A estrutura e classificação das bactérias. A estrutura dos microrganismos. Localização e número de flagelos

De acordo com a oitava edição do Berge's Guide to Bacteria, todas as bactérias são divididas em 19 grupos. A divisão é baseada em algumas propriedades importantes das bactérias: a forma de suas células, sua relação com o oxigênio, a formação de esporos, coloração de Gram *, características de reprodução, tipo de nutrição, etc. Os seguintes grupos são importantes para a indústria alimentícia.

* A coloração de Gram é uma característica diagnóstica importante para a determinação de microorganismos, revelando profundas diferenças na estrutura e composição de sua parede celular. Assim, organismos gram-positivos coram-se de roxo (cor inicial), organismos gram-negativos coram-se de vermelho-marrom (cor secundária, pois a cor primária não é preservada durante o tratamento em solução alcoólica).

Microorganismos de coloração de Gram têm pouca proteína e polissacarídeos na parede celular. Estes incluem leveduras, cocos e bacilos, muitos que formam esporos ou não os formam (por exemplo, bactérias do ácido láctico), etc.

Em microorganismos que coram negativamente de acordo com Gram, a composição da parede celular inclui compostos de substâncias gordurosas e protéicas, carboidratos e fosfatos. Estes incluem cocos e bactérias não formadores de esporos (incluindo ácido acético), bactérias do grupo Escherichia coli, etc.

1. Bacilos Gram-negativos aeróbicos e cocos. Entre essas bactérias, destaca-se a família Pseudomonas - bastonetes retos ou curvos com flagelos polares. Incapaz de fermentação, metabolismo respiratório, anaeróbios estritos (não podem se reproduzir na presença de oxigênio), formam a enzima catalase e algumas oxidases. Eles se reproduzem em produtos alimentícios na forma de colônias translúcidas, às vezes na forma de muco.

Causar uma mudança na cor do produto - esverdear ou escurecer. Eles se reproduzem na faixa de temperatura de 4-43 ° C, são resistentes ao frio, estragam os produtos alimentícios.

2. Bastonetes anaeróbicos facultativos Gram-negativos e cocos. Isso inclui famílias de grande importância para a qualidade dos alimentos e para a saúde humana.

Família Enterobacteriaceae (Enterobacteriaceae)- bastonetes pequenos, móveis (peritríquios) ou imóveis, não formadores de esporos, aeróbios ou anaeróbios facultativos. O metabolismo é respiratório ou fermentativo. Quando a glicose e outros carboidratos são fermentados, ácidos e gases são formados (não em todos). Eles formam a enzima catalase ou oxidase. Enterobactérias são habitantes do trato gastrointestinal de humanos e animais. De acordo com as características bioquímicas, as enterobactérias são divididas em duas grandes subseções. O primeiro inclui três gêneros: Escherichia, Salmonella e Shigella, o segundo - o gênero Proteus.

Escherichia- pequenos bastões retos, simples ou pareados, móveis (peritríquios) ou imóveis. Eles crescem bem em meios nutritivos simples. Fermentar glicose e outros carboidratos com a formação de ácidos orgânicos.

salmonela- bastões, geralmente móveis (peritríquios). A maioria das bactérias cresce em meios sintéticos e fermenta alguns açúcares para produzir gás. Eles causam intoxicação alimentar e doenças infecciosas em humanos.

shigella- bastões imóveis sem cápsulas, crescendo bem em meios nutritivos. Eles fermentam glicose e outros carboidratos com formação de ácido, mas não formam gás. Eles causam disenteria.

Proteu- pequenos bastões retos, de formato cocoide ou irregular. Dependendo das condições ambientais, a forma das células muda. Existem células conectadas em pares ou cadeias. As células são móveis (peritríquias); a uma temperatura de 37 °C, a motilidade geralmente está ausente. Cápsulas não se formam. Fermentar carboidratos, formar indol. Os limites de temperatura do crescimento são 10-43 °С.

Família Vibrionacea (Vibriaceae)- bastonetes retos e curvos, geralmente móveis, flagelos polares. O metabolismo é fermentativo e respiratório. A oxidase é produzida por anaeróbios facultativos. Geralmente encontrado em água doce e salgada, às vezes em peixes ou humanos.

Esta família inclui três gêneros - Vibrio, Zymomonas e Flavobacterium.

vibrio- bastonetes curtos que não formam esporos, retos ou curvos, móveis. Eles são encontrados no trato digestivo de humanos e animais, algumas espécies são patogênicas para humanos e peixes. Eles causam cólera.

Para o crescimento das bactérias Zymomonas e Flavobacterium, a temperatura ideal é inferior a 30 °C. Eles são amplamente distribuídos no solo, águas doces e marinhas. Flavobactérias são comumente encontradas em vegetais durante o processamento e em produtos lácteos. Alguns são pragas das indústrias de fermentação.

3. Cocos Gram-positivos. Este grupo inclui três famílias de bactérias, diferindo na demanda de oxigênio e arranjo celular.

Família Microcockacee (Micrococcus)- pequenas células esféricas; durante a reprodução, dividem-se em duas a três direções, formando grupos irregulares, tétrades (grupos de 4 células) ou pacotes. Não formam esporos, são móveis ou imóveis, o metabolismo é respiratório ou fermentativo. Cresça na presença de 5% de sal, muitos podem suportar uma concentração de até 10-15%. catalase é formada. Aeróbicos ou anaeróbicos facultativos. A temperatura ótima de revelação é de 25-30 °C. São habitantes comuns do solo e das águas doces. Frequentemente encontrado em fezes humanas e de animais. Na família Microcockacee, o gênero Staphylococcus é o de maior importância, pois forma toxinas.

Staphylococcus- as células são esféricas, pequenas, localizadas isoladamente e em pares, bem como em aglomerados irregulares. Eles são imóveis, não formam uma disputa. O metabolismo é respiratório e fermentativo. Graças à formação de enzimas extracelulares, eles podem quebrar muitas substâncias orgânicas - proteínas e gorduras. A maioria das cepas cresce na presença de 15% de sal comum. Geralmente sensível ao calor. Eles produzem toxinas, por isso muitas cepas (coagulase-positivas, como Staphylococcus aureus) são patogênicas.

Família Streptococcus (estreptocócica)- células de forma esférica ou oval, em pares ou cadeias de vários comprimentos ou em tétrades. Eles são imóveis, não formam uma disputa. Anaeróbios facultativos. Metabolismo da fermentação. Os carboidratos formam ácidos.

Três gêneros são de maior importância: Streptococcus, Leikonostok e Pediococcus.

estreptococo- fermentar a glicose com a formação principalmente de ácido láctico. Células em pares, cadeias. A catalase não é formada. Raramente móvel.

Leikonostok- fermentar a glicose com a formação de ácido lático e outros produtos. As células se dividem em um plano, formando assim pares de células e cadeias. A catalase não é formada. Muitos são pragas na produção de açúcar, refrigerantes, etc.

pediococcus- ocorrem como células únicas, em pares e tétrades ou cadeias. São imóveis, não formam esporos, metabolismo fermentativo.

O ácido lático é formado a partir de glicose e outros açúcares. Anaeróbios, mas podem crescer na presença de pequenas quantidades de oxigênio. Normalmente, a catalase não é formada. A gelatina não é liquefeita. Os pediococos são saprófitas encontrados na fermentação de materiais vegetais. São pragas da indústria cervejeira, menos comuns em leite e derivados. Alguns são resistentes ao sal comum e se desenvolvem em concentração de sal de 15% no meio.

4. Bastonetes e cocos que formam endosporos. Dentre as bactérias desse grupo, as mais importantes para a indústria alimentícia são vários gêneros pertencentes à família Bacillus.

Família Bacilliacee (Bacilos)- as células são em forma de bastonete, formam endosporos, mais resistentes ao calor e outros fatores ambientais adversos. A maioria dos representantes são gram-positivos, móveis ou não móveis, aeróbios ou anaeróbios.

Os mais importantes nesta família são dois gêneros: Bacillus e Clostridium.

Gênero Bacillus- pequenas hastes móveis, flagelos geralmente no final da célula. Forma esporos resistentes ao calor. A maioria das espécies forma catalase. Aeróbios estritos ou anaeróbicos facultativos. Espécies individuais do gênero Bacillus diferem na forma das células, na posição do esporo no centro da célula ou no final e também nas características bioquímicas.

Entre os representantes deste gênero estão bactérias putrefativas - saprófitas que causam hidrólise de proteínas - Bacillus subtilis (bacilo do feno), que formam esporos muito resistentes ao calor.

O mesmo gênero inclui bactérias patogênicas que causam intoxicação alimentar (Bacillus cereus), bem como Bacillus anthracis patogênico, que causa uma doença infecciosa aguda de animais transmitida a humanos - o antraz.

Gênero Clostridium- bastões, geralmente móveis (peritríquios), às vezes imóveis. Eles formam esporos de várias formas (de ovais a esféricos), que geralmente inflam a célula. Clostrídios mesofílicos vivem no solo, poeira, ar, água, sedimentos de reservatórios. Causam processos de putrefação, fermentação butírica, fermentam açúcares, algumas espécies fixam nitrogênio atmosférico. A maioria das cepas são anaeróbias estritas, embora algumas possam crescer na presença de oxigênio atmosférico. A catalase geralmente não é formada. Geralmente gram positivo.

O gênero Clostridium inclui bactérias com várias propriedades. Alguns deles são mesófilos e contaminam constantemente os alimentos. Alguns clostrídios são termófilos, formam esporos resistentes ao calor e causam a deterioração de alimentos enlatados.

Algumas espécies de Clostridium, como Clostridium botulinum, produzem toxinas e causam intoxicação alimentar. Duas espécies do gênero Clostridium são patogênicas. Clostridium tetany causa tétano em humanos. Clostridium perfringens causa intoxicação alimentar se entrar no trato gastrointestinal e gangrena gasosa se entrar em feridas.

5. Bastonetes Gram-positivos que não formam esporos. As bactérias são em forma de bastão ou filamentosas, móveis ou imóveis, formadoras de catalase ou incapazes disso.

Família Lactobacillus (Lactobacillus). As bactérias desta família são bastonetes retos ou curvos, geralmente simples ou em cadeia. O corpo principal é estacionário. Anaeróbios ou anaeróbios facultativos. Eles têm necessidades nutricionais complexas para matéria orgânica. Capaz de fermentar açúcares. A catalase não é formada. Bactérias do gênero Lactobacillus (bactérias do ácido lático) são bastonetes que frequentemente formam cadeias. A mobilidade é rara. Metabolismo da fermentação. Alguns representantes desse gênero são anaeróbios estritos, outros podem crescer com o acesso ao oxigênio atmosférico. Açúcares fermentados. Os limites de temperatura de crescimento são 5-53 °C, a temperatura ótima é 30-40 °C. Resistente a ácidos: cresça em pH 5,0 e abaixo.

As espécies diferem no tipo de fermentação láctica. Nas espécies homofermentativas, o principal resíduo é o ácido lático. Estes incluem a bactéria Lactobacillus bulgaricus (bastão búlgaro), usado para produzir iogurte, Lactobacillus casei, usado na produção de queijo, etc.

Arroz. 5. Estrutura dos actinomicetos: a - hifas ramificadas (fios); b - parte das hifas com esporos; em - paus com protuberâncias laterais.

Nas bactérias heterofermentativas, como resultado da fermentação da glicose, 50% dos produtos finais são ácido lático, o restante é dióxido de carbono e ácidos.

6. Actinomycetes e microorganismos relacionados.

Este grupo inclui bactérias que diferem na forma e nas propriedades das células.

Gênero Corynebacterium- Bastonetes Gram-positivos, imóveis, de forma irregular, que não formam esporos e catalase. Entre eles estão espécies patogênicas conhecidas que formam uma toxina - esses são os agentes causadores da difteria, além de causar doenças de plantas e animais. Diferem na divisão "clicando". Isso também inclui organismos que causam a fermentação do ácido propiônico - bactérias do ácido propiônico.

De grande importância são os actinomicetos - organismos unicelulares imóveis com capacidade de ramificação. Alguns actinomicetos formam micélio a partir de filamentos finos, outros (não miceliais) existem como células individuais de forma irregular, algumas vezes cocóides (Fig. 5).

Os actinomicetos são amplamente distribuídos no solo, água e produtos alimentícios e causam deterioração, manifestada na aparência de um cheiro de terra.

O conceito de microorganismos

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

O critério de tamanho é o único que os une.

Caso contrário, o mundo dos microorganismos é ainda mais diverso do que o mundo dos macroorganismos.

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

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

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

Se os pesquisadores não puderem determinar a afiliação da espécie e apenas o pertencimento ao gênero for determinado, então o termo espécie é usado. Na maioria das vezes, isso ocorre ao identificar microrganismos que possuem necessidades nutricionais ou condições de vida não tradicionais. Nome do gênero geralmente baseado no traço morfológico 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 principal doença causada por esse microrganismo (Vibrio cholerae - cólera, Shigella dysenteriae - disenteria, Mycobacterium tuberculosis - tuberculose) ou ao habitat principal (Escherihia coli - Escherichia coli).

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

reino dos procariotos

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

• realmente bactérias (departamentos Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);
• actinomicetos;
• espiroquetas;
• rickettsia;
• clamídia.

Os pedidos são divididos em grupos.

procariontes difere da eucarionte porque não tem:

• núcleo formado morfologicamente (não há membrana nuclear e não há nucléolo), seu equivalente é o nucleóide, ou genóforo, que é uma molécula de DNA de fita dupla circular fechada 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 procariotos, que permitem diferenciá-los dos eucariotos:

• numerosas invaginações da membrana citoplasmática, que são chamadas de 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 em forma de anel autonomamente replicadas de DNA de fita dupla com um peso molecular menor que o cromossomo bacteriano. Eles estão localizados junto com o nucleoide no citoplasma, embora possam ser integrados a ele, e carregam informações hereditárias que não são vitais para a célula microbiana, mas fornecem certas vantagens seletivas no ambiente.

Mais famoso:

F-plasmídeos fornecendo transferência de conjugação

entre bactérias;

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

bactérias

Procarióticos, microrganismos predominantemente unicelulares que também podem formar associações (grupos) de células semelhantes, caracterizadas por semelhanças celulares, mas não de organismos.

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

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

A diferenciação posterior dos grupos em famílias, gêneros e espécies, que são a principal categoria taxonômica, é realizada com base no estudo das propriedades bioquímicas. Este princípio é a base para a classificação de 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:

• de acordo com as propriedades biológicas - biovares ou biótipos;
• atividade bioquímica - fermentadores;
• estrutura antigênica - sorovars ou serotzhy;
• sensibilidade a bacteriófagos - fagovars 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 meios nutritivos.

As culturas podem ser puras (conjunto de bactérias de uma espécie) e mistas (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- uma coleção de bactérias que são descendentes de uma única célula.

As bactérias são microrganismos procarióticos da estrutura celular. Seus tamanhos são de 0,1 a 30 mícrons. Os micróbios são extremamente comuns. Eles vivem no solo, no ar, na água, na neve e até em fontes termais, no corpo de animais, bem como no interior de organismos vivos, incluindo o corpo humano.

A distribuição das bactérias em espécies é baseada em vários critérios, entre os quais a forma dos microrganismos e sua distribuição espacial são os mais frequentemente levados em consideração. Assim, de acordo com a forma das células, as bactérias são divididas em:

Cocos - micro-, diplo-, estreptococos, estafilococos, bem como sarcins;

Em forma de bastonete - monobactérias, diplobactérias e estreptobactérias;

Espécies complicadas - vibriões e espiroquetas.

O determinante de Burgey sistematiza todas as bactérias conhecidas de acordo com os princípios de identificação bacteriana que encontraram a mais ampla distribuição na bacteriologia prática, com base nas diferenças na estrutura da parede celular e em relação à coloração de Gram. A descrição das bactérias é dada por grupos (seções), que incluem famílias, gêneros e espécies; em alguns casos, os grupos incluem classes e ordens. Bactérias patogênicas para humanos estão incluídas em um pequeno número de grupos.

A chave distingue quatro categorias principais de bactérias -

Gracillicutes [do lat. gracilis, gracioso, fino, + cutis, pele] - espécie com parede celular fina, manchada gram negativo;

firmicutes [do lat. flrmus, forte, + cútis, pele] - bactérias com parede celular espessa, coloração gram positivo;

Tenericutes [do lat. tener, gentil, + cutis, pele] - bactérias sem parede celular(micoplasmas e outros membros da classe Mollicutes)

Mendosicutes [do lat. mendosus, irregular, + cútis, pele] - arqueobactérias (redutoras de metano e sulfato, halofílicas, termofílicas e arqueobactérias, desprovidas de parede celular).

Grupo 2 Determinante de Burgey. Bactérias Gram-negativas móveis aeróbicas e microaerófilas curvas e contorcidas. Espécies patogênicas para humanos estão incluídas nos gêneros Campylobacter, Helicobacters Spirillum.

Grupo 3 do determinante de Bergey. Bactérias Gram-negativas não móveis (raramente móveis). Não contém espécies patogênicas.

Grupo 4 do determinante de Burgey. Bacilos e cocos Gram-negativos aeróbicos e microaerófilos. As espécies patogênicas para o homem estão incluídas nas famílias Legionellaceae, Neisseriaceae e Pseudomonada-ceae, o grupo também inclui bactérias patogênicas e oportunistas dos gêneros Acinetobacter, Afipia, Alcaligenes, Bordetella, Brucella, Flavobacterium, Francisella, Kingella e Moraxella.

Grupo 5 do determinante de Bergey. Bastonetes Gram-negativos anaeróbicos facultativos. O grupo é formado por três famílias - Enterobacteriaceae, Vibrionaceae e Pasteurellaceae, cada uma das quais inclui espécies patogênicas, bem como bactérias patogênicas e oportunistas dos gêneros Calymmobaterium, Cardiobacterium, Eikenetta, Gardnerella e Streptobacillus.

Grupo 6 do determinante de Bergey. Bactérias gram-negativas anaeróbias retas, curvas e espirais. Espécies patogênicas e oportunistas estão incluídas nos gêneros Bacteroides, Fusobacterium, Porphoromonas e Prevotelta.

Grupo 7 do determinante de Bergey. Bactérias que realizam redução por dissimilação de sulfato ou enxofre Não inclui espécies patogênicas.

Grupo 8 do determinante de Bergey. Cocos gram-negativos anaeróbicos. Inclui bactérias oportunistas do gênero Veillonella.

Grupo 9 do determinante de Bergey. Rickettsia e clamídia. Três famílias - Rickettsiaceae, Bartonellaceae e Chlamydiaceae, cada uma das quais contém espécies patogênicas para os seres humanos.

Os grupos 10 e 11 do guia de Burgey incluem bactérias fototróficas anoxi e oxigenadas que não são patogênicas para os seres humanos.

Grupo 12 do determinante de Burgey. Bactérias quimiolitotróficas aeróbias e organismos relacionados. Combina bactérias oxidantes e nitrificantes de enxofre-ferro e manganês que não causam danos aos seres humanos.

Os grupos 13 e 14 do guia de Burgey incluem bactérias em brotamento e/ou excrescência e bactérias formadoras de bainha. Representado por espécies de vida livre, não patogênicas para o homem;

Os grupos 15 e 16 do guia de Burgey unem bactérias deslizantes que não formam corpos de frutificação e os formam. Os grupos não incluem espécies patogênicas para humanos.

Grupo 17 do determinante de Burgey. Cocos Gram-positivos. Inclui espécies oportunistas dos gêneros Enterococcus Leuconostoc, Peptococcus, Peptostreptococcus, Sarcina, Staphylococcus, Stomatococcus, Streptococcus.

Grupo 18 do determinante de Burgey. Bastonetes Gram-positivos formadores de esporos e cocos. Inclui bastonetes patogênicos e condicionalmente patogênicos dos gêneros Clostridium e Bacillus.

Grupo 19 do determinante de Burgey. Bastonetes Gram-positivos formadores de esporos de forma regular. Incluindo espécies oportunistas dos gêneros Erysipelothrix e Listeria.

Grupo 20 do determinante de Burgey. Bastonetes Gram-positivos formadores de esporos irregulares. O grupo inclui espécies patogênicas e oportunistas dos gêneros Actinomyces, Corynebacterium Gardnerella, Mobiluncus, etc.

Grupo 21 do determinante de Burgey. Micobactérias. Inclui o único gênero Mycobacterium, que combina espécies patogênicas e oportunistas.

Grupos 22-29. Actinomycetes. Entre inúmeras espécies, apenas os actinomicetos nocardioformes (Grupo 22) dos gêneros Gordona, Nocardia, Rhodococcus, Tsukamurella, Jonesia, Oerskovi e Terrabacter são capazes de causar lesões em humanos.

Grupo 30 do determinante de Burgey. Micoplasmas. Espécies incluídas nos gêneros Acholeplasma, Mycoplasma e Ureaplasma são patogênicas para o homem.

Os grupos restantes do determinante de Bergey - bactérias metanogênicas (31), bactérias redutoras de sulfato (32 arqueobactérias aeróbicas extremamente halofílicas (33), arqueobactérias desprovidas de parede celular (34), termófilos extremos e hipertermófilos, metabolizando enxofre (35) - não conter espécies patogênicas para o homem.

Os microrganismos (micróbios) são organismos unicelulares com menos de 0,1 mm de tamanho 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 dessa 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 é mais voltada para o estudo de organismos unicelulares microscópicos.

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

Ciências como algologia e 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 procariotos 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 na 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, complicadas, espirais, bem como várias opções de transição e uma configuração em forma de estrela).
2. A presença de dispositivos de movimento (fixos, flagelados, devido à secreção de muco).
3. Articulação das células entre si (isoladas, ligadas na forma de pares, grânulos, formas ramificadas).

Entre as estruturas formadas por bactérias arredondadas (cocos), são isoladas células que ficam em par 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.

Bactérias em forma de bastonete são representadas por uma variedade de formas devido à grande variabilidade no comprimento da célula (0,1–15 µm) e 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 que os microorganismos sobrevivam a condições adversas. As células com essa capacidade são chamadas de bacilos, e aquelas que não têm essas propriedades são simplesmente bactérias em forma de bastonete.

Modificações especiais de bactérias em forma de bastão são formas filamentosas (alongadas), cadeias e estruturas ramificadas. Este último é formado por actinomicetos em um determinado estágio de desenvolvimento. Bastonetes "tortos" são chamados de bactérias complicadas, entre as quais se distinguem os vibriões; espiral com duas dobras (15-20 mícrons); espiroquetas que se assemelham a linhas onduladas. Seus comprimentos de célula são 1-3, 15-20 e 20-30 µm, respectivamente. Na fig. 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 - do lado.

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, são distinguidos mais de 20 tipos. Por exemplo, extremamente termofílicos (amantes de altas temperaturas) Aquificae, 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. De fato, as ramificações das células dos actinomicetos se assemelham às hifas dos fungos. Apesar dessa característica, os actinomicetos são classificados como bactérias, pois são 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 microorganismos não podem usar como fonte de carbono, em particular hidrocarbonetos de petróleo. Portanto, os actinomicetos são intensamente estudados no campo da biotecnologia.

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

Arroz. 9. Formas de colônias de leveduras 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 os tempos antigos, 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 do que outras.

Por exemplo, Saccharomyces beticus, que é mais resistente a altas concentrações de álcool, é usado 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 forragem, panificação, cerveja, aguardente, vinho.

patógenos

Microorganismos patogênicos ou patogênicos são encontrados em todos os lugares. Junto com vírus conhecidos: influenza, hepatite, sarampo, HIV e outros microorganismos perigosos estão as riquétsias, bem como 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 seres humanos são encontrados entre os protozoários, em particular plasmódio malárico, toxoplasma, leishmania, giardia, 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, lepra (hanseníase). Alguns actinomicetos iniciam uma doença como a actinomicose, acompanhada pela formação de granulomas, às vezes aumento da temperatura corporal. Certos tipos de fungos mofo 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. Portanto, a candidíase ou, simplesmente falando, a candidíase é causada por fungos semelhantes a leveduras (Fig. 11). Eles estão sempre contidos no corpo humano, mas são ativados apenas quando a imunidade está enfraquecida.

Arroz. 11. Fungo Candida - o agente causador da candidíase.

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

Vírus como objeto de microbiologia

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

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 no topo, formada a partir da membrana da célula hospedeira (supercapsídeo). Por exemplo, (Fig. 13) é conhecido como o agente causador da doença que se chama (AIDS). Contém RNA como material genético, afeta um certo tipo de células do sistema imunológico (ajudantes de linfócitos t).

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

Classificação das bactérias de acordo com a forma.

As bactérias são divididas em 3 grupos de acordo com sua forma:

Globulares ou cocos

Em forma de haste ou bastões

Formas complicadas de bactérias.

Os cocos têm forma redonda, esférica, oval, chama de vela, lanceolada e são divididos em 6 subgrupos com base no método de conexão.

1 micrococo;

2 diplococos;

3 tetracocos;

4 estreptococos;

5 estafilococos;

6 sarcinas.

Todos os cocos são imóveis e não formam esporos.
Hospedado em ref.rf
Amplamente distribuído na natureza. Eles fazem parte de culturas iniciais de leite fermentado. Pode ser patogênico (amigdalite, gonorréia, meningite).

As bactérias em forma de bastão têm uma forma alongada. O comprimento é maior que a largura. Mude facilmente sua forma com base nas condições de vida, ᴛ.ᴇ. possuem polimorfismo. Os bastonetes são o grupo mais comum de todas as bactérias. Eles podem não ser patogênicos, mas podem causar várias doenças (tifo, disenteria).

Os bastonetes são móveis e imóveis para formar e não formar esporos. De acordo com a capacidade de formar esporos, os bastões são divididos em três grupos:

bactérias;

bacilos;

Clostridia.

As formas complicadas de bactérias são divididas em três grupos:

1. vibriões;

2. espiral;

3. espiroquetas.

Todas as formas complicadas são causadoras de doenças.

A estrutura e funções da parede celular bacteriana.

parede celular cobre a parte externa da célula. É uma estrutura densa e elástica, capaz de suportar quedas de pressão, composta por duas partes - a externa, chamada de parede celular e a interna - a membrana citoplasmática (CPM). Tanto a parede quanto a membrana têm poros (orifícios) através dos quais os nutrientes passam para dentro da célula e os resíduos são removidos. Ao mesmo tempo, os nutrientes passam pelos poros da parede celular em termos de peso molecular não superior a 1000, ᴛ.ᴇ. a parede durante a alimentação desempenha as funções de uma peneira mecânica. Através dos poros do CPM, os nutrientes não passam por massa, mas conforme a necessidade, ᴛ.ᴇ. é semipermeável.

A membrana celular desempenha várias funções importantes:

1 - mantém a forma do corpo;

2 - protege a célula de influências externas;

3 - participa do metabolismo da célula, ᴛ.ᴇ. passa nutrientes e libera produtos residuais;

4 - participa do movimento da célula. Bactérias desprovidas de parede celular perdem sua mobilidade;

5 - participar da formação da cápsula.

Classificação das bactérias de acordo com a forma. - conceito e tipos. Classificação e características da categoria "Classificação de bactérias por forma". 2017, 2018.