Особенности деления бактерий на группы

Рост и размножение бактерий

Размножение бактерий путем деления — самый распространенный метод увеличения численности микробной популяции. После деления происходит рост бактерий до исходного размера, для чего необходимы определенные вещества (факторы роста).

Способы размножения бактерий различны, но для большинства их видов присуща форма бесполового размножения способом деления. Способом почкования бактерии размножаются исключительно редко. Половое размножение бактерий присутствует в примитивной форме.

Рис. 1. На фото бактериальная клетка в стадии деления.

Генетический аппарат бактерий

Генетический аппарат бактерий представлен единственной ДНК — хромосомой. ДНК замкнута в кольцо. Хромосома локализована в нуклеотиде, не имеющем мембраны. В бактериальной клетке имеются плазмиды.

Нуклеоид

Нуклеоид является аналогом ядра. Он расположен в центре клетки. В нем локализована ДНК — носитель наследственной информации в свернутом виде. Раскрученная ДНК достигает в длину 1 мм. Ядерное вещество бактериальной клетки не имеет мембраны, ядрышка и набора хромосом, не делится митозом. Перед делением нуклеотид удваивается. Во время деления число нуклеотидов увеличивается до 4-х.

Рис. 2. На фото бактериальная клетка на срезе. В центральной части виден нуклеотид.

Плазмиды

Плазмиды представляют собой автономные молекулы свернутые в кольцо двунитевой ДНК. Их масса значительно меньше массы нуклеотида. Несмотря на то, что в ДНК плазмид закодирована наследственная информация, они не являются жизненно важными и необходимыми для бактериальной клетки.

Рис. 3. На фото бактериальная плазмида.

к содержанию ↑

Этапы деления

После достижения определенных размеров, присущих взрослой клетке, запускаются механизмы деления.

Репликация ДНК

Репликация ДНК предшествует клеточному делению. Мезосомы (складки цитоплазматической мембраны) удерживают ДНК до тех пор, пока процесс деления (репликации) не завершится.

Репликация ДНК осуществляется с помощью ферментов ДНК-полимеразами. При репликации водородные связи в 2-х спиральной ДНК разрываются, в результате чего из одной ДНК образуются две дочерние односпиральные. В последующем, когда дочерние ДНК заняли свое место в разделенных дочерних клетках, происходит их восстановление.

Как только репликация ДНК завершилась, в результате синтеза клеточной стенки появляется перетяжка, разделяющая клетку пополам. Вначале делению подвергается нуклеотид, затем цитоплазма. Синтез клеточной стенки завершает деление.

Рис. 4. Схема деления бактериальной клетки.

Обмен участками ДНК

У сенной палочки процесс репликации ДНК завершается обменом участками 2-х ДНК.

После деления клетки образуется перемычка, по которой ДНК одной клетки переходит в другую. Далее обе ДНК сплетаются. Некоторые отрезки обоих ДНК слипаются. В местах слипания происходит обмен отрезками ДНК. Одна из ДНК по перемычке уходит обратно в первую клетку.

Рис. 5. Вариант обмена ДНК у сенной палочки.

к содержанию ↑

Типы делений бактериальных клеток

Если клеточное деление опережает процесс разделения, то образуются многоклеточные палочки и кокки.

При синхронном клеточном делении образуются две полноценные дочерние клетки.

Если нуклеотид делится быстрее самой клетки, то образуются многонуклеотидные бактерии.

к содержанию ↑

Способы разделения бактерий

Деление с помощью разламывания характерно для сибиреязвенных бацилл. В результате такого деления клетки переламываются в местах сочленения, разрывая цитоплазматические мостики. Далее отталкиваются друг от друга, образуя цепочки.

Скользящее разделение

При скользящем разделении после деления клетка обосабливается и как бы скользит по поверхности другой клетки. Данный способ разделения характерен для некоторых форм эшерихий.

Секущееся разделение

При секущемся разделении одна из разделившихся клеток свободным концом описывает дугу круга, центром которого является точка ее контакта с другой клеткой, образуя римскую пятерку или клинопись (коринебактерии дифтерии, листерии).

Рис. 6. На фото бактерии палочковидной формы, образующие цепочки (сибиреязвенные палочки).

Рис. 7. На фото скользящий способ разделения кишечных палочек.

Рис. 8. Секущийся способ разделения коринебактерий.

к содержанию ↑

Вид скоплений бактерий после деления

Скопления делящихся клеток имеют разнообразную форму, которая зависит от направления плоскости деления.

Шаровидные бактерии располагаются по одному, по двое (диплококки), пакетами, цепочками или как гроздья винограда. Палочковидные бактерии — цепочками.

Спиралевидные бактерии — хаотично.

Рис. 9. На фото микрококки. Они круглые, гладкие, имеют белую, желтую и красную окраску. В природе микрококки распространены повсеместно. Живут в разных полостях человеческого организма.

Рис. 10. На фото бактерии диплококки — Streptococcus pneumoniae.

Рис. 11. На фото бактерии сарцины. Кокковидные бактерии соединяются в пакеты.

Рис. 13. На фото бактерии «золотистые» стафилококки. Располагаются, как «гроздья винограда». Скопления имеют золотистую окраску. Являются возбудителями целого ряда заболеваний.

Рис. 14. На фото извитые бактерии лептоспиры — возбудители многих заболеваний.

Рис. 15. На фото палочковидные бактерии рода Vibrio.

к содержанию ↑

Скорость деления бактерий

Скорость деления бактерий крайне высока. В среднем одна бактериальная клетка делится каждые 20 минут. В течение только одних суток одна клетка образует 72 поколения потомства. Микобактерии туберкулеза делятся медленно. Весь процесс деления занимает у них около 14 часов.

Рис. 16. На фото отображен процесс деления клетки стрептококка.

к содержанию ↑

Половое размножение бактерий

В 1946 году учеными было обнаружено половое размножение в примитивной форме. При этом гаметы (мужские и женские половые клетки) не образуются, однако некоторые клетки обмениваются генетическим материалом (генетическая рекомбинация).

Передача генов осуществляется в результате конъюгации — однонаправленного переноса части генетической информации в виде плазмид при контакте бактериальных клеток.

Плазмиды представляют собой молекулы ДНК небольшого размера. Они не связаны с геномом хромосом и способны удваиваться автономно. В плазмидах содержаться гены, которые повышают устойчивость бактериальных клеток к неблагоприятным условиям внешней среды. Бактерии часто передают эти гены друг другу. Отмечается так же передача генной информации бактериям другого вида.

При отсутствии истинного полового процесса именно конъюгация играет огромную роль при обмене полезными признаками. Так передается способность бактерий проявлять лекарственную устойчивость. Для человечества особо опасным является передача устойчивости к антибиотикам между болезнетворными популяциями.

Рис. 17. На фото момент конъюгации двух кишечных палочек.

к содержанию ↑

Фазы развития бактериальной популяции

При посевах на питательную среду развитие бактериальной популяции проходит несколько фаз.

Исходная фаза

Исходная фаза — это период от момента посева до их роста. В среднем исходная фаза длится 1 — 2 часа.

Фаза задержки размножения

Это фаза интенсивного роста бактерий. Ее длительность составляет около 2-х часов. Она зависит от возраста культуры, периода приспособления, качества питательной среды и др.

Логарифмическая фаза

В эту фазу отмечается пик скорости размножения и увеличения бактериальной популяции. Ее длительность составляет 5 — 6 часов.

Фаза отрицательного ускорения

В эту фазу отмечается спад скорости размножения, уменьшается количество делящихся и увеличивается число погибших бактерий. Причина отрицательного ускорения — истощение питательной среды. Ее длительность составляет около 2-х часов.

Стационарная фаза максимума

В стационарную фазу отмечается равное количество погибших и вновь образованных особей. Ее длительность составляет около 2-х часов.

Фаза ускорения гибели

В эту фазу прогрессивно нарастает количество погибших клеток. Ее длительность составляет около 3-х часов.

Фаза логарифмической гибели

В эту фазу клетки бактерий отмирают с постоянной скоростью. Ее длительность составляет около 5-и часов.

Фаза уменьшения скорости отмирания

В эту фазу оставшиеся живыми клетки бактерий переходят в состояние покоя.

Рис. 18. На рисунке отображена кривая роста бактериальной популяции.

Рис. 19. На фото колонии синегнойной палочки сине-зеленого цвета, колонии микрококков желтого цвета, колонии Bacterium prodigiosum кроваво-красного цвета и колонии Bacteroides niger черного цвета.

Рис. 20. На фото колонии бактерий. Каждая колония — потомство одной-единственной клетки. В колонии число клеток исчисляется миллионами. вырастает колония за 1 — 3 суток.

к содержанию ↑

Деление магниточувствительных бактерий

В 1970-х годах были открыты бактерии, обитающие в морях, которые обладали чувством магнетизма.

Магнетизм позволяет этим удивительным существам ориентироваться по линиям магнитного поля Земли и находить серу, кислород и другие, так необходимые ей вещества. Их «компас» представлен магнитосомами, которые состоят из магнита.

При делении магниточувствительные бактерии делят свой компас. При этом перетяжки при делении становится явно недостаточно, поэтому бактериальная клетка сгибается и делает резкий перелом.

Рис. 21. На фото момент деления магниточувствительной бактерии.

к содержанию ↑

Рост бактерий

Вначале деления бактериальной клетки две молекулы ДНК расходятся в разные концы клетки. Далее клетка делится на две равноценные части, которые отделяются друг от друга и увеличиваются до исходного размера. Скорость деления многих бактерий составляет в среднем 20 — 30 минут. В течение только одних суток одна клетка образует 72 поколения потомства.

Масса клеток в процессе роста и развития быстро поглощает питательные вещества из окружающей среды. Этому способствуют благоприятные факторы внешней среды — температурный режим, достаточное количество питательных веществ, необходимая pH среды.

Для клеток аэробов необходим кислород. Для анаэробов он представляет опасность. Однако безграничное размножение бактерий в природе не происходит.

Солнечный свет, сухой воздух, недостаток пищи, высокая температура окружающей среды и другие факторы губительно действуют на бактериальную клетку.

Рис. 22. На фото момент деления клетки.

к содержанию ↑

Факторы роста

Для роста бактерий необходимы определенные вещества (факторы роста), часть из которых синтезируется самой клеткой, часть поступает из окружающей среды. Потребность в факторах роста у всех бактерий разная.

Потребность в факторах роста является постоянным признаком, что позволяет использовать его для идентификации бактерий, подготовке питательных сред и использовать в биотехнологии.

Факторы роста бактерий (бактериальные витамины) — химические элементы, большинством из которых являются водорастворимые витамины группы В. В эту группу входят так же гемин, холин, пуриновые и пиримидиновые основания и другие аминокислоты. При отсутствии факторов роста наступает бактериостаз.

Рис. 23. На фото момент деления палочковидной бактерии.

Важнейшие бактериальные факторы роста

• Витамин В1 (тиамин). Принимает участие в углеводном обмене.
• Витамин В2» (рибофлавин). Принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях.
• Пантотеновая кислота является составной частью кофермента А.
• Витамин В6 (пиридоксин). Принимает участие в обмене аминокислот.
• Витамины В12 (кобаламины — вещества, содержащие кобальт). Принимают активное участие в синтезе нуклеотидов.
• Фолиевая кислота. Некоторые ее производные входят в состав ферментов, катализирующих процессы синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, а также некоторых аминокислот.
• Биотин. Участвует в азотистом обмене, а также катализирует синтез ненасыщенных жирных кислот.
• Витамин РР (никотиновая кислота). Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, образовании ферментов и обмене липидов и углеводов.
• Витамин Н (парааминобензойная кислота). Является фактором роста многих бактерий, в том числе населяющих кишечник человека. Из парааминобензойной кислоты синтезируется фолиевая кислота.
• Гемин. Является составной частью некоторых ферментов, которые принимают участие в реакциях окислениях.
• Холин. Принимает участие в реакциях синтеза липидов клеточной стенки. Является поставщиком метильной группы при синтезе аминокислот.
• Пуриновые и пиримидиновые основания (аденин, гуанин, ксантин, гипоксантин, цитозин, тимин и урацил). Вещества необходимы главным образом в качестве компонентов нуклеиновых кислот.
• Аминокислоты. Эти вещества являются составляющими белков клетки.

Потребность в факторах роста некоторых бактерий

Бактерии сапрофиты питаются органическими веществами погибших организмов. Они потребляют минимум питательных веществ. Бактерии паразиты нуждаются в повышенном количестве аминокислот и других факторов роста.

Ауксотрофы для обеспечения жизнедеятельности нуждаются в поступлении химических веществ из вне. Например, клостридии не способны синтезировать лецитин и тирозин. Стафилококки нуждаются в поступлении лецитина и аргинина.

Стрептококки нуждаются в поступлении жирных кислот — компонентов фосфолипидов. Коринебактерии и шигеллы нуждаются в поступлении никотиновой кислоты. Золотистые стафилококки, пневмококки и бруцеллы нуждаются в поступлении витамина В1.

Стрептококки и бациллы столбняка — в пантотеновой кислоте.

Прототрофы самостоятельно синтезируют необходимые вещества.

Изучение потребности бактерий в факторах роста позволяет ученым получать большую микробную массу, так необходимую при изготовлении антимикробных препаратов, сывороток и вакцин.

Подробно о бактерияx читай в статьях:

«Строение бактерий»,

«Споры и спорообразование в жизни бактерий»,

«Как питаются и дышат бактерии? Зачем бактериям ферменты и пигменты?».

Размножение бактерий является механизмом повышения числа микробной популяции. Деление бактерий — основной способ размножения. После деления бактерии должны достигнуть размеров взрослых особей.

Рост бактерий происходит путем быстрого поглощения питательных веществ их окружающей среды.

Изучая рост и размножение бактерий, ученые постоянно открывают полезные свойства микроорганизмов, использование которых в повседневной жизни и на производстве ограничивается только их свойствами.

 

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ

Статьи раздела “Бактерии”Самое популярное 

Источник: http://microbak.ru/obshhaya-xarakteristika-mikrobov/bakterii/rost.html

Классификация бактерий

В соответствии с восьмым изданием «Определителя бактерий по Берже» все бактерии делятся на 19 групп. Деление основано на некоторых важных свойствах бактерий: форме их клетки, отношении к кислороду, образованию спор, окраске по Граму*, особенностях размножения, типе питания и др. Для пищевой промышленности имеют значение следующие группы.

* Окраска по Граму – важный диагностический признак для определения микроорганизмов, обнаруживающий глубокие различия в строении и составе их клеточной стенки. Так, грамположительные организмы окрашиваются в фиолетовый цвет (первоначальная окраска), грамотрицательные – в красно-коричневый (вторичная окраска, так как первичная при обработке в растворе спирта не сохраняется).

У микроорганизмов, окрашивающихся по Граму положительно, в клеточной стенке мало белка и полисахаридов. К ним относятся дрожжи, бактерии-кокки и палочки, многие образующие споры или не образующие их (например, молочнокислые бактерии) и др.

У микроорганизмов, окрашивающихся по Граму отрицательно, в состав клеточной стенки входят соединения жировых и белковых веществ, углеводы и фосфаты. К ним относятся не образующие спор кокки и бактерии (в том числе уксуснокислые), бактерии группы кишечной палочки и др.

1. Грамотрицательные аэробные палочки и кокки. Среди этих бактерий важное значение имеет семейство Псевдомонас – прямые или изогнутые палочки со жгутиками, расположенными полярно.

К брожению неспособны, обмен веществ дыхательный, строгие анаэробы (не могут размножаться в присутствии кислорода), образуют фермент каталазу, а некоторые оксидазу.

Размножаются на пищевых продуктах в виде полупрозрачных колоний, иногда в виде слизей.

Вызывают изменение цвета продукта – позеленение или побурение. Размножаются в диапазоне температур 4-43 °С, хладостойки, портят пищевые продукты.

Семейство Энтеробактериацеэ (энтеробактерии) – небольшие палочки, подвижные (перитрихи) или неподвижные, не образующие спор, аэробы или факультативные анаэробы. Обмен веществ дыхательный или бродильный.

При сбраживании глюкозы и других углеводов образуются кислота и газ (не у всех). Образуют фермент каталазу или оксидазу. Энтеробактерии являются обитателями желудочно-кишечного тракта человека и животных. По биохимическим признакам энтеробактерии делятся на два больших подраздела.

К первому относятся три рода: Эшерихия, Сальмонелла и Шигелла, ко второму – род Протеус.

Эшерихия – прямые мелкие палочки, одиночные или парные, подвижные (перитрихи) или неподвижные. Хорошо растут на простых питательных средах. Сбраживают глюкозу и другие углеводы с образованием органических кислот.

Сальмонелла – палочки, обычно подвижные (перитрихи). Большинство бактерий растут на синтетических средах, сбраживают некоторые сахара с образованием газа. Вызывают пищевые отравления и инфекционные заболевания человека.

Шигелла – неподвижные палочки без капсул, хорошо растущие на питательных средах. Сбраживают глюкозу и другие углеводы с образованием кислоты, но газа не образуют. Вызывают заболевание дизентерией.

Протеус – прямые мелкие палочки, кокковидные или неправильной формы. В зависимости от условий среды форма клеток изменяется. Встречаются клетки, соединенные парами или цепочками. Клетки подвижные (перитрихи), при температуре 37 °С подвижность часто отсутствует. Капсул не образуют. Сбраживают углеводы, образуют индол. Температурные границы роста 10-43 °С.

Семейство Вибрионацеэ (вибрионовые) – прямые и изогнутые палочки, обычно подвижные, жгутики полярные. Обмен веществ бродильный и дыхательный. Оксидазу образуют факультативные анаэробы. Обычно встречаются в пресной и морской воде, иногда у рыб или человека.

К этому семейству относятся три рода – Вибрио, Зимомонас и Флавобактериум.

Вибрио – короткие мелкие, не образующие спор палочки, прямые или изогнутые, подвижные. Встречаются в пищеварительном тракте человека и животных, некоторые виды патогенны для человека и рыб. Вызывают заболевания холерой.

Для роста бактерий Зимомонас и Флавобактериум оптимальная температура ниже 30 °С. Они широко распространены в почве, пресных и морских водах. Флавобактерии обычно находятся на овощах во время их технологической обработки и в молочных продуктах. Некоторые являются вредителями бродильных производств.

3. Грамположительные кокки. В эту группу входят три семейства бактерий, различающихся по потребности в кислороде и расположению клеток.

Семейство Микрококкацеэ (Микрококкус) – мелкие сферические клетки; при размножении делятся в двух-трех направлениях, образуя неправильные группы, тетрады (группы из 4 клеток) или пакеты. Спор не образуют, подвижны или неподвижны, обмен веществ дыхательный или бродильный.

Растут в присутствии 5 % поваренной соли, многие выдерживают концентрацию до 10-15%. Каталазу образуют. Аэробы или факультативные анаэробы. Оптимальная температура развития 25-30 °С. Являются обычными обитателями почвы и пресных вод. Часто встречаются в экскрементах человека и животных.

В семействе Микрококкацеэ наибольшее значение имеет род Стафилококкус, так как образует токсины.

Стафилококкус – клетки сферической формы, мелкие, расположены поодиночке и в парах, а также неправильными скоплениями. Неподвижны, спор не образуют. Обмен веществ дыхательный и бродильный.

Благодаря образованию внеклеточных ферментов могут расщеплять многие органические вещества – белки и жиры. Большинство штаммов растут в присутствии 15 % поваренной соли. Обычно чувствительны к нагреванию.

Семейство Стрептококкацеэ (стрептококковые) – клетки сферической или овальной формы, в парах или цепочках различной длины или в тетрадах. Неподвижны, спор не образуют. Факультативные анаэробы. Обмен веществ бродильный. Из углеводов образуют кислоты.

Наибольшее значение имеют три рода: Стрептококкус, Лейконосток и Педиококкус.

Стрептококкус – сбраживают глюкозу с образованием в основном молочной кислоты. Клетки в парах, цепочках. Каталазу не образуют. Редко подвижны.

Лейконосток – сбраживают глюкозу с образованием молочной кислоты и других продуктов. Клетки делятся в одной плоскости, при этом образуются пары клеток и цепочки. Каталазу не образуют. Многие являются вредителями производства сахара, безалкогольных напитков и др.

Педиококкус – встречаются в виде одиночных клеток, в парах и тетрадах или цепочках. Неподвижны, спор не образуют, обмен веществ бродильный.

Из глюкозы и других сахаров образуют молочную кислоту. Анаэробы, но могут расти в присутствии небольших количеств кислорода. Обычно каталазу не образуют. Желатину не разжижают.

Педиококки – сапрофиты, встречаются в бродящих растительных материалах. Являются вредителями пивоваренного производства, реже встречаются в молоке и молочных продуктах.

Некоторые устойчивы к поваренной соли и развиваются при 15%-ной концентрации ее в среде.

Семейство Бацилляцеэ (бацилловые) – клетки палочковидной формы, образуют эндоспоры, более устойчивые к теплу и другим неблагоприятным факторам внешней среды. Большинство представителей грамположительны, подвижны или неподвижны, аэробы или анаэробы.

Наибольшее значение в этом семействе имеют два рода: Бациллус и Клостридиум.

Род Бациллус – мелкие подвижные палочки, жгутики обычно на конце клетки. Образуют термоустойчивые споры. Большинство видов образуют каталазу. Строгие аэробы или факультативные анаэробы. Отдельные виды рода Бациллус различаются формой клеток, положением споры в центре клетки или на конце, а также по биохимическим признакам.

Среди представителей этого рода имеются гнилостные бактерии – сапрофиты, вызывающие гидролиз белка, – Бациллус субтилис (сенная палочка), образующие очень термостойкие споры.

В этот же род входят патогенные бактерии, вызывающие пищевое отравление (Бациллус цереус), а также патогенные Бациллус антрацис, вызывающие острое инфекционное заболевание животных, передающееся человеку, – сибирскую язву.

Род Клостридиум – палочки, обычно подвижные (перитрихи), иногда неподвижные. Образуют споры различной формы (от овальной до сферической), которые обычно раздувают клетку. Мезофильные клостридии обитают в почве, пыли, воздухе, воде, осадках водоемов.

Вызывают гнилостные процессы, маслянокислое брожение, сбраживают сахара, некоторые виды фиксируют атмосферный азот. Большинство штаммов – строгие анаэробы, хотя некоторые могут расти в присутствии кислорода воздуха. Каталазу обычно не образуют.

Как правило, грамположительны.

Некоторые виды клостридий, например Клостридиум ботулинум, образуют токсины и вызывают пищевое отравление. Два вида из рода Клостридиум являются патогенными. Клостридиум тетани вызывает заболевание человека столбняком. Клостридиум перфрингенс при попадании в желудочно-кишечный тракт вызывает пищевое отравление, при попадании в раны – газовую гангрену.

5. Грамположительные палочки, не образующие спор. Бактерии палочковидные или нитевидные, подвижные или неподвижные, образующие каталазу или неспособные к этому.

Семейство Лактобациллацеэ (лактобацилловые). Бактерии этого семейства – прямые или изогнутые палочки, обычно одиночные или в цепочках. Основная часть неподвижна. Анаэробы или факультативные анаэробы. Обладают сложными пищевыми потребностями в органических веществах. Способны сбраживать сахара. Каталазу не образуют.

Бактерии рода Лактобациллус (молочнокислые бактерии) – палочки, часто образующие цепочки. Подвижность встречается редко. Обмен веществ бродильный. Одни представители этого рода – строгие анаэробы, другие могут расти при доступе кислорода воздуха. Сбраживают сахара. Температурные пределы роста 5-53 °С, оптимальная температура 30-40 °С.

Кислотоустойчивы: растут при рН 5,0 и ниже.

Встречаются в воде и сточных водах, молочных и зерновых продуктах, на молочном оборудовании, пиве, вине, фруктах и соках, солениях и маринадах, заквасках для теста и в заторе. Кроме того, паразитируют в ротовой полости, кишечном тракте человека и теплокровных животных.

Виды различаются по типу молочнокислого брожения. У гомоферментативных видов основным продуктом жизнедеятельности является молочная кислота. Сюда относятся бактерии Лактобациллус булгарикус (болгарская палочка), применяемые для получения простокваши, Лактобациллус казеи, используемые при производстве сыра, и др.

Рис. 5. Строение актиномицетов: а – ветвящиеся гифы (нити); б – часть гифы со спорами; в – палочки с боковыми выростами.

У гетероферментативных бактерий в результате сбраживания глюкозы 50 % конечных продуктов составляет молочная кислота, остальное – углекислый газ и кислоты.

6. Актиномицеты и родственные микроорганизмы.

В эту группу входят бактерии, различающиеся по форме клеток и свойствам.

Род Коринебактериум – грамположительные неподвижные палочки неправильной формы, не образующие споры и каталазу. Среди них известны патогенные виды, образующие токсин, – это возбудители дифтерии, а также вызывающие болезни растений и животных. Отличаются «щелкающим» делением. Сюда же входят организмы, вызывающие пропионовокислое брожение – пропионовокислые бактерии.

Актиномицеты широко распространены в почве, воде и в пищевых продуктах и вызывают их порчу, проявляющуюся в появлении землистого запаха.

Источник: http://www.comodity.ru/microbiology/classification/4.html

Формы бактерий и принципы деления на роды

Клеточная стенка – один из базовых структурных элементов бактериальной клетки. Она представляет собой биогетерополимер, являющийся плотной структурой, окружающей протопласт клетки и придающей ей постоянную форму.

Химический состав клеточной стенки и её строение характерны для определœенных групп прокариотов и служат их отличительными признаками.

При этом основой клеточной стенки всœегда является пептидогликан муреин (гетерополимерное образование, состоящее из гликановых цепей и перекрёстно связанных пептидов), от которого зависят её прочность и ригидность.

По отношению к окраске по методу Грама бактерии разделяются на грамположительные и грамотрицательные.

У первых пептидогликан многослоен, в связи с этим образовавшийся в процессе окраски комплекс генцианового фиолетового с йодом не вымывается спиртом, в то время как грамотрицательные бактерии, имея тонкий пептидогликан, обесцвечиваются им.

При последующей окраске фуксином грамотрицательные бактерии окрашиваются в красный цвет, грамположительные сохраняют фиолетовый цвет. Поверх пептидогликана грамотрицательных бактерий расположена наружная мембрана, имеющая мозаичное строение и состоящая из фосфолипидов, липопротеидов и липополисахарида, а также белков-поринов (каналы).

В связи с различиями в строении клеточной стенки всœе бактерии делятся на 4 отдела:

‣‣‣ грациликуты – бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамотрицательные (разл. бактерии + риккетсии и хламидии)

‣‣‣ фирмикуты – бактерии с толстой клеточной стенкой, грамположительные (разл. бактерии + актиномицеты, коринœебактерии и микобактерии)

‣‣‣ тенерикуты – бактерии без ригидной клеточной стенки (микоплазмы)

‣‣‣ мендозикуты– архебактерии, отличающиеся дефектной клеточной стенкой

Существуют следующие формы бактерий:

1. Палочковидная. Бациллы. Большинство имеет форму прямого цилиндра, некоторые могут иметь слегка изогнутую форму (вибрионы, напр., холерный). Длина от 1 до 8мкм, средний размер в поперечнике 0,5 – 2 мкм.

Концы бывают закруглёнными, ровными, как бы обрубленными (сибирская язва), заострёнными, утолщёнными (дифтерия).

2. Шаровидная. Кокки. Имеют правильную сферическую или шаровидную форму, почковидную (гонококки), ланцетовидную (пневмококки). Средний диаметр 0,5 – 1,5мкм.

Диплококки располагаются попарно (пневмококки, менингококки, гонококки), стафилококки – в виде грозди винограда. Также возможно расположение цепочкой – стрептококки.

Могут быть сарцины (пакетами – род Sarcina) и тетракокки (Aerococcusviridans).

3. Спиралевидная. Спириллы. Спирохеты. Имеют изгибы, равные одному или нескольким оборотам спирали. Непатогенные бактерии также бывают иной формы.

‣‣‣ шаровидные {кокковые);

‣‣‣ палочковидные.

Кокковые бактерии по характеру взаиморасположения делятся:

‣‣‣ на микрококки – отдельное изолированное расположение;

‣‣‣ диплококки – сцепленные попарно;

‣‣‣ тетракокки – сцепленные по четыре;

‣‣‣ стрептококки — сцепленные в цепочку;

‣‣‣ сарцины — сцепленные в пакеты по 8, 12, 16 и т. д.;

‣‣‣ стафилококки — сцепленные беспорядочно в виде виноградной грозди.

Палочковидные бактерии различаются:

‣‣‣ по форме:

‣‣‣ правильная — энтеробактерии, псевдомонады;

‣‣‣ неправильная — коринœебактерии;

‣‣‣ размеру.

‣‣‣ мелкие – бруцеллы, бордетеллы;

. средние – бактероиды, кишечная палочка; . крупные — бациллы, клостридии;

‣‣‣ форме концов:

‣‣‣ обрубленные — бациллы;

‣‣‣ закругленные — сальмонеллы, псевдомонады;

‣‣‣ заостренные — фузобактерии; утолщенные — коринœебактерии;

расположенные поодиночке;

диплобактерии и диплобациллы — сцепленные попарно;

‣‣‣ стрептобактерии и стрептобациллы — сцепленные в цепочку;

‣‣‣ извитые формы.

Извитые формы — по характеру и количеству завитков:

‣‣‣ вибрионы — слегка изогнутые палочки или неполные завитки;

‣‣‣ спириллы — один или несколько завитков;

‣‣‣ спирохеты, которые, в свою очередь, делятся:

‣‣‣ на лептоспиры (завитки с загнутыми крючкообразными концами — S-образная форма);

‣‣‣ боррелии (4—12 неправильных завитков);

‣‣‣ трепонемы (14—17 равномерных мелких завитков).

2. Структуру бактерий изучают в основном с помощью следующих методов:

‣‣‣ электронная микроскопия (техника ультратонких срезов);

‣‣‣ дифференциальное ультрацентрифугирование;

‣‣‣ цитохимия.

Структурные компоненты бактериальной клетки делятся на обязательные и необязательные.

Обязательные структурные компоненты:

‣‣‣ клеточная стенка;

‣‣‣ цитоплазматическая мембрана;

‣‣‣ цитоплазма с локализованными в ней рибосомами и ядерным аппаратом.

Необязательные структурные компоненты:

‣‣‣ капсула;

‣‣‣ микрокапсула;

‣‣‣ внеклеточная слизь;

‣‣‣ включения;

‣‣‣ жгутики;

‣‣‣ пили;

‣‣‣ споры.

3. Основу клеточной стенки у бактерий составляет пептидогликан муреин.

Функции клеточной стенки состоят в том, что она:

‣‣‣ является осмотическим барьером;

‣‣‣ определяет форму бактериальной клетки;

‣‣‣ защищает клетку от воздействий окружающей среды;

‣‣‣ несет разнообразные рецепторы, способствующие прикреплению фагов, колицинов, а также различных химических соединœений,

‣‣‣ через клеточную стенку в клетку поступают питательные веще­ства и выделяются продукты обмена,

‣‣‣ в клеточной стенке локализован О-антиген и с ней связан эн­дотоксин (липид А) бактерий.

Существуют 2 типа строения клеточной стенки: у бактерий первого типа пептидогликан муреин составляет до 90% массы клеточной стенки и образует многослойный (до 10 слоев) каркас, при этом он ковалентно связан с тейхоевыми кислотами. Такие бактерии при окраске по методу Грама прочно удерживают комплекс генцианового фиолетового и йо­да; они окрашиваются в синœе-фиолетовый цвет и называются грамположителъными:

‣‣‣ у бактерий со вторым типом строения клеточной стенки по­верх 2—3 слоев пептидогликана муреина располагается слой липополисахаридов.

Эти бактерии при окраске по методу Гра­ма неспособны прочно удерживать комплекс генцианового фиолетового и йода и соответственно обесцвечиваются спир­том, прокрашиваясь дополнительным красителœем — фуксином — в розово-красный цвет. Οʜᴎ называются грамотрицательными.

В связи с различиями в строении клеточной стенки всœе бакте­рии делятся на 4 отдела:

‣‣‣ грациликуты — бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамотрицательные, к ним относятся различные извитые, палочко­видные, кокковые формы бактерий, а также риккетсии и хламидии;

‣‣‣ фирмикуты — бактерии с толстой клеточной стенкой, грамположительные, к ним относятся палочковидные, кокковые формы бактерий, а также актиномицеты, коринœебактерии и микобактерии;

‣‣‣ тенерикуты — бактерии без ригидной клеточной стенки (микоплазмы);

‣‣‣ мендозикуты — архебактерии, отличающиеся дефектной кле­точной стенкой, особенностями строения рибосом, мембран и рибосомальных РНК. Эта группа бактерий медицинского зна­чения не имеет.

Из любой бактериальной клетки можно получить формы, пол­ностью или частично лишенные клеточной стенки. Οʜᴎ называются соответственно протопластами и сферопластами и неза­висимо от исходного морфологического типа бактерии из-за отсутствия клеточной стенки принимают шарообразную или грушевидную форму.

L-формы разных видов бактерий морфологически неразличи­мы. Независимо от формы исходной клетки (кокки, палочки, вибрионы) они представляют из себясферические образования разных размеров.

Имеются L-формы:

‣‣‣ стабильные — не реверсирующие в исходный морфотип;

‣‣‣ нестабильные — реверсирующие в исходный при устранении причины, вызвавшей их образование.

В процессе реверсии восстанавливается способность бактерий синтезировать пептидогликан муреин клеточной стенки. L-формы различных бактерий играют существенную роль в па­тогенезе многих хронических и рецидивирующих инфекцион­ных заболеваний: бруцеллеза, туберкулеза, сифилиса, хрониче­ской гонореи и т. д.

8. Морфология и классификация бактерий. Назначение окрасок по Граму, Бурри, Циль-Нильсену, Нейссеру. Способы изучения и назначение препаратов “раздавленная” или 'висячая капля”.

Бактерии– одноклеточные прокариотические микроорганизмы. Имеют палочковидную, шаровидную или спиралевидную форму. Размеры от 0,1 до 10 мкм. Имеют капсулу, клеточную стенку, ЦПМ, цитоплазму с нуклеоидом, рибосомами, мезосомами и включениями.

Некоторые снабжены жгутиками (монотрихи, лофотрихи, амфитрихи и перитрихи) и ворсинками (общего типа и пили), могут образовывать споры при неблагоприятных условиях (1 клетка – 1 спора).

Тинкториальные свойства – способность воспринимать и удерживать красители – зависят от особенностей строения и химического состава бактериальной клетки.

Окраска по Граму определяет толщину пептидогликана клеточной стенки.

У грамположительных бактерий пептидогликан многослоен, они окрашиваются в фиолетовый цвет (стафилококки, стрептококки, коринœебактерии дифтерии, микобактерии туберкулёза).

Грамотрицательные бактерии имеют тонкий пептидогликан – окрашиваются в красный цвет (гонококки, менингококки, кишечная палочка).

Метод Бурри-Гинса используют для обнаружения капсул. При этом бактерии окрашиваются в красный цвет, а неокрашенные капсулы контрастно выделяются на чёрно-розовом фоне.

По Циль-Нильсену окрашивают кислотоустойчивые бактерии в красный цвет, а некислотоустойчивые окрашиваются в голубой цвет.

По методу Нейссера окрашивают зёрна волютина (включения полифосфатов). Οʜᴎ окрашиваются в тёмно-синий цвет, а цитоплазма клетки – в жёлтый.

Формы бактерий и принципы деления на роды. – понятие и виды. Классификация и особенности категории “Формы бактерий и принципы деления на роды.” 2017, 2018.

Источник: http://referatwork.ru/category/kultura/view/118044_formy_bakteriy_i_principy_deleniya_na_rody

Глава 3. Основы классификации и морфология микроорганизмов – О. Б. Орлеанская

Микроорганизмы (от лат. micros – малый) – организмы, невидимые невооруженным глазом. К ним относятся простейшие, спирохеты, грибы, бактерии, вирусы, изучением которых занимается микробиология. Величина микроорганизмов измеряется в микрометрах (мкм). В микромире существует большое разнообразие форм, которые делятся на группы с учетом общих принципов биологической классификации.

Первой общей биологической классификацией была созданная в XVIII веке система шведского ученого К. Линнея, основанная на морфологических признаках и включавшая животный и растительный мир.

С развитием науки в классификации стали учитывать не только морфологические, но и физиологические, биохимические и генетические особенности микроорганизмов.

Основными ступенями всех классификаций являются: царство – отдел – класс (группа) – порядок – семейство – род – вид. Главной классификационной категорией является вид – совокупность организмов, имеющих общее происхождение, сходные морфологические и физиологические признаки и обмен веществ.

Микроорганизмы относятся к царству прокариотов, представители которых, в отличие от эукариотов, не обладают оформленным ядром. Наследственная информация у прокариотов заключена в молекуле ДНК, располагающейся в цитоплазме клетки.

Для микроорганизмов принята в 1980 г. единая международная классификация, в основе которой лежит система, предложенная американским ученым Берги.

Для того чтобы определить, к какому виду относится микроорганизм, необходимо с помощью различных методов изучить его особенности (форму клетки, спорообразование, подвижность, ферментативные свойства) и по определителю найти его систематическое положение – идентифицировать.

Внутри вида существуют варианты: морфоварианты отличаются по морфологии, биоварианты – по биологическим свойствам, хемоварианты – по ферментативной активности, сероварианты – по антигенной структуре, фаговарианты – по чувствительности к фагам.

Для обозначения микроорганизмов принята общебиологическая бинарная или биноминальная (двойная) номенклатура, введенная К.Линнеем. Первое название обозначает род и пишется с прописной буквы. Второе название обозначает вид и пишется со строчной буквы.

Например, Staphylococcus aureus – стафилококк золотистый. В названиях могут быть отражены имена исследователей, открывших микроорганизмы: бруцеллы – в честь Брюса, эшерихии – в честь Эшериха и т. д.

Бактерии

Бактерии – это одноклеточные организмы, лишенные хлорофилла. Средние размеры бактериальной клетки – 2-6 мкм. Размеры и форма клеток бактерий, присущие микроорганизмам определенного вида, могут изменяться под влиянием различных факторов (в зависимости от возраста бактериальной культуры, среды обитания и пр). Это явление называется полиморфизмом.

По форме клетки бактерии делятся на три группы: шаровидные, палочковидные и извитые (рис. 4).

Рис. 4. Формы микроорганизмов и методы их окраски.

а – шаровидные бактерии: 1 – стафилококки (окраска по Граму); 2 – стрептококки (окраска по Граму); 3 – пневмококки (окраска по Бурри – Гинсу); 4 – менингококки и гонококки (окраска по Граму); б – палочковидные бактерии: 1 – кишечные палочки (окраска по Граму); 2 – возбудитель дифтерии (окраска метиленовым синим); 3 – возбудитель туберкулеза (окраска по Цилю – Нильсену); 4 – возбудитель столбняка (окраска по Ожешко); 5 – холерный вибрион (окраска по Граму); в – спирохета: 1 – бледная трепонема; 2 – спирохета возвратного тифа; 3 – лептоспиры

Шаровидные бактерии называются кокки (от лат. coccus – ягода) и имеют диаметр клетки от 0,5 до 1 мкм. Форма кокков разнообразна: сферическая, ланцетовидная, бобовидная. По взаимному расположению клеток после деления среди кокков выделяют: микрококки (от лат.

streptos – цепочка) – клетки делятся в одной плоскости и не расходятся, образуя цепочку; стафилококки (от лат. staphyle – гроздь) – клетки делятся в различных плоскостях, образуя скопления в виде грозди винограда; тетракокки (от лат. tetra – четыре) – клетки делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и располагаются по четыре; сарцины (от лат.

sarcio – соединяю) – клетки делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и располагаются в виде тюков или пакетов по 8 или 16 клеток в каждом.

Кокки широко распространены во внешней среде, а также в организме человека и животных. Почти все группы кокков, исключая микрококки, тетракокки и сарцины, включают возбудителей инфекционных заболеваний.

Палочковидные формы называются бактериями. Средние размеры их от 1 до 6 мкм в длину и от 0,5 до 2 мкм в толщину.

После деления бактерии могут располагаться попарно – диплобактерии (клебсиеллы), цепочкой (возбудитель сибирской язвы), иногда под углом друг к другу или крест-накрест (возбудитель дифтерии).

Большинство бактерий располагается беспорядочно.

Среди бактерий встречаются изогнутые формы – вибрионы (возбудитель холеры).

К извитым формам относятся спириллы и спирохеты. Форма их клетки напоминает спираль. Большинство спирилл неболезнетворны.

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Источник: https://megalektsii.ru/s158711t5.html

Деление бактерий

04.02.2011

Автор: Светлана Васильевна

Деление бактерий наступает в результате формирования межклеточной перегородки, которое происходит следующим образом.

В том участке ЦМ, с которым связана с помощью особого рецептора молекула ДНК (хромосома, плазмида), происходят события, инициирующие процесс репликации, в результате которого вновь образующаяся дочерняя молекула ДНК прикрепляется также к рецептору на ЦМ.

Область последней между двумя рецепторами, к одному из которых прикреплена родительская, а к другому — дочерняя ДНК, начинает удлиняться, в результате этого расстояние между ними все время увеличивается в течение времени.

По завершении процесса репликации строго по экватору между отделившимися друг от друга хромосомами начинает формироваться межклеточная перегородка путем встречной инвагинации (врастания навстречу друг к другу) ЦМ и связанной с ней области клеточной стенки.

В результате слияния инвагинирующих участков ЦМ и КС образуется межклеточная перегородка, и родительская клетка разделяется на две дочерние клетки равной длины, функцию аппарата митоза у бактерий выполняет ЦМ путем своего удлинения, которое раздвигает хромосомы (и плазмиды) таким образом, что они оказываются по ту и другую стороны формирующейся межклеточной перегородки в равных соотношениях.

Результатов нарушения генетического контроля клеточного деления может быть по крайней мере два. Если формирования межклеточной перегородки не происходит, возникают длинные нитевидные формы.

Однако при восстановлении нарушенного механизма такого контроля нити делятся на фрагменты, равные по длине нормальным клеткам.

Поскольку в этом случае формирование перегородки не связано с сегрегацией хромосом, образуются так называемые мини-клетки, лишенные хромосом, которые остаются в родительской клетке. Мини-клетки могут осуществлять различные биохимические процессы, поскольку они содержат ферменты, но они не способны к размножению, так как лишены хромосом.

Помимо мини-клеток вследствие различных неблагоприятных воздействий из бактерий могут образовываться так называемые нанно-клетки, т. е. мельчайшие клетки размером 0,2-0,3 мкм. Их описывали под различными названиями: фильтрующиеся формы бактерий, элементарные тельца, ультрамикробактерии.

Чаще всего они образуются при L-трансформации бактерий.

Поскольку размеры таких клеток удобнее выражать в нанометрах, а не в долях микрометра, их стали называть наноклетками. Образование наноклеток — универсальная ответная реакция бактерий на неблагоприятные условия существования.

Не нашли подходящую информацию? Не беда! Воспользуйтесь поиском на сайте в верхнем правом углу.

Источник: https://www.rkm.kz/node/767

Микроорганизмы разделены на 33 группы

Согласно с этим определителем все микроорганизмы разделены на 33 группы по признакам, которые вынесены в название группы: 1 – спирохеты 4 – грамотрицательные аэробные палочки и коки 12 – граммположительные коки 13 – граммположительные палочки и бактерии, которые образуют споры, и тому подобное. В середине групп деление микробов происходит на порядки, семьи, роды, виды.

Слайд 19 из презентации «Микробиология для стоматологов». Размер архива с презентацией 2721 КБ. краткое содержание других презентаций

«Значение биологии» – Раскрытие общих свойств живых организмов. Игнорирование законов биологии. Достижения биологии. Организмы. Вырубка лесов в Амазонии. Сантьяго. Области биологии. Живое на Земле. Ботаника. Зоология. Биология. Возникновение жизни. Методы. Значение пограничных дисциплин. Использование в промышленности. Биохимия. Сотни сортов зерновых. Значение биологии. Способность живой природы. Научные дисциплины. Практическое значение биологии.

«Основы микробиологии» – Разделы гигиены. Основы микробиологии. Правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды. Биота. Государственный санитарноэпидемиологический надзор. Использование материалов презентации Использование данной презентации. Биотическая регуляция окружающей среды. Право на благоприятную окружающую среду. Гигиена труда. Воздействие атмосферных загрязнений на организм человека. Обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

«Молекулярная биология клетки» – Общая схема регуляции генетической экспрессии. Основы генетики и медицинской генетики. Пренатальная диагностика. Составляющие ПД. Функция miРНК. МикроРНК. Отличия miРНК и siРНК. Х-сцепленные заболевания. Функции siРНК. Нобелевская премия. Научно-практическое направление. Схема образования miРНК. Генетика. Двуцепочечные РНК. Рецессивное наследование. Физический носитель генетической информации. Мутации.

«Биология – естественная наука» – Названия наук. Одноклеточные организмы. Знания о взаимосвязях организмов в природе. Знания в области биологии. Устные ответы на вопросы. Проверка знаний. Питание. Вирусы. Многоклеточные организмы. Признаки живого. Знания по биологии. Многообразие живого мира. Биология. Живые организмы. Бактериология.

«Радиобиология» – Радиочувствительность. Этапы развития радиобиологии. Разработка методов радиационной экспертизы кормов. Успехи в развитии ядерной физики. Методы исследования. Радиобиологический эффект. Создание ядерного оружия. Явление естественной радиоактивности солей урана. Радиобиология. Научные исследования в области радиобиологии. Лучевые реакции.

«Клиническая микробиология» – Оценка результатов. Распространение инфекций кожи. Раздел медицинской микробиологии. Анализ крови. Материала. Этиология инфекций мочевиводящих путей. Виделения женских половых органов. Особенности гнойно-септических заболеваний. Исследования крови. Исследования мочи. Исследование цереброспинальной жидкости. Состав естественной микрофлоры. Верхние дыхательные пути. Клиническая микробиология. Желудочно-кишечный тракт. Всего в разделе «Биология» 26 презентаций

Источник: http://5biologiya.net/Biologija/Mikrobiologija-dlja-stomatologov/019-Mikroorganizmy-razdeleny-na-33-gruppy.html