Что значит систематическое положение бактерий

Бактерии

Строение бактерий

Спешу сообщить, что на данный момент установлено однозначно: мезосомы это складки цитоплазматический мембраны, образующиеся только лишь при подготовке бактерий к электронной микроскопии (это артефакты, в живой бактерии их нет).

В состоянии споры бактерии очень устойчивы к изменениям температуры, механическим и химическим факторам. При изменении условий среды на благоприятные, бактерии покидают спору и приступают к размножению.

Энергетический обмен бактерий

Бактерии получают энергию за счет окисления веществ. Существуют аэробные бактерии, живущие в воздушной среде, и анаэробные бактерии, которые могут жить только в условиях отсутствия кислорода.

Получают энергию бактерии путем хемо- или фотосинтеза. Среди хемосинтезирующих бактерий можно встретить нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии.

Важно заметить, что клубеньковые бактерии (азотфиксирующие) не осуществляют хемосинтез: клубеньковые бактерии относятся к гетеротрофам.

Среди фотосинтезирующих бактерий особое место принадлежит цианобактериями (сине-зеленым водорослям). Благодаря им сотни миллионов лет назад возник кислород, а с ним и озоновый слой: появилась жизнь на поверхность земли и аэробный тип дыхания (поглощение кислорода), которым мы сейчас с вами пользуемся 🙂

Биотехнология

Бактерии используются для получения антибиотиков (тетрациклина, стрептомицина, грамицидина), широко применяемых в медицине. Бактерии также применяют в пищевой промышленности, где их используют для получения молочнокислых продуктов, алкогольных напитков.

Классификация бактерий по форме

При микроскопии становятся заметны явные отличия форм бактерий.

Размножение бактерий

В ходе бинарного деления бактерия делится на две дочерние клетки, являющиеся генетическими копиями материнской. Деление в среднем происходит раз в 20 минут, популяция бактерий растет в геометрической прогрессии.

Бактериальные инфекции

Многие патогенные бактерии приводят к развитию тяжелых заболеваний у человека. На настоящий момент при бактериальных инфекциях применяются антибиотики, дающие хороший эффект.

От некоторых болезней: дифтерия, коклюш и т.д. разработаны вакцины, дающие стойкий пожизненный иммунитет. После вакцинации образуются антитела к возбудителю, вследствие чего организм становится защищен от подобных инфекций: при встрече с возбудителем человек не заболевает, или переносит болезнь в легкой форме.

К бактериальным инфекциям относятся: чума, дифтерия, туберкулез, коклюш, гонорея, сифилис, тиф, столбняк, брюшной тиф, сальмонеллез, дизентерия, холера. Ниже вы можете видеть возбудителей данных заболеваний и место их локализации в организме.

При проведении медицинских процедур локального кварцевания (облучения УФ отдельных участков) тела следует надевать защитные очки для избежания ожога сетчатки глаза. При кварцевании помещений следует покинуть их по той же причине.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

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.

Систематика бактерий

Принципы систематики бактерий. Систематизация, т. е. упорядочение представлений о любых объектах, группах живых существ, в том числе микроорганизмов, необходима для облегчения распознавания этих объектов, установления степени родства или физиологического сходства между отдельными особями или группами особей. Систематизация знаний о микроорганизмах существенно облегчает практическую работу с ними.

Однако достаточно научно обоснованной системы классификации бактерий (учитывающей родственные связи внутри группы и между группами микроорганизмов) нет. Объясняется это трудностями в изучении внешних, часто меняющихся в различных условиях обитания особенностей и физиологических свойств; недостаточно надежными методами установления степени родства и отсутствием четких представлений об эволюционном развитии микроорганизмов вообще.

Наиболее современной системой классификации бактерий является Международная классификация Берджи. В 1974 г. вышло восьмое издание, в подготовке которого принимал участие 131 автор из 15 стран.

Систематическими категориями в этой классификации являются царство, отдел, группа, семейство, род, вид. Все бактерии отнесены к царству Prосаrуotae (организмы, не имеющие дифференцированного ядра), которое разделено на два отдела.

Во втором отделе находятся все бактерии, представляющие интерес для технической и пищевой микробиологии. Они разделены на 19 групп. Наиболее важные семейства описываются в группах: 3, 7, 8,9, 14, 15, 16. Эта система классификации постоянно совершенствуется, начиная с ее первого издания в 1923 г. Во введении к восьмому изданию определителя Берджи указывается, что и в дальнейшем будут производиться ее совершенствование и перегруппировка систематических единиц.

В практической работе до сих пор еще пользуются основами первой научной классификации, созданной в 1896 г. К. Леманом и Р. Нейманом. С учетом изменений, внесенных в нее за прошедшее время, все бактерии делят на три семейства — палочковидные, шаровидные и извитые.

Поскольку в каждое семейство объединяется множество весьма разнообразных организмов, семейства подразделяют на роды. Так, семейство шаровидных бактерий в зависимости от характера объединения клеток в группы делят на роды: микрококков, стрептококков, сарцин.

В отдельных разделах микробиологии, например в медицинской, выделяют еще роды диплококков, тетракокков.

Семейство палочковидных бактерий делят на три рода: род собственно бактерий, к которому относят все неспособные к образованию спор; род бацилл, объединяющий аэробные формы, которые способны образовывать споры; род клостридий, в который включены анаэробные палочковидные споровые формы.

Семейство извитых бактерий в зависимости от степени извитости принято делить на род вибрионов (бактерии, изогнутые в виде запятой), род спирилл (крупные, пологоизвитые), род спирохет (тонкие, сильно-извитые клетки).

Деления на роды недостаточно для ориентировки в свойствах бактерий, поскольку основано оно только на внешних признаках. В каждом роде объединяются бактерии, похожие внешне, но часто имеющие совершенно различные физиологические особенности и свойства. Так, в роде бактерий объединяются возбудитель гнилостных процессов — сенная палочка, возбудители сквашивания молока — болгарская палочка и др. и возбудители пищевых инфекций — палочки брюшного тифа, дизентерии. Поэтому роды делят на виды.

Вид — это систематическая категория, объединяющая родственные организмы, близкие по внешним и физиологическим признакам, отношению к среде обитания по обмену веществ и характеру межвидовых отношений.

При определении вида бактерий, кроме морфологических признаков (подвижность, отношение к диагностическим окраскам и т. д.), используются физиологические (потребность в кислороде, способность, использовать различные сахара и т. д.) и культуральные (характер образуемых колоний, есобенности роста на некоторых питательных средах и т. д.). Наименование вида бактерий, как правило, состоит из двух слов, первое из которых обозначает принадлежность к роду, а второе уже непосредственно указывает вид. Родовое название пишется с прописной буквы, видовое — со строчной. Так, название Bact. fluorescens относится к палочковидным бесспоровым бактериям (род бактерий), образующим пигмент флуоресцеин (вид — флуоресценс).

Наименование Staphylococcus aureus относится к шаровидным бактериям, образующим грозди из нескольких кокков (род стафилококков), колонии которых имеют золотистый цвет (ауреус).

Источник

Принцип и задачи систематики бактерий

Биологическая систематика – крупный раздел биологии, в основные задачи которого входит определение в единую систему всех живых организмов, исследованных наукой. Систематика бактерий начала активно развиваться только в конце ХХ века. Именно тогда были найдены методы, благодаря которым ученые смогли выявлять основные принципы жизнедеятельности многочисленных представителей царства бактерий.

Современная система

Ввиду того, что человек только начал изучение микроорганизмов, завершенной схемы прокариотического сообщества в микробиологии еще не существует. Вообще сложно с уверенностью сказать, что когда-нибудь она будет составлена. Если вспомнить один из основных постулатов, которым руководствуется весь ученый мир, о том, что познание природы неисчерпаемо, то сложно представить, что когда-нибудь человечество услышит от представителей микробиологии заявление о завершении систематики бактерий.

Наглядным примером влияния новых открытий на систематику является сравнительно недавнее разделение некогда единого царства бактерий и отделение от него царства архей. Получив возможность детально изучить строение и тех и других организмов, ученые пришли к выводу, что по своему строению археи больше походят на эукариотические клетки, хотя и являются безъядерными прокариотами. Сейчас считается, что именно археи стали переходным звеном между простейшими и эукариотами.

Но, несмотря на относительно небольшой срок существования микробиологии, систематизация бактерий базируется на всех тех основных принципах, которые позволяют объединять все живое в стройную схему. Эти принципы были сформулированы еще в конце 18 века шведским ученым Карлом Линнеем, который первый задался целью составить единую систему живой природы.

Такими принципами являются следующие аксиомы:

Что касается основных практических задач, которые в микробиологии решает систематика, то это:

Классификация и идентификация

По мере накопления знаний о бактериальных организмах ученые смогли определять признаки схожести и различия отдельных представителей этого царства. Именно выявление схожих признаков является основой классификации бактерий по таксонам.

Однако и здесь все не так просто, как кажется. Например, если взять два круглых одноклеточных кокка (круглых бактерии), то можно легко определить их схожесть по форме. Но этого очень мало, чтобы компетентно заявить о принадлежности этих кокков к одному таксону. Для таких заявлений нужно установить в имеющихся кокках общие:

Изучая данные, собранные по особенностям строения микроорганизмов, можно выделить характеристики, которые позволят в дальнейшем определить место бактерии в общей классификации:

Изучение каждого в отдельности признака строения и жизнедеятельности бактерии дает массу информации о ее принадлежности к тем или иным таксонам. Так, например, только способов размножения бактерий известно несколько, и это при том, что размножение всегда происходит делением.

Название

Одним из важных направлений систематики является номенклатура, то есть установление взаимосвязи бактерий по их названиям.

Правила присвоения бактериям названий определены Международным кодексом номенклатуры бактерий. Согласно этим Правилам при определении названия бактерии применяется бинарная номенклатура.

Бинарная номенклатура обязывает вновь открытому микроорганизму присваивать латинские названия, которые характеризуют род, а также вид, к которым эта бактерия принадлежит. Такая систематика значительно упрощает работу ученых с огромными информационными базами данных по уже идентифицированным и классифицированным бактериям.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Источник

Микроорганизмы. Классификация, понятие, систематика

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Микроорганизмы. Классификация, понятие, систематика

1. Микробиология — наука о возбудителях болезней. Зародилась как отрасль медицины.

В качестве самостоятельной науки, имеющей свои объекты и методы исследования, сформировалась во второй половине XIX в. благодаря работам Пастера, Коха, Эрлиха, Мечникова, Ру и др.

В настоящее время постоянно и интенсивно развивается, как и тесно связанные с ней биотехнология и генная инженерия.

В зависимости от решаемых задач микробиология делится на следующие отрасли:

• сельскохозяйственная; ветеринарная; санитарная;

2. Предмет изучения медицинской микробиологии:

• микроорганизмы — представители нормальной микрофлоры тела человека и возбудители различных заболеваний человека;

• методы лабораторий диагностики, специфической профилакти­ки и этиотропной терапии вызываемых ими заболеваний.

Классификация микроорганизмов

Микроорганизмы — это организмы, невидимые невооруженным глазом из-за их незначительных размеров.

Критерий размера — единственный, который их объединяет.

В остальном мир микроорганизмов еще более разнообразен, чем мир макроорганизмов.

2. Согласно современной систематике, микроорганизмы к 3 царствам:

• Eucariotae — простейшие и грибы;

• Procariotae – истинные бактерии, риккетсии, хламидии, мико-плазмы, спирохеты, актиномицеты.

Так же как для растений и животных, для названия микроор­ганизмов применяется бинарная номенклатура, т. е. родовое и видовое название.

Если видовую принадлежность исследователям определить не удается и определена только принадлежность к роду, то упот­ребляется термин species. Чаще всего это имеет место при идентификации микроорганизмов, имеющих нетрадиционные пищевые потребности или условия существования. Название рода обычно либо основано на морфологическом при­знаке соответствующего микроорганизма (Staphylococcus, Vibrio, Mycobacterium), либо является производным от фамилии автора, который открыл или изучил данный возбудитель (Neisseria, Shig-ella, Escherichia, Rickettsia, Gardnerella).

Видовое название часто связано с наименованием основного вы­зываемого этим микроорганизмом заболевания (Vibrio cholerae — холеры, Shigella dysenteriae — дизентерии, Mycobacterium tuberculosis — туберкулеза) или с основным местом обитания кишечная палочка).

Кроме того, в русскоязычной медицинской литературе воз­можно использование соответствующего русифицированного на­звания бактерий (вместо Staphylococcus epidermidis — эпидер-мальный стафилококк; Staphylococcus aureus — золотистый ста­филококк и т. д.).

3. Царство прокариот включает в себя отдел цианобактерий и отдел эубактерий, который, в свою очередь, подразделяется на порядки:

• собственно бактерии (отделы Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);

Порядки подразделяются на группы.

Прокариоты отличаются от эукариот тем, что не имеют:

• морфологически оформленного ядра (нет ядерной мембраны и отсутствует ядрышко), его эквивалентом является нуклеоид, или генофор, представляющий собой замкнутую кольцевую двуни-тевую молекулу ДНК, прикрепленную в одной точке к цито-плазматической мембране; по аналогии с эукариотами эту мо­лекулу называют хромосомной бактерией;

• сетчатого аппарата Гольджи;

Имеется также ряд признаков, или органелл, характерных для многих, но не для всех прокариот, которые позволяют отли­чать их от эукариотов:

• многочисленные инвагинации цитоплазматической мембраны, которые называются мезосомами, они связаны с нуклеоидом и участвуют в делении клетки, спорообразовании и дыхании бак­териальной клетки;

• специфический компонент клеточной стенки — муреин, по хими­ческой структуре это пептидогликан (диаминопиеминовая ки­слота);

• плазмиды — автономно реплицирующиеся кольцевидные моле­кулы двунитевой ДНК с меньшей, чем хромосома бактерий, молекулярной массой. Они находятся наряду с нуклеоидом в цитоплазме, хотя могут быть и интегрированы в него, и несут наследственную информацию, не являющуюся жизненно не­обходимой для микробной клетки, но обеспечивающую ей те или иные селективные преимущества в окружающей среде.

. F-плазмиды, обеспечивающие конъюгационный перенос

. R-плазмиды — плазмиды лекарственной устойчивости, обес­печивающие циркуляцию среди бактерий генов, детермини­рующих устойчивость к используемым для лечения различ­ных заболеваний химиотерапевтическим средствам.

4. Бактерии — прокариотические, преимущественно одноклеточные микроорганизмы, которые могут также образовывать ассоциа­ции (группы) сходных клеток, характеризующиеся клеточны­ми, но не организменными сходствами.

Основные таксономические критерии, позволяющие отнести штаммы бактерий к той или иной группе:

• морфология микробных клеток (кокки, палочки, извитые);

• отношение к окраске по Граму — тинкториальные свойства (грамположительные и грамотрицательные);

• тип биологического окисления — аэробы, факультативные ана­эробы, облигатные анаэробы;

• способность к спорообразованию.

Дальнейшая дифференциация групп на семейства, рода и ви­ды, которые являются основной таксономической категорией, проводится на основании изучения биохимических свойств. Этот принцип положен в основу классификации бактерий, приве­денной в специальных руководствах — определителях бактерий.

Вид является эволюционно сложившейся совокупностью осо­бей, имеющих единый генотип, который в стандартных усло­виях проявляется сходными морфологическими, физиологиче­скими, биохимическими признаками.

Для патогенных бактерий определение “вид” дополняется спо­собностью вызывать определенные нозологические формы забо­леваний.

Существует внутривидовая дифференцировка бактерий на

• по биологическим свойствам – биовары или биотипы;

• биохимической активности— ферментовары;

• антигенному строению — серовары или серотжы;

• чувствительности к бактериофагам — фаговары или фаготипы;

• устойчивости к антибиотикам — резистентовары.

В микробиологии широко применяют специальные термины — культура, штамм, клон.

Культура — это видимая глазом совокупность бактерий на пи­тательных средах.

Культуры могут быть чистыми (совокупность бактерий одного вида) и смешанными (совокупность бактерий 2 или более видов).

Штамм — это совокупность бактерий одного вида, выделенных из разных источников или из одного источника в разное время.

Штаммы могут различаться по некоторым признакам, не вы­ходящим за пределы характеристики вида. Клон — это совокупность бактерий, являющихся потомством одной клетки.

Вопрос 3. Особенности морфологии микроорганизмов

1. Основные морфологические формы бактерий

2. Структура бактерий

3. Клеточная стенка

4. Цитоплазматическая мембрана

1 Среди основных морфологических форм бактерий различают: • шаровидные <кокковые);

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:

• правильная — энтеробактерии, псевдомонады;

• мелкие – бруцеллы, бордетеллы;

• закругленные — сальмонеллы, псевдомонады;

• заостренные — фузобактерии; утолщенные — коринебактерии;

диплобактерии и диплобациллы — сцепленные попарно;

• стрептобактерии и стрептобациллы — сцепленные в цепочку;

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);

Структурные компоненты бактериальной клетки делятся на обязательные и необязательные.

Обязательные структурные компоненты:

• цитоплазма с локализованными в ней рибосомами и ядерным аппаратом.

Необязательные структурные компоненты:

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 соединений,

• 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 сине-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 красителем — фуксином — в розово-красный цвет. Они называются грамотрицательными.

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

• грациликуты — бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамот-рицательные, к ним относятся различные извитые, палочко­видные, кокковые формы бактерий, а также риккетсии и хла-мидии;

• фирмикуты — бактерии с толстой клеточной стенкой, грампо-ложительные, к ним относятся палочковидные, кокковые формы бактерий, а также актиномицеты, коринебактерии 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. Они называются соответственно протопластами и сферопластами и неза­висимо от исходного морфологического типа бактерии из-за отсутствия клеточной стенки принимают шарообразную или грушевидную форму.

Кроме того, существуют L-формы бактерий, которые, в отли­чие от протопластов и сферопластов, способны к размножению, являясь вполне полноценными микробными клетками данного вида бактерий.

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

• 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.

4. К клеточной стенке бактерий примыкает цитоплазматическая мембрана, строение которой аналогично мембранам эукарио-тов — она состоит из двойного слоя липидов, главным образом фосфолипидов со встроенными поверхностными и интеграль­ными белками).

Цитоплазматическая мембрана обеспечивает:

• селективную проницаемость и транспорт растворимых веществ в клетку;

• транспорт электронов и окислительное фосфорилирование;

• выделение гидролитических экзоферментов, биосинтез различ­ных полимеров.

Кроме того, она ограничивает цитоплазму бактерий, которая представляет собой гранулярную структуру.

В цитоплазме локализованы рибосомы и бактериальный нуклеоид, в ней также могут находиться включения и плазмиды (вне-хромосомная ДНК).

Источник