Микроорганизмы имеющие извитые формы

Бактерии — Какую форму имеют бактерии, их строение и методы изучения, фото

Микроорганизмы имеющие извитые формы

Последнее обновление – 17 ноября 2017 в 00:22

Время на чтение: 5 мин

В процессе эволюции жизни на Земле бактерии занимают очень важное место и являются одними из самых древних живых организмов на планете. Их возраст, по мнению учёных, составляет более 3.5 миллиардов лет, и нет единого мнения о происхождении бактерий.

Для чего они нужны и какие они бывают? Какую форму имеют бактерии и от чего это зависит?

Такого рода вопросы интересуют не только микробиологов, но и многих других людей, ведь упоминание об этих организмах всегда связано с какой-то болезнью. Но не все из них обладают вредными свойствами и, чтобы внести ясность в эти вопросы, нужно узнать о классификации бактерий.

Многообразие видов микроорганизмов

В настоящее время описано больше десяти тысяч видов бактерий, хотя считается, что их значительно больше миллиона. Даже в человеческом теле их насчитывают более тысячи различных типов. Их многообразие, а также древний возраст повлияли не только на эволюцию живых существ, но и на состав атмосферы на планете.

Есть прямые научные доказательства существования цианобактерий более 2,2 миллиарда лет тому назад, а ведь именно с ними связывают накопление кислорода в атмосфере. Бактерии участвуют в формировании плодородного слоя почвы, в накоплении запасов полезных ископаемых, концентрируют атмосферный азот и фосфор и их роль в существовании всего живого на Земле очень велика.

Они могут обитать как в кислородной среде (аэробы), так и в отсутствии свободного кислорода (анаэробы). Их свойство фиксировать азот и фосфор создаёт среду, улучшающую и стимулирующую рост растений.

Микроорганизмы насыщают желудочно-кишечный тракт человека и животных, и именно они способствуют пищеварению. Бактериальный состав здорового организма, в частности наличие лактобактерий, позволяет сопротивляться болезнетворному воздействию различных патогенных форм.

Молочнокислые бактерии позволяют производить ряд продуктов питания, а научные исследования различных форм бактерий имеют огромное значение в синтезе витаминов, гормонов, ферментов и антибиотиков.

К сожалению, кроме полезных свойств бактерий существуют и отрицательные для человека качества. Патогенный микроорганизм может вызвать смертельную болезнь, существуют возбудители таких заболеваний как грипп, сибирская язва, чума, туберкулёз или холера.

Постоянно возникают различные новые формы бактерий, вызывающие неизвестные ранее заболевания.

К ним относится ВИЧ, лихорадка Эбола, свиной или птичий грипп и многие другие. Изучить бактерии возможно только под микроскопом, поскольку они имеют очень малые размеры, которые колеблются от 0,5 до 100 мкм. В некоторых случаях, спирохеты при толщине 0,7 мкм, вырастают до 250 мкм.

В преобладающем большинстве, бактерии представляют собой одноклеточные организмы и имеют безъядерную клеточную структуру, состоящую из следующих частей:

  1. цитоплазматической мембраны;
  2. рибосом;
  3. нуклеоида.

С внешней стороны от мембраны находится трёхслойная клеточная оболочка, а также жгутики или ворсинки. В бактериальной хромосоме содержится генетическая информация необходимая для жизненного цикла микроорганизма и называется она нуклеоидом.

У бактерии, попадающей в неблагоприятную среду, мембрана может быть разрушена, тогда некоторые виды выделяют эндоспоры, которые могут существовать долгие годы. Рибосомы клеток отвечают за синтез белка.

Размножаются микроорганизмы делением или с помощью генетической рекомбинации.

Бактерии реагируют на внешние раздражители и способны к передвижению клеток с помощью жгутиков и ворсинок. Для получения энергии у микроорганизмов присутствуют брожение, дыхание и фотосинтез, как бескислородный, так и кислородный. Очень разный мир бактерий и разнообразные функции определяют форму каждой клетки.

Особенности строения и форм микроорганизмов

Существуют бактерии, которые не имеют клеточной стенки, они называются микоплазмами и окружены только мембраной, но это скорее исключение, чем правило. Форму всех видов бактериальных клеток определяет их геном, который, кроме того, отвечает за структуру всего микроорганизма в изменяющихся внешних условиях.

В агрессивной среде, для защиты генетической информации и самосохранения, большинство клеток выделяют споры, которые проявляют устойчивость к весьма неблагоприятным условиям существования.

Эндоспоры имеют овальную форму, и при их формировании клеточная стенка бактерии разрушается, а сами они приобретают прочную защитную оболочку. Эта защита позволяет им сохранять геном даже в условиях повышенного радиационного фона, недостатка влаги и перепада температур.

Спорообразование у бактерий не является способом размножения, а существует, как своеобразная консервация, и при попадании эндоспоры в пригодные условия существования, позволяет восстановить деятельность микроорганизма.

Не все виды бактерий могут образовывать споры, но их повышенная жизнеспособность и приспособляемость позволяет и им выжить в агрессивной среде.

Форма и размер бактерий могут изменяться при неблагоприятных внешних параметрах, что доказывает высокую приспособляемость и жизнестойкость этих древних организмов.

Для того чтобы эти преобразования произошли необходимы следующие факторы:

  • изменения уровня рН среды;
  • перепады температуры;
  • изменение концентрации в составе питательной среды;
  • смена экологических условий;
  • изменение состава питательных веществ.

Бактерии одного вида могут принимать нитевидную, спиралеобразную или сферическую форму с изменением условий среды обитания.

Для того чтобы исследовать всё многообразие микроорганизмов и легче различить их по виду клеток, были созданы индикаторы, или способы окраски по Граму. Этот метод позволяет различать бактерии по толщине клеточной стенки и по химическому составу внутриклеточного пространства.

Необходимость окраски заключается не только в классификации микроорганизмов, но и в выборе способа борьбы с патогенными формами.

Грамположительные бактерии имеют толщину клеточной стенки от 20 до 80 нм и при окраске по Граму приобретают фиолетовый цвет. Обработка спиртом способна зафиксировать это изменение и позволяет легче идентифицировать и исследовать организм.

У грамотрицательных бактерий толщина клеточной стенки равна 2-3 нм, что делает их проницаемыми для препарата, но не даёт им возможность удерживать краситель, а при применении фуксина приобретает красный цвет.

Для облегчения классификации существуют и другие способы выявления патогенов, к которым относятся окрашивания в тканях по методу Макиавелло, Здродовского и Романовского-Гимзе. В лабораторной диагностике существует метод бактериологического посева на благоприятную среду, который позволяет не только выявить бактерии, но и определить степень их концентрации во взятой пробе.

Классификация форм микробов

Учитывая разнообразие микроорганизмов, очень важным является их изучение и классификация. Чтобы понять к полезной или же вредоносной микрофлоре относятся бактерии и как они воздействуют на человека, необходимо установить их видовую принадлежность.

Рассмотрим в начале, какие формы имеют грамположительные толстостенные бактерии и как они называются:

  • пневмококки, образуют пары клеток вытянутой формы;
  • палочки, имеют правильную, вытянутую форму;
  • коринебактерии;
  • микобактерии;
  • актиномицеты, имеют ветвящуюся форму;
  • бациллы и клостридии, имеют разное местоположение спор в клетке;
  • бифидобактерии;
  • стафиллококки, шарообразные клетки в форме грозди винограда;
  • стрептококки, сферические клетки, составляющие цепочки.

Необходимо отметить, что в этой группе находится множество патогенных форм, вызывающих гнойно-воспалительные процессы, которые трудно поддаются выявлению и лечению.

Далее рассмотрим тонкостенные грамотрицательные микроорганизмы, которые в зависимости от формы имеют следующие виды:

  • менингококки, образующие пары клеток;
  • гонококки;
  • вейлонеллы, сферической формы;
  • вибрионы, имеющие форму запятой;
  • хеликобактерии и кампилобактерии, в форме латинской буквы S;
  • спирилы, вытянутые, имеют два или три завитка;
  • спирохеты, длинные и имеют форму спирали;
  • хламидии в форме сферы;
  • риккетсии, овальные, продолговатые;
  • палочки.

В этой группе имеются как нейтральные, так и болезнетворные микробы. Но их тонкостенная структура, позволяет лекарственным препаратам сравнительно легко проникать в клетку и уничтожать бактерии или, как минимум, снижать их активность.

Способность микроорганизмов к перемещению определяется их формой, а именно наличием жгутиков или ворсинок. Передвижение длинных, извитых форм обеспечивается изгибом клеток или проскальзыванием.

Микоплазмы, не имеющие клеточных стенок, могут приобретать различные формы от сферических до колбовидных и нитевидных. Многообразие форм подтверждается наличием шестиугольных, звездообразных и тороидальных клеток.

Диплококки имеют по две клетки в одной капсуле, а возбудитель холеры обладает жгутиком, существенно превышающим собственную длину. Форма зависит во многом от способа питания клетки и от среды существования, а также от внешних условий.

Мы познакомили вас с огромным миром бактерий, благодаря которым возникла и поддерживается жизнь на планете.

По некоторым данным их на Земле около 450 миллиардов тонн. Микробы перерабатывают отжившую органику, усваивают и накапливают минеральные вещества в виде полезных ископаемых и плодородного слоя почвы.

Процессы брожения и производство некоторых продуктов питания невозможно без их участия. Мы выяснили, какую форму имеют бактерии и разобрались в строении одноклеточных организмов. С их помощью поддерживаются защитные функции организма человека, хотя существуют и патогены.

Но бактериология, изучающая микробы, делает всё, чтобы бороться с болезнями.

Источник: https://GemoParazit.ru/bakterii/klassifikatsiya-i-formy-bakterij

Микробы – это что такое? Классификация микроорганизмов

Микроорганизмы имеющие извитые формы

Микробы – это самые маленькие живые, в основном одноклеточные организмы, которые можно разглядеть только через очень точный микроскоп. Их размер настолько мал, что измеряется в микрометрах (1 мкм = 1/1000 мм) или даже нанометрах (1 нм = 1/1000 мкм).

Что изучает микробиология

Микробиологией называют науку, которая исследует сферу жизни микроорганизмов: строение, функционирование, условия жизнедеятельности, развитие и размножение.

Первым человеком, которому удалось рассмотреть и описать микробы, был голландец А. Левенгук. На закате 17-го века он смастерил линзы, увеличивающие изображение более чем в 200 раз.

Его потрясло то, что он через них увидел, что микробы – это целый мир со своими особенностями существования. Так была положена основа новой науке – микробиологии. Левенгук проиллюстрировал и описал обнаруженные микробы.

Фото и картинки с их изображением тех времен – заснятые увеличения через микроскоп.

Виды микробов

Бесчисленное многообразие видов микроорганизмов впечатляет. Микробы – это короткое название сотен их самых разных типов.

Они отличаются между собой внешним видом, строением, условиями жизни, способностью к размножению. Различают неклеточные, многоклеточные и одноклеточные микробы.

Фото с их визуализацией помогают с легкостью относить каждую особь к тому или иному виду. Классификация микробов:

  • бактерии;
  • вирусы;
  • фаги;
  • грибы;
  • микроводоросли;
  • простейшие;
  • дрожжи.

Бактерии

Целый раздел микробиологии – бактериология – открывает нам огромный мир бактерий – прокариотных организмов.

От эукариот (многоклеточные, простейшие, водоросли, грибы) они отличаются отсутствием хлорофилла, оформленного ядра с генетическим материалом и органоидами.

Размер бактерии непостоянен, может меняться в зависимости от внешней среды (от 0,1 до 28 мкм). Наиболее популярная классификация бактерий – по морфологическому строению.

Кокки

Кокками называют шарообразные микробы, которые могут принимать сферическую, бобовидную, эллипсовидную или ланцетовидную форму.

  1. Микрококки могут располагаться по одному, парами или беспорядочно. Они называются сапрофитами, живут в воде и воздухе.
  2. Диплококки размножаются делением в одной плоскости по две штуки. К ним относятся менингококки (носители менингита) и гонококки.
  3. Стрептококки аналогично делятся в одной плоскости, но целыми цепочками. Известны патогенные для человеческого организма виды, которые передают ангину и различные рожистые воспаления.
  4. Тетракокки располагаются по две штуки на двух плоскостях, взаимно перпендикулярных. Патогенные особи очень редки.
  5. Сардины представляют собой характерные тюки клеток по 8, 16 и более на трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Практически все их представители обитают исключительно в воздухе.
  6. Стафилококки могут делиться одновременно в нескольких плоскостях, расположенных беспорядочно относительно друг друга, по внешнему виду напоминают виноградные грозди.

Палочковидные

Цилиндрические микроорганизмы встречаются гораздо чаще других видов. Их разделяют на бактерии, не имеющие способности образовывать споры (дифтерийная, дизентерийная, туберкулезная, партифозная, кишечная палочка), и бациллы, способные к созданию спор (сибиреязвенная, сенная, столбнячная, анаэробная). Классификация по способу деления:

  • Диплобактерии, диплобациллы отличаются расположением только в одной плоскости по две клетки (пневмония).
  • Стрептобактерии, стрептобациллы в процессе деления занимают одну плоскость, на которой выстраивают целую цепочку (сибирская язва).
  • Основная часть цилиндрических микробов располагаются бессистемно по одной особи.

Извитые микробы могут принимать форму запятой, это вибрионы (например, холера). Спириллы имеют несколько завитков, спирохеты – это тонкие извитые палочки (сифилис).

Важно отметить, что все микробы и бактерии полиморфны, они имеют уникальную способность менять свою форму под воздействием самых разных факторов: внешняя среда, температура, кислотность и пр.

Именно эта способность лежит в основе многих лабораторных исследований микробов, направленных на разработку медицинских препаратов, которые помогут в дальнейшем бороться с патогенными для человека бактериями.

Вирусы

Вирусы – это обширное сообщество микробов, отличающееся от других отсутствием как такового клеточного строения. Из размеры несопоставимо меньше размеров бактерий: от 5 до 150 нм. Чтобы разглядеть их, придется настроить электронный микроскоп на самый высокий уровень точности. Большинство представителей вирусных микроорганизмов состоят только из белка и нуклеиновой кислоты (РНК, ДНК).

Некоторые микробы и вирусы могут быть возбудителями многих тяжелых человеческих заболеваний (грипп, гепатит, корь). Кроме того, существуют виды, патогенные и для животных (чума, ящур).

Микофаги – вирусы грибов. Бактериофаги – вирусы бактерий, они обитают практически повсюду, где есть хоть какая-то жизнь. Некоторые фаги обладают очень полезной способностью – разрушать микробную клетку, поэтому часто используются при производстве лекарств для профилактики и лечения инфекций различного типа.

Рикетсии – особый вид микробов, которые можно отнести как к бактериям, так и к вирусам. Это обездвиженные палочковидные внутриклеточные паразиты, неспособные образовывать споры или капсулы.

Грибы

Это особенные микроорганизмы растительного происхождения, лишенные хлорофилла и способности синтезировать органические вещества. Более того, для их жизни требуются уже готовые органические вещества, поэтому практически все они растут на основе из субстратов разного происхождения. Имеются некоторые патогенные для человека, животных и растений виды грибов.

Грибы отличаются от бактерий тем, что их клетки более похожи на растительные, имеют ядра и вакуоли. Они представлены в виде гифов – длинных нитей, которые могут ветвиться и переплетаться между собой.

Размножаться грибы могут несколькими способами: вегетативным делением, бесполым и половым – образованием спор. Споры грибов характеризуются высокой стойкостью, они могут продолжительное время жить в разной внешней среде и перемещаться при этом на огромные расстояния до тех пор, пока не попадут в питательную среду, где они достаточно быстро трансформируются в гифы.

Плесневые грибы встречаются нам очень часто, их можно легко разглядеть невооруженным взглядом на подпорченных пищевых продуктах. Они выглядят как творожистый налет неоднородного цвета. Существуют некоторые виды грибов, которые не просто портят продукты, они вырабатывают токсичный для людей и животных митоксин, например аспергиллус или фузариум.

Однако грибы не всегда вредны, их многочисленные полезные свойства успешно используются производителями медицинских препаратов. Самый эффективный и популярный антибиотик пенициллин изготавливают на основе грибов из вида пенициллов.

Актиномицеты – исключительный вид микроорганизмов, который имеет строение и свойства бактерий и способ размножения, аналогичный грибам.

Дрожжи

Это обездвиженные одноклеточные микробы размером от 10 до 15 мкм, которые могут иметь круглую, овальную, в редких случаях цилиндрическую и серповидную форму. Дрожжи аналогичны грибам по своему строению, содержат вакуоль и ядро.

Возможные способы размножения – деление, почкование или с помощью спор. Они быстро развиваются в почве, на продуктах питания, растениях. Дрожжи на поверхности продуктов питания приводят к их брожению и закисанию.

Спиртовое брожение трансформирует сахар в спирт, этот процесс заложен в основу алкогольной промышленности и домашнего виноделия.

Существуют патогенные для человеческого организма типы. Например, довольно распространенный род дрожжей кандида способствует распространению неприятного заболевания – кандидоза.

Полезные микробы в организме человека

Человеческое тело населено триллионами различных бактерий, которые могут быть как вредными, так и полезными. Существуют и бактерии, которые жизненно необходимы для нормального функционирования нашего организма. Суммарный вес бактерий во взрослом человеке может достигать 4 кг, причем ¾ из них проживают в нашем кишечнике.

Остальные прекрасно себя чувствуют в мочеполовой системе, на поверхности кожи и слизистых. Интересно, что тело ребенка заселяется микроорганизмами уже в процессе его рождения, а к 10 годам кишечная микрофлора уже полностью сформирована.

Некоторые микробы для детей крайне опасны, поэтому первый год жизни гигиена тела ребенка должна быть очень тщательной.

Какие микробы живут в кишечнике:

  • лактобактерии;
  • бифидобактерии;
  • стрептококки;
  • энтеробактерии;
  • грибы;
  • простейшие;
  • вирусы.

Польза бактерий для человека

  1. При помощи энтеробактерий организмом осваиваются витамины группы В, С, К, никотиновая и фолиевая кислота.
  2. Помогают переварить нерасщепленную пищу.
  3. Поддерживают ионный и водно-солевой обмен.
  4. Сдерживают рост патогенных микроорганизмов.
  5. Способствуют поддержанию иммунитета.
  6. Развивают лимфоидный аппарат.
  7. Снижают чувствительность стенок кишечника к канцерогенным продуктам.
  8. Повышают вирусоустойчивость.
  9. Активно участвуют в тепловом балансе.

Бифидо- и лактобактерии занимают более половины кишечной микрофлоры, они играют важную роль в жизни здорового человека:

  1. Молочная кислота и ацетат, вырабатываемые с участием этих микроорганизмов, способны создавать такую среду в кишечнике, в которой не могут жить болезнетворные микробы.
  2. Бифидобактерии – натуральное антигистаминное средство, подавляет аллергические реакции в организме.
  3. Они оказывают антиоксидантный эффект и борются с ростом опухолевых клеток.
  4. Бифидобактерии активно участвуют в выработке витаминов группы В.
  5. Бифидо- и лактобактерии способствуют увеличению процента усвоения человеком железа, кальция и витамина Д.

Значение микробов для природы

Бактерии, содержащие аммонифицирующие ферменты, инициативно способствуют процессу гниения останков людей, животных, растений и пищевых отходов. В ходе разложения белка в атмосферу выделяются очень важные газы: аммиак и азот, которые жизненно важны для человека, животных, растений.

Уробактерии способны разложить мочевину, производимую ежедневно каждым человеком и животным. А это, между прочим, не менее 55 млн тонн каждый год.

Микробы, способные к нитрофикации, окисляют аммиак. Денитрифицирующие микроорганизмы способствуют выделению из почвы молекулярного кислорода.

Углерод – одно из важнейших клеточных веществ мира растений и животных. Клетчатка, которую употребляют в пищу многие животные, содержит много углерода. В их желудках он при помощи целлюлозных бактерий ферментируется и выходит с навозом обратно в природу. Таким образом, земля получает гумус, становится гораздо более плодородной, а атмосфера насыщается углекислотами.

Таким образом, бактерии и микробы – это очень важная составляющая всего живого мира. Множество полезных бактерий постоянно сопровождают человека на протяжении всей жизни и защищают наш организм от нежелательных внешних воздействий. Очень важно не нарушить тонкий и хрупкий баланс между благотворными и патогенными микроорганизмами.

Источник: https://FB.ru/article/274782/mikrobyi---eto-chto-takoe-klassifikatsiya-mikroorganizmov

Строение микроорганизмов

Микроорганизмы имеющие извитые формы

Микроорганизмами (микробами) называют одноклеточные организмы размером менее 0,1 мм, которые невозможно увидеть невооруженным глазом. К ним относятся бактерии, микроводоросли, некоторые низшие мицелиальные грибы, дрожжи, простейшие (рис. 1). Их изучением занимается микробиология.

Рис. 1. Объекты микробиологии.

На рис. 2. можно увидеть некоторых представителей одноклеточных простейших.

Иногда к объектам данной науки относят самые примитивные организмы на Земле — вирусы, не имеющие клеточную структуру и представляющие собой комплексы из нуклеиновых кислот (генетического материала) и белка.

Чаще их выделяют в совершенно отдельную область исследования (Вирусологию), так как микробиология скорее направлена на изучение микроскопических одноклеточных.

Рис. 2. Отдельные представители одноклеточных эукариот (простейших).

Такие науки, как альгология и микология, изучающие водоросли и грибы, соответственно, являются отдельными дисциплинами, перекрывающимися с микробиологией в случае исследования микроскопических живых объектов. Бактериология является истинным разделом микробиологии. Данная наука занимается изучением исключительно прокариотных микроорганизмов (рис. 3).

Рис. 3. Схема прокариотической клетки.

В отличие от эукариот, к которым относятся все многоклеточные организмы, а также простейшие, микроскопические водоросли и грибы, у прокариот отсутствует оформленное ядро, содержащее генетический материал и настоящие органоиды (постоянные специализированные структуры клетки).

К прокариотам относятся истинные бактерии и археи, по современной классификации обозначенные, как домены (надцарства) Archaea и Eubacteria (рис. 4).

Рис. 4. Домены современной биологической классификации.

Особенности строения бактерий

Бактерии являются важным звеном в круговороте веществ в природе, разлагают растительные и животные остатки, очищают загрязненные органикой водоемы, модифицируют неорганические соединения. Без них не могла бы существовать жизнь на земле. Данные микроорганизмы распространены везде, в почве, воде, воздухе, организмах животных и растений.

Бактерии различаются по следующим морфологическим особенностям:

  1. Форма клеток (округлые, палочковидные, нитчатые, извитые, спиралевидные, а также различные переходные варианты и звездообразная конфигурация).
  2. Наличие приспособлений для движения (неподвижные, жгутиковые, за счет выделения слизи).
  3. Сочленение клеток друг с другом (изолированные, сцепленные в виде пар, гранул, ветвящиеся формы).

Среди структур, образуемых округлыми бактериями (кокками) выделяют клетки, находящиеся в паре после деления и затем распадающиеся на одиночные образования (микрококки) или остающиеся все время вместе (диплококки). Квадратичную структуру из четырех клеток образуют тетракокки, цепочку – стрептококки, гранулу из 8-64 единиц – сарцины, грозди – стафилококки.

Палочковидные бактерии представлены многообразием форм вследствие большой изменчивости длинны (0,1-15 мкм) и толщины (0,1-2 мкм) клетки.

Форма последних также зависит от способности бактерий к образованию спор – структур с толстой оболочкой, позволяющей переживать микроорганизмам неблагоприятные условия.

Клетки с такой способностью называет бациллами, а не обладающие такими свойствами просто палочковидными бактериями.

Особыми видоизменениями палочковидных бактерий являются нитчатые (вытянутые) формы, цепочки и ветвящиеся структуры. Последнюю образуют актиномицеты на определенной стадии развития.

«Кривые» палочки называют извитыми бактериями, среди которых выделяют вибрионы; спириллы, имеющие два изгиба (15-20 мкм); спирохеты, напоминающие волнистые линии. Их длины клеток 1-3, 15-20 и 20-30 мкм, соответственно. На рис.

5 и 6 представлены основные морфологические формы бактерий, а также типы расположения споры в клетке.

Рис. 5. Основные формы бактерий.

Рис. 6. Бактерии по типу расположения споры в клетке. 1, 4 – в центре; 2, 3, 5 – концевое расположение; 6 – с боку.

Основные клеточные структуры бактерий: нуклеоид (генетический материал), предназначенные для синтеза белка рибосомы, цитоплазматическая мембрана (часть оболочки клетки), которая у многих представителей дополнительно сверху защищена клеточной стенкой, капсулой и слизистым чехлом (рис. 7).

Рис. 7. Схема бактериальной клетки.

По классификации бактерий выделяют более 20 типов. Например, экстремально термофильные (любители высоких температур) Aquificae, анаэробные палочковидные бактерии Bacteroidetes.

Однако наиболее доминантным типом, включающим в себя многообразных представителей, является Actinobacteria. К нему относятся бифидобактерии, лактобациллы, актиномицеты.

Уникальность последних заключается в способности формировать мицелий на определенной стадии развития.

В простонародье это называется грибница. Действительно, разветвления клеток актиномицет напоминают гифы грибов. Несмотря на такую особенность, актиномицеты относят к бактериям, так как они являются прокариотами. Естественно их клетки по особенностям структуры менее сходны с грибами.

Актиномицеты (рис. 8) являются медленно растущими бактериями, поэтому не имеют возможности конкурировать за легкодоступные субстраты. Они способны разлагать вещества, которые другие микроорганизмы не могут использовать в качестве источника углерода, в частности углеводороды нефти. Поэтому актиномицеты интенсивно исследуются в области биотехнологии.

Некоторые представители концентрируется в зонах нефтяных месторождений, и создают специальный бактериальный фильтр, препятствующий проникновению углеводородов в атмосферу. Актиномицеты являются активными продуцентами практически ценных соединений: витаминов, жирных кислот, антибиотиков.

Рис. 8. Представитель актиномицет Nocardia.

Объектом микробиологии являются только низшие плесневые грибы (ризопус, мукор, в частности). Как все грибы они не способны синтезировать вещества сами и нуждаются в питательной среде. Мицелий у низших представителей данного царства примитивен, не разделен перегородками. Особую нишу в микробиологических исследованиях занимают дрожжи (рис. 9), отличающиеся отсутствием мицелия.

Рис. 9. Формы колоний дрожжевых культур на питательной среде.

В настоящее время об их полезных свойствах собраны многочисленные знания.

Однако дрожжи продолжают исследоваться на способность синтезировать практически ценные органические соединения и активно применяются в качестве модельных организмов при проведении генетических экспериментов.

С древних времен дрожжи использовались в бродильных процессах. Метаболизм у разных представителей отличается. Поэтому для какого-то конкретного процесса одни дрожжи больше подходят, чем другие.

Например, Saccharomyces beticus, более устойчивые к высоким концентрациям спирта, используются для создания крепких вин (до 24%). В то время как, дрожжи S. cerevisiae способны вырабатывать более низкие концентрации этанола. По направлениям их применения дрожжи классифицируются на кормовые, пекарские, пивные, спиртовые, винные.

Болезнетворные микроорганизмы

Болезнетворные или патогенные микроорганизмы встречаются повсеместно. Наряду с широко известными вирусами: гриппом, гепатитом, корью, ВИЧ и прочее опасными микроорганизмами являются риккетсии, а также стрепто- и стафилококки, вызывающие заражение крови.

Среди палочковидных бактерий много возбудителей заболеваний. Например, дифтерия, туберкулез, брюшной тиф, сибирская язва (рис. 10).

Немало опасных для человека представителей микроорганизмов встречается среди простейших, в частности малярийный плазмодий, токсоплазма, лейшмания, лямблия, трихомонада, патогенные амебы.

Рис. 10. Фотография бактерии Bacillus anthracis, вызывающей сибирскую язву.

Многие актиномицеты не опасны для человека и животных. Однако немало патогенных представителей встречается среди микобактерий, вызывающих туберкулез, проказу (лепру). Некоторые актиномицеты инициируют такое заболевание, как актиномикоз, сопровождающийся образованием гранулем, иногда повышением температуры тела.

Отдельные виды плесневых грибов способны вырабатывать токсические для человека вещества – микотоксины. Например, некоторые представители рода Aspergillus, Fusarium. Патогенные грибы вызывают группу заболеваний, называемых микозами. Так, кандидоз или, попросту говоря, молочницу вызывают дрожжеподобные грибы (рис. 11).

Они всегда содержаться в организме человека, но активизируются только при ослаблении иммунитета.

Рис. 11. Гриб Candida – возбудитель молочницы.

Грибы могут вызывать разнообразные поражения кожи, в частности всевозможные виды лишая, кроме опоясывающего (герпеса), который вызывается вирусом.

Дрожжи Malassezia – постоянные обитатели кожи человека при спаде активности иммунной системы могут вызвать себорейный дерматит. Не стоит сразу бежать мыть руки.

Дрожжи и условно патогенные бактерии при хорошем здоровье выполняют важную функцию, препятствуют развитию болезнетворных микроорганизмов.

Вирусы – самые примитивные организмы на земле. В свободном состоянии в них не происходят никакие обменные процессы. Только при попадании в клетку-хозяина вирусы начинают размножаться.

У всех живых организмов носителем генетического материала является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК).

Только среди вирусов встречаются представители с генетической последовательностью типа рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Часто вирусы не относят к истинно живым организмам.

Кроме паразитов, специализирующихся на животных и человеке, среди них встречаются фитопатогенные представители, то есть повреждающие только клетки растений; бактериофаги – «пожиратели бактерий».

Известно, что вирусы способны даже развиваться в погибших клетках, у которых осталась относительно целая структура, а генетический материал погиб.

Раньше во время эпидемий сжигали тела умерших как при бактериальных, так и вирусных заболеваниях.

Морфология вирусов очень разнообразна (рис. 12). Обычно их диаметральные размеры колеблются в пределах 20-300 нм.

Рис. 12. Разнообразие вирусных частиц.

Отдельные представители достигают в длину 1-1,5 мкм. Структура вируса заключается в окружении генетического материала специальным белковым каркасом (капсидом), отличающимся разнообразием форм (спиральный, икосаэдрический, шарообразный).

Некоторые вирусы сверху имеют еще оболочку, сформированную из мембраны клетки-хозяина (суперкапсид). Например, вирус иммунодефицита человека (рис. 13) известен как возбудитель заболевания, которое носит название (СПИД).

Он содержит в качестве генетического материала РНК, поражает определенный тип клеток иммунной системы (т-лимфоциты хелперы).

Рис. 13. Строение вируса иммунодефицита человека.

Цикл размножения данных паразитов начинается с этапа прикрепления к клетке. Мишень содержит особые молекулярные концы (рецепторы), по которым ее распознают вирусы.

Далее осуществляется проникновение внутрь генетического материала паразита, часто с некоторыми другими компонентами его структуры. Размножение вируса происходит за счет удвоения (репликации) генов и последующего формирования нужных белков.

После этого вирусы копиями освобождаются из клетки и снова формируют свою структуру.

Риккетсии – примитивные бактерии

Может показаться, что между вирусами и бактериями большая пропасть. Однако оказалось, что в природе есть переходные формы, получившие название риккетсии. Данные микроорганизмы по современной классификации относятся к типу Proteobacteria (протеобактерии).

Риккетсии по размеру сопоставимы с крупными вирусами и являются внутриклеточными паразитами. Как и вирусы, риккетсии способны размножаться только в клетках хозяина. Клетки данных бактерий неподвижны.

Риккетсии, как правило, являются палочковидными, встречаются также кокки и нити.

Заболевания, которые вызывают риккетсии у человека, нередко протекают очень тяжело. Проявляются симптомы лихорадки, сопровождающейся поражением центральной нервной и сердечнососудистой систем.

Как правило, риккетсии передаются человеку при укусе клещей, блох, вшей. В клетках переносчиков паразиты содержатся в покоящейся (неактивной) форме и активизируются только при попадании в хозяина.

Риккетсии могут передаваться также через теплокровных животных (крыс, мышей, собак), которым они не приносят никакого вреда.

 

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ

Статьи раздела “Что мы знаем о микробах”Самое популярное  

Источник: https://microbak.ru/obshhaya-xarakteristika-mikrobov/chto-my-znaem-o-mikrobah/mikroorganizmov.html

Бактерии

Микроорганизмы имеющие извитые формы

Люди – редкое исключение в мире бактерий.

Бактерии (греч. bakterion – палочка) – простые одноклеточные микроскопические организмы, принадлежащие к прокариотам. В пищевых цепях они играют важнейшую роль редуцентов: разлагают органические вещества мертвых животных и растений.

Бактерии обладают исключительной устойчивостью: их можно обнаружить даже на стенках ядерного реактора. Такая способность связана с их быстрым размножением – при благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. При изменении условий внешней среды (за счет мутаций) выживают и размножаются те формы, которые устойчивы к действию того или иного фактора (к примеру, радиации).

Строение бактерий

Бактерии имеют клеточную стенку, состоящую из муреина (пептидогликана) и выполняющую защитную функцию. У бактерий (прокариот, доядерных) отсутствуют мембранные органоиды. В их клетке можно найти только немембранные: рибосомы, жгутики, пили. Пили – поверхностные структуры, которые служат для прикрепления бактерии к субстрату.

Наследственный материал находится прямо в цитоплазме (не в ядре, как у эукариот) в виде нуклеоида. Нуклеоид (лат. nucleus – ядро + греч. eidos вид) – одна сложная кольцевидная молекула ДНК, не ограниченная мембранами от остальной части клетки.

Долгое время выделяли “особый органоид” бактерий – мезосомы, считали, что они могут участвовать в некоторых клеточных процессах.

Спешу сообщить, что на данный момент установлено однозначно: мезосомы это складки цитоплазматический мембраны, образующиеся только лишь при подготовке бактерий к электронной микроскопии (это артефакты, в живой бактерии их нет).

При наступлении неблагоприятных для жизни условий бактерии образуют защитную оболочку – спору. При образовании споры клетка частично теряет воду, уменьшаясь при этом в объеме. В таком состоянии бактерии могут сохраняться тысячи лет!

В состоянии споры бактерии очень устойчивы к изменениям температуры, механическим и химическим факторам. При изменении условий среды на благоприятные, бактерии покидают спору и приступают к размножению.

Энергетический обмен бактерий

Бактерии получают энергию за счет окисления веществ. Существуют аэробные бактерии, живущие в воздушной среде, и анаэробные бактерии, которые могут жить только в условиях отсутствия кислорода.

К аэробным бактериям относят многочисленных редуцентов, которые разлагают органические вещества мертвых растений и животных. Анаэробные бактерии составляют микрофлору нашего кишечника – бескислородную среду обитания.

Получают энергию бактерии путем хемо- или фотосинтеза. Среди хемосинтезирующих бактерий можно встретить нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии.

Важно заметить, что клубеньковые бактерии (азотфиксирующие) не осуществляют хемосинтез: клубеньковые бактерии относятся к гетеротрофам.

Среди фотосинтезирующих бактерий особое место принадлежит цианобактериями (сине-зеленым водорослям). Благодаря им сотни миллионов лет назад возник кислород, а с ним и озоновый слой: появилась жизнь на поверхность земли и аэробный тип дыхания (поглощение кислорода), которым мы сейчас с вами пользуемся :)

Что касается бактерий гетеротрофов, то их способ питания основан на разложении останков животных и растений – сапротрофы (редуценты), либо же они питаются органами и тканями животных и растений – паразиты.

Биотехнология

Бактерии широко применяются в направлении биотехнологии – генной инженерии. Их используют для получения различных химических веществ (белков).

В ДНК бактерии вставляют нужный ген (к примеру, ген, кодирующий белковый гормон – инсулин), бактерия принимает новый участок гена за свой собственный, в результате чего начинает синтезировать белок с данного участка. На рибосомах подобных бактерий синтезируется инсулин, который человек собирает, обрабатывает и использует как лекарство.

Бактерии используются для получения антибиотиков (тетрациклина, стрептомицина, грамицидина), широко применяемых в медицине. Бактерии также применяют в пищевой промышленности, где их используют для получения молочнокислых продуктов, алкогольных напитков.

Классификация бактерий по форме

При микроскопии становятся заметны явные отличия форм бактерий.

По форме бактериальные клетки подразделяются на:

  • Стафилококки – их скопления похожи на виноградные грозди
  • Диплококки – округлой формы, расположенные попарно
  • Стрептококки – объединяются в цепочки, напоминающие нити жемчуга
  • Палочки
  • Вибрионы – изогнутые в виде запятой
  • Спириллы – спирально извитые палочки
  • Спирохеты – сильно извитые (до 10-15 витков) палочки

Размножение бактерий

Бактерии, как прокариоты (доядерные организмы), не могут делиться митозом, так как основное условие митоза – наличие ядра. Бактерии делятся бинарным делением клетки.

В ходе бинарного деления бактерия делится на две дочерние клетки, являющиеся генетическими копиями материнской. Деление в среднем происходит раз в 20 минут, популяция бактерий растет в геометрической прогрессии.

При размножении в лабораторных условиях бактерии образуют колонии. Колонии – видимые невооруженным глазом скопления клеток, образуемые в процессе роста и размножения микроорганизмов на питательном субстрате. Колонии выращиваются в чашках Петри.

Бактериальные инфекции

Многие патогенные бактерии приводят к развитию тяжелых заболеваний у человека. На настоящий момент при бактериальных инфекциях применяются антибиотики, дающие хороший эффект.

От некоторых болезней: дифтерия, коклюш и т.д. разработаны вакцины, дающие стойкий пожизненный иммунитет. После вакцинации образуются антитела к возбудителю, вследствие чего организм становится защищен от подобных инфекций: при встрече с возбудителем человек не заболевает, или переносит болезнь в легкой форме.

К бактериальным инфекциям относятся: чума, дифтерия, туберкулез, коклюш, гонорея, сифилис, тиф, столбняк, брюшной тиф, сальмонеллез, дизентерия, холера. Ниже вы можете видеть возбудителей данных заболеваний и место их локализации в организме.

Для борьбы с бактериями, вирусами и грибами в медицинских учреждениях (уже часто и в домашних условиях) используется кварцевание. Кварцевание – процесс обеззараживания помещения, суть которого в лампе, испускающей ультрафиолетовое излучение, губительное для микроорганизмов.

При проведении медицинских процедур локального кварцевания (облучения УФ отдельных участков) тела следует надевать защитные очки для избежания ожога сетчатки глаза. При кварцевании помещений следует покинуть их по той же причине.

Источник: https://studarium.ru/article/140

Медицина и здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: