Шарообразные бактерии кокки стрептококки спириллы бациллы

Теоретические пояснения:

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

Рис. 4. Основные формы бактерий (по Асонову, 1997): Шаровидные: 1 – стафилококки, 2 – диплококки, 3 – стрептококки, 4 – тетракокки, 5 – сарцины. Палочковидные: 6 – бактерии, 7 – стрептобактерии, 8 – бациллы, 9 – стрептобациллы. Извитые: 10 – вибрионы, 11 – спириллы, 12 – спирохеты.

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. micros – малый) – клетки делятся в разных плоскостях и располагаются поодиночке; диплококки (от лат. diplos-двойной) — клетки делятся в одной плоскости и затем располагаются попарно; к ним относятся ланцетовидные пневмококки и бобовидные гонококки и менингококки; стрептококки (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 целятся вдвух 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 формыназываются бактериями. Средние размеры их от 1 до 6 мкм в длину и от 0,5 до 2 мкм в толщину.

Бактерии различаются по внешнему виду: концы их могут быть закругленными (кишечная палочка), обрубленными (возбудитель сибирской язвы), заостренными (возбудитель чумы) или утолщенными (возбудитель дифтерии). 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).

Кизвитымформам относятся спириллы и спирохеты. Форма их клетки напоминает спираль. Большинство спирилл не болезнетворны.

Цель работы: изучить морфологию бактерий

Материалы и оборудование: Обезжиренные предметные стекла, культура микроорганизмов, стеклянная палочка, спиртовки, спички, бактериологические красители (синька Леффлера или раствор фуксина), стакан с водой, пинцет, полоски фильтровальной бумаги, пипетка для краски, микробиологические петли, микроскопы, иммерсионное масло.

Ход работы:

Для изучения морфологии бактерий следует приготовить настои из различных естественных материалов – мяса, рыбы, белка яйца, навоза, сена, муки, овощей, фруктов и др. Небольшое количество материала измельчают, помещают в склянку, на кончике скальпеля добавляют немного мела и заливают водопроводной водой на 2 /₃ объема склянки. Склянку с настоем выдерживают в термостате при 25–28°С или в теплом помещении в темноте 3–5 дней. За это время в среде накапливается масса разнообразных бактерий.

Из жидкости настоя готовят параллельно два препарата: один – прижизненный (раздавленная капля), второй – постоянный (мазок). Прижизненный препарат микроскопируют, рассматривают, пользуясь объективом ВИ-40; мазок рассматривают при объективе МИ-90. Просматривая препараты, делают зарисовки микроорганизмов, обращая внимание на форму, взаимное расположение клеток и на соотношение размеров бактерий при разном увеличении микроскопа.

Для изучения характера движения бактерий прижизненный препарат желательно микроскопировать в темном поле микроскопа.

Большое впечатление о морфологическом разнообразии бактерий на начинающего микробиолога производит негативный тушевой препарат, приготовленный из материала любого настоя. Препарат микроскопируют, пользуясь объективом МИ-90. В поле зрения микроскопа на общем темном фоне туши отчетливо видны неокрашенные клетки микроорганизмов различной формы, разных размеров, расположенные в разнообразных сочетаниях. Можно использовать колонии микроорганизмов, высеянные из воздуха на пластинке МПА в чашке Петри. Из воздуха, как правило, выделяют представителей родов Micrococcus, Sarcina, Bacterium, Bacillus. Для наблюдения стрептококков готовят мазки из кисломолочных продуктов. С вибрионами и спириллами можно познакомиться на мазках, приготовленных из настоя навоза или из стоячей воды.

а б

Рис.5. Микрофлора: а) навозного настоя б) зубного налёта

Для ознакомления со спирохетами готовят мазки из зубного налета в капле воды. Особенно удачные препараты получают из налета на кариесных зубах. Мазки из зубного налёта необходимо проводить с соблюдением правил асептики и антисептики. Работу проводить в резиновых перчатках, одноразовыми стерильными инструментами. После работы отработанный материал и инструментарий погрузить в дезраствор на 1 час. На препаратах среди прочих бактерий легко выделяются большая и малая зубные спирохеты Spirochaeta macrodenta и Spirochaeta microdenta (рис. 5).

1. Рассмотреть постоянные препараты микроорганизмов различной

формы (Streptococcus, Staphylococcus, Sarcina, Bacillus, Pseudomonas), поль-зуясь объективом МИ-90. Зарисовать.

2. Приготовить прижизненный препарат из зубного налета в капле воды. Промикроскопировать с объективом МИ-90.

3. Приготовить прижизненный и фиксированный препараты из настоя

какого-либо естественного субстрата (мяса, рыбы, сена, овощей, фруктов).

Прижизненный препарат промикроскопировать, пользуясь объективом ВИ-40; мазок – с объективом МИ-90.

4. Просматривая препараты, сделать зарисовки микроорганизмов, обращая внимание на форму, подвижность, взаимное расположение клеток и

на соотношение размеров бактерий.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие формы имеют микроорганизмы?

2. Какая структура клетки поддерживает форму бактерий?

4. Какие микроорганизмы называют бациллами?

Без сомнения, бактерии являются самыми древними существами на Земле. Они задействованы на каждом этапе круговорота веществ в природе. За миллиарды лет своей жизни бактерии взяли под контроль такие процессы, как брожение, перегнивание, минерализация, переваривание и так далее. Маленькие, невидимые глазу бойцы находятся везде. Они живут на различных предметах, на нашей коже и даже внутри нашего организма. Чтобы полностью разобраться в их разнообразии, может понадобиться не одна жизнь. И все же попробуем рассмотреть основные формы бактерий, уделив особое внимание шаровидным одноклеточным организмам.

Царство бактерий, или Что изучает микробиология

Изучением царства бактерий занимается микробиология. Ученые этого направления систематизируют живые организмы в царства, анализируют морфологию, изучают биохимию, физиологию, течение эволюции и роль в экосистеме планеты.

Общее строение клеток бактерий

Все основные формы бактерий имеют особое строение. У них отсутствует ядро, окруженное мембраной, способной отделить его от цитоплазмы. Подобные организмы принято называть прокариотами. Многие бактерии окружены слизистой капсулой, вызывающей устойчивость к фагоцитозу. Уникальной чертой представителей царства является способность размножаться каждые 20-30 минут.

Бактериальные клетки могут иметь разную форму исходя из которой проведена их классификация:

1. Бактерии кокки (шаровидные).
2. Палочковидные (бактерии бациллы).
3. Извитые и изогнутые бактерии (вибрионы и спириллы).
4. Цепочкообразные бактерии (стрептококки).
5. Гроздевидные формы (стафилококки).

Рассмотрим более подробно бактерии шаровидные, имеющие общее название кокки.

Шаровидные (кокки): общие сведения о бактериях

Бактерии шаровидной формы обитают в почве, в воздухе, на продуктах. Попадая в благоприятную среду, клетка активно начинает процесс размножения. На поверхности образуются белые, серые, желтые или красные бактериальные колонии. В процессе размножения каждая шаровидная особь дробится надвое в любой плоскости. После деления бактерии шаровидные либо остаются независимыми, либо объединяются с другими кокками.

Подразделение на виды

Группа шаровидных бактерий неоднородна. Внутри нее происходит деление на различные виды:

• грамположительные сферические микрококки;
• округлые парные диплококки;
• стрептококки, связанные в бактериальную цепочку;
• образующие в результате деления квадрат тетракокки;
• образующие в результате деления куб сарцины;
• размножающиеся в спонтанных направлениях стафилококки.

Все эти бактерии-кокки имеют свои особенности, которые заключаются не только в способе деления. Это требует более подробного описания для каждого вида.

Особенности микрококков

На поверхностях микрококки расположены одиночными особями или неправильными скоплениями. При помещении микрококка на плотную питательную среду будет наблюдаться образование округлых гладких колоний нескольких цветов (белый, желтый, красный). Цвет зависит от пигментации клетки или выделения окрашенного продукта в окружающую среду.

Микрококки являются облигатными аэробами. Это значит, что им необходим кислород для дыхания. По способу питания эти бактерии (шаровидные микрококки) – сапрофиты, или факультативные паразиты. То есть они способны получать питательные вещества для развития и роста из отмерших или разложившихся тканей или питаются тканями другого организма.

Микрококки не патогенны, то есть не нарушают нормальную жизнедеятельность, работоспособность и целостность тканей. Большая часть этих микроорганизмов развивается в диапазоне температур от 25 до 30° С. Но некоторые из них выходят за этот диапазон и способны к размножению при температуре 5-8° С или не погибают при нагревании до 60-65° С.

В организме человека микрококки встречаются на кожных покровах, в полости рта, в дыхательных путях. Изредка на половых органах или конъюнктиве.

Особенности шаровидной бактерии диплококк

Гонококк имеет статус самой патогенной разновидности диплококков. Эти болезнетворные кокки имеют форму двойного боба. Но в некоторых случаях могут потерять типичную форму и образовывать кучки бактерий. Для выявления гонококков берется мазок и определяется число лейкоцитов в крови. Сегодня гонорея является самой распространенной венерической болезнью. Заболевание передается половым путем.

Пневмококки возбуждают не только крупозную пневмонию, но и отит или синусит. Бактерия имеет двойную ланцетовидную форму. Она неподвижна, а ее размер не превышает 1,25 мкм. Пневмококк является грамположительной бактерией.

Менингококк – парная бактерия, похожая на слипшиеся основанием булочки. По внешнему виду несколько напоминает гонококк. Сфера действия менингококков – слизистая оболочка мозга. Больные с подозрением на менингит обязательно госпитализируются.

Стафилококки и стрептококки: особенности бактерий

Рассмотрим еще две бактерии, шаровидные формы которых связываются в цепочки или развиваются в спонтанных направлениях. Это стрептококки и стафилококки.

Стрептококков множество в микрофлоре человека. При делении эти шаровидные бактерии создают бусы или цепочки микроорганизмов. Стрептококки могут стать причиной инфекционных и воспалительных процессов. Излюбленные места локализации – ротовая полость, ЖКТ, половые органы и слизистая дыхательных путей.

Стафилококки делятся во многих плоскостях. Они создают виноградные гроздья из бактериальных клеток. Способны стать причиной воспалительных процессов в любых тканях и органах.

Какие выводы должно сделать человечество

Человек слишком привык к тому, что является царем природы. Чаще всего он склоняется только перед грубой силой. Но на планете существует целое царство, в котором объединены невидимые глазу организмы. Они обладают самой высокой приспосабливаемостью к окружающей среде и оказывают влияние на все биохимические процессы. Умные люди давно поняли, что "маленький" не значит "бесполезный" или "безопасный". Без бактерий вообще жизнь на Земле просто остановится. А без внимательного отношения к болезнетворным бактериям – потеряет качество и постепенно вымрет.

Последнее обновление - 20 января 2018 в 22:33

Время на чтение: 3 мин

История открытия бактерий начинается еще с давних времен, после того как замечательный ученый Антони ван Левенгук изобрел микроскоп. А после ученые выдвигали гипотезы, что жизнь произошла в результате развития микроорганизмов.

Безусловно, они являются одни из самых древних существ, так как многие процессы, проходящие на земле, не могут осуществиться без бактерий. Они участвуют в процессе формирования биосферу и выполняют следующие функции: деструктивную, окислительную, газовую, средообразующую, энергетическую и многие другие.

Эти маленькие организмы находятся везде, участвуют во всех процессах.

Существует несколько разных форм бактерий, это вибрионы, спириллы, бациллы и кокки. В этой статье мы подробно разберем шаровидные бактерии. Их жизнедеятельность, строение, распространение и еще многое интересное.

Что это такое?

Кокки — это патогенные малоподвижные бактерии.

Они делятся на видовые группы, смотря где они располагаются.

• микрококки — находятся в беспорядочном состоянии;
• диплококки — если рассмотреть под микроскопом, можно увидеть, что они расположены по двое;
• стрептококки — находятся в виде цепочки, цепляясь друг за друга;
• стафилококки — их расположение напоминает виноград (без какой либо зависимости);
• тетракокки — в форме похожей на квадрат;

Все бактерии имеют шарообразный облик или немного удлиненный, поэтому их и назвали кокки (зерно, шар). Они не могут образовывать споры и передвигаться, все потому что не имеют жгутиков и щетинок. Они обитают практически повсеместно, в почве, на продуктах питания и в воздушной среде.

Если клетки попадают в благоприятную для них среду, они тут же начинаю активно размножаться.

Процесс деления не сложный, происходит деление клетки надвое (митозом). После процесса деления новые клетки могут оставаться в свободном состоянии, а могут прикрепляться и объединяться в колонии.

Рассмотрим виды кокков более подробно

Микрококки. Как уже говорили, этот вид располагается по одиночке или небольшими кучками, окрас бывает разноцветный. Цвет всегда зависит от пигмента или функции, которую выполняет. Их относят к аэробам, следовательно для дыхания им нужен кислород. а по типу питания они сапрофиты и паразиты, значит они питаются за счет других организмов или уже разложившимися тканями.

Эти микроорганизмы не изменяют и не нарушают тканей или организмов, на которых они распространяются, они не патогенные. У человека находятся на коже и в слизистых оболочках носа и рта. диапазон температуры, в которой они могут находиться, очень широк.

Диплококки. Расположены по двое. Пример этих бактерий: гонококки, менингококки и другие. Они патогенные, потому что вызывают множество инфекционных заболеваний пневмония, гонорея, менингит и другие серьезные болезни.

Чтобы определить нахождение микроорганизмов в теле человека нужно сдать некоторые анализы: общий анализ мочи, общий анализ крови на выявление количества лейкоцитов и мазок на наличие патогенных организмов.

Гонорея является одной из самых частых болезней, передающихся половым путем. При обнаружении заболевания назначают антибактериальные препараты и вам и вашему партнеру.

Кокковый менингит — это очень сложное заболевания не только для детей, но и для взрослых. При первых симптомах человека должны поместить в инфекционное отделение и начать нужные процедуры. Если вовремя не начать лечение, все может обернуться летальным исходом.

Все диплококки похожи (по двое), но имеют незначительные различия по цвету, размеру и форме.

Стрептококки и стафилококки. Вид этих бактерий прикреплены друг к другу в виде цепочек или в виде грозди винограда. Очень большое количество этих микроорганизмов находится в человеческом организме. Когда они делятся на двое они образуют разные цепочки шариков стоящих друг за другом.

Именно стрептококки вызывают воспалительные процессы и инфекционные заболевания. Они располагаются практически повсеместно: желудочно-кишечный тракт, в полости рта, во всех слизистых оболочках организма.

Поэтому они могут вызвать воспаление в любом органе человека. Они очень устойчивы к некоторым антибактериальным препаратам. Эти микроорганизмы даже не погибают при высоких температурах. Вызывают такие заболевания, как ангина, сепсис, пневмония и другие, очень серьезные болезни.

При попадании в организм проходит примерно 5-4 дня, а после у человека поднимается высокая температура тела. Обязательно нужно идти в больницу, пытаться вылечить самостоятельно, нет смысла.

Мы узнали, что в мире находится очень большое количество маленьких микроорганизмов. Они бывают и патогенные, и нет. Без этих маленьких существ сложно себе представить жизнь на земле, так как они участвуют практически во всех процессах.

А если у вас есть подозрение, что произошло заражение болезнетворными бактериями, нужно обращаться к врачу, сейчас все болезни лечатся. И чем раньше вы обратитесь, тем меньший вред нанесут вам эти существа.

Бактерии присутствуют в организме человека на протяжении всей его жизни. От них зависит правильная работа желудочно-кишечного тракта и всего организма. Но не все виды этих микроорганизмов полезны. Такие виды, как бациллы, палочки, бактерии кокки, могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. По форме они делятся на:

1. Шаровидные виды – кокки.
2. В форме спирали – спириллы.
3. Палочковидные бактерии – бациллы.
4. В форме запятой – вибрионы.

Микроорганизмы в форме палочки, в свою очередь, делятся на виды – те, которые не образуют споры, и спорообразующие, или бациллы. Палочки очень опасны для организма, вызывают серьезные заболевания, например столбняк, коклюш, чуму, ботулизм и другие. Самая обычная и распространенная кишечная палочка является причиной сильнейших отравлений с непредсказуемым исходом. Различные виды палочки постоянно обитают в стоячих водоемах, в земле, в продуктах питания, не прошедших термическую обработку.

Вибрионы – это еще один вид микроорганизмов, которые живут в воде. Их изогнутые тела имеют размер 1-3 мкм. Самый распространенный вид этих микроорганизмов – холерный вибрион. Обитая в зараженных водоемах, он является возбудителем этого страшного недуга.

Спириллы – это безвредные микроорганизмы, живущие в грязной стоячей воде и канализационных стоках. Тело спириллы закручено спиралью с одним или несколькими спиралевидными кольцами.

Обширное семейство опасных микроорганизмов

Кокки – это патогенные неподвижные бактерии. В зависимости от взаимного расположения клеток они образуют видовые группы.

• Стрептококки. Патогенные микроорганизмы, внешне напоминающие цепочку, собранную из шаровидных клеток. Для человеческого организма опасны стрептококки группы А, так как они являются причиной тяжелых заболеваний, таких как ангина, скарлатина, ревматоидный артрит, ревматизм.
• Диплококки. Их клетки располагаются попарно и защищены капсулой овальной формы. Диплококки являются причиной возникновения крупозной пневмонии.
• Микрококки. Эти бактерии образуют скопления неправильной формы. Часто провоцируют гнойные процессы.
• Сарцины. Образуют скопления кубической формы. Не патогенны.
• Пневмококки. Имеют клетки ланцетовидной или овальной формы. У человека могут стать причиной воспалительных процессов органов дыхания. Например, такого тяжелого недуга, как крупозная пневмония.
• Гонококки. Скопления кокков этого вида внешне напоминают кофейное зерно. Для человека патогенны, являются возбудителями гонореи.

Когда анализ необходим

Патогенная бактерия кокка очень устойчива. Если она попадает в организм человека, то избавиться от нее очень сложно. Тут необходимо своевременное серьезное лечение антибиотиками. Но даже к таким медикаментам со временем вырабатывается иммунитет. Основные разновидности кокков имеют жесткую оболочку, которая бережет тело микроорганизма от внешних негативных факторов. Этот вид хорошо переносит сушку и заморозку. Погибает только при термической обработке не менее 70 градусов на протяжении 30 минут.

Попав в человеческий организм, кокки закрепляются на слизистых оболочках рта, горла и половых органов. Попав в нужную питательную среду, кокки начинают активно размножаться, вызывая болезни внутренних органов, эрозии и другие неприятности.

Определить заражение можно с помощью медицинского анализа – мазка. Если наличие возбудителя подтверждено, то необходимо срочно начинать медикаментозное лечение. Причем если бактерия попала в мочеполовую систему, то лечить необходимо обоих партнеров одновременно.

Заподозрить такую инфекцию можно, если наблюдаются следующие симптомы:

• зуд, жжение слизистой половых органов, выделения, наличие неприятного запаха;
• повышение температуры тела;
• высыпания на коже;
• воспаление миндалин.

Эти симптомы могут быть показателями опасных болезней: пиодермии (воспаление корней волос), фурункулеза, болезни Риттера, тромбофлебитов, менингита, рожи, воспаления костного мозга, ангины, скарлатины и других тяжелых заболеваний.

При обнаружении подобных симптомов необходимо обратиться за квалифицированной медицинской помощью. Затем, сдав все необходимые тесты и анализы, определить вид бактерии и немедленно начинать лечение.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Бактерии

Большая часть микробов относится к группе бактерий. Эта группа широко распространена в природе, наиболее хорошо изучена, поэтому изучение микробов обычно начинают с бактерий.

Бактерии по форме своих клеток разделяются: на шаровидные - кокки, палочковидные или цилиндрические - собственно бактерии - и извитые - вибрионы и спириллы. Кроме того, имеются еще нитевидные бактерии и миксобактерии. Между всеми этими группами имеются многочисленные и часто незаметные переходы, например кокко-бактерии и др.

Кокки в свою очередь разделяются по их сочетанию друг с другом на несколько подгрупп. Микрококки располагаются поодиночке, диплококки - попарно, а стрептококки располагаются в виде цепочки. Все они делятся только в одной плоскости. Тетракокки располагаются в сочетании из четырех клеток, потому что делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Сарцины (sarcio - связывать) делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, поэтому располагаются в сочетании 8-16 клеток вместе в виде тюков, кубиков. Стафилококки расположены без определенного порядка в виде гроздьев, делятся они во многих плоскостях.

Среди кокков наиболее важное практическое значение имеет стрептококк, участвующий в молочнокислом брожении. Один из его видов, попадая в чаны со свекловичным соком, превращает его целиком в слизистую массу, причиняя этим большие убытки на сахарных заводах. Многие кокки вызывают различные заболевания человека и животных. К диплококкам относятся возбудители воспаления легких, менингита и др., к стрептококкам - возбудитель ангины. Стафилококк, имеющий золотистый пигмент вызывает гнойные процессы. Все эти возбудители могут вызывать сепсис - заражение крови.

Рис. 1. Различные формы бактерий: 1 - кокки; 2 - диплококки; 3 - тетракокки; 4 - стрептококки (собранные цепочкой); 5 - сардины (таблички); 6 - бациллы; 7 - спириллы; 8 - вибрионы; 9 - нитчатые формы; 10 - серобактерии

Палочковидные бактерии составляют наиболее обширную группу. Они имеют цилиндрическую форму. Клетки большей частью расположены одиночно, у некоторых видов соединены попарно (диплобактерии) или в виде цепочки (стрептобактерии). Размеры их в длину 1-5 мк, в поперечнике 0,5-1 мк. Размеры клеток этой группы очень разнообразны. Имеются бактерии, стоящие на грани видимости в оптическом микроскопе (Dialister pneumosintes 0,1×0,15 мк), и настоящие гиганты в несколько десятков микрон, например некоторые серобактерии. Среди бактерий этой группы очень много полезных микробов, например нитрификаторы, и бактерии, усваивающие азот из воздуха и др. Но к этой группе относится много возбудителей инфекционных заболеваний: сибирской язвы, бруцеллеза, столбняка, кишечных инфекций.

Извитые бактерии называются спириллами, если имеют вид спирали с несколькими завитками, и вибрионами, если имеют один завиток, не превышающий 1 /₄ оборота спирали.

Вибрионы представляют собой слабоизогнутые клетки, несколько напоминающие запятую, длина их 1-3 мк. Спириллы - довольно крупные клетки длиной 5-30 мк при толщине 0,25-1 мк. Те и другие подвижны, имеют жгутики. Типичными представителями вибрионов являются возбудитель холеры и водные вибрионы, очень похожие на холерного вибриона, но неболезнетворные, обычные обитатели пресных водоемов, так же как и спириллы.

Нитчатые бактерии представляют собой длинные нити из соединенных вместе клеток. Нити часто бывают покрыты общим влагалищем и являются колониальными организмами. Это главным образом водные микроорганизмы. Одни из них свободно плавают в воде, другие прикрепляются к подводным предметам. Нитчатые бактерии размножаются путем распада нитей на клетки, а также при помощи гонидий - подвижных или неподвижных клеток размножения. Серобактерии и железобактерии, входящие в эти группы, принимают деятельное участие в превращениях серы и железа.

Рис. 2. Нитчатые бактерии Crenothrix polyspora (железобактерии): 1 - дерновинка из сидячих нитей, увел. 60; 2 - молодая нить (а), нить с одним рядом микрогонидий (б), нити с микрогонидиями (в, г), увел. 750

Миксобактерии (слизистые бактерии) являются наиболее высокоорганизованными бактериями. Большинство видов имеет хорошо оформленное ядро. Клеточная стенка у них эластична, поэтому они могут изгибаться и менять форму тела. Миксобактерии имеют сложный цикл развития. Палочки, постепенно укорачиваясь, превращаются в кокковидные формы - микроцисты. Размножаются делением или перешнуровыванием. После окончания вегетативного размножения клетки образуют скопления, которые покрываются слизистой уплотненной оболочкой. Несколько таких скоплений одевается общей оболочкой, и образуется плодовое тело. У некоторых видов плодовые тела находятся на ножках, состоящих из высохшей слизи, часто плодовые тела окрашены в розовый, красный, желтый и другие цвета. Большинство миксобактерий встречается в навозе, на гниющей древесине, опавших листьях, в почве. Они принимают деятельное участие в разложении органических веществ, особенно клетчатки. У миксобактерий имеется ряд видов, обладающих отчетливо видимым в световом микроскопе ядром, делящимся при делении клетки. Обособленные ядра имеют бактерии и из семейства Каулобактер, к которым относится нитробактер. Миксобактерий подвижны, но жгутиков не имеют. Передвигаются реактивным способом, отталкиваясь при помощи выделяемой ими слизи.

Рис. 3. Плодовые тела миксобактерий (Archangium thaxteri)

Внутреннее строение бактерий остается еще недостаточно изученным в связи с техническими трудностями в методике исследования.

Бактериальная клетка построена по типу растительной клетки. Она имеет оболочку, протоплазму, ядерное вещество. Кроме того, некоторые виды бактерий имеют капсулу, жгутики и споры.

Наличие ядерного вещества у бактерий давно доказано химическими методами. Но имеются большие разногласия среди исследователей относительно структуры ядерного вещества. Одни исследователи считают, что у бактерий нет обособленного ядра, а ядерное вещество находится в распыленном (диффузном) состоянии в цитоплазме. Другие ученые находили дифференцированное ядро со сложным делением (кариокинез). Возможно, разные формы бактерий имеют различные структуры ядерного вещества.

При изучении срезов клетки в электронном микроскопе обнаружена ядерная структура, расположенная продольно в центре цитоплазмы в виде плотного однородного тяжа, окрашивающегося ядерными красками. Но эта структура имеет более простое строение, чем ядра высших организмов, она не имеет ядерной оболочки. Поэтому ее называют нуклеоидом. Большая часть нуклеоида заполнена фибриллами (нитями) дезоксирибонуклеиновой кислоты.

Рис. 4. Схема строения бактериальной клетки: 1 - нити дезоксирибонуклеиновой кислоты; 2 - рибосомы; 3 - эргастоплазматическая система; 4 - митохондрия; 5 - вакуоля; 6 - оболочка клетки; 7 - гликоген; 8 - волютин; 9 - цитоплазматическая мембрана

Цитоплазма представляет собой коллоидную систему, состоящую из воды, липоидопротеинового комплекса, разных солей. В молодых клетках протоплазма оптически однородна, в дальнейшем появляются вакуоли и зернистость. В протоплазме встречаются различные включения: гранулеза, жир, волютин и др. Гранулеза и гликоген являются запасными питательными веществами, относящимися к полисахаридам. Они наблюдаются обычно у спороносных, маслянокислых и пектиноразлагающих бацилл. В клетках, окисляющих сероводород, откладываются капли серы. Липопротеиновые включения легко наблюдать у спороносных бацилл-сибиреязвенной и сенной палочек, у спирилл. Волютин - азотистое соединение, включающее полифосфаты и РНК. Величина зерен волютина может достигать 0,5 мк. Метиленовой синькой они окрашиваются в фиолетовый цвет, а цитоплазма - в синий (метахромазия). Волютин содержат Spirillum volutans, молочнокислые и уксуснокислые бактерии, Azotobacter дифтерийная палочка. Наличие включений используется иногда для определения вида некоторых бактерий. Так, дифтерийную палочку определяют по наличию и особому расположению в ней волютина. Включения эти являются запасными веществами в клетке. В клетках могут находиться оксалаты - щавелевокислые соли, представляющие собой конечные продукты окисления питательных веществ.

Кроме того, в цитоплазме находятся органоиды, активно участвующие в обмене веществ. Так, в ней рассеяно множество мелких зернышек, богатых рибонуклеиновой кислотой. Их называют рибосомами, они имеют величину около 150 Å, поэтому видимы только в электронном микроскопе. В них происходит синтез белков. Имеются также более крупные зерна типа митохондрий высших организмов, в них осуществляются энергетические процессы клетки. Они содержат системы окислительно-восстановительных и других ферментов. При электрономикроскопии в цитоплазме были найдены особые мембранные двухслойные структуры с канальцами, названные эндоплазматической сетью. Вдоль этих мембран расположено много рибосом.

Цитоплазма непосредственно окружена более плотной цитоплазматической мембраной (пленкой), состоящей из липоидного и протеинового слоев. Она полупроницаема, обусловливает проникновение в клетку различных веществ и содержит некоторые ферменты. Обнаруживают ее при помощи электронного микроскопа.

Оболочка, или клеточная стенка, как и у высших растений, служит наружным скелетом и определяет форму клетки, хотя не содержит клетчатки. Оболочка прочна, эластична, снаружи бывает окружена слизью. Она трудно прокрашивается, поэтому обнаруживают ее при помощи плазмолиза. Клетки помещают в гипертонический раствор поваренной соли, и они при этом теряют воду. Цитоплазма и цитоплазматическая мембрана теряют воду, уменьшаются в объеме и частично отходят от оболочки.

Оболочка состоит из липопротеидов и из полисахаридов, расположенных мозаично.

Под действием некоторых антибиотиков и фермента лизоцима оболочка разрушается, при этом палочковидные и подвижные клетки превращаются в шаровидные и неподвижные, но продолжают свое существование. Такие клетки бактерий, лишенные оболочки, называются протопластами. Они легко погибают при неблагоприятных условиях, при которых бактериальная клетка с оболочкой продолжает существование.

Капсула является производной оболочки и образуется из ее наружного слизистого слоя. Этот слизистый футляр клетки иногда бывает больше, чем сама клетка. Слизистое вещество (полисахариды и мукопротеины) капсулы плохо воспринимает окраску, поэтому капсула легко обнаруживается в виде светлого, неокрашенного ободка вокруг окрашенных микробных тел и фона мазка. У некоторых патогенных бактерий капсула закрепилась в процессе эволюции как полезное для них образование, предохраняющее от защитных сил макроорганизмов, поэтому такие бактерии образуют капсулу в организме человека и животных, а во внешней среде теряют ее (пневмококк, палочка сибирской язвы).

Капсулы образуют азотобактер, стрептококк, называемый лейконостоком, некоторые уксуснокислые бактерии; иногда бывают заключены в общую капсулу по несколько клеток (зооглея), например у лейконостока.

Жгутики являются органами движения многих бактерий. Это тонкие, нитевидные, извитые образования, производные цитоплазмы. Длина жгутиков во много раз превосходит длину тела бактерий, достигая 30 мк и более, но поперечник жгутиков исключительно мал (0,02-0,5 мк), поэтому жгутики невидимы в оптическом микроскопе. Для изучения их в оптическом микроскопе применяются особые способы окраски, увеличивающие поперечник жгутиков. И тогда они хорошо видны в электронном микроскопе, а также в фазово-контрастном.

Число и расположение жгутиков бывает различным. Одни виды имеют всего один жгутик (монотрихи), другие несколько жгутиков (лофотрихи), чаще же жгутики располагаются по всей поверхности клетки (перитрихи). Большинство подвижных видов проходит за секунду расстояние, близкое к размерам их тела. Холерный вибрион при величине в 2 мк проходит за секунду до 30 мк. При потере жгутиков жизнедеятельность клетки не прекращается. Отличие подвижных видов от неподвижных определяют в висячей капле воды, при этом необходимо отличать активную подвижность от броуновского движения, свойственного всем взвешенным в жидкости мелким частицам, в том числе и неподвижным бактериям.

Споры - округлые блестящие тельца, лежащие внутри клетки, образуются у некоторых видов бактерий на определенной стадии развития, чаще при неблагоприятных внешних условиях, например при голодании. Развитие споры в клетке протекает в течение полутора часов, редко в течение суток. Вначале в клетке возникает проспора, в нее переходит вся ДНК клетки. Затем она покрывается плотной оболочкой и становится зрелой спорой. Бацилла образует одну спору. Таким образом, спорообразование есть приспособление к сохранению вида, выработавшееся в процессе эволюции. Это не процесс размножения, как у грибов. Спора (покоящаяся) при благоприятных условиях (влажность, тепло) прорастает, превращаясь опять в палочку (вегетативная форма). Споры очень устойчивы к внешним воздействиям. В почве они могут сохраняться десятки лет. Сенная палочка выдерживает температуру в 100°С 3 часа.

Такая устойчивость спор затрудняет борьбу с инфекциями, вызывающими болезни у людей и животных, со спорообразующими бактериями при консервировании пищевых продуктов.

Ферментативная активность у спор прекращается, ибо в спорах вода переходит в связанное состояние с коллоидами протоплазмы. Это свойство и другие физико-химические изменения, а также плотная, плохо проницаемая оболочка обусловливают стойкость спор. Спорообразование - стойкий видовой признак, однако при изменении некоторых внешних условий способность спорообразования может навсегда утратиться (аспорогенные расы).

Бактерии, образующие споры, называются бациллами, а не образующие споры - бактериями.

Споры могут находиться в центре клетки, ближе к одному из концов клетки (субтерминально) или же на конце палочки (терминально). У некоторых спорообразующих видов диаметр споры превышает диаметр бактериальной клетки и клетка принимает форму веретена, поэтому такие бактерии называют клостридиями (closter - веретено). К ним принадлежат, например, клостридии масляно-кислого брожения. У столбнячной палочки спора шире в поперечнике, расположена на самом конце палочки и придает ей форму булавки.

Среди палочковидных бактерий спорообразующих видов меньше, чем неспорообразующих. У кокков и извитых форм образование спор имеется только у единичных видов, например: из кокков у Sarcina ureae, разлагающих мочевину, у извитых Desulfovibrio desulfuricans, причем у последнего образование спор бывает только при температуре 45-50°.

Некоторые бациллы вызывают заболевания человека, животных, например: палочка сибирской язвы, которая в организме больного спор не образует, палочка столбняка, возбудитель газовой гангрены.