Морфология бактерий

Микробиологиянаука о строении, жизнедеятельности и экологии микробовмельчайших форм жизни, не видимых невооруженным глазом.

К микробам относятся:

1.Одноклеточные и многоклеточные эукариоты (т.е. ядерные организмы)

-грибы -простейшие

2.Прокариоты (т.е. доядерные организмы) -бактерии

3.Доклеточные частицы-вирусы

4.Инфекционные белки-прионы

В зависимости от взаимодействия с макроорганизмом все микробы подразделяются на:

-Патогенные/болезнетворные

-Условно-патогенные (вызывают болезни при определенных условиях-снижение иммунной резистентности макроорганизма)

-Сапрофиты/непатогенные/неболезнетворные

Систематика – это наука которая занимается систематизированием микробов по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой.

Она включает три части: классификацию, таксономию и идентификацию.

В основу таксономии положены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярнобиологические свойства.

Различают следующие таксономические категории: Царство, подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, вариант, штамм.

Таксоны – группы организмов, объединенные по определенным однородным свойствам.

Вид – это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.

Штамм – культура микроорганизмов выделенная из конкретного источника и отличающаяся от других представителей вида.

Клон – совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.

Культура – это видимая глазом совокупность бактерий на питательных средах. Культуры могут быть чистыми (совокупность бактерий одного вида) и смешанными (совокупность бактерий двух или более видов).

Различают 3 домена:

1)домен Bacteria — прокариоты, представленные настоящими бактериями (эубактериями);

2)домен Archaea — прокариоты, представленные археями, или архебактериями;

3)домен Eukarya — эукариоты, клетки которых имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, а цитоплазма состоит из высокоорганизованных органелл. (грибы, простейшие)

Название бактерий состоит из 2 слов: (Treponema pallidum )

первое слово – название рода второе слово – название вида

Морфология – это раздел в котором изучают форму и строение микробов, способы их передвижения и размножения.

По форме:

1)Кокки (шаровидные)

•Микрококкирасполагаются по одному

•Диплококкирасполагаются попарно

•Стрептококкирасполагаются в виде цепочки

•Сарцинырасполагаются в виде скоплений

•Стафилококкирасполагаются в виде виноградной грозди.

2)Палочки

по форме:

-правильные (энтеробактерии, псевдомонады), -неправильная (коринебактерии),

по размерам:

-мелкие (бруцеллы, бордетеллы) -средние (бактероиды, кишечная палочка) -крупные (бациллы, клостридии)

по форме концов: -обрубленные (бациллы)

-закругленные (сальмонеллы, псевдомонады) -заостренные (фузобактерии)

-утолщенные (коринебактерии)

по характеру взаиморасположения: -расположенные по одиночке

-диплобактерии и диплобациллы (сцепленные попарно) -стрептобактерии и стрептобациллы (сцепленные в цепочку) -слегка изогнутые (вибрионы)

3)Извитые -спириллы (неподвижные)

-спирохеты (подвижны за счет фибрилл)боррелии 3-8 завитковтрепонемы 8-12 завитковлептоспиры 20-40 завитков

По особенности строения клеточной стенки и окраске по Граму бактерии делятся на:

1)Гр+ (стрептококки, стафилококки, актиномицеты, клостридии, микобактерии, коринебактерии)

сине-фиолетовый цветтолстая клеточная стенка из-за наличия пептидогликана

2)Гр- (микрококки, диплококки, сарцины, стрептобациллы, эшерихии, вибрионы, извитые)

красный цветтонкая клеточная стенка с тонким слоем пептидогликана

Строение Бактерий

Структуру бактериальной клетки можно рассмотреть с помощью электронного микроскопа.

Структуры различают основные и дополнительные.

Основные структуры:клеточная стенкацитоплазматическая мембранализосомыцитоплазмарибосомануклеоид

Дополнительные структуры:пилижгутикиспорыплазмидывключения

Клеточная стенка – прочная структура, обладающая

эластичностью и упругостью и обеспечивает стабильность формы клетки.

вместе с цитоплазматической мембраной сдерживает высокое осмотическое давлениезащищает от механических повреждений

участвует в делении, спорообразовании и транспорте метаболитовявляется рецептором для бактериофагов

По строение клеточной стенки различают Гр+ и Грбактерии

Клеточная стенка Гр+:

содержит полисахариды, липиды, белкиосновным компонентом является пептидогликан (муреин, мукопептидаза) 40-90% клеточной стенкисодержит Тейхоевые кислоты, которые ковалентно связаны с пептидогликаном

и Липотейхоевые кислоты, которые гидрофобно связаны с цитоплазматической мембраной

Пептидогликан состоит из параллельно расположенных гликанов.

Гликаны состоят из остатков N-ацетилглюкозамина и N- ацетилмурамовой кислоты , которые соединены гликозидной связью. Эту связь может разрушить лизоцим. Гликановые молекулы соединены через N- ацетилмурамовую кислоту поперечными пептидными связями из 4 аминокислот.

Клеточная стенка Гр-:

в ее состав входит наружная мембрана, которая связана с тонким слоем пептидогликана посредством липопротеинаосновным компонентом является билипидный слойВнутренний слой наружной мембраны образован фосфолипидами, а наружный слой липополисахаридамиЛипополисахариды состоят из: липид А, Кор и О- специфической цепиПри разрушении бактерий антибиотиками, освобожается

эндотоксин и это может вызвать эндотоксический шок

Между наружной и цитоплазматической мембраной находится периплазма

Протопласты — бактерии, полностью лишенные клеточной стенки Сферопласты — бактерии с частично сохранившейся клеточной стенкой.

L-формы это бактерии утратившие способность синтезировать пептидогликан, но способны размножатся.

Цитоплазматическая мембранасостоит из билипидного слоя и внедренных в них белков.она окружает цитоплазму

участвует в регуляции осмотического давленияучаствует в транспорте веществ и энергетическом метаболизме.

При избыточном росте цитоплазматическая мембрана образует впячивания в виде сложно закрученных мембранных структур, называемые мезосомами.

Цитоплазма состоит из растворенных белков, рибонуклеиновых кислот,

включений, рибосом и содержит большое количество воды.

Рибосомы

состоят из двух субъединиц (30S и 50S)

константа седиментации у прокариот 70S, у эукариот 80Sпринимают участие в синтезе белков

Нуклеоидявляется эквивалентом ядра

представлен в виде 2нитевой ДНК, замкнутой в кольцоне имеет ядерной оболочки, ядрышка и белков-гистонов

у Borrelia Burgdolferi – линейная ДНК

Плазмидывнехромосомные факторы наследственности

представляют собой ковалентнозамкнутые кольца ДНКпридают бактериям устойчивость к антибиотикам (R- плазмиды)

------------------------------------------------------------------------------------

Капсулаэто слизистая структура, прочно связанная с клеточной стенкой

окрашивают по Бурри-Гинсусостоит из полисахаридов и полипептидов

гидрофильна, включает большое количество водыпрепятствует фагоцитозуявляется капсульным антигеном

Слизьмукоидные экзополисахариды

растворима в воде

Капсула и Слизь предохраняют бактерии от повреждений и высыхания.

Гликокаликс бактериальные экзополисахариды участвующие в адгезии

Жгутикиопределяют подвижность бактерий

представляют собой тонкие нити, берущие начало от цитоплазматической мембранысостоят из: спиралевидной нити, крюка и базального

тельца со специальными дисками (Гр+ 1 пара, Гр- 2 пары)дисками жгутики прикреплены к цитоплазматической мембране и клеточной стенкеимеют в составе белок Флагеллин ( или Н-антиген)окраска по Леффлеру, Морозову

по количеству и расположению жгутиков различают:монотрихи 1 жгутикамфитрихи 2 жгутикалофотрихи жгутики в виде пучкаперитрихи 10+ жгутиков

при окраске по Нейссеру выявляют зерна волютина, включения (зерна в синий, коричневый, а палочки в желтый)

Пилинитевидные образования отходят от поверхности клетки

состоят из белка Пилинаобладают антигенной активностью

Виды пили в зависисмоти от функции:

адгезивные (ответсвенные за прикрепление бактерий к поражаемой клетке)

пили, отвественнные за питаниепили, ответственные за водно-солевой обмен

половые (F-пили) (образуются мужскими клетками донорами, содержашие трансмиссивные плазмиды, взаимодействуют бактериофагами, которые адсорбируются на половых пилях, участвуют в коньюгации

пили 4-го типа- (концы обладают гидрофобностью и в результате они закручиваются, образуют биопленки, обладают антигенными св-ми, являются рецептором для бактериофагов)