Морфология микробов

1. Определение понятия о микробах. Понятие о виде микробов. Основные принципы классификации микроорганизмов. Критерии и признаки, используемые при классификации. Нумерическая таксономия.

Микроорганизмы — это невидимые простым глазом представители всех царств жизни: эукариоты, прокариоты (эубактерии и архебактерии), виру¬сы и плазмиды. Они занимают низшие ступени эволюции, но играют важ¬ную и разнообразную роль в общей экономике природы, в круговороте ве¬ществ, в патологии человека, животных и растений.

Вид — группа или совокупность близких между собой организмов, которые имеют общий ко¬рень происхождения, на данном этапе эволюции характеризуются определен¬ными морфологическими, биохимическими и физиологическими признаками, обособлены отбором от других видов и приспособлены к определенной среде обитания.

Специфические особенности микроорганизмов определили и набор тех призна¬ков и свойств, которые используются для их систематики и классификации.

-Морфологические признаки — величина, форма, характер взаиморасполо¬жения.

-Тинкториальные свойства — способность окрашиваться различными кра¬сителями. Особенно важным признаком является отношение к окраске по Граму, ко¬торое зависит от структуры и химического состава клеточной стенки бактерий. По этому признаку все бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные Морфологические свойства и отношение к окраске по Граму определяют принад-лежность к крупным таксонам — роду, семейству и т. д.

-Культуральные свойства — особенности роста бактерий на жидких (образова¬ние пленки, осадок, помутнение) и плотных (форма, размеры, консистенция, края, по¬верхность, прозрачность колоний, образование пигмента и другие свойства) питатель¬ных средах. В микробиологии широко используют такие специфические термины, как «колония», «культура», «штамм», «типы» или «варианты». Под колонией принято по¬нимать видимую простым глазом изолированную структуру, образующуюся в резуль¬тате размножения и накопления бактерий за определенный срок инкубации. Колония образуется обычно из одной родительской клетки или из нескольких идентичных кле¬ток. Поэтому пересевом из изолированной колонии может быть получена чистая куль¬тура возбудителя. Под культурой понимают всю совокупность бактерий, выросших на плотной или жидкой питательной среде. Как колония, так и культура каждого вида ха¬рактеризуются определенными признаками. Основной и главный принцип бактерио¬логии — во избежание ошибок изучать свойства только чистых, однородных культур. Каждая выделенная культура данного вида бактерий называется также штаммом, т. е. конкретным образцом данного вида. Штаммы одного и того же вида бактерий, различающиеся по антигенному строению, называют серотипа- ми (сероварами, серовариантами), по чувствительности к фагу — фаготипами (фагова- рами), по биохимическим или культуральным признакам — биотипами (биоварами) и т. п. Штамм можно считать низшей таксономической единицей бактерий.

-Подвижность бактерий. Различают бактерии подвижные и неподвижные. Подвижные бактерии подразделяют на ползающие, или скользящие, они передвига¬ются за счет волнообразного сокращения клеток; и плавающие бактерии, у которых активная подвижность связана с наличием жгутиков.

-Спорообразование — форма и характер расположения споры в клетке.

-Физиологические свойства — способы углеродного (аутотрофы, гетеротрофы), азотного (аминоавтотрофы, аминогетеротрофы) питания; тип дыхания: аэро¬бы, факультативные анаэробы, строгие анаэробы, микроаэрофилы.

-Биохимические свойства — способность ферментировать различные угле¬воды, протеолитическая активность, образование индола, сероводорода, наличие уреазы и других ферментов и т. д.

-Чувствительность к специфическим бактериофагам.

-Антигенные свойства. Они зависят от химического состава клеточной стен¬ки и жгутиков бактерий.

-Химический состав клеточных стенок (содержание и состав основных Сахаров и аминокислот).

-Липидный и жирнокислотный состав. Изучение состава жирных кислот проводят с помощью газовой хроматографии, которая обладает высокой раздели¬тельной способностью и чувствительностью.

-Белковые спектры. С помощью различных методов фракционирования, а главным образом двумерного электрофореза в полиакриламидном геле, разделяют сложные смеси рибосомных, мембранных или внутриклеточных белков и получают электрофореграммы, или белковые спектры, соответствующей фракции данного ви¬да бактерий.

В связи с тем, что количество фенотипических признаков, используемых для клас¬сификации микроорганизмов, значительно возросло, в конце 50-х гг. XX в. возникла нумерическая (численная) таксономия.

Ее возникновению способствовало появление более совершенных компьютерных систем, которые позволяют быстро и точно произ¬водить громоздкие математические расчеты. В основе нумерической таксономии ле¬жит принцип сопоставления организмов по возможно большему количеству учитыва¬емых признаков при допущении, что все они для систематики равноценны. Однако принцип равнозначности является основным недостатком этого метода.