Звивисті форми мікроорганізмів

1. Вібріони і кампілобактерії - мають один вигин, можуть бути у формі коми, короткого завитка.

2. Спірили - мають 2 - 3 завитка.

3. Спірохети - мають різну кількість завитків, аксостиль - сукупність фібрил, специфічний для різних представників характер руху і особливості будови (особливо кінцевих ділянок). З великої кількості спірохет найбільше медичне значення мають представники трьох родів - Borrelia, Treponema, Leptospira.

Обов'язковими органоїдами клітин бактерій є ядерний апарат, цитоплазма, цитоплазматична мембрана, клітинна стінка. Необов'язковими (другорядними) структурними елементами є: капсула, спори, пілі, джгутики.

1. По центру бактеріальної клітини знаходиться нуклеоід - представлений всього однією хромосомою кільцеподібної форми. Складається із дволанцюжкової нитки ДНК. Нуклеоїд не відокремлений від цитоплазми ядерною мембраною.

2. Цитоплазма - складна колоїдна система, що містить різні включення метаболічного походження (зерна волютина, глікогену, гранульози та ін.), рибосоми та інші елементи білоксинтезуючої системи, плазміди, мезосоми. Останні утворюються у результаті інвагінації цитоплазматичної мембрани у цитоплазму, вони беруть участь в енергетичному обміні, спороутворенні, формуванні міжклітинної перегородки при діленні клітини.

3. Цитоплазматична мембрана обмежує із зовнішнього боку цитоплазму, має тришарову будову і виконує багато функцій:

- бар'єрну (створює і підтримує осмотичний тиск);

- енергетичну (містить багато ферментних систем - дихальні, окислювально- відновні, здійснює перенесення електронів);

- транспортну (перенесення різних речовин у клітину та із неї).

4. Клітинна стінка - властива більшості бактерій (окрім мікоплазм, ахолеплазм і деяких інших, що не мають дійсної клітинної стінки мікроорганізмів). Вона виконує багато функцій, і перш за все, забезпечує механічний захист та постійну форму клітин. З нею пов'язані антигенні властивості бактерій. Основна хімічна сполука клітинної стінки, яка характерна лише для бактерій - пептидоглікан (муреїнові кислоти). Від структури і хімічного складу клітинної стінки бактерій залежить важлива для систематики ознака бактерий - відношення до забарвлення за Грамом. Відповідно до нього виділяють дві великі групи бактерій - грампозитивні (“грам+”) і грамнегативні (“грам - “). Стінка грампозитивних бактерій після забарвлення за Грамом зберігає комплекс йоду із генціановим фіолетовим (забарвлені в фіолетовий колір), грамнегативні бактерії втрачають цей комплекс і відповідний колір після обробки та забарвленя - рожевий за рахунок дофарбовування фуксином.

Особливості клітинної стінки грампозитивних бактерій - а морфна, товста, нескладно організована, у її складі переважають пептидоглікан та тейхоєві кислоти, немає ліпополісахаридів, часто відсутня діамінопімелінова кислота.

Особливості клітинної стінки грамнегативних бактерій -значно тонша, ніж у грампозитивних бактерій, обов’язково містить ліпополісахариди, ліпопротеїни, фосфоліпіди, діамінопімелінові кислоти, має і складнішу будову. Має зовнішню мембрану, тому вона тришарова. При обробці грампозитивних бактерій ферментами, які руйнують пептидоглікан, виникають повністю позбавлені клітинної стінки структури - протопласти. Обробка грамнегативних бактерій лізоцимом руйнує лише шар пептидоглікана, не змінюючи зовнішньої мембрани; такі структури називають сферопластами. Протопласти і сферопласти мають сферичну форму (ця властивість пов'язана з осмотичним тиском і характерна для всіх безклітинних форм бактерій).

До поверхневих структур бактерій відносять капсулу, джгутики, мікроворсинки.

Капсула або слизистий шар, який оточує оболонку багатьох бактерій. Розрізняють мікрокапсулу, яка помітна при електронній мікроскопії у вигляді шару мікрофібрил, і макрокапсулу, що виявляється при світловій мікроскопії. Капсула є захисною структурою, яка захищає бактеріальну клітину, у першу чергу, від висихання, у ряді мікробів - чинником патогенності, перешкоджає фагоцитозу, інгібірує перші етапи захисних реакцій - розпізнавання та поглинання. У сапрофітів капсули утворюються у зовнішньому середовищі, у патогенів - у організмі господаря. Залежно від хімічного складу капсул розрізняють різні методи їх виявлення (на основі забарвлення).

Джгутики. Рух бактерії може бути різним: бактерії можуть ковзати, пересуваючись по твердій поверхні в результаті хвилеподібних скорочень клітин, або «плавати», тобто пересуватися за рахунок ниткоподібних спіральний зігнутих білкових утворів - джгутиків.

По розташуванню та кількості джгутиків виділяють такі форми бактерій.

1. Монотріхи - мають один полярний джгутик.

2. Лофотріхи - мають полярно розташований пучок джгутиків.

3. Амфітріхи - мають джгутики, які розміщені на протилежних полюсах клітини.

4. Перітріхи - мають джгутики по всьому периметру бактеріальної клітини.

Здатність до цілеспрямованого руху (хемотаксис, аэротаксис, фототаксис) у бактерій генетично детермінована.

Фімбрії або війки - короткі нитки, які у великій кількості покривають бактеріальну клітину. За допомогою них бактерії прикріплюються до субстратів (наприклад, до поверхні слизових оболонок). Таким чином, фімбрії є факторами адгезії і колонізації.

Спороутворення - спосіб збереження певних видів бактерій у несприятливих умовах середовища. Ендоспори утворюються у цитоплазмі. У природі є клітини з низькою метаболічною активністю та високою стійкістю (резистентністю) до висушування, дії хімічних чинників, високої температури і інших несприятливих чинників довкілля. При світловій мікроскопії часто використовують метод виявлення спор за Ожешко. Висока резистентність пов'язана із великим вмістом кальцієвої солі дипіколінової кислоти в оболонці спор. Розташування і розміри спор у різних мікроорганізмів відрізняється, що має дифференціально- діагностичне (таксономічне) значення. Основні фази “життєвого циклу” спор - споруляція (включає підготовчу стадію, стадію передспори, утворення оболонки, дозрівання та спокою) і проростання, яке закінчується утворенням вегетативної форми. Процес спороутворення генетично обумовлений.

Контрольні запитання

1. Які розміри має бактеріальна клітина?

2. Класифікація бактерій залежно від форми клітини.

3. Будова бактеріальної клітини.

4. Функції структурних частин бактеріальної клітини.

5. Фактори, які обумовлюють поділ бактерій на грам позитивні (грамдодатні) та грамнегативні (грамвід'ємні).

6. Спосіб розмноження бактерій.

7. Способи рухливості бактерій. Типи джгутування.

8. Процес спороутворення і фактори, які впливають на стійкість спор.

9. Форма та розміщення спори в бактеріальній клітині.

10. Проростання спори.

11. Основи систематики бактерій.

12. Види класифікацій бактерій.

13. Характеристика родин і родів бактерій за спрощеною класифікацією.

14. Яка номенклатура прийнята для визначення назви прокаріотів?

15. Розмір, форма і будова дріжджових клітин.

16. Способи розмноження дріжджів.

17. У чому полягає сутність брунькування дріжджів?

18. Які функції виконують спори у дріжджів на відміну від бактерій?

19. Класифікація дріжджів. Характеристика їх родин та окремих родів і видів.

20. Назвіть представників справжніх дріжджів, які найчастіше використовуються в харчовій промисловості.

21. Які дріжджі найчастіше спричиняють псування харчових продуктів?