Em uma célula bacteriana não há núcleo, os cromossomos estão localizados livremente no citoplasma. Além disso, não existem organelas de membrana na célula bacteriana: mitocôndrias, RE, aparelho de Golgi, etc.

A maioria das bactérias se move passivamente, usando correntes de água ou ar. Apenas alguns deles possuem organelas de movimento - flagelos. Os flagelos procarióticos têm uma estrutura muito simples e consistem na proteína flagelina, que forma um cilindro oco com 10–20 nm de diâmetro. Eles se aparafusam no meio, movendo a célula para frente. Aparentemente, esta é a única estrutura conhecida na natureza que utiliza o princípio da roda.

As bactérias são divididas em vários grupos de acordo com a sua forma:

Cocos (têm formato arredondado);
- bacilos (têm forma de bastonete);
- espirila (tem formato de espiral);
- vibrios (têm a forma de vírgula).

De acordo com o método de respiração, as bactérias são divididas em aeróbias (a maioria das bactérias) e anaeróbias (agentes causadores do tétano, botulismo, gangrena gasosa). Os primeiros precisam de oxigênio para respirar, pois os segundos o oxigênio é inútil ou até venenoso.

O protoplasma das bactérias, como o dos eucariotos, é circundado por uma membrana plasmática. Mesossomos envolvidos no processo de respiração, bacterioclorofila e outros pigmentos são encontrados em invaginações da membrana em forma de saco, tubulares ou lamelares.

O material genético dos procariontes não forma núcleo, mas está localizado diretamente no citoplasma. O DNA bacteriano é uma única molécula circular, cada uma composta por milhares e milhões de pares de bases. O genoma de uma célula bacteriana é muito mais simples do que o das células de criaturas mais avançadas: em média, o DNA bacteriano contém vários milhares de genes.

Nas células procarióticas, não há retículo endoplasmático e os ribossomos flutuam livremente no citoplasma. Não em procariontes e mitocôndrias; parte de sua função é desempenhada pela membrana celular.

A motilidade bacteriana é fornecida pelos flagelos. As bactérias se reproduzem dividindo-se aproximadamente a cada 20 minutos (em condições favoráveis). O DNA se replica, cada célula-filha recebe sua própria cópia do DNA-mãe. Também é possível transferir DNA entre células que não se dividem (através da captura de DNA "nu", com a ajuda de bacteriófagos, ou por conjugação, quando as bactérias estão interligadas por fímbrias copulatórias), mas não há aumento no número de indivíduos. A reprodução é impedida pelos raios solares e pelos produtos de sua própria atividade vital.

O comportamento das bactérias não é particularmente complexo. Os receptores químicos registram mudanças na acidez do ambiente e na concentração de diversas substâncias: açúcares, aminoácidos, oxigênio. Muitas bactérias reagem a mudanças de temperatura ou luz, e algumas bactérias podem sentir o campo magnético da Terra. Em condições desfavoráveis, a bactéria fica coberta por uma casca densa, o citoplasma fica desidratado e a atividade vital quase cessa. Nesse estado, os esporos de bactérias podem permanecer por horas em um vácuo profundo, suportando temperaturas de -240°C a +100°C.

Microrganismos (micróbios) são organismos unicelulares com tamanho inferior a 0,1 mm que não podem ser vistos a olho nu. Estes incluem bactérias, microalgas, alguns fungos filamentosos inferiores, leveduras e protozoários (Fig. 1). Microbiologia é o estudo deles.

Arroz. 1. Objetos de microbiologia.

Na fig. 2. você pode ver alguns representantes de protozoários unicelulares. Às vezes, os objetos desta ciência incluem os organismos mais primitivos da Terra - vírus que não possuem estrutura celular e são complexos de ácidos nucléicos (material genético) e proteínas. Mais frequentemente, eles são isolados em uma área de pesquisa completamente separada (Virologia), uma vez que a microbiologia visa estudar organismos unicelulares microscópicos.

Arroz. 2. Representantes individuais de eucariotos unicelulares (protozoários).

Ciências como a algologia e a micologia, que estudam algas e fungos, respectivamente, são disciplinas distintas, sobrepondo-se à microbiologia no caso do estudo de objetos vivos microscópicos. A bacteriologia é o verdadeiro ramo da microbiologia. Esta ciência está envolvida no estudo de microrganismos exclusivamente procarióticos (Fig. 3).

Arroz. 3. Esquema de uma célula procariótica.

Ao contrário dos eucariotos, que incluem todos os organismos multicelulares, bem como protozoários, algas microscópicas e fungos, os procariontes não possuem um núcleo formalizado contendo material genético e organelas reais (estruturas celulares especializadas permanentes).

Os procariontes incluem bactérias verdadeiras e archaea, que de acordo com a classificação moderna são designadas como domínios (super-reinos) de Archaea e Eubacteria (Fig. 4).

Arroz. 4. Domínios da classificação biológica moderna.

Características da estrutura das bactérias

As bactérias são um elo importante no ciclo das substâncias da natureza, decompõem restos de plantas e animais, purificam corpos d'água poluídos com matéria orgânica e modificam compostos inorgânicos. Sem eles, a vida na Terra não existiria. Esses microrganismos estão distribuídos por toda parte, no solo, na água, no ar, nos organismos animais e vegetais.

As bactérias diferem nas seguintes características morfológicas:

1. A forma das células (arredondadas, em forma de bastonete, filamentosas, enroladas, espirais, bem como várias opções de transição e configuração em forma de estrela).
2. Presença de dispositivos de movimentação (fixos, flagelados, devido à secreção de muco).
3. Articulação das células entre si (isoladas, ligadas em pares, grânulos, formas ramificadas).

Entre as estruturas formadas por bactérias arredondadas (cocos), isolam-se células que ficam emparelhadas após a divisão e depois se dividem em formações únicas (micrococos) ou permanecem juntas o tempo todo (diplococos). Uma estrutura quadrática de quatro células é formada por tetracocos, uma cadeia é formada por estreptococos, um grânulo de 8-64 unidades é formado por sarcinas, aglomerados são formados por estafilococos.

As bactérias em forma de bastonete são representadas por uma variedade de formas devido à grande variabilidade no comprimento das células (0,1–15 µm) e na espessura (0,1–2 µm). A forma deste último também depende da capacidade das bactérias de formar esporos - estruturas com uma casca espessa que permite aos microrganismos sobreviver a condições adversas. As células com essa capacidade são chamadas de bacilos, e aquelas que não possuem tais propriedades são simplesmente bactérias em forma de bastonete.

Modificações especiais de bactérias em forma de bastonete são formas filamentosas (alongadas), cadeias e estruturas ramificadas. Este último é formado por actinomicetos em determinado estágio de desenvolvimento. Os bastonetes "tortos" são chamados de bactérias complicadas, entre as quais se destacam os vibrios; espirila com duas curvas (15-20 mícrons); espiroquetas semelhantes a linhas onduladas. Seus comprimentos de células são 1-3, 15-20 e 20-30 µm, respectivamente. Na fig. As figuras 5 e 6 mostram as principais formas morfológicas das bactérias, bem como os tipos de localização dos esporos na célula.

Arroz. 5. Formas básicas de bactérias.

Arroz. 6. Bactérias de acordo com o tipo de localização dos esporos na célula. 1, 4 - no centro; 2, 3, 5 - localização final; 6 - lateralmente.

As principais estruturas celulares das bactérias: nucleóide (material genético), destinado à síntese de proteínas, ribossomos, membrana citoplasmática (parte da membrana celular), que em muitos representantes é adicionalmente protegida por cima, uma cápsula e uma membrana mucosa (Fig. 7 ).

Arroz. 7. Esquema de uma célula bacteriana.

De acordo com a classificação das bactérias, distinguem-se mais de 20 tipos. Por exemplo, Aquificae extremamente termofílicos (amantes de altas temperaturas), bactérias anaeróbicas em forma de bastonete Bacteroidetes. No entanto, o filo mais dominante, que inclui diversos representantes, é o Actinobacteria. Inclui bifidobactérias, lactobacilos, actinomicetos. A singularidade deste último reside na capacidade de formar micélio em um determinado estágio de desenvolvimento.

Nas pessoas comuns, isso é chamado de micélio. Na verdade, as ramificações das células dos actinomicetos lembram as hifas dos fungos. Apesar dessa característica, os actinomicetos são classificados como bactérias, por serem procariontes. Naturalmente, suas células são menos semelhantes em características estruturais aos fungos.

Os actinomicetos (Fig. 8) são bactérias de crescimento lento e, portanto, não podem competir por substratos prontamente disponíveis. Eles são capazes de decompor substâncias que outros microrganismos não conseguem utilizar como fonte de carbono, em particular hidrocarbonetos de petróleo. Portanto, os actinomicetos são intensamente estudados no campo da biotecnologia.

Alguns representantes concentram-se em áreas de campos de petróleo e criam um filtro bacteriano especial que impede a penetração de hidrocarbonetos na atmosfera. Os actinomicetos são produtores ativos de compostos praticamente valiosos: vitaminas, ácidos graxos, antibióticos.

Arroz. 8. Actinomiceto representativo Nocardia.

Fungos em microbiologia

O objeto da microbiologia são apenas os fungos inferiores (rizopus, mucor, em particular). Como todos os cogumelos, eles próprios não são capazes de sintetizar substâncias e precisam de um meio nutriente. O micélio dos representantes inferiores deste reino é primitivo, não separado por partições. Um nicho especial na pesquisa microbiológica é ocupado pelas leveduras (Fig. 9), que se distinguem pela ausência de micélio.

Arroz. 9. Formas de colônias de culturas de levedura em meio nutriente.

Atualmente, muito conhecimento foi coletado sobre suas propriedades benéficas. No entanto, a levedura continua a ser estudada pela capacidade de sintetizar compostos orgânicos praticamente valiosos e é ativamente usada como organismo modelo em experimentos genéticos. Desde a antiguidade, a levedura tem sido utilizada em processos de fermentação. O metabolismo varia de pessoa para pessoa. Portanto, para um determinado processo, algumas leveduras são mais adequadas que outras.

Por exemplo, Saccharomyces beticus, mais resistente a altas concentrações de álcool, é utilizado para criar vinhos fortes (até 24%). Já a levedura S. cerevisiae é capaz de produzir menores concentrações de etanol. De acordo com as instruções de aplicação, as leveduras são classificadas em forragens, panificação, cerveja, bebidas espirituosas, vinho.

patógenos

Microorganismos patogênicos ou patogênicos são encontrados em todos os lugares. Junto com vírus bem conhecidos: gripe, hepatite, sarampo, HIV e outros microrganismos perigosos estão as riquétsias, bem como os estreptococos e estafilococos, que causam envenenamento do sangue. Existem muitos patógenos entre as bactérias em forma de bastonete. Por exemplo, difteria, tuberculose, febre tifóide (Fig. 10). Muitos representantes de microrganismos perigosos para os humanos são encontrados entre os protozoários, em particular plasmódio da malária, toxoplasma, leishmania, giárdia, Trichomonas, ameba patogênica.

Arroz. 10. Fotografia da bactéria Bacillus anthracis, que causa o antraz.

Muitos actinomicetos não são perigosos para humanos e animais. No entanto, muitos representantes patogênicos são encontrados entre as micobactérias que causam tuberculose, hanseníase (lepra). Alguns actinomicetos iniciam uma doença como a actinomicose, acompanhada pela formação de granulomas, às vezes aumento da temperatura corporal. Certos tipos de fungos são capazes de produzir substâncias tóxicas para os seres humanos - micotoxinas. Por exemplo, alguns representantes do gênero Aspergillus, Fusarium. Os fungos patogênicos causam um grupo de doenças chamadas micoses. Assim, a candidíase ou, simplesmente, a candidíase é causada por fungos semelhantes a leveduras (Fig. 11). Eles estão sempre contidos no corpo humano, mas são ativados apenas quando o sistema imunológico está enfraquecido.

Arroz. 11. Fungo Candida - o agente causador do sapinho.

Os fungos podem causar uma variedade de lesões cutâneas, em particular todos os tipos de líquen, exceto herpes zoster (herpes), que é causado por um vírus. Levedura Malassezia - habitantes permanentes da pele humana, podendo causar diminuição da atividade do sistema imunológico. Não corra imediatamente para lavar as mãos. Leveduras e bactérias oportunistas em boa saúde desempenham uma função importante, prevenindo o desenvolvimento de patógenos.

Vírus como objeto da microbiologia

Os vírus são os organismos mais primitivos da Terra. No estado livre, nenhum processo metabólico ocorre neles. Somente quando entram na célula hospedeira os vírus começam a se multiplicar. Em todos os organismos vivos, o portador do material genético é o ácido desoxirribonucléico (DNA). Somente entre os vírus existem representantes com uma sequência genética como o ácido ribonucleico (RNA).

Freqüentemente, os vírus não são classificados como organismos verdadeiramente vivos.

A morfologia dos vírus é muito diversa (Fig. 12). Normalmente, suas dimensões diametrais variam de 20 a 300 nm.

Arroz. 12. Variedade de partículas virais.

Os representantes individuais atingem um comprimento de 1-1,5 mícrons. A estrutura do vírus consiste em envolver o material genético com uma estrutura proteica especial (capsídeo), que se distingue por uma variedade de formas (espiral, icosaédrica, esférica). Alguns vírus também possuem uma casca na parte superior, formada a partir da membrana da célula hospedeira (supercapsídeo). Por exemplo, (Fig. 13) é conhecido como o agente causador da doença chamada (AIDS). Contém RNA como material genético, afeta um certo tipo de células do sistema imunológico (auxiliares de linfócitos T).

Arroz. 13. A estrutura do vírus da imunodeficiência humana.

O conceito de microorganismos

Microrganismos são organismos invisíveis a olho nu devido ao seu pequeno tamanho.

O critério do tamanho é o único que os une.

Caso contrário, o mundo dos microrganismos é ainda mais diversificado do que o mundo dos macroorganismos.

De acordo com a taxonomia moderna, microrganismos em 3 reinos:

• Vira - vírus;
• Eucariotae – protozoários e fungos;
• Procariotae - bactérias verdadeiras, rickettsias, clamídia, micoplasmas, espiroquetas, actinomicetos.

Assim como para plantas e animais, o nome de microrganismos é utilizado Nomenclatura binária, ou seja, nome genérico e específico.

Se os pesquisadores não conseguirem determinar a afiliação da espécie e apenas a pertença ao gênero for determinada, então o termo espécie será usado. Na maioria das vezes, isso ocorre ao identificar microrganismos que apresentam necessidades nutricionais ou condições de vida não tradicionais. Nome do gênero geralmente baseado na característica morfológica do microrganismo correspondente (Staphylococcus, Vibrio, Mycobacterium), ou é derivado do nome do autor que descobriu ou estudou este patógeno (Neisseria, Shig-ella, Escherichia, Rickettsia, Gardnerella).

nome específico frequentemente associado ao nome da doença principal causada por este microrganismo (Vibrio cholerae - cólera, Shigella dysenteriae - disenteria, Mycobacterium tuberculosis - tuberculose) ou ao habitat principal (Escherihia coli - Escherichia coli).

Além disso, na literatura médica de língua russa, é possível usar o nome russificado correspondente de bactérias (em vez de Staphylococcus epidermidis - estafilococo epidérmico; Staphylococcus aureus - Staphylococcus aureus, etc.).

Reino dos procariontes

inclui o departamento de cianobactérias e o departamento de eubactérias, que, por sua vez, subdividido empedidos:

• na verdade bactérias (departamentos Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);
• actinomicetos;
• espiroquetas;
• riquétsia;
• clamídia.

Os pedidos são divididos em grupos.

procariontes difere da eucarioto porque Não tenho:

• núcleo formado morfologicamente (não há membrana nuclear e não há nucléolo), seu equivalente é o nucleóide, ou genóforo, que é uma molécula circular fechada de DNA de fita dupla ligada em um ponto à membrana citoplasmática; por analogia com os eucariotos, essa molécula é chamada de bactéria cromossômica;
• aparelho de malha de Golgi;
• retículo endoplasmático;
• mitocôndria.

Há também uma série de sinais ou organela, característica de muitos, mas não de todos os procariontes, o que permite distingui-los dos eucariotos:

• numerosas invaginações da membrana citoplasmática, chamadas mesossomos, estão associadas ao nucleóide e estão envolvidas na divisão celular, esporulação e respiração da célula bacteriana;
• um componente específico da parede celular é a mureína, de acordo com a estrutura química é o peptidoglicano (ácido diaminopiêmico);
• Os plasmídeos são moléculas de replicação autônoma em forma de anel de DNA de fita dupla com peso molecular menor que o cromossomo bacteriano. Eles estão localizados junto com o nucleóide no citoplasma, embora possam ser integrados a ele, e carregam informações hereditárias que não são vitais para a célula microbiana, mas lhe conferem certas vantagens seletivas no meio ambiente.

Mais famoso:

Plasmídeos F fornecendo transferência de conjugação

entre bactérias;

Os plasmídeos R são plasmídeos de resistência a medicamentos que circulam entre bactérias e genes que determinam a resistência a agentes quimioterápicos utilizados no tratamento de diversas doenças.

bactérias

Microrganismos procarióticos, predominantemente unicelulares, que também podem formar associações (grupos) de células semelhantes, caracterizadas por semelhanças celulares, mas não orgânicas.

Critérios taxonômicos básicos,permitindo atribuir cepas bacterianas a um ou outro grupo:

• morfologia das células microbianas (cocos, bastonetes, enrolados);
• relação à coloração de Gram – propriedades tintoriais (gram-positivas e gram-negativas);
• tipo de oxidação biológica - aeróbios, anaeróbios facultativos, anaeróbios obrigatórios;
• capacidade de esporos.

A posterior diferenciação dos grupos em famílias, gêneros e espécies, que constituem a principal categoria taxonômica, é realizada com base no estudo das propriedades bioquímicas. Este princípio é a base para a classificação das bactérias dada em diretrizes especiais - determinantes de bactérias.

Visualizaré um conjunto evolutivamente estabelecido de indivíduos com um único genótipo, que sob condições padrão se manifesta por características morfológicas, fisiológicas e bioquímicas semelhantes.

Para bactérias patogênicas, a definição de "espécie" é complementada pela capacidade de causar certas formas nosológicas de doenças.

Existe diferenciação intraespecífica de bactériassobreopções:

• por propriedades biológicas - biovars ou biótipos;
• atividade bioquímica – fermentadores;
• estrutura antigênica - sorovares ou serotzhy;
• sensibilidade a bacteriófagos - fagovares ou tipos de fagos;
• resistência a antibióticos - produtos resistentes.

Em microbiologia, termos especiais são amplamente utilizados - cultura, cepa, clone.

culturaé uma coleção de bactérias visíveis a olho nu em meio nutriente.

As culturas podem ser puras (um conjunto de bactérias de uma espécie) e mistas (um conjunto de bactérias de 2 ou mais espécies).

Variedadeé uma coleção de bactérias da mesma espécie isoladas de fontes diferentes ou da mesma fonte em momentos diferentes.

As cepas podem diferir em algumas características que não vão além das características da espécie. Clone- um conjunto de bactérias que são descendentes de uma única célula.

As pessoas estão tentando encontrar novas maneiras de se protegerem de sua influência prejudicial. Mas também existem microrganismos úteis: contribuem para o amadurecimento da nata, a formação de nitratos para as plantas, a decomposição de tecidos mortos, etc. Os microrganismos vivem na água, no solo, no ar, no corpo dos organismos vivos e dentro deles.

Formas de bactérias

Existem 4 formas principais de bactérias, a saber:

1. Micrococos - localizados separadamente ou em aglomerados irregulares. Eles geralmente estão imóveis.
2. Os diplococos estão dispostos aos pares, no corpo podem ser circundados por uma cápsula.
3. Os estreptococos ocorrem em cadeias.
4. Sarcins formam aglomerados de células com formato de pacotes.
5. Estafilococos. Como resultado do processo de divisão, eles não divergem, mas formam clusters (clusters).

A bactéria tem uma estrutura complexa:

• Parede as células protegem um organismo unicelular de influências externas, dão uma certa forma, fornecem nutrição e preservam seu conteúdo interno.
• Membrana citoplasmática contém enzimas, participa do processo de reprodução, biossíntese de componentes.
• Citoplasma serve para desempenhar funções vitais. Em muitas espécies, o citoplasma contém DNA, ribossomos, vários grânulos e uma fase coloidal.
• Nucleóide- Esta é uma região nuclear de formato irregular onde o DNA está localizado.
• Cápsulaé uma estrutura de superfície que torna a casca mais durável, protege contra danos e ressecamento. Esta estrutura mucosa tem uma espessura superior a 0,2 µm. Com uma espessura menor, é chamado microcápsula.Às vezes, ao redor da concha está limo, que não possui limites claros e é solúvel em água.
• flagelos chamadas estruturas de superfície que servem para mover células em meio líquido ou em uma superfície sólida.
• bebendo- formações filamentosas, muito mais finas e menores que os flagelos. Eles são de vários tipos, diferem em finalidade e estrutura. Pili são necessários para fixar o corpo à célula afetada.
• controvérsia. A esporulação ocorre quando ocorrem condições desfavoráveis, servem para adaptação da espécie ou sua conservação.

Oferecemos considerar os principais tipos de bactérias:

Os nutrientes entram na célula por toda a sua superfície. Os microrganismos se espalharam devido à existência de vários tipos de alimentos neles. Para a vida, eles precisam de uma variedade de elementos: carbono, fósforo, nitrogênio, etc. A regulação da ingestão de nutrientes é realizada por meio de uma membrana.

O tipo de nutrição é determinado pela forma como ocorre a assimilação do carbono e do nitrogênio e pelo tipo de fonte de energia. Alguns deles conseguem obter esses elementos do ar, utilizam a energia solar, enquanto outros precisam de substâncias de origem orgânica para existir. Todos eles precisam de vitaminas, aminoácidos que podem desempenhar o papel de catalisadores das reações que ocorrem em seu corpo. A retirada de substâncias da célula ocorre devido ao processo de difusão.

Em muitos tipos de microrganismos, o oxigênio desempenha um papel importante no metabolismo e na respiração. Como resultado da respiração, é liberada energia, que é utilizada para formar compostos orgânicos. Mas existem bactérias para as quais o oxigênio é mortal.

A reprodução ocorre pela divisão celular em duas partes. Após atingir um determinado tamanho, inicia-se o processo de separação. A célula se alonga e um septo transversal é formado nela. As partes resultantes divergem, mas algumas espécies permanecem conectadas e formam aglomerados. Cada uma das partes recém-formadas se alimenta e cresce como um organismo independente. Ao entrar em um ambiente favorável, o processo de reprodução ocorre em alta velocidade.

Os microrganismos são capazes de decompor substâncias complexas em substâncias simples, que podem então ser reutilizadas pelas plantas. Portanto, as bactérias são indispensáveis ​​na circulação das substâncias; sem elas, muitos processos importantes na Terra seriam impossíveis.

Você sabe?

Conclusão: Não se esqueça de lavar as mãos sempre que chegar em casa depois de sair de casa. Lave as mãos com sabão quando for ao banheiro. Uma regra simples, mas que importante! Mantenha-se limpo e as bactérias não irão incomodá-lo!

Para consolidar o material, oferecemos a você a realização de nossas emocionantes tarefas. Boa sorte!

Tarefa número 1

Olhe atentamente para a imagem e diga-me qual dessas células é bacteriana? Tente nomear as células restantes sem olhar as pistas:

2.2. Classificação e morfologia das bactérias

Classificação de bactérias. A decisão do Código Internacional de Bactérias recomenda as seguintes categorias taxonômicas: classe, departamento, ordem, família, gênero, espécie. O nome da espécie corresponde à nomenclatura binária, ou seja, consiste em duas palavras. Por exemplo, o agente causador da sífilis é escrito como Treponema pálido. Primeira palavra - na-

o título do gênero e é escrito com letra maiúscula, a segunda palavra denota a espécie e é escrita com letra minúscula. Quando uma espécie é mencionada novamente, o nome genérico é abreviado para a letra inicial, por exemplo: T.pálido.

As bactérias são procariontes, ou seja, organismos pré-nucleares, pois possuem núcleo primitivo sem casca, nucléolo, histonas. e no citoplasma não existem organelas altamente organizadas (mitocôndrias, aparelho de Golgi, lisossomos, etc.)

No antigo Manual de Bacteriologia Sistemática de Burgey, as bactérias eram divididas em 4 seções de acordo com as características da parede celular bacteriana: Gracilicutes - eubactérias com parede celular fina, gram-negativas; Firmicutes - eubactérias de paredes espessas, Gram-positivas; Tenericutes - eubactérias sem parede celular; Mendosicutes - arqueobactérias com parede celular defeituosa.

Cada seção foi dividida em seções, ou grupos, de acordo com coloração de Gram, formato celular, demanda de oxigênio, mobilidade, características metabólicas e nutricionais.

De acordo com a 2ª Edição (2001) do ManualBergey, as bactérias são divididas em 2 domínios:"Bactérias" e "Archaea" (Tabela 2.1).

Mesa. Características de domíniobactériasEArqueia

*Entre eubactérias Gram-negativas de paredes finas distinguir:

formas esféricas ou cocos (gonococos, meningococos, véulonella);

formas complicadas - espiroquetas e espirilas;

formas em forma de bastonete, incluindo riquétsias.

** Para eubactérias gram-positivas de paredes espessas incluir:

formas esféricas ou cocos (estafilococos, estreptococos, pneumococos);

formas em forma de bastonete, bem como actinomicetos (bactérias ramificadas, filamentosas), corinebactérias (bactérias em forma de taco), micobactérias e bifidobactérias (Fig. 2.1).

A maioria das bactérias Gram-negativas são agrupadas no filo Proteobacteria. com base na semelhança do RNA ribossômico "Proteobacteria" - em homenagem ao deus grego Proteus. assumindo diversas formas). Eles surgiram da fotossíntese geral ancestral tico.

As bactérias Gram-positivas, de acordo com as sequências de RNA ribossômico estudadas, constituem um grupo filogenético separado com duas grandes subdivisões - com uma proporção alta e baixa G+ C (semelhança genética). Assim como as proteobactérias, este grupo é metabolicamente diverso.

Para o domínio "bactérias» inclui 22 tipos, dos quaisOs seguintes são de importância médica:

TipoProteobactérias

Aula Alfaproteobactérias. parto: Rickettsia, Orientia, Ehrlichia, Bartonella, Brucella

Aula Betaproteobactérias. parto: Burkholderia, Alcaligenes, Bordetella, Neisseria, Kingella, Spirillum

Aula Gamaproteobactérias. parto: Francisella, Legionella, Coxiella, Pseudomonas, Moraxella, Acinetobacter, Vibrio, Enterobacter, Callimatobacterium, Citrobacter, Edwardsiella, Erwinia, Escherichia, Hafnia, Klebsiella, Morganella, Proteus, Providencia, Salmonella, Serratia, Shigella, Yersinia, Pasteurella

Aula Deltaproteobactérias. Gênero: Bilophila

Aula Proteobactérias Épsilon. parto: Campylobacter, Helicobacter, Wolinella

TipoFirmicutes (principalcaminhogrampolo­ residente)

Aula Clostrídios. parto: Clostridium, Sarcina, Peptostreptococcus, Eubacterium, Peptococcus, Veillonella (gram-negativos)

Aula Mollicutes. Gêneros: Mycoplasma, Ureaplasma

Aula bacilos. parto: Bacillus, Sporosarcina, Listeria, Staphylococcus, Gemella, Lactobacillus, Pediococcus, Aerococcus, Leuconostoc, Streptococcus, Lactococcus

TipoActinobactérias

Aula Actinobactérias. parto: Actinomyces, Arcanodacterium, Mobiluncus, Micrococcus, Rothia, Stomatococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia, Propionibacterium, Bifidobacterium, Gardnerella

TipoClamídias

Aula Clamídia. parto: Clamídia, Clamydophila

TipoEspiroquetas

Aula Espiroquetas. parto: Spirochaeta, Borrelia, Treponema, Leptospira

Filo Bacteroidetes

Aula Bacteroidetes. parto: Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella

Aula Flavobactérias. Parto: Flavobactéria

A subdivisão das bactérias de acordo com as características estruturais da parede celular está associada à possível variabilidade de sua coloração em uma ou outra cor segundo o método de Gram. De acordo com esse método, proposto em 1884 pelo cientista dinamarquês H. Gram, dependendo dos resultados da coloração, as bactérias são divididas em gram-positivas, coradas em azul-violeta, e gram-negativas, coradas em vermelho. No entanto, descobriu-se que bactérias com o chamado tipo de parede celular gram-positiva (mais espessa que as das bactérias gram-negativas), por exemplo, bactérias do gênero Mobiluncus e algumas bactérias formadoras de esporos, em vez das bactérias gram-negativas usuais -cor positiva, tem cor gram-negativa. Portanto, para a taxonomia das bactérias, as características da estrutura e composição química das paredes celulares são de maior importância do que a coloração de Gram.

2.2.1. Formas de bactérias

Existem várias formas básicas de bactérias (ver Fig. 2.1) - formas de bactérias filamentosas cocóides, em forma de bastonete, enroladas e ramificadas.

Formas esféricas, ou cocos,- bactérias esféricas com tamanho de 0,5-1,0 mícrons *, que são divididas por arranjo mútuo em micrococos, diplococos, estreptococos, tetracocos, sarcinos E estafilococos.

micrococos(do grego. micros - pequeno) - células localizadas separadamente.

diplococos(do grego. diploos - cocos duplos) ou pareados, dispostos aos pares (pneumococos, gonococos, meningococos), pois as células não divergem após a divisão. Pneumococo (agente causador da pneumonia) tem formato lanceolado em lados opostos e gonococo(o agente causador da gonorreia) e o meningococo (o agente causador da meningite epidêmica) têm o formato de grãos de café voltados um para o outro com uma superfície côncava.

estreptococos(do grego. estreptos - cadeia) - células de formato arredondado ou alongado que constituem uma cadeia devido à divisão celular no mesmo plano e mantendo a ligação entre elas no local da divisão.

Sarcinos(de lat. Sarcina - feixe, fardo) são dispostos na forma de pacotes de 8 ou mais cocos, pois são formados durante a divisão celular em três planos perpendiculares entre si.

Estafilococos(do grego. estafilo - cacho de uvas) - cocos, dispostos em forma de cacho de uvas por divisão em diferentes planos.

bactérias em forma de bastonete diferem em tamanho, formato das extremidades da célula e posição relativa das células. O comprimento da célula varia de 1,0 a 10 µm, espessura - de 0,5 a 2,0 µm. Os sticks podem ser corretos (E. coli, etc.) e incorretos (Corynebacterium E etc.) formas, incluindo ramificações, por exemplo, em actinomicetos. Rickettsiae está entre as menores bactérias em forma de bastonete.

As pontas dos palitos podem ser, por assim dizer, cortadas (bacilo do antraz), arredondadas (E. coli), pontiagudas (fusobactérias) ou em forma de espessamento. Neste último caso, o bastão parece uma maça (Corynebacterium diphtheria).

Os bastonetes ligeiramente curvados são chamados de vibrios (Vibrio cholerae). A maioria das bactérias em forma de bastonete são organizadas aleatoriamente porque, após a divisão, as células divergem. Se as células permanecerem conectadas após a divisão,

mi fragmentos comuns da parede celular e não divergem, estão localizados em ângulo entre si (corynebacterium diphtheria) ou formam uma cadeia (bacilo do antraz).

Formulários complicados- bactérias em forma de espiral, por exemplo espirila, tendo a aparência de células enroladas em forma de saca-rolhas. A espirila patogênica é o agente causador do sodoku (doença da mordida de rato). As tortuosas também incluem Campylobacter e Helicobacteria, que possuem curvas como a asa de uma gaivota voadora; perto deles estão bactérias como as espiroquetas. Espiroquetas- fino, longo, torcido

bactérias em forma de espiral) que diferem da espirila na mobilidade devido a alterações de flexão nas células. As espiroquetas são constituídas por uma membrana externa

parede celular) circundando o cilindro protoplasmático com uma membrana citoplasmática e um filamento axial (axestilo). O filamento axial está localizado sob a membrana externa da parede celular (no periplasma) e, por assim dizer, gira em torno do cilindro protoplasmático da espiroqueta, dando-lhe uma forma helicoidal (redemoinhos primários das espiroquetas). O filamento axial consiste em fibrilas periplasmáticas, análogos dos flagelos bacterianos, e é uma proteína contrátil, a flagelina. As fibrilas são fixadas nas extremidades da célula (Fig. 2.2) e direcionadas umas para as outras. A outra extremidade das fibrilas está livre. O número e a disposição das fibrilas variam em diferentes espécies. As fibrilas estão envolvidas no movimento das espiroquetas, dando às células movimentos de rotação, flexão e translação. Nesse caso, as espiroquetas formam laços, cachos, curvas, que são chamados de cachos secundários. Espiroquetas

os corantes são mal percebidos. Geralmente são tingidos segundo Romanovsky-Giemsa ou prateados. As espiroquetas vivas são examinadas usando microscopia de contraste de fase ou de campo escuro.

As espiroquetas são representadas por 3 gêneros patogênicos para humanos: Treponema, Borrélia, Leptospira.

Treponema(gênero Treponema) têm a aparência de fios finos torcidos em saca-rolhas com 8 a 12 pequenos cachos uniformes. Existem 3-4 fibrilas (flagelos) ao redor do protoplasto do treponema. O citoplasma contém filamentos citoplasmáticos. Os representantes patogênicos são T.pálido - agente causador da sífilis T.continuar - o agente causador de uma doença tropical - Fram Besia. Existem também saprófitas - habitantes da cavidade oral humana, lodo de reservatórios.

Borrélia(gênero Borrélia), ao contrário dos treponemas, eles são mais longos, têm de 3 a 8 cachos grandes e de 7 a 20 fibrilas. Estes incluem o agente causador da febre recorrente (EM.recorrente é) e agentes causadores da doença de Lyme (EM.burgdorferi e etc.).

Leptospira(gênero Leptospira) têm cachos rasos e frequentes - na forma de uma corda torcida. As pontas dessas espiroquetas são curvas como ganchos com espessamentos nas pontas. Formando cachos secundários, eles assumem a forma de letras S ou com; possuem 2 roscas axiais (flagelos). Representante patogênico eu. em­ terroganos causa leptospirose quando ingerido com água ou alimentos, levando ao desenvolvimento de hemorragias e icterícia.

no citoplasma e alguns no núcleo das células infectadas. Vivem em artrópodes (piolhos, pulgas, carrapatos) que são seus hospedeiros ou portadores. Rickettsia recebeu o nome de X. T. Ricketts, um cientista americano que descreveu pela primeira vez um dos patógenos (febre maculosa das Montanhas Rochosas). A forma e o tamanho da riquétsia podem variar (células de formato irregular, filamentosas) dependendo das condições de crescimento. A estrutura da riquétsia não difere daquela das bactérias gram-negativas.

As Rickettsias possuem metabolismo independente da célula hospedeira, porém é possível que recebam compostos macroérgicos da célula hospedeira para sua reprodução. Em esfregaços e tecidos, eles são corados de acordo com Romanovsky-Giemsa, de acordo com Maquiavello-Zdrodovsky (as riquétsias são vermelhas e as células infectadas são azuis).

Rickettsia causa tifo epidêmico em humanos. (Rickettsia prowazekii), Rickettsiose transmitida por carrapatos (R. sibirica), febre maculosa (R. Rickettsii) e outras riquetsioses.

Os corpos elementares entram na célula epitelial por endocitose com a formação de um vacúolo intracelular. Dentro das células, eles aumentam e se transformam em corpos reticulares em divisão, formando aglomerados em vacúolos (inclusões). A partir dos corpos reticulares formam-se corpos elementares, que saem das células por exocitose ou lise celular. Partiu de

as células elementares do corpo entram em um novo ciclo, infectando outras células (Fig. 16.11.1). Em humanos, a clamídia causa danos aos olhos (tracoma, conjuntivite), trato urogenital, pulmões, etc.

actinomicetos- bactérias gram-positivas ramificadas, filamentosas ou em forma de bastonete. Seu nome (do grego. ato - Raio, mykes - cogumelo) receberam em conexão com a formação de drusas nos tecidos afetados - grânulos de fios firmemente entrelaçados em forma de raios que se estendem do centro e terminam em espessamentos em forma de bulbo. Os actinomicetos, como os fungos, formam micélio - células filamentosas entrelaçadas (hifas). Eles formam o micélio substrato, que é formado como resultado do crescimento das células no meio nutriente e do ar, crescendo na superfície do meio. Os actinomicetos podem se dividir fragmentando o micélio em células semelhantes às bactérias em forma de bastonete e de coco. Nas hifas aéreas dos actinomicetos, formam-se esporos que servem para a reprodução. Os esporos de actinomicetos geralmente não são resistentes ao calor.

Um ramo filogenético comum com os actinomicetos é formado pelos chamados actinomicetos semelhantes a nocardi (nocardioformes), um grupo coletivo de bactérias em forma de bastonete e de formato irregular. Seus representantes individuais formam formas ramificadas. Estes incluem bactérias dos gêneros Corinebactéria, Micobactéria, Nocardianjxp. Os actinomicetos do tipo Nocardio distinguem-se pela presença na parede celular de açúcares de arabinose, galactose, bem como ácidos micólicos e grandes quantidades de ácidos graxos. Os ácidos micólicos e os lipídios da parede celular determinam a resistência aos ácidos das bactérias, em particular Mycobacterium tuberculosis e lepra (quando corados de acordo com Ziehl-Nelsen, são vermelhos, e bactérias e elementos de tecido não resistentes a ácidos, o escarro é azul).

Actinomicetos patogênicos causam actinomicose, nocardia - nocardiose, micobactérias - tuberculose e lepra, corinebactérias - difteria. Formas saprófitas de actinomicetos e actinomicetos semelhantes a nocardia são comuns no solo, muitos deles produtores de antibióticos.

parede celular- uma estrutura forte e elástica que dá às bactérias uma certa forma e, juntamente com a membrana citoplasmática subjacente, "restringe" a alta pressão osmótica na célula bacteriana. Está envolvido no processo de divisão celular e transporte de metabólitos, possui receptores para bacteriófagos, bacteriocinas e diversas substâncias. A parede celular mais espessa em bactérias gram-positivas (Fig. 2.4 e 2.5). Portanto, se a espessura da parede celular das bactérias gram-negativas for de cerca de 15 a 20 nm, nas bactérias gram-positivas ela pode atingir 50 nm ou mais.

Micoplasmas- bactérias pequenas (0,15-1,0 mícrons), circundadas apenas pela membrana citoplasmática. Eles pertencem à classe Mollicutes, contêm esteróis. Devido à falta de parede celular, os micoplasmas são osmoticamente sensíveis. Eles têm uma variedade de formas: cocóides, filiformes, em forma de frasco. Estas formas são visíveis na microscopia de contraste de fase de culturas puras de micoplasmas. Em um meio nutriente denso, os micoplasmas formam colônias semelhantes a ovos fritos: uma parte central opaca imersa no meio e uma periferia translúcida em forma de círculo.

Micoplasmas causam SARS em humanos (Micoplasma pneumoniae) e lesões do trato urinário (M.homi- não e etc.). Os micoplasmas causam doenças não apenas em animais, mas também em plantas. Representantes não patogênicos são bastante difundidos.

2.2.2. Estrutura de uma célula bacteriana

A estrutura das bactérias tem sido bem estudada usando microscopia eletrônica de células inteiras e suas seções ultrafinas, bem como outros métodos. Uma célula bacteriana é cercada por uma membrana que consiste em uma parede celular e uma membrana citoplasmática. Sob a casca está o protoplasma, consistindo de citoplasma com inclusões e um núcleo chamado nucleóide. Existem estruturas adicionais: cápsula, microcápsula, muco, flagelos, pili (Fig. 2.3). Algumas bactérias sob condições adversas são capazes de formar esporos.

Na parede celular de bactérias Gram-positivas contém uma pequena quantidade de polissacarídeos, lipídios, proteínas. O principal componente da parede celular dessas bactérias é um peptidoglicano multicamadas (mu-reína, mucopeptídeo), que representa 40-90% da massa da parede celular. Ácidos teicóicos (do grego. teichos - parede), cujas moléculas são cadeias de 8-50 resíduos de glicerol e ribitol conectadas por pontes de fosfato. A forma e a força da bactéria são fornecidas pela estrutura fibrosa rígida do peptidoglicano peptídico reticulado e multicamadas.

Peptidoglicano é representado por moléculas paralelas glicana. consistindo em resíduos repetidos de N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico conectados por uma ligação glicosídica. Essas ligações são quebradas pela lisozima, que é uma acetilmuramidase. As moléculas de glicano são conectadas via ácido N-acetilmurâmico por uma ligação peptídica cruzada de quatro aminoácidos ( tetrapeptídeo). Daí o nome deste polímero - peptidoglicano.

A base da ligação peptídica do peptidoglicano das bactérias gram-negativas são os tetrapeptídeos, constituídos por L- e D-aminoácidos alternados, por exemplo: L-alanina - ácido D-glutâmico - ácido mesodiaminopimélico - D-alanina. No E.coli (bactérias gram-negativas) cadeias peptídicas são conectadas entre si através de D-alanina de uma cadeia e meso-diaminopimel-

novo ácido - outro. A composição e estrutura da parte peptídica do peptidoglicano das bactérias gram-negativas são estáveis, em contraste com o peptidoglicano das bactérias gram-positivas, cujos aminoácidos podem diferir em composição e sequência. Os tetrapeptídeos peptidoglicanos em bactérias Gram-positivas são conectados entre si por cadeias polipeptídicas de 5 resíduos.

glicina (pentaglicina). Em vez de ácido mesodiaminopimélico, eles geralmente contêm lisina. Elementos glicanos (acetilglucosamina e ácido acetilmurâmico) e aminoácidos tetrapeptídeos (ácidos mesodiaminopimélico e D-glutâmico, D-alanina) são uma característica distintiva das bactérias, uma vez que estão ausentes em animais e humanos.

A capacidade das bactérias gram-positivas de reter violeta de genciana em combinação com iodo (cor azul-violeta das bactérias) durante a coloração de Gram está associada à propriedade do peptidoglicano multicamadas de interagir com o corante. Além disso, o tratamento subsequente de um esfregaço de bactérias com álcool causa estreitamento dos poros do peptidoglicano e, assim, retém o corante na parede celular. As bactérias Gram-negativas perdem o corante após a exposição ao álcool, o que se deve à menor quantidade de peptidoglicano (5-10% da massa da parede celular); ficam descoloridos com álcool e, quando tratados com fucsina ou safranina, tornam-se vermelhos.

EM composição da parede celular de bactérias gram-negativas entra a membrana externa, conectada por meio de uma lipoproteína à camada subjacente de peptidoglicano (Fig. 2.4 e 2.6). A membrana externa na microscopia eletrônica de seções ultrafinas de bactérias tem a forma de uma estrutura ondulada de três camadas semelhante à membrana interna, chamada citoplasmática. O principal componente dessas membranas é uma camada bimolecular (dupla) de lipídios.

A membrana externa é uma estrutura em mosaico representada por lipopolissacarídeos, fosfolipídios e proteínas. Sua camada interna é representada por fosfolipídios, e na camada externa está localizada lipopolissacarídeo(LPS). Assim, a membrana externa é assimétrica. O LPS da membrana externa consiste em três fragmentos:

lipídio A - estrutura conservadora, quase a mesma em bactérias gram-negativas;

núcleo, ou haste, parte da casca (lat. essencial - núcleo), estrutura de oligossacarídeo relativamente conservadora;

uma cadeia polissacarídica específica de O altamente variável formada pela repetição de sequências de oligossacarídeos idênticas.

O LPS é “ancorado” na membrana externa pelo lipídio A, que determina a toxicidade do LPS e, portanto, é identificado com a endotoxina. A destruição de bactérias por antibióticos leva à liberação de grandes quantidades de endotoxina, que pode causar choque endotóxico no paciente. Do lipídio A, parte o núcleo, ou parte central do LPS. A parte mais constante do núcleo do LPS é o ácido ceto-desoxioctônico (ácido 3-desoxi-O-man-no-2-octulosônico). A cadeia específica de O que se estende da parte central da molécula de LPS determina o sorogrupo, sorovar (um tipo de bactéria detectada por meio de soro imunológico) de uma determinada cepa bacteriana. Assim, o conceito de LPS está associado a ideias sobre o antígeno O, segundo o qual as bactérias podem ser diferenciadas. Mudanças genéticas podem levar a defeitos, "encurtamento" do LPS de bactérias e, como resultado, o aparecimento de colônias "ásperas" de formas R.

As proteínas da matriz da membrana externa penetram nela de tal forma que moléculas de proteínas chamadas porinas margeiam os poros hidrofílicos por onde passam água e pequenas moléculas hidrofílicas com massa relativa de até 700 Da.

Entre as membranas externa e citoplasmática está o espaço periplasmático, ou periplasma, contendo enzimas (proteases, lipases, fosfatases,

nucleases, beta-lactamases), bem como componentes de sistemas de transporte.

Em caso de violação da síntese da parede celular bacteriana sob a influência da lisozima, penicilina, fatores de proteção do corpo e outros compostos, formam-se células com formato alterado (muitas vezes esférico): protoplastos - bactérias completamente desprovidas de parede celular ; esferoplastos são bactérias com parede celular parcialmente preservada. Após a remoção do inibidor da parede celular, essas bactérias alteradas podem reverter, ou seja, adquirir uma parede celular completa e restaurar a sua forma original.

Bactérias do tipo esfero ou protoplasto que perderam a capacidade de sintetizar peptidoglicano sob a influência de antibióticos ou outros fatores e são capazes de se multiplicar são chamadas de formas L (do nome do Instituto D. Lister, onde foram estudadas pela primeira vez) . As formas L também podem surgir como resultado de mutações. São células osmoticamente sensíveis, esféricas, em formato de frasco, de vários tamanhos, inclusive aquelas que passam por filtros bacterianos. Algumas formas L (instáveis), quando o fator que levou às alterações na bactéria é removido, podem reverter, “retornando” à célula bacteriana original. As formas L podem formar muitos patógenos de doenças infecciosas.

Membrana citoplasmática ana sob microscopia eletrônica de cortes ultrafinos, é uma membrana de três camadas (2 camadas escuras com 2,5 nm de espessura cada são separadas por uma clara - intermediária). Em estrutura (ver Fig. 2.5 e 2.6), é semelhante ao plasmalema das células animais e consiste em uma dupla camada de lipídios, principalmente fosfolipídios, com proteínas integrais e superficiais incorporadas, como se penetrassem através da estrutura da membrana. Algumas delas são permeases envolvidas no transporte de substâncias.

A membrana citoplasmática é uma estrutura dinâmica com componentes móveis, portanto apresenta-se como uma estrutura fluida móvel. Ele envolve a parte externa do citoplasma bacteriano e está envolvido na regulação da pressão osmótica.

íon, transporte de substâncias e metabolismo energético da célula (devido às enzimas da cadeia de transporte de elétrons, adenosina trifosfatase, etc.).

Com o crescimento excessivo (em comparação com o crescimento da parede celular), a membrana citoplasmática forma invaginações - invaginações na forma de estruturas de membrana complexamente torcidas, chamadas mesossomos. Estruturas torcidas menos complexas são chamadas de membranas intracitoplasmáticas. O papel dos mesossomos e das membranas intracitoplasmáticas não foi totalmente elucidado. Sugere-se ainda que sejam um artefato que ocorre após o preparo (fixação) do preparo para microscopia eletrônica. Porém, acredita-se que os derivados da membrana citoplasmática participem da divisão celular, fornecendo energia para a síntese da parede celular, participem da secreção de substâncias, da esporulação, ou seja, em processos com alto consumo de energia.

O citoplasma ocupa o volume principal da célula bacteriana e é composto por proteínas solúveis, ácidos ribonucleicos, inclusões e numerosos pequenos grânulos - ribossomos responsáveis ​​​​pela síntese (tradução) de proteínas.

Os ribossomos bacterianos têm cerca de 20 nm de tamanho e um coeficiente de sedimentação de 70S, em contraste com os ribossomos SOS característicos das células eucarióticas. Portanto, alguns antibióticos ligam-se aos ribossomos bacterianos e inibem a síntese proteica bacteriana sem afetar a síntese proteica nas células eucarióticas. Os ribossomos bacterianos podem se dissociar em duas subunidades, 50S e 30S. RNA ribossômico (rRNA) são elementos conservadores de bactérias ("relógio molecular" da evolução). O 16S rRNA faz parte da pequena subunidade dos ribossomos, e o 23S rRNA faz parte da grande subunidade dos ribossomos. O estudo do 16S rRNA é a base da sistemática genética, possibilitando avaliar o grau de parentesco dos organismos.

No citoplasma existem várias inclusões na forma de grânulos de glicogênio, polissacarídeos, ácido beta-hidroxibutírico e polifosfatos (volutina). Eles se acumulam quando há excesso de nutrientes no meio ambiente e

desempenham o papel de substâncias de reserva para necessidades nutricionais e energéticas.

Volyutin tem afinidade com corantes básicos e é facilmente detectado por métodos especiais de coloração (por exemplo, de acordo com Neisser) na forma de grânulos metacromáticos. O azul de toluidina ou o azul de metileno coram a volutina em vermelho-violeta e o citoplasma bacteriano em azul. O arranjo característico dos grânulos de volutina é revelado no bacilo da difteria na forma de pólos celulares intensamente corados. A coloração metacromática da volutina está associada a um alto teor de polifosfato inorgânico polimerizado. Sob microscopia eletrônica, eles se parecem com grânulos eletrodensos com tamanho de 0,1-1,0 µm.

Nucleóideé o equivalente ao núcleo das bactérias. Ele está localizado na zona central da bactéria na forma de DNA de fita dupla, fechado em um anel e compactado como uma bola. O núcleo das bactérias, ao contrário dos eucariotos, não possui membrana nuclear, nucléolo e proteínas básicas (histonas). Normalmente, uma célula bacteriana contém um cromossomo, representado por uma molécula de DNA fechada em um anel. Se a divisão for perturbada, 4 ou mais cromossomos podem convergir para ela. O nucleóide é detectado em um microscópio óptico após coloração com métodos específicos de DNA: de acordo com Feulgen ou Romanovsky-Giemsa. Nos padrões de difração de elétrons de seções ultrafinas de bactérias, o nucleóide tem a forma de zonas claras com estruturas fibrilares e filamentosas de DNA associadas a certas áreas com

membrana citoplasmática ou mesoso-

o meu está envolvido na replicação cromossômica (ver Figuras 2.5 e 2.6).

Além do nucleóide representado por um

cromossomo, em uma célula bacteriana existem

fatores extracromossômicos de hereditariedade -

plasmídeos (ver seção 5.1.2.), representando

anéis covalentemente fechados de DNA.

Cápsula, microcápsula, muco . Cápsula-

uma estrutura mucosa com mais de 0,2 mícron de espessura, firmemente associada à parede celular bacteriana e com limites externos claramente definidos. A cápsula é distinguível em manchas de material patológico. Em culturas puras de bactérias, a cápsula é formada

menos frequentemente. É detectado com métodos especiais de coloração por esfregaço Burri-Gins que criam um contraste negativo das substâncias da cápsula: a tinta cria um fundo escuro ao redor da cápsula.

A cápsula consiste em polissacarídeos (exopolissacarídeos), às vezes polipeptídeos; por exemplo, no bacilo do antraz, consiste em polímeros de ácido D-glutâmico. A cápsula é hidrofílica, contém grande quantidade de água. Previne a fagocitose de bactérias. Antígeno da cápsula: anticorpos contra a cápsula causam isso aumentar (resposta ao inchaço e eu cápsula provavelmente).

Muitas bactérias formam uma microcápsula - uma formação mucosa com espessura inferior a 0,2 mícron, detectada apenas por microscopia eletrônica. O muco deve ser diferenciado da cápsula - exopolissacarídeos mucóides que não possuem limites externos claros. O limo é solúvel em água.

Os exopolissacarídeos mucóides são característicos de cepas mucóides de Pseudomonas aeruginosa, frequentemente encontradas no escarro de pacientes com fibrose cística. Os exopolissacarídeos bacterianos estão envolvidos na adesão (adesão aos substratos); também chamado de glico-

cálice. Além da síntese de exopolissacarídeos pelas bactérias, existe outro mecanismo para sua formação: através da ação de enzimas bacterianas extracelulares sobre os dissacarídeos. Como resultado, são formados dextranos e levanos.

A cápsula e o muco protegem as bactérias contra danos e ressecamento, pois, por serem hidrofílicos, retêm bem a água e evitam a ação de fatores protetores do macrorganismo e dos bacteriófagos.

Flagelos as bactérias determinam a mobilidade da célula bacteriana. Os flagelos são filamentos finos originados da membrana citoplasmática e são mais longos que a própria célula (Fig. 2.7). Os flagelos têm 12–20 nm de espessura e 3–15 µm de comprimento. Eles consistem em 3 partes: um fio em espiral, um gancho e um corpo basal contendo uma haste com discos especiais (1 par de discos em bactérias gram-positivas e 2 pares em bactérias gram-negativas). Os discos dos flagelos estão ligados à membrana citoplasmática e à parede celular. Isso cria o efeito de um motor elétrico com uma haste - um rotor que gira o flagelo. A diferença de potenciais de prótons na membrana citoplasmática é usada como fonte de energia. O mecanismo de rotação é fornecido pela próton ATP sintetase. A velocidade de rotação do flagelo pode chegar a 100 rpm. Se uma bactéria possui vários flagelos, eles começam a girar de forma síncrona, entrelaçando-se em um único feixe, formando uma espécie de hélice.

Os flagelos são constituídos por uma proteína chamada flagelina. flagelo - flagelo), que é um antígeno - o chamado antígeno H. As subunidades da flagelina são enroladas.

O número de flagelos em bactérias de várias espécies varia de um (monotrich) em Vibrio cholerae a dez ou centenas de flagelos estendendo-se ao longo do perímetro da bactéria (peritrich), em Escherichia coli, Proteus e outros.Lofotrichs têm um feixe de flagelos em uma extremidade da célula. Anfitríquios possuem um flagelo ou um feixe de flagelos em extremidades opostas da célula.

Os flagelos são detectados por microscopia eletrônica de preparações pulverizadas com metais pesados, ou por microscópio óptico após processamento por métodos especiais baseados em ataque e adsorção de vários

substâncias que levam ao aumento da espessura dos flagelos (por exemplo, após prateamento).

vilosidades, ou bebeu(fímbria) - formações filamentosas (Fig. 2.7), mais finas e mais curtas (3 + 10 nm x 0,3 + 10 mícrons) que os flagelos. Os pili se estendem da superfície celular e são compostos pela proteína pilina. Eles têm atividade antigênica. Existem pili responsáveis ​​​​pela adesão, ou seja, por fixar bactérias à célula afetada, bem como pili responsáveis ​​​​pela nutrição, metabolismo água-sal e bebida sexual (F-pili), ou conjugação.

Normalmente os bebedores são numerosos - várias centenas por gaiola. No entanto, ela geralmente tem de 1 a 3 células sexuais por célula: elas são formadas pelas chamadas células doadoras "masculinas" contendo plasmídeos transmissíveis. (F-, R-, Sol-plasmídeos). Uma característica distintiva dos pili sexuais é sua interação com bacteriófagos esféricos "masculinos" especiais, que são intensamente adsorvidos nos pili sexuais (Fig. 2.7).

controvérsia- uma forma peculiar de bactéria em repouso com um tipo de estrutura de parede celular gram-positiva (Fig. 2.8).

Os esporos são formados em condições desfavoráveis ​​​​à existência de bactérias (ressecamento, deficiência de nutrientes, etc.). Dentro da célula bacteriana, um esporo (endósporo) é formado. A formação de esporos contribui para a preservação da espécie e não é um método de reprodução, como nos fungos.

bactérias formadoras de esporos do gênero bacilo, sim cujo tamanho dos esporos não excede o diâmetro da célula são chamados de bacilos. Bactérias formadoras de esporos, nas quais o tamanho dos esporos excede o diâmetro da célula, por isso assumem a forma de um fuso, são chamadas de clostrídios, por exemplo, bactérias do gênero Clostrídio (lat. Clostrídio - fuso). Os esporos são resistentes a ácidos, portanto são corados de vermelho pelo método Aujeszky ou pelo método Ziehl-Nelsen, e a célula vegetativa é azul.

A esporulação, a forma e a localização dos esporos em uma célula (vegetativa) são uma propriedade específica das bactérias, o que permite distingui-las umas das outras. A forma da disputa pode ser oval, esférica; a localização na célula é terminal, ou seja, na ponta do bastão (no agente causador do tétano), subterminal - mais próxima da ponta do bastão (nos agentes causadores do botulismo, gangrena gasosa) e central no antraz bacilo).

Processo formação de esporos(esporulação) passa por uma série de estágios, durante os quais uma parte do citoplasma e o cromossomo de uma célula vegetativa bacteriana são separados, circundados por uma membrana citoplasmática em crescimento, e um prósporo é formado. O prósporo é circundado por duas membranas citoplasmáticas, entre as quais se forma uma espessa camada alterada de peptidoglicano do córtex (casca). Por dentro ele entra em contato com a parede celular do esporo e por fora - com a casca interna do esporo. A casca externa do esporo é formada por uma célula vegetativa. Os esporos de algumas bactérias têm uma cobertura adicional - exosporium. Assim, forma-se um invólucro multicamadas pouco permeável. A esporulação é acompanhada pelo consumo intensivo de ácido dipicolínico e íons de cálcio pelo prósporo e, em seguida, pela casca emergente do esporo. Esporo adquire resistência ao calor, que está associado à presença de dipicolinato de cálcio nele.

O esporo pode persistir por muito tempo devido à presença de uma casca multicamadas, dipicolinato de cálcio, baixo teor de água e processos metabólicos lentos. No solo, por exemplo, os patógenos do antraz e do tétano podem persistir por décadas.

Sob condições favoráveis, os esporos germinam, passando por três fases sucessivas:

iniciação, iniciação, crescimento. Neste caso, uma bactéria é formada a partir de um esporo. A ativação é a prontidão para a germinação. A uma temperatura de 60-80 °C, o esporo é ativado para germinação. O início da germinação leva vários minutos. A fase de crescimento é caracterizada pelo rápido crescimento, acompanhado pela destruição da casca e liberação da muda.