Bakterijos yra mikroorganizmai, kuriuos galima pamatyti tik pro mikroskopą, dauguma jų yra vienaląsčiai ir judrūs dėl žvynelių buvimo.
Ląstelių forma skiriasi skirtingi tipai. Dažnesnės yra bakterijos, kurios gali būti priskirtos šioms formoms: sferinės - kokos; lazdelės formos tiesios - bacilos ir bakterijos; strypo formos išlenktas - vibrios; spirale susuktas – spirilė. Bakterijos ląstelė susideda iš membranos, kurioje yra protoplazma, o kartais ir vakuolės. Tinkamai nudažius protoplazmą, galima rasti kūnų, primenančių branduolius, bet galbūt neatitinkančius kitų organizmų ląstelių branduolių. Dauguma bakterijų yra bespalvės, kai kurios turi raudonų ir žalių pigmentų.
Daugelis bakterijų, ypač lazdelės formos, o kai kurios sferinės, formuoja sporas (endosporas), kurios vystosi protoplazminio turinio tirštėjančioje dalyje ir yra aprūpintos jų paviršiumi tankiu, sunkiai prasiskverbiamu apvalkalu. Šis apvalkalas suteikia sporoms didesnį atsparumą nepalankioms sąlygoms. išorinės sąlygos ir jie išlieka gyvybingi labai ilgai. Esant palankioms sąlygoms, sporos auga, išsivysto į naują vegetatyvinę ląstelę.
Bakterijos dauginasi skersiniu ląstelių dalijimusi į dvi, o intervalas tarp dviejų dalijimųsi dažnai būna tik pusvalandis, todėl dauginimosi greičiu jos gerokai lenkia visus kitus organizmus.
Dauguma bakterijų maitinasi heterotrofiškai, tai yra, savo poreikius patenkina gatavų organinių medžiagų sąskaita, ir tik kelioms būdinga autotrofinė mityba anglies dvideginyje esančios anglies sąskaita. Kalbant apie mitybą azotu, kai kuriems iš šių mikrobų reikia organinio azoto, o dauguma gali pasitenkinti amonio ir nitratiniu azotu, o kai kurie gali pasisavinti elementinį azotą.
Dauguma bakterijų yra aerobiniai organizmai, kai kurios gali vystytis tik esant pakankamai deguonies aplinkoje, tačiau taip pat žinomos anaerobinės bakterijos; jiems nereikia deguonies. Jie yra labai dažni, ypač ten, kur yra organinės medžiagos, kuriuos jie sunaikina, sudarydami įvairius skilimo ar rūgimo būdus. Daugelis mikrobų parazituoja augalų ar gyvūnų organizmuose. Daugelis jų yra patogenai užkrečiamos ligos, pavyzdžiui, tuberkuliozė, vidurių šiltinė, cholera, maras, difterija. Kiti užtikrina labai svarbius žmogaus gyvenimo procesus ( Skirtingos rūšys fermentacija, azoto kaupimasis dirvožemyje mazgelių bakterijos), jau nekalbant apie tai, kad be jų dalyvavimo neįsivaizduojamas dirvožemio formavimosi procesas ir medžiagų cirkuliacija gamtoje. Kai kurie mikroorganizmai turi tiesioginę reikšmę medicinoje, pavyzdžiui, tie, nuo kurių stiprūs
bakterijos- tai labai paprasta forma augalų gyvybė, susidedanti iš vienos gyvos ląstelės. Dauginimasis vyksta ląstelių dalijimosi būdu. Pasiekus brandą bakterija padalintas į dvi lygios ląstelės. Savo ruožtu kiekviena iš šių ląstelių pasiekia brandą ir taip pat dalijasi į dvi lygias ląsteles. IN idealios sąlygos bakterija pasiekia brandos būseną ir dauginasi greičiau nei per 20–30 minučių. Esant tokiam dauginimosi greičiui, viena bakterija teoriškai galėtų pagimdyti 34 trilijonus palikuonių per 24 valandas! Laimei, gyvenimo ciklas bakterijos yra gana trumpos ir trunka nuo kelių minučių iki kelių valandų. Todėl net idealiomis sąlygomis jie negali daugintis tokiu greičiu.augimo tempas ir bakterijų dauginimasis ir kiti mikroorganizmai priklauso nuo sąlygų aplinką. Temperatūra, šviesa, deguonis, drėgmė ir pH (rūgštingumas arba šarmingumas) kartu su maisto prieinamumu turi įtakos bakterijų augimo greičiui. Iš jų temperatūra ypač domina technikus ir inžinierius. Kiekvienai bakterijų veislei yra nustatyta minimali temperatūra, kurioje jos gali augti. Esant žemesnei nei šios ribos temperatūrai, bakterijos žiemoja ir negali daugintis. Kiekvienam lygiai tas pats bakterijų veislių yra maksimali temperatūros riba. Kai temperatūra viršija šią ribą, bakterijos sunaikinamos. Tarp šių ribų yra optimali temperatūra, kurioje bakterijos dauginasi maksimaliu greičiu. Optimali temperatūra daugumai bakterijų, kurios minta gyvūnų išmatomis ir negyvais gyvūnų bei augalų audiniais (saprofitais), nuo 24 iki 30°C. Optimali temperatūra daugumai bakterijų, kurios sukelia infekciją ir ligas šeimininke ( patogeninių bakterijų), apie 38°C. Daugeliu atvejų galima gerokai sumažinti bakterijų augimo greitis jei aplinkos temperatūra yra sumažinta. Galiausiai, yra keletas bakterijų veislių, kurios geriausiai klesti vandens temperatūroje, o kitos – užšalimo temperatūroje.
Papildymas prie aukščiau pateikto
Kilmė, evoliucija, vieta gyvybės Žemėje raidoje
Bakterijos kartu su archėjomis buvo vieni pirmųjų gyvų organizmų Žemėje, atsiradę maždaug prieš 3,9–3,5 mlrd. Evoliuciniai ryšiai tarp šių grupių dar nėra iki galo ištirti, yra bent trys pagrindinės hipotezės: N. Pace'as teigia, kad jos turi bendrą protobakterijų protėvį, Zavarzinas mano, kad archėjos yra aklavietės eubakterijų evoliucijos atšaka, įvaldžiusi ekstremalias. buveinės; galiausiai, pagal trečiąją hipotezę, archėjos yra pirmieji gyvi organizmai, iš kurių atsirado bakterijos.Eukariotai atsirado dėl simbiogenezės iš bakterijų ląstelių daug vėliau: maždaug prieš 1,9–1,3 milijardo metų. Bakterijų evoliucijai būdingas ryškus fiziologinis ir biocheminis šališkumas: dėl santykinio gyvybės formų skurdo ir primityvios struktūros jos įvaldė beveik viską, kas dabar žinoma. biocheminiai procesai. Prokariotinė biosfera jau turėjo visus šiuo metu egzistuojančius medžiagų transformacijos būdus. Eukariotai, prasiskverbę į jį, pakeitė tik kiekybinius savo veikimo aspektus, bet ne kokybinius, daugelyje elementų etapų bakterijos vis dar išlaiko monopolinę padėtį.
Viena iš seniausių bakterijų yra melsvadumbliai. Prieš 3,5 milijardo metų susidariusiose uolienose aptikti jų gyvybinės veiklos produktai – stromatolitai, neginčijami melsvabakterių egzistavimo įrodymai siekia 2,2–2,0 milijardus metų. Jų dėka atmosferoje pradėjo kauptis deguonis, kuris prieš 2 milijardus metų pasiekė koncentraciją, pakankamą aerobiniam kvėpavimui pradėti. Šiam laikui priklauso dariniai, būdingi būtinai aerobiniam Metallogeniui.
Deguonies atsiradimas atmosferoje padarė rimtą smūgį anaerobinėms bakterijoms. Jie arba išmiršta, arba patenka į lokaliai išsaugotas anoksines zonas. Šiuo metu sumažėja bendra bakterijų rūšių įvairovė.
Daroma prielaida, kad dėl lytinio proceso nebuvimo bakterijų evoliucija vyksta visiškai kitokiu mechanizmu nei eukariotų. Nuolatinis horizontalus genų perkėlimas sukelia dviprasmybių evoliucinių santykių paveiksle, evoliucija vyksta labai lėtai (ir, galbūt, atsiradus eukariotams, ji visiškai sustojo), tačiau besikeičiančiomis sąlygomis vyksta greitas genų persiskirstymas tarp ląstelių, nepakitus. bendras genetinis fondas.
Struktūra
Didžioji dauguma bakterijų (išskyrus aktinomicetus ir siūlines cianobakterijas) yra vienaląstės. Pagal ląstelių formą jos gali būti apvalios (kokiai), lazdelės (bacilos, klostridijos, pseudomonados), vingiuotos (vibrijos, spirilės, spirochetos), rečiau – žvaigždinės, tetraedrinės, kubinės, C arba O- formos. Forma lemia tokius bakterijų gebėjimus kaip prisirišimas prie paviršiaus, mobilumas, absorbcija maistinių medžiagų. Pavyzdžiui, buvo pastebėta, kad oligotrofai, ty bakterijos, kurių aplinkoje yra mažai maistinių medžiagų, linkusios padidinti paviršiaus ir tūrio santykį, pavyzdžiui, susidarant ataugoms (vadinamiesiems prostek). ).Iš privalomų ląstelių struktūros atskirti tris:
- nukleoidas
- ribosomos
- citoplazminė membrana (CPM)
Protoplasto struktūra
CPM riboja ląstelės turinį (citoplazmą) nuo išorinė aplinka. Vienalytė citoplazmos frakcija, kurioje yra tirpios RNR, baltymų, medžiagų apykaitos reakcijų produktų ir substratų rinkinys, vadinama citozoliu. Kitą citoplazmos dalį atstovauja įvairūs struktūriniai elementai.Vienas iš pagrindinių skirtumų tarp bakterinės ląstelės ir eukariotinės ląstelės yra branduolinės membranos nebuvimas ir, griežtai tariant, jokių intracitoplazminių membranų, kurios nėra CPM dariniai, nebuvimas. Tačiau skirtingos grupės prokariotai (ypač dažnai gramteigiamose bakterijose) turi vietinius CPM išsikišimus – mezosomas, kurios ląstelėje atlieka įvairias funkcijas ir padalija ją į funkciškai skirtingas dalis. Daugelis fotosintetinių bakterijų turi išvystytą CPM fotosintezės membranų tinklą. Violetinėse bakterijose jie išlaikė ryšį su CPM, kuris lengvai aptinkamas toliau pateiktuose skyriuose elektroninis mikroskopas, cianobakterijose šį ryšį sunku aptikti arba jis prarandamas evoliucijos eigoje. Priklausomai nuo kultūros sąlygų ir amžiaus, susidaro fotosintetinės membranos įvairios struktūros Pūslelės, chromatoforai, tilakoidai.
Visa bakterijų gyvybei reikalinga genetinė informacija yra vienoje DNR (bakterijų chromosomoje), dažniausiai kovalentiškai uždaro žiedo pavidalu (linijinės chromosomos randamos Streptomyces ir Borrelia). Jis yra prijungtas prie CPM viename taške ir dedamas į struktūrą, kuri yra izoliuota, bet neatskiriama membrana nuo citoplazmos, ir vadinama nukleoidu. Išskleista DNR yra ilgesnė nei 1 mm. Bakterijų chromosoma paprastai pateikiama viena kopija, tai yra, beveik visi prokariotai yra haploidiniai, nors tam tikromis sąlygomis vienoje ląstelėje gali būti kelios chromosomos kopijos, o Burkholderia cepacia turi tris skirtingas žiedo chromosomas (3,6; 3,2 ir 1,1 mln. ilgio). ). bazinės poros). Prokariotų ribosomos taip pat skiriasi nuo eukariotų ir jų nusėdimo konstanta yra 70 S (80 S eukariotuose).
Be šių struktūrų, citoplazmoje galima rasti ir atsarginių medžiagų inkliuzų.
Ląstelių sienelių ir paviršiaus struktūros
Ląstelės sienelė yra svarbi konstrukcinis elementas bakterinė ląstelė, tačiau neprivaloma. Dirbtinai buvo gautos formos su iš dalies arba visiškai nesančios ląstelės sienelės (L formos), kurios galėjo egzistuoti palankiomis sąlygomis, bet kartais prarasdavo gebėjimą dalytis. Taip pat yra grupė natūralių neturinčių ląstelių sienelės bakterijos – mikoplazmos.Bakterijose yra du pagrindiniai ląstelių sienelės struktūros tipai, būdingi gramteigiamoms ir gramneigiamoms rūšims.
Gramteigiamų bakterijų ląstelių sienelė yra vienalytis 20–80 nm storio sluoksnis, sudarytas daugiausia iš peptidoglikano su mažesniu kiekiu techo rūgščių ir nedideliu kiekiu polisacharidų, baltymų ir lipidų (vadinamasis lipopolisacharidas). Ląstelės sienelėje yra 1–6 nm skersmens poros, todėl ji pralaidi daugeliui molekulių.
Gramneigiamose bakterijose peptidoglikano sluoksnis nėra tvirtai prigludęs prie CPM ir yra tik 2–3 nm storio. Jį supa išorinė membrana, kuri, kaip taisyklė, yra nelygios, išlenktos formos. Tarp CPM, peptidoglikano sluoksnio ir išorinės membranos yra erdvė, vadinama periplazmine, ir užpildyta tirpalu, kuriame yra transportavimo baltymų ir fermentų.
Išorinėje ląstelės sienelės pusėje gali būti kapsulė – amorfinis sluoksnis, išlaikantis ryšį su sienele. Gleiviniai sluoksniai neturi ryšio su ląstele ir yra lengvai atskiriami, o apvalkalai nėra amorfiniai, bet turi smulkią struktūrą. Tačiau tarp šių trijų idealizuotų atvejų yra daug pereinamųjų formų.
Bakterijų žiuželių gali būti nuo 0 iki 1000. Abu variantai, kai viename poliuje yra vienas žiuželis (monopolinis monotrichas), žvynelių pluoštas viename (monopolinis peritrichinis arba lofotrichinis žiuželis) arba du poliai (dvipolis peritricho arba amfitrichinis žiuželis) ir daugybė žvynelių visame ląstelės paviršiuje (peritrichinė). Žvyneliai yra 10–20 nm storio ir 3–15 µm ilgio. Jo sukimasis atliekamas prieš laikrodžio rodyklę 40–60 aps./min. dažniu.
Be žvynelių, tarp bakterijų paviršiaus struktūrų būtina paminėti ir gaureles. Jie yra plonesni už žvynelius (skersmuo 5–10 nm, ilgis iki 2 μm) ir yra būtini bakterijai pritvirtinti prie substrato; 3–10 µm) nei žiuželės yra būtinos donoro ląstelei, kad DNR perneštų recipientui. konjugacija.
Matmenys
Bakterijos yra vidutiniškai 0,5–5 µm dydžio. Escherichia coli, pavyzdžiui, jo dydis yra 0,3-1 x 1-6 mikronai, Staphylococcus aureus - 0,5-1 mikronų skersmuo, Bacillus subtilis 0,75 x 2-3 mikronai. Didžiausias iš žinomos bakterijos yra Thiomargarita namibiensis, kurio dydis siekia 750 mikronų (0,75 mm). Antrasis yra Epulopiscium fishelsoni, kurio skersmuo yra 80 mikronų ir ilgis iki 700 mikronų ir gyvena Virškinimo traktas chirurginė žuvis Acanthurus nigrofuscus. Achromatium oxaliferum pasiekia 33 x 100 µm dydį, Beggiatoa alba – 10 x 50 µm. Spirochetai gali užaugti iki 250 mikronų ilgio, o storis – 0,7 mikrono. Tuo pačiu metu bakterijos yra mažiausios iš tų, kurios turi ląstelių struktūra organizmai. Mycoplasma mycoides yra 0,1–0,25 mikrono dydžio, o tai atitinka didelių virusų, tokių kaip tabako mozaika, dydį, karvių raupai arba gripas. Remiantis teoriniais skaičiavimais, sferinė ląstelė, kurios skersmuo mažesnis nei 0,15–0,20 mikrono, tampa nepajėgi savaime daugintis, nes fiziškai netelpa į visus reikalingus biopolimerus ir struktūras. pakankamai.Tačiau buvo aprašytos nanobakterijos, kurios yra mažesnės nei „leistinos“ ir labai skiriasi nuo įprastų bakterijų. Jie, skirtingai nei virusai, gali savarankiškai augti ir daugintis (labai lėtai). Jie dar mažai tyrinėti, kvestionuojama jų gyvoji prigimtis.
Linijiškai didėjant ląstelės spinduliui, jos paviršius didėja proporcingai spindulio kvadratui, o tūris - proporcingai kubui, todėl mažuose organizmuose paviršiaus ir tūrio santykis yra didesnis nei didesniuose. vienus, o tai pirmiesiems reiškia aktyvesnę medžiagų apykaitą su aplinka. Metabolinis aktyvumas matuojamas skirtingi rodikliai, vienam biomasės vienetui mažose formose yra didesnis nei didelių. Todėl maži dydžiai netgi mikroorganizmams suteikia bakterijoms ir archėjoms augimo ir dauginimosi greičio pranašumą, palyginti su sudėtingiau organizuotais eukariotais, ir lemia svarbų jų ekologinį vaidmenį.
bakterijų daugialąsteliškumas
Vienaląstės formos gali atlikti visas organizmui būdingas funkcijas, nepaisant kaimyninių ląstelių. Daugelis vienaląsčių prokariotų linkę formuoti ląsteles, kurias dažnai laiko kartu jų išskiriamos gleivės. Dažniausiai tai tik atsitiktinis derinys. atskiri organizmai, tačiau kai kuriais atvejais laikinas susiejimas yra susijęs su tam tikros funkcijos įgyvendinimu, pavyzdžiui, vaisiakūnių formavimasis dėl miksobakterijų galima plėtra cistos, nepaisant to, kad pavienės ląstelės nesugeba jų susidaryti. Tokie reiškiniai kartu su vienaląsčių eubakterijų morfologiškai ir funkciškai diferencijuotų ląstelių susidarymu yra būtinos prielaidos, kad jose atsirastų tikras daugialąsteliškumas.Daugialąstis organizmas turi atitikti šias sąlygas:
- jo ląstelės turi būti agreguotos,
- tarp ląstelių turi būti atskirtos funkcijos,
- tarp agreguotų ląstelių turėtų būti užmegzti stabilūs specifiniai kontaktai.
Bakterijų dauginimasis
Kai kurios bakterijos neturi lytinio proceso ir dauginasi tik vienodo dydžio dvejetainiu skersiniu skilimu arba pumpuravimu. Vienai vienaląsčių cianobakterijų grupei buvo aprašytas daugybinis dalijimasis (greitai vienas po kito einančių dvejetainių dalijimųsi, dėl kurių susidaro nuo 4 iki 1024 naujų ląstelių). Siekiant užtikrinti genotipo plastiškumą, būtiną evoliucijai ir prisitaikymui prie besikeičiančios aplinkos, jie turi kitus mechanizmus.Dalijantis dauguma gramteigiamų bakterijų ir gijinių cianobakterijų sintezuoja skersinę pertvarą nuo periferijos iki centro, dalyvaujant mezosomoms. Gramneigiamos bakterijos dalijasi susiaurėjimo būdu: dalijimosi vietoje randamas palaipsniui didėjantis CPM ir ląstelės sienelės kreivumas į vidų. Dygiantis inkstas susidaro ir auga viename iš motininės ląstelės polių, motininė ląstelė turi senėjimo požymių ir dažniausiai negali gaminti daugiau nei 4 dukterinių ląstelių. Pumpurai atsiranda įvairiose bakterijų grupėse ir, tikėtina, keletą kartų atsirado evoliucijos metu.
Bakterijose taip pat stebimas lytinis dauginimasis, tačiau primityviausia forma. lytinis dauginimasis bakterijos skiriasi nuo lytinio dauginimosi eukariotuose tuo, kad bakterijos nesudaro gametų ir nevyksta ląstelių susiliejimas. Tačiau pagrindinis įvykis lytinis dauginimasis, būtent genetinės medžiagos mainai, vyksta ir šiuo atveju. Šis procesas vadinamas genetine rekombinacija. Dalis donoro ląstelės DNR (labai retai visa DNR) perkeliama į recipiento ląstelę, kurios DNR genetiškai skiriasi nuo donoro DNR. Šiuo atveju perkelta DNR pakeičia dalį recipiento DNR. DNR pakeitimas apima fermentus, kurie suskaido ir vėl sujungia DNR grandines. Taip susidaro DNR, kurioje yra abiejų tėvų ląstelių genai. Tokia DNR vadinama rekombinantine. Palikuonių ar rekombinantų genų paklaida sukelia ryškią bruožų įvairovę. Ši charakterių įvairovė labai svarbi evoliucijai ir yra pagrindinis seksualinio dauginimosi privalumas. Yra 3 būdai gauti rekombinantus. Tai yra jų atradimo tvarka, transformacija, konjugacija ir transdukcija.
Bakterijos išsiskiria šiomis savybėmis:
- morfologinis;
- tinctorial;
- fiziologinis;
- kultūrinis;
- biocheminis;
- antigeninis;
- molekulinė genetinė.
Morfologiniai požymiai
Bakterijos – daugiausia. Prokariotinės ląstelės struktūra labai skiriasi nuo grybų, augalų ir gyvūnų ląstelių struktūros. Jie neturi branduolinis apvalkalas, mitochondrijos, Golgi aparatas. Bakterijų ląstelėje išskiriami šie elementai:
- paviršiaus struktūros;
- ląstelės membrana;
- citoplazma su nukleotidu.
Paviršiaus struktūros vadinamos dariniais, esančiais už jos ribų citoplazminė membrana. Tai apima kapsulę, gleivinę, apvalkalą, ląstelės sienelę, žvynelius, gaurelius.
Norint apsaugoti bakteriją nuo aplinkos poveikio, reikalinga kapsulė, apvalkalas ar gleivių sluoksnis. Jie apsaugo nuo įvairių cheminių medžiagų, apsaugo nuo išdžiūvimo, trukdo fagams prasiskverbti. Skrandyje gyvenančias bakterijas saugo speciali gleivinė medžiaga, apsauganti ląstelę nuo perchloro rūgšties, skrandžio sulčių fermentų poveikio.
Flagella nustato gebėjimą judėti. Jų skaičius, vieta yra pastovi, todėl į juos atsižvelgiama sisteminant prokariotus.
Jie gali būti bakterijos ląstelės poliuose arba poliarinėje srityje. Pagal prieinamumą vieta skirstoma į:
- monotrichas - vienas žiuželis yra ląstelės ašigalyje (cholera vibrio);
- lophotrichous - žiuželių pluoštas, esantis vienoje pusėje (Pseudomonas aeruginosa);
- amfitrichas - žiuželių ryšuliai yra skirtinguose bakterinės ląstelės poliuose (spirilėje);
- peritrichozinė – žvyneliai, pasiskirstę visame ląstelės paviršiuje (salmonelės).
Ląstelės sienelė yra tiesiai po kapsule, gleiviniu sluoksniu ar apvalkalu.
Bakterijos ląstelės viduje yra citoplazmos, organelių ir nukleotidų. Nuo kitų prokariotų, tarp kurių yra cianobakterijų karalystė, jie skiriasi tuo, kad juose nėra chlorofilo.
Bakterijos klasifikuojamos pagal jų formą. Jie gali būti sferiniai (kokai, diplokokai, strepto-, stafilokokai), cilindriniai (stypeliai), spiraliniai (spirochetos, spirilės, vibrionai).
Tinktiniai ženklai (ryšys su specialiais dažais)
Ziehl-Nelson metodas naudojamas aptikti rūgštims ir alkoholiui atsparias Mycobacterium tuberculosis, raupsų sukėlėjus, bakterijas, kurios prisideda prie skrandžio opų išsivystymo.
Spirochetų ir virusinių inkliuzų išskyrimui naudojamas Morozovo sidabravimo metodas.
Romanovsky-Giemsa beicas naudojamas bakterijoms, grybeliams ir pirmuoniams identifikuoti. Dažymui naudojami kompleksiniai dažai, kurie nudažo Įvairių tipųįvairių spalvų mikroorganizmai.
Fiziologiniai požymiai
Fiziologiniai požymiai apima:
- biocheminis;
- kultūrinis.
Biocheminiai požymiai
Bakterijų tipai išskiriami pagal biocheminius parametrus (pagal išskiriamus fermentus, mitybą, kvėpavimą). Pavyzdžiui, skrandyje gyvenanti Helicobacter pylori sugeba išskirti paslaptį, skatinančią opų atsiradimą. Todėl, atsiradus opos simptomams, skiriamas bakterijų tyrimas. Sergant ligomis, kurias sukelia infekcija, ypač vaikams, apsinuodijama toksinais, kuriuos išskiria mikroorganizmai. Prie kai kurių pridedama bakterijų fermentų skalbimo milteliai. Naudojamas acto, pieno rūgščių junginiams gauti.
Ypatingą reikšmę nustatant infekciją turi kvėpavimo tipas. Išskirti:
- privalomos anaerobinės bakterijos. Deguonis jiems yra toksiškas. Jiems kvėpuoti reikia nitratų, sulfatų ar fumaratų. Jie gyvena beorėje erdvėje. Įtakoja skrandį, žarnyną, Urogenitalinė sistema. Ypač pavojingos yra infekcijos, sukeliančios botulizmą, stabligę, dujų gangreną.
- privalomi aerobai. Jie gali egzistuoti tik esant deguoniui. Atitinkamai, jie yra ligų sukėlėjai Kvėpavimo sistema, suaugusiųjų ir vaikų odos ligos.
- fakultatyviniai anaerobai. Tai apima kai kurias bakterijų ir grybų rūšis, kurioms augti ir daugintis nereikia deguonies.
Pagal mitybos tipą bakterijos skirstomos į:
- autotrofai;
- heterotrofai.
Kai kurios bakterijos yra normali mikrofloraŽmogaus kūnas. Tokiu atveju ligas gali sukelti sumažėjęs skaičius naudingų bakterijų. Pavyzdžiui, antibiotikų vartojimas sumažina jų kiekį coli sukeliantis skrandžio ar žarnyno sutrikimą. Saprofitai neleidžia vystytis patogeniniai mikroorganizmai, sumažėjus bakterijų skaičiui, gali prasidėti patogeninių grybų rūšių sukeltos ligos.
kultūros ženklai
Atsižvelgiant į mitybos tipą, buveinę, bakterijos išsiskiria kultūrinėmis savybėmis.
Norint nustatyti, kokiam mikroorganizmų tipui priklauso, atliekama sėja. Bakterijų tyrimams gali būti naudojamos ne tik odos dalelės, seilės, skrepliai, bet ir skrandžio turinys.
Pavyzdžiui, esant vaikų ir suaugusiųjų tonzilito simptomams, mikrobiologinis tyrimas yra privalomas. Nuimkite steriliu medvilniniu tamponu balta danga ant gerklės. Sodinama į specialias Petri lėkštes. Tada žiūrima, kurioje maistinėje terpėje mikroorganizmai geriausiai dauginasi, jų išsidėstymą (išsklaidytus pavieniuose taškuose ar susitelkusius vienoje vietoje). Didelę reikšmę turi ir bakterijų kolonijos spalva bei dydis.
Nustatę vaikų ir suaugusiųjų ligą sukėlusios infekcijos tipą, jie analizuoja padermės atsparumą antibiotikams. Tada paskiriamas tinkamas gydymas.
Antigeninės savybės
Nustatykite bakterijų kultūros tipą, atlikdami kraujo tyrimą. Juk sergant infekcijos sukelta liga mūsų organizmas išskiria ligos sukėlėjo antikūnus. Nustačius jų buvimą, nustatoma ligą sukėlusių mikroorganizmų padermė.
Norint nustatyti ligą sukėlusios infekcijos tipą, atliekamas kraujo serumo tyrimas dėl antikūnų ar antigeno buvimo – serologinės reakcijos. Jie naudojami:
- toksinams, antigenams naudojant imunodiagnostinį serumą;
- aptikti antikūną naudojant žinomą antigeną.
Įtarus, atliekama serologinė analizė paslėpta forma liga. Ištirkite žmones, kurie turėjo kontaktą su užsikrėtusiu asmeniu, kad nustatytumėte ligą ankstyvosiose stadijose.
Kartais žmogus gali nesusirgti pats, o tapti nešioju. Arba infekcijos sukelta liga praeina be simptomų, yra lėtinė.
Tuberkuliozei diagnozuoti skiriami vaikai odos testas- Mantoux testas. Jo įgyvendinimui naudojamas sausas tuberkulinas (bakterijų likučių ekstraktas). Pastebimas paraudimas, odos patinimas, jei vaiko organizme yra antikūnų prieš Kocho lazdelę. Jie gaminami tik esant infekcijai.
Molekulinės genetinės savybės
Mikroorganizmų diferenciacijos pagal genetines savybes pagrindas yra esminis genų struktūros skirtumas. Taigi virusuose ir faguose paveldima medžiaga yra uždaryta 1 DNR arba RNR molekulėje. Pirmuoniuose ir grybuose chromosomos yra ląstelės branduolys. Bakterijos genetinis aparatas skiriasi tuo, kad:
- Chromosoma yra citoplazmoje. Jį sudaro 3000 genų.
- DNR turinys keičiasi, gali padidėti. Šis unikalus gebėjimas reguliuoja dauginimosi greitį, o tai teigiamai veikia rūšies išlikimą.
- Paveldima informacija yra chromosomos ir plazmidžių genuose.
- Informacijos perdavimas vyksta vertikaliai (iš motininės ląstelės į dukterinę ląstelę), horizontaliai (bakterijos gali keistis genais tarpusavyje). Taigi, mutacijos genai perkeliami iš vienos bakterijos ląstelės į kitą. Pavyzdžiui, vienas turėjo teigiamą genų mutacija kurie užtikrino atsparumą antibiotikams infekcijai. Keičiant informaciją su kitomis bakterijomis, kita kolonija gaus tą patį gebėjimą.
Pasireiškus ligos simptomams, įtarus, kad ją sukėlė bakterijos, būtina atlikti tyrimą, kurio tikslas – diferencijuoti ligos sukėlėjus, nustatyti atsparumą antibiotikams.
Jei nustatomas infekcinis ligos pobūdis, reikia atsiminti, kad bakterijos gali sukelti epidemijas. Dėl silpnas imunitetas užkrečiamos ligos dažniausiai nukenčia vaikai. Siekiant užkirsti kelią ligos plitimui, imamasi kelių priemonių:
- Jei mokyklose ar darželiuose įvyksta keli susirgimų atvejai, siekiant nesukelti pavojaus kitiems vaikams, įstaigos uždaromos karantinui.
- Prevencijai sunkios ligos, kuris gali sukelti mirtina baigtis rekomenduojama paskiepyti vaikus.
- Protrūkio metu nerekomenduojama lankytis socialiniuose renginiuose.
- Vaikai ir suaugusieji, ypač sergant sezoninėmis ligomis, turi vartoti imunostimuliuojančius vaistus.
Diagnozuojant infekcijos sukeltas ligas, būtina atsižvelgti į pagrindines. Jie skiriasi struktūra, ląstelių forma, mitybos ir kvėpavimo tipais. Atliekant mikrobiologiniai tyrimai, būtina atlikti Gramo dažymą, pasėti ant maistinių medžiagų (nustatyti kultūros ypatybes). Kartais skiriamas serologinis tyrimas (kraujo serumo tyrimas nustato antigeno ar antikūnų buvimą). Taip pat atliekamas molekulinis genetinis tyrimas, pagrįstas nukleotido struktūros ir vietos skirtumais.
LF, FIU, PF. 2 pamoka
2
A. Pagrindai
Morfologiniai požymiai bakterijos.
Morfologinės bakterijų savybės yra: Gramo dėmės, forma, dydis, sporų buvimas, kapsulių buvimas, mobilumas, vieta tepinėlyje.
Bakterijų forma.
Bakterijos yra apvali forma(kokiai), cilindriniai (stypeliai), vingiuoti (spirochetai).
Bakterijų dydis.
Cocci yra apie 1 µm dydžio, mažiausios kokus atitinkančios lazdelės vadinamos kokobakterijomis, spirochetos apibūdinamos kaip labai plonos ir labai ilgos.
Bakterijų vieta tepinėlyje.
Diplobakterijos ir diplokokai išsidėstę poromis, streptobakterijos ir streptokokai – grandinėje, stafilokokai – netvarkingomis krūvomis.
Skirtumai tarp eu- ir prokariotinių ląstelių.
Prokariotinė (bakterinė) ląstelė, skirtingai nei eukariotinė, neturi tarpląstelinės membranos struktūrų, jos DNR yra žiediškai uždara, o ląstelės sienelėje yra peptidoglikano.
Bakterinės ląstelės organelės.
Bakterijos ląstelėje būtinai yra nukleoidas, citoplazma, ribosomos, citoplazminė membrana su invaginacijomis (mezosomomis) ir ląstelės sienelė; be to, bakterijos gali turėti plazmides, citoplazminius inkliuzus, sporas, kapsules, žvynelius, blakstienas.
Bakterijų ląstelės sienelės struktūra.
Gramteigiamo tipo ląstelės sienelė turi storą peptidoglikano sluoksnį, o gramneigiamo tipo – ploną peptidoglikano sluoksnį, o išorėje – polisacharido sluoksnį.
Defektinės bakterijų formos.
Defektinės bakterijų formos netenka ląstelės sienelės, jei tuo pat metu išlaiko gebėjimą dalytis, vadinamos L formomis.
Gramo dėmė.
Dažant pagal Gramą, fiksuotas tepinėlis iš pradžių apdorojamas gencijonų violetiniu, po to Lugolio tirpalu, po to pakeičiama alkoholiu ir, nuplovus vandeniu, nudažoma fuksinu; Gramteigiamų bakterijų (t. y. turinčios gramteigiamą ląstelės sienelę) dėmė Mėlyna spalva, gramneigiamas (t.y. turintis gramneigiamo tipo ląstelės sienelę) – raudonai.
Gramteigiamos ir gramneigiamos bakterijos.
Gramteigiamoms bakterijoms priskiriami visi kokai, išskyrus Neisseria, taip pat kai kurios lazdelės (turinčios sporą, galinčios šakotis – vadinamosios aktinomicetų serijos bakterijos, listerijos); Gramneigiamos bakterijos yra Neisseria, dauguma lazdelių, spirochetų.
2
B. Paskaitų kursas
2
B. Teorinė medžiaga
LF ir PF. 2 pamoka
| 3. Bakterijų morfologija |
| 3.1. Morfologinės bakterijų savybės |
| 3.2. bakterijų forma |
| 3.3. Bakterijų dydis |
| 3.4. Bakterijų vieta tepinėlyje |
| 4. Bakterinės ląstelės ultrastruktūra |
| 4.1. Skirtumai tarp eu- ir prokariotinių ląstelių |
| 4.2. bakterijų ląstelių organelės |
| 4.3. Bakterijų ląstelės sienelės struktūra |
| 4.4. Defektinės bakterijų formos |
| 6. Bakterijų morfologijos tyrimo metodai. |
| 6.3. Gramo dėmė |
^
3. BAKTERIJŲ MORFOLOGIJA
3.1. Morfologinės bakterijų savybės
Apibūdinant tam tikro taksono bakterijų morfologiją, apibūdinamos šios jai būdingos savybės:
gramų dėmė,
bakterijų ląstelių forma
bakterijų ląstelių dydis
apsauginių priemonių (kapsulių, endosporų) buvimas,
mobilumas (žvynelių buvimas, jų skaičius ir vieta),
bakterijų vieta tepinėlyje.
3.2. bakterijų forma
Bakterijų ląstelių forma gana gerai įvertinama šviesos mikroskopu.
| Ryžiai. 3-1. Stafilokokai  |  Ryžiai. 3-2. streptokokai |
| Ryžiai. 3-3. pneumokokai  |  Ryžiai. 3-4. Neisseria (meningokokai) |
A. Didžioji dauguma prokariotų dėl standžios struktūros – ląstelės sienelės – turi specifinę formą, kuris, nors ir gali skirtis tam tikrose ribose, vis dėlto yra gana stabilus morfologinis požymis. Tokios bakterijos priklauso Firmicutes ir Gracilicutes skyriams.
1. Bakterijos, turinčios apvalias ląsteles, vadinamos cocci.
A. Formuoti matematiškai tobulas kamuolys, turi stafilokokai(3-1 pav.).
b. ovalus ląstelės yra suformuotos streptokokai(3-2 pav.).
V. lancetiškas forma arba, kaip taip pat aprašyta, degančios žvakės forma, turi pneumokokai(3-3 pav.).
G. pupelės formos turėti formą Neisseria(gonokokai ir meningokokai) (3-4 pav.).
2. Cilindrinės bakterijos vadinamos lazdelės formos arba tiesiog lazdelės.
A. Dauguma lazdos tiesiai(3-5 pav.). 
b. Kai kurios lazdos turi lenktas forma. Anksčiau tokios bakterijos priklausė spirochetoms, tačiau pastarosios turi keletą esminių jų ultrastruktūros ypatybių, kurios nėra būdingos lenktoms lazdelėms.
1 . ^ Vienas posūkis turėti vibrijos(3-6 pav.). Jie taip pat lyginami su kableliais, o atradėjo vardu pavadintas Vibrio cholerae vadinamas „Kocho kableliu“.
| Ryžiai. 3-6. vibrijos  |
2
. Kampilobakterijos ( 3-7 pav.) ir helikobakterija(3-8 pav.) turi du ar trys posūkiai. Dėl šios formos, taip pat atsižvelgiant į jų vietą tepinėlyje, šios bakterijos apibūdinamos kaip „kiro sparnas“.
V. atskira grupė sudaryti šakojasi ir gali išsišakoti bakterijos. Tipiški jų atstovai yra aktinomicetai(3-9 pav.). Galintis išsišakoti mikobakterijos Ir korinebakterijos. Ši grupė taip pat vadinama aktinomicetų bakterijos.
3. Susuktos bakterijų formos turi ultrastruktūros ypatybes, kurios suteikia jiems susukto sriegio išvaizdą. Daugiau informacijos apie juos bus aptarta toliau. Ši grupė apima spirochetos- treponema, leptospira, borelijos (3-10 pav.).
B. speciali grupė bakterijos neturi apibrėžtos formos. Tai yra apie mikoplazmos(3-11 pav.). Šios bakterijos neturi ląstelės sienelės, būtent jos vaidina formuojantį vaidmenį prokariotuose. Mikoplazmos yra atskirtos į specialų skyrių - Tenericutes.
^
3.3. Bakterijų dydis
Bakterijų ląstelių dydį galima išmatuoti naudojant specialią liniuotę, įdėtą į mikroskopo okuliarą. Tačiau toliau Pradinis etapas tiriant mikroorganizmų pasaulį, pakanka turėti preliminarių minčių apie mikrobų dydį.
A. ^ Koki yra apie 1 µm dydžio.
B. lazdos pagal jų dydį galima suskirstyti į tris pagrindines grupes.
1. Mažiausios lazdelės savo dydžiu panašios į kokus. Tokios lazdos vadinamos kokosbakterijos.
2. Didžiosios daugumos pagaliukų dydį galima apibūdinti kaip mažas ir vidutinis. Dėl prokariotams būdingo polimorfizmo gana sunku nubrėžti aiškią ribą tarp mažų ir vidutinio dydžio strypų.
3. Ir galiausiai, į didelis lazdelės apima šakojančius (aktinomicetų serijos bakterijos) ir sporas formuojančius (bacilus ir klostridijas) lazdeles.
IN. Spirochetes, pagal savo dydį, galima apibūdinti kaip labai ploną ir labai ilgą.
G. Mikoplazmos, dėl minėtos priežasties, neturi griežtai apibrėžto dydžio, kuris šiuose prokariotuose svyruoja nuo šimtų nanometrų (t. y. panašus su didelių virusų dydžiu) iki dešimčių mikrometrų (t. y. pasiekia didelių bakterijų dydį).
^
3.4. Bakterijų vieta tepinėlyje
Norėdami teisingai įvertinti šią funkciją, svarbus vaidmuožaisti tinkamas pasiruošimas tepinėlis ir Praktinė patirtis mikrobiologas (tačiau pirmasis beveik visada priklauso nuo antrojo). Bakterijų išsidėstymas tepinėlyje priklauso nuo jų dalijimosi ypatybių – kiek plokštumų šis procesas vyksta vienu metu ir ar po dalijimosi naujai susidariusios ląstelės iškart išsiskiria.
A. Didžiausią šio požymio įvairovę rodo kokai.
1. Tepinėlyje išsidėstę mikrokokai (monokokai). netvarkingas(vienas po kito).
2. Diplokokai yra išsidėstę poromis. Diplokokai yra pneumokokai ir Neisseria (gonokokai ir meningokokai). Be to, enterokokui būdingas ir porinis išsidėstymas.
3. Sarcinai išsidėstę tepinėlyje formoje paketus, kokkų skaičius, kuriame yra keturių kartotinis (3-12 pav.).
4. Streptokokai yra išsidėstę grandines(3-13 pav.).
5. Stafilokokai formuoja atsitiktines grupes tepinėlyje, dažniausiai lyginamas su vynuogių kekės.
BOO lazdos Tam yra daug mažiau galimybių.
1. Didžioji dauguma jų yra tepinėlyje netvarkingas.
2. Klebsiella ir corynebacteria (būtent difterijos sukėlėjas) yra daugiausia tepinėlyje. poromis ir todėl jie vadinami diplobakterijos. Tuo pačiu metu Klebsiellai būdingas išsidėstymas poromis vienas po kito, o difterijos sukėlėjui - kampu.
3. Tepinėlyje išsidėsčiusios bacilos (3-14 pav.). grandine (streptobacilos).
| R  yra. 3-12. Sarcina | R  yra. 3-13. streptokokai |
| R  yra. 3-14. bacilos |
|
^
4. BAKTERINĖS LĄSTELĖS ULTRASTRUKTŪRA
4.1. Skirtumai tarp eu- ir prokariotinių ląstelių
prokariotinė ląstelė turi iš esmės skirtingą organizacijos tipą, palyginti su eukariotų ląstele. Žemiau pateikiamos pagrindinės savybės, kuriomis bakterinė ląstelė skiriasi nuo eukariotinės ląstelės (pastarosios pavyzdžiu imama gyvūninė ląstelė).
A. ^
Esminis skirtumas
jo ultrastruktūros yra tarpląstelinės membranos struktūrų nebuvimas. Bakterijos ląstelė turi tik vieną membraną – citoplazminę. Prokariotinės ląstelės vidinė erdvė, skirtingai nei eukariotinės ląstelės, nėra padalinta tarpląstelinių membranų struktūrų į atskirus skyrius, izoliuotus vienas nuo kito (4-1 pav.).
B. Visos formos ląstelių gyvybė(skirtingai nuo virusų) saugoma paveldima informacija DNR Tačiau prokariotinėje ląstelėje DNR molekulė yra organizuota kiek kitaip nei eukariotų ląstelėje.
1. Bakterijos ląstelės DNR yra ne linijinė, o žiedinė forma.
2. Lokalizuota Prokariotinės ląstelės DNR nukleoide ir plazmidėse (eukariotuose DNR yra lokalizuota branduolyje ir mitochondrijose).
3. Nukleoidinė DNR santykinai yra vienintelė chromosoma bakterinė ląstelė, o eukariotinė ląstelė turi visą chromosomų rinkinį.
4. Bakterijų trūkumas histono baltymai.
5. Prokariotams taip pat trūksta proceso mitozė.
IN. Ribosomos prokariotinės ląstelės turi mažesnę molekulinę masę (70S, o ne 80S, kaip gyvūno ląstelėje).
G. Citoplazma Prokariotas niekuo nesiskiria nuo panašios struktūros eukariotuose, išskyrus tai, kad bakterijų ląstelėje trūksta judėjimo.
D. Didžioji dauguma bakterijų ląstelių turi unikali medžiaga – peptidoglikanas, kuris sudaro prokariotinės ląstelės sienelės pagrindą. Peptidoglikanas yra standi struktūra, susidedanti iš amino cukrų polimerinių grandinių, sujungtų peptidiniais tilteliais (4-2 - 4-4 pav.).
| R  yra. 4-2. Vieno sluoksnio peptidoglikano struktūra (linijos rodo heteropolimerų grandines, sudarytas iš kintančių liekanų ^N-acetilgliukozaminas (G) ir N-acetilmuramo rūgštis (M), sujungta b-1,4-glikozidiniais ryšiais, apskritimai rodo peptidinės uodegos aminorūgštis) |
 Ryžiai. 4-3. Eubakterijų ląstelės sienelės peptidoglikano pasikartojančio vieneto struktūra. Skaičiai apskritime rodo: ^
1, 2-
molekulės glikano pagrindo polimerizacijos vietos: 3 -
prijungimo vieta naudojant teiko rūgšties molekulės fosfodiesterinį ryšį gramteigiamų eubakterijų ląstelės sienelėje; 4, 5 -
vietas, kuriose vyksta surišimas tarp glikano grandinių, naudojant peptidinius ryšius; 6 -
kovalentinio prisijungimo (peptidinio ryšio) vieta prie išorinės membranos lipoproteino gramneigiamose eubakterijose; 7 – lizocimo veikimo vieta. |
 Ryžiai. 4-4. Peptidiniai tilteliai tarp peptidoglikano heteropolimerinių grandinių D - N-acetilgliukozaminas, M - N-acetilmuramo rūgštis; ala - alaninas; glu - glutamo rūgštis; lizas - lizinas; DAP - diaminopimelio rūgštis; gly - glicinas. Rodyklės rodo penicilino veikimo vietą. |
E. Bakterijos turi kitokią struktūrą nei eukariotai žvyneliai. Tai spirališkai susuktas susitraukiančio baltymo subvienetas. flagellinas.
^
4.2. bakterijų ląstelių organelės
Bakterijos ląstelėje yra organelių rinkinys, kurį sąlygiškai galima suskirstyti į dvi grupes - privalomas ir neprivalomas.
A. Prieinamumas privalomos organelės yra nepakeičiama sąlyga sėkmingam bakterinės ląstelės funkcionavimui.
1. Nukleoidas yra žiediškai uždara dvigrandė superspiralinė DNR molekulė. Jai apibūdinti taip pat vartojamas terminas „bakterinė chromosoma“.
2. Citoplazma Bakterinės ląstelės struktūra panaši į eukariotinės ląstelės citoplazmą.
3. Ribosomos bakterijose jos taip pat panašios į eukariotų ribosomas, tačiau turi mažesnę molekulinę masę.
4. ^ citoplazminė membrana (MUT) bakterijų yra toks pat biologinė membrana, kuri supa eukariotinės ląstelės citoplazmą, tačiau neturi sterolių. Steroliai yra CPM dalis tik mikoplazmose.
5. Bakterinės ląstelės CPM formuoja invaginacijas – mezosomos, – kurios yra ląstelės energijos apykaitos centras, taip pat dalyvauja ląstelių dalijimosi procese.
6. ^ ląstelių sienelės nėra tik mikoplazmose ir vadinamosiose defektinėse bakterijų formose, kurios bus aptartos toliau. Jis vaidina formuojantį vaidmenį ir apsaugo bakterijų ląsteles nuo osmosinio lizės. Bakterijų ląstelės sienelė turi dviejų tipų struktūrą. Taigi ši organelė yra viena svarbiausių prokariotuose, jos struktūra bus aptarta toliau atskirame skyriuje.
B. Nebuvimas pasirenkamos organelės neturi rimtos įtakos ląstelės funkcinėms galioms, gali būti ne visuose šios rūšies individuose. Skirtingi morfovarai vienas nuo kito skiriasi daugiausia šių organelių rinkiniu.
1. Plazmidės yra tokios pat struktūros kaip ir nukleoidas DNR molekulės, tačiau skirtingai nei pastarasis, jų molekulinė masė yra daug mažesnė ir ramybės būsenoje ląstelėje gali būti pavaizduota keliomis kopijomis. Yra kelios dešimtys bakterinių plazmidžių tipų. Daugelis jų gali egzistuoti toje pačioje bakterijų ląstelėje.
2. Bakterijų ląstelėje gali būti citoplazminiai intarpai, kuriuose dažniausiai yra maistinių medžiagų atsargų. Kai kurie iš jų yra tokie būdingi bakterijoms tam tikros rūšies kurie naudojami identifikuoti (pavyzdžiui, difterijos sukėlėjo volutino grūdelių išsidėstymo skaičius ir pobūdis).
3. Prokariotinė ląstelė gali turėti apsauginiai įtaisai(endospora, kapsulė), kurių pagalba išgyvena nepalankiomis sąlygomis. Šios organelės bus išsamiau aptartos toliau.
4. Judrios bakterijos turi žvyneliai(o spirochetos yra ašinės fibrilės), kurios yra jų judėjimo organai.
5. Daugelio bakterijų bakterijų ląstelės turi blakstienos(pili, fimbria) – tuščiaviduriai baltyminiai vamzdeliai ląstelės paviršiuje (4-5 pav.). Baltymas, sudarantis pili, vadinamas pilin.
A. gerti bendras tipas Bakterijos ląstelė jas naudoja sukibimui su maistinių medžiagų substratu.
b. Seksualinis(konjugatyvus, lytinis pilis) yra skirtas genetinės medžiagos perkėlimui iš vienos prokariotinės ląstelės į kitą.
^
4.3. Bakterijų ląstelės sienelės struktūra
Ląstelių sienelė yra viena iš labiausiai svarbios struktūros bakterinė ląstelė. Jo netenka tik mikoplazmos ir defektinės bakterijų formos. Eubakterijos turi dviejų tipų ląstelės sienelės struktūrą (4-6 pav.), priklausomai nuo to, kuriai jos priklauso skyriui Firmicutes (gramteigiamos ląstelės sienelės, šios bakterijos nusidažo mėlynai pagal gramą) arba Gracilicutes (gramneigiamos ląstelės sienelės, šios bakterijos pagal gramą yra nudažytos raudonai).
A. Gram teigiamas ląstelės sienelė, palyginti su gramneigiama, yra storesnė, bet paprastesnės struktūros.
1. Jo pagrindas yra daugiasluoksnis peptidoglikano sluoksnis glaudžiai šalia citoplazminės membranos.
2. Peptidoglikano sluoksnį persmelkia teiko rūgštys – polimerinės struktūros, užimančios ribinę padėtį tarp glikokonjugatų ir fosfolipidų (4-7 pav.).
B. Gram neigiamas ląstelės sienelė yra plonesnė už gramneigiamą, tačiau jos struktūra sudėtingesnė.
1. Peptidoglikanas pateikta joje plonas sluoksnis.
2. Šiuo atveju peptidoglikano sluoksnis nėra glaudžiai greta citoplazminės membranos, o yra nuo jos atskirtas. periplazminė erdvė.
3. Gramneigiamoje ląstelės sienelėje, be to, yra vadinamųjų išorinė membrana
. Šios struktūros struktūra skiriasi nuo citoplazminės membranos ir daugiausia susideda iš lipopolisacharido.
4.4. Defektinės bakterijų formos
Bakterijos gali paveikti tam tikros priežastys prarasti ląstelės sienelę. Pavyzdžiui, dėl -laktaminių antibiotikų (penicilinų, cefalosporinų) ar lizocimo veikimo. Tokios bakterijų formos vadinamos defektinėmis.
A. Defektinės bakterijų formos, visiškai neturinčios ląstelės sienelės, vadinamos protoplastai. Protoplastai dažniausiai susidaro, kai gramteigiamos bakterijos praranda savo ląstelės sienelę.
B. Defektinės bakterijų formos, iš dalies neturinčios ląstelės sienelės, vadinamos sferoplastai. Sferoplastai dažniausiai susidaro, kai ląstelės sienelę praranda gramneigiamos bakterijos.
B. Defektinės bakterijų formos išlaiko medžiagų apykaitą, bet – kaip taisyklė – praranda gebėjimą dalytis. Bet kiekviena taisyklė turi išimčių: tos defektinės formos (nepriklausomai nuo to, ar tai protoplastai, ar sferoplastai), kurios išlaikė gebėjimą dalytis, vadinamos L formos bakterijos. Jie gavo savo vardą Listerio instituto garbei, kur jie buvo atidaryti.
^
6. Mikroorganizmų morfologijos tyrimo metodai
6.3. Gramo dėmė
Gramo dažymas yra pagrindinis bakteriologijos dažymo metodas. Gramo dažymas pradeda morfologinių savybių aprašymą. Šio metodo reikšmę lemia tai, kad bakterijos ląstelės Gramo dėmė priklauso nuo jos ląstelės sienelės struktūros tipo ir atitinkamai nuo to, ar ji priklauso Firmicutes ar Gracilicutes skyriui – pirmas bet kokios ląstelės identifikavimo etapas. rūšys bakteriologijoje. Gramo beicavimas atliekamas keturiais etapais (6-5 - 6-8 pav.).
A. Pirmajame etape fiksuotas tepinėlis yra nudažytas gencijonų violetinė.
1. Dažymas trunka 1 - 2 minutes.
2. Šiuo dažikliu nudažomos ir gramteigiamos, ir gramneigiamos bakterijos mėlyna spalva.
B. Antrame etape tepinėlis apdorojamas Lugolio sprendimas, kuris sudaro dažymo kompleksą su gencijonu violetiniu, lokalizuotu citoplazminėje membranoje.
1. Gydymas Lugolio tirpalu trunka 1 - 2 minutes.
2. Šioje stadijoje išlieka ir gramteigiamos, ir gramneigiamos bakterijos mėlyna.
B. Trečiajame etape tepinėlis pasikeičia alkoholio.
1. Balinimas alkoholiu trunka maždaug 20 sekundžių, po to gausiai nuplaunama vandeniu.
2. Gramteigiamos bakterijos per šį laiką nespėja išblukti ir išlieka mėlyna o gramneigiamos dėl plonesnio peptidoglikano sluoksnio, kuris neleidžia dėmių kompleksui išplauti alkoholiu, turės laiko pakeisti spalvą ir todėl taps bespalvis.
D. Ketvirtajame etape tepinėlis nudažomas vandens purpurine spalva arba kitu raudonu dažikliu – safraninu.
1. Apdaila raudonais dažais trunka 1 - 2 minutes. Be to, šį etapą geriau pratęsti ilgiau, nes po balinimo bakterijų ląstelės sienelė dažus suvokia prasčiau nei įprastai.
2. Lieka gramteigiamos bakterijos mėlyna, nes jie jau nudažyti tamsesniais dažais, o gramneigiami, kurių spalva buvo pakitusi ankstesniame etape, yra nudažyti šiame etape raudona spalva (6-9 pav.).
 Ryžiai. 6-5. Gramo beicas – pirmas žingsnis: gencijonų violetinė dėmė |  Ryžiai. 6-6. Gramo dažymas – antrasis etapas: apdorojimas Lugolio tirpalu |  Ryžiai. 6-7. Gramo dėmės – trečias žingsnis: balinimas alkoholiu |
|
 Ryžiai. 6-8. Gramo beicas – ketvirtas žingsnis: dažymas vandens purpurine arba safraninu |  Ryžiai. 6-9. Gram-teigiamos ir gramneigiamos bakterijos gramu dažytame tepinėlyje |
||
D. Gram teigiamas Bakterijos sudaro mažumą tų bakterijų, kurias tiria medicinos mikrobiologija. Žemiau pateikiami pagrindiniai (šį sąrašą vėliau papildys sporų nesudarantys anaerobai).
1. Gramteigiamų yra dauguma cocci(išskyrus Neisseria): stafilokokai, streptokokai ir pneumokokai, enterokokai.
2. Tarp lazdos gramteigiamos yra listerijos, aktinomicetų serijos bakterijos (aktinomicetai, mikobakterijos, korinebakterijos), sporas formuojančios lazdelės (bacilos ir klostridijos).
E. Dauguma medicininės reikšmės bakterijų gramneigiamas. Tik mikoplazmų atžvilgiu nėra teisinga kalbėti apie jų gramneigiamumą (nors pagal gramą jos būtų nudažytos rausva spalva- jei jie buvo taip nudažyti, nes praktikoje šis metodas nenaudojamas tiriant mikoplazmas). Faktas yra tas, kad gramteigiamos ir gramneigiamos bakterijos skiriasi viena nuo kitos ląstelės sienelės tipu (pirmiausia joje esančio peptidoglikano kiekiu), o mikoplazmos neturi ląstelės sienelės, kurioje būtų peptidoglikano.
1. Nuo cocci gramneigiamas - Neisseria.
2. Dauguma jų yra gramneigiami lazdos. Tiesą sakant, viskas, išskyrus gramteigiamus, išvardytus aukščiau).
3. Gramneigiamo tipo ląstelės sienelė taip pat turi spirochetos.
2G. Testo klausimai pamokos tema
apvalios bakterijos:
spirochetos
Cilindrinės bakterijos:
spirochetos
Susiraukšlėjusios bakterijos:
Spirochetes
kokoso dydis:
apie 0,01 µm
apie 0,1 µm
Apie 1 µm
apie 10 µm
apie 100 µm
Labai plonos ir labai ilgos bakterijos:
Spirochetes
Jie yra tepinėlyje poromis:
Diplobakterijos
diplokokai
streptobakterijos
streptokokai
stafilokokai
Jie yra tepinėlyje grandinėje:
diplobakterijos
diplokokai
streptobakterijos
streptokokai
stafilokokai
Stafilokokai yra tepinėlyje:
grandine
netvarkingose krūvose
Bakterijų ląstelė:
Prokariotų
eukariotų
Prokariotinė ląstelė, priešingai nei eukariotinė ląstelė:
Neturi tarpląstelinių membranų struktūrų
turi tarpląstelinės membranos struktūras
Turi žiediškai uždarą DNR
turi linijinę DNR
Ląstelės sienelėje yra peptidoglikano
Nukleoidas
Citoplazma
Ribosomos
plazmidės
citoplazminiai intarpai
sporos
Kuri iš šių organelių yra bakterinės ląstelės dalis?
citoplazminė membrana
mezosomos
blakstienos
nukleoidas
citoplazma
Cilia
Kuris iš šių organelių nėra būtinas, bet gali būti bakterinės ląstelės dalis:
ribosomos
citoplazminė membrana
mezosomos
Plazmidės
Citoplazminiai intarpai
Sporos
Bakterinės ląstelės citoplazminės membranos invaginacijos:
mezosomos
plazmidės
citoplazminiai intarpai
fimbriae
Gramteigiamos ląstelės sienelės:
Sudėtyje yra peptidoglikano
Turi storą peptidoglikano sluoksnį
turi ploną peptidoglikano sluoksnį
turi polisacharidinį sluoksnį
Gramneigiamos ląstelės sienelės:
Sudėtyje yra peptidoglikano
turi storą peptidoglikano sluoksnį
Turi ploną peptidoglikano sluoksnį
Turi polisacharidinį sluoksnį
Sugedusios bakterijų formos:
Prarasti ląstelės sienelę
praranda citoplazminę membraną
prarasti nukleoidą
prarasti plazmides
prarasti ribosomas
Gramteigiamų bakterijų dažymas Gram:
Į mėlynę
raudonai
geltonos spalvos
žaliai
juodu
Gramneigiamų bakterijų dažymas pagal gramą:
mėlyna spalva
Raudonos spalvos
geltonos spalvos
žaliai
juodu
Gramteigiamos bakterijos:
Dauguma kokų
Neisseria
Lazdos su sporomis
Actinomycete serijos bakterijos
Listeria
dauguma lazdelių
spirochetos
Gramneigiamos bakterijos:
dauguma kokciu
Neisseria
lazdelės su sporomis
aktinomicetų bakterijos
listeria
Dauguma lazdos
Spirochetes
Actinomycete bakterijos:
Lazdelės, galinčios šakotis
lazdelės su sporomis
lazdos su kapsule
visi cocci, išskyrus neisseria
lazdelės su vėliavėlėmis
2
E. Praktiniai įgūdžiai, įgyti klasėje
Gramo tepinėlio dažymas.
Staphylococcus aureus tepinėlio identifikavimas.
Streptococcus tepinėlio identifikavimas.
Lazdelės formos bakterijų tepinėlis.