Раздел «Морфология микробов» -

изучает формы, клеточные и субклеточные структуры микро-организмов, их размеры – то, что используется для идентификации, систематики микробов.

Формы бактериальных клеток:

Шаровидные или кокки

обычно имеют правильную шаровидную форму, но бывают бобовидные, ланцетовидные формы.

Учитывая взаимное расположение клеток в мазках, различают следующие разновидности:

а) стафилококки, б) стрептококки, в) диплококки,

г) монококки, д) тетракокки и е) сарцины.

2.Палочковидные:

1.бактерии– формы без спор

2. бациллы –палочковидные формы со спорами (разновидность: клостридии)

Палочки бывают разных размеров, разного расположения в мазках

(моно-, дипло- и стрептобациллы), края полочек бывают закругленные или «обрубленные». Кроме того бывают веретеновидные или овоидные формы.

3.Извитые:

а) вибрионы (один завиток), б)спириллы (2-3 завитка),

в) спирохеты (несколько завитков).

Существует явление полиморфизма: изменение форм под действием различных факторов среды или при культивировании на искусственных питательных средах. Как правило это – обратимые изменения - модификации.

Строение бактериальной клетки

Клеточная стенка

Состав:1) у грамположительных: пептидогликан, много тейхоевых кислот, 2) у грамотрицательных: липополисахариды, липопротеины, тейхоевых кислот немного.

Функции:

1.Определяет и сохраняет постоянную форму клетки

2.Защищает внутреннюю часть клетки от действия механических и осмотических сил.

3.Участвует в регуляции роста и деления клеток

4.Обеспечивает через каналы и поры связь с внешней средой.

Цитоплазматическая мембрана.

Строение: двойной слой фосфолипидов, белки.

Основные функции:

1.восприятие химической информации

2.осмотический барьер

3.регуляция клеточного роста и деления

4.участие в обмене веществ (место генерации энергии)

5.активный транспорт питательных и других веществ

6.участие в процессах репликации и сегрегации хромосом и плазмид

7.участвует в образовании впячиваний – мезосом

8.участвует в синтезе компонентов клеточной стенки.

3.Периплазматическое пространство- находится между клеточной стенкой и мембраной, в нем содержатся ферменты, связывающие некоторые вещества.

4.Цитоплазма – сложная коллоидная система. У бактерий она неподвижна.

В ней имеются: нуклеоид (генофор или ядерный аппарат), плазмиды, рибосомы,

мезосомы, (энергетический обмен, формирование межклеточной перегородки,

образование спор и, возможно, еще и другие функции).

Нередко в цитоплазме встречаются включения: гранулы гликогена, волютиновые зерна – запасной питательный материал – источник энергии.

5.Капсулы.

У бактерий различают микрокапсулу, капсулу, слизистый слой.

Микрокапсула выявляется при электронной микроскопии в виде мукополисахаридных

фибрилл. Капсула – внешний покров бактерий, состоит из полисахаридов,

она не препятствует проникновению веществ, но защищает от фагоцитов. У большинства капсульных патогенных бактерий капсула образуется в организме животного или человека и является показателем и фактором патогенности. (На питательных средах не образуется).

Выявляется методами негативного окрашивания.

У некоторых бактерий образуется рыхлый слизистый слой.

6.Жгутики -органоиды движения, тонкие длинные нитевидные белковые образования. Белок, из которого построены жгутики называется флагеллином.

По характеру расположения жгутиков и их количеству подвижные бактерии условно делят на 4 группы:

1) монотрихи – один полярно расположенный жгутик;

2) лофотрихи – пучок жгутиков на одном конце;

3) амфитрихи – пучки жгутиков на обоих концах клетки;

4) перитрихи – множество жгутиков, расположенных вокруг клетки.

Реснички

Донорные ворсинки –служат аппаратом конъюгации, с их помощью устанавливается контакт между донорной и реципиентной клетками.

Фимбрии, или реснички – короткие нити, в большом количестве окружающие бактериальную клетку, состоящие из белка. Подобно жгутикам и донорным ворсинкам, они прикреплены к клеточной стенке, но значительно короче и тоньше. С помощью фимбрий бактерии прикрепляются к субстрату (факторы адгезии).

8.Споры– покоящиеся клетки, с низкой метаболической активностью

Которые обладают высокой устойчивостью к высушиванию, действию повышенной температуры и различных химических веществ. Споры сильно преломляют свет, поэтому они хорошо заметны в неокрашенных препаратах. Споры в клетке располагаются центрально, субтерминально, терминально.

Морфологические особенности разных групп прокариот

1.Спирохеты– тонкие, длинные, извитые бактерии, подвижность обусловлена сгибательными изменениями клеток.

Имеют наружную мембрану, цитоплазматическую мембрану,

и аксиальнукю нить (аксистиль). Эта нить состоит из фибрилл – аналогов жгутиков, по составу – флагеллин. Фибриллы участвуют в движении. Спирохеты плохо окрашиваются анилиновыми красителями, их окрашивают по методу Романовского-Гимзы или серебрением. Спирохеты представлены тремя родами: Treponema,

Borrelia, Leptospira. Морфологические отличия заключаются в количестве и равномерности завитков, в разной окрашиваемости по указонному методу.

2.Риккетсии – мелкие, грамотрицательные палочковидные прокариоты (размер 0,34 – 1,0 мкм.), облигатные внутриклеточные паразиты. Форма и размер риккетсий могут меняться. Структура аналогична грамотрицательным бактериям. Размножаются бинарным делением.

3.Хламидии – кокковидные грамотрицательные прокариоты.

(Геном в 4 раза меньше генома кишечной палочки).

Размножаются только внутри живой клетки – облигатные паразиты.

Вне клеток хламидии имеют сферическую форму - элементарные тельца, внутри клеток они превращаются в делящиеся ретикулярные тельца, которые образуют скопления внутриклеточные хламидийные включения.

4.Микоплазмы– мелкие прокариоты, окруженные мембраной и не имеющие клеточной стенки. Из-за отсутствия клеточной стенки они осмочувствительны и имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Размеры этих прокариот выражены в нанометрах, поэтому изучить их морфологию можно с помощью электронного микроскопа.

5.Актиномицеты– ветвящиеся грамположительные прокариоты. Как грибы они образуют мицелий – переплетеные нити, причем мицелий может быть субстратный – в питательно среде и воздушный. Могут образовывать споры, служащие для размножения. Миколовые кислоты и липиды клеточных стенок обусловливают их кислотоустойчивость.

Тезисы лекции

Физиология микроорганизмов изучает их жизнедеятельность: питание, дыхание, движение и размножение. Кроме того, генетику микроорганизмов, экологию, которые стали самостоятельными разделами.

ТИПЫ ПИТАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Источник энергии:

Фотоаутотрофы свет

Автотрофы

хемоаутотрофы химические реакции

Гетероаутотрофы источник энергии: окислительно –

хемогетероторофы восстановительные

хеморганотрофы реакции

источник С: органические вещества

источник N: органические вещества

источник Н+ органические вещества

источник е органические вещества

Типы экологических связей: 1. паразиты: облигатные,

факультативные

2. сапрофиты

Таким образом, автотрофы, используя свет либо химические реакции в качестве источника энергии, сами строят органические вещества своего тела, а гетеротрофы используют для жизни готовые органические вещества.

Большинство бактерий – гетеротрофы, в том числе бактерии тела человека.

Способ питания гетеротрофов:

1.Расщепление крупных молекул вне бактериальной клетки с помощью пищеварительных ферментов.

2.Всасывание мелких молекул, которое происходит разными путями:

А)диффузия - по градиенту концентрации, то есть оттуда, где больше туда, где меньше.

Б)облегченная диффузия – с затратой энергии

В)направленный транспорт (перенос) – с затратой энергии, против градиента концентрации, с участием ферментов – пермеаз.

Ферменты микробов

1.Эндоферменты - в цитоплазме

2.Экзоференты а) пищеварительные:

расщепляющие углеводы - сахаролитические

белки - протеолитические