2. Основные морфологические группы прокариот

Клетки бактерий могут иметь различную форму: округлую (кокковидную), палочковидную, извитую, нитевидную и др.

2.1.Кокковидные бактерии

Кокки (от греч. kókkos – зерно) – бактерии округлой формы, чаще всего имеют диаметр 0,5-2 мкм.

Форма отдельных клеток у кокков может быть:

 шаровидная (например, у Staphylococcus aureus, Micrococcus luteus, рис. 1, А, Б);

 овальная (например, у Lactococcus lactis, Leuconostoc mesenteroides, Enterococcus sp., Streptococcus pyogenes, рис. 1, В, Г);

 бобовидная (форма “зерна кофе”) – Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis (рис. 1, Д);

 ланцетовидная (форма “пламени свечи”) – Streptococcus pneumoniae (рис.1, Е).

Клетки кокков могут по-разному располагаться друг относительно друга:

1. Одиночные клетки - микрококки (например, у многих представителей рода Micrococcus).

2. Если клетки не расходятся после деления, то могут получаться следующие варианты:

а) при делении в одной плоскости (или в параллельных плоскостях):

- диплококки (по 2 клетки) – Neisseria sp., Str. pneumoniae (рис.1, Д, Е);

- стрептококки (от греч. streptós – цепочка) – цепочки клеток (например, Str. pyogenes, L. lactis, Enterococus sp. и др. (рис. 1, В, Г);

б) при делении в двух взаимно перпендикулярных плоскостях возникают тетракокки (по 4 клетки), например у M. luteus (рис. 1,Б);

Рис. 1. Кокковидные бактерии: А – Staphylococcus aureus; Б –Micrococcus luteus; В –Lactococcus lactis; Г –Leuconostoc mesenteroides; Д –Neisseria meningitidis; Е –Streptococcus pneumoniae; Ж –Sarcina ventriculi.

в) при делении в трех взаимно перпендикулярных плоскостях получаются сарцины (от лат. sarcina – связка, пакет) - скопления в виде кубиков, чаще всего по 8-16 клеток (например, Sporosarcina ureae, Sarcina ventriculi, рис. 1,Ж);

г) при беспорядочном делении в 2-3 взаимно перпендикулярных плоскостях возникают скопления в виде виноградной грозди – стафилококки (от греч. staphylē – гроздь), такой вариант характерен прежде всего для представителей рода Staphylococcus (Staph. aureus, Staph. saprophyticus, Staph. epidermidis, рис. 1,А).

Кокки, в основном, неподвижны. Наиболее известные исключения составляют представители родов Planococcus и Sporosarcina.

Некоторые кокки имеют капсулы, состоящие из полисахаридов и защищающие клетки от высушивания (например, Leuc. mesenteroides). У патогенных бактерий капсула является фактором патогенности, препятствуя фагоцитозу (Str. pyogenes, Str. pneumoniae, рис. 1,Е).

Большинство кокков окрашивается по Граму положительно, однако есть и грамотрицательные кокки. В “Определителе бактерий Берджи” бактерии, имеющие форму кокков, отнесены к нескольким группам в зависимости от окраски по Граму, отношения к кислороду и способности к образованию эндоспор. Наибольшее значение в жизни человека имеют представители групп 4, 8, 17 и 18.

2.1.1. Грамположительные кокки

Среди грамположительных кокков (группа 17) наиболее известны:

• род Staphylococcus

Представители рода – факультативные анаэробы. Род включает несколько условно-патогенных представителей:

Staph. aureus (золотистый стафилококк, рис. 1, А) встречается на коже и слизистых оболочках верхних дыхательных путей. Различные штаммы, относящиеся к этому виду, способны к образованию многочисленных факторов патогенности, в частности экзотоксинов и ферментов. Staph. aureus может вызывать гнойно-воспалительные процессы различной локализации, например фурункулы и карбункулы (поражения кожи и подкожной клетчатки), отиты (воспаления среднего уха), синуситы (воспаления придаточных полостей носа), остеомиелиты (воспаления костного мозга), сепсис (тяжелое генерализованное заболевание, при котором основным местом нахождения и размножения микроорганизмов является кровь), синдром токсического шока, пищевые интоксикации и т.д. Часто вызывает госпитальные инфекции. В промышленности Staph. aureus используется для получения белка А – компонента клеточной стенки, применяемого в иммуноферментном анализе.

Staph. saprophyticus, Staph. epidermidis – нормальные обитатели кожи и верхних дыхательных путей человека, условно-патогенные, но заболевания вызывают редко; как правило, это бывают госпитальные инфекции – циститы (воспаления мочевого пузыря), эндокардиты.

• род Streptococcus

К этому роду относятся факультативно анаэробные бактерии, получающие энергию только в процессе молочнокислого брожения. Род включает более 30 видов, в том числе ряд патогенных и условно-патогенных для человека представителей:

Str. рyogenes (рис. 1, В) обладает разнообразными факторами патогенности (капсула, состоящая из гиалуроновой кислоты, экзотоксины, ферменты, белок М) вызывает тонзиллит (ангину), синуситы, рожистое воспаление, абсцессы (локальные скопления гноя в тканях), циститы (воспаление мочевого пузыря), скарлатину, пиодермии (гнойно-воспалительные заболевания кожи), сепсис, синдром токсического шока и др. Осложнениями при стрептококковых инфекциях могут быть гломерулонефрит, ревматизм.

Str. рneumoniae (пневмококки) в пораженных тканях выглядят чаще всего как диплококки ланцетовидной формы, окруженные полисахаридной капсулой (рис. 1, Е). Вызывают стрептококковую (крупозную) пневмонию.

Ряд стрептококков (Str. salivarius, Str. sanguis, Str. mutans, Str. mitis и др.) обитают в полости рта человека, участвуют (особенно Str. mutans и Str. mitis) в развитии кариеса. Образуя внеклеточные полисахариды, прежде всего нерастворимый декстран (полимер глюкозы), они способствуют образованию бактериальных бляшек на зубах, где активно протекают процессы брожения с образованием органических кислот. Кроме стрептококков, в составе зубных бляшек встречаются представители родов Actinomyces и Lactobacillus (раздел 2.2.2.), Fusobacterium (раздел 2.2.1.), а также некоторые другие. Понижение значения рН среды приводит к размягчению и деминерализации зубной эмали.