Klassificering, eller systematik av mikroorganismer (av grekiskan Systematikos - ordnad, systematiserad), är en gren inom mikrobiologin som sysslar med skapandet av en klassificering av mikroorganismer utifrån deras egenskaper och familjeförhållanden. Termen "taxonomi" används ibland som en synonym för begreppet "taxonomi av mikroorganismer".
För närvarande finns det ingen universell, bara korrekt klassificering. Beroende på uppgiften kan mikroorganismer klassificeras efter morfologiska egenskaper (stavar, kocker, lindade, etc.), efter tinktoriella egenskaper (gram-positiva, gram-negativa, etc.), efter fysiologiska egenskaper (termofila, psykrofila, acidofila, aerobiska etc.), av ekologiska egenskaper (kvävefixerande, nitrifierande, sulfatreducerande, cellulosaförstörande, etc.), genom interspecifika relationer (antagonister, synergister, kommensaler, etc.), efter typer av taxibilar, genotypiska och fylogenetiska egenskaper. Mikroorganismer klassificeras också efter graden av fara för människor, djur och miljö. Klassificeringen av mikroorganismer är således en subjektiv bearbetning av objektiva egenskaper.
Modern taxonomi av mikroorganismer inkluderar tre huvudområden:
1. Karakterisering av mikroorganismer- Inhämta all slags information om de egenskaper och parametrar som är nödvändiga för att tilldela de bestämda mikroorganismerna till ett visst taxon.
2. Klassificering eller taxonomi, dvs. processen att ordna mikroorganismer i taxonomiska grupper baserat på likhet.
3. Nomenklatur- tilldelning av vetenskapliga namn till taxonomiska grupper (taxa).
Den grundläggande taxonomiska enheten i mikroorganismernas taxonomi är se. Enligt allmänna biologiska begrepp är en art en grupp av närbesläktade organismer som har en gemensam ursprungsrot och som i detta skede av evolutionen kännetecknas av vissa morfologiska, biokemiska och fysiologiska egenskaper, isolerade genom urval från andra arter och anpassade till en specifik livsmiljö. En viktig artegenskap är organismernas förmåga att föröka sig och producera avkomma.
Definitionen av en art i bakterier skiljer sig fundamentalt från den klassiska definitionen arter eftersom de inte har sexuell reproduktion. Enligt moderna koncept klassificeras närbesläktade organismer, med 70 % DNA-homologi och liknande vad gäller morfologiska, biokemiska och fysiologiska egenskaper, som en typ av bakterier.
Följande taxonomiska kategorier används också i den hierarkiska klassificeringen av mikroorganismer: underarter- en grupp av nära besläktade liknande organismer inom snäll med en nivå av DNA-homologi över 70 %; släkte- en taxonomisk grupp som förenar besläktade arter, och vidare - familj, underordning, ordning, underklass, klass, rike Och domän(eller överriket). Familjer och domäner beskrivs nu till stor del, medan andra taxonomiska grupper håller på att systematiseras.
Domäner är de högsta taxa av mikroorganismer, motsvarande tidigare identifierade kungadömen. Enligt den moderna klassificeringen representeras hela mångfalden av mikroorganismer av tre domäner: Bakterier (prokaryota mikroorganismer, sanna bakterier), Archaea (en annan evolutionär gren av prokaryota mikroorganismer) och Eukarya (eukaryota mikroorganismer)(Fig. 2). Av dessa inkluderar två domäner (Bakterier och Archaea) endast representanter för prokaryoter, som är separerade i en separat överriket - Procariolae.
Fig.2. Universellt fylogenetiskt träd av levande organismer.
Det mest exakta, informativa och användarvänliga klassificeringssystemet är ett där taxa definieras baserat på en mängd konsekventa egenskaper erhållna med olika moderna metoder. Ett sådant tillvägagångssätt för valet av taxa kallas polyfasiskt.
Huvudmetoderna för modern polyfasisk taxonomi är: genotypisk, fenotypisk och fylogenetisk.
Den genotypiska metoden är dominerande inom polyfasisk taxonomi. Den är baserad på studiet av C+G-sammansättningen av DNA, på studiet av DNA-rRNA-homologi, på etableringen av relaterade relationer mellan mikroorganismer som kodas i nukleotidsekvenserna för 16S- eller 23S-r-RNA-generna. Till exempel, när man bestämmer en mikroorganisms tillhörighet till en viss art, spelar likhetsnivån för DNA-nukleotidsekvenserna på cirka 70 % en avgörande roll. Därför kallas den genotypiska metoden ofta metoden för genomisk fingeravtryck.
Fenotypiska studier används oftast i olika system för identifiering av mikroorganismer, för den formella beskrivningen av ett taxon, från sort och underarter till släkte och familj. Medan genotypiska data är nödvändiga för att placera ett taxon på ett fylogenetiskt träd och i ett klassificeringssystem, ger fenotypisk karakterisering beskrivande information som möjliggör identifiering av en viss mikroorganismart. Klassiska fenotypiska egenskaper inkluderar morfologiska, fysiologiska, biokemiska, kemotaxonomiska och serologiska egenskaper hos mikroorganismer.
Morfologiska egenskaper anger storleken och formen på mikroorganismen (coccus, bacillus, spirilla), om den har en kapsel eller sporer, om cellerna är kombinerade till kedjor, tetrads eller förpackningar, om de har flageller och hur de är lokaliserade, om celler färgas enligt Gram. Bakteriers morfologi innefattar studiet av kulturella egenskaper, d.v.s. karaktären av tillväxt på näringsmedia, formen av kolonier på täta näringsmedia, pigmentering.
Fysiologiska egenskaper kännetecknar mekanismen för metabolism, metoden för att erhålla energi, förmågan hos en given mikroorganism att omvandla vissa ämnen, dess förhållande till kol, kväve, syre, temperatur, pH i miljön.
Biokemiska tecken bestäms av mikroorganismers förmåga att sönderdela vissa sockerarter, bilda svavelväte, ammoniak och andra föreningar.
Kemotaxonomiska egenskaper kännetecknar den kemiska sammansättningen av cellcytoplasman. Den taxonomiska specificiteten hos sammansättningen av fettsyror, lipoproteiner, lipopolysackarider, pigment, polyaminer, proteiner och andra kemiska komponenter i cellen används i stor utsträckning vid klassificeringen av mikroorganismer.
Serologiska egenskaper, eller serotypning, baseras på detektering av variabilitet i de antigena komponenterna i bakterieceller. Sådana komponenter kan vara flageller, fimbriae. kapslar, cellvägg, enzymer och toxiner. För att identifiera de antigena egenskaperna hos en bakteriecell används olika serologiska reaktioner: utfällningsreaktion, komplementbindningsreaktion, utfällning, etc.
Således kännetecknas fenotypiska egenskaper av en stor volym och mångfald av information som erhålls, vilket är svårt att bearbeta manuellt. Det fanns ett behov av en dator, numerisk analys av de erhållna data. Numerisk (numerisk) taxonomi har dykt upp, vilket tillåter användning datorprogram analysera de fenotypiska och genotypiska egenskaperna hos mikroorganismer. Användningen av numerisk analys i taxonomisk praktik kallas "datoridentifiering".
Fylogenetiska metoder (från det grekiska phylon - släkte, stam och genesis - ursprung, förekomst) låter dig spåra processen historisk utveckling mikroorganismer både i allmänhet och deras individuella taxonomiska grupper: arter, underarter, släkten, familjer, underordningar, ordningar, underklasser, klasser, kungadömen och domäner.
Fylogenetiska samband mellan mikroorganismer studeras med metoderna för genomisk fingeravtryck, molekylärbiologi, datoridentifikation. Baserat på de erhållna uppgifterna byggs fylogenetiska träd, som speglar de evolutionära förhållandena mellan mikroorganismer (Fig. 3). De skapade fylogenetiska träden kan inte användas för att bygga en hierarkisk klassificering av mikroorganismer och ersätter inte taxonomi. De är ett av dess element.
Nomenklatur- behandlar frågor om exakta och enhetliga namn. Ego är ett system av namn som används inom ett visst kunskapsområde. I enlighet med internationella regler tilldelas taxonomiska grupper av mikroorganismer namn.
Redan före införandet av de första nomenklaturreglerna beskrevs ett stort antal mikroorganismer. Dessutom kan samma bakterie tilldelas taxa med olika namn. För att undvika detta definierade den internationella nomenklaturkoden alla prioriterade namn på bakterier som publicerats sedan 1 maj 1753. Som ett resultat skapades en "List of Recognized Names of Bacteria", som trädde i kraft den 1 januari 1980. För närvarande tilldelas namnet på mikroorganismer i enlighet med reglerna i International Code of Nomenclature for Bacteria. Kodens kompetens sträcker sig endast till reglerna för tilldelning och användning av vetenskapliga namn på mikroorganismer. Klassificeringsfrågor löses oavsett koden på basis av pågående taxonomiska studier.
Ris. 3. Filogenetiskt träd av bakterier.
Inom mikrobiologi, liksom i biologi, antas en dubbel (binär) nomenklatur, som föreslagits redan 1760 av Carl Linné, för att beteckna bakteriearter.
Det första ordet är släktnamnet. Vanligtvis är detta ett latinskt ord, det skrivs med stor bokstav och kännetecknar varje morfologisk eller fysiologisk egenskap, eller namnet på vetenskapsmannen som upptäckte denna mikrob. Till exempel är släktet Pasteurella uppkallat efter den franske vetenskapsmannen L. Pasteur, den amerikanske mikrobiologen Salmon - släktet Salmonella, den tyske vetenskapsmannen T. Escherich - släktet Escherichia, den japanska mikrobiologen Shiga - släktet Shigella, de engelska bakteriologerna D. Bruce och S. Erwin - släktena "Brucella" och "Ervinia", ryska forskare Kuznetsov och Lyambl - släktena "Kuznetsovia" och "Lamblia", etc. Släktnamnet på en mikroorganism förkortas vanligtvis till en eller två bokstäver.
Det andra ordet betecknar det specifika epitetet i mikroorganismens namn och är som regel ett derivat av ett substantiv som beskriver färgen på kolonin, ursprungskällan till mikroorganismen, processen eller sjukdomen som orsakas av den. Artnamnet är versaler och aldrig förkortat. Escherichia coli betyder till exempel att Escherichia lever i tarmarna, Pasterella pestis betyder pasteurella som orsakar pest, Bordetetia pertussis betyder bordetella som orsakar hosta, Clostridium tetani betyder clostridium som orsakar stelkramp osv.
S.N. Vinogradsky och M. Beijerinck, med hänsyn till mångfalden av bakteriell metabolism, föreslog att släktnamnet återspeglar de karaktärer som är förknippade med morfologi, ekologi, biokemi och fysiologi hos mikroorganismer. Så här dök namnen ut som är nyckeln till karakteriseringen av mikroorganismen: Acetobacter (syrabildande bakterier), Nitrosomonas (nitrifierande bakterier), Azotobacter (bakterier som fixerar atmosfäriskt kväve), Chromobacterium (pigmenterade bakterier), B. stearothermophiliis ( vax värmeälskande bakterier) osv.
Ibland, som en integrerad del av taxonomin, Identifiering(definition) av mikroorganismer. Detta är dock inte helt korrekt, eftersom identifiering använder redan byggda klassificeringssystem och specifika egenskaper hos mikroorganismer som anges i identifikationsnycklarna (tabellerna). System för identifiering av mikroorganismer är ett slags test av klassificeringssystemets kvalitet. För identifiering av mikroorganismer används fenotypiska och genotypiska metoder, metoder för datoridentifieringsanalys och genomiskt fingeravtryck i stor utsträckning.
1923 släppte D. Bergey den första internationella bakteriella determinanten. Efterföljande utgåvor har utarbetats av International Committee on Systematics of Bacteria. Den nionde, sista amerikanska upplagan av Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, publicerades 1994. Guidens förkortade namn är BMDB-9. I rysk översättning publicerades BMDB-9 1997. Den introducerar mångfaldsprokaryoter och tar ett steg mot försök att identifiera mikroorganismer isolerade från miljön.
Enligt BMDB-9 klassificeras bakterier (baserat på fenotypiska egenskaper) i fyra huvudkategorier:
1. Gramnegativa eubakterier med cellväggar.
2. Gram-positiva eubakterier med cellväggar.
3. Eubageria, utan cellväggar.
4. Arkebakterier.
Huvudsyftet vid identifiering av mikroorganismer är en renodling av en isolerad bakterie, kallad en "stam" eller "klon".
Anstränga(från tyska stammen - att förekomma) är en bakteriekultur av samma art, isolerad från olika föremål eller från ett föremål i annan tid, och kännetecknas av mindre förändringar i egenskaper (till exempel känslighet för antibiotika, enzymatisk aktivitet, förmåga att bilda toxiner). Typiskt är stammar av en art anpassade till en viss livsmiljö.
under termen " bakteriekultur» förstå populationen av mikrobiella celler på en given plats och vid en given tidpunkt. Dessa kan vara mikroorganismer odlade på ett fast eller flytande näringsmedium i ett laboratorium. En kultur av mikroorganismer odlade på ett fast eller flytande näringsmedium från individer av samma art genom successiva subkulturer av en enskild koloni kallas rena.
Rena bakteriekulturer erhållna från en enda originalcell kallas kloner(från grekiska klon - avkomma). En klon är en genetiskt homogen population.
En blandad kultur kallas en kultur av heterogena mikroorganismer isolerade från materialet som studeras, till exempel från vatten, jord, luft.
Föreläsning nummer 2.
SYSTEMATIK OCH NOMENKLATUR.
4. Anpassningsförmåga.
3 domäner(eller " imperium»): « bakterie », « Archaea "och" Eukarya »:
domän" bakterie» eubakterier );
domän" Archaea» arkebakterier ;
domän" Eukarya» Eukarya » omfattar: rike Svampar (svamp); djurriket Animalia Protozoer ); växtriket plantor .
taxonomi [från grekiska. taxibilar - plats, ordning, + nomos taxa
protista [från grekiska. protistos eukaryoter [från grekiska. eu- - bra, snäll + karyon prokaryoter [från grekiska. proffs- föregående + karyon
Systematik av mikroorganismer.
Den naturliga (fylogenetiska) taxonomin för mikroorganismer har det yttersta målet att förena besläktade former, förbundna med ett gemensamt ursprung, och etablera en hierarkisk underordning av enskilda grupper.
Hittills finns det inga gemensamma principer och tillvägagångssätt för att kombinera (eller separera) dem i olika taxonomiska enheter, även om de försöker använda likheten mellan genom som ett allmänt accepterat kriterium för dem. Många mikroorganismer har samma morfologiska egenskaper, men skiljer sig i strukturen av deras genom, förhållandena mellan dem är ofta oklara, och utvecklingen av många är helt enkelt okänd. Dessutom hörnstenen för varje klassificeringskoncept "se" för bakterier har det fortfarande ingen tydlig definition, och i vissa fall kan det sanna förhållandet mellan bakterier visa sig vara kontroversiellt, eftersom det bara återspeglar ett gemensamt ursprung från en avlägsen förfader. Ett sådant förenklat kriterium som storleken, som användes vid mikrobiologins gryning, är nu absolut oacceptabelt. Dessutom skiljer sig mikroorganismer avsevärt i sin arkitektur, biosyntetiska system och organisation av den genetiska apparaten. De är indelade i grupper för att visa graden av likhet och det föreslagna evolutionära förhållandet. Den grundläggande egenskapen som används för att klassificera mikroorganismer är typen av cellulär organisation.
Artificiell (nyckel) taxonomi av mikroorganismer, som kombinerar organismer i grupper baserat på likheten mellan deras viktigaste egenskaper.
Dessa egenskaper används för att definiera och identifiera mikroorganismer. Ur medicinsk mikrobiologis synvinkel delas mikroorganismer vanligtvis in efter den effekt de har på människokroppen: patogena, opportunistiska och icke-patogena. Trots den uppenbara betydelsen av detta utilitaristiska tillvägagångssätt är deras taxonomi fortfarande baserad på principer som är gemensamma för alla livsformer. För
för att underlätta diagnos och fatta beslut om behandling och prognos av sjukdomen, föreslås identifieringsnycklar. Grupperade på detta sätt är mikroorganismer inte alltid i fylogenetisk relation, utan listas tillsammans eftersom de har flera lätt identifierbara liknande egenskaper. En mängd lättillgängliga och snabba tester har utvecklats som gör det möjligt, åtminstone i allmänna termer, att identifiera mikroorganismer som isolerats från en patient. När det gäller bakterier är de mest utbredda metoderna för systematisering som föreslagits av den amerikanske bakteriologen David Burgi, som tar hänsyn till ett eller flera av de mest karakteristiska dragen. "Burgey's Bacteria Key"
– karaktäristiskt exempel konstgjord systematik. Enligt hans principer är lätt detekterbara egenskaper
grunden för att organisera bakterier i stora grupper.
Genus och uppåt.
Namnen på taxa med släktets rang och högre är uninominala (enhetliga), det vill säga de betecknas med ett ord, t.ex. herpesviridae (herpesvirusfamilj).
Arternas namn är binomala (binära), det vill säga de betecknas med två ord - släktets och artens namn. Till exempel, Escherichia coli (coli). Det andra ordet i artens binära namn, taget ensamt, har ingen status i nomenklaturen och kan inte användas för den vetenskapliga beteckningen av mikroorganismen. Ett undantag är virus vars artnamn inte är binära, det vill säga de inkluderar endast artnamnet (till exempel rabiesvirus).
infraspecifika taxa.
Bakteriers taxonomi inkluderar även intraspecifika taxa, vars namn inte följer reglerna i International Code of Nomenclature for Bacteria.
Underarter.
Namnen på underarten är trinominal (treenär); ordet underarter används för att beteckna dem ( underarter ) efter artnamnet, till exempel Klebsiellapneumoniaesubsp.ozenae (trollstaven ozena, var ozenae - namnet på underarten).
Alternativ.
Olika mekanismer för bakteriell variabilitet leder till en viss instabilitet hos karaktärer, vars helhet bestämmer en eller annan art. Därför används begreppet flitigt i bakterietaxonomien. "alternativ" . Det finns morfologiska, biologiska, biokemiska, serologiska och många andra alternativ. Inom medicinsk bakteriologi brukar man urskilja serologiska varianter (serovarer), varianter som är resistenta mot antibiotika (resistensvars), bakteriofagresistenta (phagovars), samt varianter som skiljer sig åt i biokemiska (kemovarer), biologiska eller kulturella egenskaper (biovars).
Sila och klona.
Inom mikrobiologi används också specialiserade termer - " anstränga "och" klona ».
anstränga[från honom. ståndare - förekommer] är en kultur av mikroorganismer isolerad från en viss specifik källa (vilken organism eller miljöföremål som helst).
klona[från grekiska. klona - skiktning] kallas en kultur av mikroorganismer som erhålls från en modercell.
Viroider.
Viroider[från virus och grekiska eidos - likhet] - är små cirkulära enkelsträngade supercoiled RNA-molekyler (genomet av hepatit D-viruset har en liknande organisation). Eftersom viroider inte har ett proteinhölje uppvisar de inte uttalade immunogena egenskaper, och därför kan de inte identifieras med serologiska metoder. Viroider orsakar sjukdomar i växter.
prioner.
Ingår i riket Vira som ett namnlöst taxon.
Prions [från engelska. proteinhaltiga smittsamma (partiklar ), proteinartade infektionsämnen (partikel)] – proteinhaltiga infektionsämnen som leder till utvecklingen av dödliga neurologiska sjukdomar (spongiforma encefalopatier). Prionproteiner har isolerats som den infektiösa uppkomsten av skrapie hos får, bovin spongiform encefalopati ("galna ko-sjukan") och hos människor - kuru, Creutzfeldt-Jakobs sjukdom, Gerstmann-Straussler-Scheinkers syndrom och dödlig familjär sömnlöshet. Prioner överförs med inokulering eller matsmältning inte bara mellan individer av samma biologiska art, utan även mellan djur. olika typer inklusive mellan djur och människor.
Patogenesen av prionsjukdomar är associerad med en förändring i naturen av polypeptidkedjans veckning, det vill säga en förändring i proteinkonformation. Som ett resultat bildas konglomerat i form av pinnar eller band 25~550 × 11 nm i storlek. Dessa prionproteinformer är resistenta mot kokning, ultraviolett (UV) strålning, 70 % etanol och formaldehyd, och kvarstår i vävnader fixerade med 10 % formalin. Väl i en frisk människo- eller djurkropp bidrar patologiska konformers till den gradvisa avsättningen av amyloidliknande strukturer, som också inkluderar normala proteiner. PrP C .
syraresistenta bakterier.
Cellväggen hos vissa bakterier innehåller Ett stort antal lipider och vaxer, vilket gör dem resistenta mot efterföljande missfärgning efter färgning med syror, alkalier eller etanol (till exempel typer Mycobacterium eller Nocardia ). Sådana bakterier kallas syrafasta och svåra att Gram-färga (även om syrafasta bakterier anses vara Gram-positiva). För deras färgning används Ziehl-Neelsen-metoden.
Gram- eller Ziehl-Neelsen-färgning är diagnostisk för bakterier med en stark cellvägg. De är olämpliga för färgning av mykoplasma (ingen cellvägg) eller spiroketer (cellväggen tunn och lätt att förstöras av färgning). För att studera det senare, olika metoder applicera kontrasterande substrat på deras yta (till exempel silverfärgning).
Rörlighet.
En viktig särskiljande egenskap är rörlighet. I enlighet med rörelsemetoden isoleras glidande bakterier, som rör sig på grund av vågliknande sammandragningar av kroppen, och flytande bakterier, vars rörelse tillhandahålls av flageller eller flimmerhår.
Förmågan att sporra.
För att klassificera vissa bakterier tas hänsyn till deras förmåga att sporulera, storleken på sporerna och deras placering i cellen.
Fysiologisk aktivitet.
Fysisk aktivitet är lika viktigt signum. Bakterier delas in enligt näringsmetod, efter typ av energiproduktion (andning, fermentering, fotosyntes), i förhållande till pH, vilket indikerar gränserna för stabilitet och optimal tillväxt, etc. Det viktigaste kriteriet är förhållandet till syre.
Aerob bakterier använder molekylär O 2 som den slutliga elektronacceptorn under andning. De flesta bakterier har membranbundet cytokrom C-oxidas, som spelar en ledande roll i elektrontransportkedjan. För att detektera enzymet används ett oxidastest, baserat på förmågan hos en färglös substans NN -dimetyl- sid -fenylendiamin får en hallonfärg vid reduktion.
Anaerob bakterier använder inte molekylär O 2 som den slutliga elektronacceptorn. Sådana bakterier får energi antingen under fermenteringsprocessen, där de slutliga elektronacceptorerna finns organiska föreningar, eller när anaerob andning med användning av en annan elektronacceptor än syre (till exempel N03, SO42- eller Fe3+).
Frivillig bakterier kan få energi antingen under andning eller jäsning, beroende på närvaron eller frånvaron av syre i miljön.
biokemiska egenskaper.
För att differentiera bakterier studeras deras förmåga att fermentera kolhydrater, bilda olika produkter (vätesulfid, indol) eller hydrolysera proteiner.
antigena egenskaper.
De antigena egenskaperna hos olika bakterier är specifika och associerade med strukturella egenskaper hos cellulära strukturer som känns igen av speciella antisera som antigena determinanter. Typning av bakterier enligt antigenstruktur utförs i agglutinationsreaktionen (RA), en droppe antiserum blandas med en droppe bakteriesuspension. Med en positiv reaktion uppstår separata aggregerade klumpar i den initialt homogena bakteriesuspensionen. Det finns följande typer av AG:
släktspecifika detekteras i alla representanter för ett visst släkte, inklusive enskilda stammar;
artspecifik detekteras i enskilda arter och stammar av mikroorganismer;
serovar-(stam-)specifik detekteras i representanter för olika undergrupper (stammar) inom en viss art.
Kemisk sammansättning.
En viktig klassificeringsfunktion är totalen kemisk sammansättning bakterieceller. Bestäm vanligtvis innehållet och sammansättningen av sockerarter, lipider och aminosyror i cellväggarna.
genetiskt förhållande.
För den fylogenetiska klassificeringen av bakterier är den bästa och mest informativa indikatorn genetiskt förhållande. Vid systematisering av bakterier på basis av genetiska släktskap beaktas ett antal indikatorer.
Förmågan att utbyta genetisk information (till exempel i processen för transformation eller konjugering), endast möjlig mellan organismer av samma släkte eller art.
Sammansättning av DNA-baser (guanin-cytosin:adenin-tymin-förhållandet).
Likheten mellan nukleinsyror, avslöjad genom hybridiseringsmetoden.
Namnkod för svamp.
Koden för svampnamn innehåller bestämmelser om tilldelning av separata namn till de perfekta (sexuella eller pungdjurs) och ofullkomliga (asexuella eller konidiala) stadierna. Många svampar har asexuella stadier ( anamorfer ) och de sexuella stadierna är okända ( teleomorfer ). Därför låter koden dig ge olika stadier (om några) olika namn. Till exempel de sexuella formerna av en jästsvamp Cryptococcus neoformans serovar A Och D systematisera som Filobasidiellaneoformans var. neoformans eller hur Cryptococcus neoformans var. neoformans . Teleomorphs serovars I Och MED- Hur Filobasidiellaneoformans var. bacillispora eller hur Cryptococcus neoformans var. gati .
Föreläsning nummer 2.
SYSTEMATIK OCH NOMENKLATUR.
Det viktigaste är förstås frågan om mångfalden av existensformer som omger oss tillhör levande eller livlös materia. Det är med utvecklingen av biologi i allmänhet och mikrobiologisk vetenskap i synnerhet, upptäckten av kända former livet har några etablerade kriterier lagts fram som särskiljer levande materia. Dessa inkluderar:
1. Förmåga att växa och föröka sig;
2. Besittning av ärftlighet och föränderlighet;
3. Exponering för evolution (progressiv och regressiv);
4. Anpassningsförmåga.
Alla existerande klassificeringar av livsformer är extremt olika och ingen av dem är komplett, heltäckande och allmänt accepterad.
Enligt den nya högsta nivån i klassificeringshierarkin bland cellulära livsformer, 3 domäner(eller " imperium»): « bakterie », « Archaea "och" Eukarya »:
domän" bakterie» - prokaryoter, representerade av riktiga bakterier ( eubakterier );
domän" Archaea» - presenterade prokaryoter arkebakterier ;
domän" Eukarya» - eukaryoter, vars celler har en kärna med ett kärnmembran och en kärna, och cytoplasman består av välorganiserade organeller - mitokondrier, Golgi-apparaten, etc. Domän " Eukarya » omfattar: rike Svampar (svamp); djurriket Animalia (inkluderar protozoer - underriket Protozoer ); växtriket plantor .
Systematik av levande organismer är en av biologins svåraste uppgifter. Systematik koncentrerar alla vetenskapens huvudprestationer - ju mer specifika de är, desto mer exakt klassificering. Varje klassificering av levande organismer är avsedd att visa graden av likhet och det påstådda evolutionära förhållandet. (med mer höga kategorier- rymliga och breda, och lägre - specifika och begränsade). Principerna för klassificering studeras av en särskild sektion av taxonomi - taxonomi [från grekiska. taxibilar - plats, ordning, + nomos - lag]. Inom en viss taxonomisk kategori finns det taxa - grupper av organismer, förenade av vissa homogena egenskaper.
Alla befintliga klassificeringar av livsformer är mycket heterogena, ingen av dem är komplett, heltäckande och allmänt accepterad. De tydliga gränserna mellan växternas värld och djurens värld kollapsade efter upptäckten av mikroorganismer.
För det tredje riket av levande varelser föreslog Ernst Haeckel (1866) ett samlingsnamn protista [från grekiska. protistos - först]. Alla kännetecknas av en enklare cellstruktur än hos djur och växter. Högre protister (svampar, alger och protozoer) - eukaryoter [från grekiska. eu- - bra, snäll + karyon - kärna] - har en morfologiskt distinkt kärna och delar sig mitotiskt, som liknar växt- och djurceller. En enklare organiserad grupp består av prokaryoter [från grekiska. proffs- föregående + karyon – kärna] – bakterier och blågröna alger, vars celler inte har ett membran runt kärnans substans. Senare kompletterades representanter för mikrovärlden med icke-cellulära livsformer - virus, plasmider, viroider, etc.
Principer för klassificering av mikroorganismer.
Se – en uppsättning individer med samma fenotyp, som producerar fertil avkomma och lever i ett visst område.
| För en korrekt förståelse av innebörden av denna term i klassificeringen av mikroorganismer är det nödvändigt att känna till skillnaderna i artbildning mellan bakterier och högre växter och djur med obligatorisk sexuell reproduktion. Arterna av de senare kännetecknas av närvaron av populationer med en relativt homogen uppsättning gener, bildade som ett resultat av korsning. Om enskilda delar av en befolkning är isolerade från varandra (till exempel geografiskt), så är deras divergerande utveckling fullt möjlig. Efter en viss tid överlagras fysiologisk isolering på geografisk isolering, vilket leder till utvecklingen av enskilda delar av befolkningen längs sin egen väg och bildandet av en ny art. Till skillnad från högre växter och djur kan de flesta mikroorganismer inte föröka sig sexuellt. Med andra ord saknar de mekanismer som kan leda till "diskontinuerlig" artbildning. Som ett resultat av fyllningen av olika ekologiska nischer kan divergerande evolutionära former utvecklas, men skillnaden mellan dem beror bara på skillnader mellan ekologiska nischer. Således kan definitionen av arter, som tillämpas på sexuellt reproducerande organismer, inte tillämpas fullt ut på mikroorganismer. I detta avseende tolkas artbegreppet för dem godtyckligt. |
Huvudstadierna i utvecklingen av mikrobiologi och immunologi. Verk av L. Pasteur, R. Koch och deras betydelse för utvecklingen av mikrobiologi och immunologi.
Huvudstadierna i utvecklingen av mikrobiologi och immunologi.
Historien om utvecklingen av mikrobiologi kan delas in i fem stadier: heuristisk, morfologisk, fysiologisk, immunologisk och molekylärgenetisk.
Pasteur gjort ett antal enastående upptäckter. Under en kort period från 1857 till 1885 bevisade han att jäsning (mjölksyra, alkoholhaltig, ättiksyra) inte är en kemisk process, utan orsakas av mikroorganismer; tillbakavisade teorin om spontan generering; upptäckte fenomenet anaerobios, d.v.s. möjligheten till liv för mikroorganismer i frånvaro av syre; lade grunden för desinfektion, asepsis och antisepsis; upptäckt ett sätt att skydda sig mot infektionssjukdomar genom vaccination.
Många av L. Pasteurs upptäckter har medfört enorma praktiska fördelar för mänskligheten. Genom att värma (pastörisering) sjukdomar hos öl och vin besegrades mjölksyraprodukter orsakade av mikroorganismer; för att förhindra purulenta komplikationer av sår introducerades ett antiseptiskt medel; Baserat på L. Pasteurs principer har många vacciner utvecklats för att bekämpa infektionssjukdomar.
Men betydelsen av L. Pasteurs verk går långt utöver bara dessa praktiska landvinningar. L. Pasteur förde mikrobiologi och immunologi till i grunden nya positioner, visade mikroorganismernas roll i människors liv, ekonomi, industri, infektionspatologi, fastställde de principer genom vilka mikrobiologi och immunologi utvecklas i vår tid.
L. Pasteur var dessutom en framstående lärare och organisatör av naturvetenskap.
L. Pasteurs arbete med vaccination öppnade ett nytt steg i utvecklingen av mikrobiologi, med rätta kallad immunologisk.
Principen om dämpning (försvagning) av mikroorganismer genom att använda passager genom ett känsligt djur eller genom att hålla mikroorganismer under ogynnsamma förhållanden (temperatur, torkning) gjorde det möjligt för L. Pasteur att få vaccin mot rabies, mjältbrand, kycklingkolera; denna princip används fortfarande vid framställning av vacciner. Följaktligen är L. Pasteur grundaren av den vetenskapliga immunologin, även om före honom var metoden att förebygga smittkoppor genom att infektera människor med kokoppor, utvecklad av den engelske läkaren E. Jenner, känd. Denna metod har dock inte utvidgats till att förebygga andra sjukdomar.
Robert Koch. Den fysiologiska perioden i utvecklingen av mikrobiologi är också förknippad med namnet på den tyske vetenskapsmannen Robert Koch, som utvecklade metoder för att erhålla rena bakteriekulturer, färgning av bakterier under mikroskopi och mikrofotografering. Känd är också Koch-triaden formulerad av R. Koch, som fortfarande används för att fastställa orsaken till sjukdomen.
I. I. Mechnikovs roll i bildandet av immunitetsläran. Betydelsen av D.I. Ivanovskys upptäckt. Rollen för inhemska forskare (I. F. Gamaleya, P. F. Zdrodovsky, A. A. Smorodintsev, M. P. Chumakov, Z. V. Ermolyeva, V. M. Zhdanov, etc.) i utvecklingen av mikrobiologi och virologi.
Efter arbetet med L. Pasteur dök många studier upp där de försökte förklara orsakerna och mekanismerna för bildandet av immunitet efter vaccination. En enastående roll i detta spelades av verk av II Mechnikov och P. Erlich.
Forskning av I. I. Mechnikov(1845-1916) visade att speciella celler - makro- och mikrofager - spelar en viktig roll i bildandet av immunitet. Dessa celler uppslukar och smälter främmande partiklar, inklusive bakterier. Forskning av I. I. Mechnikov om fagocytos visade övertygande att det, förutom humoral, finns cellulär immunitet. II Mechnikov, närmaste assistent och anhängare till L. Pasteur, anses välförtjänt vara en av grundarna av immunologi. Hans arbete lade grunden för studiet av immunkompetenta celler som den morfologiska grunden för immunsystemet, dess enhet och biologiska väsen.
D.I. Ivanovsky(1864-1920) upptäckte virus - representanter för vira-riket. En av virologins grundare. För första gången upptäckte han det orsakande medlet av tobaksmosaik som passerade genom bakteriologiska filter, senare kallat ett virus. Arbetar med fytopatologi och växtfysiologi.
Zdrovsky(1890-1976), rysk mikrobiolog, immunolog och epidemiolog, akademiker vid Akademin för medicinska vetenskaper. Forskning om problem med tropiska sjukdomar, brucellos och andra Under ledning av Zdrodovsky utvecklades metoder för vaccination mot stelkramp, difteri och andra infektioner. Författare till boken "The Doctrine of Rickettsia and Rickettsia"
Smorodintsev, rysk virolog och immunolog. Förfaranden om etiologi och förebyggande av influensa, encefalit och andra virusinfektioner. Tillsammans med M.P. Chumakov utvecklat och introducerat poliovaccinet.
Ermolyeva, rysk mikrobiolog. Fick de första inhemska proverna av antibiotika - penicillin, streptomycin, etc.; interferon.
Zhdanov, rysk virolog. Procedurer om virusinfektioner, molekylärbiologi och klassificering av virus, utvecklingen av infektionssjukdomar.
Grundläggande principer för klassificering av mikrober.
Mikrober, eller mikroorganismer(bakterier, svampar, protozoer, virus) systematiseras efter deras likheter, skillnader och relationer med varandra. Detta görs av en speciell vetenskap - mikroorganismernas systematik. Systematik omfattar tre delar: klassificering, taxonomi och identifiering. Mikroorganismernas taxonomi är baserad på deras morfologiska, fysiologiska, biokemiska och molekylärbiologiska egenskaper. Följande taxonomiska kategorier urskiljs: rike, underrike, avdelning, klass, ordning, familj, släkte, art, underart etc. Inom ramen för en viss taxonomisk kategori urskiljs taxa - grupper av organismer förenade enligt vissa homogena egenskaper.
Mikroorganismer representeras av precellulära former (virus - Vira-riket) och cellulära former (bakterier, arkebakterier, svampar och protozoer). Det finns 3 domäner(eller "imperier"): "Bakterier", "Archaea" och "Eukarya":
□ "Bakterier"-domän - prokaryoter representerade av sanna bakterier (eubakterier);
□ "Archaea"-domän - prokaryoter representerade av arkebakterier;
□ "Eukarya"-domän - eukaryoter vars celler har en kärna med ett kärnmembran och en kärna, och cytoplasman består av högorganiserade organeller - mitokondrier, Golgi-apparaten etc. "Eukarya"-domänen inkluderar: Svampriket (svampar) ); djurriket Animalia (inkluderar det enklaste - underriket Protozoa); växtriket Plante. Domäner inkluderar kungadömen, typer, klasser, ordnar, familjer, släkten, arter.
Se. En av de viktigaste taxonomiska kategorierna är arten (arter). En art är en samling individer förenade av liknande egenskaper, men skiljer sig från andra medlemmar av släktet.
ren kultur. En uppsättning homogena mikroorganismer isolerade på ett näringsmedium, kännetecknade av liknande morfologiska, tinktoriella (förhållande till färgämnen), kulturella, biokemiska och antigena egenskaper, kallas en ren kultur.
Anstränga. En ren kultur av mikroorganismer isolerad från en specifik källa och skiljer sig från andra representanter för arten kallas en stam. En stam är ett smalare begrepp än en art eller underart.
Klona. Nära begreppet en stam är begreppet en klon. En klon är en samling avkommor som odlats från en enda mikrobiell cell.
För att beteckna några uppsättningar av mikroorganismer som skiljer sig i vissa egenskaper, används suffixet var(sort) istället för det tidigare använda typ.
Liknande information.
Virus- de minsta mikroberna som inte har en cellulär struktur, ett proteinsyntetiserande system, som endast innehåller DNA eller RNA. De tillhör riket Vira. Eftersom virus är obligatoriska intracellulära parasiter förökar de sig i cytoplasman eller cellkärnan. De är autonoma genetiska strukturer. De skiljer sig åt i en speciell - disjunktiv (disjunktiv) metod för reproduktion (reproduktion): nukleinsyror från virus och deras proteiner syntetiseras separat i cellen, sedan sätts de ihop till virala partiklar. Den resulterande virala partikeln kallas virion.
Form virioner kan vara olika: stavformade (tobaksmosaikvirus), kulformade (rabiesvirus), sfäriska (poliovirus, HIV), i form av spermier (många bakteriofager). Skilj mellan enkla och komplexa virus. Enkla, eller icke-hölje, virus De består av en nukleinsyra och ett proteinhölje som kallas kapsid. Kapsiden består av upprepade morfologiska subenheter - kapsomerer. Nukleinsyran och kapsiden interagerar med varandra för att bilda nukleokapsiden. Komplexa eller kapslade virus utanför kapsiden är omgivna av ett lipoproteinmembran (superkapsid eller peplos). Detta skal är en derivatstruktur från membranen i en virusinfekterad cell. På virusets hölje finns glykoproteinspikar, eller ryggar (peplomerer). Under skalet på vissa virus finns matrisen M-protein.
Symmetri typ. Kapsiden eller nukleokapsiden kan ha spiralformad, ikosaedrisk (kubisk) eller komplex symmetri. icosahedral typen av symmetri beror på bildandet av en isometrisk ihålig kropp från en kapsid som innehåller en viral nukleinsyra (till exempel vid hepatit A, herpes, poliomyelitvirus). Spiral typen av symmetri beror på nukleokapsidens spiralformade struktur (till exempel i influensavirus).
Inklusioner- ackumulering av virioner eller deras individuella komponenter i cytoplasman eller cellkärnan, upptäckt under ett mikroskop med speciell färgning. Variolaviruset bildar cytoplasmatiska inneslutningar - Guarnieri-kroppar; herpesvirus och adenovirus - intranukleära inneslutningar.
Virus har ett unikt genom eftersom de innehåller antingen DNA eller RNA. Därför skiljer man på DNA-innehållande och RNA-innehållande virus. De är vanligtvis haploida, d.v.s. har en uppsättning gener. Genomet av virus är representerat olika typer nukleinsyror: dubbelsträngade, enkelsträngade, linjära, cirkulära, fragmenterade. Bland RNA-innehållande virus urskiljs virus med ett positivt (plussträngat RNA) genom. Plussträng-RNA:t från dessa virus utför den ärftliga funktionen och funktionen av budbärar-RNA (mRNA). Det finns också RNA-innehållande virus med ett negativt (minussträngat RNA) genom. Den negativa RNA-strängen av dessa virus utför endast en ärftlig funktion. Förutom vanliga virus, de så kallade icke-kanoniska virusen - prioner - proteininfektiösa partiklar, som är medel av proteinnatur, är också kända, som har formen av fibriller med en storlek på 10-20x100-200 nm. Prioner är tydligen både inducerare och produkter av en autonom mänsklig eller djurgen och orsakar encefalopati i dem under förhållanden med en långsam virusinfektion (Creutz-feldt-Jakobs sjukdom, kuru, etc.). Andra ovanliga agenter nära virus finns viroider - små cirkulära, supercoiled RNA-molekyler som inte innehåller protein som orsakar sjukdomar hos växter.
Antigener: definition, grundläggande egenskaper.
Underantigenicitet förstå den potentiella förmågan hos en antigenmolekyl att aktivera komponenter i immunsystemet och specifikt interagera med immunfaktorer. Med andra ord bör antigenet fungera som en specifik stimulans i förhållande till immunkompetenta celler. Samtidigt sker inte interaktionen av immunsystemkomponenten med hela molekylen samtidigt, utan endast med dess lilla yta, som kallas "antigen determinant" eller "epitop". Immunogenicitet- den potentiella förmågan hos ett antigen att orsaka en specifik skyddsreaktion i förhållande till sig själv i makroorganismen. Graden av immunogenicitet beror på ett antal faktorer som kan kombineras i tre grupper: 1. Molekylära egenskaper hos antigenet; 2. Rensning av antigenet i kroppen; 3. Makroorganismens reaktivitet. Till den första gruppen av faktorer karaktär, kemisk sammansättning, molekylvikt, struktur och några andra egenskaper tilldelas. Stor betydelse har storleken och molekylär massa antigen.
Den andra gruppen av faktorer associerad med dynamiken i antigeninträde i kroppen och dess utsöndring. Mängden inkommande antigen påverkar immunsvaret: ju mer det är, desto mer uttalat blir immunsvaret. Den tredje gruppen kombinerar faktorer, som bestämmer immunogenicitetens beroende av makroorganismens tillstånd. I detta avseende kommer ärftliga faktorer i förgrunden.
Specificitet kallas förmågan hos ett antigen att inducera ett immunsvar mot en strikt definierad epitop. Denna egenskap beror på särdragen i bildandet av immunsvaret - komplementariteten hos receptorapparaten hos immunkompetenta celler till en specifik antigen determinant är nödvändig. Därför bestäms specificiteten för ett antigen till stor del av egenskaperna hos dess ingående epitoper.
Bakteriecellsantigener. I strukturen av en bakteriecell särskiljs flageller, somatiska, kapsulära och några andra antigener. Flagella,ellerH-antigener, lokaliserad i bakteriers rörelseapparat - deras flageller. De är epitoper av det kontraktila proteinet flagellin. Vid upphettning denatureras flagellin och H-antigenet förlorar sin specificitet. Fenol verkar inte på detta antigen. Somatisk,ellerO-antigen associerad med bakteriecellväggen. Dess grund är LPS. O-antigen uppvisar termostabila egenskaper - det förstörs inte
Vid bildningsstadiet, det vill säga under XVII-XVIII århundraden, utvecklades mikrobiologin på ett sådant sätt att alla organismer som hittades beskrevs utan att införa någon logisk klassificering. På den tiden beskrev mikrobiologin mikroorganismer på ett morfologiskt sätt. Betydande förändringar skedde under 1800-talet. Vid det här laget har forskare samlat på sig en ganska omfattande kunskapsbas och har också hittat en mängd olika mikroorganismer, svampar. För att på något sätt navigera i detta överflöd av information krävdes en logisk struktur. Detta föreslogs 1923, när en determinant av bakterier publicerades. Detta var det första internationella arbetet som blev grunden för utvecklingen av vetenskapen om mikrobiologi.
Nyckelord
En enda klassificering infördes officiellt på internationell nivå 1980. Det bygger på det system som utvecklats av Bergi. Nyckelsteg: rike, klass, ordning, familj, släkte, art. Den senare är den mest betydelsefulla nivån för systemet för indelning i klasser. Den förenar organismer som har ett antal likheter: morfologi, ursprung, fysiologi. Dessutom analyseras egenskaperna hos metabolism. Om det visar sig vara mycket likt kan mikroorganismerna grupperas i en art.
Typer av mikroorganismer kan delas in i två kategorier:
- eukaryoter;
- prokaryoter.
Den andra gruppen inkluderar bakterier, det vill säga organismer som saknar en formaliserad kärna. DNA inkluderar all information som behövs för det normala arvet av egenskaper. DNA-molekylen finns i cellens cytoplasma.
En nivå ner
Utsikten är inte den bästa låg nivå klassificering av mikroorganismer. Inuti den finns:
- morfovarer, som kännetecknas av en speciell morfologi av mikroorganismer;
- biovars som skiljer sig i biologi;
- kemovarer, som kännetecknas av en något annorlunda aktivitet av enzymer;
- serovarer fördelade i grupper beroende på den antigena strukturen;
- fagovars, vars klassificering är baserad på känsligheten hos fager.
Allt redovisas och registreras
För att standardisera klassificeringen av mikroorganismer i biologiska grupper infördes ett notationssystem på internationell nivå för olika grupper. Den är baserad på idén om binaritet, det vill säga en dubbel nomenklatur används. Namnet börjar med släktets namn - detta ord skrivs alltid med stor bokstav. Men det andra ordet börjar med ett litet, det beskriver tillhörighet till en art. Till exempel: Staphylococcus aureus.
Medicinska mikrobiologer: vad kommer vi att ägna särskild uppmärksamhet åt?
Traditionellt patogena mikroorganismer är ett ämne som lockar läkare som är involverade i mikrobiologi. Fokus ligger på olika representanter - virus, bakterier, klamydia och andra. Mikrober går inte att urskilja för det mänskliga ögat, och för att se dem måste du använda en speciell teknik - mikroskop som förstorar föremålet som studeras många gånger om.
Patogena mikroorganismer av intresse för medicin och vetenskap inkluderar icke-cellulära virus och de mikroskopiska livsformer som är sammansatta av ett stort antal celler. Dessa är olika svampar, klamydobakterier, alger som är farliga för människor (och inte bara).
Grundläggande termer: bakterier
Vad är mikroorganismer? För olika kategorier finns det olika förklaringar som gör att du kan lista ut vad gruppen av livsformer av intresse är. Till exempel är det vanligt att kalla bakterier för sådana organismer, som bara inkluderar en cell. En egenskap hos bakterier är frånvaron av klorofyll. Klassificering av mikroorganismer i denna grupp - prokaryoter. Vissa bakterier är så små som 0,1 mikrometer, men vissa når 28 mikrometer. Formerna för dessa organismer beror på livsmiljön. Hon definierar måtten.
Alla bakterier kända för vetenskapen delas vanligtvis in i grupper:
- kocker (bollar);
- pinnar (baciller, klostridier);
- trådar (klamydobakterier);
- lockigt (spirilla, etc.).
Klassificeringar av mikroorganismer: mer
Kokkam kännetecknas av formen av en sfär, ellips, böna, boll. Finns även i form av en lansett. Typer av mikroorganismer i denna grupp: diplo-, mikro-, strepto-, tetra-, stafylokocker, sarciner.
Mikrokocker kännetecknas av slumpmässighet av celler, men detta tillstånd är inte nödvändigt: de möter de som bara innehåller en eller två celler. Alla dessa mikroorganismer anses vara saprofyter. Deras livsmiljö är luft, vatten.
Diplokocker delar sig för att bilda parade kocker. En typisk representant är den provocerande meningitmeningokocken, såväl som källan till gonorrégonokocker. Liksom diplokocker kan vridna streptokocker dela sig i samma plan, men deras egenhet är närvaron av kedjor av olika storlek. Dessa mikrober och bakterier är farliga, hetsar upp olika sjukdomar och leder till och med till döden.
Vad finns det mer?
Vad är tetracocci-mikroorganismer? Namnet i sig talar om särdragen hos sådana livsformer: tetra på latin betyder "fyra". Sådana mikroorganismer kan dela sig i plan, vinkelrät vardera i förhållande till en vän. För människor är de relativt säkra: än så länge är få sjukdomar framkallade av tetracoccer kända.
Sardinkocker är kända. De kännetecknas av uppdelning i tre plan vinkelräta mot varandra. Visuellt ser organismer ut som balar. De innehåller vanligtvis 8-16 celler. Bland livsmiljöerna för dessa mikroorganismer finns luften. De mänskliga sjukdomarna som provoceras av dem är inte kända för vetenskapen, därför tror man för närvarande att de inte existerar.
Men betydelsen av stafylokockmikroorganismer upptäcktes av forskare för ganska länge sedan - de provocerar hudsjukdomar som påverkar inte bara människor utan också olika djur. Visuellt är organismer som kluster. Division finns i olika plan. Lever vanligtvis i kluster, formen är kaotisk.
pinnar
Enligt klassificeringen av mikroorganismer inkluderar denna grupp bakterier, baciller, klostridier. Den vanliga storleken är 1-6 mikron lång, 0,5-2 mikron bred. Stavbakterier bildar inte sporer. Farliga former är kända: tarm, tuberkulos, difteri och andra. Baciller, clostridia - mikrober som skapar sporer. De provocerar en mängd farliga (även dödliga) infektioner: mjältbrand, hösnuva, stelkramp.
Tilldela korta pinnar, långa och även med olika ändar: runda, vassa. Beskrivning av mikroorganismers morfologi innefattar studiet av den relativa positionen. Denna parameter blev grunden för uppdelningen i tre grupper:
- parat arrangemang;
- osystematisk;
- streptobaciller, streptobakterier.
Den första provocerar lunginflammation, den andra gruppen orsakar ett mycket brett spektrum av sjukdomar, och den tredje - mjältbrand, mjuk chancre.
Mindre vanligt kan bakterier observeras, i vars ändar det finns en förtjockning som liknar en klubbform. Den nuvarande klassificeringen av mikroorganismer innebär att de klassificeras som stavar. Särskiljande drag av denna grupp - en pinne kan provocera difteri, och ett antal underarter - spetälska, tuberkulos.
Vridna mikroorganismer
Vibrios som tillhör denna grupp böjs i 14 varv och liknar till formen symbolen ",". Dessa inkluderar utbredda vibrios: kolera, vatten. Spirilla, släkt med vridna mikroorganismer, kännetecknas av en böjning i en eller flera varv. Vetenskapen känner bara en farligt för människan visa - det provocerar sodoku. Denna sjukdom kan erhållas om den bits av en gnagare (till exempel en råtta).
Spirochetes är korkskruvsliknande mikroorganismer 0,3-1,5 µm långa, 7-500 µm breda. Detta inkluderar saprofyter, några andra farliga arter. Mikroorganismers näringsmedier är smutsiga vatten, döda massor. Det finns tre kända arter som framkallar sjukdomar hos människor: Borrelia, Leptospira, Treponema.
Allmänna egenskaper hos vridna mikroorganismer
Alla grupperna som beskrivs ovan är polymorfa. Det betyder att den yttre miljön bestämmer formen, storleken. Viktiga är:
- temperatur;
- påverkan av droger;
- förekomst av desinfektion.
Laboratoriediagnostik förpliktar att ta hänsyn till bakteriers förmåga att förändras. Dessa egenskaper påverkar också utvecklingen, produktionen av läkemedel som används för att förebygga och behandla sjukdomar.
Spring inte iväg
Akademikern Omelyansky skrev en gång att mikrober är osynliga, men de är alltid bredvid en person, som vänner och fiender. Dessa mikroskopiska livsformer fyller luften, jorden, vattnet, i människokroppen, i vilket djur som helst. Vissa kan användas för mänsklig nytta, vilket särskilt gäller för Livsmedelsindustrin, men många är dödliga, eftersom de framkallar sjukdomar. Det är på grund av mikrober som mat kan förstöra.
Mikrober upptäcktes först i XVII-talet när det var möjligt att designa linser med 200x förstoring. Mikrokosmos förvånade vetenskapsmannen som först såg det, holländaren Leeuwenhoek. En tid senare fortsatte forskningen av Pasteur, som avslöjade detaljerna i den vitala aktiviteten i mikroskopiskt liv. Till exempel var det möjligt att förklara jäsningen av alkohol, vissa mänskliga sjukdomar. Då uppfanns det första vaccinet. De första sjukdomarna som besegrades med denna metod var mjältbrand och rabies.
Specialegenskaper: mikrober
Denna grupp inkluderar organismer (mest bestående av en cell), som endast kan ses vid hög förstoring. Storleken på de flesta mikrober som vetenskapen känner till varierar från en tusendels millimeter till en tusendels mikrometer. Det finns ett stort antal arter av denna livsform. Olika mikrober kan finnas i olika miljöer. Det finns kategorier:
- bakterie;
- fager;
- svamp;
- jäst;
- virus.
Det finns också en klassificering:
- mykoplasma;
- rickettsia;
- protozoer.
Mikroskopiskt liv: Sporbildning
Processen är inte lätt, sporerna är inte alls samma sak som en bakteriecell. Sporer skyddas av ett tätt skal, inuti vilket är en liten volym vätska. Sporen behöver inget näringsämne, reproduktionsprocesser fryser. Denna livsform existerar under lång tid under de mest obehagliga förhållanden: minusgrader, i värme eller torkning. Vissa tvister är livskraftiga i årtionden, århundraden. Mikroorganismer som provocerar stelkramp, mjältbrand och botulism anses vara så farliga. Så fort miljön blir bekväm för tillvaron, växer sporen och börjar föröka sig.
Bakterier: struktur
En normal bakteriecell består av ett membran och ett slemhinna som ofta bildar en kapsel. Inuti - cytoplasman, skyddad av ett membran. Cytoplasma är ett färglöst protein i kolloidal form. Inuti cytoplasman - ribosomer, kärna, DNA. Här lagrar cellen näringsämnen.
Det finns bakterier som kan röra sig. För att göra detta gav naturen dem tunna trådar som kallas flageller. Sladdarna roterar, vilket driver bakterien till en ny livsmiljö. Vissa har buntar, andra har enkelsträngar. Det finns bakterier där tourniquets är placerade över hela ytan. Oftast observeras tourniquets i pinnar, vridna former. Men kockerna av flagella i bulken är berövade, därför är denna typ av mikroskopiskt liv orörlig.
Reproduktion - division. Vissa delar sig var 15:e minut, så tillväxten av kolonin är snabb. Detta observeras oftast i livsmedel berikade med näringsämnen.
Detta är en ganska specifik, till skillnad från någon annan grupp av mikroskopiskt liv. Virus kända för vetenskapen varierar i storlek från 8 till 150 nm. De undersöks endast genom systemet med modern förstoring - ett elektronmikroskop. Vissa innehåller protein och syra. Mikroskopiska organismer provocerar många sjukdomar, bland dem - mässling, hepatit. Infektera djur, initierar pest, andra störningar, inklusive den mycket farliga mul- och klövsjukan.
Bakterievirus som är kända för vetenskapen betecknas med termen "bakteriofager", men "mykofager" verkar mot svampar. Den förra kan hittas varhelst mikroskopiskt liv uppstår. De provocerar mikrobens död, därför används de för terapeutiska, profylaktiska ändamål och är effektiva för infektioner.
Rickettsia och svamp
Svampar är också en mycket intressant grupp av mikroorganismer. Deras egenskap är frånvaron av klorofyll. En sådan livsform är inte kapabel att producera organiskt material, utan behöver det för att existera. Detta bestämmer på vilka substrat svampar kan överleva: miljön måste vara rik på näringsämnen. Svampar infekterar människor, provocerar sjukdomar hos insekter, djur, till och med växter. Det är de som efterlyser de mest obehagliga sjukdomarna hos potatisen som är bekanta för oss - cancer, sent blight.
Svampceller består av en vakuol, en kärna. Visuellt liknar växtceller. Form: långa grenar. Cellen består av trådar som vävs samman, kallade hyfer av forskare. GIF- byggmaterial för mycelium, bestående av celler (med 1-2 kärnor). Däremot är mycel kända, som är en cell med stor mängd kärnor. Dessa kallas icke-cellulära. Svampplockaren är basen för tillväxten av fruktkroppen. Det är dock kända sådana svampar som består av en cell och inte behöver mycel.
Svamp: funktioner
Vetenskapen känner till olika sätt att reproduktion av svampar. En av dem är uppdelningen av hyfer, det vill säga den vegetativa metoden. De flesta svampar förökar sig med sporer, och uppdelningen är sexuell, asexuell. Sporer kan överleva i de mest fientliga miljöerna i århundraden. Mogna sporer "färdas" långa sträckor med hjälp av bärare innan de gror. Så snart sporen är i ett näringsrikt medium gror den, filament, mycel uppstår.
Många svampar kända för vetenskapen tillhör kategorin mögel. Under naturliga förhållanden finns de på en mängd olika platser. Mikroorganismer är särskilt villiga att gro på mat. Det är lätt att se dem - en färgad plack dyker upp. Oftast i vardagen möter en person slemhinnesvampar som bildar en vit, ganska fluffig massa. Om grönsakerna är täckta med "mjuk" röta uppträdde troligen rhizopus här. Men om det finns en tunn hinna på päron, äpplen, så är orsaken förmodligen botrytis. Ganska ofta provoceras mögel av penicillium-mikroorganismer.
Fara och nytta
Svampar förstör inte bara mat, utan gift. Mikroorganismer som producerar mykotoxiner är kapabla till detta: Fusarium, Aspergillus.
Men svampar som är användbara för människor är kända. De används ganska ofta vid tillverkning av läkemedel, mat. Således är penicillium oumbärlig vid tillverkningen av penicillin, ett antibiotikum som används för ett brett spektrum av sjukdomar. Du kan inte göra utan det vid tillverkning av ädla, dyra ostar - Roquefort, Camembert. Aspergillus är nödvändigt för enzympreparat, det används vid tillverkning av citronsyra.
svampbakterier
En annan intressant grupp av mikroskopiska organismer som upptäckts av forskare är actinomycetes. De har vissa egenskaper hos svampar, men de har samtidigt tecken på bakterier. De är förbundna med den första genom metoden för reproduktion, närvaron av mycel, hyfer. Gemensamma egenskaper med bakterier - en funktion av strukturen, biokemi.
Jäst
Slutligen är jäst sådana mikroskopiska organismer som består av en enda cell. Jäst kan inte röra sig, växer upp till 10-15 mikron. Mestadels är de ovala, runda, men de finns också i form av pinnar, skärar. Ibland till och med stöter på liknande i form av citroner. Cellstruktur liknar karakteristiska för svamp, det finns en vakuol, en kärna. Jästsvampar delar sig, bildar sporer och förökar sig genom knoppning.
I naturliga förhållanden det finns ett brett utbud av jäst. De lever på växter, äter i jord, mat, avfall – var det än finns socker. I mat orsakar jäst förstörelse, eftersom produkterna blir sura och börjar jäsa. Det finns också former som producerar koldioxid, alkohol från socker. De har använts aktivt av människan under lång tid för tillverkning av alkoholhaltiga drycker. Det finns också typer av jäst som är farliga för människors hälsa - dessa provocerar candidiasis. Till denna dag är kampen mot parasitsvampar mycket svår, och candidiasis i vissa former kan till och med leda till döden (till exempel systemisk).
