Бактерії — Яку форму мають бактерії, їх будова та методи вивчення, фото

У процесі еволюції життя на Землі бактерії займають дуже важливе місце і є одними з найдавніших живих організмів на планеті. Їх вік, на думку вчених, становить більше 3,5 мільярдів років, і немає єдиної думки про походження бактерій. Для чого вони потрібні і які вони бувають? Яку форму мають бактерії і від чого це залежить? Такого роду питання цікавлять не тільки мікробіологів, але і багатьох інших людей, адже згадка про цих організмах завжди пов’язане з якоюсь хворобою. Але не всі з них володіють шкідливими властивостями і, щоб внести ясність у ці питання, потрібно дізнатися про класифікації бактерій.

Зміст

  • 1 Різноманіття видів мікроорганізмів
  • 2 Особливості будови і форм мікроорганізмів
  • 3 Класифікація форм мікробів

Різноманіття видів мікроорганізмів

vidu_mirkoorganizmov_lechis_532q-min

В даний час описано більше десяти тисяч видів бактерій, хоча вважається, що їх значно більше мільйона. Навіть в людському тілі їх нараховують більше тисячі різних типів. Їх різноманіття, а також древній вік вплинули не тільки на еволюцію живих істот, але і на склад атмосфери на планеті. Є прямі наукові докази існування ціанобактерій понад 2,2 мільярда років тому, а адже саме з ними пов’язують накопичення кисню в атмосфері. Бактерії беруть участь у формуванні родючого шару ґрунту, у накопиченні запасів корисних копалин, концентрують атмосферний азот і фосфор та їх роль в існування всього живого на Землі дуже велика.
Вони можуть жити як у кисневому середовищі (аероби), так і у відсутності вільного кисню (анаероби). Їх властивість фіксувати азот і фосфор створює середовище, поліпшуючу та стимулюючу зростання рослин. Мікроорганізми насичують шлунково-кишковий тракт людини і тварин, і саме вони сприяють травленню. Бактеріальний склад здорового організму, зокрема наявність лактобактерій, дозволяє чинити опір болезнетворному дії різних патогенних форм. Молочнокислі бактерії дозволяють виробляти ряд продуктів харчування, а наукові дослідження різних форм бактерій мають величезне значення в синтезі вітамінів, гормонів, ферментів і антибіотиків.

На жаль, крім корисних властивостей бактерій існують і негативні для людини якості. Патогенний мікроорганізм може викликати смертельну хворобу, існують збудники таких захворювань як грип, сибірська виразка, чума, туберкульоз або холера. Постійно виникають різні нові форми бактерій, що викликають невідомі раніше захворювання. До них відноситься ВІЛ, лихоманка Ебола, свинячий або пташиний грип і багато інших. Вивчити бактерії можливо тільки під мікроскопом, оскільки вони мають дуже малі розміри, які коливаються від 0,5 до 100 мкм. У деяких випадках, спірохети при товщині 0,7 мкм, виростають до 250 мкм.

В переважній більшості, бактерії являють собою одноклітинні організми і мають без’ядерну клітинну структуру, що складається з наступних частин:

  1. цитоплазматичної мембрани;
  2. рибосом;
  3. нуклеоида.

З зовнішньої сторони від мембрани знаходиться тришарова клітинна оболонка, а також джгутики або ворсинки. В бактеріальній хромосомі міститься генетична інформація необхідна для життєвого циклу мікроорганізму і називається вона нуклеоидом. У бактерії, що потрапляє в несприятливе середовище, мембрана може бути зруйнована, тоді деякі види виділяють ендоспори, які можуть існувати довгі роки. Рибосоми клітин відповідають за синтез білка. Розмножуються мікроорганізми поділом або за допомогою генетичної рекомбінації. Бактерії реагують на зовнішні подразники і здатні до пересування клітин за допомогою джгутиків і ворсинок. Для отримання енергії у мікроорганізмів присутні бродіння, дихання і фотосинтез, як безкисневий, так і кисневий. Дуже різний світ бактерій і різноманітні функції визначають форму кожної клітини.

Особливості будови і форм мікроорганізмів

vidu_mnogoobraznuh_mirkoorganizmov_lechis_533q-min

Існують бактерії, які не мають клітинної стінки, вони називаються мікоплазмами і оточені тільки мембраною, але це швидше виняток, ніж правило. Форму всіх видів бактеріальних клітин визначає їх геном, який, крім того, відповідає за структуру всього мікроорганізму в мінливих зовнішніх умовах. В агресивному середовищі, для захисту генетичної інформації і самозбереження, більшість клітин виділяють спори, які виявляють стійкість до вельми несприятливих умов існування.

Ендоспори мають овальну форму, і при їх формуванні клітинна стінка бактерії руйнується, а самі вони набувають міцну захисну оболонку. Ця захист дозволяє їм зберігати геном навіть в умовах підвищеного радіаційного фону, нестачі вологи і перепаду температур. Спороутворення у бактерій не є способом розмноження, а існує як своєрідна консервація, і при попаданні ендоспори в придатні умови існування, дозволяє відновити діяльність мікроорганізму. Не всі види бактерій можуть утворювати спори, але їх підвищена життєздатність і пристосовність дозволяє і їм вижити в агресивному середовищі.

Форма і розмір бактерій можуть змінюватися під час несприятливих зовнішніх параметрах, що доводить високу пристосовність і життєстійкість цих древніх організмів. Для того щоб ці перетворення відбулися необхідні такі чинники:

  • зміни рівня рН середовища;
  • перепади температури;
  • зміна концентрації в складі живильного середовища;
  • зміна екологічних умов;
  • зміна складу поживних речовин.

Бактерії одного виду можуть приймати нитевидную, спиралеобразную або сферичну форму з зміною умов середовища проживання.
Для того щоб досліджувати все різноманіття мікроорганізмів і легше розрізнити їх за видом клітин, були створені індикатори, або способи забарвлення за Грамом. Цей метод дозволяє розрізняти бактерії по товщині клітинної стінки і по хімічному складу внутрішньоклітинного простору. Необхідність забарвлення полягає не тільки в класифікації мікроорганізмів, але і у виборі способу боротьби з патогенними формами.

Грампозитивні бактерії мають товщину клітинної стінки від 20 до 80 нм і при забарвленні за Грамом набувають фіолетовий колір. Обробка спиртом здатна зафіксувати це зміна і дозволяє легше виявити та дослідити організм. У грамнегативних бактерій товщина клітинної стінки дорівнює 2-3 нм, що робить їх проникними для препарату, але не дає їм можливість утримувати барвник, а при застосуванні фуксину набуває червоний колір. Для полегшення класифікації існують й інші способи виявлення патогенів, до яких відносяться фарбування в тканинах за методом Макиавелло, Здродовского і Романовського-Гімзе. У лабораторній діагностиці існує метод бактеріологічного посіву на сприятливе середовище, який дозволяє не тільки виявити бактерії, але і визначити ступінь їх концентрації у взятій пробі.

Класифікація форм мікробів

stroenie_i_forma_mikroorganizma_lechis_534q-min

Враховуючи різноманітність мікроорганізмів, дуже важливим є їх вивчення і класифікація. Щоб зрозуміти до корисної або ж шкідливої мікрофлори відносяться бактерії і як вони впливають на людину, необхідно встановити їх видову приналежність. Розглянемо на початку, які форми мають грампозитивні товстостінні бактерії і як вони називаються:

  • o пневмококи, утворюють пари клітин витягнутої форми;
  • o палички, мають правильну, витягнуту форму;
  • o коринебактерії;
  • o мікобактерії;
  • o актиноміцети, мають клітинні форму;
  • o бацили і клостридії, мають різне розташування спір в клітці;
  • o біфідобактерії;
  • o стафілококи, кулясті клітини у формі грона винограду;
  • o стрептококи, сферичні клітини, складові ланцюжка.

Необхідно відзначити, що в цій групі знаходиться безліч патогенних форм, що викликають гнійно-запальні процеси, які важко піддаються виявленню і лікуванню.
Далі розглянемо тонкостінні грамнегативні мікроорганізми, які залежно від форми мають наступні види:

  • менінгококи, утворюють пари клітин;
  • гонококи;
  • вейлонеллы, сферичної форми;
  • вібріони, що мають форму коми;
  • хелікобактерії і кампілобактерії, у формі латинської букви S;
  • спирилы, витягнуті, мають два або три завитка;
  • спірохети, довгі і мають форму спіралі;
  • хламідії у формі сфери;
  • рикетсії, овальні, довгасті;
  • палички.

У цій групі є як нейтральні, так і хвороботворні мікроби. Але їх тонкостінна структура, дозволяє лікарських препаратів порівняно легко проникати в клітку і знищувати бактерії або, як мінімум, знижувати їхню активність. Здатність мікроорганізмів до переміщення визначається їх формою, а саме наявністю джгутиків або ворсинок. Пересування довгих, звивистих форм забезпечується вигином клітин або прослизанням. Мікоплазми не мають клітинної стінки, можуть набувати різні форми від сферичних до колбовидных і ниткоподібних. Різноманіття форм підтверджується наявністю шестикутних, зіркоподібних і тороїдальних клітин. Диплококки мають по дві клітини в одній капсулі, а збудник холери має жгутиком, істотно перевищує власну довжину. Форма багато в чому залежить від способу живлення клітини і від середовища існування, а також від зовнішніх умов.

Ми познайомили вас з величезним світом бактерій, завдяки яким виникла і підтримується життя на планеті. За деякими даними їх на Землі близько 450 мільярдів тонн. Мікроби переробляють віджилу органіку, засвоюють і накопичують мінеральні речовини у вигляді корисних копалин і родючого шару ґрунту. Процеси бродіння і виробництво деяких продуктів харчування неможливе без їх участі. Ми з’ясували, яку форму мають бактерії і розібралися в будові одноклітинних організмів. З їх допомогою підтримуються захисні функції організму людини, хоча існують і патогени. Але бактеріологія, що вивчає мікроби, робить все, щоб боротися з хворобами.

Залишити відповідь