Bir bakteri hücresinde çekirdek yoktur, kromozomlar sitoplazmada serbestçe bulunur. Ayrıca bakteri hücresinde zar organelleri yoktur: mitokondri, ER, Golgi aygıtı vb. Hücre zarı dışında hücre duvarı ile kaplıdır.

Çoğu bakteri, su veya hava akımlarını kullanarak pasif olarak hareket eder. Sadece bazılarının hareket organelleri vardır - flagella. Prokaryotik flagella, yapı olarak çok basittir ve 10-20 nm çapında içi boş bir silindir oluşturan flagellin proteininden oluşur. Hücreyi ileriye doğru hareket ettirerek ortama vidalanırlar. Görünüşe göre bu, doğada tekerlek prensibini kullanan bilinen tek yapıdır.

Bakteriler şekillerine göre birkaç gruba ayrılır:

Cocci (yuvarlak bir şekle sahip);
- basil (çubuk şeklinde bir forma sahip);
- spirilla (spiral şeklindedir);
- vibrios (virgül şeklindedir).

Solunum yöntemine göre, bakteriler aeroblara (çoğu bakteri) ve anaeroblara (tetanoz, botulizm, gazlı kangrene neden olan maddeler) ayrılır. İlki nefes almak için oksijene ihtiyaç duyar, çünkü ikincisi oksijen işe yaramaz ve hatta zehirlidir.

Ökaryotlarda olduğu gibi bakterilerin protoplazması bir plazma zarı ile çevrilidir. Solunum sürecinde yer alan mezozomlar, bakteriyoklorofil ve diğer pigmentler, zarın kese benzeri, tübüler veya lameller invajinasyonlarında bulunur.

Prokaryotların genetik materyali bir çekirdek oluşturmaz, doğrudan sitoplazmada bulunur. Bakteriyel DNA, her biri binlerce ve milyonlarca baz çiftinden oluşan tek bir dairesel moleküldür. Bir bakteri hücresinin genomu, daha gelişmiş canlıların hücrelerininkinden çok daha basittir: Ortalama olarak, bakteri DNA'sı birkaç bin gen içerir.

Prokaryotik hücrelerde endoplazmik retikulum yoktur ve ribozomlar sitoplazmada serbestçe yüzer. Prokaryotlarda ve mitokondride değil; işlevlerinin bir kısmı hücre zarı tarafından gerçekleştirilir.

Bakterilerin hareketliliği flagella tarafından sağlanır. Bakteriler yaklaşık olarak her 20 dakikada bir (uygun koşullarda) bölünerek çoğalırlar. DNA kendini eşler, her yavru hücre ana DNA'nın kendi kopyasını alır. Bölünmeyen hücreler arasında DNA aktarımı da mümkündür ("çıplak" DNA'nın yakalanması yoluyla, bakteriyofajların yardımıyla veya konjugasyon yoluyla, bakteriler çiftleşme fimbriaları ile birbirine bağlandığında), ancak sayısında bir artış olmaz. bireyler. Üreme, güneş ışınları ve kendi yaşamsal faaliyetlerinin ürünleri tarafından engellenir.

Bakterilerin davranışı özellikle karmaşık değildir. Kimyasal reseptörler, ortamın asitliğindeki değişiklikleri ve çeşitli maddelerin konsantrasyonundaki değişiklikleri kaydeder: şekerler, amino asitler, oksijen. Pek çok bakteri sıcaklık veya ışıktaki değişikliklere tepki verir ve bazı bakteriler Dünya'nın manyetik alanını hissedebilir. Olumsuz koşullar altında bakteri yoğun bir kabukla kaplanır, sitoplazma susuz kalır ve hayati aktivite neredeyse durur. Bu durumda bakteri sporları derin bir vakumda saatlerce kalabilir, -240 °C ile +100 °C arasındaki sıcaklıklara dayanabilir.

Mikroorganizmalar (mikroplar), çıplak gözle görülemeyen, 0,1 mm'den küçük tek hücreli organizmalardır. Bunlar arasında bakteriler, mikroalgler, bazı düşük lifli mantarlar, mayalar ve protozoa bulunur (Şekil 1). Mikrobiyoloji bunların incelenmesidir.

Pirinç. 1. Mikrobiyoloji nesneleri.

Şek. 2. Tek hücreli protozoanın bazı temsilcilerini görebilirsiniz. Bazen bu bilimin nesneleri, dünyadaki en ilkel organizmaları içerir - hücresel bir yapıya sahip olmayan ve nükleik asitler (genetik materyal) ve protein kompleksleri olan virüsler. Mikrobiyoloji daha çok mikroskobik tek hücreli organizmaları incelemeyi amaçladığından, daha sıklıkla tamamen ayrı bir araştırma alanında (Viroloji) izole edilirler.

Pirinç. 2. Tek hücreli ökaryotların (protozoa) bireysel temsilcileri.

Sırasıyla algleri ve mantarları inceleyen algoloji ve mikoloji gibi bilimler, mikroskobik canlı nesnelerin incelenmesi durumunda mikrobiyoloji ile örtüşen ayrı disiplinlerdir. Bakteriyoloji, mikrobiyolojinin gerçek dalıdır. Bu bilim, yalnızca prokaryotik mikroorganizmaların incelenmesiyle uğraşmaktadır (Şekil 3).

Pirinç. 3. Bir prokaryotik hücrenin şeması.

Protozoa, mikroskobik algler ve mantarların yanı sıra tüm çok hücreli organizmaları içeren ökaryotların aksine, prokaryotlar genetik materyal ve gerçek organeller (kalıcı özelleşmiş hücre yapıları) içeren resmileştirilmiş bir çekirdeğe sahip değildir.

Prokaryotlar, modern sınıflandırmaya göre Archaea ve Eubacteria'nın alanları (süper krallıklar) olarak belirlenen gerçek bakteri ve arkeleri içerir (Şekil 4).

Pirinç. 4. Modern biyolojik sınıflandırmanın alanları.

Bakteri yapısının özellikleri

Bakteriler doğadaki madde döngüsünde önemli bir halkadır, bitki ve hayvan kalıntılarını ayrıştırır, organik madde ile kirlenmiş su kütlelerini arındırır ve inorganik bileşikleri değiştirir. Onlar olmasaydı, dünyadaki yaşam olmazdı. Bu mikroorganizmalar her yerde, toprakta, suda, havada, hayvan ve bitki organizmalarında dağılmıştır.

Bakteriler aşağıdaki morfolojik özelliklerde farklılık gösterir:

1. Hücrelerin şekli (yuvarlak, çubuk şeklinde, ipliksi, kıvrımlı, spiral ve ayrıca çeşitli geçiş seçenekleri ve yıldız şeklinde bir konfigürasyon).
2. Hareket için cihazların varlığı (sabit, mukus salgılanmasından dolayı kamçılı).
3. Hücrelerin birbirleriyle eklemlenmesi (izole, çiftler, granüller, dallanma formları şeklinde bağlı).

Yuvarlak bakterilerin (koklar) oluşturduğu yapılardan, bölündükten sonra çift halinde bulunan ve daha sonra tek oluşumlara ayrılan (mikrokoklar) veya sürekli bir arada kalan (diplokoklar) hücreler izole edilir. Tetrakoklar dört hücreli ikinci dereceden bir yapı, streptokoklar bir zincir, sarsinler 8-64 birimlik bir granül, stafilokoklar kümeler oluşturur.

Çubuk şeklindeki bakteriler, hücre uzunluğundaki (0,1–15 µm) ve kalınlıktaki (0,1–2 µm) büyük değişkenlik nedeniyle çeşitli formlarla temsil edilir. İkincisinin şekli ayrıca bakterilerin spor oluşturma yeteneğine de bağlıdır - mikroorganizmaların olumsuz koşullarda hayatta kalmasına izin veren kalın bir kabuğa sahip yapılar. Bu yeteneğe sahip hücrelere basil denir ve bu özelliklere sahip olmayanlar ise basitçe çubuk şeklindeki bakterilerdir.

Çubuk şeklindeki bakterilerin özel modifikasyonları, ipliksi (uzun) formlar, zincirler ve dallanma yapılarıdır. İkincisi, belirli bir gelişim aşamasında aktinomisetler tarafından oluşturulur. "Eğri" çubuklara, aralarında vibrioların ayırt edildiği kıvrımlı bakteriler denir; iki dirseği olan spirilla (15-20 mikron); dalgalı çizgilere benzeyen spiroketler. Hücre uzunlukları sırasıyla 1-3, 15-20 ve 20-30 µm'dir. Şek. Şekil 5 ve 6, bakterilerin ana morfolojik formlarının yanı sıra hücredeki spor yerleşim tiplerini göstermektedir.

Pirinç. 5. Bakterilerin temel formları.

Pirinç. 6. Bakterilerin hücre içindeki sporlarının türüne göre yerleşimi. 1, 4 - merkezde; 2, 3, 5 - son konum; 6 - yandan.

Bakterilerin ana hücresel yapıları: protein sentezi, ribozomlar, sitoplazmik membran (hücre zarının bir kısmı) için tasarlanmış nükleoid (genetik materyal), birçok temsilcide ek olarak yukarıdan korunur, bir kapsül ve bir mukoza zarı (Şekil 7) ).

Pirinç. 7. Bir bakteri hücresinin şeması.

Bakterilerin sınıflandırılmasına göre 20'den fazla tür ayırt edilir. Örneğin, son derece termofilik (yüksek sıcaklık sevenler) Aquificae, anaerobik çubuk şeklindeki bakteri Bacteroidetes. Bununla birlikte, çeşitli temsilcileri içeren en baskın filum, Actinobacteria'dır. Bifidobakteriler, laktobasiller, aktinomisetler içerir. İkincisinin benzersizliği, belirli bir gelişme aşamasında miselyum oluşturma yeteneğinde yatmaktadır.

Sıradan insanlarda buna miselyum denir. Aslında, aktinomiset hücrelerinin dallanmaları, mantarların hiflerine benzer. Bu özelliğine rağmen aktinomisetler prokaryot olduklarından bakteri sınıfına girerler. Doğal olarak, hücreleri yapısal özelliklerde mantarlara daha az benzer.

Aktinomisetler (Şekil 8) yavaş büyüyen bakterilerdir ve bu nedenle kolayca bulunabilen substratlar için rekabet edemezler. Diğer mikroorganizmaların karbon kaynağı olarak kullanamadığı maddeleri, özellikle petrol hidrokarbonlarını ayrıştırabilirler. Bu nedenle, aktinomisetler biyoteknoloji alanında yoğun bir şekilde çalışılmaktadır.

Bazı temsilciler petrol sahası alanlarında yoğunlaşır ve hidrokarbonların atmosfere girmesini önleyen özel bir bakteri filtresi oluşturur. Aktinomisetler, pratik olarak değerli bileşiklerin aktif üreticileridir: vitaminler, yağ asitleri, antibiyotikler.

Pirinç. 8. Temsili aktinomiset Nocardia.

Mikrobiyolojide mantarlar

Mikrobiyolojinin amacı sadece alt küf mantarlarıdır (özellikle rhizopus, mucor). Tüm mantarlar gibi, maddeleri kendileri sentezleyemezler ve bir besin ortamına ihtiyaç duyarlar. Bu krallığın alt temsilcilerinin miselyumu ilkeldir, bölümlerle ayrılmamıştır. Mikrobiyolojik araştırmalarda özel bir niş, miselyum olmamasıyla ayırt edilen mayalar (Şekil 9) tarafından işgal edilir.

Pirinç. 9. Bir besin ortamı üzerinde maya kültürlerinin koloni formları.

Şu anda, faydalı özellikleri hakkında birçok bilgi toplanmıştır. Bununla birlikte, maya, pratik olarak değerli organik bileşikleri sentezleme yeteneği açısından incelenmeye devam etmekte ve genetik deneylerde aktif olarak model organizmalar olarak kullanılmaktadır. Eski zamanlardan beri maya, fermantasyon işlemlerinde kullanılmaktadır. Metabolizma kişiden kişiye değişir. Bu nedenle, belirli bir işlem için bazı mayalar diğerlerinden daha uygundur.

Örneğin, yüksek alkol konsantrasyonlarına karşı daha dayanıklı olan Saccharomyces beticus, güçlü şaraplar oluşturmak için (% 24'e kadar) kullanılır. Oysa S. cerevisiae mayası daha düşük konsantrasyonlarda etanol üretebilir. Uygulama yönlerine göre mayalar yem, unlu mamuller, bira, alkollü içkiler, şarap olarak sınıflandırılır.

patojenler

Patojenik veya patojenik mikroorganizmalar her yerde bulunur. İyi bilinen virüslerin yanı sıra: grip, hepatit, kızamık, HIV ve diğer tehlikeli mikroorganizmalar, kan zehirlenmesine neden olan rickettsiae ve ayrıca streptokok ve stafilokoklardır. Çubuk şeklindeki bakteriler arasında birçok patojen vardır. Örneğin difteri, tüberküloz, tifo ateşi (Şek. 10). Protozoalar arasında insanlar için tehlikeli mikroorganizmaların birçok temsilcisi, özellikle sıtma plazmodyumu, toksoplazma, leishmania, giardia, Trichomonas, patojenik amip bulunur.

Pirinç. 10. Şarbona neden olan Bacillus anthracis bakterisinin fotoğrafı.

Birçok aktinomiset, insanlar ve hayvanlar için tehlikeli değildir. Bununla birlikte, tüberküloz, cüzzam (cüzzam) neden olan mikobakteriler arasında birçok patojenik temsilci bulunur. Bazı aktinomisetler, bazen vücut ısısında bir artış olan granülom oluşumu ile birlikte aktinomikoz gibi bir hastalığı başlatır. Bazı küf mantarı türleri, insanlar için toksik olan mikotoksinler üretme yeteneğine sahiptir. Örneğin, Aspergillus cinsinin bazı temsilcileri, Fusarium. Patojenik mantarlar, mikoz adı verilen bir grup hastalığa neden olur. Yani, kandidiyazis veya basitçe pamukçuk, maya benzeri mantarlardan kaynaklanır (Şekil 11). Her zaman insan vücudunda bulunurlar, ancak yalnızca bağışıklık zayıfladığında etkinleşirler.

Pirinç. 11. Candida mantarı - pamukçuğa neden olan madde.

Mantarlar, bir virüsün neden olduğu zona (uçuk) dışında, çeşitli cilt lezyonlarına, özellikle her türlü likenlere neden olabilir. Maya Malassezia - insan derisinin kalıcı sakinleri ile bağışıklık sisteminin aktivitesinde azalmaya neden olabilir. Ellerinizi yıkamak için hemen koşmayın. Sağlıklı olan maya ve fırsatçı bakteriler, patojenlerin gelişimini önleyerek önemli bir işlev görürler.

Mikrobiyolojinin bir nesnesi olarak virüsler

Virüsler dünyadaki en ilkel organizmalardır. Serbest durumda, içlerinde hiçbir metabolik süreç meydana gelmez. Virüsler ancak konakçı hücreye girdiklerinde çoğalmaya başlarlar. Tüm canlı organizmalarda genetik materyalin taşıyıcısı deoksiribonükleik asittir (DNA). Sadece virüsler arasında, ribonükleik asit (RNA) gibi genetik bir diziye sahip temsilciler vardır.

Genellikle virüsler gerçekten yaşayan organizmalar olarak sınıflandırılmaz.

Virüslerin morfolojisi çok çeşitlidir (Şekil 12). Tipik olarak, çap boyutları 20 ila 300 nm arasındadır.

Pirinç. 12. Çeşitli viral partiküller.

Bireysel temsilciler 1-1.5 mikron uzunluğa ulaşır. Virüsün yapısı, genetik materyali, çeşitli şekillerle (spiral, ikosahedral, küresel) ayırt edilen özel bir protein çerçevesi (kapsid) ile çevrelemekten oluşur. Bazı virüslerin üst kısmında konakçı hücrenin zarından (süperkapsid) oluşan bir kabuk da bulunur. Örneğin (Şekil 13) (AIDS) olarak adlandırılan hastalığın etken maddesi olarak bilinmektedir. Genetik bir materyal olarak RNA içerir, bağışıklık sisteminin belirli bir hücre tipini etkiler (yardımcı t-lenfositler).

Pirinç. 13. İnsan immün yetmezlik virüsünün yapısı.

Mikroorganizma kavramı

mikroorganizmalar küçük boyutları nedeniyle çıplak gözle görülemeyen organizmalardır.

Boyut kriteri, onları birleştiren tek kriterdir.

Aksi takdirde, mikroorganizmaların dünyası, makroorganizmaların dünyasından bile daha çeşitlidir.

Modern taksonomiye göre, 3 krallığa mikroorganizmalar:

• virüs - virüsler;
• Eucariotae - protozoa ve mantarlar;
• Procariotae - gerçek bakteri, riketsiya, klamidya, mikoplazmalar, spiroketler, aktinomisetler.

Bitkiler ve hayvanlar için olduğu gibi mikroorganizmaların adı da kullanılmaktadır. ikili isimlendirme, yani genel ve özel ad.

Araştırıcılar tür ilişkisini belirleyemezler ve sadece cinse ait olanı belirlerlerse o zaman tür terimi kullanılır. Çoğu zaman, bu, geleneksel olmayan beslenme ihtiyaçları veya yaşam koşulları olan mikroorganizmaları tanımlarken ortaya çıkar. cins adı genellikle ilgili mikroorganizmanın (Staphylococcus, Vibrio, Mycobacterium) morfolojik özelliğine dayalıdır veya bu patojeni keşfeden veya inceleyen yazarın adından türetilmiştir (Neisseria, Shig-ella, Escherichia, Rickettsia, Gardnerella).

özel isim genellikle bu mikroorganizmanın neden olduğu ana hastalığın adıyla (Vibrio cholerae - cholera, Shigella dysenteriae - dizanteri, Mycobacterium tuberculosis - tuberculosis) veya ana habitatla (Escherihia coli - Escherichia coli) ilişkilendirilir.

Ek olarak, Rusça tıp literatüründe, karşılık gelen Rus bakteri adını kullanmak mümkündür (Staphylococcus epidermidis - epidermal staphylococcus; Staphylococcus aureus - Staphylococcus aureus, vb. yerine).

prokaryot krallığı

siyanobakteri bölümünü ve öbakteri bölümünü içerir; Alt bölümlere ayrılmışemirler:

• aslında bakteri (bölümler Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);
• aktinomisetler;
• spiroketler;
• riketsiya;
• klamidya.

Siparişler gruplara ayrılmıştır.

prokaryotlar farklı ökaryotÇünkü yok:

• morfolojik olarak oluşturulmuş çekirdek (çekirdek zarı yoktur ve çekirdekçik yoktur), eşdeğeri nükleoid veya sitoplazmik zara bir noktada bağlı kapalı dairesel çift sarmallı bir DNA molekülü olan genofordur; ökaryotlara benzetilerek bu moleküle kromozomal bakteri denir;
• Golgi'nin ağ aparatı;
• endoplazmik retikulum;
• mitokondri.

Ayrıca birde şu var bir dizi işaret veya organel, izin veren tüm prokaryotların olmasa da birçoğunun özelliği onları ökaryotlardan ayırmak:

• mezozomlar olarak adlandırılan sitoplazmik zarın çok sayıda istilası, bunlar nükleoid ile ilişkilidir ve bakteri hücresinin hücre bölünmesi, sporlanması ve solunumunda yer alırlar;
• hücre duvarının spesifik bir bileşeni mureindir, kimyasal yapısına göre peptidoglikandır (diaminopiemik asit);
• Plazmitler, bakteri kromozomundan daha küçük bir moleküler ağırlığa sahip çift sarmallı DNA'nın halka şeklindeki moleküllerini otonom olarak kopyalar. Sitoplazmada nükleoid ile birlikte bulunurlar, ancak ona entegre edilebilirler ve mikrobiyal hücre için hayati olmayan ancak ona çevrede belirli seçici avantajlar sağlayan kalıtsal bilgileri taşırlar.

En ünlü:

Konjugasyon transferini sağlayan F-plazmidleri

bakteriler arasında;

R-plazmitler, çeşitli hastalıkları tedavi etmek için kullanılan kemoterapötik ajanlara direnci belirleyen bakteri genleri arasında dolaşan ilaç direnci plazmitleridir.

bakteri

Prokaryotik, ağırlıklı olarak tek hücreli mikroorganizmalar, aynı zamanda benzer hücrelerin birliklerini (gruplarını) oluşturabilen, hücresel fakat organizmasal olmayan benzerliklerle karakterize edilir.

Temel taksonomik kriterler,bakteri suşlarını bir veya başka bir gruba atamaya izin vermek:

• mikrobiyal hücrelerin morfolojisi (koklar, çubuklar, kıvrımlı);
• Gram boyama ile ilişki - tentürel özellikler (gram pozitif ve gram negatif);
• biyolojik oksidasyon türü - aeroblar, fakültatif anaeroblar, zorunlu anaeroblar;
• spor yapma yeteneği.

Grupların ana taksonomik kategori olan ailelere, cinslere ve türlere daha fazla farklılaşması, biyokimyasal özelliklerin incelenmesi temelinde gerçekleştirilir. Bu ilke, özel yönergelerde verilen bakterilerin sınıflandırılmasının temelidir - bakterilerin belirleyicileri.

Görüş standart koşullar altında benzer morfolojik, fizyolojik, biyokimyasal özelliklerle kendini gösteren, tek bir genotipe sahip, evrimsel olarak kurulmuş bir bireyler dizisidir.

Patojenik bakteriler için, "tür" tanımı, belirli nozolojik hastalık biçimlerine neden olma yeteneği ile desteklenir.

var bakterilerin tür içi farklılaşmasıAçıkseçenekler:

• biyolojik özelliklere göre - biyovarlar veya biyotipler;
• biyokimyasal aktivite - fermenterler;
• antijenik yapı - serovarlar veya serotzhy;
• bakteriyofajlara duyarlılık - fagovarlar veya faj türleri;
• antibiyotiklere direnç - dirençli ürünler.

Mikrobiyolojide özel terimler yaygın olarak kullanılmaktadır - kültür, soy, klon.

kültür Besleyici ortamlarda gözle görülebilen bir bakteri topluluğudur.

Kültürler saf (bir türden bir dizi bakteri) ve karışık (2 veya daha fazla türden bir dizi bakteri) olabilir.

Gerilmek farklı kaynaklardan veya aynı kaynaktan farklı zamanlarda izole edilmiş aynı türden bakteri topluluğudur.

Suşlar, türlerin özelliklerinin ötesine geçmeyen bazı özelliklerde farklılık gösterebilir. Klon- tek bir hücrenin yavruları olan bakteri topluluğu.

İnsanlar kendilerini zararlı etkilerinden korumanın yeni yollarını bulmaya çalışıyorlar. Ancak yararlı mikroorganizmalar da vardır: kremin olgunlaşmasına, bitkiler için nitrat oluşumuna, ölü dokuların ayrışmasına vb.

bakteri şekilleri

4 ana bakteri türü vardır, yani:

1. Mikrokoklar - ayrı ayrı veya düzensiz kümeler halinde bulunur. Genellikle hareketsizdirler.
2. Diplococci çiftler halinde düzenlenir, vücutta bir kapsül ile çevrelenebilirler.
3. Streptokok zincirler halinde oluşur.
4. Sarsinler, paket şeklindeki hücre kümelerini oluşturur.
5. Stafilokoklar. Bölünme işlemi sonucunda birbirlerinden uzaklaşmazlar, kümeler (kümeler) oluştururlar.

Bakteri karmaşık bir yapıya sahiptir:

• Duvar hücreler, tek hücreli bir organizmayı dış etkilerden korur, belirli bir şekil verir, beslenmeyi sağlar ve iç içeriğini korur.
• Sitoplazmik membran enzimler içerir, üreme sürecine, bileşenlerin biyosentezine katılır.
• sitoplazma hayati fonksiyonların yerine getirilmesine hizmet eder. Çoğu türde, sitoplazma DNA, ribozomlar, çeşitli granüller ve bir koloidal faz içerir.
• nükleoid- Bu, DNA'nın bulunduğu düzensiz şekilli bir nükleer bölgedir.
• Kapsül kabuğu daha dayanıklı hale getiren, hasara ve kurumaya karşı koruyan bir yüzey yapısıdır. Bu mukoza yapısının kalınlığı 0,2 µm'den fazladır. Daha küçük bir kalınlık ile denir mikrokapsül. Bazen kabuğun etrafında balçık, net sınırları olmayan ve suda çözünür.
• kamçı sıvı bir ortamda veya katı bir yüzey üzerinde hücreleri hareket ettirmeye yarayan yüzey yapıları olarak adlandırılır.
• içme- kamçıdan çok daha ince ve daha küçük olan ipliksi oluşumlar. Çeşitli tiplerdedirler, amaç ve yapı bakımından farklılık gösterirler. Vücudu etkilenen hücreye bağlamak için pili gereklidir.
• tartışma. Sporlanma, olumsuz koşullar oluştuğunda meydana gelir, türün adaptasyonuna veya korunmasına hizmet eder.

Ana bakteri türlerini dikkate almayı teklif ediyoruz:

Besinler hücreye tüm yüzeyinden girer. Mikroorganizmalar, içlerinde çeşitli gıda türlerinin bulunması nedeniyle yaygınlaşmıştır. Yaşam için çeşitli elementlere ihtiyaçları vardır: karbon, fosfor, nitrojen vb. Besin alımının düzenlenmesi bir zar kullanılarak gerçekleştirilir.

Beslenme türü, karbon ve nitrojenin asimilasyonunun nasıl gerçekleştiğine ve enerji kaynağının türüne göre belirlenir. Bazıları bu elementleri havadan alabilir, güneş enerjisini kullanabilirken, bazıları da var olmak için organik kökenli maddelere ihtiyaç duyar. Hepsinin vitaminlere, vücutlarında meydana gelen reaksiyonlar için katalizör görevi görebilecek amino asitlere ihtiyacı vardır. Maddelerin hücreden uzaklaştırılması, difüzyon işlemi nedeniyle gerçekleşir.

Birçok mikroorganizma türünde oksijen, metabolizma ve solunumda önemli bir rol oynar. Solunum sonucunda, organik bileşikler oluşturmak için kullandıkları enerji açığa çıkar. Ancak oksijenin ölümcül olduğu bakteriler var.

Üreme, hücrenin iki parçaya bölünmesiyle gerçekleşir. Belirli bir büyüklüğe ulaştıktan sonra ayrıştırma işlemi başlar. Hücre uzar ve içinde enine bir septum oluşur. Ortaya çıkan parçalar birbirinden uzaklaşır, ancak bazı türler bağlı kalır ve kümeler oluşturur. Yeni oluşan parçaların her biri bağımsız bir organizma olarak beslenir ve büyür. Uygun bir ortama girdiğinde üreme süreci yüksek bir hızla gerçekleşir.

Mikroorganizmalar karmaşık maddeleri daha sonra bitkiler tarafından tekrar kullanılabilen basit maddelere ayrıştırabilirler. Bu nedenle bakteriler, maddelerin dolaşımında vazgeçilmezdir; onlar olmadan Dünya'daki birçok önemli süreç imkansız olurdu.

Biliyor musunuz?

Sonuç: Dışarı çıktıktan sonra eve geldiğinizde ellerinizi yıkamayı unutmayın. Tuvalete gittiğinizde ellerinizi sabunla yıkayın. Basit bir kural, ama ne kadar önemli! Temiz tutun, bakteriler sizi rahatsız etmeyecek!

Malzemeyi pekiştirmek için size heyecan verici görevlerimizi tamamlamanızı öneriyoruz. İyi şanlar!

görev numarası 1

Resme dikkatlice bakın ve bana bu hücrelerden hangisinin bakteri olduğunu söyleyin? İpuçlarına bakmadan kalan hücreleri adlandırmaya çalışın:

2.2. Bakterilerin sınıflandırılması ve morfolojisi

Bakterilerin sınıflandırılması. Uluslararası Bakteri Kodunun kararı, aşağıdaki taksonomik kategorileri önermektedir: sınıf, departman, takım, aile, cins, türler. Tür adı, ikili terminolojiye karşılık gelir, yani iki kelimeden oluşur. Örneğin, sifilize neden olan ajan şu şekilde yazılır: Treponema pallidum. İlk kelime - na-

cinsin adı büyük harfle, ikinci kelime türü ifade eder ve küçük harfle yazılır. Bir türden tekrar bahsedildiğinde, cins adı ilk harfe göre kısaltılır, örneğin: T.pallidum.

Bakteriler prokaryotlardır, yani nükleer öncesi organizmalar, çünkü kabuksuz ilkel bir çekirdeğe, nükleolusa, histonlara sahiptirler. ve sitoplazmada yüksek derecede organize organeller (mitokondri, Golgi aygıtı, lizozomlar, vb.)

Eski Burgey's Manual of Systematic Bacteriology'de bakteriler, bakteri hücre duvarının özelliklerine göre 4 bölüme ayrıldı: gracilicutes - ince hücre duvarlı öbakteriler, gram negatif; Firmicutes - kalın duvarlı öbakteriler, Gram-pozitif; Tenerikutlar - hücre duvarı olmayan öbakteriler; Mendosikutlar - kusurlu bir hücre duvarı olan arkebakteriler.

Her bölüm Gram boyama, hücre şekli, oksijen ihtiyacı, hareketlilik, metabolik ve beslenme özelliklerine göre bölümlere veya gruplara ayrıldı.

Kılavuzun 2. Baskısına (2001) göreBergey'e göre bakteriler 2 alana ayrılır:"Bakteri" ve "Arke" (Tablo 2.1).

Masa. Etki alanı özellikleribakteriVeArkea

*İnce cidarlı Gram negatif öbakteriler arasında ayırt etmek:

küresel formlar veya koklar (gonokoklar, meningokoklar, veillonella);

kıvrımlı formlar - spiroketler ve spirilla;

rickettsiae dahil olmak üzere çubuk şeklindeki formlar.

** Kalın duvarlı gram pozitif öbakterilere katmak:

küresel şekiller veya koklar (stafilokoklar, streptokoklar, pnömokoklar);

çubuk şeklindeki formların yanı sıra aktinomisetler (dallanma, filamentli bakteriler), korinebakteriler (kulüp şeklindeki bakteriler), mikobakteriler ve bifidobakteriler (Şekil 2.1).

Gram-negatif bakterilerin çoğu, Proteobacteria filumu altında gruplanır. Yunan tanrısı Proteus'un adını taşıyan "Proteobacteria" ribozomal RNA'daki benzerliğe dayanmaktadır. çeşitli biçimler alarak). Genel fotosentezden ortaya çıktılar tik atası.

Çalışılan ribozomal RNA dizilerine göre gram pozitif bakteriler, yüksek ve düşük oranlı iki büyük alt bölüme sahip ayrı bir filogenetik gruptur. G+ C (genetik benzerlik). Proteobakteriler gibi, bu grup da metabolik olarak çeşitlidir.

etki alanına "bakteri» 22 tip içerir, bunlardanAşağıdakiler tıbbi öneme sahiptir:

Tipproteobakteriler

Sınıf Alfaproteobakteriler. doğum: Rickettsia, Orientia, Ehrlichia, Bartonella, Brucella

Sınıf Betaproteobakteriler. doğum: Burkholderia, Alcaligenes, Bordetella, Neisseria, Kingella, Spirillum

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

Sınıf Deltaproteobakteriler. Cins: Bilophila

Sınıf Epsilonproteobakteriler. doğum: Campylobacter, Helicobacter, Wolinella

TipFirmicutes (anayoldilbilgisi­ ikamet eden kişi)

Sınıf Clostridia. doğum: Clostridium, Sarcina, Peptostreptococcus, Eubacterium, Peptococcus, Veillonella (gram negatif)

Sınıf Mollicutes. Cins: Mikoplazma, Ureaplasma

Sınıf basil. doğum: Bacillus, Sporosarcina, Listeria, Staphylococcus, Gemella, Lactobacillus, Pediococcus, Aerococcus, Leuconostoc, Streptococcus, Lactococcus

Tipaktinobakteriler

Sınıf Aktinobakteriler. doğum: Actinomyces, Arcanodacterium, Mobiluncus, Micrococcus, Rothia, Stomatococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia, Propionibacterium, Bifidobacterium, Gardnerella

TipKlamidya

Sınıf Klamidya. doğum: Klamidya, Klamidya

TipSpiroketler

Sınıf Spiroketler. doğum: Spirochaeta, Borrelia, Treponema, Leptospira

Phylum Bacteroidetes

Sınıf Bacteroidetes. doğum: Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella

Sınıf Flavobakteriler. doğum: Flavobakteri

Bakterilerin hücre duvarının yapısal özelliklerine göre alt bölümleri, renklerinin Gram yöntemine göre bir renkte veya başka bir renkte olası değişkenliği ile ilişkilidir. Danimarkalı bilim adamı H. Gram tarafından 1884 yılında önerilen bu yönteme göre, boyama sonuçlarına göre bakteriler gram pozitif, mavi-mor lekeli ve gram negatif, kırmızı lekeli olarak ayrılır. Bununla birlikte, sözde gram-pozitif hücre duvarı tipine (gram-negatif bakterilerinkinden daha kalın) sahip bakterilerin, örneğin, normal gram yerine Mobiluncus cinsinin bakterileri ve bazı spor oluşturan bakterilerin olduğu ortaya çıktı. -pozitif renk, gram-negatif bir renge sahiptir. Bu nedenle bakterilerin taksonomisi için hücre duvarlarının yapı özellikleri ve kimyasal bileşimi Gram boyamadan daha önemlidir.

2.2.1. bakteri şekilleri

Birkaç temel bakteri formu vardır (bkz. Şekil 2.1) - kokoid, çubuk şeklinde, kıvrımlı ve dallanan, filamentli bakteri formları.

Küresel şekiller veya koklar,- karşılıklı düzenleme ile mikrokok, diplokok, streptokok, tetrakok, sarsinlere bölünen 0.5-1.0 mikron * boyutunda küresel bakteriler Ve stafilokoklar.

mikrokoklar(Yunancadan. mikro - küçük) - ayrı olarak yerleştirilmiş hücreler.

diplokoklar(Yunancadan. diplomalar - çift) veya çiftler halinde düzenlenmiş çift koklar (pnömokok, gonokok, meningokok), çünkü hücreler bölünmeden sonra ayrılmazlar. pnömokok (pnömoniye neden olan ajan) karşı taraflarda mızrak şeklinde bir şekle sahiptir ve gonokok(belsoğukluğu etkeni) ve meningokok (salgın menenjit etkeni) içbükey bir yüzeyle birbirine bakan kahve çekirdekleri şeklindedir.

streptokoklar(Yunancadan. Streptos - zincir) - aynı düzlemde hücre bölünmesi ve bölünme yerinde aralarındaki bağlantıyı sürdürmesi nedeniyle bir zincir oluşturan yuvarlak veya uzun şekilli hücreler.

sarcinler(lat. sarcina - demet, balya), hücre bölünmesi sırasında karşılıklı olarak dik üç düzlemde oluştukları için 8 veya daha fazla koktan oluşan paketler şeklinde düzenlenirler.

Stafilokoklar(Yunancadan. stafil - bir salkım üzüm) - kok, farklı düzlemlere bölünmesi sonucu üzüm salkımı şeklinde sıralanmıştır.

çubuk şeklindeki bakteri boyut, hücre uçlarının şekli ve hücrelerin göreli konumu bakımından farklılık gösterir. Hücre uzunluğu 1,0 ila 10 µm, kalınlık - 0,5 ila 2,0 µm arasında değişir. Çubuklar doğru (E. coli, vb.) ve yanlış (Corynebacteria) olabilir. Ve vb.) örneğin aktinomisetlerde dallanma dahil formlar. Rickettsiae, çubuk şeklindeki en küçük bakteriler arasındadır.

Çubukların uçları olduğu gibi kesilebilir (şarbon basili), yuvarlak (E. coli), sivri (fusobacteria) veya kalınlaşma şeklinde olabilir. İkinci durumda, çubuk topuz gibi görünür (Corynebacterium diphtheria).

Hafif kavisli çubuklara vibrios (Vibrio cholerae) denir. Çubuk şeklindeki bakterilerin çoğu rastgele düzenlenir çünkü bölünmeden sonra hücreler birbirinden ayrılır. Hücreler bölündükten sonra bağlı kalırsa,

mi ortak hücre duvarının parçaları ve birbirinden ayrılmıyorlar, birbirlerine açılı olarak yerleştirilmişler (corynebacterium diphtheria) veya bir zincir (şarbon basili) oluşturuyorlar.

kıvrımlı şekiller- örneğin spiral şekilli bakteriler spirilla, tirbuşon şeklindeki kıvrımlı hücrelerin görünümüne sahip. Patojenik spirilla, sodoku'nun (fare ısırığı hastalığı) etken maddesidir. Kıvrımlı olanlar ayrıca kampilobakteri ve helikobakterileri de içerir; eğriler uçan bir martı kanadı gibi; onlara yakın spiroketler gibi bakterilerdir. Spiroketler- ince, uzun, bükülmüş

Spiral şekilli) bakteriler, hücrelerdeki bükülme değişikliklerinden dolayı hareketlilikte spirilladan farklıdır. Spiroketler bir dış zardan oluşur

hücre duvarı) protoplazmik silindiri sitoplazmik bir zar ve eksenel bir filaman (axystyle) ile çevreler. Eksenel filaman, hücre duvarının dış zarının altında (periplazmada) bulunur ve olduğu gibi, spiroketin protoplazmik silindirinin etrafında bükülerek ona sarmal bir şekil verir (spiroketlerin birincil sarmalları). Eksenel filament, bakteriyel flagella analogları olan periplazmik fibrillerden oluşur ve kontraktil bir protein olan flagellin'dir. Lifler, hücrenin uçlarına bağlanır (Şekil 2.2) ve birbirlerine doğru yönlendirilir. Liflerin diğer ucu serbesttir. Liflerin sayısı ve düzeni farklı türlerde değişir. Lifler, spiroketlerin hareketine katılarak hücrelere dönme, bükülme ve öteleme hareketi verir. Bu durumda spiroketler, ikincil bukleler olarak adlandırılan ilmekler, bukleler, kıvrımlar oluşturur. Spiroketler

boyalar kötü algılanır. Genellikle Romanovsky-Giemsa'ya göre boyanırlar veya gümüşlenirler. Canlı spiroketler, faz kontrastı veya karanlık alan mikroskobu kullanılarak incelenir.

Spiroketler, insanlar için patojenik 3 cins ile temsil edilir: Treponema, Borrelia, Leptospira.

Treponema(Treponema cinsi), 8-12 düzgün küçük bukle ile ince tirbuşon bükümlü iplikler görünümündedir. Treponema protoplastının çevresinde 3-4 fibril (flagella) vardır. Sitoplazma, sitoplazmik filamentler içerir. Patojenik temsilciler T.pallidum - frengi etkeni T.devam etmek - tropikal bir hastalığın etken maddesi - fram besia. Ayrıca saprofitler de vardır - insan ağız boşluğunun sakinleri, rezervuar alüvyonları.

Borrelia(cins Borrelia), treponemalardan farklı olarak daha uzundurlar, 3-8 büyük bukleleri ve 7-20 lifleri vardır. Bunlar, tekrarlayan ateşin nedensel ajanını içerir. (İÇİNDE.tekrarlayanlar) ve Lyme hastalığına neden olan ajanlar (İÇİNDE.burgdorferi ve benzeri.).

Leptospira(cins Leptospira) sığ ve sık buklelere sahip - bükülmüş bir ip şeklinde. Bu spiroketlerin uçları, uçlarında kalınlaşmalar olan kancalar gibi kıvrıktır. İkincil bukleler oluşturarak harf şeklini alırlar. S veya ile; 2 eksenel dişe (flagella) sahiptir. patojenik temsilci L. içinde­ terroganlar su veya gıda ile alındığında leptospiroza neden olarak kanama ve sarılık gelişimine yol açar.

sitoplazmada ve bir kısmı enfekte hücrelerin çekirdeğinde. Konakları veya taşıyıcıları olan eklembacaklılarda (bitler, pireler, keneler) yaşarlar. Rickettsia, adını patojenlerden birini (Rocky Mountain benekli humması) ilk kez tanımlayan Amerikalı bir bilim adamı olan X. T. Ricketts'ten almıştır. Riketsiyanın şekli ve boyutu, büyüme koşullarına bağlı olarak değişebilir (düzensiz şekilli hücreler, lifli). Rickettsia'nın yapısı gram negatif bakterilerinkinden farklı değildir.

Riketsiyalar konak hücreden bağımsız bir metabolizmaya sahiptir, ancak üremeleri için konak hücreden makroerjik bileşikler almaları mümkündür. Smearlarda ve dokularda, Machiavello-Zdrodovsky'ye göre Romanovsky-Giemsa'ya göre boyanırlar (rickettsia kırmızıdır ve enfekte hücreler mavidir).

Riketsiya insanlarda epidemik tifüse neden olur. (riketsiya prowazeki), kene kaynaklı riketsioz (R. sibirika), Kayalık Dağlar benekli humması (R. riketsii) ve diğer riketsioz.

Elementer cisimler, hücre içi bir vakuol oluşumu ile endositoz yoluyla epitel hücresine girer. Hücrelerin içinde çoğalırlar ve bölünen retiküler cisimlere dönüşürler, vakuollerde (inklüzyonlar) kümeler oluştururlar. Retiküler cisimlerden, hücrelerden ekzositoz veya hücre lizisi ile çıkan temel cisimler oluşur. Ayrıldığı yer

temel vücut hücreleri, diğer hücreleri enfekte ederek yeni bir döngüye girer (Şekil 16.11.1). İnsanlarda klamidya gözlere (trahom, konjonktivit), ürogenital sisteme, akciğerlere vb. zarar verir.

aktinomisetler- dallanan, ipliksi veya çubuk şeklindeki gram-pozitif bakteriler. Adı (Yunancadan. eylem - Ray, mykes - mantar) etkilenen dokularda drusen oluşumu ile bağlantılı olarak aldılar - merkezden uzanan ve ampul şeklindeki kalınlaşmalarla biten ışınlar şeklinde sıkıca iç içe geçmiş iplik granülleri. Aktinomisetler, mantarlar gibi miselyum - filamentli iç içe geçen hücreler (hifler) oluşturur. Besin ortamına büyüyen hücrelerin ve ortamın yüzeyinde büyüyen havanın bir sonucu olarak oluşan substrat miselyumu oluştururlar. Aktinomisetler, miselyumu çubuk şeklindeki ve kok şeklindeki bakterilere benzer hücrelere bölerek bölünebilir. Aktinomisetlerin havadaki hiflerinde üremeye hizmet eden sporlar oluşur. Aktinomiset sporları genellikle ısıya dayanıklı değildir.

Aktinomisetlerle ortak bir filogenetik dal, nokardi benzeri (nocardioform) aktinomisetler olarak adlandırılan, çubuk şeklinde, düzensiz şekilli bakterilerin toplu bir grubu tarafından oluşturulur. Bireysel temsilcileri dallanma formları oluşturur. Bunlar cinsin bakterilerini içerir. Corynebacterium, Mikobakteri, Nocardianjxp. Nocardio benzeri aktinomisetler, arabinoz, galaktoz şekerlerinin yanı sıra mikolik asitler ve büyük miktarlarda yağ asitlerinin hücre duvarındaki mevcudiyeti ile ayırt edilir. Mikolik asitler ve hücre duvarı lipitleri, özellikle Mycobacterium tuberculosis ve cüzzam olmak üzere bakterilerin asit direncini belirler (Ziehl-Nelsen'e göre boyandığında kırmızıdır ve aside dirençli olmayan bakteri ve doku elementleri, balgam mavidir).

Patojenik aktinomisetler aktinomikoz, nocardia - nocardiosis, mikobakteriler - tüberküloz ve cüzzam, korinebakteriler - difteriye neden olur. Saprofitik aktinomiset formları ve nocardia benzeri aktinomisetler toprakta yaygındır ve bunların çoğu antibiyotik üreticisidir.

hücre çeperi- bakterilere belirli bir şekil veren ve altta yatan sitoplazmik zarla birlikte bakteri hücresindeki yüksek ozmotik basıncı "kısıtlayan" güçlü, elastik bir yapı. Hücre bölünmesi ve metabolitlerin taşınması sürecinde yer alır, bakteriyofajlar, bakteriyosinler ve çeşitli maddeler için reseptörlere sahiptir. Gram pozitif bakterilerdeki en kalın hücre duvarı (Şekil 2.4 ve 2.5). Yani, gram-negatif bakterilerin hücre duvarının kalınlığı yaklaşık 15-20 nm ise, gram-pozitif bakterilerde 50 nm veya daha fazlasına ulaşabilir.

mikoplazmalar- sadece sitoplazmik zarla çevrili küçük bakteriler (0.15-1.0 mikron). onlar sınıfa ait Mollicutes, sterol içerir. Hücre duvarının olmaması nedeniyle, mikoplazmalar ozmotik olarak hassastır. Çeşitli şekillere sahiptirler: kokoid, filiform, şişe şeklinde. Bu formlar, mikoplazmaların saf kültürlerinin faz-kontrast mikroskopisinde görülebilir. Yoğun bir besleyici ortamda, mikoplazmalar sahanda yumurtaya benzeyen koloniler oluşturur: ortama daldırılmış merkezi opak kısım ve daire şeklinde yarı saydam bir çevre.

Mikoplazmalar insanlarda SARS'a neden olur (mikoplazma pnömoni) ve idrar yolu lezyonları (M.homi- nis ve benzeri.). Mikoplazmalar sadece hayvanlarda değil, bitkilerde de hastalıklara neden olur. Patojenik olmayan temsilciler oldukça yaygındır.

2.2.2. Bakteri hücresinin yapısı

Bakterilerin yapısı, diğer yöntemlerin yanı sıra tüm hücrelerin ve bunların ultra ince bölümlerinin elektron mikroskobu kullanılarak iyi incelenmiştir. Bir bakteri hücresi, bir hücre duvarı ve bir sitoplazmik zardan oluşan bir zarla çevrilidir. Kabuğun altında, inklüzyonlar içeren sitoplazma ve nükleoid adı verilen bir çekirdekten oluşan protoplazma bulunur. Ek yapılar vardır: kapsül, mikrokapsül, mukus, flagella, pili (Şekil 2.3). Olumsuz koşullar altında bazı bakteriler spor oluşturabilir.

Gram pozitif bakterilerin hücre duvarında az miktarda polisakkarit, lipid, protein içerir. Bu bakterilerin hücre duvarının ana bileşeni, hücre duvarının kütlesinin %40-90'ını oluşturan çok katmanlı bir peptidoglikandır (mu-rein, mukopeptit). Teikoik asitler (Yunanlılardan. teikos - Molekülleri, fosfat köprüleri ile bağlanmış 8-50 gliserol ve ribitol kalıntısından oluşan zincirlerdir. Bakterilerin şekli ve gücü, çok katmanlı, çapraz bağlı peptit peptidoglikanın sert lifli yapısı tarafından verilir.

Peptidoglikan paralel moleküllerle temsil edilir glikan. N-asetilglukosamin ve N-asetilmuramik asidin bir glikosidik bağ ile bağlı tekrar eden kalıntılarından oluşur. Bu bağlar, bir asetilmuramidaz olan lizozim tarafından kırılır. Glikan molekülleri, N-asetilmuramik asit yoluyla dört amino asit çapraz peptit bağı ile bağlanır ( tetrapeptit). Dolayısıyla bu polimerin adı - peptidoglikan.

Gram-negatif bakterilerin peptidoglikanının peptit bağının temeli, alternatif L- ve D-amino asitlerden oluşan tetrapeptidlerdir, örneğin: L-alanin - D-glutamik asit - mezo-diaminopimelik asit - D-alanin. -de E.coli (gram-negatif bakteri) peptit zincirleri, bir zincirin D-alanin ve mezo-diaminopimel- yoluyla birbirine bağlanır.

yeni asit - başka. Gram-negatif bakterilerin peptidoglikanının peptit kısmının bileşimi ve yapısı, amino asitleri bileşim ve sekans bakımından farklılık gösterebilen gram-pozitif bakterilerin peptidoglikanının aksine stabildir. Gram-pozitif bakterilerdeki peptidoglikan tetrapeptitler, 5 tortudan oluşan polipeptit zincirleri ile birbirine bağlanır.

glisin (pentaglisin). Mezo-diamino-pimelik asit yerine genellikle lizin içerirler. Glikan elementleri (asetilglukozamin ve asetilmuramik asit) ve tetra-peptit amino asitleri (mezo-diaminopimelik ve D-glutamik asitler, D-alanin), hayvanlarda ve insanlarda bulunmadığından, bakterilerin ayırt edici bir özelliğidir.

Gram boyama sırasında gram-pozitif bakterilerin iyot (bakterilerin mavi-mor rengi) ile kombinasyon halinde centiyan menekşesini tutma yeteneği, çok katmanlı peptidoglikanın boya ile etkileşime girme özelliği ile ilişkilidir. Ek olarak, bir bakteri yaymasının daha sonra alkolle işlenmesi, peptidoglikandaki gözeneklerin daralmasına neden olur ve böylece boyayı hücre duvarında tutar. Gram-negatif bakteriler, daha az miktarda peptidoglikan (hücre duvarı kütlesinin %5-10'u) nedeniyle alkole maruz kaldıktan sonra boyayı kaybeder; alkolle renkleri bozulur ve fuksin veya safraninle işlendiğinde kırmızı olurlar.

İÇİNDE gram negatif bakterilerin hücre duvarının bileşimi dış zar, bir lipoprotein vasıtasıyla alttaki peptidoglikan tabakasına bağlanarak girer (Şekil 2.4 ve 2.6). Bakterilerin ultra ince kesitlerinin elektron mikroskobunda dış zarı, sitoplazmik denilen iç zara benzer dalgalı üç katmanlı bir yapı şeklindedir. Bu zarların ana bileşeni, bimoleküler (çift) bir lipit tabakasıdır.

Dış zar, lipopolisakkaritler, fosfolipitler ve proteinler tarafından temsil edilen mozaik bir yapıdır. İç tabakası fosfolipidlerle temsil edilir ve dış tabakada bulunur. lipopolisakarit(LPS). Böylece dış zar asimetriktir. Dış zarın LPS'si üç parçadan oluşur:

lipit A - muhafazakar bir yapı, gram negatif bakterilerde hemen hemen aynı;

çekirdek veya çubuk, kabuk kısmı (lat. çekirdek - çekirdek), nispeten koruyucu oligosakarit yapısı;

özdeş oligosakkarit dizilerinin tekrarlanmasıyla oluşturulan oldukça değişken O-spesifik bir polisakarit zinciri.

LPS, LPS'nin toksisitesini belirleyen ve bu nedenle endotoksin ile tanımlanan lipit A tarafından dış zara "bağlanır". Bakterilerin antibiyotikler tarafından yok edilmesi, hastada endotoksik şoka neden olabilen büyük miktarlarda endotoksin salınımına yol açar. LPS'nin çekirdeği veya çekirdek kısmı lipit A'dan ayrılır. LPS çekirdeğinin en sabit kısmı keto-deoksioktonik asittir (3-deoksi-O-man-no-2-oktulosonik asit). LPS molekülünün çekirdek kısmından uzanan O-spesifik zincir, belirli bir bakteri suşunun sero grubunu, serovarını (immün serum kullanılarak tespit edilen bir bakteri türü) belirler. Bu nedenle, LPS kavramı, hangi bakterilerin farklılaştırılabileceğine göre O-antijeni hakkındaki fikirlerle ilişkilidir. Genetik değişiklikler, kusurlara, bakterilerin LPS'sinin "kısalmasına" ve sonuç olarak "kaba" R-form kolonilerinin ortaya çıkmasına neden olabilir.

Dış zarın matrisinin proteinleri, porin adı verilen protein moleküllerinin içinden su ve 700 Da'ya kadar nispi kütleye sahip küçük hidrofilik moleküllerin geçtiği hidrofilik gözenekleri sınırlayacak şekilde nüfuz eder.

Dış ve sitoplazmik zarlar arasında enzimler (proteazlar, lipazlar, fosfatazlar,

nükleazlar, beta-laktamazlar) ve ayrıca taşıma sistemlerinin bileşenleri.

Lizozim, penisilin, vücudun koruyucu faktörleri ve diğer bileşiklerin etkisi altında bakteri hücre duvarının sentezinin ihlali durumunda, değiştirilmiş (genellikle küresel) şekle sahip hücreler oluşur: protoplastlar - tamamen hücre duvarından yoksun bakteriler ; sferoplastlar, kısmen korunmuş bir hücre duvarına sahip bakterilerdir. Hücre duvarı inhibitörünün çıkarılmasından sonra, bu tür değiştirilmiş bakteriler tersine dönebilir, yani tam teşekküllü bir hücre duvarı elde edebilir ve orijinal şeklini geri alabilir.

Antibiyotiklerin veya diğer faktörlerin etkisi altında peptidoglikan sentezleme yeteneğini kaybetmiş ve çoğalabilen sfero veya protoplast tipi bakteriler L-formları olarak adlandırılır (ilk incelendikleri D. Lister Enstitüsü'nün adından). . L-formları ayrıca mutasyonların bir sonucu olarak da ortaya çıkabilir. Bakteri filtrelerinden geçenler de dahil olmak üzere çeşitli boyutlarda ozmotik olarak hassas, küresel, şişe şeklindeki hücrelerdir. Bazı L-formları (kararsız), bakteride değişikliklere neden olan faktör ortadan kaldırıldığında, orijinal bakteri hücresine "geri dönerek" tersine dönebilir. L-formları, bulaşıcı hastalıkların birçok patojenini oluşturabilir.

Sitoplazmik membran ana ultra ince bölümlerin elektron mikroskobu altında, üç katmanlı bir zardır (her biri 2,5 nm kalınlığında 2 koyu katman, hafif bir ara katmanla ayrılır). Yapı olarak (bkz. Şekil 2.5 ve 2.6), hayvan hücrelerinin plazmalemmasına benzer ve gömülü yüzey ve entegre proteinler ile, sanki zar yapısından geçiyormuş gibi, esas olarak fosfolipitler olmak üzere çift bir lipid tabakasından oluşur. Bazıları maddelerin taşınmasında yer alan permeazlardır.

Sitoplazmik zar, hareketli bileşenlere sahip dinamik bir yapıdır, bu nedenle hareketli bir sıvı yapısı olarak sunulur. Bakteriyel sitoplazmanın dış kısmını çevreler ve ozmotik basıncın düzenlenmesinde rol oynar.

iyon, maddelerin taşınması ve hücrenin enerji metabolizması (elektron taşıma zincirinin enzimleri, adenozin trifosfataz vb. nedeniyle).

Aşırı büyüme ile (hücre duvarının büyümesine kıyasla), sitoplazmik zar, mezozomlar adı verilen karmaşık bir şekilde bükülmüş zar yapıları şeklinde invajinasyonlar oluşturur - invajinasyonlar. Daha az karmaşık bükümlü yapılara intrasitoplazmik zarlar denir. Mezozomların ve intrasitoplazmik zarların rolü tam olarak açıklanamamıştır. Hatta elektron mikroskobu için hazırlığın hazırlanmasından (fiksasyonundan) sonra ortaya çıkan bir artefakt olduğu öne sürülür. Bununla birlikte, sitoplazmik zar türevlerinin hücre bölünmesine katıldığına, hücre duvarının sentezi için enerji sağladığına, maddelerin salgılanmasında, sporlanmada, yani yüksek enerji tüketen süreçlerde yer aldığına inanılmaktadır.

Sitoplazma, bakteri hücresinin ana hacmini kaplar ve çözünür proteinlerden, ribonükleik asitlerden, inklüzyonlardan ve çok sayıda küçük granülden oluşur - proteinlerin sentezinden (translasyonundan) sorumlu ribozomlar.

Ökaryotik hücrelere özgü SOS ribozomlarının aksine, bakteriyel ribozomların boyutu yaklaşık 20 nm'dir ve 70S'lik bir sedimantasyon katsayısına sahiptir. Bu nedenle, bazı antibiyotikler bakteriyel ribozomlara bağlanır ve ökaryotik hücrelerde protein sentezini etkilemeden bakteriyel protein sentezini inhibe eder. Bakteriyel ribozomlar, 50S ve 30S olmak üzere iki alt birime ayrışabilir. Ribozomal RNA (rRNA), bakterilerin muhafazakar elementleridir ("evrimin "moleküler saati"). 16S rRNA, ribozomların küçük alt biriminin bir parçasıdır ve 23S rRNA, ribozomların büyük alt biriminin bir parçasıdır. 16S rRNA çalışması, organizmaların akrabalık derecesini değerlendirmeyi mümkün kılan gen sistematiğinin temelidir.

Sitoplazmada glikojen granülleri, polisakkaritler, beta-hidroksibütirik asit ve polifosfatlar (volutin) şeklinde çeşitli inklüzyonlar vardır. Ortamda fazla besin olduğunda birikirler ve

beslenme ve enerji ihtiyacı için yedek madde rolü oynar.

Volyutin, temel boyalara karşı bir afiniteye sahiptir ve metakromatik granüller şeklinde özel boyama yöntemleri (örneğin, Neisser'e göre) kullanılarak kolayca tespit edilir. Toluidin mavisi veya metilen mavisi, volutin kırmızı-mor ve bakteriyel sitoplazma mavisini boyar. Volutin granüllerinin karakteristik dizilişi, difteri basilinde hücrenin yoğun lekeli kutupları şeklinde ortaya çıkar. Volutinin metakromatik boyanması, yüksek miktarda polimerize inorganik polifosfat içeriği ile ilişkilidir. Elektron mikroskobu altında, 0.1-1.0 µm boyutunda elektron yoğun granüller gibi görünürler.

nükleoid bakterilerdeki çekirdeğin karşılığıdır. Bakterilerin merkez bölgesinde çift sarmallı DNA şeklinde bulunur, bir halka şeklinde kapalı ve bir top gibi sıkıca paketlenmiştir. Bakterilerin çekirdeği, ökaryotlardan farklı olarak nükleer bir zara, nükleolusa ve temel proteinlere (histonlar) sahip değildir. Genellikle bir bakteri hücresi, bir halka içinde kapalı bir DNA molekülü ile temsil edilen bir kromozom içerir.Bölünme bozulursa, 4 veya daha fazla kromozom içinde birleşebilir. Nükleoid, DNA'ya özgü yöntemlerle boyandıktan sonra ışık mikroskobunda tespit edilir: Feulgen veya Romanovsky-Giemsa'ya göre. Bakterilerin ultra ince bölümlerinin elektron kırınım modellerinde, nükleoid, belirli alanlarla ilişkili fibriler, filamentli DNA yapılarına sahip hafif bölgeler şeklindedir.

sitoplazmik zar veya mezoso-

kromozom replikasyonunda yer alan mayın (bkz. Şekil 2.5 ve 2.6).

Bir ile temsil edilen nükleoide ek olarak

Bakteri hücresinde kromozomlar bulunur

kalıtımın ekstrakromozomal faktörleri -

temsil eden plazmitler (bkz. bölüm 5.1.2.)

DNA'nın kovalent olarak kapalı halkaları.

Kapsül, mikrokapsül, mukus . Kapsül-

0.2 mikrondan daha kalın, bakteri hücre duvarı ile sıkı bir şekilde ilişkili ve açıkça tanımlanmış dış sınırları olan bir mukoza yapısı. Kapsül, patolojik materyalden smear-baskılarda ayırt edilebilir. Saf bakteri kültürlerinde kapsül oluşur.

daha az sıklıkta. Kapsül maddelerinin negatif kontrastını oluşturan özel Burri-Gins smear boyama yöntemleri ile tespit edilir: mürekkep, kapsül çevresinde koyu bir arka plan oluşturur.

Kapsül, polisakkaritlerden (ekzopolisakkaritler), bazen polipeptitlerden oluşur; örneğin şarbon basilinde D-glutamik asit polimerlerinden oluşur. Kapsül hidrofiliktir, çok miktarda su içerir. Bakterilerin fagositozunu engeller. Kapsül antijeni açık: kapsüle karşı antikorlar buna neden olur artış (şişmeye tepki ve ben kapsül ly).

Pek çok bakteri bir mikrokapsül oluşturur - yalnızca elektron mikroskobu ile tespit edilen, 0,2 mikrondan daha ince bir sümüksü oluşum. Mukus, açık dış sınırları olmayan kapsül - mukoid ekzopolisakkaritlerden ayırt edilmelidir. Balçık suda çözünür.

Mukoid ekzopolisakkaritler, genellikle kistik fibrozlu hastaların balgamında bulunan Pseudomonas aeruginosa'nın mukoid suşlarının karakteristiğidir. Bakteriyel ekzopolisakkaritler, yapışmaya (substratlara yapışma) katılır; ayrıca gliko-

kaliks. Ekzopolisakkaritlerin bakteriler tarafından sentezlenmesine ek olarak, bunların oluşumu için başka bir mekanizma daha vardır: hücre dışı bakteriyel enzimlerin disakkaritler üzerindeki etkisiyle. Sonuç olarak, dekstranlar ve levanlar oluşur.

Kapsül ve mukus, bakterileri hasara ve kurumaya karşı korur, çünkü hidrofilik olduklarından suyu iyi bağlarlar ve makroorganizmaların ve bakteriyofajların koruyucu faktörlerinin etkisini önlerler.

kamçı bakteriler, bakteri hücresinin hareketliliğini belirler. Flagella, sitoplazmik zardan çıkan ince filamentlerdir ve hücrenin kendisinden daha uzundur (Şekil 2.7). Kamçı 12–20 nm kalınlığında ve 3–15 µm uzunluğundadır. 3 parçadan oluşurlar: spiral bir iplik, bir kanca ve özel disklere sahip bir çubuk içeren bir bazal gövde (gram pozitif bakterilerde 1 çift ve gram negatif bakterilerde 2 çift disk). Flagella diskleri, sitoplazmik zara ve hücre duvarına bağlanır. Bu, kamçıyı döndüren bir rotor olan çubuklu bir elektrik motorunun etkisini yaratır. Sitoplazmik zar üzerindeki proton potansiyellerinin farkı, bir enerji kaynağı olarak kullanılır. Rotasyon mekanizması proton ATP sentetaz tarafından sağlanır. Flagellum'un dönme hızı 100 rpm'ye ulaşabilir. Bir bakterinin birkaç flagella'sı varsa, eşzamanlı olarak dönmeye başlarlar, tek bir demet halinde iç içe geçerek bir tür pervane oluştururlar.

Flagella, flagellin adı verilen bir proteinden oluşur. kamçı - bir antijen olan flagellum), sözde H-antijeni. Flagellin alt birimleri kıvrılmıştır.

Çeşitli türlerdeki bakterilerdeki flagella sayısı, Vibrio cholerae'deki bir (monotrich) ile Escherichia coli, Proteus, vb. bakterilerin çevresi boyunca uzanan on veya yüzlerce flagella (peritrich) arasında değişir. hücrenin bir ucu. Amfitris, hücrenin zıt uçlarında bir kamçıya veya bir kamçı demetine sahiptir.

Flagella, ağır metaller ile püskürtülen müstahzarların elektron mikroskobu kullanılarak veya çeşitli maddelerin aşındırma ve adsorpsiyonuna dayalı özel yöntemlerle işlendikten sonra ışık mikroskobu kullanılarak tespit edilir.

kamçı kalınlığının artmasına neden olan maddeler (örneğin gümüşlemeden sonra).

villi veya içti(fimbria) - kamçıdan daha ince ve daha kısa (3 + 10 nm x 0.3 + 10 mikron) filamentli oluşumlar (Şekil 2.7). Pili, hücre yüzeyinden uzanır ve pilin proteininden oluşur. Antijenik aktiviteye sahiptirler. Adezyondan, yani etkilenen hücreye bakteri bağlamaktan sorumlu pililerin yanı sıra beslenme, su-tuz metabolizması ve cinsel (F-pili) veya konjugasyondan sorumlu pili vardır.

Genellikle çok sayıda içilir - kafes başına birkaç yüz. Bununla birlikte, genellikle hücre başına 1-3 seks testeresi vardır: bunlar, bulaşıcı plazmitler içeren sözde "erkek" donör hücreler tarafından oluşturulur. (F-, R-, sol-plazmitler). Cinsiyet pilinin ayırt edici bir özelliği, cinsiyet pili üzerinde yoğun bir şekilde adsorbe edilen özel "erkek" küresel bakteriyofajlarla etkileşimidir (Şekil 2.7).

tartışma- gram-pozitif hücre duvarı yapısına sahip tuhaf bir dinlenme bakteri formu (Şekil 2.8).

Bakterilerin varlığı için elverişsiz koşullar altında (kuruma, besin eksikliği vb.) Sporlar oluşur. Bakteri hücresinin içinde bir spor (endospor) oluşur. Sporların oluşumu türün korunmasına katkıda bulunur ve mantarlarda olduğu gibi bir üreme yöntemi değildir.

cinsinin spor oluşturan bakterileri basil, y Spor büyüklüğü hücrenin çapını geçmeyen basillere basil denir. Spor boyutunun hücre çapını aştığı, bu nedenle bir iğ şeklini aldıkları spor oluşturan bakterilere clostridia denir, örneğin, cinsin bakterileri klostridyum (lat. klostridyum - mil). Sporlar aside dirençlidir, bu nedenle Aujeszky yöntemine veya Ziehl-Nelsen yöntemine göre kırmızıya boyanırlar ve vejetatif hücre mavidir.

Sporlanma, sporların bir hücredeki (vejetatif) şekli ve konumu, onları birbirinden ayırmayı mümkün kılan bakterilerin türsel bir özelliğidir. Anlaşmazlığın şekli oval, küresel olabilir; hücredeki konum terminaldir, yani çubuğun sonunda (tetanoza neden olan ajanda), subterminal - çubuğun ucuna daha yakın (botulizm, gazlı kangrene neden olan ajanlarda) ve şarbonun merkezinde basil).

İşlem Spor oluşumu(sporlanma), bir bakteriyel vejetatif hücrenin sitoplazmasının bir kısmının ve kromozomunun ayrıldığı, büyüyen bir sitoplazmik zarla çevrelendiği ve bir prosporun oluştuğu bir dizi aşamadan geçer. Prospor, aralarında korteksin (kabuk) kalın, değiştirilmiş bir peptidoglikan tabakasının oluştuğu iki sitoplazmik zar ile çevrilidir. İçeriden sporun hücre duvarı ile ve dışarıdan - sporun iç kabuğu ile temas eder. Sporun dış kabuğu bitkisel bir hücre tarafından oluşturulur. Bazı bakterilerin sporları ek bir örtüye sahiptir - dış spor. Böylece, çok katmanlı, zayıf geçirgenliğe sahip bir kabuk oluşur. Sporlanma, prospor tarafından yoğun bir şekilde dipikolinik asit ve kalsiyum iyonlarının tüketilmesi ve ardından ortaya çıkan spor kabuğu ile birlikte gerçekleşir. spor edinir ısı dayanıklılığı, içindeki kalsiyum dipikolinatın varlığı ile ilişkilidir.

Spor, çok katmanlı bir kabuk, kalsiyum dipikolinat, düşük su içeriği ve yavaş metabolik süreçler nedeniyle uzun süre devam edebilir. Örneğin toprakta şarbon ve tetanoz patojenleri onlarca yıl varlığını sürdürebilir.

Uygun koşullar altında, sporlar art arda üç aşamadan geçerek çimlenir:

başlatma, başlatma, büyüme. Bu durumda, bir spordan bir bakteri oluşur. Aktivasyon, çimlenmeye hazır olma halidir. 60-80 °C sıcaklıkta spor çimlenme için aktive olur. Çimlenme başlangıcı birkaç dakika sürer. Büyüme aşaması, kabuğun tahrip edilmesi ve fidenin salınmasının eşlik ettiği hızlı büyüme ile karakterize edilir.