Морфология микроорганизмов

Морфологические свойства (от греч. morphus– форма) микроорганизмов изучают под микроскопом в окрашенных и влажных (неокрашенных) препаратах. При этом обращают внимание на форму, взаимное расположение, размер и строение микробиальных клеток, выявляют наличие и характер спор, капсул, жгутиков, а также изучают тинкториальные свойства, т.е. способность микроорганизмов окрашиваться анилиновыми красителями и по методу Грама.

ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ БАКТЕРИЙ

Одноклеточные бактерии по внешнему виду можно разделить на три основные группы: шаровидные (кокки), палочковидные (цилиндрические) и спиралевидные (извитые).

Кокки (от греч. coccus– ягода) – клетки могут иметь правильную форму шара, форму кофейных зерен, могут быть вытянутыми наподобие пламени свечи или ланцета, иметь бобовидную форму (рис. 1).

Рис. 1. Основные формы микроорганизмов (схема):

шаровидные: 1 – стафилококки, 2 – диплококки, 3 – стрептококки,

4 – тетракокки, 5 – сарцины;

палочковидные: 6, 7 – бактерии, 8 – бациллы, 9 – стрептобациллы; 10 – вибрионы, 11 – спириллы, 12 – спирохеты

Клетки кокков могут располагаться беспорядочно или образовывать определенные сочетания, зависящие от характера их деления. Основными сочетаниями являются микрококки, диплококки, стрептококки, тетракокки, сарцины, стафилококки.

Микрококки (Micrococcus) (от греч. micros– мелкий) – характеризуются беспорядочным расположением клеток.

Отдельно расположенные клетки шаровидных бактерий называют монококками.

Диплококки (Diplococcus) (от греч. diplos– двойной) – парные кокки. Такое расположение часто наблюдается у молочнокислых стрептококков и энтерококков.

Стрептококки (Streptococcus) (от греч. streptos– плетеный, витой) – располагаются в виде цепочек, что обусловлено особенностями деления клеток, происходящего, как и у диплококков, в одной плоскости.

Тетракокки (Tetracoccus) (от греч. tetra– четыре) – располагаются по четыре клетки, что обусловлено делением их в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Сарцины (от лат. sarcino– соединяю) – клетки располагаются кубиками, пакетообразно, ярусами по 4, 8, 16 особей. Образуются в результате деления клеток в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Стафилококки (Staphylococcus) (от греч. staphyle– виноградная кисть) – клетки располагаются в виде гроздьев винограда. Деление клеток происходит в различных плоскостях, вследствие чего они располагаются без определенной системы.

Палочки имеют цилиндрическую или яйцевидную форму. Они могут быть короткими и длинными, толстыми и тонкими. Концы палочек бывают закругленными, заостренными, вздутыми или как бы обрезанными.

Палочки, образующие споры, называют бациллами (от лат. bacillus– палочка), а не образующие спор – бактериями. Среди спорообразующих помимо бацилл различают также клостридии (от греч. closter– веретено), у которых в отличие от бацилл в процессе спорообразования изменяется конфигурация клетки. Это обусловлено формированием споры, диаметр которой превышает ширину клетки, в результате чего она может приобретать форму веретена, лодочки, ложки, теннисной ракетки или барабанной палочки.

У большинства видов палочковидных микробов клетки располагаются беспорядочно, у некоторых – парами или цепочками. При этом их по аналогии с кокками называют диплобактериями или диплобациллами, стрептобактериями или стрептобациллами.

Извитые микроорганизмы имеют вид спирали. Сильно извитые формы делят на две группы: спирохеты и лептоспиры, относящиеся к семейству спирохет.

Слабоизвитые относятся к семейству спирилл. Они имеют от 4 до 6 витков. К этому же семейству относятся и вибрионы, имеющие лишь 1/4 завитка спирали и напоминающие слегка изогнутую запятую. Название происходит от лат. vibrioи переводится на русский язык «изогнутый, трепещущий», что указывает на активную подвижность вибрионов.

РАЗМЕРЫ МИКРООРГАНИЗМОВ

Размеры микроорганизмов измеряют в микрометрах (мкм) или нанометрах (нм), составляющих соответственно тысячные или миллионные доли миллиметра. Для измерения используют специальные приспособления – объект- и окулярмикрометры. Размер клетки можно определить также при помощи микрофотографии и другими способами.

Наиболее крупные микроорганизмы – плесени, тело которых состоит из длинных нитей, видимых иногда невооруженным глазом. Значительную длину (до 50 мкм) имеют нитчатые бактерии. Дрожжевые клетки по величине диаметра приближаются к размерам эритроцитов (8-10 мкм). Бактерии и бациллы считают крупными, если они имеют длину 5-8 мкм, средними – 3-4 мкм, мелкими – 1-2 мкм.

Толщина микробной клетки по сравнению с длиной – величина более постоянная и колеблется у различных видов микробов от 0,2 до 1 мкм, а иногда и больше. Крупными бактериями являются гнилостные спорообразующие бациллы и клостридии, маслянокислые бактерии и др.

Встречаются виды микроорганизмов, размеры которых находятся на границе разрешающей способности светового микроскопа (0,2 мкм). Извитые формы, в частности спирохеты, имеют значительную длину (до 10 мкм и более) при малой толщине (0,1-0,15 мкм). Наиболее мелкими среди бактерий являются риккетсии, имеющие длину 0,2-0,3 мкм, а также микоплазмы, диаметр которых колеблется от 0,125 до 0,150 мкм.

К ультрамикробам, невидимым в оптическом микроскопе, относят вирусы. Величина вирусов измеряется тысячными долями микрометра – нанометрами. Наиболее крупные вирусные частицы имеют величину 80-200 нм, а наиболее мелкие, как, например, вирус ящура – 8-20 нм.

Форма и размеры бактерий могут изменяться в зависимости от возраста культуры, состава и осмотических свойств питательной среды, температуры и ряда других факторов.

Наиболее характерными морфологическими свойствами обладают микроорганизмы в молодых 18-24-часовых культурах.

Кокки характеризуются наибольшей стабильностью своих размеров. Палочковидные формы более вариабельны, причем в большей степени изменяется длина клеток. Однако при стандартных условиях культивирования бактерий они стабильно сохраняют форму и размеры.