Раздел 1 Морфология и классификация микроорганизмов Тема 1.1 МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ

(бактерии). Размеры и основные формы бактерий. Строение бактериальной клетки. Подвижность

бактерий. Размножение.

только бактерии
ЭУКАРИОТЫ
(ядерные)
относятся три царства:
животные;
растения;
грибы.
АКАРИОТЫ (вирусы и фаги)

группа ультрамикроскопических облегантных (строгих) внутриклеточных паразитов, способных размножаться только в

клетках живых организмов: многоклеточных и одноклеточных. Они являются возбудителями заболеваний человека, животных, растений, насекомых, простейших и микроорганизмов.
Вирусы, размножающиеся на микроорганизмах называются фагами, при чем, размножающие на бактериях называются бактериофагами, размножающиеся в клетках грибов – микофаги, поражающие актиномицеты – актинофаги, а поражающие сине-зеленые водоросли – цианофаги.

(1 нм = 10-6мм). Их можно различить только в электронном

микроскопе.
Вирусы обладают характерными особенностями, отличающими их от других микроорганизмов:
1)     малая величина. Они не задерживаются бактериальными фильтрами и не оседают при центрифугировании.
2)     неспособны развиваться на искусственных питательных средах, так как не имеют собственного обмена веществ, а развиваются только в чужих клетках.
3)     могут развиваться только в организме восприимчивого хозяина, проявляя абсолютный паразитизм.
4)     обладают специфичностью к отдельным органам и тканям.
5)     содержат только нуклеиновые кислоты одного типа: ДНК или РНК ( нет ядра, цитоплазмы, оболочки).

то, что в клетках прокориотов настоящее ядро отсутствует.

тому назад.
Прокариоты представляют собой бактерии.
Строение у них простое.

Наследственная информация, ДНК, находится у них в примитивной, содержащей мало белка кольцевидной хромосоме - нуклеоиде, который располагается в участке цитоплазмы - не отделенном от остальной клетки мембраной.

Образуют споры эндоспоры и экзоспоры
Грам-
Не образуют спор
Сохраняют окраску (темно-фиолетовую) после

обработки спиртом

Обесцвечиваются после обработки спиртом

токсических веществ, поэтому они устойчивы к действию антибиотиков, ядовитых химических

и др. веществ.

(вибрион, спириллы, спирохеты)

[от греч. kokkos, ягода, зерно] имеют шаровидную или овальную форму,

клетки некоторых видов могут быть эллипсоидными, бобовидными или ланцетовидными.
По характеру расположения клеток в мазках выделяют:
1-монококки (делятся в одной плоскости и располагаются беспорядочно);
2-диплококки (делятся в одной плоскости, располагаются парами; имеют бобовидную или ланцетовидную формы);
3-стрептококки (делятся в одной плоскости; связь между клетками обычно сохраняется, что придаёт им форму бус или чёток, располагающихся цепочками);
4-стафилококки (делятся в нескольких плоскостях, образуя бесформенные скопления, напоминающие виноградные гроздья);
5-тетракокки (делятся в двух перпендикулярных плоскостях, располагаются по четыре в форме квадратов);
6-сарцины (делятся в трёх перпендикулярных плоскостях, располагаются этажами в форме «тюков» или «пакетов» по 8, 16, 32 и более клеток).

1

2

3

4

5

6

колеблется от десятых долей до 10 - 15 мкм и

более, диаметр - от десятых долей до 2 мкм.
Различаются наличию или отсутствию жгутиков, а также по способности к спорообразованию.
Чаще всего их делят на подгруппы:
Монобактерии - Бациллы - одна клетка в виде палочки;
Диплобактерии - соединены по две клетки; 
Стрептобактерии – соединены в цепи.
К группе палочковидных примыкают Нитчатые бактерии. С длиной клетки 15 - 50 мкм. Они представляют собой многоклеточные организмы в виде нитей, состоящих из одинаковых цилиндрических или дисковых клеток.
Извитые бактерии - изогнутые палочки.
По степени изогнутости различают следующие формы:
Вибрионы - Короткие палочки, длиной 1-3 мкм, изогнуты на половину длины волны, напоминают по форме запятую;
Спириллы - Палочки длиной 15-20 мкм, изогнуты на полную длину волны, напоминают растянутую латинскую букву S;
Спирохеты - Тонкие длинные клетки, 20 - 30 мкм, с большим числом изгибов напоминают растянутую спираль, обладают продольным делением клетки

обитают в воде, наиболее распространены в почве: в ней обнаруживаются представители

почти всех родов актиномицетов.

и размер.
Длина бактериальных клеток варьирует
от 0,1-0,2

мкм до 10-15 мкм, толщина — от 0,1 до 2,5 мкм.
Средние размеры бактерий — 2-3x0,3-0,8 мкм.
Подавляющее большинство бактерий, вызывающих заболевания человека, имеют шаровидную (кокки) и палочковидную формы.

бактерий активно передвигается только в жидкой среде. Движение бактерий осуществляется: • С

помощью жгутиков.  Жгутики имеют палочковидные бактерии и некоторые извитые формы. Наличие жгутиков, их расположение являются постоянными для данного вида признаками.
Длина жгутиков может во много раз превышать длину клетки бактерий, достигая 10–30 мкм и более. Поперечный размер жгутиков составляет 0,01–0,03 мкм.

жгутики располагаются пучками на одном или обоих концах клетки -(политрихи),

если покрывают всю поверхность клетки - (перитрихи). 






а-монотрихи; б - политрихи или лофотрихи; в - перитрихи

г -амфитрихи

представленное чаще всего одной хромосомой кольцевидной формы. Состоит из двухцепочечной

нити ДНК. Нуклеоид не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной.
2. Цитоплазма - сложная коллоидная система, содержащая различные включения метаболического происхождения (зерна волютина, гликогена, гранулезы и др.), рибосомы, плазмиды (вненуклеоидное ДНК), мезосомы (образуются в результате перехода цитоплазматической мембраны в цитоплазму, участвуют в энергетическом обмене, спорообразовании, формировании межклеточной перегородки при делении).
3. Цитоплазматическая мембрана ограничивает с наружной стороны цитоплазму, имеет трехслойное строение и выполняет ряд важнейших функций- барьерную (создает и поддерживает осмотическое давление), энергетическую (содержит многие ферментные системы- дыхательные, окислительно- восстановительные, осуществляет перенос электронов), транспортную (перенос различных веществ в клетку и из клетки).

обеспечивает механическую защиту и постоянную форму клеток. В составе -

два основных слоя, из которых наружный - более пластичный, внутренний - ригидный.
К поверхностным структурам бактерий (необязательным, как и клеточная стенка), относятся капсула, жгутики, микроворсинки.
Капсула или слизистый слой окружает оболочку ряда бактерий. Капсула является защитной структурой (прежде всего от высыхания), у ряда микробов- фактором патогенности, препятствует фагоцитозу, ингибирует первые этапы защитных реакций- распознавание и поглощение.
Жгутики. Подвижные бактерии могут быть скользящие (передвигаются по твердой поверхности в результате волнообразных сокращений) или плавающие, передвигающиеся за счет нитевидных спирально изогнутых белковых образований - жгутиков.
Фимбрии или реснички - короткие нити, в большом количестве окружающую бактериальную клетку, с помощью которых бактерии прикрепляются к субстратам.

и определяющие видовую специфичность, расположены у бактерий чаще всего в

единственной замкнутой молекуле ДНК — хромосоме. Область, где локализована хромосома, называется нуклеоид и не окружена мембраной. В связи с этим новосинтезированная мРНК сразу доступна для связывания с рибосомами.

и массы, затем рост прекращается и начинается процесс размножения -

увеличение числа особей (клеток), когда от материнской клетки отделяется дочерняя.
Большинство бактерии размножаются лишь равновеликим бинарным поперечным делением (деление клетки на 2 части) или почкованием.

бактерий и нитчатых бактерий синтезируют поперечную перегородку (септу) от периферии

к центру при участии мезосом.
Грамотрицательные бактерии делятся путём перетяжки: на месте деления обнаруживается постепенно увеличивающееся искривление ЦПМ и клеточной стенки внутрь.
При почковании на одном из полюсов материнской клетки формируется и растёт почка, материнская клетка проявляет признаки старения и обычно не может дать более 4 дочерних. Почкование имеется у разных групп бактерий и, предположительно, возникало несколько раз в процессе эволюции.

спорами), которые образуются поодиночке или цепочками на концах спороносящих гиф

(см.рис.учеб)

ГРАМ +

ГРАМ -

С ПОМОЩЬЮ СЕПТЫ
которая образуется за счет выпячивания внутрь клетки цитоплазматической мембраны

ПУТЕМ ОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕТЯЖКИ
цитоплазматическая мембрана и клеточная стенка прогибаются до слияния с противоположной поверхностью клетки

ПЕРЕТЯЖКИ
СЕПТА

У бактерий наблюдается и половое размножение, но

в самой примитивной форме. Половое размножение бактерий отличается от полового размножения эукариот тем, что у бактерий не происходит слияния клеток, но и в этом случае обмен генетическим материалом, происходит. Этот процесс называется генетической рекомбинацией. Часть ДНК (очень редко вся ДНК) клетки-донора переносится в клетку-реципиент, ДНК которой генетически отличается от ДНК донора. При этом перенесённая ДНК замещает часть ДНК реципиента. В процессе замещения ДНК участвуют ферменты, расщепляющие и вновь соединяющие цепи ДНК. При этом образуется ДНК, которая содержит гены обеих родительских клеток. Такую ДНК называют рекомбинантной.

клетки, а заканчивается образованием внутри бактерии круглого или овального тельца,

которое покрыто плотной многослойной оболочкой, пропитанной большим количеством липидов, кальция, дипиколиновой кислоты. На долю оболочки припадает 50% веса споры. Процесс образования споры длиться 18-20 часов. 

Спорообразование

в основном бинарным делением.
В неблагоприятных

условиях (изменение температуры, влажности среды, накопление в среде продуктов обмена) некоторые палочковидные грамположительные бактерии образуют споры.
СПОРООБРАЗОВАНИЕ у бактерий – способность сохранить свой вид в неблагоприятных условиях.
Размножение при этом не происходит, так как в клетке может образоваться лишь одна спора.
Споры бактерий термостойки, погибают при температуре свыше 150 °С.

Спорообразование

палочка], клостридии [от греч. kloster, веретено] и плектридии.
бациллы
клостридии
плектридии

образовании споры в центре клетки форма не меняется, свойствен бактериям

рода Bacillus.

Рис. 2 КЛОСТРИДИАЛЬНЫЙ ТИП – если при образовании споры клетка в середине утолщается и приобретает вид веретена, свойствен бактериям рода Clostridium.

Рис.3 ПЛЕКТРИДИАЛЬНЫЙ ТИП - если спора образуется ближе к концу клетки и тогда клетка приобретает вид теннисной ракетки, свойствен бактериям рода Clostridium.