Лабораторно- практическое занятие № 2

Тема: Морфология микроорганизмов.

Цель занятия:Ознакомить студентов с размерами и формами прокариотных клеток, морфологией актиномицетов, миксобактерий, спирохет, нитчатых форм бактерий и микоплазм.

Под общим понятием «бактерии» описано свыше 1600 видов микроорганизмов - прокариот, не имеющих настоящего сложноорганизованного ядра. Большинство представителей бакте­рии — одноклеточные организмы, различающиеся размерами и физиологическими свойствами. По форме все бактерии мож­но разделить на шаровидные (или кокки), палочковидные, извитые и нитчатые.

Шаровидные бактерии — кокки (от греч. kokkos — зер­но, шарик). Они делятся на следующие группы.

1. Микрококки (от лат. micro— маленький). В природе встречаются в виде одиночных шаровидных клеток. Примером могут служить клетки Mikrococcus agilis (от лат. agilis — подвиж­ный).

2. Диплококки (от греч. diploos— двойной)— шаровид­ные бактерии, соединенные по двое. К ним относится Аzotobacter chroococcum. Родовое название этих бактерии отражает их способность фиксировать азот атмосферы, видовое — продуци­ровать коричневый пигмент (от лат. chroo — коричневеющий).

3. Стрептококки (от греч. streptos — цепь) — шаровидные бактерии, образующие в результате деления клеток в одной плоскости разнообразной длины цепочки. К роду стрептокок­ков относятся в основном патогенные бактерии. Но стрепто­кокковую форму имеют многие молочнокислые бактерии рода лактококкус. Поэтому с этой формой бактерий знакомятся при изучении молочнокислого брожения на примере Lactococcus lactis. Родовое и видовое названия этих бактерий, образующих короткие цепочки, отражают их причастность к молочнокис­лому брожению (от лат. lactis — молочный).

4. Сарцины (от лат. sarceo — соединяю) — шаровидные бактерии, группирующиеся по 8 клеток. Располагаются в виде куба, с каждой стороны которого по 4 клетки. Такая форма возникает в результате деления клетки в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Некоторые виды сарцин формируют большие сарциноподобные кубообразные пакеты, в которых с каждой стороны находится уже не по 4 клетки (субъединицы сарцины), а по 4 сарцины. Удобна для просмотра Sarcina flava (сарцина желтая) — наиболее распространенный представитель микрофлоры воздуха.

Все шаровидные формы бактерий, за исключением Lactococcus lactis, просматривают на фиксированных и окрашен­ных фуксином препаратах.

Палочковидные бактерии. К ним относят формы, образующие споры (роды Bacillus, Clostridium и др.) и не образую­щие их (роды Pseudomonas, Achromobacter, Lactobacillus и др.).

С представителями палочковидных бактерий, образую­щих споры, можно познакомиться на примере Bacillus mycoides или Bacillus mesentericus. В названии первого вида отражена его способность развиваться на питательных средах в виде ложно-грибовидного налета (от лат. mycoides— грибовидный), напо­минающего мицелий грибов.

Поскольку Bacillus mycoides - спорообразующая палочка, цитоплазма клетки, приступившей к спорообразованию, про­крашивается красителем, а спорогенная зона — нет.

Нитчатые формы. Представляют собой цепочки цилинд­рических клеток, часто окруженные общим влагалищем, или чехлом. Нитчатые бактерии распространены в илах, почве и водоемах, особенно с высоким содержанием железа. В во­доемах эти бактерии часто образуют охристые осадки.

Извитые формы. 1. Вибрионы (от лат. vibrare — извиваться, дрожать) — слегка изогнутые клетки: изгиб их меньше половины окруж­ности.

2. Спириллы (от лат. spiro— штопор). В отличие от вибрионов их клетки более длинные, толстые и извитые: из­витость или равна, или больше половины окружности. Спи­риллы могут иметь один завиток в виде русской букны С, два завитка в виде латинской буквы S или несколько — в виде спирали.

3. Спирохеты — длинные и тонкие клетки с большим количеством мелких, но крутых завитков; длина клеток превышает их толщину в 5—200 раз.

Миксобактерии, или скользящие бактерии. Это группа бактерий, стоящая на более высокой ступени эволюционного развития, чем описанные выше. У отдельных представителей миксобактерии (Sorangium, Polyangium) даже в световой мик­роскоп четко видно дифференцированное ядро. Вегетатив­ные клетки имеют палочковидную форму с заостренными или округлыми концами. По мере старения они укорачиваются и переходят в миксоспоры, соединяющиеся впоследствии слизью и образующие первичные и вторичные цисты. Из по­следних в дальнейшем формируются плодовые тела.

Актиномицеты(от греч. aktis — луч, mykes — гриб) — лучистые грибы. Эта группа микроорганизмов занимает про­межуточное положение между бактериями и грибами, поэтому ее представителей называют грибобактериями. Они однокле­точные, как бактерии, но образуют мицелий, как грибы; диа­метр нитей у них очень мал, как у бактерий (не более 0,5— 0,8 мкм), но гифы мицелия длинные и ветвистые, как у гри­бов. У актиномицетов длина ветвящихся нитей достигает не­скольких миллиметров, мицелий грибов в длину — нескольких сантиметров. С грибами актиномицетов объединяет также спо­собность размножаться спорами.

Эта группа микроорганизмов занимает про­межуточное положение между бактериями и грибами, поэтому ее представителей называют грибобактериями. Они однокле­точные, как бактерии, но образуют мицелий, как грибы; диа­метр нитей у них очень мал, как у бактерий (не более 0,5— 0,8 мкм), но гифы мицелия длинные и ветвистые, как у гри­бов. У актиномицетов длина ветвящихся нитей достигает не­скольких миллиметров, мицелий грибов в длину — нескольких сантиметров. С грибами актиномицетов объединяет также спо­собность размножаться спорами.

На питательных средах актиномицеты образуют пушистые, бархатистые, мучнистые, преимущественно плотные кожистые колонии, срастающиеся с субстратом, иногда имеющие характерный землистый запах. Мицелий актиномицетов на питательных средах дифференцирован: одна часть его погружена в субстрат (субстратный мицелий), другая находится над субстратом (воздушный мицелий).

Многие представители актиномицетов продуцируют пигменты, поэтому их воздушный мицелий и особенно колонии окрашены в голубой, синий, фиолетовый, розовый, бурый, коричневый или черный цвета. Актиномицеты, образующие диффундирующие в питательную среду пигменты, окрашивают ее в соответствующие цвета.

Много общего с актиномицетами имеют нокардии, или проактиномицеты.

Рисунок 1- Актиномицеты (а); нокардии (б); микобактерии (в)

Нокардии.Это наименее дифференцированные формы актиномицетов. Воздушный мицелий у них отсутствует или развит слабо. На питательных средах развиваются колонии тестообразной (мягкой) консистенции с характерным мицелиальным ободком. Окраска их также разнообразна, как и у нокардиеформных актиномицетов. В молодом возрасте проактиномицеты образуют мицелий, который вскоре начинает септироваться (в нитях образуются перегородки) и расчленяться на палочковидные фрагменты, в дальнейшем переходящие в укороченные палочки, но чаще – в кокки.

Микобактерии. Это палочковидные, иногда ветвящиеся, образующие подобие мицелия бактерии. Настоящего мицелия микобактерии не имеют. Колонии тестообразной консистенции, продуцируют пигмент. В молодой культуре формируются палочки искривленной формы с неровным контуром - звездообразные, иногда довольно длинные, с боковыми отростками. В старых культурах ветвистые палочки часто распадаются сначала на более короткие палочки, затем на кокки.

Контрольные вопросы:

1. Морфологические виды бактерий.

2. Перечислите типы шаривидных бактерий.

3. На какие группы делятся палочковидные бактерии?

4. Где встречаются нитчатые бактерий?

5. Каких представителей миксобактерий вы знаете?

6. Особенности морфологии актиномицетов.

7. Дайте характеристику нокардиям и микобактериям.