Морфология бактерий
.pdfМикробиологиянаука 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)