Извитые формы вибрионы спириллы спирохеты

Спириллы и спиролхеты относятся к группе извитых микроорганизмов (spiro – завиток).

Спириллы имеют изгибы равные одному или нескольким оборотам спирали. Среди них есть как сапроиты, так и патогенные для человека и животных представители. К патогенныцм спириллам относятся Spirillum minor, Campilobacter fetus.

Спирохеты имеют форму длинных тонких спирально извитых клеток, длина которых колеблется от 1,5 до 500 мкм, а ширина 0,2 – 0,8 мкм. Для каждого рода спирохет характерны определенная форма, расположение относительно оси симметрии и количество вторичных завитков.

Спирохеты с бактериями сближает отсутствие дифференцированного ядра. Клетка спирохет представляет цитоплазматический цилиндр, ограниченный цитоплазматической мембраной и клеточной стенкой. В цитоплазме содержатся нуклеоид, рибосомы, мезосомы. В неблагоприятных условиях некоторые спирохеты переходят в форму цисты. Все спирохеты грамотрицательны.

Большинство спирохет являются сапрофитами, обитающими в воде различных водоемов.

Среди спирохет есть также представители, как обычных комменсалов (являющиеся нормальными обитателями организма человека или животных), так и виды, вызывающие заболевания у человека и животных. К патогенным для человека относятся представители родов Treponema (T.pallidum, T.pertenue), Leptospira (L.grypotyphosa), Borrelia (B.recurentis, B.persica, B.obermeiri, B.duttoni), Cristispira.

К свободноживущим спирохетам относятся представители родов Spirochaeta и Sacrospira (Sp.plicatilis, Sp.balbiani являются сапрофитами, обитающими в речной воде, Sp.bucalis – обитатель ротовой полости человека).

Систематическое распределение некоторых видов спирохет и спирилл
Leptospiraceae	Leptospira	L.akiyami, L.bovis, L.biflexa, L.pomona, L.canicola, L.gripotyphosa, L.hebdomadis, L.icterohaemorragia, L.interrogans, L.meyeri, L.noguchii, L.monjakov, L.parva, L.santarosai, L.suis, L.rattum, L.tarasovi, L.suila, L.weilii
Spirochetaceae	Borrelia	B.afzelii, B.anserina, B.brasiliensis, B.caucasica, B.dutoni, B.burgdorferi, B.garinii, B.persica, B.hispanica, B.latychewi, B.garinii, B.dutoni, B.theileri, B.parva, B.recurentis, B.tarasovi, B.venezuelensis
Spirochttaceae	Spirochaeta	S.aurantia, S.dentum, S.halophila, S.plicatiis, S.litoralis, S.isovalerica, S.stenostrepta
Treponemataceae	Treponema	Tr.bejiel, Tr.endemicum, Tr.carateum, Tr.hyodysenteriae, Tr.pallidum, Tr.paraluiscuniculi, Tr.pertenue
Spirillaceae	Spirillum	Sp.minor, Sp.minus, Sp.piromorphum, Sp.undula, Sp.pulli, Sp.volutans

Лептоспиры были отрыты в первой половине ХХ века. Среди них есть как сапрофитные свободно живущие в сырой почве, в поверхностных водах, в водопроводной и морской воде, так и паразитарные, вызывающие заболевания у человека и многих видов диких и домашних животных.

В 1983 году Международный комитет по таксономии лептоспир и спирохет выделил лептоспиры в порядок Spirochaetalis, семейство Leptospiraceae и два рода Ltptonema (вид L.illinii) и Leptospira. В род Leptospira входит патогенный вид L.interrogans и сапрофитный вид L.biflexa. Патогенный вид представлен более чем 200 серологическими вариантами, объединенными в 23 серогруппы, а сапрофитный вид имеет 63 серовара, объединенных в 38 серологических групп.

Среда обитания патогенных лептосприр – это органы и ткани, в подавляющем большинситве – это почки, почечные клубочки и канальцы, а для некоторых представителей – это весь мочеполовой тракт.

Представители каждого патогенного серологического варианта лептоспир в процессе эволюции адаптировались к паразитированию в организме человека или животных определенного вида. Наиболее выраженная адаптация отмечается у иктерогеморрагических лептоспир к организму крыс. Однако, инфекционный процесс у человека и всех животных, вызванный лептоспирами различных серологических групп и серологических вариантов, характеризуется многими общими клиническими признаками и общим патогенезом.

Заболевание, которое вызывают лептоспиры, называется лептоспирозом. Лептоспироз, как наиболее распространенное природно – очаговое зооантропонозное заболевание, является экономической и социальной проблемой.

Лептоспирозы относятся к ли хорадочным инфекционным заболеваниям людей и животных с обширной зоной распространения и разнообразным исходом.

К лептоспирозу восприимчивы сельскохозяйственные, промысловые и домашние животные – крупный рогатый скот, буйволы, верблюды, овцы, свиньи, лошади, ослы, козы, олени, лисиц, песцы, собаки, кошки, кролики, зайцы, птицы, мышевидные грызуны и др.

Основными источниками вделения патогенных лептоспир являются больные животные. У животных лептосприры обнаружены в моче, молоке, в сперме, во влагалище, матке, яйцеводах, уретре, простате, семенных пузырьках и пр. Заражение животных связано с инфицированными водой и кормами.

Носителями лептоспир, играющими весьма ощутимую роль в распространении заболевания, чаще всего являются грызуны (Rodentia). Насекомоядные (Insectivora), хищные (Carnivora), сумчатые (Marsupiala).

Домашние животные заражаются во время водопоя, поедания кормов, загрязненных мочой больных или переболевших животных.

С мочой лептоспиры попадают в воду, на пол, подстилку, почву, в корма, которые и служат факторами передачи возбудителя.

Человек лептоспирозом заражается от диких и домашних животных, но для лептоспир человек является биологическим тупиком.

Заражение человека и животных происходит при попадании инфицированных воды или мочи на слизистую оболочку или кожу, а также половым путем, внутриутробно и алиментарно. Человек, кроме, того, может заразиться при убое и переработке продуктов от больных животных, а также при купании в водоеме, загрязненном инфицированной мочой больных животных, при покосе травы на заливных лугах или во время работы на рисовых полях.

Клиническая картина лептоспироза у сельсклхозяйственных животных по форме подразделяется на острую, подострую, атипичную, молниеносную, хроническую бессимптомную (латентную). Инкубационный период при заражении животных длится от 2 до 20 дней.

У животных лептоспиры вызывают абортьы или рождение нежизнеспособного плода, в почках и печени при этом развиваются некрозы, а также развиваются жировая дистрофия и катаракта, наступает стойкое сужение зрачка и помутнение хрусталика, поражаются нервная и мочевыводящая системы, увеличиваются лимфоузлы, кожа и слизистые некротизируются.

У человека лептоспироз может протекать в тяжелой желтушной форме и более легкой безжелтушной. Отмечаются Носове кровотечения, сильные головные и мышечные боли, поражение легочной ткани и сердечно – сосудистой системы, появляются тошнота и рвота, наруцаются функции кишечника и почек, увеличивается селезенка, развиваются менингиальные явления.

Боррелии – это тонкие, гибкие клетки. Имеют 5 – 6 крупных завитков, располагающихся несимметрично относительно оси симметрии. Концы боррелий заострены. По методу Романовского – Гимза окрашиваются в сине – фиолетовый цвет.

Спирохеты рода Borrelia являются возбудителями эпидемического возвратного тифа, и эндемического возвратного тифа.

Возвратный тиф – это типичное трансмиссивное заболевание, возбудители которого передаются кровососами.

Эпидемическим возвратным тифом болеет только человек. От больного к здоровому человеку возбудитель (B.obermeieri, B.berbera или Sp.obermeieri, Sp.berbera) передается платяной вошью (Pediculus vestimenti). Хранителями возбудителей эндемического возвратного тифа являются дикие и домашние животные, крысы, мыши и другие грызуны. Переносчиками возбудителей от источника к человеку являются клещи, блохи (Ixodes ricinus, Rhipicephalus sanguineus, Allodermanyssus sanguineus, Dermacentor pictus, Dermacentor andersoini, Bdelonyssus bacoti, Venoipsilla cheopsis и др.).

Резервуаром B.duttoni, B.hispanica, B.turicata, B.hermsi являются свиньи, B.novyi – летучие мыши.

Трепонемы, к которым относится и возбудитель сифилиса, представляют собой тонкие, гибкие клетки, имеющи до 16 завитсков, равномерно расположенных относительно оси симметрии концы трепонем. По методу Романовского – Гимза трепонемы окрашиваются в бледно – розовый цвет и по этому показателю возбудитель сифилиса (Treponema pallidum) имеет еще одно название – бледная спирохета.

Среди трепонем есть представители, обитающие только в организме человека. Экологической нишей для них является организм человека. Биологической системой взаимодействия является трепонема и ее естественный хозяин – человек. Среди трепонем, обюитающих только в организме человека есть патогенные, вызывающие заболевания – трепонематозы и сапрофиты. Патогенными для человека являются Treponema pallidum (возбудитель сифилиса), Treponema pertenue (возбудитель фрамбезии), Treponema carateum (она же Tr.pictor, Tr.americana, Tr.pintae, Tr.discomoderma), является возбудителем пинты. Спирохета, вызывающая беджель (Treponema bejei), очень похожа морфологически на возбудителя сифилиса – бледную спирохету.

К сапрофитным трепонемам, обитающим в организме человека относятся Tr.macrodentium, Tr.microdentium, Tr.buccalis и др.

Для животных, в частности для кроликов, патогенной является Treponema cuniculi. Вызывает невенерический спирохетоз.

Сферические формы (кокки) - шаровидные бактерии размером 0,5 - 1,0 мкм; по взаимнму расположению клеток различают микрококии, диплококки, стрептококки, тетракокки, сарцины и стафилококки.
Микрококки (лат. малый) - отдельно расположенные клетки или в виде "пакетов".
Диплококки (лат. двойной) - располагаются парами, так как клетки после деленияне расходятся.
Стрептококки (от греч. streptos - цепочка) - клетки округлой или продолговатой формы, составляющие цепочку вследствие деления клеток в одной плоскости и сохранения связи между ними в месте деления.
Сарцины (от лат. sarcina - связка, тюк) - располагаются в виде пакетов из 8-и и более кокков, так как они образуются при делении клетки в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.
Стафилококки (от. греч. staphyle - виноградная гроздь) - кокки расположенные в виде грозди винограда в результате деления в различных плоскостях.

Палочковидные бактерии различаются пао размерам, форме концов клетки и взаимному расположению клеток. Длина клеток варьирует от 1,0 до 8,0 , толщина от 0,5 до 2,0 мкм. Палочки могут быть правильной (кишечная палочка) и неправильной (коринебактерии) формы, в том числе ветвящиеся, например актиномицеты. Слегка изогнутые палочки называют вибрионами (холерный вибрион). Большинство палочковидных бактерий располагаются беспорядочно, так как после деления клетки расходятся.

Риккетсии - мелкие грамотрицательные палочковидные бактерии (0,3 - 2,0 мкм), облигатные внутриклеточные паразиты. Размножаются делением в цитоплазме, а некоторые - ядре инфицированных клеток. Обитают в организме членистоногих (вшей, блох, клещей), которые являются их хозяевами или переносчиками. Форма и размер риккетсий могут изменяться (клетки неправильной формы, нитевидные) в зависимости от условий роста. Структура риккетсии не отличается от таковой грамотрицательной бактерии.

Хламидии - относятся к облигатным внутриклеточным кокковым грамотрицательным (иногда грамвариабельным) бактериям. Вне клеток хламидии имеют сферическую форму (0,3 мкм), метаболически неактивны и называются элементарными тельцами. В клеточной стенке элементарных телец имеется главный белок наружной мембраны и белок, содержащий большое количество цистеина. Хламидии размножаются только в живых клетках, их рассматривают как энергетических паразитов.
Элементарные тельца попадают к эпителиальную клетку путем эндоцитоза с формированием внутриклеточной вакуоли. Внутри клетки они увеличиваются и превращаются в делящиеся ретикулярные тельца, образуя скопления в вакуолях (включения). Из ретикулярных телец образуются элементарные тельца, которые выходят из клеток путем экзоцитоза или лизиса клетки.

Микоплазмы - мелкие бактерии (0,15 - 1,0 мкм), окруженные цитоплазматической мембраной и не имеющие клеточной стенки. Из-за отсутствия клеточной стенки микоплазмы осмотически чувствительны. Имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Эти формы видны при фазово-контрастной микроскопии чистых культур микоплазм. Патогенные микоплазмы вызывают хронические инфекции - микоплазмозы.

Актиномицеты - ветвящиеся, нитевидные или палочковидные грамположительные бактерии. Свое название (от греч. actis - луч, mykes - гриб) они получили всвязи с образованием в пораженных тканях друз - гранул из плотно переплетенных нитей в виде лучей, отходящих от центра и заканчивающихся колбовидными утолщениями. Актиномицеты могут делиться путем фрагментации мицелия на клетки, похожие на палочковидные и кокковидные бактерии. На воздушных гифах актиномицетов могут образовываться споры, служащие для размножения. Споры актиномицетов обычно нетермостойки.
Общую филогенетическую ветвь с актиномицетами образуют так называемые нокарднеподобные (нокардиоформные) актиномицеты — собирательная группа палочковидных, неправильной формы бактерий. Их отдельные представители образуют ветвящиеся формы. К ним относят бактерии родов Corynebacterium, bdycobacterium, Hocardia и др.
Нокардиоподобные актиномицеты отличаются наличием в клеточной стенке Сахаров арабинозы, галактозы, а также миколовых кислот и больших количеств жирных кислот. Миколовые кислоты и липиды клеточных стенок обусловливают кислотоустойчивость бактерий, в частности, микобактерий туберкулеза и лепры (при окраске по Цилю-Нельсену они имеют красный цвет, а некислотоустойчивые бактерии и элементы ткани, мокроты - синий цвет).

Извитые формы - спиралевидные бактерии, например спириллы, имеющие вид штопорообразно извитых клеток. К патогенным спириллам относится возбудитель содоку (болезнь укуса крыс). К извитым также относятся кампилобактеры, хеликобактеры, имеющие изгибы как у крыла летящей чайки; близки к ним и такие бактерии, как спирохеты.

Спирохеты — тонкие, длинные, извитые (спиралевидной формы) бактерии, отличающиеся от спирилл подвижностью, обусловленной сгибательными изменениями клеток. Спирохеты имеют наружную мембрану клеточной стенки, окружающую протоплазматический цилиндр с цитоплазматической мембраной. Под наружной мембраной клеточной стенки (в периплазме) расположены периплазматические фибриллы (жгутики), которые как бы закручиваясь вокруг протоплазматического цилиндра спирохеты, придают ей винтообразную форму (первичные завитки спирохет). Фибриллы прикреплены к концам клетки и направлены навстречу друг другу. Другой конец фибрилл свободен. Число и расположение фибрилл варьируют у разных видов. Фибриллы участвуют в передвижении спирохет, придавая клеткам вращательное, сгибательное и поступательное движение. При этом спирохеты образуют петли, завитки, изгибы, которые названы вторичными завитками.
Спирохеты плохо воспринимают красители. Их окрашивают по методу Романовского—Гимзы или серебрением, а в живом виде исследуют с помощью разово-контрастнои или темнопольнои микроскопии.

Лептоспиры (род Leptospira) имеют завитки неглубокие и частые — в виде закрученной веревки. Концы этих спирохет изогнуты наподобие крючков с утолщениями на концах. Образуя вторичные завитки, они приобретают вид букв S или С; имеют 2 осевые нити. Патогенный представитель L. interrogates вызывает лептоспироз.

Различают несколько форм бактерий – кокковидные, ветвящиеся, палочковидные, извитые

Кокки- шаровидные клетки размером 0,5-1,0 мкм, которые делятся на микрококки, диплококки, стрептококки, тетракокки, сарцинны, стафилококки.

Микрококки- отдельно расположенные клетки.

Диплококки - парные кокки (пневмококк, гонококк, менингококк). Пневмококк имеет с противоположной стороны ланцетовидную форму, а менингококк и гонококк - форму кофейных зерен.

Стрептококки - клетки округлой или вытянутой формы.

Тетракокки состоят из четырех кокков, образуются при взаимно перпендикулярном делении.

Сарцинны имеют вид пакетов из 8 и более кокков.

Стафилококки имеют форму гроздей винограда.

Палочковидные- палочки от 1,0 до 10,0 мкм, толщина - от 0,5 до 2,0 мкм. По способности образовывать споры они подразделяются на бактерии, бациллы и клостридии. Палочковидные бактерии: прямые с закругленными концами, с обрубленными концами, изогнутые, нитевидные.

Бактерии - палочковидные микробы, которые не образуют спор (кишечная, тифозная, паратифозная, дизентерийная, дифтерийная, туберкулезная).По форме палочковидные бактерии бывают короткими (туляремия), длинными (сибиреязвенная), с закругленными, заостренными, или утолщенными концами.

У бацилл споры не превышают диаметр клетки, а у клостридии споры больше диаметра клетки. Риккетсии наиболее мелкие палочковидные бактерии - облигатные внутриклеточные паразиты.

Извитые формы- вибрионы, спириллы, спирохеты.

Вибрионы- изогнутые палочки, в виде запятой (холерный вибрион, водные вибрионы).

Спириллы- бактерии, имеющие изгибы с одним или несколькими оборотами спирали.

Спирохеты - тонкие, длинные, извитые, штопорообразной формы бактерии. Спирохеты представлены тремя родами: Трепонема, Боррелия, Лептоспира. Патогенными для человека являются: возбудители сифилиса, возвратного тифа, лептоспироз.

Бактериальная клетка состоит из оболочки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями и нуклеотида. Также имеются дополнительные включения: капсула, микрокапсула, слизь, жгутики и пили,

Клеточная стенка - прочная, упругая структура, придающая бактерии определенную форму. Наиболее толстая клеточная стенка у грамположительных бактерий (до 50-60 нм). В клеточной стенке грамположительных бактерий содержится небольшое количество полисахаридов, липидов и белков. Основным компонентом клеточной стенки грамположительных бактерий является многослойный пептидогликан, составляющий 40-90% ее массы. У грамотрицательных количество пептидогликана – 5-20% .Способность грамположительных бактерий при окраске по Граму удерживать генциановый фиолетовый в комплексе с йодом (сине-фиолетовая окраска бактерий) связана со свойством многослойного пептидогликана взаимодействовать с красителем. Кроме этого, последующая обработка мазка бактерий спиртом вызывает сужение спор в пептидогликане и тем самым задержку красителя в клеточной стенке.

Грамотрицательные бактерии после воздействия спиртом утрачивают краситель, обесцвечиваются и при обработке фуксином окрашиваются в красный цвет.

Цитоплазматическая мембрана - очень тонкая, состоящая из белков и фосфолипидов. Через нее осуществляется питание клетки. Она образует мезосомы, которые принимают участие в делении клетки.

Цитоплазма - внутреннее содержимое бактериальной клетки, состоящей из воды, минеральных соединений, белков, РНК и ДНК. В ней находятся ядерное вещество, рибосомы и различные включения.

Нуклеотид - наследственный аппарат бактериальной клетки. Представляет собой двойную нить ДНК, свернутую в кольцо. Он лишен ядерной мембраны, не содержит хромосом, не делится митозом. В составе нуклеотида отсутствуют основные белки - гистоны.

Рибосомы - выполняют функцию синтез белка. Соединяясь вместе, рибосомы образуют полисомы. Бактериальные рибосомы, являющиеся белоксинтезирующимися системами клеток, могут стать мишенью для действия многих антибиотиков.

Включения

Являются продуктами метаболизма прокариотических микроорганизмов, которые располагаются в их цитоплазме и используются в качестве запасных питательных веществ. К ним относятся включения гликогена, крахмала, серы, волютина.

Капсула - внешний уплотненный слизистый слой, примыкающий к клеточной стенке.

Споры - образуются при попадании микроорганизма в неблагоприятные условия внешней среды. Спорообразующие аэробные бактерии называются бациллами, а анаэробные - клостридиями. Способность бактерий образовывать споры, различающиеся по форме, размерам и локализации в клетке, является таксономическим признаком, который используется для их дифференцировки и идентификации.

Жгутики - органы движения, характерные для палочковидных бактерий.

Пили или фибрин - ворсинки, расположенные на поверхности бактериальных клеток. Состоят пили из белка пилина.

Микоплазмы

Клетки, не имеющие клеточной стенки, но окруженные трехслойной липопротеидной цитоплазматической мембраной, покрытой снаружи капсулоподобным слоем. Они могут быть сферической, овальной формы. Мелкие микоплазмы проходят через бактериальные фильтры и называются фильтрующимися формами. Микоплазмы неподвижны, не образуют спор.

Особенностью микоплазм является их рост на плотной питательной среде, где образуются колонии, напоминающие яичницу-глазунью.

Спирохеты

Тонкие, спирально извитые нити, подвижные одноклеточные организмы, имеющие размеры от 5 до 500 мкм в длину и 0,3-0,75 мкм в ширину. При электронном микроскопировании было выявлено, что у спирохет между наружной оболочкой и клеточной мембраной располагается аксиальная нить, способная скручивать тело спирохеты. Патогенные виды отличаются друг от друга структурными особенностями, количеством завитков, типом движения и другими признаками. Род Treponema представлен патогенными представителями T-pallidum - возбудитель сифилиса, Т-pertennue - возбудитель фамбези. Род Borellia представлен возбудителем возвратного тифа. Род Leptospira вызывает у людей инфекционную желтуху и напоминает по форме буквы S, G, L.

Риккетсии

Прокариотические микроорганизмы, названные в честь американского микробиолога Г. Риккетса, размером от 0,2 до 30 мкм. По форме могут быть нитевидными, палочковидными и кокковидными. Все риккетсии - внутриклеточные паразиты, т.е. могут развиваться в клетках живого организма. Они очень схожи по строению с бактериями. У них есть клеточная стенка, нуклеотид, рибосомы, риккетсии также окрашиваются по Грамму. Размножаются делением, но процесс деления происходит внутри клетки. По форме риккетсии бывают кокковидными, нитевидными, внутриклеточными, бактериальными и бациллярными.

Хламидии

Мелкие бактериоподобные неподвижные бескапсульные грамотрицательные бактерии, очень малых размеров до 0,5 мкм. Содержат две нуклеиновые кислоты - дезоксирибонуклеиновую и рибонуклеиновую, нуклеопротеиды, углеводы и липиды. Хламидии - облигатные внутриклеточные паразиты. Размножаются только в цитоплазме клеток. У человека вызывают венерический лимфогранулематоз.

Вирусы

Неклеточные формы жизни, белоксинтезирующие системы, содержат только один тип НК. Они облигатные внутриклеточные паразиты. Сформированная вирусная частица называется вирион. Формы вирионов могут быть палочковидными, пулевидными, в виде сперматозоида. Самый мелкий - вирус полиомиелита, самый крупный - вирус натуральной оспы. Различают РНК и ДНК содержащие вирусы. Вирусы человека и животных включены в состав 18 семейств. Принадлежность вирусов к определенным семействам определяется типом НК, структурой, целостностью и фрагментацией генома, а также наличием или отсутствием внешней оболочки.

Грибы

Простейшие

Эукариотические одноклеточные микроорганизмы размером от 3 до 150 мкм. Снаружи окружены пелликулой (плотная эластичная мембрана), имеют ядро с ядерной оболочкой, ядрышко, митохондрии, лизосомы, рибосомы. Передвигаются с помощью жгутиков, ресничек. При неблагоприятных условиях образуют цисты. Различают четыре класса простейших:

1) жгутиковые (Flagtllata), патогенные представители трипаносома (возбудитель африканской сонной болезни, лейшмании - возбудители лейшманиозов, трихомонады. Объединяет их наличие жгутиков;

2) споровики (Sporozoa) - основной представитель малярийный плазмодий - комар, осуществляющий процесс размножения в клетках крови человека (эритроцитах). Токсоплазмоз - заболевание, особенно опасно для беременных;

3) саркодовые (Sarcodina) - дизентерийная амеба, вызывает у человека дизентерию, а кишечная амеба для организма человека является непатогенной;

4) инфузории (Infusoria) покрыты многочисленными ресничками, благодаря которым они осуществляют передвижение. Обитают в воде и почве.

Морфология и ультраструктура бактерий.

Бактерии – это одноклеточные организмы – прокариоты, размножающиеся простым делением. Средние размеры бактериальной клетки 2-6 мкм. Размеры и форма клеток бактерий могут изменяться под влиянием различных факторов (изменение температуры, питания и другие). Это явление называется полиморфизмом.

Различают несколько основных форм бактерий:

Кокковидные бактерии (кокки ) (от латинского coccus - ягода) – шаровидные клетки размером от 0,5 до 1 мкм. Форма кокков разнообразна: сферическая, ланцетовидная, бобовидная.

По взаимному расположению клеток после деления среди кокков выделяют:

Ø Микрококки - клетки располагаются поодиночке. Они являются сапрофитами, обитателями воды, воздуха.

Ø Диплококки - клетки делятся в одной плоскости и располагаются попарно (пневмококки, гонококки, менингококки).

Ø Стрептококки (от латинского streptos - цепочка) -к летки делятся в одной плоскости и не расходятся, образуя цепочку (возбудители ангины, рожи, скарлатины).

Ø Стафилококки (от латинского staphyle - гроздь)- клетки делятся в различных плоскостях, образуя неправильные скопления в виде грозди винограда (вызывают сепсис, абсцессы, флегмоны).

Ø Тетракокки - клетки делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и располагаются по четыре.

Ø Сарцины – кокковидные формы, которые делятся в трех взаимно перпендикулярных областях и располагаются в виде тюков или пакетов по 8 или 16 клеток в каждом. Болезнетворных видов среди сарцин не установлено.

Стафилококки Стрептококки Сарцины Менингококки

Пневмококки Капсулы пневмококков

Палочковидные бактерии (палочки) различаются по размерам, форме концов клетки и взаимному расположению клеток. Длина клеток от 1,0 до 10,0 мкм, толщина от 0,5 до 2,0 мкм.

По способности к образованию спор они подразделяются на бактерии, бациллы и клостридии .

Бактерии - палочковидные микробы, которые не образуют спор (кишечная, брюшнотифозная, дизентерийная, дифтерийная и другие).

У бацилл споры не превышают диаметр клетки (бациллы сибирской язвы).

Клостридии – палочки, у которых споры больше диаметра клетки ( клостридии ботулизма, столбняка).

По форме палочковидные бактерии бывают короткими (туляремийная), длинными (сибиреязвенная), с закругленными, заостренными или с утолщенными концами.

Риккетсии – наиболее мелкие грамотрицательные палочковидные бактерии размером от 0,3 до 2 мкм. Все риккетсии внутриклеточные паразиты, то есть могут развиваться только в клетках живого организма. Они вызывают такие инфекционные заболевания, как сыпной тиф и другие риккетсиозы (марсельская лихорадка).

Извитые формы — вибрионы, спириллы, спирохеты.

Вибрионы — слегка изогнутые палочки, напоминающие запятую (холерный вибрион).

Спириллы - бактерии, имеющие изгибы с одним или несколькими оборотами спирали, неподвижны. Вызывают у человека болезнь укуса крыс ( содоку ).

Спирохеты - тонкие, длинные, извитые, спиралевидной формы бактерии. Отличаются подвижностью, совершают вращательные, поступательные и сгибательные движения. Являются возбудителями сифилиса (бледная трепонема), возвратного тифа, лептоспироза. Спирохеты плохо воспринимают красители, в живом виде их исследуют с помощью фазово-контрастной или темнопольной микроскопии.

7 – дифтерийная палочка 10 - вибрионы

8 – клостридии 11 - спириллы

9 – бациллы 12 – спирохеты

Ветвяшиеся формы - актиномицеты (лучистые грибы). Получили название в связи с образованием в пораженных тканях скоплений в виде зерен (друз), состоящих из плотно переплетенных нитей в виде лучей. Актиномицеты образуют мицелий - переплетающиеся нитевидные клетки (гифы), являются продуцентами антибиотиков — стрептомицина, тетрациклина и других. Не имеют капсулы, жгутиков и ворсинок. По Граму окрашиваются грамположительно.

Особые формы бактерий:

Хламидии - облигатные внутриклеточные кокковидные грам (-) бактерии, в клетках обнаруживаются в виде скоплений — включений. Вызывают трахому, заболевания урогенитального тракта ( урогенитальный хламидиоз ).

Микоплазмы – бактерии без клеточной стенки, содержат только липопротеидную цитоплазматическую мембрану. Имеют форму круглых, овальных или нитевидных образований, грамотрицательные .

Введение.Бактерии относятся к доминиону Bacteria. Они являются одноклеточными прокариотическими (доядерными) организмами. Бактериальная клетка обладает характерными

особенностями строения (ультраструктуры) и существенно от­личается от эукариотической.

Бактерии имеют микроскопические размеры, большинство — в пределах разрешающей способности светооптической микро­скопии (превышают 0,2 мкм), однако существуют и более мелкие формы.

Форма клетки относится к числу важных таксономических признаков бактерии. По форме клеток бактерии подразделяют на шаровидные, палочковидные, нитевидные и извитые (рис. 2.1).

Шаровидные бактерии — кокки (coccus — зерно) имеют правильную сферическую или эллипсоидную форму. Кокки могут образовывать характерные скопления, что обусловлено особенностями их деления и способностью дочерних клеток сохранять связь друг с другом после деления. Кокки могут располагаться беспорядочно (микрококки), парами (диплокок­ки), в виде цепочек из 3 и более кокков (стрептококки), в виде пакетов, состоящих из 4 (тетракокки) и 8 (сарцины) кокков, и в виде скоплений, напоминающих виноградную гроздь (стафи­лококки).

Диплококки и стрептококки образуются при делении в одной плоскости, если дочерние клетки могут не отходить друг от друга. Упорядоченное деление в 2 и 3 плоскостях приводит к образованию тетракокков и сарцин. При делении в разных плоскостях образуются стафилококки.

Палочковидные бактерии (бациллы) различаются по разме­рам, форме клеток и их концов, а также по расположению. Они могут быть тонкими, утолщенными на концах либо с обрубленными концами. Одни располагаются в виде одиноч­ных клеток, другие парами — диплобактерии, третьи в виде цепочек — стрептобактерии.

Извитые формы бактерий представлены изогнутыми палоч­ками, имеющими V4 - У2 завитка (вибрионы) или несколько (1—3) завитков (спириллы), и спиралевидными бактериями (спирохеты). Нитевидные и ветвистые формы характерны для актиномицетов.

Бактерии не имеют дифференцированного ядра. Нуклеоид бактерий — аналог ядра — не окружен мембраной и располага­ется в цитоплазме. Бактерии лишены внутриклеточных мем­бран и ограниченных ими органелл. Плазматическая мембрана (ПМ) является единственной мембраной, присущей всем бак­териальным клеткам. В цитоплазме бактерий свободно распо­лагаются рибосомы, могут также присутствовать включения и споры (рис. 2.2). Последние могут располагаться терминально, субтерминально и центрально. Снаружи от ПМ находится клеточная стенка (КС). По строению КС бактерии подраз­деляют на 2 группы: фирмикутные и грациликутные. КС может быть покрыта капсулой или капсулоподобной оболоч-

Рис.2.1. Формы бактерий. Рис.2.2. Споры бактерий,

а — шаровидные; б — палочковид- а — терминальное расположение; б —
ные; в — извитые. субтерминальное; в — центральное.

кой. Многие бактерии имеют внешние органеллы движения — жгутики (рис. 2.3). Реснички (фимбрии, пили), располагаю­щиеся на поверхности клетки, участвуют в прикреплении бак­терий к различным субстратам (адгезии) и друг к другу (коге-зии).

Для изучения морфологии и ультраструктуры бактерий при­меняют световую и электронную микроскопию.

Морфологию бактерий обычно изучают методом световой микроскопии фиксированных окрашенных препаратов. Для окрашивания бактерий применяют различные красители. Чаще

всего используют анилиновые
красители (метиленовый си­
ний, генциановый фиолето­
вый, малахитовый зеленый,
фуксин и др.). В основе ок­
раски лежат сложные хими­
ческие и физико-химические
реакции между красителем и
химическими соединениями в
составе бактериальной клетки.
При этом различные струк­
турные компоненты клетки
могут окрашиваться разными
красителями. Цитоплазма
(особенно в фиксированных
мазках) обладает сродством к
Рис.2.3. Жгутиковые бактерии. основным красителям (мети-
а — монотрих; б - лофотрих; в - леновый СИНИЙ, кристалли-

амфитрих; г — перитрих. ческий фиолетовый, везувин

и др.). Для выявления различных структур бактериальной клет­ки применяют нейтральные и кислые красители.

Различают простые и сложные методы окраски. Простые методы заключаются в окраске препарата одним красителем и позволяют изучать форму и размеры бактерий. Сложные мето­ды (по Граму, Цилю—Нильсену и др.) включают последова­тельное использование нескольких красителей и дополнитель­ных способов обработки препаратов. Тинкториальные свой­ства — способность воспринимать и удерживать красители — зависят от особенностей строения и химического состава бак­териальной клетки. Сложные методы окраски позволяют диф­ференцировать бактерии по этим признакам и имеют диагнос­тическое значение. Существуют специальные сложные методы окраски, которые используют для выявления структурных ком­понентов бактерий: жгутиков, капсул и разных цитоплазматичес-ких включений.

Методы темнопольной и фазово-контрастной микроскопии дают возможность прижизненного изучения бактерий, в част­ности их подвижности. Для этого готовят нативные (прижиз­ненные) препараты.

Электронную микроскопию используют для изучения ульт­раструктуры (тонкой организации) бактерий.

Тема 2.1. ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГИИ БАКТЕРИЙ И ИХ ТИНКТОРИАЛЬНЫХ СВОЙСТВ. ПРОСТЫЕ МЕТОДЫ ОКРАСКИ

1. Морфология бактерий и методы ее изучения.

2. Подвижность бактерий и методы ее изучения.

3. Простые методы окраски препаратов.

4. Определение размеров бактерий.

1. Приготовление мазков из бактериальных культур.

2. Красители, используемые в микробиологии.

3. Подвижность бактерий в препарате "висячая" капля.

1. Микроскопировать и зарисовать готовые мазки, окра­шенные простым методом (стафилококки, стрепто­кокки, сарцины, палочки, стрептобациллы).

2. Приготовить мазки из бактерий, выращенных на жид­кой и плотной питательных средах.

3. Окрасить мазки простым методом.

4. Микроскопировать и дифференцировать бактерии в

мазках по основным морфологическим признакам и зарисовать их. 5. Определить размеры бактериальной клетки.

▲ Методические указания

Приготовление препаратов для микроскопического исследова­ния.Для приготовления препарата исследуемый материал берут из пробирки, колбы или чашки Петри бактериологической петлей или стерильной пипеткой. В некоторых случаях исполь­зуют препаровальные иглы.

Петлю прокаливают в пламени горелки для уничтожения посторонних бактерий. Вращательным движением вынимают из пробирки ватную пробку, прижимая ееV и IV пальцами к ладони, и обжигают край пробирки. Осторожно вводят петлю впробирку, охлаждая ее о внутреннюю поверхность стекла, после чего легким скользящим движением захватывают мате­риал. Затем вынимают петлю из пробирки, снова обжигают край пробирки и закрывают пробкой. После приготовления препарата петлю обязательно прожигают (стерилизуют) в пла­мени. Жидкий материал из пробирки или колбы можно наби­рать пипеткой.

Приготовление нативньгх препаратов для прижизненного изу­чения микроорганизмов.Метод "висячей" капли. Пре­парат готовят на покровном стекле, в центр которого наносят одну каплю исследуемого материала. Затем предметное стекло с лункой, края которой предварительно смазывают вазелином, прижимают к покровному стеклу так, чтобы капля находилась в центре лунки. Быстрым движением переворачивают препарат покровным стеклом вверх. В правильно приготовленном пре­парате капля должна свободно висеть над лункой, не касаясь ее дна или края. Для микроскопии вначале используют объек­тив малого увеличения (8х или 10х), находят край капли, а затем устанавливают объектив 40х или иммерсионный и ис­следуют препарат. Определяют подвижность бактерий.

Метод "раздавленной" к а п л и. На поверхность обез­жиренного предметного стекла наносят каплю исследуемого материала или суспензию бактерий и покрывают ее покровным стеклом. Капля должна быть небольшой, не выходящей за край покровного стекла.

Прижизненная (витальная) окраска. Взвесь мик­роорганизмов вносят в каплю 0,001 % раствора метиленового синего или нейтрального красного. Затем готовят препарат "висячая" или "раздавленная" капля и микроскопируют.

После микроскопии препараты "раздавленной" или "вися­чей" капли опускают в дезинфицирующий раствор.

Приготовление фиксированных препаратов-мазков.Для при­готовления препарата на обезжиренное предметное стекло на­носят суспензию (взвесь) бактерий. Если мазок готовят из

жидкой питательной среды, то материал непосредственно на­носят петлей на предметное стекло и распределяют его так, чтобы получить тонкий мазок. В других случаях первоначально на предметное стекло наносят каплю, воды, или изотонического раствора хлорида натрия, в которую петлей вносят исследуе­мый материал и готовят взвесь. При правильном распределе­нии материала в мазке при микроскопии видны изолирован­ные бактериальные клетки. Мазки высушивают на воздухе или в струе теплого воздуха над пламенем горелки, не давая капле закипать.

Фиксация препарата. Высушенные мазки подвергают термической или химической обработке, в результате которой бактерии погибают и плотно прикрепляются к поверхности стекла. Обычно для фиксации мазка предметное стекло про­водят несколько раз через пламя горелки (мазком вверх).

Мазки крови, мазки-отпечатки из органов фиксируют по­гружением на 5—20 мин в метиловый или этиловый спирт или другие фиксирующие жидкости.

Окраска препаратов простым методом.Фиксированный мазок окрасить каким-либо одним красителем, например фук­сином водным (1—2 мин) или метиленовым синим (3—5 мин), промыть водой, высушить и микроскопировать.

Приготовление и окраска препаратов для люминесцентной микроскопии.Для люминесцентной микроскопии на предмет­ных стеклах готовят фиксированные препараты-мазки или на-тивные препараты, которые окрашивают специальными флю­оресцентными красителями: акридиновым желтым, акридино­вым оранжевым, ауромином, корифосфином. При работе с иммерсионным объективом используют нефлюоресцирующее масло.

Приготовление препаратов для электронной микроскопии.Приготовление препаратов для исследования в электронном микроскопе имеет ряд особенностей. Препараты готовят на специальных пленках-подложках, так как стекло непроницае­мо для электронов. Исследуемый объект максимально очища­ют от посторонних примесей и наносят на пленку-подложку, предварительно помещенную на опорную металлическую се­точку. Для контрастирования применяют соединения тяжелых металлов (золото, осмий, рутений и др.).

Измерение микробных клеток.Измерение микробов осущест­вляют в ходе микроскопического исследования с помощью специальных приспособлений. Для измерения применяют оку­ляр-микрометр и объект-микрометр. Окуляр-микрометр слу­жит для непосредственного измерения объекта и представляет собой стеклянную пластинку в окуляре, в центральной части которой нанесена шкала с 50 делениями. Объект-микрометр представляет собой стекло, в середине которого имеется эта­лонная шкала, разделенная на 100 частей. Цена деления шкалы

известна и указана на стекле. Обычно каждое деление шкалы объект-микрометра равно 10 мкм.

Микроорганизмы измеряют окуляр-микрометром, предва­рительно определив цену его делений с помощью объект-мик­рометра. Для этого объект-микрометр устанавливают на пред­метном столике микроскопа и, вращая винтами для перемеще­ния столика, добиваются, чтобы одно из его делений совпало с каким-либо делением окуляр-микрометра. Затем отмечают число делений объект-микрометра, в которые полностью ук­ладывается число делений окуляр-микрометра. Зная величину деления объект-микрометра (10 мкм), устанавливают величину деления окуляр-микрометра. После этого объект-микрометр заменяют исследуемым препаратом и определяют размеры бак­териальной клетки линейкой окуляр-микрометра при той же степени увеличения, при которой была измерена величина его делений.

Для измерения микроскопических объектов используют сле­дующие метрические единицы: 1 микрометр (мкм) = Ю -3 мм, 1 нанометр (нм) = 10

Результаты изучения бактериальной культуры протоколиру­ют, как показано в табл. 2.1.1.

Таблица 2.1.1. Характеристика культуры по морфологическим и тинк-ториальным признакам (форма протокола)

Форма	Разме­ры	Окраска по мето­ду Грама	Наличие	Кислото- устоичи- вость	Под-
клеток	спор	кап­сул	зерен волю-тина	виж­ность

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском: