2. Современная классификация микроорганизмов.

Домены: Bacteria, Archaea, Eukaria.

Отношения между таксонами организмов изучает систематика, которая включает три части: классификацию, таксономию и идентифика­цию.

Классификация - отнесение конкретного биологического объекта к определенной группе однородности (таксону) по совокупности присущих ему признаков. 

Идентификация – устанавливает принадлежность микроорганизмов к определенному таксону на основании наличия определенных признаков. В большинстве случаев идентификация заключается в определении видовой и родовой принадлежности микроорганизмов.

В основу таксономии микроорганизмов поло­жены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства. Таксоны — группы организмов, объединенные по определенным однородным свойствам.

Микроорганизмы представлены доклеточными формами (вирусы — царство Vira) и клеточными формами (бактерии, архебактерии, грибы и простейшие). Различают 3 доме­на:

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

2)домен «Archaea» — прокариоты, пред­ставленные архебактериями;

3)домен «Eukarya» — эукариоты, клетки которых имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, а цитоплазма состоит из высоко­организованных органелл — митохондрий, аппарата Гольджи и др.

Иерархия таксонов:

домен – филум – класс – порядок – семейство – род – вид 

Следующие (гено- и фенотипические) характеристики:

1. Морфологические - форма, величина, особенности взаиморасположения, структура.

2. Тинкториальные - отношение к различным красителям (характер окрашивания), прежде всего к окраске по Граму. По этому признаку все микроорганизмы делят на грамположительные и грамотрицательные.

3. Культуральные - характер роста микроорганизма на питательных средах.

4. Биохимические - способность ферментировать различные субстраты (углеводы, белки и аминокислоты и др.), образовывать в процессе жизнедеятельности различные биохимические продукты за счет активности различных ферментных систем и особенностей обмена веществ.

5. Антигенные - зависят преимущественно от химического состава и строения клеточной стенки, наличия жгутиков, капсулы, распознаются по способности макроорганизма (хозяина) вырабатывать антитела и другие формы иммунного ответа, выявляются в иммунологических реакциях.

6. Физиологические- способы углеводного, азотного и других видов питания, тип дыхания.

7. Подвижность и типы движения.

8. Способность к спорообразованию, характер спор.

9. Фаготипирование, чувствительность к бактериофагам.

СПОСОБ ИЗ ЛК

- морфология клеток и колоний (на определенных средах и при  определенных условиях); 

- цитология клеток; 

- культуральные признаки (характер роста на твердых и жидких  питательных средах); 

- физиологические свойства (использование различных субстратов,  отношение к температуре, аэрации, рН и т.д.); 

- биохимические свойства (метаболические пути); 

- молекулярно-биологические свойства (содержание ГЦ-АТ-пар в  мол.%, гибридизация нуклеиновых кислот, анализ нуклеотидной последовательности 16S рРНК (один из трёх основных типов рРНК, образующих основу рибосом прокариот, находятся в их малой (30S) субъединице); 

- хемотаксономия (химический состав различных соединений и  структур, например спектр жирных и тейхоевых кислот у актиномицетов,  миколовых кислот у нокардий, микобактерий, коринебактерий); 

- серодиагностика (реакция антиген-антитело, особенно для  патогенных м/о); 

- фаготипирование (использование специфических фагов).

Археи — домен живых организмов. Археи представляют собой одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, а также каких-либо мембранных органелл. 

Ранее археи объединяли с бактериями в общую группу, называемую прокариоты, и они назывались архебактерии, однако сейчас такая классификация считается устаревшей. 

Классифицировать археи по-прежнему сложно, так как подавляющее большинство из них никогда не выращивались в лабораторных условиях и идентифицировались только по анализу нуклеиновых кислот из проб, полученных из мест их обитания. 

Большая часть архей — хемоавтотрофы. Они используют значительно больше источников энергии, чем эукариоты: начиная от обыкновенных органических соединений, таких как сахара, и заканчивая аммиаком, ионами металлов и даже водородом.

Солеустойчивые археи — галоархеи — используют в качестве источника энергии солнечный свет, другие виды архей фиксируют углерод, однако, в отличие от растений и цианобактерий, ни один вид архей не делает и то, и другое одновременно. Размножение у архей бесполое: бинарное деление, фрагментация и почкование. В отличие от бактерий и эукариот, ни один известный вид архей не формирует спор. 

Ни один из известных представителей архей не является ни паразитом (за исключением наноархеот, являющихся паразитами других архей), ни патогенным организмом, однако они часто бывают мутуалистами и комменсалами. Некоторые представители являются метаногенами и обитают в пищеварительном тракте человека и жвачных, где они помогают осуществлять пищеварение.

Эукариоты или ядерные, — домен живых организмов.

Они могут быть одноклеточными и многоклеточными, но все имеют общий план строения клеток. Считается, что все эти столь несхожие организмы имеют общее происхождение, поэтому группа ядерных рассматривается как монофилетический таксон наивысшего ранга. Согласно наиболее распространённым гипотезам, эукариоты появились 1,6—2,1 млрд лет назад. Важную роль в эволюции эукариот сыграл симбиогенез — симбиоз между эукариотической клеткой, видимо, уже имевшей ядро и способной к фагоцитозу, и поглощёнными этой клеткой бактериями — предшественниками митохондрий и пластид.

Бактерии— домен прокариотических микроорганизмов. Бактерии обычно достигают нескольких микрометров в длину, их клетки могут иметь разнообразную форму: от шарообразной до палочковидной и спиралевидной. Бактерии часто являются симбионтами и паразитами растений и животных. Большинство бактерий к настоящему времени не описаны, и представители лишь половины бактериальных могут быть выращены в лаборатории. Бактерии изучает наука бактериология — раздел микробиологии.

Бактерии и археи: отличительные признаки

У них много сходных черт строения. Это размеры и форма их клеток. Однако биохимические исследования показали, что у них есть ряд сходных черт с эукариотами. Это природа ферментов, под действием которых происходят процессы синтеза РНК и белковых молекул. По способу питания большинство из них является хемотрофами. Причем вещества, которые расщепляют в процессе получения энергии археи, более разнообразны. Это и сложные углеводы, и аммиак, и металлические соединения. Очень часто они вступают в симбиотические отношения. Чаще всего в природе встречаются комменсалы и мутуалисты. В первом случае археи питаются за счет веществ организма хозяина, но не приносят ему никакого вреда. В отличие от этого вида симбиоза, при мутуалистических взаимоотношениях выгоду получают оба организма.