pączkujące i/lub wystające oraz bakterie tworzące otoczkę. Reprezentowane są przez gatunki wolno żyjące, które nie są chorobotwórcze dla człowieka;

Grupy 15 i 16 wyznacznika Bergeya łączą bakterie szybujące, które nie tworzą owocników, oraz te, które je tworzą. Do grup tych nie zalicza się gatunków chorobotwórczych dla człowieka.

Grupa 17 wyznacznika Bergeya. Gram-dodatnie ziarniaki. Obejmuje gatunki oportunistyczne z rodzajów Enterococcus Leuconostoc, Peptococcus, Peptostreptococcus, Sarcina, Staphylococcus, Stomatococcus, Streptococcus.

Grupa 18 wyznacznika Bergeya. Zarodnikujące pałeczki gram-dodatnie i ziarniaki. Obejmuje patogenne i oportunistyczne pałeczki z rodzajów Clostridium i Bacillus.

Grupa 19 wyznacznika Bergeya. Zarodnikujące pałeczki Gram-dodatnie o regularnym kształcie. Obejmuje gatunki oportunistyczne z rodzajów Erysipelothrix i Listeria.

Grupa 20 wyznacznika Bergeya. Zarodnikujące pałeczki Gram-dodatnie o nieregularnym kształcie. Do tej grupy zaliczają się patogenne i oportunistyczne gatunki z rodzaju Actinomyces, Corynebacterium Gardnerella, Mobiluncus itp.

Grupa 21 wyznacznika Bergeya. Mykobakterie. Obejmuje jedyny rodzaj Mycobacterium, który łączy gatunki patogenne i oportunistyczne.

Grupy 22-29. Promieniowce. Spośród wielu gatunków jedynie promieniowce nocardioformowe (grupa 22) z rodzajów Gordona, Nocardia, Rhodococcus, Tsukamurella, Jonesia, Oerskovi i Terrabacter są zdolne do wywoływania zmian chorobowych u ludzi.

Grupa 30 wyznacznika Bergeya. Mykoplazmy. Gatunki zaliczane do rodzaju Acholeplasma, Mycoplasma i Ureaplasma są chorobotwórcze dla człowieka.

Pozostałe grupy wyznacznika Bergeya – bakterie metanogenne (31), bakterie redukujące siarczany (32 skrajnie halofilne archebakterie tlenowe (33), archebakterie pozbawione ścian komórkowych (34), skrajnie termofile i hipertermofile metabolizujące siarkę (35) – nie zawierają gatunków patogenne dla ludzi.

2.1. Systematyka i nazewnictwo drobnoustrojów

Świat drobnoustrojów można podzielić na formy komórkowe i niekomórkowe. Komórkowe formy drobnoustrojów reprezentowane są przez bakterie, grzyby i pierwotniaki. Można je nazwać mikroorganizmami. Formy niekomórkowe są reprezentowane przez wirusy, wiroidy i priony.

Nowa klasyfikacja drobnoustrojów komórkowych obejmuje następujące jednostki taksonomiczne: domeny, królestwa, typy, klasy, rzędy, rodziny, rodzaje, gatunki. Klasyfikacja mikroorganizmów opiera się na ich pokrewieństwie genetycznym, a także właściwościach morfologicznych, fizjologicznych, antygenowych i biologii molekularnej.

Wirusy są często uważane nie za organizmy, ale za autonomiczne struktury genetyczne, dlatego będą rozpatrywane osobno.

Formy komórkowe drobnoustrojów dzielą się na trzy domeny. Domeny Bakteria I Archebakterie obejmują drobnoustroje o strukturze komórkowej typu prokariotycznego. Przedstawiciele domen Eukarya są eukariontami. Składa się z 4 królestw:

Królestwa grzybów (Grzyby, Eumycota);

królestwa pierwotniaków (pierwotniaki);

królestwa Chromista(płyty chromowane);

Drobnoustroje o nieokreślonej pozycji taksonomicznej (Mikrospora, mikrosporydia).

Różnice w organizacji komórek prokariotycznych i eukariotycznych przedstawiono w tabeli. 2.1.

Tabela 2.1. Znaki komórki prokariotycznej i eukariotycznej

2.2. Klasyfikacja i morfologia bakterii

Od tego słowa pochodzi termin „bakterie”. bakteria, co to znaczy kij? Bakterie są prokariotami. Dzielą się na dwie domeny: Bakteria I Archebakterie. Bakterie zawarte w domenie Archebakterie, reprezentują jedną z najstarszych form życia. Mają cechy strukturalne ściany komórkowej (brak peptydoglikanu) i rybosomalnego RNA. Nie ma wśród nich patogenów chorób zakaźnych.

W ramach domeny bakterie dzieli się na następujące kategorie taksonomiczne: klasa, typ, rząd, rodzina, rodzaj, gatunek. Jedną z głównych kategorii taksonomicznych jest gatunek. Gatunek to zbiór osobników o tym samym pochodzeniu i genotypie, połączonych podobnymi cechami, które odróżniają je od innych przedstawicieli rodzaju. Nazwa gatunkowa odpowiada nomenklaturze binarnej, tj. składa się z dwóch słów. Na przykład czynnik wywołujący błonicę jest zapisywany jako Corynebacterium diphtheriae. Pierwsze słowo jest nazwą rodzaju i jest pisane za pomocą Wielka litera, drugie słowo oznacza gatunek i jest pisane małą literą.

W przypadku ponownej wzmianki o gatunku nazwę rodzajową skraca się do początkowej litery, np. C. błonica.

Nazywa się zbiór jednorodnych mikroorganizmów wyizolowanych na pożywce, charakteryzujących się podobnymi właściwościami morfologicznymi, barwnymi (w stosunku do barwników), kulturowymi, biochemicznymi i antygenowymi czysta kultura. Nazywa się czystą kulturą mikroorganizmów wyizolowanych z określonego źródła i różniących się od innych przedstawicieli gatunku napięcie. Bliskie pojęciu „szczepu” jest pojęcie „klonu”. Klon to zbiór potomków wyhodowanych z pojedynczej komórki drobnoustroju.

Aby oznaczyć pewne zbiory mikroorganizmów, które różnią się pewnymi właściwościami, stosuje się przyrostek „var” (odmiana), dlatego mikroorganizmy, w zależności od charakteru różnic, określa się jako morfowary (różnica w morfologii), produkty oporne (różnica w oporności na przykład na antybiotyki), serotypy (różnica w antygenach), fagowary (różnica we wrażliwości na bakteriofagi), biowary (różnica we właściwościach biologicznych), chemowary (różnica we właściwościach biochemicznych) itp.

Wcześniej podstawą klasyfikacji bakterii była cecha strukturalna ściany komórkowej. Podział bakterii ze względu na cechy strukturalne ściany komórkowej wiąże się z możliwą zmiennością ich zabarwienia na ten lub inny kolor metodą Grama. Według tej metody, zaproponowanej w 1884 roku przez duńskiego naukowca H. Grama, w zależności od wyniku barwienia, bakterie dzieli się na Gram-dodatnie, barwione na niebiesko-fioletowo i Gram-ujemne, barwione na czerwono.

Obecnie klasyfikacja opiera się na stopniu pokrewieństwa genetycznego, w oparciu o badanie struktury genomu rybosomalnego RNA (rRNA) (patrz rozdz. 5), określenie procentowego udziału par guaniny-cytozyny (par GC) w genomie, konstruowanie mapę restrykcyjną genomu i badanie stopnia hybrydyzacji. Uwzględnia się także wskaźniki fenotypowe: stosunek do barwienia metodą Grama, właściwości morfologiczne, kulturowe i biochemiczne, strukturę antygenową.

Domena Bakteria obejmuje 23 typy, z których następujące mają znaczenie medyczne.

Większość bakterii Gram-ujemnych grupuje się w gromadę Proteobakterie(nazwany na cześć greckiego boga Odmieniec, mogących przybierać różne formy). Typ Proteobakterie podzielony na 5 klas:

Klasa Alfaproteobakterie(narodziny Rickettsia, Orientia, Erlichia, Bartonella, Brucella);

Klasa Betaproteobakterie(narodziny Bordetella, Burholderia, Neisseria, Spirillum);

Klasa Gammaproteobakterie(przedstawiciele rodziny Enterobakterie poród Francisella, Legionella, Coxiella, Pseudomonas, Vibrio);

Klasa Deltaproteobakterie(rodzaj Bilofilia);

Klasa Epsilonproteobakterie(narodziny Campilobacter, Helicobacter). Bakterie Gram-ujemne obejmują również następujące typy:

typ Chlamydie(narodziny Chlamydia, Chlamydophila), typ Krętki(narodziny Spirocheta, Borrelia, Treponema, Leptospira); typ Bacteroides(narodziny Bacteroides, Prevotella, Porphyromonas).

Bakterie Gram-dodatnie dzielą się na następujące typy:

Typ Firmicutes zawiera klasę Clostridium(narodziny Clostridium, Peptococcus), Klasa Pałeczki (Listeria, Staphylococcus, Lactobacillus, Streptococcus) i klasa Mollicutes(narodziny mykoplazma, ureaplazma), które są bakteriami nieposiadającymi ściany komórkowej;

typ Actinobakterie(narodziny Actinomyces, Micrococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Gardnerella, Bifidobacterium, Propionibacterium, Mobiluncus).

2.2.1. Formy morfologiczne bakterii

Istnieje kilka głównych form bakterii: kokosowata, w kształcie pręcika, zwinięta i rozgałęziona (ryc. 2.1).

Formy kuliste lub ziarniaki- bakterie kuliste o wielkości 0,5-1 mikrona, które zgodnie z ich względnym położeniem dzielą się na mikrokoki, diplokoki, paciorkowce, tetrakoki, sarcina i gronkowce.

Micrococci (z greckiego. mikro- mały) - oddzielnie zlokalizowane komórki.

Diplococci (z greckiego. dyplomaci- podwójne) lub sparowane ziarniaki znajdują się w parach (pneumokoki, gonokoki, meningokoki), ponieważ komórki nie rozdzielają się po podziale. Pneumokoki (czynnik wywołujący zapalenie płuc) mają lancetowaty kształt po przeciwnych stronach, a rzeżączka (czynnik wywołujący rzeżączkę) i meningokok (czynnik wywołujący rzeżączkę)

Ryż. 2.1. Kształty bakterii

czynnik wywołujący epidemiczne zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych) mają kształt ziaren kawy, których wklęsła powierzchnia jest zwrócona ku sobie.

Streptococci (z greckiego. streptos- łańcuch) - komórki o okrągłym lub wydłużonym kształcie, tworzące łańcuch w wyniku podziału komórek w tej samej płaszczyźnie i utrzymania połączenia między nimi w miejscu podziału.

Sarcyny (od łac. sarcyna- pęczek, bela) są ułożone w postaci pakietów po 8 ziarniaków lub więcej, ponieważ powstają podczas podziału komórek w trzech wzajemnie prostopadłych płaszczyznach.

Staphylococcus (z greckiego. staphyl- kiść winogron) - ziarniaki powstałe w postaci kiści winogron w wyniku podziału w różnych płaszczyznach.

Bakterie w kształcie pręta różnią się rozmiarem, kształtem końców komórek i względnym położeniem komórek. Długość komórki wynosi 1-10 µm, grubość 0,5-2 µm. Kije mogą mieć rację

(Escherichia coli itp.) i nieregularny kształt maczugi (Corynebacteria itp.). Do najmniejszych bakterii w kształcie pręcików zalicza się riketsje.

Końce pręcików można odciąć (bacillus wąglika), zaokrąglić (Escherichia coli), zaostrzyć (fusobakterie) lub w formie zgrubienia. W tym drugim przypadku pręt wygląda jak maczuga (Corynebacterium diphtheria).

Lekko zakrzywione pręty nazywane są vibrios (Vibrio cholerae). Większość bakterii w kształcie pałeczek jest rozmieszczonych losowo, ponieważ komórki po podziale oddalają się od siebie. Jeżeli po podziale komórki pozostają połączone wspólnymi fragmentami ściany komórkowej i nie rozchodzą się, wówczas układają się względem siebie pod kątem (Corynebacterium diphtheria) lub tworzą łańcuch (bacillus wąglika).

Skręcone kształty- bakterie spiralne, które występują w dwóch rodzajach: spirilla i krętki. Spirilla ma wygląd skręconych komórek w kształcie korkociągu z dużymi lokami. Do patogennych spirilli zalicza się czynnik sprawczy sodoku (choroba ukąszenia szczura), a także Campylobacter i Helicobacter, które mają krzywizny przypominające skrzydła latającej mewy. Krętki to cienkie, długie i zawiłe bakterie, które różnią się od spirilli mniejszymi lokami i wzorcem ruchu. Poniżej opisano cechy charakterystyczne ich struktury.

Rozgałęzienie - bakterie w kształcie pręcika, które mogą mieć rozgałęzienia w kształcie litery Y występujące u bifidobakterii, mogą również występować w postaci rozgałęzionych komórek nitkowatych, które mogą się przeplatać, tworząc grzybnię, co obserwuje się u promieniowców.

2.2.2. Struktura komórki bakteryjnej

Strukturę bakterii dobrze zbadano za pomocą mikroskopii elektronowej całych komórek i ich ultracienkich skrawków, a także innymi metodami. Komórka bakteryjna jest otoczona błoną składającą się ze ściany komórkowej i błony cytoplazmatycznej. Pod skorupą znajduje się protoplazma, składająca się z cytoplazmy z wtrąceniami i dziedzicznego aparatu - analogu jądra, zwanego nukleoidem (ryc. 2.2). Istnieją dodatkowe struktury: kapsułka, mikrokapsułka, śluz, wici, pilusy. Niektóre bakterie są zdolne do tworzenia zarodników w niesprzyjających warunkach.

Ryż. 2.2. Struktura komórki bakteryjnej: 1 - kapsułka; 2 - ściana komórkowa; 3 - błona cytoplazmatyczna; 4 - mezosomy; 5 - nukleoid; 6 - plazmid; 7 - rybosomy; 8 - wtrącenia; 9 - wici; 10 - pili (kosmki)

Ściana komórkowa- mocna, elastyczna struktura, która nadaje bakterii określony kształt i wraz z leżącą pod nią błoną cytoplazmatyczną powstrzymuje wysokie ciśnienie osmotyczne w komórce bakteryjnej. Bierze udział w procesie podziału komórek i transportu metabolitów, posiada receptory dla bakteriofagów, bakteriocyn i różne substancje. Najgrubszą ścianę komórkową występują u bakterii Gram-dodatnich (ryc. 2.3). Tak więc, jeśli grubość ściany komórkowej bakterii Gram-ujemnych wynosi około 15-20 nm, wówczas u bakterii Gram-dodatnich może osiągnąć 50 nm lub więcej.

Podstawą ściany komórkowej bakterii jest peptydoglikan. Peptydoglikan jest polimerem. Jest reprezentowany przez równoległe polisacharydowe łańcuchy glikanów składające się z powtarzających się reszt N-acetyloglukozaminy i kwasu N-acetylomuraminowego, połączonych wiązaniem glikozydowym. Wiązanie to zostaje rozerwane przez lizozym, będący acetylmuramidazą.

Tetrapeptyd jest przyłączony do kwasu N-acetylomuraminowego wiązaniami kowalencyjnymi. Tetrapeptyd składa się z L-alaniny, która jest połączona z kwasem N-acetylomuraminowym; D-glutamina, która u bakterii Gram-dodatnich łączy się z L-lizyną, a u bakterii Gram-tri-

Ryż. 2.3. Schemat architektury ściany komórkowej bakterii

pożyteczne bakterie – z kwasem diaminopimelinowym (DAP), który jest prekursorem lizyny w procesie bakteryjnej biosyntezy aminokwasów i jest unikalnym związkiem występującym wyłącznie w bakteriach; Czwartym aminokwasem jest D-alanina (ryc. 2.4).

Ściana komórkowa bakterii Gram-dodatnich zawiera niewielkie ilości polisacharydów, lipidów i białek. Głównym składnikiem ściany komórkowej tych bakterii jest wielowarstwowy peptydoglikan (mureina, mukopeptyd), stanowiący 40-90% masy ściany komórkowej. Tetrapeptydy różnych warstw peptydoglikanu u bakterii Gram-dodatnich są połączone ze sobą łańcuchami polipeptydowymi złożonymi z 5 reszt glicyny (pentaglicyny), co nadaje peptydoglikanowi sztywną strukturę geometryczną (ryc. 2.4, b). Kowalencyjnie związany z peptydoglikanem ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich kwasy teichojowe(z greckiego techos- ściana), których cząsteczki są łańcuchami 8-50 reszt glicerolu i rybitolu połączonych mostkami fosforanowymi. Kształt i siłę bakterii nadaje sztywna włóknista struktura wielowarstwowego peptydoglikanu z usieciowanymi wiązaniami peptydów.

Ryż. 2.4. Struktura peptydoglikanu: a - bakterie Gram-ujemne; b - bakterie Gram-dodatnie

Zdolność bakterii Gram-dodatnich do zatrzymywania fioletu goryczki w połączeniu z jodem podczas barwienia metodą Grama (niebiesko-fioletowy kolor bakterii) jest związana z właściwością wielowarstwowego peptydoglikanu do interakcji z barwnikiem. Ponadto późniejsze traktowanie rozmazu bakteryjnego alkoholem powoduje zwężenie porów w peptydoglikanie, a tym samym zatrzymuje barwnik w ścianie komórkowej.

Bakterie Gram-ujemne tracą barwnik pod wpływem alkoholu, co wynika z mniejszej ilości peptydoglikanu (5-10% masy ściany komórkowej); odbarwiają się pod wpływem alkoholu, a pod wpływem fuksyny lub safraniny stają się czerwone. Wynika to z cech strukturalnych ściany komórkowej. Peptydoglikan w ścianie komórkowej bakterii Gram-ujemnych jest reprezentowany przez 1-2 warstwy. Tetrapeptydy warstw są połączone ze sobą bezpośrednim wiązaniem peptydowym pomiędzy grupą aminową DAP jednego tetrapeptydu a grupą karboksylową D-alaniny tetrapeptydu innej warstwy (ryc. 2.4, a). Na zewnątrz peptydoglikanu znajduje się warstwa lipoproteina, połączony z peptydoglikanem poprzez DAP. Śledzony przez zewnętrzna męmbranaŚciana komórkowa.

Zewnętrzna męmbrana jest strukturą mozaikową złożoną z lipopolisacharydów (LPS), fosfolipidów i białek. Jego wewnętrzna warstwa jest reprezentowana przez fosfolipidy, a warstwa zewnętrzna zawiera LPS (ryc. 2.5). Zatem pamięć zewnętrzna

Ryż. 2.5. Struktura lipopolisacharydu

Brana jest asymetryczna. Błona zewnętrzna LPS składa się z trzech fragmentów:

Lipid A ma konserwatywną strukturę, prawie taką samą jak u bakterii Gram-ujemnych. Lipid A składa się z fosforylowanych jednostek disacharydowych glukozaminy, do których przyłączone są długie łańcuchy kwasów tłuszczowych (patrz ryc. 2.5);

Rdzeń lub rdzeń, część skorupy ziemskiej (od łac. rdzeń- rdzeń), stosunkowo konserwatywna struktura oligosacharydowa;

Wysoce zmienny łańcuch polisacharydowy specyficzny dla O, utworzony przez powtarzanie identycznych sekwencji oligosacharydowych.

LPS jest zakotwiczony w błonie zewnętrznej przez lipid A, który powoduje toksyczność LPS i dlatego jest utożsamiany z endotoksyną. Niszczenie bakterii przez antybiotyki prowadzi do uwolnienia dużych ilości endotoksyn, które mogą wywołać u pacjenta wstrząs endotoksyczny. Rdzeń lub część rdzeniowa LPS rozciąga się od lipidu A. Najbardziej stałą częścią rdzenia LPS jest kwas ketodeoksyoktonowy. O-specyficzny łańcuch polisacharydowy rozciągający się od rdzenia cząsteczki LPS,

składający się z powtarzających się jednostek oligosacharydowych, określa serogrupę, serotyp (rodzaj bakterii wykrywany za pomocą surowicy odpornościowej) konkretnego szczepu bakterii. Zatem koncepcja LPS jest powiązana z koncepcją antygenu O, dzięki któremu można różnicować bakterie. Zmiany genetyczne mogą prowadzić do defektów, skrócenia bakteryjnego LPS i w efekcie do pojawienia się szorstkich kolonii form R, które tracą specyficzność antygenu O.

Nie wszystkie bakterie Gram-ujemne mają kompletny łańcuch polisacharydowy specyficzny dla O, składający się z powtarzających się jednostek oligosacharydowych. W szczególności bakterie z rodzaju Neisseria mają krótki glikolipid zwany lipooligosacharydem (LOS). Jest porównywalna z formą R, która utraciła specyficzność antygenu O, obserwowaną u zmutowanych szczepów szorstkich E coli. Struktura LZO przypomina strukturę glikosfingolipidu ludzkiej błony cytoplazmatycznej, zatem LZO naśladuje drobnoustrój, umożliwiając mu uniknięcie odpowiedzi immunologicznej gospodarza.

Białka macierzy błony zewnętrznej przenikają ją w taki sposób, że cząsteczki białka tzw porinami, graniczą z porami hydrofilowymi, przez które przechodzi woda i małe cząsteczki hydrofilowe o masie względnej do 700 D.

Pomiędzy błoną zewnętrzną a cytoplazmatyczną znajduje się Przestrzeń periplazmatyczna, lub peryplazmę zawierającą enzymy (proteazy, lipazy, fosfatazy, nukleazy, β-laktamazy), a także składniki systemów transportowych.

Kiedy synteza ściany komórkowej bakterii zostaje zakłócona pod wpływem lizozymu, penicyliny, czynników ochronnych organizmu i innych związków, powstają komórki o zmienionym (często kulistym) kształcie: protoplasty- bakterie całkowicie pozbawione ściany komórkowej; sferoplasty- bakterie z częściowo zachowaną ścianą komórkową. Po usunięciu inhibitora ściany komórkowej, takie zmienione bakterie mogą ulec odwróceniu, tj. uzyskać pełną ścianę komórkową i przywrócić jej pierwotny kształt.

Bakterie typu sferoidalnego lub protoplastowego, które pod wpływem antybiotyków lub innych czynników utraciły zdolność do syntezy peptydoglikanu i są w stanie się rozmnażać, nazywa się Kształty L(od nazwy Instytutu D. Listera, gdzie po raz pierwszy

Zostały zbadane). Formy L mogą również powstawać w wyniku mutacji. Są to wrażliwe osmotycznie, kuliste komórki o kształcie kolby, różnej wielkości, w tym także te przechodzące przez filtry bakteryjne. Niektóre formy L (niestabilne), po usunięciu czynnika wywołującego zmiany w bakteriach, mogą się odwrócić, powracając do pierwotnej komórki bakteryjnej. Formy L mogą być wytwarzane przez wiele patogenów chorób zakaźnych.

Błona cytoplazmatyczna w mikroskopii elektronowej ultracienkich przekrojów jest to membrana trójwarstwowa (2 ciemne warstwy, każda o grubości 2,5 nm, oddzielone jasną warstwą pośrednią). Strukturalnie przypomina plazmalemmę komórek zwierzęcych i składa się z podwójnej warstwy lipidów, głównie fosfolipidów, z osadzoną powierzchnią i integralnymi białkami, które wydają się przenikać przez strukturę błony. Część z nich to permeazy biorące udział w transporcie substancji. W przeciwieństwie do komórek eukariotycznych, błona cytoplazmatyczna komórki bakteryjnej nie zawiera steroli (z wyjątkiem mykoplazm).

Błona cytoplazmatyczna jest dynamiczną strukturą zawierającą ruchome elementy, dlatego uważa się ją za mobilną strukturę płynną. Otacza zewnętrzną część cytoplazmy bakterii i bierze udział w regulacji ciśnienia osmotycznego, transporcie substancji i metabolizmie energetycznym komórki (dzięki enzymom łańcucha transportu elektronów, trifosfatazy adenozyny - ATPazy itp.). Przy nadmiernym wzroście (w porównaniu ze wzrostem ściany komórkowej) błona cytoplazmatyczna tworzy wgłobienia - wgłobienia w postaci kompleksowo skręconych struktur błonowych, zwanych mezosomy. Mniej skomplikowane skręcone struktury nazywane są błonami wewnątrzcytoplazmatycznymi. Rola mezosomów i błon wewnątrzcytoplazmatycznych nie jest w pełni poznana. Sugeruje się nawet, że są one artefaktem powstającym po przygotowaniu (utrwaleniu) próbki do mikroskopii elektronowej. Niemniej jednak uważa się, że pochodne błony cytoplazmatycznej biorą udział w podziale komórek, dostarczając energii do syntezy ściany komórkowej oraz biorą udział w wydzielaniu substancji, sporulacji, tj. w procesach z wysoki koszt energia. Cytoplazma zajmuje główną objętość bakterii

komórkowa i składa się z rozpuszczalnych białek, kwasy rybonukleinowe, inkluzje i liczne małe granulki - rybosomy, odpowiedzialne za syntezę (translację) białek.

Rybosomy bakterie mają wielkość około 20 nm i współczynnik sedymentacji 70S, w przeciwieństwie do rybosomów 80S charakterystycznych dla komórek eukariotycznych. Dlatego niektóre antybiotyki, wiążąc się z rybosomami bakteryjnymi, hamują syntezę białek bakteryjnych, nie wpływając na syntezę białek w komórkach eukariotycznych. Rybosomy bakteryjne mogą dysocjować na dwie podjednostki: 50S i 30S. rRNA jest konserwatywnym elementem bakterii („molekularnym zegarem” ewolucji). 16S rRNA jest częścią małej podjednostki rybosomu, a 23S rRNA jest częścią dużej podjednostki rybosomu. Badanie 16S rRNA jest podstawą systematyki genów, pozwalającą ocenić stopień pokrewieństwa organizmów.

Cytoplazma zawiera różne wtrącenia w postaci granulek glikogenu, polisacharydów, kwasu β-hydroksymasłowego i polifosforanów (wolutyny). Kumulują się w przypadku nadmiaru składników odżywczych w środowisku i pełnią funkcję substancji rezerwowych na potrzeby żywieniowe i energetyczne.

Wolutin ma powinowactwo do barwników zasadowych i można go łatwo wykryć specjalnymi metodami barwienia (na przykład według Neissera) w postaci granulek metachromatycznych. W przypadku błękitu toluidynowego lub błękitu metylenowego wolutyna jest zabarwiona na czerwono-fioletowo, a cytoplazma bakterii jest zabarwiona na niebiesko. Charakterystyczny układ ziaren wolutyny u prątka błonicy ujawnia się w postaci intensywnie wybarwionych biegunów komórkowych. Metachromatyczne zabarwienie wolutyny wiąże się z dużą zawartością spolimeryzowanego nieorganicznego polifosforanu. Pod mikroskopem elektronowym wyglądają jak granulki o dużej gęstości elektronowej i wielkości 0,1–1 mikrona.

Nukleoid- odpowiednik jądra u bakterii. Znajduje się w centralnej strefie bakterii w postaci dwuniciowego DNA, ciasno upakowanego jak kula. Nukleoid bakterii, w przeciwieństwie do eukariontów, nie ma otoczki jądrowej, jąderka i podstawowych białek (histonów). Większość bakterii zawiera jeden chromosom, reprezentowany przez cząsteczkę DNA zamkniętą w pierścieniu. Ale niektóre bakterie mają dwa chromosomy w kształcie pierścienia (V. cholerae) i chromosomy liniowe (patrz sekcja 5.1.1). Nukleoid ujawnia się w mikroskopie świetlnym po zabarwieniu barwnikami specyficznymi dla DNA

metody: według Feulgena lub według Romanovsky-Giemsa. Na obrazach dyfrakcji elektronów ultracienkich skrawków bakterii nukleoid pojawia się jako jasne strefy z włóknistymi, nitkowatymi strukturami DNA związanymi w pewnych obszarach z błoną cytoplazmatyczną lub mezosomem zaangażowanym w replikację chromosomu.

Oprócz nukleoidu komórka bakteryjna zawiera pozachromosomalne czynniki dziedziczności - plazmidy (patrz sekcja 5.1.2), które są kowalencyjnie zamkniętymi pierścieniami DNA.

Kapsułka, mikrokapsułka, śluz.Kapsuła - struktura śluzowa o grubości ponad 0,2 mikrona, mocno związana ze ścianą komórkową bakterii i posiadająca wyraźnie określone granice zewnętrzne. Kapsułka jest widoczna w rozmazach odciskowych materiału patologicznego. W czystych kulturach bakteryjnych kapsułka tworzy się rzadziej. Wykrywa się go za pomocą specjalnych metod barwienia rozmazu według Burri-Ginsa, co tworzy negatywny kontrast substancji kapsułki: atrament tworzy ciemne tło wokół kapsułki. Kapsułka składa się z polisacharydów (egzopolisacharydów), czasami z polipeptydów, na przykład w prątku wąglika składa się z polimerów kwasu D-glutaminowego. Kapsułka jest hydrofilowa i zawiera dużą ilość wody. Zapobiega fagocytozie bakterii. Kapsułka jest antygenowa: przeciwciała skierowane przeciwko kapsułce powodują jej powiększenie (reakcja na obrzęk kapsułki).

Tworzy się wiele bakterii mikrokapsułka- tworzenie się śluzu o grubości mniejszej niż 0,2 mikrona, wykrywalnego jedynie za pomocą mikroskopii elektronowej.

Należy go odróżnić od kapsułki szlam -śluzowate egzopolisacharydy, które nie mają wyraźnych granic zewnętrznych. Śluz jest rozpuszczalny w wodzie.

Śluzowe egzopolisacharydy są charakterystyczne dla śluzowatych szczepów Pseudomonas aeruginosa, często spotykanych w plwocinie pacjentów z mukowiscydozą. Egzopolisacharydy bakteryjne biorą udział w adhezji (przyklejaniu się do podłoża); nazywane są również glikokaliksem.

Kapsułka i śluz chronią bakterie przed uszkodzeniem i wysychaniem, ponieważ będąc hydrofilowymi, dobrze wiążą wodę i uniemożliwiają działanie czynników ochronnych makroorganizmu i bakteriofagów.

Wici bakterie determinują ruchliwość komórki bakteryjnej. Wici to cienkie włókna, które się przyjmują

Pochodzą z błony cytoplazmatycznej i są dłuższe niż sama komórka. Grubość wici wynosi 12-20 nm, długość 3-15 µm. Składają się z trzech części: spiralnego włókna, haczyka i korpusu podstawowego zawierającego pręt ze specjalnymi krążkami (jedna para krążków u bakterii Gram-dodatnich i dwie pary krążków u bakterii Gram-ujemnych). Wici są przymocowane do błony cytoplazmatycznej i ściany komórkowej za pomocą krążków. Stwarza to efekt silnika elektrycznego z prętem - wirnikiem - obracającym wici. Jako źródło energii wykorzystywana jest różnica potencjałów protonów na błonie cytoplazmatycznej. Mechanizm rotacji zapewnia syntetaza protonowa ATP. Prędkość obrotowa wici może osiągnąć 100 obr./s. Jeśli bakteria ma kilka wici, zaczynają się one obracać synchronicznie, splatając się w jeden pakiet, tworząc rodzaj śmigła.

Wici są zbudowane z białka zwanego flageliną. (rozłóg- wić), która jest antygenem - tzw. antygenem H. Podjednostki flageliny są skręcone spiralnie.

Liczba wici u bakterii różne rodzaje waha się od jednego (monotrich) u Vibrio cholerae do dziesiątek i setek rozciągających się wzdłuż obwodu bakterii (peritrich), u Escherichia coli, Proteus itp. Lofotrichy mają wiązkę wici na jednym końcu komórki. Amphitrichy ma jedną wici lub wiązkę wici na przeciwległych końcach komórki.

Wici wykrywa się za pomocą mikroskopii elektronowej preparatów pokrytych metalami ciężkimi lub w mikroskopie świetlnym po obróbce specjalnymi metodami polegającymi na wytrawianiu i adsorpcji różnych substancji prowadzących do zwiększenia grubości wici (na przykład po srebrzeniu).

Kosmki lub pilusy (fimbrie)- formacje nitkowate, cieńsze i krótsze (3-10 nm * 0,3-10 µm) niż wici. Pili wystają z powierzchni komórki i składają się z pilinu białkowego. Znanych jest kilka rodzajów pilusów. Pili typu ogólnego odpowiadają za przyczepność do podłoża, odżywianie i metabolizm wody i soli. Jest ich mnóstwo – po kilkaset na komórkę. Pili płciowe (1-3 na komórkę) tworzą kontakt między komórkami, przekazując między sobą informację genetyczną poprzez koniugację (patrz rozdział 5). Szczególnie interesujące są pilusy typu IV, których końcówki są hydrofobowe, w wyniku czego ulegają zwijaniu, zwane też włoskami lokowymi. Lokalizacja

Znajdują się na biegunach komórki. Te pilusy znajdują się w bakteriach chorobotwórczych. Mają właściwości antygenowe, umożliwiają kontakt bakterii z komórką gospodarza i biorą udział w tworzeniu biofilmu (patrz rozdział 3). Wiele pilusów jest receptorami dla bakteriofagów.

Spory - osobliwa forma bakterii spoczynkowych o strukturze ściany komórkowej Gram-dodatniego typu. Bakterie tworzące przetrwalniki z rodzaju Bakcyl, w których wielkość zarodników nie przekracza średnicy komórki, nazywane są prątkami. Bakterie tworzące przetrwalniki, u których wielkość zarodników przekracza średnicę komórki, dlatego przyjmują kształt wrzeciona, nazywane są bakteriami tworzącymi przetrwalniki. Clostridia, na przykład bakterie z rodzaju Clostridium(od łac. Clostridium- wrzeciono). Zarodniki są kwasoodporne, dlatego metodą Aujeszky'ego lub Ziehl-Neelsena wybarwia się je na czerwono, a komórkę wegetatywną na niebiesko.

Sporulacja, kształt i umiejscowienie zarodników w komórce (wegetatywnej) są właściwością gatunkową bakterii, która pozwala je odróżnić. Kształt zarodników może być owalny lub kulisty, lokalizacja w komórce jest końcowa, tj. na końcu pałeczki (w czynniku wywołującym tężec), podkońcowym - bliżej końca pałeczki (w czynnikach powodujących zatrucie jadem kiełbasianym, zgorzel gazową) i centralnym (w prątku wąglika).

Proces sporulacji (sporulacji) przebiega przez szereg etapów, podczas których część cytoplazmy i chromosomu bakteryjnej komórki wegetatywnej zostaje oddzielona, ​​otoczona wrastającą błoną cytoplazmatyczną – powstaje prospora.

Protoplast prospory zawiera nukleoid, system syntezy białek i system wytwarzania energii oparty na glikolizie. Cytochromów nie ma nawet u tlenowców. Nie zawiera ATP, energia do kiełkowania magazynowana jest w postaci fosforanu 3-glicerolu.

Prospor jest otoczony dwiema błonami cytoplazmatycznymi. Nazywa się warstwę otaczającą wewnętrzną błonę zarodnika ściana zarodników, składa się z peptydoglikanu i jest głównym źródłem ściany komórkowej podczas kiełkowania zarodników.

Pomiędzy błoną zewnętrzną a ścianą zarodników tworzy się gruba warstwa składająca się z peptydoglikanu, który ma wiele wiązań poprzecznych - kora.

Znajduje się na zewnątrz zewnętrznej błony cytoplazmatycznej skorupa zarodników, zbudowane z białek keratynowych,

posiadające wiele wewnątrzcząsteczkowych wiązań dwusiarczkowych. Powłoka ta zapewnia odporność na czynniki chemiczne. Zarodniki niektórych bakterii mają dodatkową osłonę - egzosporium charakter lipoproteinowy. W ten sposób tworzy się wielowarstwowa, słabo przepuszczalna otoczka.

Sporulacji towarzyszy intensywne zużycie przez prosporę, a następnie rozwijającą się otoczkę zarodników kwasu dipikolinowego i jonów wapnia. Zarodnik zyskuje odporność na ciepło, co jest związane z obecnością w nim dipikolinianu wapnia.

Zarodnik może przetrwać przez długi czas ze względu na obecność wielowarstwowej otoczki, dipikolinianu wapnia, niską zawartość wody i powolne procesy metaboliczne. Na przykład w glebie patogeny wąglika i tężca mogą przetrwać dziesięciolecia.

W sprzyjających warunkach zarodniki kiełkują, przechodząc przez trzy kolejne etapy: aktywację, inicjację, wzrost. W tym przypadku z jednego zarodnika powstaje jedna bakteria. Aktywacja to gotowość do kiełkowania. W temperaturze 60-80°C zarodniki aktywują się do kiełkowania. Inicjacja kiełkowania trwa kilka minut. Etap wzrostu charakteryzuje się szybkim wzrostem, któremu towarzyszy zniszczenie skorupy i pojawienie się sadzonki.

2.2.3. Cechy strukturalne krętków, riketsjów, chlamydii, promieniowców i mykoplazm

Krętki- cienkie, długie i zawiłe bakterie. Składają się z zewnętrznej błoniastej ściany komórkowej otaczającej cylinder cytoplazmatyczny. Na wierzchu błony zewnętrznej znajduje się przezroczysta osłona o charakterze glikozaminoglikanu. Pod zewnętrzną błoną ściany komórkowej znajdują się włókienka, które owijają się wokół cylindra cytoplazmatycznego, nadając bakteriom spiralny kształt. Włókna są przyczepione do końców komórki i skierowane ku sobie. Liczba i rozmieszczenie włókienek różni się w zależności od gatunku. Włókna biorą udział w ruchu krętków, nadając komórkom ruch obrotowy, zginający i translacyjny. W tym przypadku krętki tworzą pętle, loki i zagięcia, które nazywane są lokami wtórnymi. Krętki słabo dostrzegają barwniki. Malowane są najczęściej według Romanowskiego-Giemsy lub posrebrzane. Na żywo

Postać krętka bada się za pomocą mikroskopii z kontrastem fazowym lub mikroskopii ciemnego pola.

Krętki reprezentowane są przez trzy rodzaje patogenne dla człowieka: Treponema, Borrelia, Leptospira.

Treponema(rodzaj Treponema) mają wygląd cienkich, skręconych korkociągiem nitek z 8-12 jednolitymi małymi lokami. Wokół protoplastu krętka znajdują się 3-4 włókienka (wici). Cytoplazma zawiera włókna cytoplazmatyczne. Przedstawiciele patogenni są T. pallidum- czynnik sprawczy kiły, T. pertenue- czynnik sprawczy choroby tropikalnej ziewa. Występują także saprofity - mieszkańcy ludzkiej jamy ustnej i muł zbiorników wodnych.

Borrelia(rodzaj Borrelia), w przeciwieństwie do krętków są dłuższe, mają 3-8 dużych loków i 7-20 włókienek. Należą do nich czynnik wywołujący nawracającą gorączkę (B. recurrentis) i patogeny boreliozy (V. burgdorferi) i inne choroby.

Leptospira(rodzaj Leptospira) Mają płytkie i częste loki w postaci skręconej liny. Końce tych krętków są zakrzywione jak haczyki ze zgrubieniami na końcach. Tworząc wtórne loki, przyjmują kształt liter S lub C; mają dwa włókienka osiowe. Przedstawiciel patogenny L. interrogans powoduje leptospirozę po spożyciu z wodą lub jedzeniem, co prowadzi do krwotoku i żółtaczki.

Riketsje mają metabolizm niezależny od komórki gospodarza, jednak możliwe jest, że w celu rozmnażania otrzymują od komórki gospodarza związki wysokoenergetyczne. W rozmazach i tkankach są one barwione według Romanovsky-Giemsa, według Macchiavello-Zdrodovsky (riketsje są czerwone, a zakażone komórki są niebieskie).

U ludzi riketsje powodują epidemię tyfusu plamistego. (R. prowazekii), Riketsjoza przenoszona przez kleszcze (R. sibirica), gorączka plamista Gór Skalistych (R. rickettsii) i inne riketsjozy.

Struktura ich ściany komórkowej przypomina strukturę bakterii Gram-ujemnych, chociaż istnieją różnice. Nie zawiera typowego peptydoglikanu: całkowicie brakuje mu kwasu N-acetylomuramowego. Ściana komórkowa składa się z podwójnej błony zewnętrznej, która zawiera lipopolisacharydy i białka. Pomimo braku peptydoglikanu ściana komórkowa chlamydii jest sztywna. Cytoplazma komórki jest ograniczona przez wewnętrzną błonę cytoplazmatyczną.

Główną metodą wykrywania chlamydii jest barwienie Romanovsky-Giemsa. Kolor zależy od etapu cyklu życiowego: ciała elementarne wydają się fioletowe na tle niebieskiej cytoplazmy komórki, ciała siatkowe wydają się niebieskie.

U ludzi chlamydia powoduje uszkodzenie oczu (jaglica, zapalenie spojówek), dróg moczowo-płciowych, płuc itp.

Promieniowce- bakterie Gram-dodatnie rozgałęzione, nitkowate lub w kształcie pałeczki. Jego nazwa (z greckiego. akt- Ray, mykes- grzyb) otrzymali w wyniku tworzenia się w dotkniętych tkankach druz - granulek ściśle splecionych nici w postaci

promienie rozciągające się od środka i kończące się kolbowatymi zgrubieniami. Promieniowce, podobnie jak grzyby, tworzą grzybnię - nitkowate, przeplatające się komórki (strzępki). Tworzą grzybnię substratową, która powstaje w wyniku wrastania komórek do pożywki oraz grzybnię powietrzną, która rośnie na powierzchni pożywki. Promieniowce mogą dzielić się poprzez fragmentację grzybni na komórki podobne do bakterii pałeczek i bakterii kokosowych. Na strzępkach powietrznych promieniowców powstają zarodniki, które służą do rozmnażania. Zarodniki promieniowca zwykle nie są odporne na ciepło.

Wspólną gałąź filogenetyczną z promieniowcami tworzą tzw. promieniowce nocardiform (nocardioform) - zbiorowa grupa bakterii w kształcie pręcików o nieregularnym kształcie. Ich poszczególni przedstawiciele tworzą rozgałęzione formy. Należą do nich bakterie z rodzaju Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia itp. Promieniowce Nocardi-podobne wyróżniają się obecnością w ścianie komórkowej cukrów arabinozy, galaktozy, a także kwasów mykolowych i dużych ilości kwasów tłuszczowych. Kwasy mykolowe i lipidy ścian komórkowych decydują o kwasoodporności bakterii, zwłaszcza prątków gruźlicy i trądu (wybarwione według Ziehl-Neelsena są czerwone, a niekwasoodporne bakterie i elementy tkanek, plwocina mają kolor niebieski).

Patogenne promieniowce powodują promienicę, nocardia - nokardiozę, prątki - gruźlicę i trąd, maczugowców - błonicę. Saprofityczne formy promieniowców i nocardiform promieniowców są szeroko rozpowszechnione w glebie, wiele z nich jest producentami antybiotyków.

Mykoplazmy- małe bakterie (0,15-1 µm), otoczone jedynie błoną cytoplazmatyczną zawierającą sterole. Należą do klasy Mollicutes. Ze względu na brak ściany komórkowej mykoplazmy są wrażliwe osmotycznie. Mają różne kształty: kokosowy, nitkowaty, w kształcie kolby. Formy te są widoczne pod mikroskopem z kontrastem fazowym czystych kultur mykoplazm. Na gęstej pożywce mykoplazmy tworzą kolonie przypominające jajka sadzone: środkowa nieprzezroczysta część zanurzona w pożywce i półprzezroczysty obwód w kształcie koła.

Mykoplazmy powodują atypowe zapalenie płuc u ludzi (Mycoplasma pneumoniae) i uszkodzenia dróg moczowo-płciowych

(M. hominis itd.). Mykoplazmy powodują choroby nie tylko u zwierząt, ale także u roślin. Przedstawiciele niepatogenni są również dość rozpowszechnieni.

2.3. Struktura i klasyfikacja grzybów

Grzyby należą do tej domeny Eukarya, Królestwo Grzyby (Mycota, Mycetes). Ostatnio grzyby i pierwotniaki zostały podzielone na odrębne królestwa: królestwo Eumycota(prawdziwe grzyby), królestwo Chromista i królestwo Pierwotniaki. Niektóre mikroorganizmy wcześniej uważane za grzyby lub pierwotniaki zostały przeniesione do nowego królestwa Chromista(płyty chromowane). Grzyby to wielokomórkowe lub jednokomórkowe, niefotosyntetyczne (wolne od chlorofilu) mikroorganizmy eukariotyczne o grubej ścianie komórkowej. Mają jądro z otoczką jądrową, cytoplazmę z organellami, błonę cytoplazmatyczną i wielowarstwową sztywną ścianę komórkową składającą się z kilku rodzajów polisacharydów (mannany, glukany, celuloza, chityna), a także białka, lipidów itp. Niektóre grzyby tworzą kapsułka. Błona cytoplazmatyczna zawiera glikoproteiny, fosfolipidy i ergosterole (w przeciwieństwie do cholesterolu, głównego sterolu tkanek ssaków). Większość grzybów to tlenowce obligatoryjne lub fakultatywne.

Grzyby są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie, szczególnie w glebie. Niektóre grzyby przyczyniają się do produkcji chleba, serów, produktów na bazie kwasu mlekowego i alkoholu. Inne grzyby wytwarzają antybiotyki przeciwdrobnoustrojowe (np. penicylinę) i leki immunosupresyjne (np. cyklosporynę). Grzyby są wykorzystywane przez genetyków i biologów molekularnych do modelowania różnych procesów. Grzyby fitopatogenne powodują znaczne szkody w rolnictwie, powodując m.in choroby grzybowe rośliny zbożowe i ziarna. Zakażenia wywołane przez grzyby nazywane są grzybicami. Istnieją grzyby strzępkowe i drożdżowe.

Grzyby strzępkowe (pleśniowe) lub Hyphomycetes składają się z cienkich nitek o grubości 2-50 mikronów, zwanych strzępkami, które są wplecione w grzybnię lub grzybnię (pleśń). Ciało grzyba nazywa się plechą. Istnieją hyphomycetes demacium (pigmentowane - brązowe lub czarne) i szkliste (niepigmentowane). Strzępki wrastające w podłoże odżywcze odpowiadają za odżywianie grzyba i nazywane są strzępkami wegetatywnymi. Hyphae, ra-

stojące nad powierzchnią podłoża nazywane są strzępkami powietrznymi lub rozrodczymi (odpowiedzialnymi za rozmnażanie). Kolonie mają puszysty wygląd dzięki grzybni powietrznej.

Wyróżnia się grzyby niższe i wyższe: strzępki grzybów wyższych oddzielone są przegrodami, czyli przegrodami z otworami. Strzępki grzybów niższych nie mają przegród, są to komórki wielojądrzaste zwane koenocytami (z gr. koenos- pojedynczy, pospolity).

Grzyby drożdżowe (drożdże) są reprezentowane głównie przez pojedyncze owalne komórki o średnicy 3-15 mikronów, a ich kolonie, w przeciwieństwie do grzybów strzępkowych, mają zwarty wygląd. W zależności od rodzaju rozmnażania płciowego są one rozprowadzane wśród wyższych grzybów - ascomycetes i basidiomycetes. Podczas rozmnażania bezpłciowego drożdże pączkują lub dzielą się. Mogą tworzyć pseudostrzępki i fałszywą grzybnię (pseudomycelium) w postaci łańcuchów wydłużonych komórek - „kiełbasek”. Grzyby podobne do drożdży, ale nie mające płciowej metody rozmnażania, nazywane są drożdżopodobnymi. Rozmnażają się wyłącznie bezpłciowo - przez pączkowanie lub rozszczepienie. Pojęcia „grzyby drożdżopodobne” często utożsamiane są z pojęciem „drożdże”.

Wiele grzybów charakteryzuje się dymorfizmem - zdolnością do wzrostu strzępków (grzybni) lub drożdżopodobnych, w zależności od warunków uprawy. W zakażonym organizmie rosną w postaci komórek drożdżopodobnych (faza drożdżowa), a na pożywce tworzą strzępki i grzybnię. Dymorfizm jest powiązany z czynnikiem temperaturowym: w temperaturze pokojowej tworzy się grzybnia, a w 37 ° C (w temperaturze ciała ludzkiego) tworzą się komórki drożdżopodobne.

Grzyby rozmnażają się płciowo lub bezpłciowo. Rozmnażanie płciowe grzyby powstają wraz z tworzeniem się gamet, zarodników płciowych i innych form płciowych. Formy płciowe nazywane są teleomorfami.

Rozmnażanie bezpłciowe grzybów następuje wraz z utworzeniem odpowiednich form zwanych anamorfami. Takie rozmnażanie następuje poprzez pączkowanie, fragmentację strzępek i zarodników bezpłciowych. Endogenne zarodniki (sporangiospory) dojrzewają wewnątrz okrągłej struktury - zarodni. Na końcach strzępek owocujących, tzw. konidioforach, tworzą się egzogenne zarodniki (konidia).

Istnieje wiele konidiów. Arthroconidia (arthrospory), czyli talokonidia, powstają w wyniku jednolitej przegrody i rozczłonkowania strzępek, a blastoconidia powstają w wyniku pączkowania. Małe konidia jednokomórkowe nazywane są mikrokonidiami, duże konidia wielokomórkowe nazywane są makrokonidiami. Bezpłciowe formy grzybów obejmują również chlamydokonidie lub chlamydospory (grubościenne duże komórki spoczynkowe lub kompleks małych komórek).

Są grzyby doskonałe i niedoskonałe. Grzyby doskonałe mają metodę rozmnażania płciowego; obejmują one zygomycetes (Zygomykota), workowce (Ascomycota) i podstawczaki (Podstawczaki). Grzyby niedoskonałe rozmnażają się wyłącznie bezpłciowo; Należą do nich formalny konwencjonalny typ/grupa grzybów - Deuteromycetes (Deiteromykota).

Zygomycetes należą do grzybów niższych (grzybnia nieseptyczna). Należą do nich przedstawiciele rodzajów Mucor, Rhizopus, Rhizomucor, Absidia, Basidiobolus, Conidiobolus. Ukazuje się w glebie i powietrzu. Mogą powodować zygomykozę (mukoromykozę) płuc, mózgu i innych narządów ludzkich.

Podczas bezpłciowego rozmnażania zygomycetes na strzępkach owocujących (sporangioforach) tworzy się zarodnia - kuliste zgrubienie ze skorupą zawierającą liczne sporangiospory (ryc. 2.6, 2.7). Rozmnażanie płciowe u zygomycetes odbywa się za pomocą zygospor.

Ascomycetes (grzyby torbacze) mają grzybnię z przegrodą (z wyjątkiem drożdży jednokomórkowych). Swoją nazwę wzięli od głównego narządu owocującego - kaletki lub worka, zawierającego 4 lub 8 haploidalnych zarodników płciowych (askospor).

Ascomycetes obejmują indywidualnych przedstawicieli (teleomorfy) rodzajów Aspergillus I Penicillium. Większość rodzajów grzybów Aspergillus, Penicillium są anamorficzne, tj. rozmnażają się tylko bezradnie

Ryż. 2.6. Grzyby z rodzaju Mucor(rysunek: A.S. Bykov)

Ryż. 2.7. Grzyby z rodzaju Rhizopus. Rozwój zarodni, sporangiospor i ryzoidów

bezpośrednio przy pomocy zarodników bezpłciowych - konidiów (ryc. 2.8, 2.9) i ze względu na tę cechę należy je klasyfikować jako grzyby niedoskonałe. W grzybach z rodzaju Aspergillus na końcach strzępek owocujących, konidioforów, znajdują się zgrubienia - sterigmata, fialidy, na których tworzą się łańcuchy konidiów („pleśń wodna”).

W grzybach z rodzaju Penicillium(frędzel) strzępka owocująca przypomina pędzel, ponieważ tworzą się z niej zgrubienia (na konidioforze), rozgałęziające się na mniejsze struktury - sterigmata, fialidy, na których znajdują się łańcuchy konidiów. Niektóre gatunki Aspergillus mogą powodować aspergilozę i aflatoksykozę, a Penicillium może powodować penicyliozę.

Przedstawiciele workowców są teleomorfami tego rodzaju Trichophyton, Microsporum, Histoplasma, Blastomyces, jak i dreszcze

Ryż. 2.8. Grzyby z rodzaju Penicillium. Z fialid wystają łańcuchy konidiów

Ryż. 2.9. Grzyby z rodzaju Aspergillus fumigatus. Z fialid wystają łańcuchy konidiów

Basidiomycetes obejmują grzyby kapeluszowe. Mają przegrodową grzybnię i tworzą zarodniki płciowe - bazydiospory, oddzielając się od podstawki - końcowej komórki grzybni, homologicznej do worka. Basidiomycetes obejmują niektóre drożdże, takie jak teleomorfy Cryptococcus neoformans.

Deuteromycetes to grzyby niedoskonałe (Grzyby niedoskonałe, grzyby anamorficzne, grzyby konidialne). Jest to warunkowy, formalny takson grzybów, łączący grzyby, które nie rozmnażają się płciowo. Ostatnio zamiast terminu „deuteromycetes” zaproponowano określenie „grzyby mitosporne” - grzyby rozmnażające się przez zarodniki niepłciowe, tj. przez mitozę. Po ustaleniu faktu rozmnażania płciowego niedoskonałych grzybów, są one przenoszone do jednego ze znanych typów - Ascomycota Lub Podstawczaki nadanie nazwie formy teleomorficznej. Deuteromycetes mają grzybnię przegrodową i rozmnażają się wyłącznie poprzez bezpłciowe tworzenie konidiów. Deuteromycetes obejmują niedoskonałe drożdże (grzyby drożdżopodobne), na przykład niektóre grzyby z rodzaju Candida, wpływające na skórę, błony śluzowe i narządy wewnętrzne (kandydoza). Mają owalny kształt, średnicę 2-5 mikronów, dzielą się przez pączkowanie, tworzą pseudostrzępki (pseudomycelium) w postaci łańcuchów wydłużonych komórek, a czasem tworzą strzępki. Dla Candida albicans charakterystyczne jest tworzenie chlamydospor (ryc. 2.10). Do Deuteromycetes zaliczają się także inne grzyby, które nie mają płciowego sposobu rozmnażania, należące do tego rodzaju Epidermophyton, Coccidioides, Paracoccidioides, Sporothrix, Aspergillus, Phialophora, Fonsecaea, Exophiala, Cladophialophora, Bipolaris, Exerohilum, Wangiella, Alrernaria itd.

Ryż. 2.10. Grzyby z rodzaju Candida albicans(rysunek: A.S. Bykov)

2.4. Budowa i klasyfikacja pierwotniaków

Najprostsze należą do domeny Eukarya, Królestwo zwierząt (Zwierzęta), podkrólestwo Pierwotniaki. Niedawno zaproponowano przypisanie pierwotniaków do rangi królestwa Pierwotniaki.

Komórka pierwotniaka jest otoczona błoną (błonką) - analogiem błony cytoplazmatycznej komórek zwierzęcych. Ma jądro z otoczką jądrową i jąderkiem, cytoplazmę zawierającą retikulum endoplazmatyczne, mitochondria, lizosomy i rybosomy. Rozmiary pierwotniaków wahają się od 2 do 100 mikronów. Po zabarwieniu według Romanovsky-Giemsa jądro pierwotniaka jest czerwone, a cytoplazma niebieska. Pierwotniaki poruszają się za pomocą wici, rzęsek lub pseudopodiów, niektóre z nich mają wakuole trawienne i kurczliwe (wydalnicze). Mogą żerować w wyniku fagocytozy lub tworzenia specjalnych struktur. W zależności od rodzaju odżywiania dzieli się je na heterotrofy i autotrofy. Wiele pierwotniaków (ameba czerwonkowa, Giardia, Trichomonas, Leishmania, Balantidia) może rosnąć na pożywkach zawierających natywne białka i aminokwasy. Do ich hodowli wykorzystywane są także kultury komórkowe, zarodki kurze i zwierzęta laboratoryjne.

Pierwotniaki rozmnażają się bezpłciowo – poprzez podział podwójny lub wielokrotny (schizogonia), a niektóre także płciowo (sporogonia). Niektóre pierwotniaki rozmnażają się pozakomórkowo (Giardia), inne zaś wewnątrzkomórkowo (Plasmodium, Toxoplasma, Leishmania). Cykl życiowy pierwotniaków charakteryzuje się etapami - tworzeniem się stadium trofozoitu i stadium cysty. Cysty to stadia uśpione, odporne na zmiany temperatury i wilgotności. Cysty są odporne na kwasy Sarcocystis, Cryptosporidium I Isospora.

Wcześniej pierwotniaki wywołujące choroby u ludzi reprezentowane były przez 4 typy 1 ( Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora). Te typy zostały niedawno przeklasyfikowane na duża ilość, pojawiły się nowe królestwa - Pierwotniaki I Chromista(Tabela 2.2). Do nowego królestwa Chromista(chromovics) obejmowały niektóre pierwotniaki i grzyby (blastocysty, oomycetes i Rhinosporidium seeberi). Królestwo Pierwotniaki obejmuje ameby, wiciowce, sporozoany i orzęski. Dzielą się na różne typy, wśród których są ameby, wiciowce, sporozoany i orzęski.

Tabela 2.2. Przedstawiciele królestw Pierwotniaki I Chromista, o znaczeniu medycznym

1 Typ Sarkomastygofora składał się z podtypów Sarkodyna I Mastigofora. Podtyp Sarkodyna(sarcodaceae) obejmowały amebę czerwonkową i jej podtyp Mastigofora(wiciowce) - trypanosomy, leishmania, lamblia i trichomonas. Typ Apikompleks klasa uwzględniona Sporozoa(zarodniki), do których zaliczają się plazmodia malarii, toksoplazma, cryptosporidium itp. Typ Ciliofora obejmuje balantidię i typ Mikrospora- mikrosporydia.

Koniec stołu. 2.2

Ameby obejmują czynnik wywołujący ludzką amebozę - czerwonkę amebową (Entamoeba histolytica), wolno żyjące i niepatogenne ameby (ameba jelitowa itp.). Ameby rozmnażają się binarnie, bezpłciowo. Ich cykl życiowy składa się z etapu trofozoitu (rosnącej, ruchliwej komórki, słabo stabilnej) i stadium cysty. Trofozoity poruszają się za pomocą pseudopodiów, które wychwytują i zanurzają składniki odżywcze w cytoplazmie. Z

Trofozoit tworzy cystę odporną na działanie czynników zewnętrznych. Po dostaniu się do jelita zamienia się w trofozoit.

Wiciowce charakteryzują się obecnością wici: Leishmania ma jedną wici, Trichomonas ma 4 wolne wici i jedną wici połączone z krótką falującą błoną. Oni są:

Wiciowce krwi i tkanek (Leishmania - czynniki wywołujące leiszmaniozę; Trypanosomy - czynniki wywołujące śpiączkę i chorobę Chagasa);

Wiciowce jelitowe (giardia - czynnik wywołujący lambliozę);

Wiciowce dróg moczowo-płciowych (Trichomonas pochwylis – czynnik wywołujący rzęsistkowicę).

Rzęskowe są reprezentowane przez balantidia, które atakują ludzką okrężnicę (czerwonka balantidioza). Balantidia mają stadium trofozoitu i cysty. Trofozoit jest mobilny, ma liczne rzęski, cieńsze i krótsze niż wici.

2.5. Struktura i klasyfikacja wirusów

Wirusy to najmniejsze drobnoustroje należące do królestwa Wirusy(od łac. wirus- I). Nie mają struktury komórkowej i składają się

Strukturę wirusów, ze względu na ich niewielkie rozmiary, bada się za pomocą mikroskopii elektronowej obu wirionów i ich ultracienkich przekrojów. Wielkość wirusów (wirionów) określa się bezpośrednio za pomocą mikroskopii elektronowej lub pośrednio poprzez ultrafiltrację przez filtry o znanej średnicy porów lub ultrawirowanie. Wielkość wirusów mieści się w zakresie od 15 do 400 nm (1 nm równa się 1/1000 μm): do małych wirusów, których wielkość jest zbliżona do wielkości rybosomów, zaliczają się parwowirusy i wirus polio, a największe to wirus ospy wietrznej (350 nm). Wirusy różnią się kształtem swoich wirionów, które mają postać pręcików (wirus mozaiki tytoniowej), kul (wirus wścieklizny), kulek (wirusy poliomyelitis, HIV), nici (filowirusy), plemników (wiele bakteriofagów).

Wirusy zadziwiają wyobraźnią różnorodnością budowy i właściwości. W przeciwieństwie do genomów komórkowych, które zawierają jednolity dwuniciowy DNA, genomy wirusowe są niezwykle zróżnicowane. Istnieją wirusy DNA i RNA, które są haploidalne, tj. mają jeden zestaw genów. Tylko retrowirusy mają diploidalny genom. Genom wirusów zawiera od 6 do 200 genów i jest reprezentowany przez różne rodzaje kwasy nukleinowe: dwuniciowe, jednoniciowe, liniowe, koliste, fragmentowane.

Wśród wirusów jednoniciowych RNA rozróżnia się genomowy RNA o nici dodatniej i RNA o nici ujemnej (polaryzacja RNA). Nić dodatnia (nić dodatnia) RNA tych wirusów, oprócz funkcji genomowej (dziedzicznej), pełni funkcję informacyjnego lub informacyjnego RNA (mRNA lub mRNA); jest matrycą do syntezy białek na rybosomach zakażonej komórki. Plusniciowy RNA jest zakaźny: wprowadzony do wrażliwych komórek może wywołać proces zakaźny.

ces. Nić ujemna (nić ujemna) wirusów RNA pełni jedynie funkcję dziedziczną; Do syntezy białek na nici ujemnej RNA syntetyzowana jest nić komplementarna. Niektóre wirusy mają ambipolarny genom RNA (ambisens z języka greckiego Ambi- po obu stronach podwójna komplementarność), tj. zawiera plus i minus segmenty RNA.

Istnieją proste wirusy (na przykład wirus zapalenia wątroby typu A) i złożone wirusy (na przykład wirusy grypy, opryszczki, koronawirusy).

Wirusy proste lub bezotoczkowe mają tylko Kwas nukleinowy, związany ze strukturą białkową zwaną kapsydem (od łac. capsa- sprawa). Białka związane z kwasem nukleinowym są znane jako nukleoproteiny, a połączenie wirusowych białek kapsydu z wirusowym kwasem nukleinowym nazywa się nukleokapsydem. Niektóre proste wirusy mogą tworzyć kryształy (np. wirus pryszczycy).

Kapsyd zawiera powtarzające się podjednostki morfologiczne - kapsomery, złożone z kilku polipeptydów. Kwas nukleinowy wirionu wiąże się z kapsydem, tworząc nukleokapsyd. Kapsyd chroni kwas nukleinowy przed degradacją. W prostych wirusach kapsyd bierze udział w przyłączaniu (adsorpcji) do komórki gospodarza. Proste wirusy opuszczają komórkę w wyniku jej zniszczenia (lizy).

Wirusy złożone, czyli otoczkowe (ryc. 2.11), oprócz kapsydu, mają podwójną otoczkę lipoproteinową (synonim: superkapsyd lub peplos), która jest nabywana przez pączkowanie wirionu przez błonę komórkową, na przykład przez błona plazmatyczna, błona jądrowa lub błona siateczki śródplazmatycznej. Otoczka wirusa zawiera kolce glikoproteinowe,

lub kolce, peplomery. Zniszczenie otoczki eterem i innymi rozpuszczalnikami inaktywuje złożone wirusy. Pod otoczką niektórych wirusów znajduje się białko macierzy (białko M).

Wiriony mają spiralną, dwudziestościenną (sześcienną) lub złożoną symetrię kapsydu (nukleokapsyd). Symetria helikalna wynika ze spiralnej struktury nukleokapsydu (na przykład w wirusach grypy, koronawirusach): kapsomery są ułożone spiralnie wraz z kwasem nukleinowym. Symetria ikozaedryczna wynika z utworzenia izometrycznie pustego ciała z kapsydu zawierającego wirusowy kwas nukleinowy (na przykład w wirusie opryszczki).

Kapsyd i otoczka (superkapsyd) chronią wiriony przed wpływami środowiska i determinują selektywne oddziaływanie (adsorpcję) ich białek receptorowych z określonymi

Ryż. 2.11. Struktura wirusów otoczkowych z kapsydem dwudziestościennym (a) i helikalnym (b).

komórek, a także właściwości antygenowe i immunogenne wirionów.

Wewnętrzne struktury wirusów nazywane są rdzeniem. W adenowirusach rdzeń składa się z białek histonopodobnych związanych z DNA, w reowirusach - z białek wewnętrznego kapsydu.

Laureat nagroda Nobla D. Baltimore zaproponował system klasyfikacji Baltimore oparty na mechanizmie syntezy mRNA. Klasyfikacja ta dzieli wirusy na 7 grup (Tabela 2.3). Międzynarodowy Komitet Taksonomii Wirusów (telewizja telewizyjna) przyjęła uniwersalny system klasyfikacji, który wykorzystuje kategorie taksonomiczne, takie jak rodzina (imię kończące się na wirusy), podrodzina (nazwa kończy się na virinae), rodzaj (nazwa kończy się na wirus). Gatunek wirusa nie otrzymał nazwy dwumianowej, podobnie jak bakterie. Wirusy są klasyfikowane według rodzaju kwasu nukleinowego (DNA lub RNA), jego struktury i liczby nici. Mają dwuniciowe lub jednoniciowe kwasy nukleinowe; dodatnia (+), ujemna (-) polaryzacja kwasu nukleinowego lub mieszana polaryzacja kwasu nukleinowego, dwubiegunowa (+, -); liniowy lub kolisty kwas nukleinowy; fragmentowany lub niefragmentowany kwas nukleinowy. Brane są również pod uwagę wielkość i morfologia wirionów, liczba kapsomerów i rodzaj symetrii nukleokapsydu, obecność otoczki (superkapsydu), wrażliwość na eter i dezoksycholan, miejsce rozmnażania w komórce, właściwości antygenowe itp. na konto.

Tabela 2.3. Główne wirusy o znaczeniu medycznym

Kontynuacja tabeli. 2.3

Koniec stołu. 2.3

Wirusy infekują zwierzęta, bakterie, grzyby i rośliny. Będąc głównymi czynnikami sprawczymi chorób zakaźnych człowieka, wirusy biorą również udział w procesach karcynogenezy i mogą być przenoszone na różne sposoby, w tym przez łożysko (wirus różyczki, wirus cytomegalii itp.), Wpływając na ludzki płód. Mogą również prowadzić do powikłań poinfekcyjnych - rozwoju zapalenia mięśnia sercowego, zapalenia trzustki, niedoboru odporności itp.

Oprócz wirusów do niekomórkowych form życia zaliczają się priony i wiroidy. Wiroidy to małe cząsteczki kolistego, superskręconego RNA, które nie zawierają białka i powodują choroby roślin. Patologiczne priony to zakaźne cząstki białkowe, które powodują szczególne choroby konformacyjne w wyniku zmian w strukturze normalnego komórkowego białka prionowego ( PrP c), który występuje w organizmie zwierząt i ludzi. PrP z wykonuje funkcje regulacyjne. Jest kodowany przez normalny gen prionu (gen PrP), zlokalizowany na krótkim ramieniu ludzkiego chromosomu 20. Choroby prionowe występują w postaci pasażowalnych encefalopatii gąbczastych (choroba Creutzfeldta-Jakoba, kuru itp.). W tym przypadku białko prionowe przybiera inną, zakaźną formę, oznaczoną jako PrP sc(sc z trzęsawka- trzęsawka to infekcja prionowa owiec i kóz). To zakaźne białko prionowe ma wygląd włókienek i różni się od normalnego białka prionowego swoją trzeciorzędową lub czwartorzędową strukturą.

Zadania do samodzielnego przygotowania (samokontroli)

A. Wskaż mikroorganizmy należące do prokariotów:

2. Wirusy.

3. Bakterie.

4. Priony.

B. Zwróć uwagę na charakterystyczne cechy komórki prokariotycznej:

1. Rybosomy 70S.

2. Obecność peptydoglikanu w ścianie komórkowej.

3. Obecność mitochondriów.

4. Diploidalny zestaw genów.

W. Oznacz składniki peptydoglikanu:

1. Kwasy tejchojowe.

2. N-acetyloglukozamina.

3. Lipopolisaryd.

4. Tetrapeptyd.

G. Zwróć uwagę na cechy strukturalne ściany komórkowej bakterii Gram-ujemnych:

1. Kwas mezodiaminopimelinowy.

2. Kwasy tejchojowe.

4. Białka Porin.

D. Wymień funkcje zarodników u bakterii:

1. Zachowanie gatunku.

2. Odporność na ciepło.

3. Rozprowadzenie podłoża.

4. Powielanie.

1. Riketsja.

2. Promieniowce.

3. Krętki.

4. Chlamydie.

I. Wymień cechy promieniowców:

1. Mają termolabilne zarodniki.

2. Bakterie Gram-dodatnie.

3. Nie ma ściany komórkowej.

4. Mają zawiły kształt.

Z. Wymień cechy krętków:

1. Bakterie Gram-ujemne.

2. Mają aparat włóknisty silnikowy.

3. Mają zawiły kształt.

I. Wymień pierwotniaki posiadające kompleks wierzchołkowy umożliwiający im wniknięcie do komórki:

1. Plazmodium malarii.

3. Toksoplazma.

4. Kryptosporydium.

DO. Nazwa osobliwość złożone wirusy:

1. Dwa rodzaje kwasów nukleinowych.

2. Obecność błony lipidowej.

3. Podwójny kapsyd.

4. Obecność białek niestrukturalnych. L. Zaznacz wyższe grzyby:

1. Mucor.

2. Candida.

3. Penicillium.

4. Aspergillus.