9738_Metodichka_virusologiya

Рис. 19. Схематичне зображення структури деяких ікосаедричних вірусів із складним капсидом:

А ― аденовірус (1 ― тонкі вирости на вершинах ікосаедра, 2 ― білковий капсид, який складається із структурних одиниць капсомерів, 3 ― ДНК); Б ― вірус герпесу(4 ― капсид, 5 ― ДНК, 6 ― оболонка з виростами);

В ― вірус саркоми Рауса (7 ― оболонка з виростами, 8 ― нуклеокапсид, 9 ― другий зовнішній капсид)

На поверхні ікосаедричних вірусів є структурні елементи, які є комплексами білкових субодиниць ― капсомери, або морфологічні субодиниці. Виявляється, що ікосаедрична форма є «вигідною» природною структурою тому, що при цьому великою мірою заощаджується білковий матеріал для будови капсиду віріона, а також ще й тому, що для утворення ікосаедра потрібна мінімальна кількість енергії.

Віруси з комбінованим типом симетрії. Представники цієї групи вірусів є складніше організованими. Вони мають нуклеокапсид, який характеризується кубічною симетрією, а розміщений усередині його нуклеопротеїд укладений спірально. Комбінований тип симетрії мають віруси мозаїки люцерни, вісповакцини, лейкозів, сарком тощо.

ІІ. МОРФОЛОГІЯ БАКТЕРІЙ

Об’єктами досліджень у мікробіології є бактерії, ціанобактерії, актиноміцети, дріжджі, гриби, деякі найпростіші тощо. Найчисленнішу й різноманітну, як за розмірами, так і за фізіологічними властивостями групу мікробів становлять бактерії.

Бактерії (від лат. bacteria ― паличка) прокаріотні переважно одноклітинні організми (рис. 20).

За формою клітин серед бактерій розрізняють:

1.кулясті (коки);

2.паличкоподібні;

3.звивисті;

4.нитчасті;

5.незвичайні форми бактерії.

20

І. Коки (лат. соссus ― зерно) кулясті бактерії.

За характером поділу, розміщенням й біологічними властивостями вони поділяються:

1.мікрококи;

2.диплококи;

3.стрептококи;

4.тетракоки;

5.сарцини;

6.стафілококи.

Мікрококи (лат. miсrососсus ― маленький) характеризуються поодиноким розміщенням клітин (Місrососсus аlbus, Місrососсus асvа, Місrососсus luteus та ін.).

Диплококи (лат. diploсоссus ― подвійний) ― коки, які діляться в одній площині і після поділу їх клітини розміщуються попарно (Аzоtоbасtеr сhrоососсum, Neisseriа gоnоrrhоеае).

Стрептококи (лат. streptососсus ― витий) ― коки, розміщені у вигляді ланцюжка

(Streptососсus lасtіs, S. fаесаlіs).

Тетракоки (грец. tеtrа ― чотири) ― коки після поділу утворюють тетради (Gаffkyа tеtrаgеnа, Аеrососсus).

Сарцини (лат. sаrсіо ― зв’язую) ― коки, розміщені у формі правильних пакунків по 8 ― 16 і більше клітин (Sаrсіnа flаvа, Sаrсіnа ureа).

Стафілококи (грец. staрhуlе ― виноградне гроно) ― кулясті бактерії, які утворюють скупчення, що нагадують виноградні грона. Патогенні стафілококи, наприклад золотистий стафілокок (Stарhуlососсus аurеus), є збудниками гнійних інфекцій. Серед стафілококів є й сапрофіти, наприклад Stарhуlососсus sарrорhуtiсus.

ІІ. Палички (лат. bасtеrіа ― паличка). Паличкоподібні (циліндричні) форми характерні для більшості бактерій. їх прийнято поділяти на дві групи:

1.бактерії;

-диплобактерії

-стрептобактерії

2.бацили;

-диплобацили

-стрептобацили.

Бактерії, як правило, не утворюють ендоспор.

Бацилами називають бактерії, які здатні утворювати ендоспори.

За розташуванням паличкоподібні бактерії поділяються на:

-паличкоподібні бактерії, які розміщуються парами вздовж ― диплобактерії і диплобацили (Рsеudоmоnаs, Васіllus);

-паличкоподібні бактерії, які розміщуються ланцюжками ― стрептобактерії або стрептобацили, наприклад, сінна паличка (Васіllus subtillіs), збудник сибірки (В.

аnthrасіs) та ін.

ІІІ. Звивисті бактерії.

До звивистих бактерій належать:

-вібріони;

-спірили;

-спірохети.

Вони розрізняються не тільки за довжиною і товщиною, а й за ступенем зігнутості. Вібріони (лат. vibrio ― згинаюсь) ― мікроби, які мають вигляд коми. Типовим

представником цих мікробів є збудник холери (Vibrio cholerae).

Спіріли (лат. spira ― вигин, згин) ― звивисті бактерії, які мають один або кілька повних завитків. Представником непатогенних спіріл є пурпурна фототрофна бактерія –

Rhodospirillum rubum, сапрофітна бактерія ― Spirillum volutans та інші.

Спірохети (лат. spira ― вигин, згин, грец. chaite ― грива) ― бактерії, що мають вигляд зігнутого довгого гвинта. Звивистість клітин спірохет зумовлена характером їхнього руху. До сапрофітних представників належить Spirohaeta plicatilis, що живуть у воді. До патогенних зубна спірохета Treponema macrodentinum.

IV. Нитчаті бактерії.

Це переважно паличкоподібні одноклітинні і багатоклітинні організми. Їхні нитки утворені багатьма клітинами, з’єднаними за допомогою слизу, чохлів, плазмодесмів тощо. Нитчаті бактерії в основному є водними мікробами ― ціанобактерії, Beggiatoa alba.

V. Незвичайні форми бактерій. Є бактерії з незвичайними формами.

Форма клітин прокаріотів визначається твердою (ригідною) клітинною оболонкою. Для більшості клітин бактерій форма є сталою видовоюознакою.

Джгутики і рух бактерій. На поверхні тіла багатьох видів бактерій є спеціальні вирости, які називаються джгутиками. Це ― органи руху бактерій у рідкому середовищі. Число джгутиків, розміри й розміщення їх для певних видів прокаріотів є сталими ознаками і тому мають важливе таксономічне значення.

За характером розташування джгутиків паличкоподібні бактерії поділяють на групи (рис. 21):

-монотрихи;

-амфітрихи;

-лофотріхи;

-перетрихи.

Монотрихи ― бактерії з одним джгутиком на кінці, наприклад холерний вібріон або синьогнійна паличка.

Амфітрихи ― бактерії, що мають два полярно розміщені джгутики або по кілька на полюсах клітини, наприклад спірили.

Лофотрихи (моно- і біполярні політрихи) ― бактерії, що мають по пучку джгутиків на одному або обох полюсах бактеріальної клітини, наприклад палички синьо-зеленого молока.

Перетрихи ― бактерії з великою кількістю джгутиків по всій поверхні клітини, наприклад у протея, кишкової палички та інших.

―Монотрих

―Амфітрих

―Лофотрих

―Лофотрих

―Перетрих

Рис. 21. Основні типи розміщення джгутиків у бактерій

(за М. Фробішером, 1965):

А – монополярний момотрих; Б – біполярний монотрих (амфітрих); В – монополярний політрих (лофотрих); Г – біполярний політрих (л); Д – перетрих

IIІ. МОРФОЛОГІЯ АКТИНОМІЦЕТІВ

Актиноміцети (лат. actis ― промінь, myces ― гриб) ― це одноклітинні мікроорганізми, прокаріоти, які становлять прехідну групу між істинними бактеріями і грибами. Вони представляють собою одну клітинні, як бактерії і утворюють нитчастий міцелій подібно до грибів. Тіло більшості актиноміцетів складається із однієї клітини, витягнутої в тонку нитку, яка зветься гіфою. Сплетіння декількох гіф утворює колонію, яка нагадує міцелій грибів. Диференційованого ядра в актиноміцетів немає, це зближує їх з істинними бактеріями. Розмножуються вегетативно і спорами. У першому випадку відбувається поперечне розділення гіфи на окремі сегменти (сегментація) або утворення окремих фрагментів під оболонкою (фрагментація). Багато видів актиноміцетів розмножуються спорами (конідіями), які утворюються на конідієносцях, що відходять від повітряного міцелію.

Уактиноміцетів міцелій який утворює колонію поділяється (рис. 22) на:

-субстратний;

-надсубстратний;

-повітряний.

На кінцях повітряного міцелію є спороносці зі спорами. Розмножуються актиноміцети:

-частинками повітряного міцелію;

-спорами.

Рис. 22. Актиноміцети (за М.О. Красильниковим 1974): А ― міцелій; Б ― спороносці

―одна з характерних їх ознак. Грибниця (міцелій) складається з тонких розгалужених ниток

―гіф. У нижчих грибів міцелій одноклітинний (несептований), але багатоядерний, у вищих

―багатоклітинний (септований), розділений перетинками (септами) одноядерних клітин. Міцеліальні клітини грибів мають оболонку, протоплазму, диференційоване ядро і ядерце. За розмірами гриби значно більші порівняно з бактеріями і актиноміцетами.

Розмножуються гриби вегетативним, безстатевим і статевим способами. Вегетативне розмноження відбувається за допомогою окремих гіф або грибниці та її видозмінами (оідіями, хламідоспорами та ін.). Безстатеве розмноження проходить спорами, які у нижчих грибів утворюються зовні (екзогенно) на конідієносцях. Конідії бувають одно― і багатоклітинні, відрізняються за формою, кольором і розмірами.

Статеве розмноження відбувається у різних груп грибів неоднаково. Статевий процес проходить у формі ізогамії, гетерогамії, зігогамії, оогамії і специфічний для кожної окремої групи грибів. У результаті статевого процесу під час злиття двох неоднакових у статевому відношенні клітин утворюються спори ― цисти, ооспори і зігоспори в нижчих грибів, а у вищих сумки з сумкоспорами і базидії з базидіоспорами. Спори повітряними течіями розносяться в навколишньому середовищі, проростають у сприятливих умовах і дають звичайний міцелій. На якому пізніше знову формується спороношення.

Всі ознаки розмноження і особливості будови міцелію лежать в основі класифікації грибів.

Гриби поділяються на 6 класів:

У нижчих грибів гіфи без перетинок, одноклітинні, у вищих ―багатоклітинні.

Клас Зігоміцети, рід Мукор (Mucor sp.) ― мукорові гриби. Вони зустрічаються в ґрунті, гною, вологих кормах, на стінках вологих приміщень у вигляді сірого ватяного нальоту ― грибниці. На ній виростають спорангієносці з спорангіями, в яких утворюється тисячі спор.

У ґрунті гриби беруть активну участь у мінералізації складних органічних речовин, зустрічаються і патогенні (хвороботворні) види, які вражають людину.

Клас Аскоміцети. До цього класу відносяться гриби аспергіл і пеніцил (рис. 25).

Рід Аспергіл (Aspergillus sp.) має міцелій з конідієносцями, спори на стеригмах нагадують лійку. Звідси назва ― лійкова плісень або чорна плісень. Рід Пеніцил (Penicillium sp) ― кістевики. Мають стеригми із спорами на копідієносцях у вигляді кисті руки. Ці гриби широко розповсюджені в природі, беруть участь в мінералізації речовин і накопичення гумусу в ґрунті, визивають псування продуктів. Окремі види вражають у людей і тварин шкіру, нігті, дихальні шляхи. Деякі види пеніцилів продукують (виробляють) відомий антибіотик пеніцилін.

Рис. 25. Морфологія мікроскопічних грибів

(за Т.П. Пирог, 2004) :

І – дріжджі; II – аспергіл; III – псніцил; IV – ризопус;

а – клітина в стані спокою; б,в – клітина під час брунькування; г – аскоспори; д – утворення нової оболонки;

1 – ядро; 2 – вакуоль; 3 – бруньки; 4 – аскоспори; 5 – конідії; 6 – стеригми;

7 – конідіофор; 8 – метули; 9 – булавоподібне розширення конідісносця; 10 – вегетативна гіфа; 11

– спорангій; 12 – спорангіофор; 13 – столон; 14 – ризоїди.

Дріжджі належать до класу сумчастих грибів (Аsсоmусеtеs), родини сахароміцетових (рис. 25). Є багато видів і рас дріжджів, усі вони мають овальні або видовжені, завбільшки (8―12)х(5―6) мкм клітини. Дріжджі розмножуються брунькуванням, деякі ― поділом клітини на дві (поперечною перегородкою на дві клітини); іноді вони утворюють спеціальні органи спороношення ― аски, що виникають внаслідок статевого процесу, який відбувається у разі кон’югації двох клітин.

Рис. 25. Дріжджі: А – хлібопекарські; Б – кормові; В – пивні; Г – спиртові

V. МОРФОЛОГІЯ НАЙПРОСТІШИХ

ПІДЦАРСТВО ОДНОКЛІТИННІ, АБО НАЙПРОСТІШІ (PROTOZOA)

Найпростіші ― мікроскопічні еукаріотичні тварини, тіло яких складається з однієї клітини. Зрідка це колоніальні форми.

Клітина найпростіших являє собою цілісний організм. Вона виконує усі функції, властиві живим організмам: розмноження, живлення, ріст, рух, подразливість, дихання та ін. Переважна більшість найпростіших живуть у гідросфері. Вони населяють також вологий ґрунт. Серед них є багато паразитичних форм.

За несприятливих умов деякі найпростіші інцистуються, що зберігає їх життєздатність. У світовій фауні кількість відомих видів найпростіших перевищує 25000, в Україні їх

близько 1500.

В підцарстві одноклітинних є не менше 5 типів:

―один тип поєднує підтипи саркодові(Sarcomastigophora) і джгутикові;

―три типи: тип Споровики (Sporozoa), тип Кнідоспорідії (Cnidosporidia), тип Мікроспорідії (Microsporidia), утворені з трьох класів споровиків;

―один тип ― Інфузорії (Infusoria), або Війчасті (Ciliophora).

ПІДТИП САРКОДОВІ (SARCODINA)

До підтипу належать три класи:

1.Корененіжки (Rhizopoda);

2.Сонцевики Heliozoa

3.Променяки Radiolaria

Клас Корененіжки (Rhizopoda)

До класу корененіжок належать найпримітивніші форми саркодовиж органелами руху яких є тимчасові вирости цитоплазми ― псевдоподії.

Клас корененіжок об’єднує такі ряди:

1.АмебоподібніAmoebina;

2.Черепашкові амеби Testacea;

3.Форамініфери Foraminifera.

РЯД АМЕБОПОДІБНІ (AMOEBINA)

Характерною ознакою представників цього ряду є відсутність у них будь-яких скелетних утворень та зовнішньої оболонки тіла. Тому їх часто називають голими (Nuda). Типовим представником ряду е житель прісних водойм амеба протей (Amoeba proteus). Серед амеб є і паразити людини й тварин. У кишках людини паразитує дизентерійна амеба (Entamoeba histolitica), що зумовлює хворобу амебіоз. Тип живлення гетеротрофне.

Амеба протей (рис. 26).

Рис. 26. Амеба (Атоеbа proteus):

1 ― ектоплазма;

2 ― травна вакуоля;

3 ― ендоплазма;

4 ― ядро;

5 ― скоротлива вакуоля;

6 ― псевдоподія

ПІДТИП ДЖГУТИКОВІ АБО БИЧОНОСЦІ (MASTIGOPHORA ― FLAGELLATA)

Характерна ознака представників класу ― переміщення за допомогою джгутиків. Живуть головним чином у прісній і морській воді є чимало паразитичних форм. Підтип Джгутикові об’єднує біля 20 рядів, що належать до двох класів, а саме: Клас Рослинні джгутикові (Phytomastigina) та Тваринні джгутикові (Zoomastigina)

Клас Рослинні джгутикові (Phytomastigina)

РЯД ЕВГЛЕНОВІ (EUGLENOIDEA)

У більшості видів є зелені хроматофори і тому ці найпростіші забарвлені в зелений колір. Тип живлення міксотрофний, живляться вони на світлі аутотрофно (відбувається фотосинтез), в темряві― гетеротрофне. Основним представником є Евглена зелена (рис. 27).

Рис. 27. Евглена зелена (Еuglena viridis):

1― джгутик;

2― резервуар;

3― скоротлива вакуоля, оточена вакуолями, що утворюються;

4― хроматофори;

5― ядро;

6― парамілові зерна;

7― става-стигма.

Форма тіла евглени веретеноподібна. Тіло загострене на задньому кінці і закруглене на передньому. Зовні евглена покрита тонкою еластичною оболонкою-пелікулою, яка є похідним ектоплазми. Така пелікула дає змогу тварині змінювати форму свого тіла (метаболювати).

ТИП ІНФУЗОРІЇ, або ВІЙЧАСТІ (CILIOPHORA)

Тип об’єднує понад 7 тис. видів інфузорій, у яких органоїдами руху та захоплення поживи є війки. Для інфузорій характерна наявність великого вегетативного ― макронуклеуса та малого генеративного ― мікронуклеуса. Серед інфузорій трапляються екто― і ендопаразити.

Переважна більшість інфузорій, а саме ті, що, за винятком цисти, зберігають війки на протязі всього життя, об’єднуються в клас Війчасті (Ciliata). Представники іншого класу ― Сисні інфузорії (Suctoria) ― мають війки лише на окремих етапах життєвого циклу.

КЛАС ВІЙЧАСТІ ІНФУЗОРІЇ (СILIАТА)

Клас об’єднує більшість представників інфузорій, які мають війки протягом усього життя. Представником є Інфузорія тефелька (рис. 28).

РЯД РІВНОВІИЧАСТІ (HOLOTRICHA)

Представники ряду мають частіше овальної форми тіло, яке рівномірно вкрите війками.

Рис. 28. Інфузорія туфелька (за В. О. Догелем):

1— війки;

2— травні вакуолі;

3— мікронуклеус;

4— клітинний рот;

5— глотка;

6— порошиця під час викидання неперетравлених решток їжі;

7— скоротлива вакуоля (резервуар і радіально розташовані привідні канали);

8— макронуклеус;

9— трихоцисти

Хід роботи. 1. Дослідити різні форми бактерій. Виготовити "мазок", висушити, зафіксувати, зафарбувати, промити водою, висушити папером і розглянути під мікроскопом.

2. Виготовити препарат "відбиток" із міцелію плісневих грибів. Розглянути під мікроскопом. Звернути увагу на будову спороносців. Всі препарати замалювати.

Контрольні питання

1.Які особливості морфології в бактерій, актиноміцетів, грибів.

2.Як відбувається розмноження мікроорганізмів ?

3.Які мікроорганізми відносяться до прокаріотів та еукаріотів, назвіть їх характерні особливості.

4.Охарактеризуйте морфологічні ознаки актиноміцетів.

5.Назвіть способи розмноження актиноміцетів і грибів.

6.Яка роль у природі актиноміцетів і грибів?