Classificação dos microrganismos de acordo com suas principais formas. Como as bactérias são classificadas?
2.2. Classificação e morfologia das bactérias
Classificação de bactérias. A decisão do Código Internacional para Bactérias recomenda as seguintes categorias taxonômicas: classe, departamento, ordem, família, gênero, espécie. O nome da espécie corresponde à nomenclatura binária, ou seja, consiste em duas palavras. Por exemplo, o agente causador da sífilis é escrito como Treponema pálido. Primeira palavra - na-
nome do gênero e é escrito com letra maiúscula, a segunda palavra denota a espécie e é escrita com letra minúscula. Quando uma espécie é mencionada novamente, o nome genérico é abreviado para a letra inicial, por exemplo: T.pálido.
As bactérias são procariontes, ou seja, organismos pré-nucleares, uma vez que têm um núcleo primitivo sem concha, nucléolo, histonas. e no citoplasma não há organelas altamente organizadas (mitocôndrias, aparelho de Golgi, lisossomos, etc.)
No antigo Manual de Bacteriologia Sistemática de Burgey, as bactérias foram divididas em 4 seções de acordo com as características da parede celular bacteriana: Gracilicutes - eubactérias com parede celular fina, gram-negativas; Firmicutes - eubactérias de paredes espessas, Gram-positivas; Tenericutes - eubactérias sem parede celular; Mendosicutes - arqueobactérias com parede celular defeituosa.
Cada seção foi dividida em seções, ou grupos, de acordo com a coloração de Gram, forma celular, demanda de oxigênio, mobilidade, características metabólicas e nutricionais.
De acordo com a 2ª Edição (2001) do ManualBergey, as bactérias são divididas em 2 domínios:"Bactéria" e "Archaea" (Tabela 2.1).
Mesa. Características do domíniobactériaseArchaea
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Domínio"Bactérias"(eubactérias) |
Domínio"Archaea" (arquebactérias) |
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No domínio "Bactérias", pode-se distinguir as seguintes bactérias: 1) bactérias com parede celular fina, gram-negativas*; 2) bactérias com parede celular espessa, gram-positivas**; 3) parede celular beta das bactérias (classe Mollicutes - micoplasmas) |
Archsbacteria não contém peptidoglicano na parede celular. Eles têm ribossomos especiais e RNA ribossômico (rRNA). O termo "archaebacteria" surgiu em 1977. Esta é uma das formas de vida antigas, conforme indicado pelo prefixo "arche". Entre eles não há agentes infecciosos |
*Entre as eubactérias Gram-negativas de paredes finas distinguir:
formas esféricas, ou cocos (gonococos, meningococos, veillonella);
formas complicadas - espiroquetas e espirila;
formas em forma de bastonete, incluindo riquétsias.
** Para eubactérias Gram-positivas de paredes espessas incluir:
formas esféricas, ou cocos (estafilococos, estreptococos, pneumococos);
formas em forma de bastonete, bem como actinomicetos (bactérias ramificadas, filamentosas), corinebactérias (bactérias em forma de bastão), micobactérias e bifidobactérias (Fig. 2.1).
A maioria das bactérias Gram-negativas são agrupadas sob o filo Proteobacteria. com base na semelhança no RNA ribossomal "Proteobacteria" - em homenagem ao deus grego Proteus. assumindo várias formas). Eles surgiram da fotossíntese geral ancestral tico.
As bactérias Gram-positivas, de acordo com as sequências de RNA ribossômicas estudadas, são um grupo filogenético separado com duas grandes subdivisões - com alta e baixa proporção G+ C (semelhança genética). Assim como as proteobactérias, esse grupo é metabolicamente diverso.
Para o domínio "bactérias» inclui 22 tipos, dos quaisSão de importância médica:
Tipo deProteobactérias
Classe Alfaproteobactérias. parto: Rickettsia, Orientia, Ehrlichia, Bartonella, Brucella
Classe Betaproteobactérias. parto: Burkholderia, Alcaligenes, Bordetella, Neisseria, Kingella, Spirillum
Classe Gamaproteobactérias. parto: Francisella, Legionella, Coxiella, Pseudomonas, Moraxella, Acinetobacter, Vibrio, Enterobacter, Callimatobacterium, Citrobacter, Edwardsiella, Erwinia, Escherichia, Hafnia, Klebsiella, Morganella, Proteus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Yersinia, Pasteurella
Classe Deltaproteobactérias. Gênero: Bilophila
Classe Epsilonproteobacteria. parto: Campylobacter, Helicobacter, Wolinella
Tipo deFirmicutes (a Principalcaminhogrampolo residente)
Classe Clostrídios. parto: Clostridium, Sarcina, Peptostreptococcus, Eubacterium, Peptococcus, Veillonella (gram-negativo)
Classe Mollicutes. Gêneros: Mycoplasma, Ureaplasma
Classe bacilos. parto: Bacillus, Sporosarcina, Listeria, Staphylococcus, Gemella, Lactobacillus, Pediococcus, Aerococcus, Leuconostoc, Streptococcus, Lactococcus
Tipo deActinobactérias
Classe Actinobactérias. parto: Actinomyces, Arcanodacterium, Mobiluncus, Micrococcus, Rothia, Stomatococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia, Propionibacterium, Bifidobacterium, Gardnerella
Tipo deClamídia
Classe Clamídia. parto: Clamydia, Clamydophila
Tipo deEspiroquetas
Classe Espiroquetas. parto: Spirochaeta, Borrelia, Treponema, Leptospira
Filo Bacteroidetes
Classe Bacteroidetes. parto: Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella
Classe Flavobactérias. Parto: Flavobacterium
A subdivisão das bactérias de acordo com as características estruturais da parede celular está associada à possível variabilidade de sua coloração em uma cor ou outra de acordo com o método de Gram. De acordo com esse método, proposto em 1884 pelo cientista dinamarquês H. Gram, dependendo dos resultados da coloração, as bactérias são divididas em gram-positivas, coradas em azul-violeta, e gram-negativas, coradas em vermelho. No entanto, descobriu-se que as bactérias com o chamado tipo de parede celular gram-positiva (mais espessa do que as bactérias gram-negativas), por exemplo, bactérias do gênero Mobiluncus e algumas bactérias formadoras de esporos, em vez das bactérias gram usuais -cor positiva, têm uma cor gram-negativa. Portanto, para a taxonomia das bactérias, as características da estrutura e composição química das paredes celulares são de maior importância do que a coloração de Gram.
2.2.1. Formas de bactérias
Existem várias formas básicas de bactérias (ver Fig. 2.1) - formas de bactérias cocóides, em forma de bastonete, convolutas e ramificadas, filamentosas.
Formas esféricas, ou cocos,- bactérias esféricas com um tamanho de 0,5-1,0 mícrons *, que são divididas por arranjo mútuo em micrococos, diplococos, estreptococos, tetracocos, sarcinas e estafilococos.
micrococos(do grego. micro - pequeno) - células localizadas separadamente.
diplococos(do grego. diplomados - duplo), ou cocos pareados, dispostos em pares (pneumococo, gonococo, meningococo), pois as células não divergem após a divisão. Pneumococo (o agente causador da pneumonia) tem uma forma lanceolada em lados opostos, e gonococo(o agente causador da gonorreia) e o meningococo (o agente causador da meningite epidêmica) têm a forma de grãos de café voltados um para o outro com uma superfície côncava.
estreptococos(do grego. estreptococos - cadeia) - células de forma arredondada ou alongada que formam uma cadeia devido à divisão celular no mesmo plano e mantendo a conexão entre elas no local da divisão.
Sarcins(de lat. Sarcina - feixe, fardo) são dispostos na forma de pacotes de 8 ou mais cocos, pois são formados durante a divisão celular em três planos mutuamente perpendiculares.
Estafilococos(do grego. estafilo - cacho de uvas) - cocos, dispostos na forma de um cacho de uvas como resultado da divisão em diferentes planos.
bactérias em forma de bastonete diferem em tamanho, forma das extremidades da célula e a posição relativa das células. O comprimento da célula varia de 1,0 a 10 µm, espessura - de 0,5 a 2,0 µm. As varas podem estar corretas (E. coli, etc.) e incorretas (Corynebacteria e etc.), incluindo ramificações, por exemplo, em actinomicetos. As riquétsias estão entre as menores bactérias em forma de bastonete.
As pontas dos palitos podem ser, por assim dizer, cortadas (bacilo do antraz), arredondadas (E. coli), pontiagudas (fusobactéria) ou na forma de um espessamento. Neste último caso, o bastão parece uma maça (Corynebacterium diphtheria).
As hastes ligeiramente curvas são chamadas de vibrios (Vibrio cholerae). A maioria das bactérias em forma de bastonete são organizadas aleatoriamente, porque após a divisão, as células divergem. Se as células permanecerem conectadas após a divisão,
mi fragmentos comuns da parede celular e não divergem, eles estão localizados em ângulo entre si (corynebacterium diphtheria) ou formam uma cadeia (bacilo do antraz).
Formas complicadas- bactérias em forma de espiral, por exemplo spirilla, tendo a aparência de células convolutas em forma de saca-rolhas. A espirila patogênica é o agente causador do sodoku (doença da mordida de rato). Os tortuosos também incluem campylobacter e helicobacteria, que têm curvas como a asa de uma gaivota voadora; próximo a eles estão bactérias como as espiroquetas. Espiroquetas- fino, longo, torcido
em forma de espiral) bactérias que diferem da espirila em mobilidade devido a alterações de flexão nas células. As espiroquetas são formadas por uma membrana externa
parede celular) envolvendo o cilindro protoplasmático com uma membrana citoplasmática e um filamento axial (axistilo). O filamento axial está localizado sob a membrana externa da parede celular (no periplasma) e, por assim dizer, gira em torno do cilindro protoplasmático da espiroqueta, dando-lhe uma forma helicoidal (verticilos primários de espiroquetas). O filamento axial consiste em fibrilas periplasmáticas, análogos dos flagelos bacterianos, e é uma proteína contrátil, a flagelina. As fibrilas são fixadas nas extremidades da célula (Fig. 2.2) e direcionadas uma para a outra. A outra extremidade das fibrilas está livre. O número e a localização das fibrilas variam tipos diferentes. As fibrilas estão envolvidas no movimento das espiroquetas, dando às células movimento de rotação, flexão e translação. Nesse caso, as espiroquetas formam laços, cachos, curvas, que são chamados de cachos secundários. Espiroquetas
os corantes são mal percebidos. Geralmente eles são corados de acordo com Romanovsky-Giemsa ou prateados. Espiroquetas vivas são examinadas usando microscopia de contraste de fase ou campo escuro.
As espiroquetas são representadas por 3 gêneros patogênicos para humanos: Treponema, Borrelia, Leptospira.
Treponema(gênero Treponema) têm a aparência de fios finos torcidos em saca-rolhas com 8-12 pequenos cachos uniformes. Existem 3-4 fibrilas (flagelos) ao redor do protoplasto do treponema. O citoplasma contém filamentos citoplasmáticos. Os representantes patogênicos são T.pálido - agente causador da sífilis T.perdurar - o agente causador de uma doença tropical - fram besia. Existem também saprófitas - habitantes da cavidade oral humana, lodo de reservatórios.
Borrelia(gênero Borrelia), ao contrário dos treponemas, eles são mais longos, têm 3-8 grandes cachos e 7-20 fibrilas. Estes incluem o agente causador da febre recorrente (NO.recorrente) e agentes causadores da doença de Lyme (NO.burgdorferi e etc).
Leptospira(gênero Leptospira) têm cachos rasos e frequentes - na forma de uma corda torcida. As extremidades dessas espiroquetas são curvas como ganchos com espessamentos nas extremidades. Formando cachos secundários, eles assumem a forma de letras S ou com; possuem 2 fios axiais (flagelos). Representante patogênico eu. dentro terroganos causa leptospirose quando ingerida com água ou alimentos, levando ao desenvolvimento de hemorragias e icterícia.
no citoplasma e alguns no núcleo das células infectadas. Eles vivem em artrópodes (piolhos, pulgas, carrapatos) que são seus hospedeiros ou portadores. Rickettsia recebeu o nome de X. T. Ricketts, um cientista americano que descreveu pela primeira vez um dos patógenos (febre maculosa das Montanhas Rochosas). A forma e o tamanho das riquétsias podem variar (células de formato irregular, filamentosas) dependendo das condições de crescimento. A estrutura da rickettsia não difere daquela das bactérias gram-negativas.
As riquétsias possuem metabolismo independente da célula hospedeira, porém, é possível que recebam compostos macroérgicos da célula hospedeira para sua reprodução. Em esfregaços e tecidos, eles são corados de acordo com Romanovsky-Giemsa, de acordo com Machiavello-Zdrodovsky (rickettsias são vermelhas e células infectadas são azuis).
Rickettsia causa tifo epidêmico em humanos. (Rickettsia prowazekii), riquetsiose transmitida por carrapatos (R. sibirica), febre maculosa (R. rickettsii) e outras riquetsioses.
Os corpos elementares entram na célula epitelial por endocitose com a formação de um vacúolo intracelular. Dentro das células, elas aumentam e se transformam em corpos reticulares em divisão, formando aglomerados em vacúolos (inclusões). A partir dos corpos reticulares formam-se os corpos elementares, que saem das células por exocitose ou lise celular. Partiu de
as células elementares do corpo entram em um novo ciclo, infectando outras células (Fig. 16.11.1). Em humanos, a clamídia causa danos aos olhos (tracoma, conjuntivite), trato urogenital, pulmões, etc.
actinomicetos- bactérias gram-positivas ramificadas, filamentosas ou em forma de bastonete. Seu nome (do grego. actis - Rai, mykes - cogumelo) eles receberam em conexão com a formação de drusas nos tecidos afetados - grânulos de fios firmemente entrelaçados na forma de raios que se estendem do centro e terminam em espessamentos em forma de bulbo. Actinomycetes, como fungos, formam micélio - células entrelaçadas filamentosas (hifas). Eles formam o micélio do substrato, que é formado como resultado do crescimento das células no meio nutriente e do ar, crescendo na superfície do meio. Os actinomicetos podem se dividir fragmentando o micélio em células semelhantes às bactérias em forma de bastonete e em forma de coco. Nas hifas aéreas dos actinomicetos, formam-se esporos que servem para a reprodução. Os esporos de actinomicetos geralmente não são resistentes ao calor.
Um ramo filogenético comum com actinomicetos é formado pelos chamados actinomicetos nocardi-like (nocardioform), um grupo coletivo de bactérias em forma de bastonete e de formato irregular. Seus representantes individuais formam formas ramificadas. Estes incluem bactérias do gênero Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardianjxp. Os actinomicetos do tipo nocardio se distinguem pela presença na parede celular de açúcares de arabinose, galactose, além de ácidos micólicos e grandes quantidades de ácidos graxos. Os ácidos micólicos e os lipídios da parede celular determinam a resistência ácida das bactérias, em particular do Mycobacterium tuberculosis e da hanseníase (quando coradas de acordo com Ziehl-Nelsen, são vermelhas, e bactérias e elementos teciduais não resistentes a ácidos, o escarro é azul).
Actinomicetes patogênicos causam actinomicose, nocardia - nocardiose, micobactéria - tuberculose e hanseníase, corinebactéria - difteria. Formas saprofíticas de actinomicetos e actinomicetos semelhantes a nocardia são comuns no solo, muitos deles são produtores de antibióticos.
parede celular- uma estrutura forte e elástica que dá às bactérias uma certa forma e, juntamente com a membrana citoplasmática subjacente, "restringe" a alta pressão osmótica na célula bacteriana. Está envolvido no processo de divisão celular e transporte de metabólitos, possui receptores para bacteriófagos, bacteriocinas e várias substâncias. A parede celular mais espessa em bactérias gram-positivas (Fig. 2.4 e 2.5). Portanto, se a espessura da parede celular das bactérias gram-negativas for de cerca de 15-20 nm, nas bactérias gram-positivas pode atingir 50 nm ou mais.
Micoplasmas- bactérias pequenas (0,15-1,0 mícrons), circundadas apenas pela membrana citoplasmática. Eles pertencem à classe Mollicutes, contêm esteróis. Devido à falta de uma parede celular, os micoplasmas são osmoticamente sensíveis. Eles têm uma variedade de formas: cocóide, filiforme, em forma de frasco. Essas formas são visíveis na microscopia de contraste de fase de culturas puras de micoplasmas. Em meio denso de nutrientes, os micoplasmas formam colônias semelhantes a ovos fritos: uma parte central opaca imersa no meio e uma periferia translúcida em forma de círculo.
Micoplasmas causam SARS em humanos (Micoplasma pneumoniae) e lesões do trato urinário (M.homi- nis e etc). Os micoplasmas causam doenças não apenas em animais, mas também em plantas. Os representantes não patogênicos são bastante comuns.
2.2.2. Estrutura de uma célula bacteriana
A estrutura das bactérias tem sido bem estudada usando microscopia eletrônica de células inteiras e suas seções ultrafinas, além de outros métodos. Uma célula bacteriana é cercada por uma membrana que consiste em uma parede celular e uma membrana citoplasmática. Sob a casca está o protoplasma, que consiste em citoplasma com inclusões e um núcleo chamado nucleoide. Existem estruturas adicionais: cápsula, microcápsula, muco, flagelos, pili (Fig. 2.3). Algumas bactérias sob condições adversas são capazes de formar esporos.
Na parede celular de bactérias Gram-positivas contém uma pequena quantidade de polissacarídeos, lipídios, proteínas. O principal componente da parede celular dessas bactérias é um peptidoglicano multicamada (mu-reína, mucopeptídeo), que compõe 40-90% da massa da parede celular. Ácidos teicoicos (do grego. teichos - parede), cujas moléculas são cadeias de 8-50 resíduos de glicerol e ribitol ligados por pontes de fosfato. A forma e a força das bactérias são dadas pela estrutura fibrosa rígida do peptídeo peptidoglicano reticulado multicamadas.
O peptidoglicano é representado por moléculas paralelas glicana. consistindo de resíduos repetidos de N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico ligados por uma ligação glicosídica. Essas ligações são quebradas pela lisozima, que é uma acetilmuramidase. As moléculas de glicano são conectadas via ácido N-acetilmurâmico por uma ligação peptídica cruzada de quatro aminoácidos. tetrapeptídeo). Daí o nome deste polímero - peptidoglicano.
A base da ligação peptídica do peptidoglicano de bactérias gram-negativas são os tetrapeptídeos, constituídos por L- e D-aminoácidos alternados, por exemplo: L-alanina - ácido D-glutâmico - ácido meso-diaminopimélico - D-alanina. No E.coli (bactéria gram-negativa) cadeias peptídicas são conectadas umas às outras através de D-alanina de uma cadeia e meso-diaminopimel-
novo ácido - outro. A composição e estrutura da parte peptídica do peptidoglicano de bactérias gram-negativas são estáveis, em contraste com o peptidoglicano de bactérias gram-positivas, cujos aminoácidos podem diferir em composição e sequência. Os tetrapeptídeos de peptidoglicano em bactérias Gram-positivas estão ligados uns aos outros por cadeias polipeptídicas de 5 resíduos.
glicina (pentaglicina). Em vez de ácido meso-diamino-pimélico, eles geralmente contêm lisina. Elementos glicanos (acetilglucosamina e ácido acetilmurâmico) e aminoácidos tetrapeptídeos (ácidos meso-diaminopimélico e D-glutâmico, D-alanina) são uma característica distintiva das bactérias, uma vez que estão ausentes em animais e humanos.
A capacidade das bactérias gram-positivas de reter a violeta de genciana em combinação com o iodo (cor azul-violeta das bactérias) durante a coloração de Gram está associada à propriedade do peptidoglicano multicamada de interagir com o corante. Além disso, o tratamento subsequente de um esfregaço de bactérias com álcool causa o estreitamento dos poros no peptidoglicano e, assim, retém o corante na parede celular. As bactérias Gram-negativas perdem o corante após a exposição ao álcool, o que se deve a uma menor quantidade de peptidoglicano (5-10% da massa da parede celular); eles são descoloridos com álcool e, quando tratados com fucsina ou safranina, tornam-se vermelhos.
NO composição da parede celular de bactérias gram-negativas a membrana externa entra, conectada por meio de uma lipoproteína à camada subjacente de peptidoglicano (Fig. 2.4 e 2.6). A membrana externa na microscopia eletrônica de seções ultrafinas de bactérias tem a forma de uma estrutura ondulada de três camadas semelhante à membrana interna, que é chamada de citoplasmática. O principal componente dessas membranas é uma camada bimolecular (dupla) de lipídios.
A membrana externa é uma estrutura em mosaico representada por lipopolissacarídeos, fosfolipídios e proteínas. Sua camada interna é representada por fosfolipídios, e na camada externa está localizada lipopolissacarídeo(LPS). Assim, a membrana externa é assimétrica. O LPS da membrana externa consiste em três fragmentos:
lipídio A - uma estrutura conservadora, quase a mesma em bactérias gram-negativas;
núcleo, ou haste, parte da casca (lat. essencial - núcleo), estrutura oligossacarídica relativamente conservadora;
uma cadeia de polissacarídeo O-específica altamente variável formada pela repetição de sequências de oligossacarídeos idênticas.
O LPS é “ancorado” na membrana externa pelo lipídio A, que determina a toxicidade do LPS e, portanto, é identificado com endotoxina. A destruição das bactérias por antibióticos leva à liberação de grandes quantidades de endotoxina, que pode causar choque endotóxico no paciente. Do lipídio A parte o núcleo, ou parte do núcleo do LPS. A parte mais constante do núcleo do LPS é o ácido ceto-desoxioctônico (ácido 3-desoxi-O-man-no-2-octulosônico). A cadeia O-específica que se estende da parte central da molécula LPS determina o sorogrupo, sorovar (um tipo de bactéria detectada usando soro imunológico) de uma determinada cepa bacteriana. Assim, o conceito de LPS está associado a ideias sobre o antígeno O, segundo o qual as bactérias podem ser diferenciadas. As alterações genéticas podem levar a defeitos, "encurtamento" do LPS das bactérias e, como resultado, o aparecimento de colônias "ásperas" de formas R.
As proteínas da matriz da membrana externa a penetram de tal maneira que moléculas de proteínas chamadas porinas fazem fronteira com poros hidrofílicos através dos quais passam água e pequenas moléculas hidrofílicas com massa relativa de até 700 Da.
Entre as membranas externa e citoplasmática está o espaço periplasmático, ou periplasma, contendo enzimas (proteases, lipases, fosfatases,
nucleases, beta-lactamases), bem como componentes de sistemas de transporte.
Em caso de violação da síntese da parede celular bacteriana sob a influência de lisozima, penicilina, fatores protetores do corpo e outros compostos, são formadas células com uma forma alterada (muitas vezes esférica): protoplastos - bactérias completamente desprovidas de parede celular ; esferoplastos são bactérias com uma parede celular parcialmente preservada. Após a remoção do inibidor da parede celular, essas bactérias alteradas podem reverter, ou seja, adquirir uma parede celular completa e restaurar sua forma original.
Bactérias do tipo esfero ou protoplasto que perderam a capacidade de sintetizar peptidoglicano sob a influência de antibióticos ou outros fatores e são capazes de se multiplicar são chamadas de formas L (do nome do Instituto D. Lister, onde foram estudadas pela primeira vez) . As formas L também podem surgir como resultado de mutações. São células osmoticamente sensíveis, esféricas, em forma de frasco, de vários tamanhos, incluindo aquelas que passam por filtros bacterianos. Algumas formas L (instáveis) quando o fator que levou a alterações na bactéria é removido, podem reverter, “retornando” à célula bacteriana original. As formas L podem formar muitos patógenos de doenças infecciosas.
Membrana citoplasmática Ana sob microscopia eletrônica de cortes ultrafinos, é uma membrana de três camadas (2 camadas escuras de 2,5 nm de espessura cada uma são separadas por uma clara - intermediária). Em estrutura (ver Fig. 2.5 e 2.6), é semelhante ao plasmalema das células animais e consiste em uma dupla camada de lipídios, principalmente fosfolipídios, com superfície incorporada e proteínas integrais, como se penetrassem através da estrutura da membrana. Algumas delas são permeases envolvidas no transporte de substâncias.
A membrana citoplasmática é uma estrutura dinâmica com componentes móveis, portanto se apresenta como uma estrutura fluida móvel. Ele envolve a parte externa do citoplasma bacteriano e está envolvido na regulação da pressão osmótica.
íon, transporte de substâncias e metabolismo energético da célula (devido às enzimas da cadeia de transporte de elétrons, adenosina trifosfatase, etc.).
Com o crescimento excessivo (comparado ao crescimento da parede celular), a membrana citoplasmática forma invaginações - invaginações na forma de estruturas de membrana complexamente torcidas, chamadas mesossomos. Estruturas torcidas menos complexas são chamadas de membranas intracitoplasmáticas. O papel dos mesossomos e das membranas intracitoplasmáticas não foi totalmente elucidado. Sugere-se, inclusive, que sejam um artefato que ocorre após o preparo (fixação) do preparo para microscopia eletrônica. Apesar disso, acredita-se que derivados da membrana citoplasmática participem da divisão celular, fornecendo energia para a síntese da parede celular, participem da secreção de substâncias, esporulação, ou seja, em processos com alto consumo de energia.
O citoplasma ocupa o volume principal da célula bacteriana e consiste em proteínas solúveis, ácidos ribonucleicos, inclusões e numerosos pequenos grânulos - ribossomos responsáveis pela síntese (tradução) de proteínas.
Os ribossomos bacterianos têm cerca de 20 nm de tamanho e um coeficiente de sedimentação de 70S, em contraste com os ribossomos SOS característicos das células eucarióticas. Portanto, alguns antibióticos se ligam aos ribossomos bacterianos e inibem a síntese de proteínas bacterianas sem afetar a síntese de proteínas em células eucarióticas. Os ribossomos bacterianos podem dissociar-se em duas subunidades, 50S e 30S. O RNA ribossômico (rRNA) são elementos conservadores das bactérias ("relógio molecular" da evolução). O 16S rRNA faz parte da pequena subunidade dos ribossomos e o 23S rRNA faz parte da grande subunidade dos ribossomos. O estudo do rRNA 16S é a base da sistemática gênica, possibilitando avaliar o grau de parentesco dos organismos.
No citoplasma existem várias inclusões na forma de grânulos de glicogênio, polissacarídeos, ácido beta-hidroxibutírico e polifosfatos (volutina). Eles se acumulam quando há excesso de nutrientes no ambiente e
desempenham o papel de substâncias de reserva para as necessidades nutricionais e energéticas.
A voliutina tem afinidade por corantes básicos e é facilmente detectada usando métodos especiais de coloração (por exemplo, de acordo com Neisser) na forma de grânulos metacromáticos. Azul de toluidina ou azul de metileno cora volutina vermelho-violeta e o citoplasma bacteriano azul. O arranjo característico dos grânulos de volutina é revelado no bacilo da difteria na forma de pólos da célula intensamente corados. A coloração metacromática de volutina está associada a um alto teor de polifosfato inorgânico polimerizado. Sob microscopia eletrônica, eles se parecem com grânulos densos em elétrons de 0,1-1,0 µm de tamanho.
Nucleóideé o equivalente do núcleo em bactérias. Ele está localizado na zona central das bactérias na forma de DNA de fita dupla, fechado em um anel e bem embalado como uma bola. O núcleo das bactérias, ao contrário dos eucariotos, não possui membrana nuclear, nucléolo e proteínas básicas (histonas). Normalmente, uma célula bacteriana contém um cromossomo, representado por uma molécula de DNA fechada em um anel.Se a divisão for perturbada, 4 ou mais cromossomos podem convergir para ela. O nucleóide é detectado em um microscópio de luz após coloração com métodos específicos de DNA: de acordo com Feulgen ou Romanovsky-Giemsa. Nos padrões de difração de elétrons de seções ultrafinas de bactérias, o nucleoide tem a forma de zonas claras com estruturas de DNA fibrilar e filamentosas associadas a certas áreas com
membrana citoplasmática ou mesoso-
mina envolvida na replicação cromossômica (ver Figuras 2.5 e 2.6).
Além do nucleóide representado por um
cromossomo, em uma célula bacteriana existem
fatores extracromossômicos de hereditariedade -
plasmídeos (ver seção 5.1.2.), representando
anéis de DNA covalentemente fechados.
Cápsula, microcápsula, muco . Cápsula-
uma estrutura mucosa com mais de 0,2 mícron de espessura, firmemente associada à parede celular bacteriana e com limites externos claramente definidos. A cápsula é distinguível em esfregaços-impressões de material patológico. Em culturas puras de bactérias, a cápsula é formada
menos frequentemente. É detectado com métodos especiais de coloração de esfregaço Burri-Gins que criam um contraste negativo das substâncias da cápsula: a tinta cria um fundo escuro ao redor da cápsula.
A cápsula consiste em polissacarídeos (exopolissacarídeos), às vezes polipeptídeos; por exemplo, no bacilo do antraz, consiste em polímeros de ácido D-glutâmico. A cápsula é hidrofílica, contém uma grande quantidade de água. Previne a fagocitose de bactérias. Capsule antigen-on: anticorpos contra a cápsula causam aumentar (resposta ao inchar e eu cápsula ly).
Muitas bactérias formam uma microcápsula - uma formação viscosa com menos de 0,2 mícron de espessura, detectada apenas com microscopia eletrônica. O muco deve ser distinguido da cápsula - exopolissacarídeos mucóides que não possuem limites externos claros. Slime é solúvel em água.
Os exopolissacarídeos mucóides são característicos de cepas mucóides de Pseudomonas aeruginosa, frequentemente encontradas no escarro de pacientes com fibrose cística. Os exopolissacarídeos bacterianos estão envolvidos na adesão (aderindo aos substratos); também chamado de glicogênio
calix. Além da síntese de exopolissacarídeos pelas bactérias, existe outro mecanismo para sua formação: por meio da ação de enzimas bacterianas extracelulares sobre os dissacarídeos. Como resultado, dextranos e levanos são formados.
A cápsula e o muco protegem as bactérias de danos e ressecamento, pois, sendo hidrofílicas, ligam bem a água e impedem a ação de fatores protetores do macrorganismo e dos bacteriófagos.
Flagelos bactérias determinam a mobilidade da célula bacteriana. Os flagelos são filamentos finos originários da membrana citoplasmática e são mais longos que a própria célula (Fig. 2.7). Os flagelos têm 12–20 nm de espessura e 3–15 µm de comprimento. Consistem em 3 partes: um fio espiral, um gancho e um corpo basal contendo uma haste com discos especiais (1 par de discos em bactérias gram-positivas e 2 pares em bactérias gram-negativas). Os discos dos flagelos estão ligados à membrana citoplasmática e à parede celular. Isso cria o efeito de um motor elétrico com uma haste - um rotor que gira o flagelo. A diferença de potenciais de prótons na membrana citoplasmática é usada como fonte de energia. O mecanismo de rotação é fornecido pela próton ATP sintetase. A velocidade de rotação do flagelo pode chegar a 100 rpm. Se uma bactéria possui vários flagelos, eles começam a girar de forma síncrona, entrelaçando-se em um único feixe, formando uma espécie de hélice.
Os flagelos são constituídos por uma proteína chamada flagelina. flagelo - flagelo), que é um antígeno - o chamado antígeno H. As subunidades de flagelina são enroladas.
O número de flagelos em bactérias de várias espécies varia de um (monotrico) em Vibrio cholerae a dez ou centenas de flagelos que se estendem ao longo do perímetro da bactéria (peritrich), em Escherichia coli, Proteus, etc. uma extremidade da célula. Anfítricos têm um flagelo ou um feixe de flagelos nas extremidades opostas da célula.
Os flagelos são detectados usando microscopia eletrônica de preparações pulverizadas com metais pesados, ou em um microscópio de luz após o processamento por métodos especiais baseados em ataque e adsorção de vários
substâncias que levam a um aumento da espessura dos flagelos (por exemplo, após a prateação).
vilosidades, ou bebi(fímbria) - formações filamentosas (Fig. 2.7), mais finas e curtas (3 + 10 nm x 0,3 + 10 mícrons) que os flagelos. Os pili se estendem da superfície da célula e são compostos pela proteína pilina. Possuem atividade antigênica. Existem pili responsáveis pela adesão, ou seja, pela ligação de bactérias à célula afetada, bem como pili responsáveis pela nutrição, metabolismo água-sal e sexual (F-pili), ou conjugação, bebida.
Geralmente bebido são numerosos - várias centenas por gaiola. No entanto, ela costuma ter de 1 a 3 serras sexuais por célula: elas são formadas pelas chamadas células doadoras "masculinas" contendo plasmídeos transmissíveis (F-, R-, Sol-plasmídeos). Uma característica distintiva dos pili sexuais é sua interação com bacteriófagos esféricos "masculinos" especiais, que são intensamente adsorvidos nos pili sexuais (Fig. 2.7).
controvérsia- uma forma peculiar de bactéria em repouso com um tipo de estrutura de parede celular gram-positiva (Fig. 2.8).
Os esporos são formados em condições desfavoráveis à existência de bactérias (secagem, deficiência de nutrientes, etc.). Dentro da célula bacteriana, um esporo (endósporo) é formado. A formação de esporos contribui para a preservação da espécie e não é um método de reprodução, como nos fungos.
bactérias formadoras de esporos do gênero bacilo, e cujo tamanho de esporos não excede o diâmetro da célula são chamados de bacilos. Bactérias formadoras de esporos, nas quais o tamanho do esporo excede o diâmetro da célula, razão pela qual assumem a forma de um fuso, são chamadas de clostrídios, por exemplo, bactérias do gênero Clostridium (lat. Clostridium - fuso). Os esporos são resistentes aos ácidos, portanto são corados de vermelho pelo método de Aujeszky ou pelo método de Ziehl-Nelsen, e a célula vegetativa é azul.
A esporulação, a forma e a localização dos esporos em uma célula (vegetativa) são uma propriedade da espécie das bactérias, o que torna possível distingui-los uns dos outros. A forma da disputa pode ser oval, esférica; a localização na célula é terminal, ou seja, no final do bastão (no agente causador do tétano), subterminal - mais próximo do final do bastão (nos agentes causadores do botulismo, gangrena gasosa) e central no antraz bacilo).
Processo formação de esporos(esporulação) passa por uma série de estágios, durante os quais uma parte do citoplasma e o cromossomo de uma célula vegetativa bacteriana são separados, cercados por uma membrana citoplasmática crescente, e um prósporo é formado. O prósporo é circundado por duas membranas citoplasmáticas, entre as quais se forma uma espessa camada alterada de peptidoglicano do córtex (casca). De dentro, entra em contato com a parede celular do esporo e do lado de fora - com a casca interna do esporo. A casca externa do esporo é formada por uma célula vegetativa. Os esporos de algumas bactérias têm uma cobertura adicional - exosporium. Assim, forma-se uma casca multicamada pouco permeável. A esporulação é acompanhada pelo consumo intensivo de ácido dipicolínico e íons de cálcio pelo prósporo e, em seguida, pela casca do esporo emergente. A Spore adquire resistência ao calor, que está associado à presença de dipicolinato de cálcio nele.
O esporo pode persistir por muito tempo devido à presença de uma concha multicamada, dipicolinato de cálcio, baixo teor de água e processos metabólicos lentos. No solo, por exemplo, os patógenos do antraz e do tétano podem persistir por décadas.
Em condições favoráveis, os esporos germinam, passando por três fases sucessivas:
iniciação, iniciação, crescimento. Neste caso, uma bactéria é formada a partir de um esporo. A ativação é a prontidão para a germinação. A uma temperatura de 60-80 ° C, o esporo é ativado para germinação. A iniciação da germinação leva vários minutos. A fase de crescimento é caracterizada pelo crescimento rápido, acompanhado pela destruição da casca e a liberação da plântula.
As bactérias são microrganismos procariontes da estrutura celular. Seus tamanhos são de 0,1 a 30 mícrons. Os micróbios são extremamente comuns. Eles vivem no solo, ar, água, neve e até fontes termais, no corpo de animais, bem como no interior de organismos vivos, incluindo o corpo humano.
A distribuição de bactérias em espécies é baseada em vários critérios, entre os quais a forma dos microrganismos e sua distribuição espacial são os mais frequentemente levados em consideração. Assim, de acordo com a forma das células, as bactérias são divididas em:
Coci - micro-, diplo-, strepto-, estafilococos, bem como sarcinas;
Em forma de bastonete - monobactérias, diplobactérias e estreptobactérias;
Espécies complicadas - vibrios e espiroquetas.
O determinante de Burgey sistematiza todas as bactérias conhecidas de acordo com os princípios de identificação bacteriana que encontraram a distribuição mais ampla na bacteriologia prática, com base nas diferenças na estrutura da parede celular e em relação à coloração de Gram. A descrição das bactérias é dada por grupos (seções), que incluem famílias, gêneros e espécies; em alguns casos, os grupos incluem aulas e ordens. Bactérias patogênicas para humanos estão incluídas em um pequeno número de grupos.
A chave distingue quatro categorias principais de bactérias -
Gracillicutes [de lat. gracilis, gracioso, fino, + cutis, pele] - espécie com parede celular fina, corada gram negativo;
firmicutes [do lat. flrmus, strong, + cutis, skin] - bactérias com parede celular espessa, coloração Gram positivo;
Tenericutes [do lat. tener, suave, + cutis, pele] - bactérias sem parede celular(micoplasmas e outros membros da classe Mollicutes)
Mendosicutes [do lat. mendosus, irregular, + cutis, skin] - arqueobactérias (redutoras de metano e sulfato, halofílicas, termofílicas e arqueobactérias, desprovidas de parede celular).
Determinante de Burgey do grupo 2. Bactérias Gram-negativas aeróbicas e microaerofílicas móveis convolutas e curvas. Espécies patogênicas para humanos estão incluídas nos gêneros Campylobacter, Helicobacters Spirillum.
Grupo 3 do determinante de Bergey. Bactérias Gram-negativas não móveis (raramente móveis). Não contém espécies patogênicas.
Grupo 4 do determinante de Burgey. Bastonetes e cocos aeróbios e microaerofílicos Gram-negativos. As espécies patogênicas para o homem estão incluídas nas famílias Legionellaceae, Neisseriaceae e Pseudomonada-ceae, o grupo também inclui bactérias patogênicas e oportunistas dos gêneros Acinetobacter, Afipia, Alcaligenes, Bordetella, Brucella, Flavobacterium, Francisella, Kingella e Moraxella.
Grupo 5 do determinante de Bergey. Bastonetes Gram-negativos anaeróbios facultativos. O grupo é formado por três famílias - Enterobacteriaceae, Vibrionaceae e Pasteurellaceae, cada uma das quais inclui espécies patogênicas, além de bactérias patogênicas e oportunistas dos gêneros Calymmobaterium, Cardiobacterium, Eikenetta, Gardnerella e Streptobacillus.
Grupo 6 do determinante de Bergey. Bactérias anaeróbicas Gram-negativas retas, curvas e espirais. Espécies patogênicas e oportunistas estão incluídas nos gêneros Bacteroides, Fusobacterium, Porphoromonas e Prevotelta.
Grupo 7 do determinante de Bergey. Bactérias que realizam redução por dissimilação de sulfato ou enxofre Não inclui espécies patogênicas.
Grupo 8 do determinante de Bergey. Cocos anaeróbios Gram-negativos. Inclui bactérias oportunistas do gênero Veillonella.
Grupo 9 do determinante de Bergey. Rickettsia e clamídia. Três famílias - Rickettsiaceae, Bartonellaceae e Chlamydiaceae, cada uma das quais contém espécies patogênicas ao homem.
Os grupos 10 e 11 do guia de Burgey incluem bactérias fototróficas anoxi e oxigenadas que não são patogênicas para humanos.
Grupo 12 do determinante de Burgey. Bactérias quimiolitotróficas aeróbicas e organismos relacionados. Combina bactérias oxidantes de enxofre-ferro e manganês e nitrificantes que não causam danos aos seres humanos.
Os grupos 13 e 14 do guia de Burgey incluem bactérias de brotamento e/ou crescimento e bactérias formadoras de bainha. Representadas por espécies de vida livre, não patogênicas para humanos;
Os grupos 15 e 16 do guia de Burgey unem bactérias deslizantes que não formam corpos de frutificação e as formam. Os grupos não incluem espécies patogênicas para humanos.
Grupo 17 do determinante de Burgey. Cocos Gram-positivos. Inclui espécies oportunistas dos gêneros Enterococcus Leuconostoc, Peptococcus, Peptostreptococcus, Sarcina, Staphylococcus, Stomatococcus, Streptococcus.
Grupo 18 do determinante de Burgey. Bastonetes Gram-positivos formadores de esporos e cocos. Inclui bastonetes patogênicos e condicionalmente patogênicos dos gêneros Clostridium e Bacillus.
Grupo 19 do determinante de Burgey. Bastões Gram-positivos formadores de esporos de forma regular. Incluindo espécies oportunistas dos gêneros Erysipelothrix e Listeria.
Grupo 20 do determinante de Burgey. Bastonetes Gram-positivos formadores de esporos de formato irregular. O grupo inclui espécies patogênicas e oportunistas dos gêneros Actinomyces, Corynebacterium Gardnerella, Mobiluncus, etc.
Grupo 21 do determinante de Burgey. Micobactérias. Inclui o único gênero Mycobacterium, que combina espécies patogênicas e oportunistas.
Grupos 22-29. Actinomicetos. Entre inúmeras espécies, apenas actinomicetes nocardioformes (Grupo 22) dos gêneros Gordona, Nocardia, Rhodococcus, Tsukamurella, Jonesia, Oerskovi e Terrabacter são capazes de causar lesões em humanos.
Grupo 30 do determinante de Burgey. Micoplasmas. Espécies incluídas no gênero Acholeplasma, Mycoplasma e Ureaplasma são patogênicas para o homem.
Os demais grupos do determinante de Bergey - bactérias metanogênicas (31), bactérias redutoras de sulfato (32 arqueobactérias aeróbicas extremamente halofílicas (33), arqueobactérias desprovidas de parede celular (34), termófilos e hipertermófilos extremos, metabolizadores de enxofre (35) - não contêm espécies patogênicas ao homem.
A moderna classificação (agrupamento) de microrganismos foi proposta em 1980 por um microbiologista americano bergamota. De acordo com essa classificação, todo o mundo dos micróbios é dividido em três reinos: bactérias, fungos, vírus.
Quem são eles? Para descobrir, fui à biblioteca da escola, onde nossa bibliotecária me ajudou a trabalhar a literatura em busca de uma resposta.
Nome microorganismos vem da palavra latina micros - pequeno. Portanto, microorganismos (micróbios) são organismos unicelulares com menos de 0,1 mm de tamanho, que não podem ser vistos a olho nu.
Apareceu na Terra muitos bilhões de anos antes do aparecimento do homem! Eles têm uma variedade de formas. Alguns são imóveis, enquanto outros têm cílios ou flagelos com os quais se movem.
A maioria dos micróbios respira ar aeróbios.
Para outros, o ar é prejudicial - é anaeróbios.
Na classificação mundial, os micróbios são divididos em patogênico(patogênico) e micróbios não patogênicos. Estes incluem bactérias, vírus, fungos microscópicos inferiores (mucor, levedura) e algas, protozoários (
).
Anexo 1
Classificação de microorganismos
Com as lições do mundo ao meu redor, aprendi que as bactérias, antes consideradas plantas microscópicas, agora estão separadas em um reino independente de Bactérias - um dos quatro no sistema de classificação atual, junto com plantas, animais e fungos.
(outro grego - bastão) - são microrganismos unicelulares, caracterizados por semelhanças celulares, com uma variedade de formas: esféricas - cocos, em forma de bastão - bacilos, curvado - vibriões, espiral - spirilla, na forma de uma cadeia - estreptococos, na forma de clusters - estafilococos (
).
Apêndice 2
Classificação de bactérias por forma
| nome da bactéria | Forma de bactérias | Imagem de bactérias |
| cocos | esférico | |
| Bacilo | em forma de bastão | |
| Vibrio | curvo, vírgula |  |
| Espirilo | Espiral |  |
| estreptococos | Corrente |  |
| Estafilococos | cachos |  |
| diplococos | Duas bactérias redondas em uma cápsula |
Cerca de dez mil espécies de bactérias foram descritas até agora. O ramo da microbiologia lida com o estudo das bactérias bacteriologia.
(lat. veneno de vírus) - os organismos mais primitivos da terra com um tamanho de 20-300 nm. Eles se reproduzem apenas dentro das células vivas do corpo. Não possuem estrutura celular. No estado livre, nenhum processo metabólico ocorre neles.
(inferior) são fungos unicelulares. Estes cogumelos incluem o conhecido mofo branco ( cogumelo mukor). Esse fungo geralmente se desenvolve em pão ou vegetais e parece a princípio algodão - uma substância branca e fofa que gradualmente fica preta. Apesar do fato de que na vida cotidiana o muco causa danos, na natureza ele desempenha uma função útil, decompondo organismos mortos.
Um nicho especial na pesquisa microbiológica é ocupado por um grupo de fungos unicelulares que vivem em meio líquido, rico em matéria orgânica usado em processos de fermentação.
(cianobactéria) é um tipo de bactéria de grande porte mais antiga capaz de fotossíntese, acompanhada pela liberação de oxigênio.
- muitos organismos diferentes, cujo corpo consiste em uma única célula ( infusoria, ameba, euglena verde...).
Assim, de acordo com a classificação que considerei, existe um grande número de microrganismos que existem e se multiplicam em condições confortáveis para cada espécie. Cada tipo de microrganismo dependerá do habitat e desempenhará determinadas funções.
As bactérias são organismos unicelulares que não possuem clorofila.
bactérias são onipresentes, habitando todos os habitats. O maior número deles é encontrado no solo a uma profundidade de até 3 km (até 3 bilhões em um grama de solo). Existem muitos deles no ar (a uma altitude de até 12 km), nos organismos de animais e plantas (vivos e mortos), e o corpo humano não é exceção.
Entre as bactérias, existem formas fixas e móveis. As bactérias se movem com a ajuda de um ou mais flagelos, localizados em toda a superfície do corpo ou em uma área específica.
As células bacterianas são diversas em forma:
- esférico - cocos,
- em forma de bastonete - bacilos,
- na forma de uma vírgula - vibrios,
- enrolado - spirilla.
cocos:
Monococos: são células separadas.
Diplococos: estes são cocos emparelhados, após a divisão podem formar pares.
Gonococo de Neisser: o agente causador da gonorreia
Pneumococos: o agente causador da pneumonia lobar
Meningococos: o agente causador da meningite (inflamação aguda das meninges)
Estreptococos: São células de formato arredondado, que, após a divisão, formam cadeias.
α - estreptococos viridescentes
β - estreptococos hemolíticos, os agentes causadores da escarlatina, amigdalite, faringite ...
γ - estreptococos não hemolíticos
Estafilococos: este é um grupo de microrganismos que não se dispersou após a divisão, forma enormes aglomerados aleatórios.
Patógeno: doenças pustulosas, sepse, furúnculos, abscessos, fleuma, mastite, piodermatite e pneumonia em recém-nascidos.
Sarcinas: este é o acúmulo de cocos em grupos na forma de sacos de 8 ou mais cocos.
Em forma de bastão:
Estas são bactérias de forma cilíndrica, semelhantes a bastonetes de 1-5 × 0,5-1 μm de tamanho, mais frequentemente localizadas isoladamente .
Na verdade bactérias: Estas são bactérias em forma de bastonete que não formam esporos.
Bacilos: Estas são bactérias em forma de bastonete que formam esporos.
(Bacilo de Koch, Escherichia coli, antraz, Pseudomonas aeruginosa, patógeno da peste, patógeno da tosse convulsa, patógeno do cancro, patógeno do tétano, patógeno do botulismo, patógeno ...)
Vibriões:
Estas são células ligeiramente curvas que se assemelham a vírgulas de 1-3 µm de tamanho.
Vibrio cholerae: o agente causador da cólera. Vive na água através da qual a infecção ocorre.
Espirilha:
São microrganismos convolutos em forma de espiral, com um, dois ou mais anéis espirais.
Bactérias inofensivas que vivem em esgoto e reservatórios represados.
Espiroquetas:
São bactérias finas e longas em forma de machado, representadas por três tipos: Treponema, Borrelia, Lertospira. O Treponema pallidum é patogênico para humanos - o agente causador da sífilis é sexualmente transmissível.
A estrutura de uma célula bacteriana:
Estrutura de uma célula bacteriana bem estudado por microscopia eletrônica. Uma célula bacteriana consiste em uma concha, cuja camada externa é chamada de parede celular e a interna é a membrana citoplasmática, bem como o citoplasma com inclusões e nucleotídeos. Existem estruturas adicionais: cápsula, microcápsula, muco, flagelos, pili, plasmídeos;
parede celular - uma estrutura forte e elástica que dá às bactérias uma certa forma e "restringe" a alta pressão osmótica na célula bacteriana. Protege a célula da ação de fatores ambientais nocivos.
membrana externa representados por lipopolissacarídeos, fosfolipídios e proteínas. Em seu lado externo está um lipopolissacarídeo.
Entre a parede celular e as membranas citoplasmáticas está o espaço periplasmático, ou periplasma, contendo enzimas.
Membrana citoplasmática adjacente à superfície interna da parede celular bacteriana e circunda a parte externa do citoplasma bacteriano. Consiste em uma dupla camada de lipídios, bem como proteínas integrais que penetram através dela.
Citoplasma ocupa a maior parte da célula bacteriana e consiste em proteínas solúveis, ácidos ribonucleicos, inclusões e numerosos pequenos grânulos - ribossomo, responsável pela síntese de proteínas. No citoplasma existem várias inclusões na forma de grânulos de glicogênio, polissacarídeos, ácidos graxos e polifosfatos.
Nucleotídeo - equivalente bacteriano do núcleo. Ele está localizado no citoplasma das bactérias na forma de duas fitas de DNA, fechadas em um anel e compactadas como uma bola. Normalmente, uma célula bacteriana contém um cromossomo, representado por uma molécula de DNA fechada em um anel.
Além do nucleotídeo na célula bacteriana, pode haver fatores extracromossômicos de hereditariedade - plasmídeos, que são anéis de DNA covalentemente fechados e capazes de replicação independentemente do cromossomo bacteriano.
Cápsula - uma estrutura mucosa que está firmemente associada à parede celular bacteriana e tem limites externos claramente definidos. Normalmente a cápsula consiste em polissacarídeos, às vezes polipeptídeos,
Muitas bactérias contêm microcápsula - formação de muco, detectada apenas com microscopia eletrônica.
Flagelos bactérias determinam a motilidade celular. Os flagelos são filamentos finos originários da membrana citoplasmática, estão presos à membrana citoplasmática e à parede celular por discos especiais, são longos, consistem em uma proteína - flagelina, torcida em espiral. Flagelos são detectados usando um microscópio eletrônico.
controvérsia - uma forma peculiar de bactérias gram-positivas dormentes formadas no ambiente externo sob condições desfavoráveis para a existência de bactérias (secagem, deficiência de nutrientes, etc.).
Bactérias em forma de L.
Em muitas bactérias, com destruição parcial ou completa das paredes celulares, formam-se formas L. Para alguns, eles ocorrem espontaneamente. A formação das formas L ocorre sob a ação da penicilina, que interrompe a síntese dos mucopeptídeos da parede celular. De acordo com a morfologia, as formas L de diferentes espécies bacterianas são semelhantes entre si. São formações esféricas de vários tamanhos: de 1-8 mícrons a 250 nm, são capazes, como vírus, de passar pelos poros dos filtros de porcelana. No entanto, ao contrário dos vírus da forma L, ele pode ser cultivado em meios nutrientes artificiais adicionando penicilina, açúcar e soro de cavalo a eles. Quando a penicilina é removida do meio nutriente, as formas L são novamente convertidas nas formas originais de bactérias.
Atualmente, foram obtidas formas L de Proteus, Escherichia coli, Vibrio cholerae, Brucella, patógenos de gangrena gasosa e tétano e outros microrganismos.
Microrganismos Gram-positivos (gr + m/o).
Estes incluem: aureus e estafilococos epidérmicos aureus e estreptococos ...
Habitat: trato respiratório superior e pele.
Reservatório: pele, ar, itens de cuidados, móveis, roupas de cama, roupas.
Eles não morrem quando secos.
Reprodução: não se reproduzem fora de uma pessoa, mas são capazes de se reproduzir em produtos alimentícios se armazenados de forma inadequada.
Microrganismos Gram-negativos (gr - m/o).
Estes incluem: E. coli, Klebsiella, citrobacter, Proteus, Pseudomonas aeruginosa ...
Habitat: intestinos, mucosa do trato urinário e respiratório ...
Reservatório : panos molhados, escovas de lavar louça, equipamentos respiratórios, superfícies molhadas, desinfetantes medicinais e suaves. soluções.
Eles morrem quando secos.
Reprodução: acumular no ambiente externo, em des. soluções de baixa concentração.
Transmitido: via aérea e de contato domiciliar.
As bactérias são procariontes, organismos unicelulares que não possuem núcleo. Eles são divididos em dois reinos: Bactérias e Arqueobactérias. Entre estes últimos não há patógenos de doenças infecciosas. Até o momento, a classificação das bactérias é baseada nos princípios da comunicação genética.
O superreino das Bactérias é formado pelos seguintes organismos:
- paredes finas (gram-negativas);
- parede espessa (gram-positiva);
- sem paredes celulares (micoplasmas).
Dentro do superreino, os microrganismos são classificados em seis grupos taxonômicos:
- Classe.
- Ordem.
- Família.
O grupo principal são as espécies. Apresenta-se como um conjunto de indivíduos com a mesma gênese e genótipo, relacionados por características semelhantes e diferentes de outras espécies.
O nome da espécie é determinado pela nomenclatura binária (ou seja, o nome é formado por duas palavras). O agente causador da sífilis, por exemplo, é designado como Treponema pallidum. A primeira parte do nome denota o gênero, é indicada com uma letra maiúscula. O segundo indica a espécie, está escrito com uma letra minúscula. Se a espécie for mencionada uma segunda vez, o nome do gênero é indicado pela letra inicial (T. padillum).
O mais comum é considerado o agrupamento fenotípico incluído na nona edição de Burgey's Key. Seus princípios são baseados na estrutura das paredes celulares.
O determinante de Burgey também classifica as bactérias pela coloração de Gram. A técnica de Gram é um método de pesquisa em que a coloração permite diferenciar os organismos pelas propriedades bioquímicas de suas paredes celulares. O método foi desenvolvido em 1884 pelo médico dinamarquês Gram.
Os maiores grupos de bactérias na classificação de Burgey são:
- Gram negativo.
- Gram-positivo.
- Micoplasmas.
- Archaea.
As descrições são apresentadas no guia de Burgey por grupos, incluindo famílias, gêneros e espécies. Às vezes, aulas e pedidos são incluídos no grupo. A chave de Burgey distingue 30 grupos que incluem organismos patogênicos, os 5 grupos restantes de acordo com Burgey não contêm espécies patogênicas.
NO últimos anos A classificação filogenética, baseada nos princípios da biologia molecular, está ganhando popularidade. Na década de 60 do século passado, foi descoberta uma das primeiras maneiras de determinar os laços familiares pela semelhança do genoma - um método para comparar a concentração de guanina (elemento ácido nucleico) e citosina (um constituinte do DNA) na macromolécula de DNA. Indicadores idênticos de sua concentração não indicam a similaridade evolutiva dos microrganismos, mas uma diferença de 10% indica que as bactérias pertencem a gêneros diferentes.
Na década de 1970, foi desenvolvida outra técnica que mudou radicalmente a teoria da microbiologia - a avaliação da sequência gênica no rRNA 16s. Usando este método, tornou-se possível identificar vários grupos filogenéticos de microrganismos e analisar a sua relação.
A classificação ao nível de espécie é realizada usando a técnica de hibridização DNA-DNA. O estudo das espécies minuciosamente estudadas mostra que 70% dos graus de hibridização descrevem uma espécie, de 10% a 60% - um gênero, menos de 10% - gêneros diferentes.
A classificação filogenética copia parcialmente a fenotípica. Assim, por exemplo, os gram-negativos estão incluídos em ambos. Ao mesmo tempo, o sistema de organismos gram-negativos é quase completamente modificado. As arqueobactérias são definidas como um táxon independente do mais alto nível, alguns grupos taxonômicos são redistribuídos, microorganismos com diferentes propósitos ecológicos são atribuídos a uma categoria.
Formas de bactérias
As bactérias podem ser classificadas com base em sua morfologia. Uma das principais características morfológicas é a forma.
Existem várias variedades:
- Esférica (cocos, diplococos, sarcinas, estreptococos, estafilococos).
- Em forma de bastonete (bacilos, diplobacilos, estreptobacilos, cocobactérias).
- Ornamentado (vibrio, spirilla).
- Em forma de espiral (espiroquetas são microorganismos finos, alongados e sinuosos com muitos cachos).
- Filamentoso.
A figura mostra suas formas:
- 1 - micrococos;
- 2 - estreptococos;
- 3 - sarcinas;
- 4 - bastões sem esporos;
- 5 - bastonetes de esporos (bacilos);
- 6 - vibriões;
- 7 - espiroquetas;
- 8 - espirila flagelada;
- 9 - estafilococos.
As bactérias esféricas têm uma forma esférica, também existem organismos ovais e em forma de feijão.
Localização dos cocos:
- Separadamente - micrococos.
- Emparelhado com diplococos.
- Em cadeias - estreptococos.
- No formato de videira- estafilococos.
- Nos "pacotes" - sarcins.
As mais comuns são as bactérias em forma de bastonete. Os bastonetes são coletados individualmente, em pares (diplobactérias) ou em cadeias (estreptobactérias). Vários organismos em forma de bastonete podem formar esporos sob condições severas. Os bacilos são bastonetes de esporos. Os bacilos em forma de fuso são chamados de clostrídios.
Microrganismos ornamentados têm a forma de uma vírgula (vibrio), uma haste fina e sinuosa (espiroqueta) e também podem ter vários cachos (espirila).
As arqueobactérias não possuem peptidoglicano (um componente que desempenha uma função mecânica) em suas paredes celulares. Eles têm ribossomos específicos e RNA ribossômico (ácido ribonucleico).
Morfologia de organismos Gram-negativos de paredes finas:
- Forma esférica (gonococo, meningococo, veillonella).
- Ornamentado (espiroquetas, spirilla).
- Em forma de bastonete (rickettsia).
Entre os microrganismos gram-positivos de paredes espessas, existem:
- Esférica (estafilococos, pneumococos, estreptococos).
- Em forma de bastão.
- Organismos filamentosos ramificados (actinomycetes).
- Organismos em forma de clube (corinebactérias).
- Micobactérias.
- Bifidobactérias.
Localização e número de flagelos
A morfologia inclui parâmetros como a localização e o número de flagelos. De acordo com este parâmetro, existem:
- Monótrico (um único flagelo no pólo de sua célula).
- Lophotricous (feixe de flagelos no pólo de sua célula).
- Anfítrico (dois feixes de flagelos em seus pólos).
- Peritríquio (um grande número de flagelos em toda a bactéria).
A presença de flagelos é característica de micróbios intestinais, vibrio cholerae, spirilla, agentes alcalinizantes.
Cores da parede celular
A cor das bactérias é determinada pela concentração de peptidoglicano. Organismos que são caracterizados por um alto teor de peptidoglicano nas paredes celulares (cerca de 90%) têm uma cor Gram azul-violeta. São bactérias Gram-positivas.
Todas as outras bactérias, com 5 a 20% de peptidoglicano na casca, adquirem uma cor rosada. Bactérias Gram-negativas estão entre eles. O grau de espessura do peptidoglicano em organismos gram-positivos é várias vezes maior do que em gram-negativos.
As paredes celulares de organismos Gram-positivos também incluem polissacarídeos, ácidos teicóicos e proteínas. As bactérias Gram-negativas são cobertas por uma membrana externa composta por lipopolissacarídeos e proteínas basais.
A coloração de Gram permite classificar os procariontes em subcategorias. Microrganismos de paredes grossas do departamento de Gracilicutes, protoplastos e esferoplastos com parede celular defeituosa são corados gram-negativos. Bactérias de paredes espessas do tipo Firmicute mancham Gram-positivas.
Classificação por tipo de respiração
De acordo com o tipo de respiração, existem:
- aeróbico;
- organismos anaeróbicos.
As células bacterianas são capazes de respirar, ou seja, oxidam compostos orgânicos com oxigênio, resultando na formação de dióxido de carbono, água e energia. Esses organismos são considerados aeróbicos porque precisam de oxigênio. Eles vivem na superfície da água e da terra, no ar.
Muitos microrganismos existem sem oxigênio, ou seja, sem respiração. Estes incluem bactérias envolvidas no processo de decomposição de substâncias durante o húmus. Tais organismos são anaeróbicos. A respiração substitui a fermentação - a decomposição de compostos orgânicos sem oxigênio com produção de energia. Durante a fermentação do álcool, forma-se uma energia de 114 kJ (ou 27 quilocalorias), como resultado do ácido lático, a energia é de 94 kJ (ou 18 quilocalorias). As bactérias respiram em seus lisossomos.
Método de alimentação
Classificação das bactérias por tipos de nutrição:
- autótrofos;
- heterótrofos.
Os primeiros vivem no ar e usam substâncias inorgânicas para produzir orgânicas. Autotróficos usam energia solar (cianobactérias) ou a energia de compostos inorgânicos (bactérias sulfurosas, bactérias ferrosas).
Classificação enzimática
As enzimas desempenham um papel importante na processos metabólicos células. Eles são divididos em seis grupos:
- Oxiredutases.
- Transferências.
- Hidrolases.
- Ligases.
- Lise.
- Isomerases.
As enzimas produzidas localizam-se no interior da célula (endoenzimas) ou são excretadas no exterior (exoenzimas). O segundo tipo de enzimas está envolvido na entrada de carbono e energia na célula. A maioria das enzimas do grupo das hidrolases são classificadas como exoenzimas. Várias enzimas (colagenase, etc.) pertencem às enzimas de agressão. As enzimas individuais estão localizadas nas paredes celulares. Desempenham uma função de transporte, ou seja, transferem substâncias para dentro da célula.
As bactérias são microrganismos unicelulares não nucleares que são classificados de acordo com muitos parâmetros (métodos de respiração e nutrição, estrutura da parede celular, forma, etc.). Até hoje, a ciência conhece mais de 10.000 espécies de bactérias, mas presumivelmente seu número chega a um milhão.