7. Структура клеточной стенки как принцип классификации прокариот. Формы бактерий и принципы деления на роды.

Клеточная стенка – один из основных структурных элементов бактериальной клетки. Она представляет собой биогетерополимер, являющийся плотной структурой, окружающей протопласт клетки и придающей ей постоянную форму. Химический состав клеточной стенки и её строение характерны для определенных групп прокариотов и служат их отличительными признаками. Однако основой клеточной стенки всегда является пептидогликан муреин (гетерополимерное образование, состоящее из гликановых цепей и перекрёстно связанных пептидов), от которого зависят её прочность и ригидность. По отношению к окраске по методу Грама бактерии разделяются на грамположительные и грамотрицательные. У первых пептидогликан многослоен, поэтому образовавшийся в процессе окраски комплекс генцианового фиолетового с йодом не вымывается спиртом, в то время как грамотрицательные бактерии, имея тонкий пептидогликан, обесцвечиваются им. При последующей окраске фуксином грамотрицательные бактерии окрашиваются в красный цвет, грамположительные сохраняют фиолетовый цвет. Поверх пептидогликана грамотрицательных бактерий расположена наружная мембрана, имеющая мозаичное строение и состоящая из фосфолипидов, липопротеидов и липополисахарида, а также белков-поринов (каналы).

В связи с различиями в строении клеточной стенки все бактерии делятся на 4 отдела:

• грациликуты – бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамотрицательные (разл. бактерии + риккетсии и хламидии)

• фирмикуты – бактерии с толстой клеточной стенкой, грамположительные (разл. бактерии + актиномицеты, коринебактерии и микобактерии)

• тенерикуты – бактерии без ригидной клеточной стенки (микоплазмы)

• мендозикуты – архебактерии, отличающиеся дефектной клеточной стенкой

Существуют следующие формы бактерий:

• Палочковидная. Палочки. Большинство имеет форму прямого цилиндра, некоторые могут иметь слегка изогнутую форму (вибрионы, напр., холерный). Длина от 1 до 8 мкм, средний размер в поперечнике 0,5 – 2 мкм. Концы могут быть закруглёнными, ровными, как бы обрубленными (сибирская язва), заострёнными, утолщёнными (дифтерия). Могут располагаться хаотично, попарно – диплобактерии (клебсиеллы), цепочкой – стрептобактерии (мягкий шанкр) и стрептобациллы (сибирская язва).

• Шаровидная. Кокки. Имеют правильную сферическую или шаровидную форму, почковидную (гонококки), ланцетовидную (пневмококки). Средний диаметр 0,5 – 1,5 мкм. Диплококки располагаются попарно (пневмококки, менингококки, гонококки), стафилококки – в виде грозди винограда. Также возможно расположение цепочкой – стрептококки. Могут быть сарцины (пакетами – род Sarcina) и тетракокки (Aerococcus viridans).

• Спиралевидная. Спириллы. Спирохеты. Имеют изгибы, равные одному или нескольким оборотам спирали.

Непатогенные бактерии также могут быть иной формы.

8. Морфология и классификация бактерий. Назначение окрасок по Граму, Бурри-Гинсу, Циль-Нильсену, Нейссеру. Способы изучения и назначение препаратов «раздавленная» или «висячая» капля.

Бактерии – одноклеточные микроорганизмы. Имеют палочковидную, шаровидную или спиралевидную форму. Размеры от 0,1 до 10 мкм. Имеют капсулу, клеточную стенку, ЦПМ, цитоплазму с нуклеоидом, рибосомами, мезосомами и включениями. Некоторые снабжены жгутиками (монотрихи, лофотрихи, амфитрихи и перитрихи) и ворсинками (общего типа и пили), могут образовывать споры при неблагоприятных условиях (1 клетка – 1 спора).

Окраска по Граму определяет толщину пептидогликана клеточной стенки. У грамположительных бактерий пептидогликан многослоен, они окрашиваются в фиолетовый цвет (стафилококки, стрептококки, коринебактерии дифтерии, микобактерии туберкулёза). Грамотрицательные бактерии имеют тонкий пептидогликан – окрашиваются в красный цвет (гонококки, менингококки, кишечная палочка).

Метод Бурри-Гинса используют для обнаружения капсул. При этом бактерии окрашиваются в красный цвет, а неокрашенные капсулы контрастно выделяются на чёрно-розовом фоне.

По Циль-Нильсену окрашивают кислотоустойчивые бактерии в красный цвет, а некислотоустойчивые окрашиваются в голубой цвет.

По методу Нейссера окрашивают зёрна волютина (включения). Они окрашиваются в тёмно-синий цвет, а цитоплазма клетки – в жёлтый.

Метод «висячей» капли. Препарат готовят на покровном стекле, в центр которого наносят одну каплю бактериальной культуры. Затем предметное стекло с лункой, края которой предварительно смазывают вазелином, прижимают к покровному стеклу так, чтобы капля находилась в центре лунки. Быстрым движением переворачивают препарат покровным стеклом вверх. Капля должна свободно висеть над лункой, не касаясь её дна или края.

Метод «раздавленной» капли. На поверхность обезжиренного предметного стекла наносят каплю исследуемого материала и покрывают её покровным стеклом. Капля должна быть небольшой, не выходящей за край покровного стекла.

Данные методы используют для изучения микроорганизмов в живом состоянии.