Основы бактериологии

Тема 2. Основы морфологии бактерий.

Содержание:                                                                         

• Форма бактерий. Размер бактерий.

• Строение бактериальной клетки.

• Характеристика некоторых групп бактерий.

ФОРМА БАКТЕРИЙ.  РАЗМЕР БАКТЕРИЙ. Отдельным видам бактерий с достаточным постоянством присущи определенные формы и размер. Выделяют три основные формы бактерий – шаровидные, палочковидные и извитые. Шаровидные бактерии, или кокки Форма шаровидная или овальная. По характеру расположения клеток в мазках выделяют:  Микрококки – отдельно расположенные клетки. Диплококки – располагаются парами. Стрептококки – клетки округлой или вытянутой формы, составляющие цепочку. Сарцины – располагаются в виде «пакетов» из 8 и более кокков. Стафилококки – кокки, расположенные в виде грозди винограда в результате деления в разных плоскостях.

Рис. 1. Шаровидные бактерии (энтерококки). Электронная микрофотография (ЭМ). Палочковидные  бактерии Форма палочковидная, концы клетки могут быть заостренными, закругленными, обрубленными, расщепленными, расширенными. Палочки могут быть правильной и неправильной формы, в том числе ветвящиеся, например у актиномицетов. По характеру расположения клеток в мазках выделяют:  Монобактерии – расположены отдельными клетками. Диплобактерии – расположены по две клетки. Стрептобактериии – после деления образуют цепочки клеток. Палочковидные бактерии могут образовывать споры: бациллы и клостридии.

Рис. 2. Палочковидные бактерии (кишечная палочка). ЭМ. Извитые  бактерии Форма   - изогнутое тело в один или несколько оборотов. Вибрионы – изогнутость тела не превышает одного оборота. Спирохеты – изгибы тела в один или несколько оборотов.

Рис. 3. Извитые бактерии (холерный вибрион). ЭМ.

Размер бактерий

         Микроорганизмы измеряются в микрометрах и нанометрах.                       Средние размеры бактерий – 2 – 3 х 0,3 – 0,8 мкм. Форма и размер - важный диагностический признак. Способность бактерий изменять свою форму и величину называется полиморфизм. СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ Бактериальная клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями и так называемым нуклеоидом. Имеются дополнительные структуры: капсула, микрокапсула, жгутики, пили. Некоторые бактерии в неблагоприятных условиях способны образовывать споры.

Рис. 4. Строение бактериальной клетки (схема). Сapsule - капсула; Сell wall - клеточная стенка; Cytoplasmic membrane - цитоплазматическая мембрана; Mesosome - мезосома; Flagellum - жгутик; Pili - пили; Cytoplasma - цитоплазма; Nucleoid - нуклеоид; Ribosomes - рибосомы; Granular inclusion - включения.

Рис. 5. Определите форменные элементы бактериальной клетки.

Грамположительные бактерии имеют толстую (многослойную) клеточную стенку. Окрашиваются по Граму в фиолетовый цвет . Грамотрицательные бактерии имеют тонкую клеточную стенку, прикрытую снаружи тройным липидсодержащим слоем (внешняя мембрана). Окрашиваются по Граму в красный цвет.

Рис. 6. Строение клеточной стенки грамположительных (А) и грамотрицательных (Б) бактерий (схема). У грамположительных бактерий (А) основной слой - пептидогликан - многослойный и пронизан тейхоевыми кислотами (толстая клеточная стенка); у грамотрицательных бактерий (Б) тонкий пептидогликан и над ним расположена внешняя мембрана, содержащая липиды (тонкая клеточная стенка).

Тинкториальные свойства – восприимчивость микроорганизмов к различным красителям. L-формы – бактерии, полностью лишенные клеточной стенки и способные размножаться.

Споры и спорообразование Споры бактерий - своеобразная форма покоящихся бактерий, форма сохранения наследственной информации в неблагоприятных условиях внешней среды и не является способом размножения, как у грибов. Процесс спорообразования: спорогенная зона - проспора -  спора. В благоприятных условиях споры прорастают за 4-5 часов. Образуют споры в течение 18-20 часов.

Рис. 7. Спора внутри бактериальной клетки (ЭМ). Рис. 8. Споры сибиреязвенной палочки (светооптическая микроскопия, СМ). ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ ГРУПП БАКТЕРИЙ Спирохеты – тонкие, длинные, извитые (спиралевидной формы), грамотрицательные бактерии. Размеры клеток 0,05-3 х 5-500 мкм. Спирохеты имеют наружную мембрану клеточной стенки, окружающую протоплазматический цилиндр с цитоплазматической мембраной. Под наружной мембраной клеточной стенки (в периплазме) расположены фибриллы (жгутики), которые, как бы закручиваясь вокруг протоплазматического цилиндра спирохеты, придают ей винтообразную форму.

Рис. 9. Спирохеты (ЭМ).

Риккетсии мелкие, грамотрицательные палочковидные бактерии (0,3-2,0 мкм), облигатные внутриклеточные паразиты.

Рис. 10. Риккетсии (слева - структура клетки; справа - риккетсии внутри клетки).

Хламидии относятся к облигатным внутриклеточным кокковидным грамотрицательным бактериям. Они размножаются только в живых клетках. Вне клеток имеют сферическую форму - элементарные тельца (ЭТ), не активны, являются инфекционными агентами. Внутриклеточная форма - ретикулярные тельца (РТ).

Рис. 11. Хламидии (ЭТ - элементарные тельца; РТ - ретикулятные тельца), (фото слева, ЭМ). Хламидии внутри клеток (фото справа, СМ).

Микоплазмы – мелкие бактерии (0,15-1,0 мкм), окруженные цитоплазматической мембраной и не имеющие клеточной стенки. Имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную.

Рис. 12. Микоплазмы (ЭМ).

Актиномицеты – ветвящиеся, нитевидные или палочковидные грамположительные бактерии. Свое название они получили в связи с образованием в пораженных тканях друз – гранул из плотно переплетенных нитей в виде лучей, отходящих от центра и заканчивающихся колбовидными утолщениями. Актиномицеты могут делиться путем фрагментации мицелия на клетки, похожие на палочковидные и кокковидные бактерии. На воздушных гифах актиномицетов могут образовываться споры, служащие для размножения.

Рис. 13. Актиномицеты (СМ)