ساختار و طبقه بندی باکتری ها ساختار میکروارگانیسم ها. محل و تعداد تاژک ها

مطابق با ویرایش هشتم راهنمای برج برای باکتری ها، همه باکتری ها به 19 گروه تقسیم می شوند. این تقسیم بر اساس برخی از خواص مهم باکتری ها است: شکل سلول های آنها، ارتباط آنها با اکسیژن، تشکیل هاگ، رنگ آمیزی گرم *، ویژگی های تولید مثل، نوع تغذیه و غیره. گروه های زیر برای صنایع غذایی مهم هستند.

* رنگ آمیزی گرم یک ویژگی تشخیصی مهم برای تعیین میکروارگانیسم ها است که تفاوت های عمیق در ساختار و ترکیب دیواره سلولی آنها را آشکار می کند. بنابراین، ارگانیسم های گرم مثبت بنفش (رنگ اولیه)، ارگانیسم های گرم منفی به رنگ قرمز قهوه ای (رنگ ثانویه، زیرا رنگ اولیه در طول درمان در محلول الکل حفظ نمی شود) رنگ می کنند.

میکروارگانیسم های رنگ آمیزی گرم پروتئین و پلی ساکارید کمی در دیواره سلولی دارند. اینها عبارتند از مخمر، کوکسی و باسیل، که بسیاری از آنها هاگ را تشکیل می دهند یا آنها را تشکیل نمی دهند (مثلاً باکتری های اسید لاکتیک) و غیره.

در میکروارگانیسم هایی که بر اساس گرم رنگ منفی می گیرند، ترکیب دیواره سلولی شامل ترکیباتی از مواد چرب و پروتئینی، کربوهیدرات ها و فسفات ها است. اینها شامل کوکسی ها و باکتری های غیر اسپور (از جمله اسید استیک)، باکتری های گروه اشریشیا کلی و غیره است.

1. میله های هوازی گرم منفی و کوکسی ها.در میان این باکتری ها، خانواده سودوموناس مهم است - میله های مستقیم یا منحنی با تاژک های قطبی. ناتوان از تخمیر، متابولیسم تنفسی، بی هوازی های سخت (در حضور اکسیژن نمی توانند تکثیر شوند)، آنزیم کاتالاز و مقداری اکسیداز را تشکیل می دهند. آنها بر روی محصولات غذایی به شکل کلنی های شفاف، گاهی اوقات به شکل مخاط، تکثیر می شوند.

باعث تغییر در رنگ محصول - سبز شدن یا قهوه ای شدن. آنها در محدوده دمایی 4-43 درجه سانتیگراد تولید مثل می کنند، در برابر سرما مقاوم هستند، محصولات غذایی را خراب می کنند.

2. میله ها و کوکسی های بی هوازی اختیاری گرم منفی.این شامل خانواده هایی می شود که برای کیفیت غذا و سلامت انسان اهمیت زیادی دارند.

خانواده انتروباکتریاسه (Enterobacteriaceae)- میله های کوچک، متحرک (پریتریک) یا بی حرکت، بدون تشکیل هاگ، هوازی یا بی هوازی اختیاری. متابولیسم تنفسی یا تخمیری است. هنگامی که گلوکز و سایر کربوهیدرات ها تخمیر می شوند، اسید و گاز تشکیل می شود (نه در همه). آنها آنزیم کاتالاز یا اکسیداز را تشکیل می دهند. انتروباکتری ها ساکنان دستگاه گوارش انسان و حیوانات هستند. با توجه به ویژگی های بیوشیمیایی، انتروباکتری ها به دو بخش بزرگ تقسیم می شوند. اولین شامل سه جنس است: Escherichia، Salmonella و Shigella، دوم - جنس Proteus.

اشریشیا- چوب های کوچک مستقیم، تکی یا جفتی، متحرک (پریتریک) یا بی حرکت. آنها در محیط های غذایی ساده به خوبی رشد می کنند. گلوکز و سایر کربوهیدرات ها را با تشکیل اسیدهای آلی تخمیر کنید.

سالمونلا- چوب ها، معمولا متحرک (پریتریک). بیشتر باکتری ها روی محیط های مصنوعی رشد می کنند و مقداری قند را برای تولید گاز تخمیر می کنند. باعث مسمومیت غذایی و بیماری های عفونی در انسان می شوند.

شیگلا- چوب های بی حرکت بدون کپسول، به خوبی روی محیط های غذایی رشد می کنند. آنها گلوکز و سایر کربوهیدرات ها را با تشکیل اسید تخمیر می کنند، اما گاز تشکیل نمی دهند. باعث اسهال خونی می شوند.

پروتئوس- میله های کوچک مستقیم، کوکویید یا نامنظم شکل. بسته به شرایط محیطی، شکل سلول ها تغییر می کند. سلول ها به صورت جفت یا زنجیر به هم متصل هستند. سلول‌ها متحرک هستند (پریتریک)، در دمای 37 درجه سانتی‌گراد، تحرک اغلب وجود ندارد. کپسول تشکیل نمی شود. کربوهیدرات ها را تخمیر می کنند، ایندول را تشکیل می دهند. محدوده دمایی رشد 10-43 درجه سانتیگراد است.

خانواده Vibrionacee (Vibriaceae)- میله های مستقیم و منحنی، معمولاً متحرک، تاژک های قطبی. متابولیسم تخمیری و تنفسی است. اکسیداز توسط بی هوازی اختیاری تولید می شود. معمولا در آب شیرین و دریا، گاهی در ماهی یا انسان یافت می شود.

این خانواده شامل سه جنس - Vibrio، Zymomonas و Flavobacterium است.

ویبریو- میله های کوچک کوتاه که هاگ تشکیل نمی دهند، مستقیم یا منحنی، متحرک. آنها در دستگاه گوارش انسان و حیوانات یافت می شوند، برخی از گونه ها برای انسان و ماهی بیماری زا هستند. باعث وبا می شوند.

برای رشد باکتری های زایموموناس و فلاووباکتریوم، دمای مطلوب زیر 30 درجه سانتی گراد است. آنها به طور گسترده در خاک، آبهای شیرین و دریایی پراکنده می شوند. فلاووباکترها معمولاً در سبزیجات در طول فرآوری و در محصولات لبنی یافت می شوند. برخی از آفات صنایع تخمیر هستند.

3. کوکسی های گرم مثبتاین گروه شامل سه خانواده باکتری است که از نظر نیاز اکسیژن و آرایش سلولی متفاوت هستند.

خانواده Microcockacee (Micrococcus)- سلول های کروی کوچک؛ در طی تولید مثل، آنها در دو تا سه جهت تقسیم می شوند و گروه های نامنظم، تترادها (گروه های 4 سلولی) یا بسته ها را تشکیل می دهند. آنها هاگ تشکیل نمی دهند، متحرک یا بی حرکت هستند، متابولیسم تنفسی یا تخمیری است. در حضور 5٪ نمک رشد کنید، بسیاری از آنها می توانند غلظت 10-15٪ را تحمل کنند. کاتالاز تشکیل می شود. هوازی یا بی هوازی اختیاری. دمای مطلوب توسعه 25-30 درجه سانتیگراد است. آنها ساکنان معمولی خاک و آبهای شیرین هستند. اغلب در مدفوع انسان و حیوان یافت می شود. در خانواده Microcockacee، جنس Staphylococcus از بیشترین اهمیت برخوردار است، زیرا سموم را تشکیل می دهد.

استافیلوکوک- سلول ها کروی، کوچک، به صورت منفرد و جفت و همچنین در خوشه های نامنظم قرار دارند. آنها بی حرکت هستند، اختلاف ایجاد نمی کنند. متابولیسم تنفسی و تخمیری است. به لطف تشکیل آنزیم های خارج سلولی، آنها می توانند بسیاری از مواد آلی - پروتئین ها و چربی ها را تجزیه کنند. بیشتر سویه ها در حضور 15 درصد نمک معمولی رشد می کنند. معمولاً به گرما حساس است. آنها سموم تولید می کنند، بنابراین بسیاری از سویه ها (کوآگولاز مثبت، مانند استافیلوکوکوس اورئوس) بیماری زا هستند.

خانواده استرپتوکوک ها (استرپتوکوک)- سلول های کروی یا بیضی شکل، به صورت جفت یا زنجیره ای با طول های مختلف یا به صورت تتراد. آنها بی حرکت هستند، اختلاف ایجاد نمی کنند. بی هوازی اختیاری متابولیسم تخمیر. کربوهیدرات ها تشکیل اسید می دهند.

سه جنس بیشترین اهمیت را دارند: استرپتوکوک، لیکنوستوک و پدیوکوک.

استرپتوکوک- تخمیر گلوکز با تشکیل اسید لاکتیک عمدتا. سلول ها به صورت جفت، زنجیره ای. کاتالاز تشکیل نمی شود. به ندرت موبایل.

لیکنوستوک- تخمیر گلوکز با تشکیل اسید لاکتیک و سایر محصولات. سلول ها در یک صفحه تقسیم می شوند، بنابراین جفت سلول ها و زنجیره ها را تشکیل می دهند. کاتالاز تشکیل نمی شود. بسیاری از آفات در تولید شکر، نوشابه و غیره هستند.

پدیوکوکوس- به صورت تک سلولی، به صورت جفت و چهارتایی یا زنجیره ای رخ می دهند. آنها بی حرکت هستند، هاگ تشکیل نمی دهند، متابولیسم تخمیری.

اسید لاکتیک از گلوکز و سایر قندها تشکیل می شود. بی هوازی است، اما می تواند در حضور مقادیر کمی از اکسیژن رشد کند. معمولا کاتالاز تشکیل نمی شود. ژلاتین مایع نیست. پدیوکوک ها ساپروفیت هایی هستند که در مواد گیاهی در حال تخمیر یافت می شوند. آنها آفات صنعت آبجو هستند که کمتر در شیر و محصولات لبنی رایج هستند. برخی از آنها به نمک معمولی مقاوم هستند و در غلظت 15 درصد نمک در محیط ایجاد می شوند.

4. میله ها و کوکسی ها که اندوسپور را تشکیل می دهند.از میان باکتری های این گروه، مهمترین آنها برای صنایع غذایی چند جنس متعلق به خانواده باسیلوس ها هستند.

خانواده باسیلاسه (باسیل)- سلول ها میله ای شکل هستند، اندوسپور تشکیل می دهند، در برابر گرما و سایر عوامل نامطلوب محیطی مقاوم تر هستند. اکثر نمایندگان گرم مثبت، متحرک یا غیر متحرک، هوازی یا بی هوازی هستند.

مهمترین آنها در این خانواده دو جنس هستند: باسیلوس و کلستریدیوم.

جنس باسیلوس- میله های متحرک کوچک، تاژک معمولا در انتهای سلول. تشکیل اسپورهای مقاوم در برابر حرارت بیشتر گونه ها کاتالاز تشکیل می دهند. هوازی سخت یا بی هوازی اختیاری. گونه های منفرد از جنس باسیلوس از نظر شکل سلول ها، موقعیت هاگ در مرکز یا انتهای سلول و همچنین در ویژگی های بیوشیمیایی متفاوت هستند.

در میان نمایندگان این جنس باکتری های پوسیده - ساپروفیت هایی که باعث هیدرولیز پروتئین می شوند - Bacillus subtilis (باسیل یونجه) وجود دارد که هاگ های بسیار مقاوم در برابر حرارت را تشکیل می دهند.

همین جنس شامل باکتری های بیماری زا است که باعث مسمومیت غذایی می شوند (باسیلوس سرئوس) و همچنین باسیلوس آنتراسیس بیماری زا که باعث بیماری عفونی حاد حیوانات منتقل شده به انسان - سیاه زخم می شود.

جنس کلستریدیوم- چوب، معمولاً متحرک (پریتریکو)، گاهی اوقات بی حرکت. آنها هاگ هایی با اشکال مختلف (از بیضی تا کروی) تشکیل می دهند که معمولاً سلول را باد می کنند. کلستریدیاهای مزوفیل در خاک، گرد و غبار، هوا، آب، رسوبات مخازن زندگی می کنند. آنها باعث فرآیندهای پوسیدگی، تخمیر بوتیریک، تخمیر قندها، برخی از گونه ها نیتروژن اتمسفر می شوند. اکثر سویه ها بی هوازی سخت هستند، اگرچه برخی از آنها می توانند در حضور اکسیژن اتمسفر رشد کنند. کاتالاز معمولا تشکیل نمی شود. معمولا گرم مثبت است.

جنس کلستریدیوم شامل باکتری هایی با خواص مختلف است. برخی از آنها مزوفیل هستند و دائماً محصولات غذایی را آلوده می کنند. برخی از کلستریدیاها گرما دوست هستند، هاگ های مقاوم در برابر حرارت را تشکیل می دهند و باعث فساد مواد غذایی کنسرو شده می شوند.

برخی از گونه های کلستریدیوم مانند کلستریدیوم بوتولینوم سموم تولید می کنند و باعث مسمومیت غذایی می شوند. دو گونه از جنس کلستریدیوم بیماری زا هستند. کلستریدیوم تتانی باعث ایجاد کزاز در انسان می شود. کلستریدیوم پرفرنجنس در صورت ورود به دستگاه گوارش باعث مسمومیت غذایی و در صورت ورود به زخم گاز قانقاریا می شود.

5. میله های گرم مثبت که هاگ تشکیل نمی دهند.باکتری ها میله ای شکل یا رشته ای، متحرک یا بی حرکت، کاتالازساز یا ناتوان هستند.

خانواده لاکتوباسیلوس (لاکتوباسیلوس).باکتری های این خانواده میله های مستقیم یا منحنی هستند که معمولاً تک یا زنجیره ای هستند. بدنه اصلی ثابت است. بی هوازی یا بی هوازی اختیاری. آنها نیازهای غذایی پیچیده ای برای مواد آلی دارند. قابلیت تخمیر قندها را دارد. کاتالاز تشکیل نمی شود. باکتری های جنس لاکتوباسیلوس (باکتری های اسید لاکتیک) میله هایی هستند که اغلب تشکیل زنجیره می دهند. تحرک نادر است. متابولیسم تخمیر. برخی از نمایندگان این جنس بی هوازی سخت هستند، برخی دیگر می توانند با دسترسی به اکسیژن اتمسفر رشد کنند. شکرها را تخمیر کنید. محدوده دمایی رشد 5-53 درجه سانتیگراد، دمای مطلوب 30-40 درجه سانتیگراد است. مقاوم در برابر اسید: در pH 5.0 و کمتر رشد می کند.

گونه ها در نوع تخمیر اسید لاکتیک متفاوت هستند. در گونه های هم تخمیر کننده، محصول زائد اصلی اسید لاکتیک است. اینها شامل باکتری Lactobacillus bulgaricus (چوب بلغاری) است که برای تولید ماست، لاکتوباسیلوس کازئی، مورد استفاده در تولید پنیر و غیره استفاده می شود.

برنج. 5. ساختار اکتینومیست ها: الف - هیف های شاخه ای (نخ ها). ب - بخشی از هیف ها با هاگ. در - چوب با برآمدگی جانبی.

در باکتری های هترو تخمیر کننده در نتیجه تخمیر گلوکز 50 درصد محصولات نهایی را اسید لاکتیک و بقیه را دی اکسید کربن و اسیدها تشکیل می دهند.

6. اکتینومیست ها و میکروارگانیسم های مرتبط

این گروه شامل باکتری هایی است که از نظر شکل و خواص سلولی متفاوت هستند.

جنس Corynebacterium- میله های گرم مثبت، بی حرکت، با شکل نامنظم که تشکیل هاگ و کاتالاز نمی دهند. در میان آنها گونه های بیماری زا شناخته شده ای هستند که یک سم را تشکیل می دهند - اینها عوامل ایجاد کننده دیفتری و همچنین باعث بیماری های گیاهان و حیوانات می شوند. در تقسیم "کلیک کردن" متفاوت است. این همچنین شامل ارگانیسم هایی می شود که باعث تخمیر اسید پروپیونیک می شوند - باکتری های اسید پروپیونیک.

اکتینومیست ها - موجودات تک سلولی بی حرکت با توانایی شاخه شدن از اهمیت زیادی برخوردار هستند. برخی از اکتینومیست‌ها میسلیوم را از رشته‌های نازک تشکیل می‌دهند، برخی دیگر (غیر میسلیوم) به صورت سلول‌های منفرد با شکل نامنظم، گاهی اوقات کوکوئید وجود دارند (شکل 5).

اکتینومیست ها به طور گسترده در خاک، آب و محصولات غذایی پراکنده می شوند و باعث فساد آنها می شوند که در ظاهر بوی خاکی ظاهر می شود.

مفهوم میکروارگانیسم ها

میکروارگانیسم هاموجوداتی هستند که به دلیل جثه کوچکشان با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند.

معیار اندازه تنها معیاری است که آنها را متحد می کند.

در غیر این صورت، دنیای میکروارگانیسم ها حتی از دنیای درشت ارگانیسم ها نیز متنوع تر است.

بر اساس طبقه بندی مدرن، میکروارگانیسم ها به 3 پادشاهی:

• ویروس - ویروس ها؛
• Eucariotae - تک یاخته ها و قارچ ها؛
• Procariotae - باکتری های واقعی، ریکتزیا، کلامیدیا، مایکوپلاسما، اسپیروکت ها، اکتینومیست ها.

همانطور که برای گیاهان و حیوانات از نام میکروارگانیسم ها استفاده می شود نامگذاری دودویی،یعنی نام عمومی و خاص.

اگر محققین نتوانند وابستگی گونه را تعیین کنند و فقط تعلق به جنس مشخص شود، از اصطلاح گونه استفاده می شود. بیشتر اوقات، این هنگام شناسایی میکروارگانیسم هایی رخ می دهد که نیازهای تغذیه ای غیر سنتی یا شرایط زندگی دارند. نام جنسمعمولاً یا بر اساس ویژگی مورفولوژیکی میکروارگانیسم مربوطه (استافیلوکوک، ویبریو، مایکوباکتریوم)، یا برگرفته از نام نویسنده ای است که این پاتوژن را کشف یا مطالعه کرده است (Neisseria، Shig-ella، Escherichia، Rickettsia، Gardnerella).

نام خاصاغلب با نام بیماری اصلی ناشی از این میکروارگانیسم (Vibrio cholerae - وبا، Shigella dysenteriae - اسهال خونی، Mycobacterium tuberculosis - tuberculosis) یا با زیستگاه اصلی (Escherihia coli - Escherichia coli) همراه است.

علاوه بر این، در ادبیات پزشکی به زبان روسی، می توان از نام روسی شده مربوط به باکتری ها استفاده کرد (به جای استافیلوکوک اپیدرمیدیس - استافیلوکوک اپیدرمی؛ استافیلوکوکوس اورئوس - استافیلوکوک اورئوس و غیره).

پادشاهی پروکاریوت ها

شامل بخش سیانوباکتری ها و بخش یوباکتری ها می شود که به نوبه خود، تقسیم شده بهسفارشات:

• در واقع باکتری ها (بخش Gracilicutes، Firmicutes، Tenericutes، Mendosicutes).
• اکتینومیست ها؛
• اسپیروکت ها؛
• ریکتزیا;
• کلامیدیا

سفارش ها به گروه ها تقسیم می شوند.

پروکاریوت هامتفاوت از یوکاریوتزیرا ندارد:

• هسته تشکیل شده از نظر مورفولوژیکی (هیچ غشای هسته ای وجود ندارد و هیچ هسته ای وجود ندارد)، معادل آن نوکلوئید یا ژنوفور است که یک مولکول DNA دو رشته ای دایره ای بسته است که در یک نقطه به غشای سیتوپلاسمی متصل شده است. بر اساس قیاس با یوکاریوت ها، این مولکول یک باکتری کروموزومی نامیده می شود.
• دستگاه مش گلژی;
• شبکه آندوپلاسمی؛
• میتوکندری

نیز وجود دارد تعدادی نشانهیا اندامک،مشخصه بسیاری، اما نه همه پروکاریوت ها، که اجازه می دهد آنها را از یوکاریوت ها متمایز کند:

• نفوذهای متعدد غشای سیتوپلاسمی، که مزوزوم نامیده می شوند، با نوکلوئید مرتبط هستند و در تقسیم سلولی، اسپورزایی و تنفس سلول باکتریایی نقش دارند.
• یک جزء خاص از دیواره سلولی مورئین است، با توجه به ساختار شیمیایی آن پپتیدوگلیکان (اسید دیامینوپیمیک) است.
• پلاسمیدها به طور مستقل مولکول‌های حلقه‌ای از DNA دو رشته‌ای با وزن مولکولی کوچک‌تر از کروموزوم باکتری را تکثیر می‌کنند. آنها همراه با نوکلوئید در سیتوپلاسم قرار دارند، اگرچه می توانند در آن ادغام شوند و اطلاعات ارثی را حمل می کنند که برای سلول میکروبی حیاتی نیست، اما مزایای انتخابی خاصی را برای آن در محیط فراهم می کند.

مشهورترین:

پلاسمیدهای F انتقال کونژوگه را ارائه می دهند

بین باکتری ها؛

پلاسمیدهای R پلاسمیدهای مقاوم به دارو هستند که در بین ژن‌های باکتری گردش می‌کنند و مقاومت در برابر عوامل شیمی‌درمانی که برای درمان بیماری‌های مختلف استفاده می‌شوند را تعیین می‌کنند.

باکتری ها

میکروارگانیسم‌های پروکاریوتی عمدتاً تک سلولی که می‌توانند انجمن‌هایی (گروه‌هایی) از سلول‌های مشابه را نیز تشکیل دهند که با شباهت‌های سلولی اما نه ارگانیسمی مشخص می‌شوند.

معیارهای طبقه بندی پایه،اجازه می دهد تا سویه های باکتریایی را به یک یا گروه دیگر اختصاص دهیم:

• مورفولوژی سلول های میکروبی (کوکسی، میله، پیچ خورده)؛
• رابطه با رنگ گرم - خواص رنگی (گرم مثبت و گرم منفی)؛
• نوع اکسیداسیون بیولوژیکی - هوازی، بی هوازی اختیاری، بی هوازی اجباری؛
• توانایی اسپور کردن

تمایز بیشتر گروه ها به خانواده ها، جنس ها و گونه ها که دسته بندی اصلی طبقه بندی هستند، بر اساس مطالعه خواص بیوشیمیایی انجام می شود. این اصل اساس طبقه بندی باکتری ها است که در دستورالعمل های ویژه ارائه شده است - عوامل تعیین کننده باکتری.

چشم اندازمجموعه ای تکاملی از افراد با یک ژنوتیپ منفرد است که در شرایط استاندارد با ویژگی های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مشابه آشکار می شود.

برای باکتری های بیماری زا، تعریف "گونه ها" با توانایی ایجاد انواع خاصی از بیماری ها تکمیل می شود.

وجود دارد تمایز درون گونه ای باکتری هابرگزینه ها:

• با توجه به خواص بیولوژیکی - بیووارها یا بیوتیپ ها؛
• فعالیت بیوشیمیایی - تخمیرها؛
• ساختار آنتی ژنی - سرووارها یا سروتژی.
• حساسیت به باکتریوفاژها - فاگوورها یا انواع فاژها؛
• مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها - محصولات مقاوم.

در میکروبیولوژی، اصطلاحات ویژه به طور گسترده ای استفاده می شود - کشت، سویه، کلون.

فرهنگمجموعه ای از باکتری های قابل مشاهده با چشم در محیط های غذایی است.

کشت ها می توانند خالص (مجموعه ای از باکتری های یک گونه) و مخلوط (مجموعه ای از باکتری های 2 یا چند گونه) باشند.

نژادمجموعه ای از باکتری های یک گونه است که از منابع مختلف یا از یک منبع در زمان های مختلف جدا شده اند.

سویه ها ممکن است در برخی ویژگی ها متفاوت باشند که فراتر از ویژگی های گونه نیست. شبیه- مجموعه ای از باکتری ها که فرزندان یک سلول هستند.

باکتری ها میکروارگانیسم های پروکاریوتی ساختار سلولی هستند. اندازه آنها از 0.1 تا 30 میکرون است. میکروب ها بسیار رایج هستند. آنها در خاک، هوا، آب، برف و حتی چشمه های آب گرم، روی بدن حیوانات و همچنین در داخل موجودات زنده از جمله بدن انسان زندگی می کنند.

توزیع باکتری ها در گونه ها بر اساس چندین معیار است که در میان آنها شکل میکروارگانیسم ها و توزیع فضایی آنها بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. بنابراین، با توجه به شکل سلول ها، باکتری ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

کوسی - میکرو، دیپلو، استرپتو، استافیلوکوک، و همچنین سارکین.

میله ای شکل - تک باکتری ها، دیپلوباکتری ها و استرپتوباکتری ها؛

گونه های پیچیده - ویبریوها و اسپیروکت ها.

تعیین کننده Burgey همه باکتری های شناخته شده را بر اساس اصول شناسایی باکتریایی که بیشترین توزیع را در باکتری شناسی عملی یافته اند، بر اساس تفاوت در ساختار دیواره سلولی و در رابطه با رنگ آمیزی گرم، سیستماتیک می کند. شرح باکتری ها بر اساس گروه ها (بخش ها) ارائه شده است که شامل خانواده ها، جنس ها و گونه ها می شود. در برخی موارد، گروه ها شامل کلاس ها و سفارشات می شوند. باکتری های بیماری زا برای انسان در تعداد کمی از گروه ها قرار می گیرند.

کلید چهار دسته اصلی باکتری را متمایز می کند -

گراسیلیکوت [از لات. gracilis، برازنده، نازک، + پوست، پوست] - گونه ای با دیواره سلولی نازک، رنگ آمیزی شده گرم منفی;

فیرمیکوتس [از لات. flrmus، قوی، + cutis، پوست] - باکتری با دیواره سلولی ضخیم، رنگ آمیزی گرم مثبت;

تنریکوتس [از لات. نرم، ملایم، + پوست، پوست] - باکتری فاقد دیواره سلولی(مایکوپلاسما و سایر اعضای کلاس Mollicutes)

Mendosicutes [از لات. مندوسوس، نامنظم، + کوتیس، پوست] - آرکی باکتری ها (کاهنده متان و سولفات، هالوفیل، گرمادوست و آرکائوباکتری، فاقد دیواره سلولی).

گروه 2 تعیین کننده Burgey. باکتری های گرم منفی متحرک هوازی و میکروآئروفیل پیچیده و منحنی. گونه های بیماری زا برای انسان در جنس کمپیلوباکتر، هلیکوباکتر اسپیریلوم قرار دارند.

گروه 3 تعیین کننده برگی. باکتری های گرم منفی غیر متحرک (به ندرت متحرک). حاوی گونه های بیماری زا نیست.

گروه 4 از تعیین کننده Burgey. میله ها و کوکسی های هوازی و میکروآئروفیل گرم منفی. گونه‌های بیماری‌زا برای انسان در خانواده‌های Legionellaceae، Neisseriaceae و Pseudomonada-ceae قرار دارند، این گروه همچنین شامل باکتری‌های بیماری‌زا و فرصت‌طلب از جنس‌های Acinetobacter، Afipia، Alcaligenes، Bordetella، Brucella، Flavobacterium، Francisella. Kingella و Moraxele است.

گروه 5 تعیین کننده برگی. میله های گرم منفی بی هوازی اختیاری. این گروه از سه خانواده تشکیل شده است - Enterobacteriaceae، Vibrionaceae و Pasteurellaceae، که هر کدام شامل گونه های بیماری زا، و همچنین باکتری های بیماری زا و فرصت طلب از جنس Calymmobaterium، Cardiobacterium، Eikenetta، Gardnerella و Streptobacillus است.

گروه 6 تعیین کننده برگی. باکتری های بی هوازی مستقیم، منحنی و مارپیچی گرم منفی. گونه های بیماری زا و فرصت طلب در جنس های Bacteroides، Fusobacterium، Porphoromonas و Prevotelta قرار دارند.

گروه 7 تعیین کننده برگی. باکتری هایی که احیای سولفات یا گوگرد را انجام می دهند شامل گونه های بیماری زا نمی شود.

گروه 8 تعیین کننده برگی. کوکسی های گرم منفی بی هوازی شامل باکتری های فرصت طلب از جنس Veillonella است.

گروه 9 تعیین کننده برگی. ریکتزیا و کلامیدیا. سه خانواده - Rickettsiaceae، Bartonellaceae و Chlamydiaceae که هر کدام دارای گونه های بیماری زا برای انسان هستند.

گروه های 10 و 11 از راهنمای Burgey شامل باکتری های فوتوتروف بدون اکسیژن و اکسیژن هستند که برای انسان بیماری زا نیستند.

گروه 12 تعیین کننده Burgey. باکتری های کمولیتوتروف هوازی و ارگانیسم های مرتبط این ترکیب باکتری های اکسید کننده و نیتریفیک کننده گوگرد-آهن و منگنز است که به انسان آسیب نمی رساند.

گروه های 13 و 14 راهنمای Burgey شامل باکتری های جوانه زده و/یا رشد کرده و باکتری های غلاف ساز هستند. نشان دهنده گونه های آزاد، غیر بیماریزا برای انسان.

گروه های 15 و 16 راهنمای Burgey، باکتری های سرخورده را که بدن های میوه ای تشکیل نمی دهند، متحد می کنند و آنها را تشکیل می دهند. این گروه ها شامل گونه های بیماری زا برای انسان نمی شوند.

گروه 17 تعیین کننده Burgey. کوکسی های گرم مثبت شامل گونه های فرصت طلب از جنس های Enterococcus Leuconostoc، Peptococcus، Peptostreptococcus، Sarcina، Staphylococcus، Stomatococcus، Streptococcus.

گروه 18 تعیین کننده Burgey. میله ها و کوکسی های گرم مثبت تشکیل دهنده هاگ. شامل میله های بیماری زا و مشروط بیماری زا از جنس های کلستریدیوم و باسیلوس است.

گروه 19 تعیین کننده Burgey. میله های گرم مثبت تشکیل دهنده هاگ با شکل منظم. از جمله گونه های فرصت طلب از جنس های Erysipelothrix و Listeria.

گروه 20 تعیین کننده Burgey. میله های گرم مثبت تشکیل دهنده هاگ نامنظم. این گروه شامل گونه های بیماری زا و فرصت طلب از جنس های Actinomyces، Corynebacterium Gardnerella، Mobiluncus و غیره است.

گروه 21 تعیین کننده Burgey. مایکوباکتریوم. شامل تنها جنس مایکوباکتریوم است که گونه های بیماری زا و فرصت طلب را ترکیب می کند.

گروه 22-29. اکتینومیست ها در میان گونه های متعدد، تنها اکتینومیست های نوکاردیوفرم (گروه 22) از جنس های گوردونا، نوکاردیا، رودوکوکوس، تسوکامورلا، جونزیا، ارسکووی و تراباکتر قادر به ایجاد ضایعات در انسان هستند.

گروه 30 از تعیین کننده Burgey. مایکوپلاسماها گونه های موجود در جنس آکولپلاسما، مایکوپلاسما و اورهاپلاسما برای انسان بیماری زا هستند.

گروه‌های باقی‌مانده از تعیین‌کننده Bergey - باکتری‌های متانوژن (31)، باکتری‌های کاهنده سولفات (32 باستان‌باکتری هوازی بسیار هالوفیل (33)، آرکی‌باکتری‌های فاقد دیواره سلولی (34)، ترموفیل‌ها و هایپرترموفیل‌های شدید، متابولیزه کننده گوگرد (35) - انجام نمی‌دهند. حاوی گونه های بیماری زا برای انسان است.

میکروارگانیسم ها (میکروب ها) موجودات تک سلولی با اندازه کمتر از 0.1 میلی متر هستند که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند. اینها شامل باکتری ها، ریزجلبک ها، برخی از قارچ های رشته ای تحتانی، مخمرها و تک یاخته ها هستند (شکل 1). میکروبیولوژی مطالعه آنهاست.

برنج. 1. اشیاء میکروبیولوژی.

روی انجیر 2. می توانید برخی از نمایندگان تک یاخته های تک سلولی را ببینید. گاهی اوقات اشیاء این علم شامل ابتدایی ترین موجودات روی زمین است - ویروس هایی که ساختار سلولی ندارند و مجتمع هایی از اسیدهای نوکلئیک (مواد ژنتیکی) و پروتئین هستند. بیشتر اوقات آنها در یک منطقه کاملاً مجزا از تحقیقات (ویروس شناسی) جدا می شوند ، زیرا میکروبیولوژی بیشتر با هدف مطالعه موجودات تک سلولی میکروسکوپی است.

برنج. 2. نمایندگان منفرد یوکاریوت های تک سلولی (پرتوزوآ).

علومی مانند آلگوولوژی و قارچ شناسی که به ترتیب جلبک ها و قارچ ها را مطالعه می کنند، رشته های جداگانه ای هستند که در مورد مطالعه اشیاء زنده میکروسکوپی با میکروبیولوژی همپوشانی دارند. باکتری شناسی شاخه واقعی میکروبیولوژی است. این علم به مطالعه میکروارگانیسم های منحصراً پروکاریوتی می پردازد (شکل 3).

برنج. 3. طرح یک سلول پروکاریوتی.

بر خلاف یوکاریوت ها که شامل همه موجودات چند سلولی و همچنین تک یاخته ها، جلبک های میکروسکوپی و قارچ ها می شود، پروکاریوت ها هسته رسمی حاوی مواد ژنتیکی و اندامک های واقعی (ساختارهای سلولی تخصصی دائمی) ندارند.

پروکاریوت‌ها شامل باکتری‌های واقعی و باستانی‌ها هستند که طبق طبقه‌بندی مدرن به‌عنوان حوزه‌های (ابر پادشاهی) آرکیا و یوباکتریا تعیین می‌شوند (شکل 4).

برنج. 4. حوزه های طبقه بندی بیولوژیکی مدرن.

ویژگی های ساختار باکتری ها

باکتری ها حلقه مهمی در چرخه مواد در طبیعت هستند، آنها بقایای گیاهی و حیوانی را تجزیه می کنند، آب های آلوده به مواد آلی را تصفیه می کنند و ترکیبات معدنی را اصلاح می کنند. بدون آنها زندگی روی زمین وجود نداشت. این میکروارگانیسم ها در همه جا پراکنده هستند، در خاک، آب، هوا، موجودات جانوری و گیاهی.

باکتری ها در ویژگی های مورفولوژیکی زیر متفاوت هستند:

1. شکل سلول ها (گرد، میله ای شکل، رشته ای، پیچ خورده، مارپیچی، و همچنین گزینه های مختلف انتقالی و پیکربندی ستاره ای شکل).
2. وجود وسایل حرکتی (ثابت، تاژک دار، به دلیل ترشح مخاط).
3. ارتباط سلول ها با یکدیگر (منزوی شده، به شکل جفت، گرانول، اشکال انشعاب پیوند خورده است).

در میان ساختارهایی که توسط باکتری‌های گرد (کوکسی) ایجاد می‌شوند، سلول‌هایی جدا شده‌اند که پس از تقسیم به صورت جفت هستند و سپس به شکل‌های منفرد (میکروکوکی) شکسته می‌شوند یا همیشه در کنار هم می‌مانند (دیپلوکوک). یک ساختار درجه دوم از چهار سلول توسط تتراکوک ها، یک زنجیره توسط استرپتوکوک ها، یک گرانول 8-64 واحدی توسط سارکین ها، خوشه ها توسط استافیلوکوک ها تشکیل می شود.

باکتری های میله ای شکل به دلیل تنوع زیاد در طول سلول (0.1-15 میکرومتر) و ضخامت (0.1-2 میکرومتر) با اشکال مختلفی نشان داده می شوند. شکل دومی همچنین به توانایی باکتری ها برای تشکیل هاگ بستگی دارد - ساختارهایی با پوسته ضخیم که به میکروارگانیسم ها اجازه می دهد در شرایط نامطلوب زنده بمانند. سلول های دارای این توانایی باسیل نامیده می شوند و آنهایی که چنین خاصیتی ندارند صرفاً باکتری های میله ای شکل هستند.

تغییرات ویژه باکتری های میله ای شکل، فرم های رشته ای (دراز)، زنجیره ها و ساختارهای شاخه ای هستند. دومی توسط اکتینومیست ها در مرحله خاصی از رشد تشکیل می شود. میله های "کج" باکتری های پیچ خورده نامیده می شوند که در میان آنها ویبریوها متمایز می شوند. اسپیرلا با دو خم (15-20 میکرون)؛ spirochetes شبیه خطوط مواج. طول سلول آنها به ترتیب 1-3، 15-20 و 20-30 میکرومتر است. روی انجیر شکل های 5 و 6 اشکال اصلی مورفولوژیکی باکتری ها و همچنین انواع محل اسپور در سلول را نشان می دهد.

برنج. 5. اشکال اساسی باکتری ها.

برنج. 6. باکتری با توجه به نوع محل اسپور در سلول. 1، 4 - در مرکز؛ 2، 3، 5 - مکان پایانی؛ 6 - از پهلو.

ساختارهای سلولی اصلی باکتری ها: نوکلوئید (ماده ژنتیکی)، در نظر گرفته شده برای سنتز پروتئین، ریبوزوم ها، غشای سیتوپلاسمی (بخشی از غشای سلولی)، که در بسیاری از نمایندگان علاوه بر این از بالا، یک کپسول و یک غشای مخاطی محافظت می شود (شکل 7). ).

برنج. 7. طرح یک سلول باکتریایی.

با توجه به طبقه بندی باکتری ها، بیش از 20 نوع متمایز می شود. به عنوان مثال، بسیار گرما دوست (عاشقان دمای بالا) Aquificae، باکتری های میله ای شکل بی هوازی Bacteroidetes. با این حال، غالب ترین شاخه، که شامل نمایندگان متنوعی است، اکتینوباکتریا است. این شامل بیفیدوباکتری ها، لاکتوباسیل ها، اکتینومیست ها است. منحصر به فرد دومی در توانایی تشکیل میسلیوم در مرحله خاصی از رشد نهفته است.

در مردم عادی به آن میسلیوم می گویند. در واقع، انشعابات سلول‌های اکتینومیست شبیه هیف‌های قارچ‌ها هستند. با وجود این ویژگی، اکتینومیست ها به عنوان باکتری طبقه بندی می شوند، زیرا پروکاریوت هستند. به طور طبیعی، سلول های آنها از نظر ویژگی های ساختاری کمتر شبیه قارچ ها هستند.

اکتینومیست ها (شکل 8) باکتری هایی با رشد آهسته هستند و بنابراین نمی توانند برای سوبستراهای در دسترس رقابت کنند. آنها قادر به تجزیه موادی هستند که سایر میکروارگانیسم ها نمی توانند از آنها به عنوان منبع کربن استفاده کنند، به ویژه هیدروکربن های نفتی. بنابراین، اکتینومیست ها به شدت در زمینه بیوتکنولوژی مورد مطالعه قرار می گیرند.

برخی از نمایندگان در مناطقی از میادین نفتی متمرکز می شوند و فیلتر باکتریایی خاصی ایجاد می کنند که از نفوذ هیدروکربن ها به جو جلوگیری می کند. اکتینومیست ها تولیدکنندگان فعال ترکیبات با ارزش عملی هستند: ویتامین ها، اسیدهای چرب، آنتی بیوتیک ها.

برنج. 8. نماینده اکتینومیست نوکاردیا.

قارچ در میکروبیولوژی

موضوع میکروبیولوژی فقط قارچ های قالب پایینی (به ویژه ریزوپوس، موکور) است. مانند همه قارچ ها، آنها قادر به سنتز مواد نیستند و به یک محیط غذایی نیاز دارند. میسلیوم نمایندگان پایین این پادشاهی بدوی است و با پارتیشن ها جدا نشده است. جایگاه ویژه ای در تحقیقات میکروبیولوژیکی توسط مخمرها اشغال شده است (شکل 9) که با عدم وجود میسلیوم متمایز می شوند.

برنج. 9. اشکال کلنی های کشت مخمر روی یک محیط غذایی.

در حال حاضر، اطلاعات زیادی در مورد خواص مفید آنها جمع آوری شده است. با این حال، مخمر همچنان برای توانایی سنتز ترکیبات آلی با ارزش عملی مورد مطالعه قرار می گیرد و به طور فعال به عنوان موجودات مدل در آزمایشات ژنتیکی استفاده می شود. از زمان های قدیم، مخمر در فرآیندهای تخمیر استفاده می شده است. متابولیسم از فردی به فرد دیگر متفاوت است. بنابراین، برای یک فرآیند خاص، برخی از مخمرها مناسب تر از بقیه هستند.

به عنوان مثال، Saccharomyces beticus، که در برابر غلظت های بالای الکل مقاوم تر است، برای ایجاد شراب های قوی (تا 24٪) استفاده می شود. در حالی که مخمر S. cerevisiae قادر به تولید غلظت کمتر اتانول است. با توجه به جهت کاربرد آنها، مخمرها به علوفه، پخت، آبجو، الکل، شراب طبقه بندی می شوند.

عوامل بیماری زا

میکروارگانیسم های بیماری زا یا بیماری زا در همه جا یافت می شوند. همراه با ویروس های شناخته شده: آنفولانزا، هپاتیت، سرخک، HIV و سایر میکروارگانیسم های خطرناک ریکتزیا و همچنین استرپتو و استافیلوکوک ها هستند که باعث مسمومیت خون می شوند. در میان باکتری های میله ای شکل پاتوژن های زیادی وجود دارد. به عنوان مثال، دیفتری، سل، تب حصبه، (شکل 10). بسیاری از نمایندگان میکروارگانیسم های خطرناک برای انسان در میان تک یاخته ها، به ویژه پلاسمودیوم مالاریا، توکسوپلاسما، لیشمانیا، ژیاردیا، تریکوموناس، آمیب بیماری زا یافت می شوند.

برنج. 10. عکس از باکتری باسیلوس آنتراسیس که باعث سیاه زخم می شود.

بسیاری از اکتینومیست ها برای انسان و حیوانات خطرناک نیستند. با این حال، بسیاری از نمایندگان بیماری زا در میان مایکوباکتریوم ها یافت می شوند که باعث سل، جذام (جذام) می شوند. برخی از اکتینومیست ها شروع کننده بیماری مانند اکتینومایکوز هستند که با تشکیل گرانولوم، گاهی اوقات افزایش دمای بدن همراه است. انواع خاصی از قارچ های کپک قادر به تولید مواد سمی برای انسان - مایکوتوکسین ها هستند. به عنوان مثال، برخی از نمایندگان جنس Aspergillus، Fusarium. قارچ های بیماری زا باعث ایجاد گروهی از بیماری ها به نام مایکوز می شوند. بنابراین، کاندیدیازیس یا، به زبان ساده، برفک دهان توسط قارچ های مخمر مانند ایجاد می شود (شکل 11). آنها همیشه در بدن انسان وجود دارند، اما تنها زمانی فعال می شوند که ایمنی ضعیف شود.

برنج. 11. قارچ کاندیدا - عامل ایجاد برفک.

قارچ ها می توانند انواع ضایعات پوستی، به ویژه انواع گلسنگ ها را ایجاد کنند، به جز زونا (تخال) که توسط ویروس ایجاد می شود. مخمر مالاسزیا - ساکنان دائمی پوست انسان با کاهش فعالیت سیستم ایمنی می توانند باعث شوند. فوراً برای شستن دست های خود ندوید. مخمرها و باکتری‌های فرصت‌طلب در سلامتی خوب عملکرد مهمی را انجام می‌دهند و از رشد پاتوژن‌ها جلوگیری می‌کنند.

ویروس ها به عنوان موضوع میکروبیولوژی

ویروس ها ابتدایی ترین موجودات روی زمین هستند. در حالت آزاد، هیچ فرآیند متابولیکی در آنها رخ نمی دهد. ویروس ها تنها زمانی که وارد سلول میزبان می شوند شروع به تکثیر می کنند. در تمام موجودات زنده، ناقل ماده ژنتیکی اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) است. فقط در بین ویروس ها نمایندگانی با یک توالی ژنتیکی مانند اسید ریبونوکلئیک (RNA) وجود دارد.

اغلب ویروس ها به عنوان موجودات زنده واقعی طبقه بندی نمی شوند.

مورفولوژی ویروس ها بسیار متنوع است (شکل 12). به طور معمول، ابعاد قطری آنها بین 20 تا 300 نانومتر است.

برنج. 12. تنوع ذرات ویروسی.

طول نمایندگان فردی به 1-1.5 میکرون می رسد. ساختار ویروس شامل احاطه مواد ژنتیکی با یک چارچوب پروتئینی خاص (کاپسید) است که با اشکال مختلف (مارپیچی، ایکوسادرال، کروی) متمایز می شود. برخی از ویروس ها نیز پوسته ای در بالای خود دارند که از غشای سلول میزبان (سوپر کپسید) تشکیل شده است. به عنوان مثال، (شکل 13) به عنوان عامل بیماری که به نام (ایدز) شناخته می شود. این حاوی RNA به عنوان یک ماده ژنتیکی است، بر نوع خاصی از سلول های سیستم ایمنی (هیدرکاران لنفوسیت تی) تأثیر می گذارد.

برنج. 13. ساختار ویروس نقص ایمنی انسانی.

طبقه بندی باکتری ها بر اساس شکل

باکتری ها از نظر شکل به 3 گروه تقسیم می شوند:

کروی یا کوکسی

میله ای یا میله ای

اشکال پیچیده باکتری ها

کوکی ها گرد، کروی، بیضی، شعله شمع، نیزه ای شکل هستند و به دو دسته تقسیم می شوند. 6 زیر گروهبر اساس روش اتصال

1 میکروکوکوس؛

2 دیپلوکوک؛

3 تتراکوکی؛

4 استرپتوکوک؛

5 استافیلوکوک؛

6 سارسینا.

همه کوکسی ها بی حرکت هستند و هاگ تشکیل نمی دهند.
میزبانی شده در ref.rf
به طور گسترده در طبیعت توزیع شده است. آنها بخشی از کشت های شروع کننده شیر تخمیری هستند. می تواند بیماری زا باشد (لوزه، سوزاک، مننژیت).

باکتری های میله ای شکلی دراز دارند. طول بیشتر از عرض است. به راحتی شکل آنها را بر اساس شرایط زندگی تغییر دهید، ᴛ.ᴇ. چند شکلی دارند میله ها رایج ترین گروه از همه باکتری ها هستند. آنها ممکن است بیماری زا نباشند، اما می توانند باعث بیماری های مختلف (تیفوئید، اسهال خونی) شوند.

میله ها متحرک و بی حرکت هستند و تشکیل هاگ نمی دهند. با توجه به توانایی تشکیل هاگ، چوب ها به سه گروه تقسیم می شوند:

باکتری؛

باسیل;

کلستریدیا.

اشکال پیچیده باکتری ها به سه گروه تقسیم می شوند:

1. ویبریوها;

2. اسپیرلا;

3. اسپیروکت ها.

همه اشکال پیچیده بیماری زا هستند.

ساختار و عملکرد دیواره سلولی باکتری.

دیواره سلولیبیرون سلول را می پوشاند. این یک ساختار متراکم و الاستیک است که می تواند افت فشار را تحمل کند و از دو قسمت تشکیل شده است - قسمت بیرونی به نام دیواره سلولی و قسمت داخلی - غشای سیتوپلاسمی (CPM). هم دیواره و هم غشاء دارای منافذ (سوراخ هایی) هستند که مواد مغذی از طریق آن وارد سلول می شوند و مواد زائد خارج می شوند. در عین حال، مواد مغذی از منافذ دیواره سلولی از نظر وزن مولکولی بیش از 1000، ᴛ.ᴇ عبور می کنند. دیوار در هنگام تغذیه عملکرد یک غربال مکانیکی را انجام می دهد. از طریق منافذ CPM، مواد مغذی به صورت جرمی عبور نمی کنند، بلکه در صورت نیاز، ᴛ.ᴇ. نیمه تراوا است

غشای سلولی چندین عملکرد مهم را انجام می دهد:

1 - فرم بدن را حفظ می کند.

2- سلول را از تأثیرات خارجی محافظت می کند.

3- در متابولیسم سلول شرکت می کند، ᴛ.ᴇ. مواد مغذی را دفع می کند و مواد زائد را آزاد می کند.

4- در حرکت سلول شرکت می کند. باکتری های فاقد دیواره سلولی تحرک خود را از دست می دهند.

5- در تشکیل کپسول شرکت کنید.

طبقه بندی باکتری ها بر اساس شکل - مفهوم و انواع طبقه بندی و ویژگی های رده "طبقه بندی باکتری ها بر اساس شکل." 2017، 2018.