Палочковидные формы бактерий, кокки, вибрионы бациллы: примеры с названиями
Бактерии – организмы мельчайшие, микроскопические, которые не видны невооруженным глазом. Они не имеют ограниченного оболочкою ядра. Таких микроорганизмов современной науке известно более 3000 видов, среди которых широкий сегмент занимают бациллы.
Бацилла – это бактерия палочковидной формы.
И ее название напрямую свидетельствует о внешнем виде (латинское: bacillum – палочка). Данные бактерии были названы ученым-немцем В. Коном по своей форме, напоминающей палочку.
Что такое палочковидные бактерии?
Палочковидные бактерии – группа прокариотов, к которой относятся микроорганизмы, имеющие конфигурацию палочки. Справедливости ради нужно отметить, что такая классификация является в большой степени условной и используется микробиологами очень редко. Высокая условность связана с тем, что практически любая бактерия, кроме кокков, может быть охарактеризована как палочка той или иной формы.
Палочковидные – самые распространенные бактерии
Особенности палочковидных бактерий
Наиболее распространенной на сегодняшний день является бацилла. Она образовывает неистребимые споры, также обладает грамположительной стенкой клеток. Одной из основных функций таких бактерий можно выделить разрушение омертвленной органики, ее превращение в неорганические вещества.
В процессе жизнедеятельности бациллы могут не использовать кислород, однако он не является для них вредоносным. Жизненная активность происходит за счет различных химических реакций. Палочковидные формы обладают высокой подвижностью, передвигаясь посредством специальных жгутиков.
Наиболее опасными микробами определяются те, которые в народе называют сибирской язвой. Такие формы бактерий могут вызывать наиболее сильную интоксикацию организма, повреждать органы пищеварения.
Палочковидные бактерии размножаются посредством деления. Благодаря спорам внутри микроскопических вредителей, могут приспосабливаться к различным условиям. Микробы внутри человеческого организма могут располагаться поодиночке, попарно или даже цепочками. Определяется их наличие путем методом микроскопии.
Основные представители
К основным представителям этого сообщества относятся бациллы. Это палочковидные бактерии, которые имеют грамположительную клеточную стенку и образовывают неистребимые споры. Кроме указанных свойств, бациллы имеют следующие характеристики:
Примеры болезнетворных бацилл
Но не все бациллы являются вредоносными. Современная наука научилась использовать их положительные качества. Некоторые бациллы используются в производстве в качестве продуцентов протеиназ и амилаз. А токсины, ими вырабатываемые, применяются как инсектициды для защиты культурных растений.
Другие разновидности
Кроме микроорганизмов, которые даже в своем названии имеют отсылку к конфигурации, определяющей классификационные характеристики такой группы, как палочковидные бактерии, сюда относятся:
Это те прокариоты, форму которых на сегодня удалось изучить, и которые имеют систематизирующее описание.
Имеющихся данных достаточно, чтобы говорить о том, что палочковидные – одна из самых широких групп бактерий. Ни вибрионы, ни кокки не могут похвастаться таким родовым и видовым разнообразием.
Самые безопасные для человека микробы, которые имеют форму палочки, – лактобактерии. Они не вызывают отправлений, не превращаются в споры и зачастую неподвижны, как кокки.
Энтеробактерии чаще всего имеют конфигурацию палочки, но есть виды, которые классифицируются как вибрионы и кокки. К энтеробактериям относятся микроорганизмы, которые называют одной из основных угроз здоровью человека. Сюда входят бактерии сальмонелла, кишечная палочка, чумная палочка и другие сильнейшие патогены.
Кокки с неправильной формой также называют палочковидными патогенами. Они вызывают такие заболевания, как бактериемия, менингит, эндокардит и другие поражения внутренних органов.
Основной причиной заражения энтерококками овальной конфигурации микробиологи называют плохое качество воды, которая используется человеком в быту.
В отличие от единичных вибрионов, практически все группы палочковидных прокариотов состоят из нескольких бактериальных клеток:
Благодаря тому, что палочковидные микробы – наиболее изученная группа прокариотов, у микробиологов есть все инструменты и методы, которые позволяют быстро и качественно выделить как патогенные, так и безопасные штаммы бацилл, идентифицировать их и вовремя определиться с антибиотиками или, наоборот, со способами изготовления биопрепаратов на основе жизнедеятельности этой разновидности бактерий.
Какие бывают палочковидные бактерии?
Палочковидные (цилиндрические формы). По расположению палочки подразделяют:
Палочки, образующие спору, подразделяют:
Типичные формы бактериальных клеток
Шаровидные бактерии ( микрококки, диплококки, сарцины, стафилококки, стрептококки ). Кокки
Большинство кокков [от греч. kokkos, ягода, зерно] имеют шаровидную или овальную форму, клетки некоторых видов могут быть эллипсоидными, бобовидными или ланцетовидными.
По характеру расположения клеток в мазках выделяют микрококки (делятся в одной плоскости и располагаются беспорядочно); парные, или диплококки (делятся в одной плоскости, в мазках обычно располагаются парами; имеют бобовидную или ланцетовидную формы); стрептококки (делятся в одной плоскости; связь между клетками обычно сохраняется, что придаёт им в мазках форму бус или чёток, располагающихся цепочками), стафилококки (делятся в нескольких плоскостях, образуя бесформенные скопления, напоминающие виноградные гроз1 дья); тетракокки (делятся в двух перпендикулярных плоскостях, в мазках располагаются по четыре в форме квадратов) и сарцины (делятся в трёх перпендикулярных плоскостях, в мазках располагаются этажами в форме «тюков» или «пакетов» по 8, 16, 32 и более клеток).
Палочковидные бактерии ( бациллы, клостридии )
Термином «бактерия» обозначают в широком смысле всех представителей царства прокариотов, а в узком — палочковидные споронеобразующие бактерии. Спорообразующие палочковидные бактерии подразделяют на бациллы [от лат. bacillus, палочка] и клостридии [от греч. kloster, веретено]. Это разделение было основано на способности центрально расположенных спор клостридии деформировать материнскую клетку, придавая им форму веретена. Позднее были открыты виды клостридии, споры которых располагаются на концах клетки, но это название закрепилось за отдельным видом. Споры бацилл не деформируют клетки.
Размеры палочковидных бактерий могут быть менее 1 мкм (например, виды Brucella) либо превышать 3 мкм (например, виды Clostridium). По толщине они могут быть тонкими (виды Mycobacterium) или толстыми (виды Clostridium). Полюса клеток могут быть заострены (виды Fusobacterium), утолщены (виды Corynebacterium), «обрублены» под прямым углом (Bacillus anthracis) либо закруглены (виды Escherichia); иногда они могут принимать овоидную палочковидные бактерии могут располагаться одиночно и беспорядочно (монобактерии); попарно по одной линии (диплобакте-рии) и в виде цепочек различной длины (стрептобактерии).
Многие палочковидные бациллы группируются в несколько клеток.
Споры
Бацилла – это бактерия, способная образовывать споры. Такое образование спор может служить одним из наиболее очевидных признаков для классификации. Причем форма бацилл меняется от положения спор в клетке бактерии. У палочки столбняка, например, споры сбиваются на окончания клеток, придавая им вид барабанных палочек (клостридии). А у маслянокислых бацилл – в серединной части клеток, так что придают им веретенообразную форму (плектридии).
Споры бактерий признаны учеными самыми выносливыми образованиями из всех жизненных форм на планете Земля. Характерно, что в состоянии покоя у спор нет метаболизма. Они устойчивы к воздействию пара, высушиванию, излучению, отсутствию кислорода, кислотам. В состоянии покоя споры очень долговечны. Их обнаруживают в любых средах обитания на Земле. А если возникают благоприятные условия, то споры тут же оперативно реагируют на окружающую обстановку и прорастают, возобновляя активный рост.
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
1.1.4. Морфология и физиология микроорганизмов
Микроорганизмы в зависимости от молекулярно-биологической организации подразделяют на прокариотов и эукариотов.
Одной из основных таксономических категорий является вид совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода. Совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующаяся сходными морфологическими, тинкториальными (отношение к красителям), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами, называется чистой культурой.
Морфология бактерий в некоторой степени зависит от условий их культивирования, состава питательной среды, факторов окружающей среды и других. В оптимальных условиях культивирования молодые, активно растущие клетки являются наиболее типичными морфологически, в то время как старые могут иметь атипичную морфологию. Бактериальные клетки одного штамма могут отличаться между собой.
Одноклеточные бактерии по внешним признакам могут быть шарообразные (кокки), палочковидные и извитые. На рисунке 1.8 изображены основные формы микробов.
Кокки не всегда имеют правильную круглую форму, для некоторых видов они принимают закругленную, овальную, продолговатую форму.
Например, менингококк (возбудитель эпидемического менингита) имеет форму кофейных зерен, обращенных вогнутой поверхностью друг к другу.
Большинство палочковидных бактерий располагается беспорядочно, так как после деления клетки расходятся.
Многоклеточные бактерии делят на два типа нитчатые и слизистые. Отличаются от одноклеточных более сложным строением и определенным циклом развития.
Бактериальная клетки имеет сложное строение (рис. 1.9). В состав входят клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма с включениями и ядро, называемое нуклеоидом. Бактерии могут иметь и дополнительные структуры: капсулу, микрокапсулу, слизь, жгутики, пили; некоторые бактерии способны образовывать споры.
Стрелкой указано деление грамотрицательной бактерии
путем образования перетяжки.
Цитоплазматическая мембрана является трехслойной структурой и окружает наружную часть цитоплазмы бактерий. По структуре она состоит из двойного слоя липидов, главным образом фосфолипидов со встроенными поверхностными и интегральными белками. Цитоплазматическая мембрана является динамической структурой с подвижными компонентами, поэтому ее представляют как мобильную, текучую структуру. Она участвует в регуляции осмотического давления, транспорте веществ и энергетическом метаболизме клетки.
Цитоплазма бактерий коллоидная система, занимает основной объем клетки и состоит из растворимых белков. В молодых клетках она оптически однородна, в более старых имеет зернистость. Основная функция обмен веществ. В цитоплазме имеются различные включения митохондрии, рибосомы, полисахариды, полимасляная кислота и полифосфаты (волютин). Митохондрии выполняют дыхательные функции и анаэробный бродильный распад веществ; в рибосомах происходит биосинтез белков. Волютин выполняет роль запасных питательных веществ. При механическом или ином повреждении цитоплазмы клетка погибает.
У многих бактерий имеются жгутики, благодаря которым бактерии подвижны. Жгутики представляют собой тонкие нити, отходящие от цитоплазматической мембраны. Жгутики выявляют с помощью электронной микроскопии препаратов, напыленных тяжелыми металлами (рис. 1.10), или в световом микроскопе после обработки препаратов специальными методами (например, после серебрения). Число жгутиков специфично для каждого вида бактерий от одного (холерный вибрион) до десятков, сотен (кишечная палочка, протей). В зависимости от расположения и числа жгутиков различают основные типы жгутикования (рис. 1.11).
Также у бактерий существуют такие образования, как ворсинки и пили, нитевидные тонкие образования. В функции входит прикрепление к поражаемой клетке, или конъюгация.
Термин «пили» чаще означает особые ворсинки, способствующие выполнению половых функций.
Из семейства сахаромицетов наибольшее промышленное значение имеет большой род сахаромицес, в который входит множество видов, в том числе дрожжи, применяемые в виноделии, пивоварении, хлебопечении, производстве спирта. Из семейства несахаромицетов наиболее часто встречаются роды торула и кандида, причиняющие значительный ушерб на пищевых предприятиях.
Дрожжи часто обнаруживают на мясе и мясопродуктах; они вызывают ослизнение мяса при хранении, образование пигментных пятен, а осмофильные дрожжи развиваются в рассолах.
В клетках плесени различают клеточную стенку, цитоплазму с включениями, одно или несколько ядер, в отличие от бактерий. Размножаются половым, бесполым путем и вегетативно. Основной способ распространения спорообразование.
Физиология микроорганизмов изучает жизнедеятельность микробных клеток, процессы их питания, дыхания, роста, размножения, закономерности взаимодействия с окружающей средой.
Микроорганизмы не имеют специальных органов питания, питание осуществляется всей поверхностью клетки. Интенсивность проникновения питательных веществ в клетку зависит от степени проницаемости клеточной оболочки, растворимости питательных веществ в воде, разности концентраций питательных веществ в клетке и во внешней среде. Чем сложнее химическое строение вещества, тем хуже оно проникает в клетку.
По способности усвоения углерода микроорганизмы делятся на автотрофные и гетеротрофные. Автотрофы способны самостоятельно продуцировать органические соединения из углекислого газа и солей азотной кислоты, способны существовать только в неорганической среде. Гетеротрофы используют готовые органические соединения (сахар, многоатомные спирты, органические кислоты) для получения углерода, минеральные вещества неспособны использовать в качестве энергетического материала. Нерастворимые источники углерода, такие как жиры, крахмал, также могут быть использованы после расщепления микроорганизмами.
Гетеротрофы делят на метатрофы и наратрофы. К метатрофам в первую очередь относятся сапрофиты, т.е. гнилостные микробы и большинство возбудителей брожения, а также значительное количество патогенных микроорганизмов. Для синтеза белков необходим азот, поэтому источником азота могут быть белковые вещества организмов, а в искусственных питательных средах используются пептоны и аминокислоты. Паратрофы организмы-паразиты, пользующиеся готовыми веществами клетки-хозяина (вирусы, риккетсии).
Рис. 1.12. Фазы роста и размножения бактерий
Быстрота размножения микробов изменяется во времени. На жидкой искусственной питательной среде наиболее четко видна динамика развития колонии, которое проходит четыре основные фазы (рис. 1.12). Лаг-фаза, фаза задержки роста, продолжается 3-5 ч, когда бактерии приспосабливаются к новым условиям среды, клетки увеличиваются в объеме, но размножение не происходит. Логарифмическая фаза роста характеризуется усиленным размножением бактерий, скорость появления клеток во много раз превышает скорость отмирания, фаза продолжается 5-6 ч. Во время этой фазы бактерии наиболее уязвимы и наилучшие возможности дня применения уничтожающих их агентов. В стационарной фазе число образующихся клеток постепенно становится равным числу отмирающих, фаза может быть очень продолжительной. Фаза отмирания наступает по мере истощения питательной среды и накопления продуктов обмена. Скорость отмирания варьируется. Часть оставшихся в живых клеток переходят в споры.
К числу основных факторов, оказывающих влияние на рост и размножение микроорганизмов, относятся факторы внешней среды.
Палочковидные бактерии
Палочковидные бактерии могут располагаться поодиночке, попарно (диплобактерии) и цепочками (стрептобактерии, рис.2)
При микроскопии легко можно определить спорообразующие и не спорообразующие формы палочковидных бактерий. Вегетативные клетки хорошо адсорбируют красители на своей поверхности и полностью окрашиваются. Оболочка споры малопроницаема, краски в них почти не проникают и под микроскопом споры имеют вид округлых или овальных блестящих зерен.
Палочки, образующие споры называются бациллами и клостридиями (рис.2). У бацилл размер споры не превышает ширину клетки и поэтому при образовании споры форма клетки не меняется. У клостридий диаметр споры больше толщины клетки и поэтому при созревании споры клетка приобретает форму веретена (если спора располагается в центре клетки) или барабанной палочки (если спора располагается на одном из полюсов клетки).
Палочковидные бактерии бывают подвижные и неподвижные; клетки подвижных форм палочковидных бактерий снабжены специальными приспособлениями для движения – жгутиками.
Шаровидные бактерии (кокки)
Кокками называют сферические или шаровидные бактерии. Различные виды бактерий этой группы различаются между собой:
— диаметром (диаметр шаровидных бактерий не превышает 1-2 мкм);
— взаимным расположением клеток.
У разных видов бактерий закономерность расположения клеток после деления неодинакова. В зависимости от этого кокковые формы (рис.3) делятся на:
Все кокки неподвижны и не образуют спор.
Извитые бактерии
Извитые формы бактерий в зависимости от степени изогнутости подразделяются на вибрионы, спириллы и спирохеты (рис. 4).
Клетки спирилл длиной от 5 до 30 мкм имеют один или несколько завитков.
Все извитые формы подвижны. Движение осуществляется с помощью жгутиков (у вибрионов и спирилл) или за счет сокращения всей клетки (у спирохет).
Кроме этих наиболее распространенных в природе форм бактерий в почве и водоемах обнаружены новые формы бактерий: торроиды, простеки, нитчатые бактерии (рис. 5).
Торроиды имеют вид разомкнутого или замкнутого кольца.
Простеки имеют форму шестиугольной звезды, розетки, клетки с выростами.
Рис. 5. Новые формы бактерий: а – торроиды; б – простеки; в – нитчатые бактерии













































































