Морфология и структура прокариотов, скотобактерии

Мир микробов весьма многочислен и разнообразен. Изучаемые медицинской микробиологией микробы принадлежат к прокариотам, эукариотам и вирусам. Наибольшее количество патогенных микробов, а также микробов окружающей среды относятся к скотобактериям, которые принадлежат к прокариотам, т. е. существам, не имеющим типичного ядра. Скотобактерии делятся на классы: Bacteria, Rickettsias и Mollicutes. К эукариотам, т. е. микробам, имеющим ядро, относятся простейшие и грибы.
 

В состав класса Bacteria входят: кокки, палочки, спириллы, спирохеты и актиномицеты.
В состав класса Bacteria входят: кокки, палочки, спириллы, спирохеты и актиномицеты

Кокки, или шаровидные, бактерии не всегда имеют правильную круглую форму — они могут быть несколько вытянуты или сплющены. После деления они нередко остаются соединенными. Если деление происходит в одной плоскости и образовавшиеся две особи остаются соединенными, то такая форма называется диплококком. Форму диплококка имеют возбудители пневмонии — пневмококки, гонококки, являющиеся возбудителями гонореи, и менингококки, вызывающие менингит. При делении кокков в одном направлении могут образовываться цепочки— стрептококки. У тетракокков образуются скопления из четырех кокков в результате деления в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Правильной формы пакет кокков, состоящий из 8—16 особей и более, характеризует сарцину, у которой деление происходит в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Стафилококки, или гроздевидные кокки, образуются при беспорядочном делении клетки.

Большое разнообразие величины и формы наблюдается в группе палочковидных бактерий. Они могут различаться формой концов клетки: закругленный, заостренный, обрубленный. Некоторые представители этой группы могут быть слегка изогнутыми (вибрионы). Палочки размножаются поперечным делением, после чего обычно особи разъединяются и только у небольшого числа бактериальных видов остаются соединенными по две особи или в виде цепочки.
 

Извитые бактерии в виде короткой спирали называются спириллами. Спириллы встречаются значительно реже, чем круглые или палочковидные формы.
 

Спирохеты представляют собой тонкие извитые нити, обладающие активной подвижностью. Спирохеты имеют следующую структуру: вокруг тонкой осевой эластической нити, состоящей из отдельных фибрилл, навита лента цитоплазмы, образуя первичные завитки. Спирохеты содержат нуклеоид. При движении у спирохет образуются вторичные завитки. По длине нити, количеству и характеру завитков спирохеты весьма различны. Спирохеты имеют ряд признаков, общих с простейшими.
 

Актиномицеты состоят из хорошо развитого ветвящегося мицелия. Нити (гифы), образующие мицелий, имеют толщину 0,5—1 мкм. Размножаются актиномицеты спорами или путем фрагментации мицелия. Актиномицеты имеют ряд признаков, общих с грибами.
 

Величина бактерий измеряется в микрометрах. Большинство кокков имеют диаметр около 0,5—1 мкм, у палочковидных форм поперечный размер составляет 0,5— 2 мкм, а длина может колебаться в очень широких пределах. Очень длинные формы могут наблюдаться среди спирохет (до 500 мкм).
 

Риккетсии (класс Rickettsias) представляют собой своеобразную группу микроорганизмов. По морфологии они близки к бактериям, но обладают биологическими особенностями — строгим внутриклеточным паразитизмом. Риккетсии характеризуются большим полиморфизмом, они могут встречаться в виде четырех морфологических типов: кокковидные, короткие или длинные палочковидные и нитевидные формы. Риккетсии относятся к наиболее мелким микроорганизмам (диаметр кокковидной формы или поперечник палочковидной формы около 0,2—0,3 мкм, длина нитевидной формы до 40 мкм).
 

Микоплазмы относятся к классу Mollicutes. Они очень мелкие (от 125—250 нм), полиморфны. У микоплазм отсутствует ригидная клеточная стенка, а имеется лишь ограничительная мембрана. Микоплазмы имеют вид сферических тел, бус или нитевидных ветвистых форм. Для изучения морфологии микоплазм пользуются фазово-контрастной микроскопией.
 

Структура бактериальной клетки. Бактериальная клетка состоит из цитоплазмы и нуклеоида, заключенных в очень тонкую цитоплазматическую мембрану, поверх которой лежит плотная и сложная по структуре и химическому составу клеточная стенка. Кроме этих составных частей, которые характеризуют структуру любой бактериальной клетки, у отдельных видов бактерий имеются органы движения — жгутики, реснички, различные включения в цитоплазме, капсулы, споры.
 

Клеточная стенка играет большую роль в жизнедеятельности бактериальной клетки; она обеспечивает определенную форму клетки, защищает ее от губительных воздействий, играет значительную роль в процессах обмена веществ. Клеточная стенка бактерий имеет многослойную структуру и сложный химический состав, причем как структура, так и химический состав различны у грамположительных и грамотрицательных бактерий. У всех бактерий в составе клеточной стенки имеется ригидный слой (пептидогликан). У грамположительных бактерий клеточная стенка содержит еще тейхоевые кислоты, а также имеет большую толщину, чем у грамотрицательных бактерий. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий содержит полипептидные и полисахаридные слои. Поверх клеточной стенки расположен тонкий слой слизи, который у некоторых бактериальных видов в определенных условиях их существования может набухать и значительно увеличиваться в размерах.

Морфология и структура прокариотов, скотобактерииВ подобных случаях говорят об образовании капсулы (рис. 1). Капсула может иметь различный химический состав (полисахариды, полипептиды), но всегда вещество капсулы обладает малым сродством к красителям и обычно для выявления капсулы пользуются негативными методами окраски (окраска по методу Гипса,). У патогенных бактерий (пневмококк, сибиреязвенная палочка) капсула образуется в организме животного или человека и рассматривается как защитное приспособление микробной клетки. У некоторых бактерий капсулообразование сохраняется и при культивировании на питательных средах. Существуют виды непатогенных бактерий, которые при размножении в растворах сахара образуют капсулы, в связи с чем растворы приобретают слизистую консистенцию.

Цитоплазма бактерий может быть гемогенной, равномерно окрашивающейся или содержать те или иные включения. Включения бывают различной химической природы: гликоген, зерна волютина, капельки жира и др. Зерна волютина, которые обычно рассматривают как запасные питательные вещества, для некоторых видов бактерий могут быть дифференциально-диагностическим признаком (дифтерийная палочка). Для выявления зерен волютина применяют специальные методы окраски.
 

При электронной микроскопии срезов бактериальной клетки в цитоплазме отчетливо видны нуклеоид, рибосомы и мезосомы.
 

Многие бактерии имеют органы движения — жгутики. Жгутики представляют собой очень нежные и тонкие (0,02—0,05 мкм) образования, которые клетка может терять без нарушения жизнеспособности.

Жгутики бактерийПо количеству и расположению жгутиков все подвижные бактерии подразделяются на следующие типы:

а) монотрихи — имеют один жгутик на одном из концов клетки;

б) амфитрихи — по одному жгутику на концах палочки;

в) лофотрихи — пучок жгутиков на одном конце; 

г) перитрихи — большое количество жгутиков по всей периферии клетки (рис. 2).

Несмотря на большую длину жгутиков, они не могут быть обнаружены при помощи светового микроскопа в связи с ничтожно малым поперечным размером. Поэтому для их обнаружения пользуются или специальными методами окраски (с использованием протравы, которая вызывает набухание жгутиков), или изучают их при помощи электронного микроскопа.
 

В некоторых случаях наличие или отсутствие жгутиков может быть дифференциально-диагностическим признаком. Однако в связи со значительными трудностями обнаружения жгутиков этот вопрос обычно решают путем изучения активной подвижности бактерий на живых неокрашенных препаратах.
 

У некоторых бактерий поверхность покрыта нежными ворсинами, которые могут быть обнаружены лишь при электронной микроскопии.
 

Расположение спорНекоторые виды палочковидных бактерий в определенных, обычно неблагоприятных, условиях существования образуют споры. Спорообразующие палочковидные бактерии принято называть бациллами или клостридиями, а не спорообразующие — бактериями. Из патогенных бактерий к спорообразующим относятся:    сибиреязвенная палочка, возбудитель столбняка, ботулизма, газовой гангрены. Спорообразование является процессом, обеспечивающим сохранение вида в неблагоприятных условиях. Спора по своей устойчивости к различным факторам внешней среды значительно превосходит вегетативную форму, из которой она образовалась. Спора отличается от вегетативной формы меньшим содержанием воды и плотной, содержащей липиды, оболочкой. Этим объясняется высокая устойчивость спор к высыханию, температуре и проч. Процесс спорообразования заканчивается отмиранием и лизисом вегетативной формы. Спора лишена обмена веществ, она находится в состоянии анабиоза и может в течение длительного времени (десятилетия) сохранять жизнеспособность. Попадая в благоприятные условия, спора прорастает, вновь превращаясь в вегетативную форму. Спора, образующаяся внутри цитоплазмы бактериальной клетки, может иметь круглую или овальную форму, она может располагаться в центре (центральное расположение), на конце (терминальное расположение) или ближе к одному из концов (субтерминальное расположение) (рис. 3). Форма, величина и расположение споры являются характерной особенностью вида.


Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний

Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины.

Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован...


Практические занятия вирусы

Занятие 1-е. Методы вирусологических исследований.

Вопросы для обсуждения: 1. Особенности биологии вирусов. 2. Принципы классификации вирусов. 3. Вирион, его строение, размеры и химический состав. 4. Микроскопические методы изучения морфологии вирусов. 5. Методы культивирования вирусов на культурах клеток, куриных эмбрионах, лаб...


Препараты для профилактики и лечения вирусных заболеваний

Препараты для профилактики и лечения оспы. Оспенная вакцина сухая — Vaccinum variolae siccum является живой вакциной. В зависимости от субстрата, на котором культивируют вирус, различают дермальную (культивирование на коже животных), тканевую (культивирование в клеточных культурах) и яичную или ововакцину (культивирование на куриных эмбрионах).

Возбудители основных вирусных заболеваний

Возбудитель оспы. Возбудитель оспы является одним из самых крупных вирусов (200—350 нм). Этот вирус может быть обнаружен в оптическом микроскопе при применении специальных методов окраски (тельца Пашена).

При натуральной оспе в эпителиальных клетках обнаруживаются внутриклеточные включения — тельца Гуарниери.



Категория: Лабораторные занятия по микробиологии
Просмотров: 54 | Теги: бактерии, эукариоты, прокариоты, скотобактерии, лабораторные микробиология, вирусы | Рейтинг: 0.0/0