Порядок виконання роботи

1. Приготувати й провести мікроскопічне дослідження прижиттєвих препаратів мікроорганізмів за методами «висяча» та «роздавлена» краплі.

2. Зробити препарат «відбиток».

3. Приготувати для мікроскопічного дослідження препарати фіксованих забарвлених клітин мікроорганізмів простим способом та виконати мікроскопію з імерсією.

4. Вивчити препарати. Результати занести до зошита у вигляді малюнка. Зробити висновки.

5. Препарати, перш ніж вимити, поміщають у судину з дезінфікуючим розчином.

Лабораторна робота № 3

Тема: Морфологія бактерій і актиноміцетів

Мета: вивчити морфологічну різноманітність прокаріотичних організмів (бактерій і актиноміцетів)

Матеріали й устаткування: природні субстрати (кисляк, кефір, настій сіна, біогумусу, розсіл квашеної капусти, гниле м'ясо й ін.) і постійні препарати з культур мікроорганізмів різних морфологічних груп (Streptococcus lactis, Micrococcus lisodeikticus, Lactobacillus acidophylum, Streptomyces recifensis, Lactobacterium plantarum й ін.), культури актиноміцетів, що виросли на чашках Петрі, мікроскопи МБР, МБД, стерильні піпетки на 1–2 мл, бактеріологічна петля, пінцет, препарувальна голка, тонкі предметні стекла, покривні скельця, у тому числі з лункою, спиртівка (брикети сухого пального), кювета з містком для фіксованих препаратів, крапельниці з фарбами: метиленовий синій (1:40), водний розчин фуксину основного, генціанвіолет, стерильний розчин чорної туші (1:9); імерсійна олія, бензин, серветки, фільтрувальний папір, розчин, що дезінфікує, промивалка з дистильованої водою

Теоретичні положення

Бактерії складають найбільш велику і дуже різноманітну групу (понад 1600 видів) мікроорганізмів. Бактерії – це в основному одноклітинні організми, що розмножуються простим поперечним поділом. Морфологічно бактерії розрізняють за формою, взаємним розташуванням клітин, наявністю чи відсутністю джгутиків і капсул, здатністю клітин до спороутворення і т.п.

За формою бактерії поділяються на кілька груп: сферичні, циліндричні, спіральні, незвичайної форми і нитчасті.

Кулясті (сферичні) бактерії – коки (Coccus). Напрямок площини поділу клітин і характер взаємного розташування клітин використовують як систематичну ознаку для виділення родів сферичних бактерій. Діаметр коків 0,5–1,2 мкм. Кулясті бактерії, як правило, не мають джгутиків, нерухомі і спор не утворюють.

Моно- чи мікрококи (рід Micrococcus). Їхні клітини поділяються в будь-якій площині і відразу після поділу відокремлюються, розташовуючись поодиноко.

Диплококи (рід Diplococcus) і стрептококи (рід Streptococcus) утворюються у поділі клітин в одній площині; у диплококів клітини розташовуються попарно.

Стрептококи (рід Streptococcus) поділяються також в одній площині, але клітини не відокремлюються одна від одної , а утворюють ланцюжка.

Тетракоки (рід Tetracoccus) виникають за умов поділу клітин у двох взаємно перпендикулярних площинах, клітини утворюють групи по 4 особини.

Сарцини (рід Sarcina) формуються у розподілі клітин у трьох взаємно перпендикулярних площинах, при цьому утворюються пакети з 8–12 клітин і більше.

Стафілококи (рід Staphylococcus) представляють скупчення клітин, що нагадують виноградні грона. Поділ клітин відбувається в будь-якій площині.

Крім правильної кулястої форми, клітини можуть мати овальну чи ланцетоподібну форму (пневмококи), чи бобоподібну форму кавового зерна (гонококи, менінгококи).

Паличкоподібні (циліндричні) бактерії – найбільш чисельна та різноманітна група бактерій. Паличкоподібні бактерії розрізняють по величині клітин, їхньому розташуванню, обрису кінців клітини, по наявності чи відсутності джгутиків. Довжина клітин паличкоподібних бактерій коливається від десятих часток мкм до 10–15 мкм і більш, діаметр клітин від 0,5 до 1,0 мкм.

Більшість паличкоподібних мікроорганізмів – форми безспорові, вони називаються бактеріями (Bacterium, позначають Bact., чи B). Паличкоподібні бактерії, які здатні за несприятливих умов формувати спори, прийнято називати бацилами (Bacillus, позначають Bac.). Бактерії й бацили розташовуються поодиноко, чи попарно з'єднуються в ланцюжки, в останньому випадку їх називають відповідно стрептобактерії та стрептобацили. Спори різних бактерій відрізняються за формою, розмірам і положенню в клітині. За умов бацилярного положення спори локалізуються в клітині у центрі, ексцентрально чи термінально і при цьому клітина не змінює свою форму. Під час клостридіального формування спори клітина змінює форму, здобуваючи вид човника чи веретена. Ендоспора розташовується в стовщеній частині клітини центрально чи ексцентрально. Плектридіальне положення – це термінальна локалізація спори. У місці її розташування клітина розширюється й здобуває вид барабанної палички чи ракетки.

Звиті (спіральні) бактерії у залежності від форми й кількості витків поділяють на три типи клітин.

Вібріони (рід Vibrio) представлені короткими вигнутими паличками у формі коми. Клітини вібріонів вигнуті на 1/3–1/4 обороти. Довжина клітин складає 1–3 мкм.

Спірили (рід Spirillum) – клітини, що вигнуті на 2–3 обороту, мають форму латинської букви S. Розміри клітин у порівнянні з вібріонами значно крупніше – 15–20 мкм.

Спірохети (рід Spirochaeta) представлені дуже тонкими довгими клітинами штопороподібної форми з великим числом дрібних витків. Довжина клітин перевищує ширину в 5–200 разів. Число витків спіралі є одним із систематичних ознак для визначення виду.

Міксобактерії (слизисті бактерії). Група бактерій, які стоять на більш високому ступені розвитку, ніж описані вище. У деяких представників міксобактерій (Sorangsum, Poliangium) в світлопольному мікроскопі чітко видно диференційоване ядро. Вегетативні клітини мають паличкоподібну форму з загостреними або округлими кінцями. По мірі старіння вони скорочуються і переходять в мікроспори, які з’єднуються слизом й утворюють первинні або вторинні цисти, з яких в подальшому формуються плодові тіла.

Для спостереження за формою міксобактерій беруть колонії, які розвиваються навколо грудочок ґрунту на гелевих пластинах з клітковиною.

Нитчасті форми бактерій являють собою ланцюжки циліндричних клітин, часто оточені загальним чохлом. Розповсюджені в ґрунті, водоймах, особливо з високим вмістом заліза. Типовим представником нитчастих бактерій є Leptothrix, який відноситься до залізобактерій. Він окислює закисні форми заліза в окисні.

Актиноміцети – променисті грибки, займають проміжне положення між бактеріями й грибами. Вони одноклітинні прокаріотичні клітини, як бактерії, й утворюють гіллястий міцелій з довгими та розгалуженими нитками (гіфами), як у цвілевих грибів.

Актиноміцети відіграють велику роль в процесах ґрунтоутворення і оздоровлення ґрунтів. Вони трансформують і розкладають складні органічні сполуки (клітковину, гумус, хітин, лігнін та ін.). Актиноміцети утворюють специфічні продукти життєдіяльності, а саме антибіотики, ферменти, вітаміни, стимулятори росту.

На поживних середовищах актиноміцети утворюють пухнасті, бархатисті, мучнисті, переважно щільні колонії, які зростаються з субстратом, іноді з характерним запахом ґрунту. Міцелій актиноміцетів диференційований – одна частина занурена в субстрат (субстратний міцелій), інша знаходиться над субстратом (повітряний міцелій). Багато представників актиноміцетів в процесі життєдіяльності продукують пігменти, тому їх повітряний міцелій і особливо колонії забарвлені в сині, голубі, фіолетові, рожеві, бурі, коричневі або чорні кольори. На поверхні колоній виростає повітряний міцелій, на кінцях якого спороносці зі спорами, які служать для нестатевого розмноження. Актиноміцети розмножуються також вегетативно за допомогою шматочків міцелію. Актиноміцети відносяться до аеробів, гетеротрофів, мезофілів, за Грамом – грампозитивні.

Нокардії (проактиноміцети). Це перехідна форма мікроорганізмів, які займають проміжне місце між актиноміцетами та мікобактеріями. Повітряний міцелій у них відсутній або слабо розвинений. На поживних середовищах розвиваються колонії тістоподібної (м’якої) консистенції з характерним міцеліальним краєм. Забарвлення їх також різноманітне, як і в актиноміцетів. У молодому віці нокардії утворюють міцелій, який потім починає септуватися (в нитках утворюються перетинки) і розпадатися на паличкоподібні фрагменти, які в подальшому перетворюються на короткі палички, але частіше в коки. Типовим представником є культура Nocardia rubra, яка на поживних середовищах утворює колонії червоного кольору.

Мікобактерії. Це найбільш низько організовані актиноміцети. Справжнього міцелію не утворюють. Колонії тістоподібної консистенції, продукують пігмент. В молодому віці формують палички викривленої форми з нерівним контуром (зіркоподібні, іноді досить довгі, з боковими відростками). В старих культурах розгалужені палички розпадаються спочатку на більш короткі палички, потім на коки. Гетеротрофи, аероби, грампозитивні.

Бактерії незвичайної форми морфологічно різноманітні – тороїдальні (замкнені та незамкнені кільця), зіркоподібні, тубероідальні (паличкоподібні бактерії зі сферичним роздуттям), червоподібні із загостреними кінцями, стеблові, плоскі у вигляді квадратних пластинок або інших геометричних форм.

Багато представників бактерій – рухливі організми. За характером розташування й числом джгутиків розрізняють монотрихи – бактерії з одним джгутиком на одному з кінців клітини; лофотрихи – бактерії з декількома джгутиками, розташованими на одному з кінців клітини, амфітрихи – бактерії з полярним джгутикуванням на двох кінцях; перитрихи – бактерії з великим числом джгутиків по всій поверхні бактеріальної клітини.