Bakterilerin bulundukları ortama göre sınıflandırılması. Mikroorganizmaların sınıflandırılmasının ilkeleri
2.1. Mikropların sistematiği ve isimlendirilmesi
Mikrobiyal dünya hücresel ve hücresel olmayan formlara ayrılabilir. Mikropların hücresel formları bakteri, mantar ve protozoa ile temsil edilir. Mikroorganizmalar olarak adlandırılabilirler. Hücresel olmayan formlar virüsler, viroidler ve prionlarla temsil edilir.
Hücresel mikropların yeni sınıflandırması şu taksonomik birimleri içerir: alanlar, krallıklar, türler, sınıflar, takımlar, aileler, cinsler, türler. Mikroorganizmaların sınıflandırılması, genetik ilişkilerinin yanı sıra morfolojik, fizyolojik, antijenik ve moleküler biyolojik özelliklerine de dayanmaktadır.
Virüsler genellikle organizmalar olarak değil, otonom genetik yapılar olarak kabul edilir, dolayısıyla ayrı ayrı ele alınacaktır.
Mikropların hücresel formları üç alana ayrılır. Alanlar Bakteriler Ve Arkebakteriler prokaryotik tipte hücre yapısına sahip mikropları içerir. Etki alanı temsilcileri Ökaryaökaryotlardır. 4 krallıktan oluşur:
Mantar krallıkları (Mantarlar, Eumycota);
tek hücreli krallıklar (Protozoa);
krallıklar Kromista(krom plakalar);
Belirtilmemiş taksonomik konuma sahip mikroplar (Mikrospora, mikrosporidia).
Prokaryotik ve ökaryotik hücrelerin organizasyonundaki farklılıklar tabloda sunulmaktadır. 2.1.
Tablo 2.1. Prokaryotik ve ökaryotik hücrenin belirtileri
2.2. Bakterilerin sınıflandırılması ve morfolojisi
"Bakteri" terimi şu kelimeden gelir: bakteri, sopa ne demek? Bakteriler prokaryotlardır. İki alana ayrılırlar: Bakteriler Ve Arkebakteriler. Etki alanına dahil olan bakteriler Arkebakteriler, en eski yaşam biçimlerinden birini temsil eder. Hücre duvarının yapısal özelliklerine (peptidoglikan içermezler) ve ribozomal RNA'ya sahiptirler. Aralarında bulaşıcı hastalıkların patojenleri yoktur.
Bir alan içerisinde bakteriler aşağıdaki taksonomik kategorilere ayrılır: sınıf, filum, takım, aile, cins, tür. Ana taksonomik kategorilerden biri türler. Tür, aynı kökene ve genotipe sahip, onları cinsin diğer temsilcilerinden ayıran benzer özelliklerle birleşen bireylerin topluluğudur. Tür adı ikili terminolojiye karşılık gelir, yani. iki kelimeden oluşur. Örneğin, difteriye neden olan ajan şu şekilde yazılır: Corynebacterium difteri. Birinci kelime cins adıdır ve büyük harfle yazılır, ikinci kelime türü ifade eder ve küçük harfle yazılır.
Bir türden tekrar bahsedildiği zaman jenerik isim baş harfine göre kısaltılır, ör. C. difteri.
Benzer morfolojik, renklendirici (boyalarla ilişki), kültürel, biyokimyasal ve antijenik özelliklerle karakterize edilen, besin ortamında izole edilen bir dizi homojen mikroorganizmaya denir. saf kültür. Belirli bir kaynaktan izole edilen ve türün diğer üyelerinden farklı olan saf mikroorganizma kültürüne denir. gerilmek."Gerilim" kavramına yakın bir kavram da "klon" kavramıdır. Klon, tek bir mikrobiyal hücreden büyüyen torunların bir koleksiyonudur.
Belirli özelliklerde farklılık gösteren belirli mikroorganizma gruplarını belirtmek için "var" (çeşit) son eki kullanılır, bu nedenle farklılıkların doğasına bağlı olarak mikroorganizmalar morfovarlar (morfolojideki farklılık), dirençli ürünler (dirençteki fark) olarak adlandırılır. , örneğin antibiyotiklere), serovarlar (antijenlerdeki farklılık), fagovarlar (bakteriyofajlara duyarlılıktaki farklılık), biyovarlar (biyolojik özelliklerdeki fark), kemovarlar (biyokimyasal özelliklerdeki fark), vb.
Daha önce bakterilerin sınıflandırılmasının temeli hücre duvarının yapısal özelliğiydi. Bakterilerin hücre duvarının yapısal özelliklerine göre bölünmesi, Gram yöntemi kullanılarak renklerinin bir veya başka bir renkteki olası değişkenliği ile ilişkilidir. Danimarkalı bilim adamı H. Gram'ın 1884 yılında önerdiği bu yönteme göre, boyama sonuçlarına göre bakteriler gram pozitif, mavi-mor boyalı ve gram negatif, kırmızı boyalı olarak ikiye ayrılır.
Günümüzde sınıflandırma, ribozomal RNA (rRNA) genomunun yapısının incelenmesine (bkz. Bölüm 5), genomdaki guanin sitozin çiftlerinin (GC çiftleri) yüzdesinin belirlenmesine dayalı olarak genetik akrabalık derecesine dayanmaktadır. genomun kısıtlama haritası ve hibridizasyon derecesinin incelenmesi. Fenotipik göstergeler de dikkate alınır: Gram boyamaya karşı tutum, morfolojik, kültürel ve biyokimyasal özellikler, antijenik yapı.
İhtisas Bakteriler 23 türü vardır ve bunların aşağıdakileri tıbbi öneme sahiptir.
Gram-negatif bakterilerin çoğu filumda gruplandırılmıştır. Proteobakteriler(Yunan tanrısının adını almıştır Proteus, farklı şekillere bürünebilir). Tip Proteobakteriler 5 sınıfa ayrılmıştır:
Sınıf Alfaproteobakteriler(doğum Rickettsia, Orientia, Erlichia, Bartonella, Brucella);
Sınıf Betaproteobakteriler(doğum Bordetella, Burholderia, Neisseria, Spirillum);
Sınıf Gamaproteobakteriler(aile temsilcileri Enterobakteriler doğum Francisella, Legionella, Coxiella, Pseudomonas, Vibrio);
Sınıf Deltaproteobakteriler(cins Bilophila);
Sınıf Epsilonproteobakteriler(doğum Campilobacter, Helicobacter). Gram-negatif bakteriler ayrıca aşağıdaki türleri içerir:
tip Klamidyalar(doğum Chlamydia, Chlamydophila), tip Spiroketler(doğum Spirocheta, Borrelia, Treponema, Leptospira); tip Bakteroitler(doğum Bacteroides, Prevotella, Porphyromonas).
Gram pozitif bakteriler aşağıdaki türlerde gelir:
Tip Firmicutes sınıf içerir Klostridyum(doğum Clostridium, Peptococcus), Sınıf Basiller (Listeria, Staphylococcus, Lactobacillus, Streptococcus) ve sınıf Mollikutlar(doğum Mikoplazma, Ureaplasma), hücre duvarı olmayan bakteriler;
tip Aktinobakteriler(doğum Actinomyces, Micrococcus, Corynebacterium, Mycobacterium, Gardnerella, Bifidobacterium, Propionibacterium, Mobiluncus).
2.2.1. Bakterilerin morfolojik formları
Bakterilerin birkaç ana formu vardır: kokoid, çubuk şeklinde, kıvrımlı ve dallanmış (Şekil 2.1).
Küresel formlar veya koklar- göreceli konumlarına göre mikrokok, diplokok, streptokok, tetrakok, sarsina ve stafilokoklara ayrılan, 0.5-1 mikron büyüklüğünde küresel bakteriler.
Mikrokoklar (Yunanca'dan. mikrolar- küçük) - ayrı ayrı yerleştirilmiş hücreler.
Diplococci (Yunanca'dan. diplolar- çift) veya eşleştirilmiş koklar, hücreler bölünmeden sonra ayrılmadığından çiftler halinde (pnömokok, gonokok, meningokok) bulunur. Pnömokok (pnömoninin etken maddesi) karşıt taraflarda mızrak şeklinde bir şekle sahiptir ve gonokok (belsoğukluğunun etken maddesi) ve meningokok (pnömoninin etken maddesi)
Pirinç. 2.1. Bakteri şekilleri
Salgın menenjit etkeni) içbükey yüzeyleri birbirine bakacak şekilde kahve çekirdeği şeklindedir.
Streptokoklar (Yunanca'dan. streptos- zincir) - aynı düzlemdeki hücre bölünmesi nedeniyle bir zincir oluşturan ve bölünme bölgesinde aralarındaki bağlantıyı koruyan yuvarlak veya uzun şekilli hücreler.
Sarcinler (lat. sarcina- demet, balya), hücre bölünmesi sırasında karşılıklı üç dik düzlemde oluşturuldukları için 8 veya daha fazla kok paketi şeklinde düzenlenir.
Stafilokok (Yunanca'dan. stafil- üzüm salkımı) - farklı düzlemlerde bölünme sonucu bir salkım üzüm şeklinde bulunan koklar.
Çubuk şeklindeki bakteriler boyut, hücre uçlarının şekli ve hücrelerin göreceli konumu bakımından farklılık gösterir. Hücre uzunluğu 1-10 µm, kalınlığı 0,5-2 µm'dir. Çubuklar doğru olabilir
(Escherichia coli vb.) ve düzensiz topuz şeklinde (Corynebacteria vb.) şekillidir. Çubuk şeklindeki en küçük bakteriler arasında riketsiya bulunur.
Çubukların uçları kesilmiş (şarbon basili), yuvarlak (Escherichia coli), sivri (fusobacteria) veya kalınlaşma şeklinde olabilir. İkinci durumda çubuk bir sopaya (Corynebacterium diphtheria) benzer.
Hafif kavisli çubuklara vibrio (Vibrio cholerae) adı verilir. Çubuk şeklindeki bakterilerin çoğu rastgele düzenlenir çünkü hücreler bölündükten sonra birbirlerinden ayrılırlar. Bölünmeden sonra hücreler, hücre duvarının ortak parçalarıyla bağlı kalır ve birbirinden ayrılmazsa, o zaman birbirlerine açılı olarak yerleştirilirler (Corynebacterium diphtheria) veya bir zincir oluştururlar (şarbon basili).
Bükülmüş Şekiller- iki türde bulunan spiral şekilli bakteriler: spirilla ve spiroketler. Spirilla, büyük buklelere sahip tirbuşon şeklindeki kıvrımlı hücrelerin görünümüne sahiptir. Patojenik spirilla, sodoku'nun (sıçan ısırığı hastalığı) etken maddesinin yanı sıra uçan bir martı kanatlarını anımsatan eğrilere sahip kampilobakter ve helikobakteri içerir. Spiroketler ince, uzun, kıvrımlı bakterilerdir ve daha küçük kıvrımları ve hareket şekilleriyle spirilladan farklıdırlar. Yapılarının özellikleri aşağıda açıklanmıştır.
Dallanma - Bifidobakterilerde bulunan Y şeklinde dallara sahip olabilen çubuk şeklindeki bakteriler, aktinomisetlerde gözlemlendiği gibi iç içe geçerek miselyum oluşturabilen filamentli dallanmış hücreler şeklinde de sunulabilir.
2.2.2. Bakteriyel hücre yapısı
Bakterilerin yapısı, tüm hücrelerin elektron mikroskobu ve bunların ultra ince bölümlerinin yanı sıra diğer yöntemler kullanılarak iyi bir şekilde incelenmiştir. Bakteri hücresi, hücre duvarı ve sitoplazmik membrandan oluşan bir zarla çevrilidir. Kabuğun altında, kapanımlar içeren sitoplazma ve kalıtsal bir aparattan oluşan protoplazma vardır - nükleoid adı verilen çekirdeğin bir analoğu (Şekil 2.2). Ek yapılar vardır: kapsül, mikrokapsül, mukus, flagella, pili. Bazı bakteriler uygun olmayan koşullar altında spor oluşturabilmektedir.
Pirinç. 2.2. Bakteri hücresinin yapısı: 1 - kapsül; 2 - hücre duvarı; 3 - sitoplazmik membran; 4 - mezozomlar; 5 - nükleoid; 6 - plazmid; 7 - ribozomlar; 8 - kapanımlar; 9 - flagellum; 10 - pili (villi)
Hücre çeperi- Bakteriye belirli bir şekil veren ve altta yatan sitoplazmik membranla birlikte bakteri hücresindeki yüksek ozmotik basıncı sınırlayan güçlü, elastik bir yapı. Hücre bölünmesi ve metabolitlerin taşınması sürecinde yer alır, bakteriyofajlar, bakteriyosinler ve çeşitli maddeler için reseptörlere sahiptir. En kalın hücre duvarı gram pozitif bakterilerde bulunur (Şekil 2.3). Yani gram negatif bakterilerin hücre duvarının kalınlığı yaklaşık 15-20 nm ise, gram pozitif bakterilerde 50 nm veya daha fazlasına ulaşabilir.
Bakteri hücre duvarının temeli peptidoglikan. Peptidoglikan bir polimerdir. Bir glikosidik bağ ile bağlanan tekrarlayan N-asetilglukozamin ve N-asetilmuramik asit kalıntılarından oluşan paralel polisakarit glikan zincirleri ile temsil edilir. Bu bağ, bir asetilmuramidaz olan lizozim tarafından kırılır.
Bir tetrapeptit, N-asetilmuramik asit'e kovalent bağlarla bağlanır. Tetrapeptid, N-asetilmuramik asit ile bağlantılı olan L-alanin'den oluşur; Gram pozitif bakterilerde L-lizin ile birleştirilen D-glutamin ve gram-tri-
Pirinç. 2.3. Bakteri hücre duvarının mimarisinin şeması
faydalı bakteriler - amino asitlerin bakteriyel biyosentezi sürecinde lisinin öncüsü olan ve yalnızca bakterilerde bulunan benzersiz bir bileşik olan diaminopimelik asit (DAP) ile; 4. amino asit D-alanindir (Şekil 2.4).
Gram pozitif bakterilerin hücre duvarı az miktarda polisakkarit, lipit ve protein içerir. Bu bakterilerin hücre duvarının ana bileşeni, hücre duvarı kütlesinin% 40-90'ını oluşturan çok katmanlı peptidoglikandır (murein, mukopeptid). Gram pozitif bakterilerdeki farklı peptidoglikan katmanlarının tetrapeptitleri, peptidoglikana sert bir geometrik yapı veren 5 glisin kalıntısından (pentaglisin) oluşan polipeptit zincirleri ile birbirine bağlanır (Şekil 2.4, b). Gram-pozitif bakterilerin hücre duvarının peptidoglikanına kovalent olarak bağlanır teikoik asitler(Yunanca'dan tekhos- duvar), molekülleri fosfat köprüleriyle bağlanan 8-50 gliserol ve ribitol kalıntılarından oluşan zincirlerdir. Bakterilerin şekli ve gücü, peptitlerin çapraz bağlarıyla birlikte çok katmanlı peptidoglikanın sert lifli yapısı tarafından verilmektedir.
Pirinç. 2.4. Peptidoglikanın yapısı: a - gram negatif bakteriler; b - gram pozitif bakteriler
Gram pozitif bakterilerin, Gram boyası (bakterilerin mavi-mor rengi) kullanılarak boyandığında yılan otu menekşesini iyot ile kombinasyon halinde tutma yeteneği, çok katmanlı peptidoglikanın boya ile etkileşime girme özelliği ile ilişkilidir. Ek olarak, bakteriyel smearın daha sonra alkolle işlenmesi, peptidoglikandaki gözeneklerin daralmasına neden olur ve böylece boyanın hücre duvarında tutulmasına neden olur.
Gram-negatif bakteriler alkole maruz kaldıktan sonra boyayı kaybederler, bu da daha az miktarda peptidoglikan nedeniyledir (hücre duvarı kütlesinin %5-10'u); alkolle renkleri bozulur ve fuksin veya safranin ile işlendiğinde kırmızılaşırlar. Bu hücre duvarının yapısal özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Gram negatif bakterilerin hücre duvarındaki peptidoglikan 1-2 katmanla temsil edilir. Katmanların tetrapeptitleri, bir tetrapeptidin DAP'sinin amino grubu ile başka bir katmanın tetrapeptidinin D-alanininin karboksil grubu arasındaki doğrudan bir peptit bağı ile bağlanır (Şekil 2.4, a). Peptidoglikanın dışında bir katman vardır. lipoprotein, DAP aracılığıyla peptidoglikana bağlanır. Bunu takiben dış zar hücre çeperi.
Dış zar lipopolisakkaritler (LPS), fosfolipitler ve proteinlerden oluşan mozaik bir yapıdır. İç katmanı fosfolipitlerle temsil edilir ve dış katmanı LPS içerir (Şekil 2.5). Böylece dış hafıza
Pirinç. 2.5. Lipopolisakkarit yapısı
zar asimetriktir. Dış zar LPS üç parçadan oluşur:
Lipid A, gram negatif bakterilerde hemen hemen aynı olan muhafazakar bir yapıya sahiptir. Lipid A, uzun yağ asit zincirlerinin bağlandığı fosforile edilmiş glukozamin disakkarit birimlerinden oluşur (bkz. Şekil 2.5);
Çekirdek veya çekirdek, kabuk kısmı (enlem. çekirdek- çekirdek), nispeten muhafazakar oligosakarit yapısı;
Aynı oligosakkarit dizilerinin tekrarlanmasıyla oluşturulan oldukça değişken O'ya özgü bir polisakarit zinciri.
LPS, LPS toksisitesine neden olan ve dolayısıyla endotoksin ile tanımlanan lipit A tarafından dış zara sabitlenir. Bakterilerin antibiyotikler tarafından yok edilmesi, hastada endotoksik şoka neden olabilecek büyük miktarlarda endotoksin salınımına yol açar. LPS'nin çekirdeği veya çekirdek kısmı lipit A'dan uzanır. LPS çekirdeğinin en sabit kısmı ketodeoksioktonik asittir. LPS molekülünün çekirdeğinden uzanan O'ya özgü polisakkarit zinciri,
Tekrarlanan oligosakarit birimlerinden oluşan, belirli bir bakteri türünün sero grubunu, serovarını (bağışıklık serumu kullanılarak tespit edilen bir bakteri türü) belirler. Dolayısıyla LPS kavramı, bakterilerin ayırt edilebildiği O-antijen kavramıyla ilişkilidir. Genetik değişiklikler kusurlara, bakteriyel LPS'nin kısalmasına ve bunun sonucunda O-antijen spesifikliğini kaybeden kaba R-form kolonilerinin ortaya çıkmasına neden olabilir.
Gram-negatif bakterilerin tümü, tekrarlanan oligosakkarit birimlerinden oluşan tam bir O'ya özgü polisakkarit zincirine sahip değildir. Özellikle cinsin bakterileri Neisseria Lipooligosakkarit (LOS) adı verilen kısa bir glikolipide sahiptirler. Mutant kaba suşlarda gözlenen, O-antijen spesifikliğini kaybetmiş olan R formuyla karşılaştırılabilir. E. coli. VOC'nin yapısı, insan sitoplazmik zarındaki glikosfingolipidin yapısına benzer, dolayısıyla VOC, mikrobu taklit ederek konağın bağışıklık tepkisinden kaçmasına izin verir.
Dış zarın matriks proteinleri, ona öyle bir şekilde nüfuz eder ki, protein molekülleri adı verilen porinami, bağıl kütlesi 700 D'ye kadar olan suyun ve küçük hidrofilik moleküllerin geçtiği sınır hidrofilik gözenekler.
Dış zar ile sitoplazmik zar arasında Periplazmik boşluk, veya periplazma içeren enzimler (proteazlar, lipazlar, fosfatazlar, nükleazlar, β-laktamazlar) ve ayrıca taşıma sistemlerinin bileşenleri.
Lizozim, penisilin, vücudun koruyucu faktörleri ve diğer bileşiklerin etkisi altında bakteri hücre duvarının sentezi bozulduğunda, değiştirilmiş (genellikle küresel) şekle sahip hücreler oluşur: protoplastlar- hücre duvarından tamamen yoksun olan bakteriler; sferoplastlar- kısmen korunmuş hücre duvarına sahip bakteriler. Hücre duvarı inhibitörünün uzaklaştırılmasından sonra bu tür değiştirilmiş bakteriler tersine dönebilir; tam bir hücre duvarı elde edin ve orijinal şeklini geri kazanın.
Antibiyotiklerin veya diğer faktörlerin etkisi altında peptidoglikan sentezleme yeteneğini kaybetmiş ve çoğalabilen sferoid veya protoplast tipi bakterilere denir. L şekilleri(D. Lister Enstitüsü'nün adından, ilk kez burada
çalıştım). L formları mutasyonların bir sonucu olarak da ortaya çıkabilir. Bakteriyel filtrelerden geçenler de dahil olmak üzere çeşitli boyutlarda, ozmotik olarak hassas, küresel, şişe şeklindeki hücrelerdir. Bazı L-formları (kararsız), bakterilerde değişikliğe yol açan faktör ortadan kaldırıldığında tersine dönebilir ve orijinal bakteri hücresine geri dönebilir. L-formları birçok bulaşıcı hastalık patojeni tarafından üretilebilir.
Sitoplazmik membran ultra ince kesitlerin elektron mikroskobunda, üç katmanlı bir zardır (her biri 2,5 nm kalınlığında, hafif bir ara katmanla ayrılmış 2 koyu katman). Yapı olarak, hayvan hücrelerinin plazmalemmasına benzer ve zarın yapısına nüfuz ediyor gibi görünen gömülü yüzeye ve entegre proteinlere sahip, esas olarak fosfolipidler olmak üzere çift katmanlı lipitlerden oluşur. Bunlardan bazıları maddelerin taşınmasında rol oynayan permeazlardır. Ökaryotik hücrelerin aksine, bakteri hücresinin sitoplazmik zarı sterollerden yoksundur (mikoplazmalar hariç).
Sitoplazmik membran hareketli bileşenlere sahip dinamik bir yapıdır, dolayısıyla hareketli bir sıvı yapı olarak düşünülmektedir. Bakteri sitoplazmasının dış kısmını çevreler ve ozmotik basıncın düzenlenmesinde, maddelerin taşınmasında ve hücrenin enerji metabolizmasında rol oynar (elektron taşıma zincirinin enzimleri, adenosin trifosfataz - ATPaz vb. nedeniyle). Aşırı büyüme ile (hücre duvarının büyümesiyle karşılaştırıldığında), sitoplazmik membran formları invajinasyon yapar - karmaşık şekilde bükülmüş membran yapıları şeklinde invaginasyonlar, adı verilen mezozomlar. Daha az karmaşık bir şekilde bükülmüş yapılara intrasitoplazmik membranlar denir. Mezozomların ve intrasitoplazmik membranların rolü tam olarak anlaşılamamıştır. Hatta elektron mikroskobu için bir numunenin hazırlanmasından (sabitlenmesinden) sonra ortaya çıkan bir artefakt olduğu bile ileri sürülmektedir. Bununla birlikte, sitoplazmik membran türevlerinin hücre duvarının sentezi için enerji sağlayarak hücre bölünmesine katıldığına ve maddelerin salgılanmasında, sporülasyonda, yani. Yüksek enerji tüketimi olan proseslerde. Sitoplazma bakterilerin ana hacmini kaplar
hücre ve proteinlerin sentezinden (translasyonundan) sorumlu olan çözünür proteinler, ribonükleik asitler, kapanımlar ve çok sayıda küçük granül - ribozomlardan oluşur.
Ribozomlar Bakteriler, ökaryotik hücrelerin karakteristik özelliği olan 80S ribozomların aksine, yaklaşık 20 nm'lik bir boyuta ve 70S'lik bir sedimantasyon katsayısına sahiptir. Bu nedenle bazı antibiyotikler bakteriyel ribozomlara bağlanarak ökaryotik hücrelerde protein sentezini etkilemeden bakteriyel protein sentezini inhibe eder. Bakteriyel ribozomlar iki alt birime ayrılabilir: 50S ve 30S. rRNA, bakterilerin korunmuş bir unsurudur (evrimin “moleküler saati”). 16S rRNA, küçük ribozomal alt birimin bir parçasıdır ve 23S rRNA, büyük ribozomal alt birimin bir parçasıdır. 16S rRNA'nın incelenmesi gen sistematiğinin temelidir ve organizmaların akrabalık derecesinin değerlendirilmesine olanak tanır.
Sitoplazma, glikojen granülleri, polisakkaritler, β-hidroksibütirik asit ve polifosfatlar (volutin) formunda çeşitli kapanımlar içerir. Ortamda besin fazlalığı olduğunda birikerek beslenme ve enerji ihtiyaçları için yedek madde görevi görürler.
Volyutin bazik boyalara karşı bir afiniteye sahiptir ve metakromatik granüller formunda özel boyama yöntemleri (örneğin Neisser'e göre) kullanılarak kolayca tespit edilir. Toluidin mavisi veya metilen mavisi ile volutin kırmızı-mor renkte boyanır ve bakterinin sitoplazması mavi renkte boyanır. Volütin granüllerinin karakteristik düzeni, difteri basilinde yoğun şekilde boyanmış hücre kutupları şeklinde ortaya çıkar. Volütinin metakromatik renklenmesi, yüksek miktarda polimerize inorganik polifosfat içeriği ile ilişkilidir. Elektron mikroskobu altında 0,1-1 mikron boyutunda elektron yoğun granüllere benzerler.
Nükleoid- Bakterilerdeki çekirdeğe eşdeğerdir. Bakterilerin merkezi bölgesinde çift sarmallı DNA şeklinde, top gibi sıkı bir şekilde paketlenmiş olarak bulunur. Bakterilerin nükleoidi, ökaryotlardan farklı olarak nükleer bir zarfa, nükleolusa ve temel proteinlere (histonlara) sahip değildir. Çoğu bakteri, bir halka halinde kapalı bir DNA molekülü ile temsil edilen bir kromozom içerir. Ancak bazı bakterilerin halka şeklinde iki kromozomu vardır. (V. kolera) ve doğrusal kromozomlar (bkz. bölüm 5.1.1). Nükleoid, DNA'ya özgü lekelerle boyandıktan sonra ışık mikroskobunda ortaya çıkar
yöntemler: Feulgen'e göre veya Romanovsky-Giemsa'ya göre. Bakterilerin ultra ince kesitlerinin elektron kırınım modellerinde, nükleoid, kromozom replikasyonunda yer alan sitoplazmik membrana veya mezozoma belirli bölgelerde bağlanan fibriller, iplik benzeri DNA yapılarına sahip ışık bölgeleri olarak görünür.
Nükleoide ek olarak bakteri hücresi, kovalent olarak kapalı DNA halkaları olan kromozom dışı kalıtım faktörleri - plazmitler (bkz. Bölüm 5.1.2) içerir.
Kapsül, mikrokapsül, mukus.Kapsül - 0,2 mikrondan daha kalın, bakteri hücre duvarı ile sıkı bir şekilde bağlantılı olan ve açıkça tanımlanmış dış sınırlara sahip bir mukoza yapısı. Kapsül, patolojik materyalden alınan baskı smearlarında görülebilir. Saf bakteri kültürlerinde kapsül daha az sıklıkla oluşur. Burri-Gins'e göre, kapsülün maddelerinin negatif kontrastını oluşturan özel bir smear boyama yöntemi kullanılarak tespit edilir: mürekkep, kapsülün etrafında koyu bir arka plan oluşturur. Kapsül polisakkaritlerden (ekzopolisakkaritler), bazen polipeptitlerden oluşur, örneğin şarbon basilinde D-glutamik asit polimerlerinden oluşur. Kapsül hidrofiliktir ve büyük miktarda su içerir. Bakterilerin fagositozunu önler. Kapsül antijeniktir: kapsüle karşı oluşan antikorlar kapsülün genişlemesine neden olur (kapsül şişme reaksiyonu).
Birçok bakteri oluşur mikrokapsül- Sadece elektron mikroskobu ile tespit edilebilen, 0,2 mikrondan daha az kalınlıkta mukoza oluşumu.
Bir kapsülden ayırt edilmelidir balçık - net dış sınırları olmayan mukoid ekzopolisakkaritler. Mukus suda çözünür.
Mukoid ekzopolisakkaritler, Pseudomonas aeruginosa'nın mukoid suşlarının karakteristiğidir ve sıklıkla kistik fibrozlu hastaların balgamında bulunur. Bakteriyel ekzopolisakkaritler yapışmada (substratlara yapışmada) rol oynar; bunlara glikokaliks de denir.
Kapsül ve mukus, hidrofilik oldukları için suyu iyi bağladıkları ve makroorganizma ve bakteriyofajların koruyucu faktörlerinin etkisini önledikleri için bakterileri hasara ve kurumaya karşı korur.
Kamçılı Bakteriler bakteri hücresinin hareketliliğini belirler. Flagella ince filamentlerdir.
Sitoplazmik membrandan kaynaklanırlar ve hücrenin kendisinden daha uzundurlar. Flagellanın kalınlığı 12-20 nm, uzunluğu 3-15 µm'dir. Üç bölümden oluşurlar: bir spiral filaman, bir kanca ve özel disklere sahip bir çubuk içeren bir bazal gövde (gram pozitif bakterilerde bir çift disk ve gram negatif bakterilerde iki çift disk). Flagella, sitoplazmik membrana ve hücre duvarına disklerle bağlanır. Bu, kamçıyı döndüren bir çubuk (rotor) içeren bir elektrik motorunun etkisini yaratır. Sitoplazmik membrandaki proton potansiyel farkı enerji kaynağı olarak kullanılır. Dönme mekanizması proton ATP sentetaz tarafından sağlanır. Flagellumun dönüş hızı 100 rpm'ye ulaşabilir. Bir bakterinin birden fazla kamçısı varsa, bunlar eşzamanlı olarak dönmeye başlar, tek bir demet halinde iç içe geçerek bir tür pervane oluşturur.
Flagella flagellin adı verilen bir proteinden yapılmıştır. (kamçı- flagellum), bir antijendir - sözde H-antijeni. Flagellin alt birimleri spiral şeklinde bükülmüştür.
Farklı bakteri türlerindeki flagella sayısı, Vibrio cholerae'de bir (monotrichus) ile Escherichia coli, Proteus vb. bakterinin (peritrichus) çevresi boyunca uzanan onlarca ve yüzlerce arasında değişir. Lophotrich'lerin bir ucunda bir flagella demeti vardır. hücrenin. Amphitrichy'de hücrenin karşıt uçlarında bir flagellum veya bir flagella demeti bulunur.
Flagella, ağır metallerle kaplanmış preparatların elektron mikroskobu kullanılarak veya flagella kalınlığında bir artışa yol açan (örneğin gümüşlemeden sonra) çeşitli maddelerin aşındırılması ve adsorpsiyonuna dayanan özel yöntemlerle muameleden sonra bir ışık mikroskobu kullanılarak tespit edilir.
Villi veya pili (fimbria)- flagelladan daha ince ve daha kısa (3-10 nm * 0,3-10 µm) iplik benzeri oluşumlar. Pilus hücre yüzeyinden uzanır ve pilin proteininden oluşur. Birkaç çeşit pili bilinmektedir. Genel tip pili substrata bağlanma, beslenme ve su-tuz metabolizmasından sorumludur. Sayıları çoktur; hücre başına birkaç yüz tane. Seks pili (hücre başına 1-3), hücreler arasında temas oluşturarak genetik bilgiyi aralarında konjugasyon yoluyla aktarır (bkz. Bölüm 5). Özellikle ilgi çekici olan, uçları hidrofobik olan ve bunun sonucunda kıvrılan tip IV pillerdir; bu pillere aynı zamanda bukleler de denir. Konum
Hücrenin kutuplarında bulunurlar. Bu pili patojenik bakterilerde bulunur. Antijenik özelliklere sahiptirler, bakterileri konakçı hücreyle temasa geçirirler ve biyofilm oluşumuna katılırlar (bkz. Bölüm 3). Pek çok pili bakteriyofajlar için reseptördür.
Anlaşmazlıklar - gram pozitif tipte hücre duvarı yapısına sahip, dinlenme halindeki bakterinin tuhaf bir formu. Cinsin spor oluşturan bakterileri Basil, Spor büyüklüğünün hücre çapını aşmadığı basillere basil denir. Sporun büyüklüğü hücrenin çapını aştığı için iğ şeklini alan spor oluşturan bakterilere denir. clostridia,örneğin cinsin bakterileri Klostridyum(lat. Klostridyum- mil). Sporlar aside dayanıklıdır, bu nedenle Aujeszky yöntemi veya Ziehl-Neelsen yöntemi kullanılarak kırmızıya boyanırlar ve bitkisel hücre maviye boyanır.
Sporlanma, sporların bir hücredeki (bitkisel) şekli ve konumu, bakterilerin türe özgü bir özelliğidir ve bunların birbirlerinden ayırt edilmesini sağlar. Sporların şekli oval veya küresel olabilir, hücre içindeki konum terminaldir, yani. çubuğun sonunda (tetanozun etken maddesinde), subterminal - çubuğun ucuna daha yakın (botulizmin etken maddeleri, gazlı kangrende) ve merkezi (şarbon basilinde).
Sporülasyon süreci (sporülasyon), bakteriyel vejetatif hücrenin sitoplazmasının ve kromozomunun bir kısmının ayrıldığı, büyüyen bir sitoplazmik membranla çevrelendiği bir dizi aşamadan geçer - bir prospor oluşur.
Prospor protoplastı bir nükleoid, bir protein sentezleme sistemi ve glikolize dayalı bir enerji üretim sistemi içerir. Aeroblarda bile sitokromlar yoktur. ATP içermez, çimlenme için gereken enerji 3-gliserol fosfat formunda depolanır.
Prospor iki sitoplazmik membranla çevrilidir. Sporun iç zarını çevreleyen tabakaya denir. spor duvarı, Peptidoglikandan oluşur ve spor çimlenmesi sırasında hücre duvarının ana kaynağıdır.
Dış zar ile spor duvarı arasında, birçok çapraz bağa sahip olan peptidoglikandan oluşan kalın bir tabaka oluşur. korteks.
Dış sitoplazmik membranın dışında bulunur spor kabuğu, keratin benzeri proteinlerden oluşan,
çoklu molekül içi disülfit bağlarını tutar. Bu kabuk kimyasal maddelere karşı direnç sağlar. Bazı bakterilerin sporları ek bir örtüye sahiptir. ekzosporyum lipoprotein doğası. Bu şekilde çok katmanlı, geçirgenliği zayıf bir kabuk oluşur.
Sporülasyona prosporun yoğun tüketimi ve ardından dipikolinik asit ve kalsiyum iyonlarının gelişen spor kabuğu eşlik eder. Spor, içindeki kalsiyum dipikolinatın varlığıyla ilişkili olan ısı direncini kazanır.
Spor, çok katmanlı bir kabuğun, kalsiyum dipikolinatın, düşük su içeriğinin ve yavaş metabolik süreçlerin varlığı nedeniyle uzun süre varlığını sürdürebilir. Örneğin toprakta şarbon ve tetanoz patojenleri onlarca yıl varlığını sürdürebilir.
Uygun koşullar altında sporlar birbirini takip eden üç aşamadan geçerek çimlenir: aktivasyon, başlama ve büyüme. Bu durumda bir spordan bir bakteri oluşur. Aktivasyon çimlenmeye hazır olmaktır. 60-80 °C sıcaklıkta spor çimlenme için aktive edilir. Çimlenme başlangıcı birkaç dakika sürer. Büyüme aşaması, kabuğun tahrip olması ve bir fidenin ortaya çıkmasıyla birlikte hızlı büyüme ile karakterize edilir.
2.2.3. Spiroketler, riketsiyalar, klamidyalar, aktinomisetler ve mikoplazmaların yapısal özellikleri
Spiroketler- ince uzun kıvrımlı bakteriler. Sitoplazmik bir silindiri çevreleyen dış membranöz hücre duvarından oluşurlar. Dış zarın üstünde glikozaminoglikan yapısında şeffaf bir örtü vardır. Hücre duvarının dış zarının altında, sitoplazmik silindirin etrafında dönen ve bakterilere sarmal bir şekil veren fibriller bulunur. Lifler hücrenin uçlarına bağlanır ve birbirlerine doğru yönlendirilir. Fibrillerin sayısı ve dizilişi türler arasında farklılık gösterir. Fibriller, spiroketlerin hareketine katılarak hücrelere dönme, bükülme ve öteleme hareketi sağlar. Bu durumda spiroketler ikincil kıvrımlar adı verilen ilmekler, kıvrımlar ve kıvrımlar oluşturur. Spiroketler boyaları iyi algılamazlar. Genellikle Romanovsky-Giemsa'ya göre boyanır veya gümüş kaplama yapılır. Canlı
Bir spiroketin formu, faz kontrastı veya karanlık alan mikroskobu kullanılarak incelenir.
Spiroketler insanlar için patojenik olan üç cinsle temsil edilir: Treponema, Borrelia, Leptospira.
Treponema(cins Treponema) 8-12 tekdüze küçük buklelere sahip ince, tirbuşonla bükülmüş iplikler görünümündedir. Treponemanın protoplastının çevresinde 3-4 fibril (flagella) bulunur. Sitoplazma sitoplazmik filamentler içerir. Patojenik temsilciler T. pallidum- frenginin etken maddesi, T.pertenue- Tropikal hastalık yaws'ın etken maddesi. Ayrıca saprofitler de vardır - insan ağız boşluğunun sakinleri ve rezervuarların çamuru.
Borrelia(cins Borrelia), Treponemalardan farklı olarak daha uzundurlar, 3-8 büyük kıvrımları ve 7-20 fibrilleri vardır. Bunlar, tekrarlayan ateşin etken maddesini içerir (B.recurrentis) Lyme hastalığının patojenleri (V. burgdorferi) ve diğer hastalıklar.
Leptospira(cins Leptospira) Bükülmüş bir ip şeklinde sığ ve sık bukleleri vardır. Bu spiroketlerin uçları, uçlarında kalınlaşma bulunan kancalar gibi kavislidir. İkincil bukleler oluşturarak S veya C harflerinin şeklini alırlar; iki eksenel fibril bulunur. Patojenik temsilci L. sorgulayıcılar su veya yiyecek yoluyla alındığında leptospiroza neden olur, kanama ve sarılığa yol açar.
Rickettsia'nın konakçı hücreden bağımsız bir metabolizması vardır, ancak üremeleri için konakçı hücreden yüksek enerjili bileşikler almaları mümkündür. Macchiavello-Zdrodovsky'ye göre smearlarda ve dokularda Romanovsky-Giemsa'ya göre boyanırlar (rickettsia kırmızıdır ve enfekte hücreler mavidir).
İnsanlarda riketsiya, salgın tifüse neden olur. (R. prowazekii), kene kaynaklı riketsiyoz (R. sibirica), Kayalık Dağlar benekli humması (R.rickettsii) ve diğer riketsiyozlar.
Hücre duvarlarının yapısı gram negatif bakterilerinkine benzese de farklılıklar vardır. Tipik peptidoglikan içermez: N-asetilmuramik asitten tamamen yoksundur. Hücre duvarı, lipopolisakkarit ve proteinleri içeren çift dış zardan oluşur. Peptidoglikan olmamasına rağmen klamidyanın hücre duvarı katıdır. Hücrenin sitoplazması iç sitoplazmik membran ile sınırlıdır.
Klamidyayı tespit etmenin ana yöntemi Romanovsky-Giemsa boyamasıdır. Renk, yaşam döngüsünün aşamasına bağlıdır: temel cisimler, hücrenin mavi sitoplazmasının arka planında mor görünür, ağsı cisimler mavi görünür.
İnsanlarda klamidya gözlere (trahom, konjonktivit), ürogenital sisteme, akciğerlere vb. zarar verir.
Aktinomisetler- dallanan, filamentli veya çubuk şeklindeki gram pozitif bakteriler. Adı (Yunancadan. eylem- Ray, mykes- mantar) drusen'in etkilenen dokularında oluşması nedeniyle aldıkları - sıkıca iç içe geçmiş ipliklerin granülleri şeklinde
merkezden uzanan ve şişe şeklindeki kalınlaşmalarla biten ışınlar. Aktinomisetler, mantarlar gibi, miselyum - iplik benzeri iç içe geçmiş hücreler (hifler) oluşturur. Besin ortamına hücre büyümesi sonucu oluşan substrat miselyumunu ve ortamın yüzeyinde büyüyen hava miselyumunu oluştururlar. Aktinomisetler miselyumun parçalanmasıyla çubuk şekilli ve kokoid bakterilere benzer hücrelere bölünebilir. Aktinomisetlerin hava hiphalarında üremeye hizmet eden sporlar oluşur. Aktinomiset sporları genellikle ısıya dayanıklı değildir.
Aktinomisetlerle ortak bir filogenetik dal, düzensiz şekilli çubuk şeklindeki bakterilerin kolektif bir grubu olan nokardiform (nokardiyoform) aktinomisetler tarafından oluşturulur. Bireysel temsilcileri dallanma formları oluşturur. Bunlar cinsin bakterilerini içerir Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia vb. Nocardi benzeri aktinomisetler, arabinoz, galaktoz şekerlerinin yanı sıra mikolik asitlerin ve büyük miktarlarda yağ asitlerinin hücre duvarındaki varlığıyla ayırt edilir. Mikolik asitler ve hücre duvarı lipitleri, bakterilerin, özellikle mikobakteri tüberkülozu ve cüzzamın asit direncini belirler (Ziehl-Neelsen'e göre boyandıklarında kırmızıdır ve aside dirençli olmayan bakteri ve doku elemanları, balgam mavidir).
Patojenik aktinomisetler aktinomikoz, nokardi - nokardiyoz, mikobakteriler - tüberküloz ve cüzam, korinebakteriler - difteriye neden olur. Aktinomisetlerin ve nokardiform aktinomisetlerin saprofitik formları toprakta yaygındır ve bunların çoğu antibiyotik üreticisidir.
Mikoplazmalar- Yalnızca sterol içeren sitoplazmik bir zarla çevrelenen küçük bakteriler (0,15-1 µm). Onlar sınıfa aitler Mollicutes. Hücre duvarı olmadığından mikoplazmalar ozmotik olarak duyarlıdır. Çeşitli şekilleri vardır: kokoid, filamentli, şişe şeklinde. Bu formlar saf mikoplazma kültürlerinin faz kontrast mikroskobu altında görülebilir. Yoğun bir besin ortamında mikoplazmalar, kızarmış yumurtalara benzeyen koloniler oluşturur: ortama batırılmış merkezi opak kısım ve daire şeklinde yarı saydam bir çevre.
Mikoplazmalar insanlarda atipik pnömoniye neden olur (Mikoplazma pnömonisi) ve genitoüriner sistem lezyonları
(M. insansılar ve benzeri.). Mikoplazmalar sadece hayvanlarda değil bitkilerde de hastalıklara neden olur. Patojenik olmayan temsilciler de oldukça yaygındır.
2.3. Mantarların yapısı ve sınıflandırılması
Mantarlar etki alanına aittir Ökarya, krallık Mantarlar (Mycota, Mycetes). Son zamanlarda mantarlar ve protozoalar ayrı krallıklara bölünmüştür: krallık Eumycota(gerçek mantarlar), krallık Kromista ve krallık Protozoa. Daha önce mantar veya protozoa olarak kabul edilen bazı mikroorganizmalar yeni bir krallığa taşınmıştır. Kromista(krom plakalar). Mantarlar, kalın hücre duvarına sahip, çok hücreli veya tek hücreli, fotosentetik olmayan (klorofil içermeyen) ökaryotik mikroorganizmalardır. Nükleer zarflı bir çekirdeğe, organelli sitoplazmaya, sitoplazmik bir membrana ve çeşitli polisakkarit türlerinden (mannanlar, glukanlar, selüloz, kitin) ve ayrıca protein, lipitler vb. içeren çok katmanlı sert bir hücre duvarına sahiptirler. Bazı mantarlar oluşur bir kapsül. Sitoplazmik membran glikoproteinleri, fosfolipidleri ve ergosterolleri içerir (memeli dokularının ana sterolü olan kolesterolün aksine). Çoğu mantar zorunlu veya fakültatif aerobdur.
Mantarlar doğada, özellikle toprakta yaygındır. Bazı mantarlar ekmek, peynir, laktik asit ürünleri ve alkol üretimine katkıda bulunur. Diğer mantarlar antimikrobiyal antibiyotikler (örn. penisilin) ve immünosüpresif ilaçlar (örn. siklosporin) üretir. Mantarlar genetikçiler ve moleküler biyologlar tarafından çeşitli süreçleri modellemek için kullanılır. Fitopatojenik mantarlar tarıma önemli zararlar vererek tahıl bitkilerinde ve tahıllarda mantar hastalıklarına neden olur. Mantarların neden olduğu enfeksiyonlara mikoz denir. Hif ve maya mantarları vardır.
Hyphal (küf) mantarları veya hiphomisetler, bir miselyum veya miselyum (küf) içine dokunmuş, hipha adı verilen 2-50 mikron kalınlığında ince ipliklerden oluşur. Mantarın gövdesine thallus denir. Demacium (pigmentli - kahverengi veya siyah) ve hiyalin (pigmentsiz) hipomisetler vardır. Besleyici substratta büyüyen hifler, mantarın beslenmesinden sorumludur ve bitkisel hifler olarak adlandırılır. Hyphae, ra...
Substratın yüzeyinin üzerinde duranlara hava veya üreme hiphaları (üremeden sorumlu) denir. Koloniler hava miselyumlarından dolayı kabarık bir görünüme sahiptir.
Daha düşük ve daha yüksek mantarlar vardır: daha yüksek mantarların hiphaları, bölmelerle veya delikli bölmelerle ayrılır. Alt mantarların hiphalarında koenositik (Yunancadan) adı verilen çok çekirdekli hücreler olan bölümler yoktur. koenos- tek, ortak).
Maya mantarları (maya) esas olarak 3-15 mikron çapında tek tek oval hücrelerle temsil edilir ve hiphal mantarların aksine kolonileri kompakt bir görünüme sahiptir. Cinsel üreme türüne göre, daha yüksek mantarlar - ascomycetes ve basidiomycetes arasında dağıtılırlar. Eşeysiz üreme sırasında maya tomurcukları veya bölünmeleri meydana gelir. Uzun hücre zincirleri - "sosis" şeklinde sahte hifa ve sahte miselyum (psödomiselyum) oluşturabilirler. Mayaya benzeyen ancak cinsel üreme yöntemi olmayan mantarlara maya benzeri mantarlar denir. Yalnızca eşeysiz olarak (tomurcuklanma veya bölünme yoluyla) ürerler. “Maya benzeri mantarlar” kavramı sıklıkla “maya” kavramıyla özdeşleştirilmektedir.
Birçok mantarın dimorfizmi vardır; yetiştirme koşullarına bağlı olarak hif (misel) veya maya benzeri büyüme yeteneği. Enfekte olmuş bir organizmada maya benzeri hücreler (maya fazı) şeklinde büyürler ve besin ortamında hif ve miselyum oluştururlar. Dimorfizm sıcaklık faktörü ile ilişkilidir: oda sıcaklığında miselyum oluşur ve 37 ° C'de (insan vücut sıcaklığında) maya benzeri hücreler oluşur.
Mantarlar eşeyli veya eşeysiz olarak ürerler. Mantarların cinsel üremesi, gametlerin, cinsel sporların ve diğer cinsel formların oluşumuyla gerçekleşir. Cinsel formlara teleomorf denir.
Mantarların eşeysiz üremesi, anamorf adı verilen karşılık gelen formların oluşmasıyla gerçekleşir. Bu üreme, tomurcuklanma, hiflerin parçalanması ve eşeysiz sporlar yoluyla gerçekleşir. Endojen sporlar (sporangiosporlar) yuvarlak bir yapı olan sporangium içinde olgunlaşır. Eksojen sporlar (conidia), conidiophores adı verilen meyve veren hiflerin uçlarında oluşur.
Çeşitli conidialar vardır. Arthroconidia (arthrospores) veya talloconidia, hiphaların tek tip bölünmesi ve parçalanmasıyla oluşur ve blastokonidia, tomurcuklanma sonucu oluşur. Küçük tek hücreli konidialara mikrokonidia, büyük çok hücreli konidialara makrokonidia adı verilir. Mantarların eşeysiz formları ayrıca klamidokonidiaları veya klamidosporları (kalın duvarlı büyük dinlenme hücreleri veya küçük hücrelerden oluşan bir kompleks) içerir.
Mükemmel ve kusurlu mantarlar vardır. Mükemmel mantarların cinsel bir üreme yöntemi vardır; bunlara zigomisetler dahildir (Zygomycota), askomisetler (Ascomycota) ve basidiomycetes (Basidiomycota). Kusurlu mantarlar yalnızca eşeysiz üremeye sahiptir; Bunlar arasında mantarların resmi geleneksel türü/grubu olan döteromisetler yer alır. (Deiteromycota).
Zygomycetes alt mantarlara (bölmeli olmayan miselyum) aittir. Cinsin temsilcilerini içerirler Mucor, Rhizopus, Rhizomucor, Absidia, Basidiobolus, Conidiobolus. Toprakta ve havada dağıtılır. Akciğerlerde, beyinde ve diğer insan organlarında zigomikoz (mukoromikoz) oluşmasına neden olabilirler.
Zigomycetes'lerin eşeysiz üremesi sırasında, meyve veren hipha (sporangioforlar) üzerinde bir sporangium oluşur - çok sayıda sporangiospor içeren bir kabuk ile küresel bir kalınlaşma (Şekil 2.6, 2.7). Zigomisetlerde cinsel üreme, zigosporların yardımıyla gerçekleşir.
Ascomycetes (keseli mantarlar) bölmeli miselyuma sahiptir (tek hücreli mayalar hariç). Adlarını, 4 veya 8 haploid cinsel spor (askospor) içeren ana meyve veren organ olan bursa veya ascus'tan almıştır.
Ascomycetes cinsinin bireysel temsilcilerini (teleomorflar) içerir Aspergillus Ve Penisilyum.Çoğu mantar cinsi Aspergillus, Penicillium anamorfiktir, yani sadece çaresizce çoğalıyorlar
Pirinç. 2.6. Cinsin mantarları Mukor(A.S. Bykov'un çizimi)
Pirinç. 2.7. Cinsin mantarları Rhizopus. Sporangium, sporangiospores ve rizoidlerin gelişimi
doğrudan aseksüel sporların - conidia'nın yardımıyla (Şekil 2.8, 2.9) ve bu özelliğe göre kusurlu mantarlar olarak sınıflandırılmalıdır. Cinsin mantarlarında Aspergillus meyve veren hiflerin uçlarında, konidioforlar, üzerinde konidi zincirlerinin oluşturulduğu ("su kalıbı") kalınlaşmalar vardır - sterigmata, fialidler.
Cinsin mantarlarında Penisilyum(püskül) meyve veren hipha bir fırçayı andırır, çünkü ondan (conidiophor üzerinde) kalınlaşmalar oluşur ve üzerinde konidia zincirlerinin bulunduğu sterigmata, fialidler gibi daha küçük yapılara dallanır. Aspergillus'un bazı türleri aspergilloz ve aflatoksikoza, Penicillium ise penisiliyoza neden olabilir.
Ascomycetes temsilcileri cinsin teleomorflarıdır Trichophyton, Microsporum, Histoplasma, Blastomyces, aynı zamanda titremeler
Pirinç. 2.8. Cinsin mantarları Penisilyum. Conidia zincirleri fialidlerden uzanır
Pirinç. 2.9. Cinsin mantarları Aspergillus fumigatus. Conidia zincirleri fialidlerden uzanır
Basidiomycetes başlık mantarlarını içerir. Bölmeli miselyumları vardır ve ascus ile homolog olan miselyumun terminal hücresi olan basidyumdan ayrılarak cinsel sporlar (basidiosporlar) oluştururlar. Basidiomycetes, teleomorflar gibi bazı mayaları içerir. Cryptococcus neoformans.
Deuteromycetes kusurlu mantarlardır (Mantar kusurlu, anamorfik mantarlar, konidial mantarlar). Bu, cinsel üremeye sahip olmayan mantarları birleştiren koşullu, resmi bir mantar taksonudur. Son zamanlarda, "döteromisetler" terimi yerine "mitosporlu mantarlar" terimi önerildi - cinsel olmayan sporlar tarafından üreyen mantarlar, yani. mitoz yoluyla. Kusurlu mantarların cinsel üremesi gerçeği ortaya çıktığında, bilinen türlerden birine aktarılırlar - Ascomycota veya Basidiomikota adın teleomorfik bir forma atanması. Deuteromycetes bölmeli miselyuma sahiptir ve yalnızca eşeysiz konidia oluşumu yoluyla çoğalır. Deuteromycetes, kusurlu mayaları (maya benzeri mantarlar), örneğin cinsin bazı mantarlarını içerir. aday, cildi, mukozaları ve iç organları etkileyen (kandidiyazis). Oval şekilli, 2-5 mikron çapında, tomurcuklanarak bölünürler, uzun hücre zincirleri şeklinde psödohifa (psödomiselyum) oluştururlar ve bazen hif oluştururlar. İçin Candida albicans klamidosporların oluşumu karakteristiktir (Şekil 2.10). Deuteromycetes cinsine ait, cinsel üreme yöntemi olmayan diğer mantarları da içerir. Epidermophyton, Coccidioides, Paracoccidioides, Sporothrix, Aspergillus, Phialophora, Fonsecaea, Exophiala, Cladophialophora, Bipolaris, Exerohilum, Wangiella, Alrernaria ve benzeri.
Pirinç. 2.10. Cinsin mantarları Candida albicans(A.S. Bykov'un çizimi)
2.4. Protozoonların yapısı ve sınıflandırılması
En basitleri alana aittir Ökarya, hayvan Krallığı (Hayvanlık), alt krallık Protozoa. Son zamanlarda protozoanın krallık rütbesine tahsis edilmesi önerildi. Protozoa.
Tek hücreli hücre, hayvan hücrelerinin sitoplazmik zarının bir benzeri olan bir zarla (pellikül) çevrilidir. Nükleer zarflı bir çekirdeğe ve nükleolusa, endoplazmik retikulum, mitokondri, lizozomlar ve ribozomları içeren bir sitoplazmaya sahiptir. Protozoonların boyutları 2 ila 100 mikron arasında değişir. Romanovsky-Giemsa'ya göre boyandığında protozoanın çekirdeği kırmızı, sitoplazması mavidir. Protozoalar flagella, silia veya psödopodia yardımıyla hareket eder, bazılarında sindirim ve kasılma (boşaltım) vakuolleri bulunur. Fagositoz veya özel yapıların oluşması sonucu beslenebilirler. Beslenme türüne göre heterotroflara ve ototroflara ayrılırlar. Birçok protozoa (dizanterik amip, Giardia, Trichomonas, Leishmania, Balantidia), doğal proteinler ve amino asitler içeren besin ortamlarında büyüyebilir. Bunların yetiştirilmesinde hücre kültürleri, tavuk embriyoları ve laboratuvar hayvanları da kullanılmaktadır.
Protozoalar eşeysiz olarak - çift veya çoklu (şizogoni) bölünmeyle ve bazıları da cinsel olarak (sporogoni) çoğalırlar. Bazı protozoalar hücre dışı olarak (Giardia) çoğalırken, diğerleri hücre içinde (Plasmodium, Toxoplasma, Leishmania) çoğalırlar. Protozoanın yaşam döngüsü aşamalarla karakterize edilir - trofozoit aşamasının oluşumu ve kist aşaması. Kistler sıcaklık ve nem değişikliklerine dayanıklı, hareketsiz aşamalardır. Kistler asitlere dayanıklıdır Sarcocystis, Cryptosporidium Ve İzospora.
Daha önce insanlarda hastalıklara neden olan protozoalar 4 tiple temsil ediliyordu 1 ( Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora). Bu türler yakın zamanda daha büyük sayılara yeniden sınıflandırıldı ve yeni krallıklar ortaya çıktı. Tek hücreli Ve Kromista(Tablo 2.2). Yeni bir krallığa Kromista(chromovics) bazı protozoaları ve mantarları (blastokistler, oomisetler ve Rhinosporidiumseeberi). Krallık Tek hücreli amipleri, kamçılıları, sporozoanları ve siliatları içerir. Amipler, flagellatlar, sporozoanlar ve siliatlar olmak üzere farklı türlere ayrılırlar.
Tablo 2.2. Krallıkların temsilcileri Tek hücreli Ve kromista, tıbbi öneme sahip
1 Tip Sarkomastigofora alt türlerden oluşuyordu Sarkodina Ve Mastigofora. Alt tür Sarkodina(sarcodaceae) dizanterik amip ve alt tipini içeriyordu Mastigofora(kamçılılar) - tripanozomlar, leishmania, lamblia ve trikomonaslar. Tip Apikomplexa dahil edilen sınıf Sporozoa(sporlar), sıtma plazmodyumu, toksoplazma, kriptosporidyum vb.'yi içerir. Siliofora balantidia ve tipini içerir Mikrospora- mikrosporidia.
Masanın sonu. 2.2
Amipler, insan amebiasisinin (amipli dizanteri) etken maddesini içerir (Entamoeba histolytica), serbest yaşayan ve patojen olmayan amipler (bağırsak amipleri vb.). Amipler ikili olarak aseksüel olarak çoğalırlar. Yaşam döngüleri bir trofozoit aşamasından (büyüyen, hareketli bir hücre, zayıf bir şekilde stabil) ve bir kist aşamasından oluşur. Trofozoitler, besinleri yakalayıp sitoplazmaya batıran psödopodyumun yardımıyla hareket eder. İtibaren
Trofozoit dış etkenlere dayanıklı bir kist oluşturur. Bağırsağa girdikten sonra trofozoite dönüşür.
Kamçılılar, kamçının varlığıyla karakterize edilir: Leishmania'da bir kamçı bulunur, Trichomonas'ta 4 serbest kamçı ve kısa dalgalı bir zara bağlı bir kamçı bulunur. Bunlar:
Kan ve doku flagellatları (Leishmania - leishmaniasis'in etken maddeleri; Tripanozomlar - uyku hastalığı ve Chagas hastalığının etken maddeleri);
Bağırsak flagellatları (giardia - giardiasisin etken maddesi);
Genitoüriner sistemin flagellatları (Trichomonas vajinalis - trichomoniasis'in etken maddesi).
Kirpikli olanlar, insan kolonunu (balantidiasis dizanteri) etkileyen balantidia ile temsil edilir. Balantidia'nın trofozoit ve kist aşaması vardır. Trofozoit hareketlidir, çok sayıda kirpiklere sahiptir, flagelladan daha ince ve daha kısadır.
2.5. Virüslerin yapısı ve sınıflandırılması
Virüsler krallığa ait en küçük mikroplardır Virae(lat. virüs- BEN). Hücresel bir yapıya sahip değildirler ve oluşurlar.
Küçük boyutlarından dolayı virüslerin yapısı, hem virionların hem de bunların ultra ince bölümlerinin elektron mikroskobu kullanılarak incelenir. Virüslerin (viryonların) boyutları doğrudan elektron mikroskobu kullanılarak veya dolaylı olarak bilinen gözenek çapına sahip filtreler aracılığıyla ultrafiltrasyon veya ultrasantrifüjleme yoluyla belirlenir. Virüslerin boyutu 15 ila 400 nm arasında değişir (1 nm, 1/1000 μm'ye eşittir): boyutu ribozomların boyutuna benzeyen küçük virüsler, parvovirüsleri ve çocuk felci virüsünü içerir ve en büyüğü variola virüsüdür (350) nm). Virüsler, çubuklar (tütün mozaik virüsü), mermiler (kuduz virüsü), küreler (çocuk felci virüsleri, HIV), iplikler (filovirüsler), sperm (birçok bakteriyofaj) şeklinde olan virionlarının şekli bakımından farklılık gösterir.
Virüsler yapı ve özelliklerinin çeşitliliğiyle hayal gücünü hayrete düşürüyor. Tekdüze çift sarmallı DNA içeren hücresel genomların aksine viral genomlar son derece çeşitlidir. Haploid olan DNA ve RNA virüsleri vardır, yani. bir gen dizisine sahiptir. Yalnızca retrovirüslerin diploid genomu vardır. Virüslerin genomu 6 ila 200 gen içerir ve çeşitli nükleik asit türleri ile temsil edilir: çift sarmallı, tek sarmallı, doğrusal, dairesel, parçalanmış.
Tek sarmallı RNA virüsleri arasında genomik artı sarmallı RNA ve eksi sarmallı RNA (RNA polaritesi) arasında bir ayrım yapılır. Bu virüslerin RNA'sının artı ipliği (pozitif ipliği), genomik (kalıtsal) işlevine ek olarak, bilgilendirici veya haberci RNA'nın (mRNA veya mRNA) işlevini yerine getirir; enfekte hücrenin ribozomlarında protein sentezi için bir matristir. Artı iplikçikli RNA bulaşıcıdır: hassas hücrelere girdiğinde bulaşıcı bir sürece neden olabilir.
vazgeç. RNA virüslerinin eksi ipliği (negatif ipliği) yalnızca kalıtsal bir işlevi yerine getirir; Protein sentezi için, RNA'nın eksi ipliği üzerinde tamamlayıcı bir iplik sentezlenir. Bazı virüslerin ambipolar bir RNA genomu vardır (iki anlamlılık Yunancadan ortam- her iki tarafta da çifte tamamlayıcılık), yani. artı ve eksi RNA segmentlerini içerir.
Basit virüsler (örneğin hepatit A virüsü) ve karmaşık virüsler (örneğin grip virüsleri, herpes, koronavirüsler) vardır.
Basit veya zarfsız virüsler, yalnızca kapsid adı verilen bir protein yapısıyla ilişkili nükleik asit içerir (Latince'den. kapsa- dava). Nükleik asitle ilişkili proteinler nükleoproteinler olarak bilinir ve viral kapsid proteinlerinin viral nükleik asitle birleşimine nükleokapsid denir. Bazı basit virüsler kristaller oluşturabilir (örneğin şap hastalığı virüsü).
Kapsid, birkaç polipeptitten oluşan tekrarlayan morfolojik alt birimler - kapsomerler içerir. Virionun nükleik asidi kapside bağlanarak bir nükleokapsid oluşturur. Kapsid, nükleik asidi bozulmaya karşı korur. Basit virüslerde kapsid, konakçı hücreye bağlanma (adsorpsiyon) işleminde rol oynar. Basit virüsler, hücrenin yok edilmesi (lizis) sonucunda hücreyi terk eder.
Kompleks veya zarflı virüsler (Şekil 2.11), kapside ek olarak, virionun hücre zarından, örneğin plazma zarı, nükleer zar veya endoplazmik retikulum zarı. Virüs zarfı glikoprotein sivri uçlarını içerir.
veya dikenler, peplomerler. Kabuğun eter ve diğer çözücülerle yok edilmesi, karmaşık virüsleri etkisiz hale getirir. Bazı virüslerin kabuğunun altında bir matris proteini (M proteini) bulunur.
Viryonlar sarmal, ikosahedral (kübik) veya karmaşık tipte kapsid (nükleokapsid) simetrisine sahiptir. Helisel simetri türü, nükleokapsitin sarmal yapısından kaynaklanmaktadır (örneğin, grip virüslerinde, koronavirüslerde): kapsomerler, nükleik asit ile birlikte bir spiral şeklinde düzenlenmiştir. İkosahedral simetri tipi, viral nükleik asidi içeren kapsidden (örneğin, herpes virüsünde) izometrik olarak içi boş bir gövdenin oluşmasından kaynaklanmaktadır.
Kapsid ve kabuk (süperkapsid), viryonları çevresel etkilerden korur ve reseptör proteinlerinin belirli maddelerle seçici etkileşimini (adsorpsiyonunu) belirler.
Pirinç. 2.11.İkozahedral (a) ve sarmal (b) kapsidli zarflı virüslerin yapısı
hücrelerin yanı sıra virionların antijenik ve immünojenik özellikleri.
Virüslerin iç yapılarına çekirdek denir. Adenovirüslerde çekirdek, reovirüslerde - iç kapsid proteinlerinden DNA ile ilişkili histon benzeri proteinlerden oluşur.
Nobel Ödülü sahibi D. Baltimore, mRNA sentezi mekanizmasına dayanan Baltimore sınıflandırma sistemini önerdi. Bu sınıflandırma virüsleri 7 gruba ayırır (Tablo 2.3). Uluslararası Virüs Taksonomisi Komitesi (ICTV) aile (isim ile biten) gibi taksonomik kategorileri kullanan evrensel bir sınıflandırma sistemi benimsemiştir. viridae), alt aile (isim şununla biter: virinae), cins (isim şununla biter: virüs). Virüs türleri, bakteriler gibi iki terimli bir isim almadı. Virüsler, nükleik asit türüne (DNA veya RNA), yapısına ve iplikçik sayısına göre sınıflandırılır. Çift sarmallı veya tek sarmallı nükleik asitlere sahiptirler; pozitif (+), negatif (-) nükleik asit polaritesi veya karışık nükleik asit polaritesi, ambipolar (+, -); doğrusal veya dairesel nükleik asit; parçalanmış veya parçalanmamış nükleik asit. Virionların boyutu ve morfolojisi, kapsomer sayısı ve nükleokapsitin simetri tipi, bir zarfın (süperkapsid) varlığı, eter ve deoksikolata duyarlılık, hücredeki üreme yeri, antijenik özellikler vb. de alınır. dikkate alın.
Tablo 2.3. Tıbbi öneme sahip başlıca virüsler
Tablonun devamı. 2.3
Masanın sonu. 2.3
Virüsler hayvanları, bakterileri, mantarları ve bitkileri enfekte eder. İnsandaki bulaşıcı hastalıkların ana etken maddeleri olan virüsler aynı zamanda karsinojenez süreçlerinde de yer alır ve insan fetüsünü etkileyen plasenta (kızamıkçık virüsü, sitomegalovirüs vb.) dahil olmak üzere çeşitli yollarla bulaşabilir. Ayrıca enfeksiyon sonrası komplikasyonlara da yol açabilirler - miyokardit, pankreatit, immün yetmezlik vb. gelişimi.
Virüslerin yanı sıra hücresel olmayan yaşam formları arasında prionlar ve viroidler de yer alıyor. Viroidler, protein içermeyen ve bitki hastalıklarına neden olan, dairesel, aşırı sarmal RNA'nın küçük molekülleridir. Patolojik prionlar, normal hücresel prion proteininin yapısındaki değişikliklerin bir sonucu olarak özel konformasyonel hastalıklara neden olan bulaşıcı protein parçacıklarıdır ( PrP c), hayvanların ve insanların vücudunda bulunur. PrP ile düzenleyici işlevleri yerine getirir. İnsan kromozomu 20'nin kısa kolunda bulunan normal prion geni (PrP geni) tarafından kodlanır. Prion hastalıkları bulaşıcı süngerimsi ensefalopatiler (Creutzfeldt-Jakob hastalığı, kuru vb.) şeklinde ortaya çıkar. Bu durumda prion proteini farklı, enfeksiyöz bir form kazanır. PrP sc(bkz. hurdacı- scrapie koyun ve keçilerin prion enfeksiyonudur). Bu bulaşıcı prion proteini, fibril görünümündedir ve üçüncül veya dördüncül yapısı bakımından normal prion proteininden farklıdır.
Kişisel hazırlık görevleri (öz kontrol)
A. Prokaryot olan mikropları etiketleyin:
2. Virüsler.
3. Bakteriler.
4. Prionlar.
B. Prokaryotik bir hücrenin ayırt edici özelliklerine dikkat edin:
1. 70S ribozomlar.
2. Hücre duvarında peptidoglikanın varlığı.
3. Mitokondrinin varlığı.
4. Diploid gen seti.
İÇİNDE. Peptidoglikanın bileşenlerini etiketleyin:
1. Teikoik asitler.
2. N-asetilglukozamin.
3. Lipopolisarit.
4. Tetrapeptit.
G. Gram-negatif bakterilerin hücre duvarının yapısal özelliklerine dikkat edin:
1. Mezodiaminopimelik asit.
2. Teikoik asitler.
4. Porin proteinleri.
D. Bakterilerde sporların işlevlerini adlandırın:
1. Türlerin korunması.
2. Isı direnci.
3. Substratın dağıtılması.
4. Üreme.
1. Rickettsia.
2. Aktinomisetler.
3. Spiroketler.
4. Klamidya.
VE. Aktinomisetlerin özelliklerini adlandırın:
1. Termolabil sporları vardır.
2. Gram pozitif bakteriler.
3. Hücre duvarı yoktur.
4. Kıvrımlı bir şekle sahiptirler.
Z. Spiroketlerin özelliklerini adlandırın:
1. Gram negatif bakteriler.
2. Motor fibriler aparatları vardır.
3. Kıvrımlı bir şekle sahiptirler.
VE. Hücreye nüfuz etmelerini sağlayan apikal komplekse sahip olan protozoaları adlandırın:
1. Sıtma plazmodyumu.
3. Toksoplazma.
4. Cryptosporidium.
İLE. Karmaşık virüslerin ayırt edici özelliğini adlandırın:
1. İki tip nükleik asit.
2. Lipid membranın varlığı.
3. Çift kapsid.
4. Yapısal olmayan proteinlerin varlığı. L. Daha yüksek mantarları işaretleyin:
1. Mucor.
2. Aday.
3. Penisilyum.
4. Aspergillus.
Mikroorganizmalar (mikroplar), çıplak gözle görülemeyen, boyutu 0,1 mm'den küçük tek hücreli organizmalardır. Bunlara bakteriler, mikroalgler, bazı alt filamentli mantarlar, maya ve protozoa dahildir (Şekil 1). Mikrobiyoloji bunları inceliyor.
Pirinç. 1. Mikrobiyoloji nesneleri.
İncirde. 2. Tek hücreli protozoonların bazı temsilcilerini görebilirsiniz. Bazen bu bilimin nesneleri, dünyadaki en ilkel organizmaları içerir - hücresel bir yapıya sahip olmayan ve nükleik asit (genetik materyal) ve protein kompleksleri olan virüsler. Mikrobiyoloji daha çok mikroskobik tek hücreli organizmaların incelenmesini amaçladığından, çoğunlukla tamamen ayrı bir çalışma alanına (Viroloji) izole edilirler.
Pirinç. 2. Tek hücreli ökaryotların (protozoa) bireysel temsilcileri.
Sırasıyla algleri ve mantarları inceleyen algoloji ve mikoloji bilimleri, mikroskobik canlı nesnelerin incelenmesinde mikrobiyoloji ile örtüşen ayrı disiplinlerdir. Bakteriyoloji mikrobiyolojinin gerçek bir dalıdır. Bu bilim yalnızca prokaryotik mikroorganizmaların incelenmesiyle ilgilidir (Şekil 3).
Pirinç. 3. Prokaryotik bir hücrenin şeması.
Tüm çok hücreli organizmaların yanı sıra protozoa, mikroskobik algler ve mantarları içeren ökaryotların aksine prokaryotlar, genetik materyal ve gerçek organelleri (hücrenin kalıcı özel yapıları) içeren oluşturulmuş bir çekirdeğe sahip değildir.
Prokaryotlar, modern sınıflandırmaya göre Archaea ve Eubacteria alanları (süper krallıklar) olarak belirlenen gerçek bakterileri ve arkeleri içerir (Şekil 4).
Pirinç. 4. Modern biyolojik sınıflandırmanın alanları.
Bakterilerin yapısal özellikleri
Bakteriler doğadaki madde döngüsünün önemli bir halkasıdır; bitki ve hayvan kalıntılarını ayrıştırır, organik maddeyle kirlenmiş su kütlelerini temizler ve inorganik bileşikleri değiştirirler. Onlar olmasaydı yeryüzünde yaşam var olamazdı. Bu mikroorganizmalar toprakta, suda, havada, hayvan ve bitki organizmalarında her yere dağılmıştır.
Bakteriler aşağıdaki morfolojik özelliklerde farklılık gösterir:
- Hücre şekli (yuvarlak, çubuk şeklinde, filamentli, kıvrımlı, spiral, ayrıca çeşitli geçiş seçenekleri ve yıldız şeklinde konfigürasyon).
- Hareket için cihazların varlığı (mukus salgılanması nedeniyle hareketsiz, kamçılı).
- Hücrelerin birbirleriyle eklemlenmesi (izole edilmiş, çiftler halinde bağlanmış, granüller, dallanma formları).
Yuvarlak bakterilerin (koklar) oluşturduğu yapılar arasında, bölündükten sonra çiftler halinde bulunan ve daha sonra tekli oluşumlara ayrılan hücreler (mikrokoklar) veya sürekli bir arada kalan hücreler (diplokoklar) bulunmaktadır. Dört hücreden oluşan ikinci dereceden bir yapı tetrakoklardan, bir zincir streptokoklardan, 8-64 birimlik bir granül sarsinadan ve kümeler stafilokoklardan oluşur.
Çubuk şeklindeki bakteriler, hücrenin uzunluğundaki (0,1-15 µm) ve kalınlığındaki (0,1-2 µm) büyük değişkenlik nedeniyle çeşitli şekillerde temsil edilir. İkincisinin şekli aynı zamanda bakterilerin, mikroorganizmaların olumsuz koşullarda hayatta kalmasına izin veren kalın kabuklu yapılar olan sporlar oluşturma yeteneğine de bağlıdır. Bu yeteneğe sahip olan hücrelere basil, bu özelliklere sahip olmayan hücrelere ise çubuk şeklindeki bakteriler adı verilmektedir.
Çubuk şeklindeki bakterilerin özel modifikasyonları filamentli (uzun) formlar, zincirler ve dallanma yapılarıdır. İkincisi, belirli bir gelişim aşamasında aktinomisetler tarafından oluşturulur. "Kavisli" çubuklara kıvrımlı bakteri adı verilir ve bunların arasında vibriolar izole edilir; iki kıvrıma sahip spirilla (15-20 µm); dalgalı çizgilere benzeyen spiroketler. Hücre uzunlukları sırasıyla 1-3, 15-20 ve 20-30 µm'dir. İncirde. Şekil 5 ve 6, bakterilerin ana morfolojik formlarının yanı sıra hücredeki spor düzenleme türlerini de göstermektedir.
Pirinç. 5. Bakterilerin temel formları.
Pirinç. 6. Bakterilerin spor tipine göre hücredeki yerleşim yerleri. 1, 4 – ortada; 2, 3, 5 – bitiş konumu; 6 – yandan.
Bakterilerin ana hücresel yapıları: nükleoid (genetik materyal), protein sentezine yönelik ribozomlar, birçok temsilcide ek olarak yukarıdan korunan sitoplazmik membran (hücre zarının bir kısmı), kapsül ve mukoza kılıfı (Şekil 7).
Pirinç. 7. Bakteri hücresinin şeması.
Bakterilerin sınıflandırılmasına göre 20'den fazla türü bulunmaktadır. Örneğin son derece termofilik (yüksek sıcaklığı seven) Aquificae, anaerobik çubuk şeklindeki bakteri Bacteroidetes. Ancak farklı temsilcileri içeren en baskın filum Actinobacteria'dır. Bifidobakteriler, laktobasiller ve aktinomisetleri içerir. İkincisinin benzersizliği, gelişimin belirli bir aşamasında miselyum oluşturma yeteneğinde yatmaktadır.
Halk dilinde buna miselyum denir. Aslında aktinomisetlerin dallanan hücreleri mantar hiphalarına benzemektedir. Bu özelliğine rağmen aktinomisetler prokaryot olduklarından bakteri olarak sınıflandırılırlar. Doğal olarak hücreleri yapı olarak mantarlara daha az benzer.
Aktinomisetler (Şekil 8) yavaş büyüyen bakterilerdir ve bu nedenle hazır substratlar için rekabet etme yeteneğine sahip değildir. Başta petrol hidrokarbonları olmak üzere diğer mikroorganizmaların karbon kaynağı olarak kullanamadığı maddeleri ayrıştırma yeteneğine sahiptirler. Bu nedenle aktinomisetler biyoteknoloji alanında yoğun olarak araştırılmaktadır.
Bazı temsilciler petrol sahalarına yoğunlaşıyor ve hidrokarbonların atmosfere nüfuz etmesini önleyen özel bir bakteri filtresi oluşturuyor. Aktinomisetler pratik olarak değerli bileşiklerin aktif üreticileridir: vitaminler, yağ asitleri, antibiyotikler.
Pirinç. 8. Temsilci aktinomiset Nocardia.
Mikrobiyolojide mantarlar
Mikrobiyolojinin amacı yalnızca alt küf mantarlarıdır (özellikle rhizopus, mucor). Tüm mantarlar gibi maddeleri kendileri sentezleyemezler ve besin ortamına ihtiyaç duyarlar. Bu krallığın alt temsilcilerinin miselyumu ilkeldir, bölümlere bölünmemiştir. Mikrobiyolojik araştırmalarda özel bir niş, miselyumun yokluğuyla karakterize edilen maya tarafından işgal edilmiştir (Şekil 9).
Pirinç. 9. Besleyici bir ortamda maya kültürü kolonilerinin formları.
Şu anda yararlı özellikleri hakkında çok fazla bilgi toplanmıştır. Bununla birlikte, maya, pratik olarak değerli organik bileşikleri sentezleme yeteneği açısından incelenmeye devam etmekte ve genetik deneylerde model organizmalar olarak aktif olarak kullanılmaktadır. Maya, eski çağlardan beri fermantasyon işlemlerinde kullanılmaktadır. Metabolizma farklı temsilciler arasında farklılık gösterir. Bu nedenle bazı mayalar belirli bir proses için diğerlerinden daha uygundur.
Örneğin, yüksek alkol konsantrasyonlarına daha dayanıklı olan Saccharomyces beticus, güçlü şaraplar (%24'e kadar) oluşturmak için kullanılır. S. cerevisiae mayası ise daha düşük konsantrasyonlarda etanol üretebilmektedir. Mayalar, uygulama alanlarına göre yem, fırıncılar, bira üreticileri, alkollü içkiler ve şaraplar olarak sınıflandırılır.
Patojenik mikroorganizmalar
Hastalığa neden olan veya patojen mikroorganizmalar her yerde bulunur. Bilinen virüslerin yanı sıra: grip, hepatit, kızamık, HIV vb. Tehlikeli mikroorganizmalar, kan zehirlenmesine neden olan streptokok ve stafilokokların yanı sıra riketsiyadır. Çubuk şeklindeki bakteriler arasında birçok patojen vardır. Örneğin difteri, tüberküloz, tifo ateşi (Şekil 10). İnsanlar için tehlikeli olan mikroorganizmaların pek çok temsilcisi protozoalar arasında, özellikle de sıtma plazmodyumu, toksoplazma, leishmania, lamblia, trichomonas ve patojenik amipler arasında bulunur.
Pirinç. 10. Şarbona neden olan Bacillus anthracis bakterisinin fotoğrafı.
Aktinomisetlerin çoğu insanlar ve hayvanlar için tehlikeli değildir. Ancak tüberküloz ve cüzzama neden olan mikobakteriler arasında birçok patojenik temsilci bulunur. Bazı aktinomisetler, granülom oluşumu ve bazen vücut ısısında artışla birlikte aktinomikoz gibi bir hastalığı başlatır. Bazı küf mantarı türleri, insanlar için toksik olan mikotoksinler üretme kapasitesine sahiptir. Örneğin Aspergillus, Fusarium cinsinin bazı temsilcileri. Patojenik mantarlar mikoz adı verilen bir grup hastalığa neden olur. Bu nedenle kandidiyaz veya basitçe söylemek gerekirse pamukçuk, maya benzeri mantarlardan kaynaklanır (Şekil 11). İnsan vücudunda her zaman bulunurlar, ancak yalnızca bağışıklık sistemi zayıfladığında etkinleşirler.
Pirinç. 11. Candida mantarı pamukçuk hastalığının etkenidir.
Mantarlar, bir virüsün neden olduğu herpes zoster dışında, başta liken olmak üzere çeşitli cilt lezyonlarına neden olabilir. İnsan derisinin kalıcı sakinleri olan Malassezia mayası, bağışıklık sisteminin aktivitesinde azalmaya neden olabilir. Ellerinizi yıkamak için hemen acele etmeyin. Sağlık durumu iyi olan mayalar ve fırsatçı bakteriler, patojenlerin gelişmesini önleyerek önemli bir işlev görür.
Mikrobiyolojinin bir nesnesi olarak virüsler
Virüsler dünyadaki en ilkel organizmalardır. Serbest durumda, içlerinde hiçbir metabolik süreç meydana gelmez. Virüsler ancak konakçı hücreye girdiklerinde çoğalmaya başlarlar. Tüm canlı organizmalarda genetik materyalin taşıyıcısı deoksiribonükleik asittir (DNA). Sadece virüsler arasında ribonükleik asit (RNA) gibi genetik dizilimi olan temsilciler vardır.
Virüsler genellikle gerçekten yaşayan organizmalar olarak sınıflandırılmaz.
Virüslerin morfolojisi çok çeşitlidir (Şekil 12). Tipik olarak çap boyutları 20-300 nm arasında değişir.
Pirinç. 12. Viral parçacıkların çeşitliliği.
Bazı temsilciler 1-1,5 mikron uzunluğa ulaşır. Virüsün yapısı, genetik materyalin çeşitli şekillerle (sarmal, ikosahedral, küresel) karakterize edilen özel bir protein çerçevesi (kapsid) ile çevrelenmesinden oluşur. Bazı virüslerin üst kısmında konakçı hücre zarından (süperkapsid) oluşan bir zarf da bulunur. Örneğin (Şekil 13), (AIDS) adı verilen bir hastalığın etkeni olarak bilinmektedir. Genetik materyal olarak RNA içerir ve belirli bir tür bağışıklık sistemi hücresini (yardımcı T lenfositleri) etkiler.
Pirinç. 13. İnsan bağışıklık yetersizliği virüsünün yapısı.
Bakteriler şu anda Dünya üzerinde var olan en eski organizma grubudur. İlk bakteriler muhtemelen 3,5 milyar yıldan fazla bir süre önce ortaya çıktı ve neredeyse bir milyar yıl boyunca gezegenimizdeki tek canlı yaratıklardı. Bunlar canlı doğanın ilk temsilcileri olduğundan vücutları ilkel bir yapıya sahipti.
Zamanla yapıları daha karmaşık hale geldi, ancak bugüne kadar bakteriler en ilkel tek hücreli organizmalar olarak kabul ediliyor. Bazı bakterilerin hala eski atalarının ilkel özelliklerini taşıması ilginçtir. Bu, sıcak kükürt kaynaklarında ve rezervuarların dibindeki anoksik çamurda yaşayan bakterilerde gözlenir.
Çoğu bakteri renksizdir. Sadece birkaçı mor veya yeşildir. Ancak birçok bakterinin kolonileri, çevreye renkli bir maddenin salınmasından veya hücrelerin pigmentasyonundan kaynaklanan parlak bir renge sahiptir.
Bakteriler dünyasının kaşifi, nesneleri 160-270 kat büyüten mükemmel bir büyüteç mikroskobu yaratan, 17. yüzyılda Hollandalı doğa bilimci Antony Leeuwenhoek'du.
Bakteriler prokaryotlar olarak sınıflandırılır ve ayrı bir krallık olan Bakteriler olarak sınıflandırılır.
Vücut Şekli
Bakteriler çok sayıda ve çeşitli organizmalardır. Şekil olarak farklılık gösterirler.
| Bakterinin adı | Bakteri şekli | Bakteri resmi |
| Kok | Top şeklinde | |
| Basil |  | Çubuk şekilli |
| Vibrio | Virgül şeklinde | |
| Spirilyum |  | Sarmal |
| Streptokoklar |  | Kok zinciri |
| Stafilokok |  | Kok kümeleri |
| Diplokok | Bir mukoza kapsülünün içine yerleştirilmiş iki yuvarlak bakteri |
Taşıma yöntemleri
Bakteriler arasında hareketli ve hareketsiz formlar vardır. Hareketler dalga benzeri kasılmalar nedeniyle veya flagellin adı verilen özel bir proteinden oluşan flagella (bükülmüş sarmal iplikler) yardımıyla hareket eder. Bir veya daha fazla flagella bulunabilir. Bazı bakterilerde hücrenin bir ucunda, diğerlerinde ise iki ucunda veya tüm yüzeyde bulunurlar.
Ancak hareket, kamçısı olmayan diğer birçok bakterinin de doğasında vardır. Böylece dışı mukusla kaplı bakteriler kayma hareketi yapabilmektedirler.
Flagella içermeyen bazı su ve toprak bakterilerinin sitoplazmasında gaz vakuolleri bulunur. Bir hücrede 40-60 vakuol bulunabilir. Her biri gazla (muhtemelen nitrojen) doludur. Vakuollerdeki gaz miktarının düzenlenmesiyle suda yaşayan bakteriler su kolonuna batabilir veya yüzeye çıkabilir ve toprak bakterileri toprağın kılcal damarlarında hareket edebilir.
Doğal ortam
Organizasyon basitlikleri ve iddiasızlıkları nedeniyle bakteriler doğada yaygındır. Bakteriler her yerde bulunur: En saf kaynak suyundan bir damlada, toprak tanelerinde, havada, kayalarda, kutup karlarında, çöl kumlarında, okyanus tabanında, çok derinlerden çıkarılan petrolde ve hatta okyanuslarda. Sıcaklığı yaklaşık 80°C olan kaplıca suyu. Bitkilerde, meyvelerde, çeşitli hayvanlarda ve insanlarda bağırsaklarda, ağız boşluğunda, uzuvlarda ve vücut yüzeyinde yaşarlar.
Bakteriler en küçük ve sayıları en fazla olan canlılardır. Küçük boyutları nedeniyle her türlü çatlak, yarık veya gözeneklere kolayca nüfuz ederler. Çok dayanıklı ve çeşitli yaşam koşullarına uyarlanmıştır. Canlılıklarını kaybetmeden kurumayı, aşırı soğuğu ve 90°C'ye kadar ısınmayı tolere ederler.
Dünya üzerinde değişen miktarlarda bakterilerin bulunmadığı neredeyse hiçbir yer yoktur. Bakterilerin yaşam koşulları çeşitlidir. Bazıları atmosferik oksijene ihtiyaç duyarken bazıları buna ihtiyaç duymaz ve oksijensiz bir ortamda yaşayabilirler.
Havada: Bakteriler atmosferin üst kısmına 30 km'ye kadar yükselir. ve dahası.
Özellikle toprakta birçoğu var. 1 gr toprakta yüz milyonlarca bakteri bulunabilir.
Suda: Açık rezervuarlardaki suyun yüzey katmanlarında. Yararlı su bakterileri organik kalıntıları mineralize eder.
Canlı organizmalarda: patojen bakteriler vücuda dış ortamdan girerler, ancak yalnızca uygun koşullar altında hastalıklara neden olurlar. Simbiyotikler sindirim organlarında yaşar, yiyeceklerin parçalanmasına, emilmesine ve vitaminlerin sentezlenmesine yardımcı olur.
Dış yapı
Bakteri hücresi, koruyucu ve destekleyici işlevleri yerine getiren ve aynı zamanda bakteriye kalıcı, karakteristik bir şekil veren bir hücre duvarı olan özel, yoğun bir kabukla kaplıdır. Bakterinin hücre duvarı bitki hücresinin duvarına benzer. Geçirgendir: onun aracılığıyla besinler serbestçe hücreye girer ve metabolik ürünler çevreye çıkar. Çoğu zaman bakteriler, hücre duvarının üstünde ek bir koruyucu mukus tabakası (bir kapsül) üretir. Kapsülün kalınlığı hücrenin çapından kat kat fazla olabilir ama aynı zamanda çok küçük de olabilir. Kapsül hücrenin önemli bir parçası değildir, bakterilerin bulunduğu koşullara bağlı olarak oluşur. Bakterilerin kurumasını önler.
Bazı bakterilerin yüzeyinde uzun flagella (bir, iki veya daha fazla) veya kısa ince villuslar bulunur. Flagella'nın uzunluğu, bakteri gövdesinin boyutundan birçok kez daha büyük olabilir. Bakteriler flagella ve villusların yardımıyla hareket ederler.
İç yapı
Bakteri hücresinin içinde yoğun, hareketsiz sitoplazma vardır. Katmanlı bir yapıya sahiptir, boşluk yoktur, bu nedenle sitoplazmanın kendi maddesinde çeşitli proteinler (enzimler) ve yedek besinler bulunur. Bakteri hücrelerinin çekirdeği yoktur. Kalıtsal bilgi taşıyan bir madde, hücrelerinin orta kısmında yoğunlaşmıştır. Bakteriler, - nükleik asit - DNA. Ancak bu madde çekirdek haline gelmemiştir.
Bir bakteri hücresinin iç organizasyonu karmaşıktır ve kendine özgü özelliklere sahiptir. Sitoplazma hücre duvarından sitoplazmik membran ile ayrılır. Sitoplazmada bir ana madde veya matris, ribozomlar ve çeşitli işlevleri yerine getiren az sayıda membran yapısı vardır (mitokondri analogları, endoplazmik retikulum, Golgi aparatı). Bakteri hücrelerinin sitoplazması genellikle çeşitli şekil ve boyutlarda granüller içerir. Granüller, enerji ve karbon kaynağı olarak hizmet eden bileşiklerden oluşabilir. Bakteri hücresinde yağ damlacıkları da bulunur.
Hücrenin orta kısmında, nükleer madde lokalizedir - sitoplazmadan bir zarla sınırlandırılmayan DNA. Bu çekirdeğin bir analoğudur - bir nükleoid. Nükleoidin bir zarı, bir nükleolusu veya bir kromozom seti yoktur.
Yeme yöntemleri
Bakterilerin farklı beslenme yöntemleri vardır. Bunlar arasında ototroflar ve heterotroflar vardır. Ototroflar, beslenmeleri için bağımsız olarak organik maddeler üretebilen organizmalardır.
Bitkiler nitrojene ihtiyaç duyar ancak nitrojeni havadan kendileri ememezler. Bazı bakteriler havadaki nitrojen moleküllerini diğer moleküllerle birleştirerek bitkilerin kullanabileceği maddeler oluşturur.
Bu bakteriler genç köklerin hücrelerine yerleşerek köklerde nodül adı verilen kalınlaşmaların oluşmasına yol açar. Bu tür nodüller baklagil familyasının bitkilerinin ve diğer bazı bitkilerin köklerinde oluşur.
Kökler bakterilere karbonhidrat sağlar, bakteriler de köklere bitki tarafından emilebilecek nitrojen içeren maddeler sağlar. Birlikte yaşamaları karşılıklı olarak faydalıdır.
Bitki kökleri, bakterilerin beslendiği birçok organik maddeyi (şekerler, amino asitler ve diğerleri) salgılar. Bu nedenle özellikle kökleri çevreleyen toprak tabakasına çok sayıda bakteri yerleşir. Bu bakteriler ölü bitki artıklarını bitki tarafından kullanılabilen maddelere dönüştürür. Bu toprak tabakasına rizosfer denir.
Nodül bakterilerinin kök dokusuna nüfuz etmesiyle ilgili birkaç hipotez vardır:
- epidermal ve korteks dokusuna zarar vererek;
- kök kılları aracılığıyla;
- yalnızca genç hücre zarı yoluyla;
- pektinolitik enzimler üreten eşlik eden bakteriler sayesinde;
- Her zaman bitki kök salgılarında bulunan triptofandan B-indoleasetik asit sentezinin uyarılması nedeniyle.
Nodül bakterilerinin kök dokusuna giriş süreci iki aşamadan oluşur:
- kök kıllarının enfeksiyonu;
- nodül oluşumu süreci.
Çoğu durumda istilacı hücre aktif olarak çoğalır, enfeksiyon iplikçikleri adı verilen iplikleri oluşturur ve bu iplikler formunda bitki dokusuna doğru hareket eder. Enfeksiyon ipliğinden çıkan nodül bakterileri konak dokuda çoğalmaya devam eder.
Hızla çoğalan nodül bakteri hücreleriyle dolu bitki hücreleri hızla bölünmeye başlar. Genç bir nodülün baklagil bitkisinin kökü ile bağlantısı, damar-lifli demetler sayesinde gerçekleştirilir. İşleyiş döneminde nodüller genellikle yoğundur. Optimum aktivite oluştuğunda nodüller pembe bir renk alır (leghemoglobin pigmenti sayesinde). Yalnızca leghemoglobin içeren bakteriler nitrojeni sabitleyebilir.
Nodül bakterileri hektar toprak başına onlarca, yüzlerce kilogram azotlu gübre oluşturur.
Metabolizma
Bakteriler metabolizmaları bakımından birbirlerinden farklıdırlar. Bazılarında oksijenin katılımıyla, bazılarında ise onsuz meydana gelir.
Bakterilerin çoğu hazır organik maddelerle beslenir. Bunlardan yalnızca birkaçı (mavi-yeşil veya siyanobakteriler) inorganik maddelerden organik maddeler oluşturma yeteneğine sahiptir. Dünya atmosferindeki oksijenin birikmesinde önemli rol oynadılar.
Bakteriler dışarıdan madde emer, moleküllerini parçalara ayırır, bu parçalardan kabuklarını toplayıp içeriklerini yenilerler (böylece büyürler) ve gereksiz molekülleri dışarı atarlar. Bakterinin kabuğu ve zarı, yalnızca gerekli maddeleri emmesine izin verir.
Eğer bir bakterinin kabuğu ve zarı tamamen geçirimsiz olsaydı, hücrenin içine hiçbir madde giremezdi. Eğer tüm maddelere karşı geçirgen olsaydı, hücrenin içeriği bakterinin yaşadığı ortamla, yani çözeltiyle karışırdı. Bakterilerin hayatta kalabilmesi için gerekli maddelerin geçmesine izin veren ancak gereksiz maddelerin geçmesine izin vermeyen bir kabuğa ihtiyacı vardır.
Bakteri yakınında bulunan besinleri emer. Sonra ne olur? Bağımsız olarak hareket edebiliyorsa (kamçıyı hareket ettirerek veya mukusu geri iterek), gerekli maddeleri bulana kadar hareket eder.
Hareket edemiyorsa, difüzyonun (bir maddenin moleküllerinin başka bir maddenin moleküllerinin kalınlığına nüfuz etme yeteneği) gerekli molekülleri kendisine getirmesini bekler.
Bakteriler, diğer mikroorganizma gruplarıyla birlikte çok büyük kimyasal işler gerçekleştirirler. Çeşitli bileşikleri dönüştürerek yaşamları için gerekli olan enerji ve besin maddelerini alırlar. Bakterilerde metabolik süreçler, enerji elde etme yöntemleri ve vücutlarındaki maddeleri oluşturmak için malzeme ihtiyaçları çeşitlilik gösterir.
Diğer bakteriler vücuttaki organik maddelerin sentezi için gerekli olan karbon ihtiyaçlarının tamamını inorganik bileşikler pahasına karşılarlar. Onlara ototrof denir. Ototrofik bakteriler inorganik maddelerden organik maddeleri sentezleme yeteneğine sahiptir. Aralarında:
Kemosentez
Radyant enerjinin kullanımı karbondioksit ve sudan organik madde yaratmanın en önemli yoludur ancak tek yolu değildir. Bakterilerin böyle bir sentez için enerji kaynağı olarak güneş ışığını değil, bazı inorganik bileşiklerin (hidrojen sülfür, kükürt, amonyak, hidrojen, nitrik asit, demir bileşikleri) oksidasyonu sırasında organizma hücrelerinde oluşan kimyasal bağların enerjisini kullandıkları bilinmektedir. demir ve manganez. Bu kimyasal enerjiyi kullanarak oluşan organik maddeyi vücut hücrelerini oluşturmak için kullanırlar. Bu nedenle bu sürece kemosentez denir.
Kemosentetik mikroorganizmaların en önemli grubu nitrifikasyon bakterileridir. Bu bakteriler toprakta yaşar ve organik kalıntıların çürümesi sırasında oluşan amonyağı nitrik asite oksitler. İkincisi toprağın mineral bileşikleriyle reaksiyona girerek nitrik asit tuzlarına dönüşür. Bu süreç iki aşamada gerçekleşir.
Demir bakterileri demirli demiri oksit demire dönüştürür. Ortaya çıkan demir hidroksit çöker ve sözde bataklık demir cevherini oluşturur.
Bazı mikroorganizmalar moleküler hidrojenin oksidasyonu nedeniyle var olur ve böylece ototrofik bir beslenme yöntemi sağlanır.
Hidrojen bakterilerinin karakteristik bir özelliği, organik bileşiklerle sağlandığında ve hidrojenin yokluğunda heterotrofik bir yaşam tarzına geçebilme yeteneğidir.
Bu nedenle kemoototroflar, gerekli organik bileşikleri inorganik maddelerden bağımsız olarak sentezledikleri ve bunları heterotroflar gibi diğer organizmalardan hazır olarak almadıkları için tipik ototroflardır. Kemoototrofik bakteriler, bir enerji kaynağı olarak ışıktan tamamen bağımsız olmaları nedeniyle fototrofik bitkilerden farklıdır.
Bakteriyel fotosentez
Spesifik pigmentler - bakteriyoklorofiller içeren bazı pigment içeren kükürt bakterileri (mor, yeşil), vücutlarındaki hidrojen sülfürün parçalandığı ve karşılık gelen bileşikleri geri yüklemek için hidrojen atomlarını serbest bıraktığı güneş enerjisini emebilir. Bu sürecin fotosentezle pek çok ortak yanı vardır ve yalnızca mor ve yeşil bakterilerde hidrojen donörünün hidrojen sülfit (bazen karboksilik asitler) ve yeşil bitkilerde ise su olmasıyla farklılık gösterir. Her ikisinde de hidrojenin ayrılması ve transferi, emilen güneş ışınlarının enerjisi nedeniyle gerçekleştirilir.
Oksijen açığa çıkmadan gerçekleşen bu bakteriyel fotosenteze fotoredüksiyon denir. Karbondioksitin fotoredüksiyonu, hidrojenin sudan değil hidrojen sülfürden aktarılmasıyla ilişkilidir:
6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О
Kemosentezin ve bakteriyel fotosentezin gezegensel ölçekte biyolojik önemi nispeten küçüktür. Doğadaki kükürt döngüsü sürecinde yalnızca kemosentetik bakteriler önemli bir rol oynar. Yeşil bitkiler tarafından sülfürik asit tuzları şeklinde emilen sülfür indirgenir ve protein moleküllerinin bir parçası haline gelir. Ayrıca, ölü bitki ve hayvan kalıntıları paslandırıcı bakteriler tarafından yok edildiğinde, kükürt bakterileri tarafından serbest kükürde (veya sülfürik asit) oksitlenen ve toprakta bitkilerin erişebileceği sülfitler oluşturan hidrojen sülfit formunda kükürt açığa çıkar. Kemo ve fotoototrofik bakteriler nitrojen ve kükürt döngüsünde gereklidir.
Sporlanma
Sporlar bakteri hücresinin içinde oluşur. Sporlanma süreci sırasında bakteri hücresi bir takım biyokimyasal işlemlerden geçer. İçerisindeki serbest su miktarı azalır ve enzimatik aktivite azalır. Bu, sporların olumsuz çevre koşullarına (yüksek sıcaklık, yüksek tuz konsantrasyonu, kurutma vb.) karşı direncini sağlar. Sporlanma yalnızca küçük bir bakteri grubunun karakteristik özelliğidir.
Sporlar bakterilerin yaşam döngüsünde isteğe bağlı bir aşamadır. Sporülasyon yalnızca besin eksikliği veya metabolik ürünlerin birikmesiyle başlar. Spor şeklindeki bakteriler uzun süre uykuda kalabilir. Bakteri sporları uzun süreli kaynamaya ve çok uzun süre donmaya dayanabilir. Uygun koşullar oluştuğunda spor filizlenir ve yaşayabilir hale gelir. Bakteri sporları, olumsuz koşullarda hayatta kalabilmek için bir adaptasyondur.
Üreme
Bakteriler bir hücreyi ikiye bölerek çoğalırlar. Belli bir büyüklüğe ulaşan bakteri iki özdeş bakteriye bölünür. Daha sonra her biri beslenmeye başlar, büyür, bölünür vb.
Hücre uzamasından sonra yavaş yavaş enine bir septum oluşur ve ardından yavru hücreler ayrılır; Birçok bakteride, belirli koşullar altında, bölündükten sonra hücreler karakteristik gruplar halinde birbirine bağlı kalır. Bu durumda bölme düzleminin yönüne ve bölme sayısına bağlı olarak farklı şekiller ortaya çıkar. Bakterilerde tomurcuklanarak üreme bir istisnadır.
Uygun koşullar altında birçok bakteride hücre bölünmesi her 20-30 dakikada bir gerçekleşir. Bu kadar hızlı üreme ile bir bakterinin 5 günde meydana gelen yavruları, tüm denizleri ve okyanusları doldurabilecek bir kütle oluşturabilmektedir. Basit bir hesaplama, günde 72 neslin (720.000.000.000.000.000.000 hücre) oluşabileceğini göstermektedir. Ağırlığa dönüştürülürse - 4720 ton. Ancak doğada bu olmaz, çünkü bakterilerin çoğu güneş ışığının, kurumanın, yiyecek eksikliğinin, 65-100°C'ye ısınmanın etkisi altında, türler arasındaki mücadele vb. sonucunda hızla ölür.
Yeterli besini emen bakteri (1), boyut olarak (2) büyür ve üremeye (hücre bölünmesi) hazırlanmaya başlar. DNA'sı (bakteride DNA molekülü bir halka şeklinde kapalıdır) iki katına çıkar (bakteri bu molekülün bir kopyasını üretir). Her iki DNA molekülü de (3,4) kendilerini bakterinin duvarına bağlı bulur ve bakteri uzadıkça ayrılır (5,6). Önce nükleotid bölünür, sonra sitoplazma.
İki DNA molekülünün ayrılmasından sonra bakteri üzerinde bir daralma meydana gelir ve bu daralma, bakterinin gövdesini yavaş yavaş her biri bir DNA molekülü içeren iki parçaya böler (7).
(Bacillus subtilis'te) iki bakteri birbirine yapışarak aralarında bir köprü oluşur (1,2).
Jumper, DNA'yı bir bakteriden diğerine taşır (3). Bir bakteride DNA molekülleri iç içe geçer, bazı yerlerde birbirine yapışır (4) ve ardından bölümler değişir (5).
Bakterilerin doğadaki rolü
Girdap
Bakteriler doğadaki maddelerin genel döngüsünün en önemli halkasıdır. Bitkiler topraktaki karbondioksit, su ve mineral tuzlarından karmaşık organik maddeler oluşturur. Bu maddeler ölü mantarlar, bitkiler ve hayvan cesetleriyle birlikte toprağa geri döner. Bakteriler karmaşık maddeleri basit maddelere ayırır ve bunlar daha sonra bitkiler tarafından kullanılır.
Bakteriler ölü bitki ve hayvan cesetlerindeki karmaşık organik maddeleri, canlı organizmaların dışkılarını ve çeşitli atıklarını yok eder. Bu organik maddelerle beslenen saprofit çürük bakteriler onları humusa dönüştürür. Bunlar gezegenimizin bir nevi emirleri. Böylece bakteriler doğadaki madde döngüsüne aktif olarak katılmaktadır.
Toprak oluşumu
Bakteriler hemen hemen her yere dağıldıkları ve çok sayıda oluştukları için doğada meydana gelen çeşitli süreçleri büyük ölçüde belirlerler. Sonbaharda ağaçların ve çalıların yaprakları düşer, çimlerin yer üstü sürgünleri ölür, eski dallar dökülür ve zaman zaman yaşlı ağaçların gövdeleri düşer. Bütün bunlar yavaş yavaş humusa dönüşüyor. 1 cm3'te. Orman toprağının yüzey tabakası, çeşitli türlerden yüz milyonlarca saprofitik toprak bakterisini içerir. Bu bakteriler humusu bitki kökleri tarafından topraktan emilebilecek çeşitli minerallere dönüştürür.
Bazı toprak bakterileri, havadaki nitrojeni hayati işlemlerde kullanarak emebilir. Azot sabitleyen bu bakteriler bağımsız olarak yaşar veya baklagil bitkilerinin köklerine yerleşir. Baklagillerin köklerine nüfuz eden bu bakteriler, kök hücrelerinin büyümesine ve üzerlerinde nodül oluşumuna neden olur.
Bu bakteriler bitkilerin kullandığı nitrojen bileşiklerini üretir. Bakteriler karbonhidratları ve mineral tuzlarını bitkilerden elde ederler. Dolayısıyla baklagil bitkisi ile nodül bakterileri arasında hem birine hem de diğerine faydalı olan yakın bir ilişki vardır. Bu olaya simbiyoz denir.
Nodül bakterileri ile simbiyoz sayesinde baklagil bitkileri toprağı azotla zenginleştirerek verimin artmasına yardımcı olur.
Doğada dağılım
Mikroorganizmalar her yerde bulunur. Bunun tek istisnası, aktif volkanların kraterleri ve patlayan atom bombalarının merkez üslerindeki küçük alanlardır. Ne Antarktika'nın düşük sıcaklıkları, ne kaynayan gayzer akıntıları, ne tuz havuzlarındaki doymuş tuz çözeltileri, ne dağ zirvelerinin güçlü güneş ışığı, ne de nükleer reaktörlerin şiddetli ışınlaması mikrofloranın varlığını ve gelişimini engellemez. Tüm canlılar mikroorganizmalarla sürekli etkileşim halindedir ve genellikle onların yalnızca depoları değil aynı zamanda dağıtıcıları da olurlar. Mikroorganizmalar gezegenimizin yerlileridir ve en inanılmaz doğal substratları aktif olarak keşfederler.
Toprak mikroflorası
Topraktaki bakteri sayısı son derece fazladır; gram başına yüz milyonlarca ve milyarlarca birey. Toprakta su ve havadan çok daha fazlası var. Topraktaki toplam bakteri sayısı değişir. Bakteri sayısı toprağın türüne, durumuna ve katmanların derinliğine bağlıdır.
Toprak parçacıklarının yüzeyinde mikroorganizmalar küçük mikrokoloniler halinde (her biri 20-100 hücre) bulunur. Genellikle organik madde pıhtılarının kalınlığında, yaşayan ve ölmekte olan bitki köklerinde, ince kılcal damarlarda ve iç topaklarda gelişirler.
Toprak mikroflorası çok çeşitlidir. Burada farklı fizyolojik bakteri grupları vardır: çürüme bakterileri, nitrifikasyon bakterileri, nitrojen sabitleyici bakteriler, kükürt bakterileri vb. Bunların arasında aeroblar ve anaeroblar, spor ve spor olmayan formlar vardır. Mikroflora toprak oluşumundaki faktörlerden biridir.
Toprakta mikroorganizmaların gelişme alanı, canlı bitkilerin köklerine bitişik bölgedir. Buna rizosfer denir ve içinde bulunan mikroorganizmaların toplamına rizosfer mikroflorası denir.
Rezervuarların mikroflorası
Su, mikroorganizmaların çok sayıda geliştiği doğal bir ortamdır. Bunların büyük kısmı suya topraktan giriyor. Sudaki bakteri sayısını ve içindeki besin maddelerinin varlığını belirleyen bir faktör. En temiz sular artezyen kuyularından ve kaynaklardan gelmektedir. Açık rezervuarlar ve nehirler bakteri açısından çok zengindir. En fazla sayıda bakteri kıyıya yakın suyun yüzey katmanlarında bulunur. Kıyıdan uzaklaştıkça ve derinlik arttıkça bakteri sayısı azalır.
Temiz su ml'sinde 100-200 bakteri, kirli su ise 100-300 bin ve daha fazla bakteri içerir. Dipteki çamurda, özellikle bakterilerin film oluşturduğu yüzey tabakasında çok sayıda bakteri bulunur. Bu film, hidrojen sülfürü sülfürik asite oksitleyen ve böylece balıkların ölmesini önleyen çok sayıda kükürt ve demir bakterisi içerir. Siltte daha çok spor taşıyan formlar bulunurken, suda spor taşımayan formlar çoğunluktadır.
Tür kompozisyonu açısından suyun mikroflorası toprağın mikroflorasına benzer, ancak kendine özgü formları da vardır. Suya giren çeşitli atıkları yok eden mikroorganizmalar, suyun biyolojik olarak arıtılması adı verilen işlemi yavaş yavaş gerçekleştirir.
Hava mikroflorası
Havanın mikroflorası, toprak ve suyun mikroflorasından daha az sayıdadır. Bakteriler tozla birlikte havaya yükselir, bir süre orada kalabilir, daha sonra yeryüzüne yerleşerek beslenme yetersizliğinden veya ultraviyole ışınlarının etkisi altında ölürler. Havadaki mikroorganizmaların sayısı coğrafi bölgeye, araziye, yılın zamanına, toz kirliliğine vb. bağlıdır. Her toz zerresi mikroorganizmaların taşıyıcısıdır. Bakterilerin çoğu endüstriyel işletmelerin üzerindeki havada bulunmaktadır. Kırsal bölgelerde hava daha temizdir. En temiz hava ormanların, dağların ve karlı alanların üzerindedir. Havanın üst katmanları daha az mikrop içerir. Havanın mikroflorası, ultraviyole ışınlarına karşı diğerlerinden daha dirençli olan birçok pigmentli ve spor taşıyan bakteri içerir.
İnsan vücudunun mikroflorası
Tamamen sağlıklı olsa bile insan vücudu her zaman mikrofloranın taşıyıcısıdır. İnsan vücudu hava ve toprakla temas ettiğinde, patojenik olanlar (tetanoz basili, gazlı kangren vb.) dahil olmak üzere çeşitli mikroorganizmalar giysilere ve cilde yerleşir. İnsan vücudunun en sık maruz kalan kısımları kontaminedir. Ellerde E. coli ve stafilokoklar bulunur. Ağız boşluğunda 100'ün üzerinde mikrop türü bulunmaktadır. Ağız, sıcaklığı, nemi ve besin kalıntılarıyla mikroorganizmaların gelişimi için mükemmel bir ortamdır.
Mide asidik bir reaksiyona sahiptir, dolayısıyla içindeki mikroorganizmaların çoğu ölür. İnce bağırsaktan başlayarak reaksiyon alkali hale gelir, yani. mikroplara elverişlidir. Kalın bağırsaktaki mikroflora çok çeşitlidir. Her yetişkin dışkıyla günde yaklaşık 18 milyar bakteri salgılar. dünya üzerindeki insanlardan daha fazla birey.
Dış ortama bağlı olmayan iç organlar (beyin, kalp, karaciğer, mesane vb.) genellikle mikroplardan arındırılmıştır. Mikroplar bu organlara ancak hastalık sırasında girer.
Madde döngüsündeki bakteriler
Genel olarak mikroorganizmalar ve özel olarak bakteriler, bitkilerin veya hayvanların tamamen erişemeyeceği kimyasal dönüşümleri gerçekleştirerek, Dünya üzerindeki biyolojik açıdan önemli madde döngülerinde büyük bir rol oynarlar. Element döngüsünün farklı aşamaları, farklı türdeki organizmalar tarafından gerçekleştirilir. Her bir organizma grubunun varlığı, diğer gruplar tarafından gerçekleştirilen elementlerin kimyasal dönüşümüne bağlıdır.
Nitrojen döngüsü
Azotlu bileşiklerin döngüsel dönüşümü, biyosferdeki farklı beslenme ihtiyaçları olan organizmalara gerekli azot formlarının sağlanmasında birincil rol oynar. Toplam nitrojen fiksasyonunun %90'ından fazlası belirli bakterilerin metabolik aktivitesinden kaynaklanmaktadır.
Karbon döngüsü
Organik karbonun karbondioksite biyolojik dönüşümü, moleküler oksijenin indirgenmesiyle birlikte, çeşitli mikroorganizmaların ortak metabolik aktivitesini gerektirir. Birçok aerobik bakteri, organik maddelerin tamamen oksidasyonunu gerçekleştirir. Aerobik koşullar altında, organik bileşikler başlangıçta fermantasyon yoluyla parçalanır ve inorganik hidrojen alıcılarının (nitrat, sülfat veya C02) mevcut olması durumunda, fermantasyonun organik son ürünleri anaerobik solunum yoluyla daha da oksitlenir.
Kükürt döngüsü
Kükürt, canlı organizmalar için esas olarak çözünebilir sülfatlar veya indirgenmiş organik kükürt bileşikleri formunda mevcuttur.
Demir döngüsü
Bazı tatlı su kütleleri yüksek konsantrasyonlarda indirgenmiş demir tuzları içerir. Bu gibi yerlerde, indirgenmiş demiri oksitleyen demir bakterileri gibi spesifik bir bakteriyel mikroflora gelişir. Bataklıktaki demir cevherlerinin ve demir tuzları bakımından zengin su kaynaklarının oluşumuna katılırlar.
Bakteriler, yaklaşık 3,5 milyar yıl önce Archean'da ortaya çıkan en eski organizmalardır. Yaklaşık 2,5 milyar yıl boyunca Dünya'ya hakim oldular, biyosferi oluşturdular ve oksijen atmosferinin oluşumuna katıldılar.
Bakteriler en basit yapılı canlı organizmalardan biridir (virüsler hariç). Bunların Dünya'da ortaya çıkan ilk organizmalar olduğuna inanılıyor.
Yeni sisteme göre üç alan ayırt ediliyor: “Bakteriler” (eubakteriler), “Archaea” (arkebakteriler) ve “Eisagua” (ökaryotlar). Alanlar filumları, sınıfları, takımları, aileleri, cinsleri ve türleri içerir.
Bakteriler prokaryotlardır (prokaryotik bir hücrede, nükleoid adı verilen çekirdek, nükleer bir zarfa, nükleolusa ve histonlara sahip değildir ve sitoplazma, yüksek derecede organize organeller içermez).
Kalın duvarlı, gram pozitif bakterişunları içerir: küresel formlar veya koklar (stafilokoklar, streptokoklar, pnömokok); dahil olmak üzere çubuk şeklinde korinebakteriler, mikobakteriler ve bifidobakteriler; aktinomisetler (dallanma, filamentli bakteriler).
Küresel formlar veya kok - 0,5-1,0 mikron büyüklüğünde küresel bakteriler; Hücrelerin göreceli dizilişine göre mikrokoklar, diplokoklar, streptokoklar, tetrakoklar, sarsina ve stafilokoklar. Mikrokoklar (Yunanca) mikrolar- küçük)
- ayrı ayrı yerleştirilmiş hücreler veya “paketler” şeklinde.
Diplococci (Yunanca'dan.diplolar- çiftler halinde düzenlenmiş çift) veya eşleştirilmiş koklar (pnömokok, gonokok, meningokok), çünkü hücreler bölünmeden sonra ayrılmazlar. Pnömokok karşıt taraflarda mızrak şeklinde bir şekle sahiptir ve gonokok Ve meningokok içbükey yüzeyleri birbirine bakacak şekilde kahve çekirdeği şeklindedir. Streptokoklar(Yunanca'dan streptos- zincir) - aynı düzlemdeki hücre bölünmesi nedeniyle bir zincir oluşturan ve bölünme bölgesinde aralarındaki bağlantıyı koruyan yuvarlak veya uzun şekilli hücreler. Sarcinler (lat. sarcina- demet, balya), hücre bölünmesi sırasında karşılıklı üç dik düzlemde oluşturuldukları için 8 veya daha fazla koktan oluşan "paketler" şeklinde düzenlenirler. Stafilokok (Yunanca'dan. stafil- üzüm salkımı) - farklı düzlemlerde bölünme sonucu bir salkım üzüm şeklinde bulunan koklar.
Çubuk şeklindeki bakteriler boyut, hücre uçlarının şekli ve hücrelerin göreceli konumu bakımından farklılık gösterir. Hücrelerin uzunluğu 1,0 ila 8,0 µm arasında değişir, kalınlık ise 0,5 ila 2,0 µm arasında değişir. Çubuklar düzenli (Escherichia coli, vb.) ve düzensiz (korinebakteriler vb.) şekillerde olabilir, örneğin dallananlar da dahil olmak üzere aktinomisetler. Hafif kavisli çubuklara vibrio (Vibrio cholerae) adı verilir. Çoğu çubuk şekilli bakteri Rastgele yerleştirilir, çünkü bölünmeden sonra hücreler birbirinden ayrılır. Bölünmeden sonra hücreler, hücre duvarının ortak parçalarıyla bağlı kalır ve birbirinden ayrılmazsa, o zaman birbirlerine açılı olarak yerleştirilirler (Corynebacterium diphtheria) veya bir zincir oluştururlar (şarbon basili).
Pirinç. 3.1. LekelemeitibarenEscherichia coliVeStafilokok aureus.Gram boyama
Eski Bergey Sistematik Bakteriyoloji El Kitabı'nda bakteriler, bakteri hücre duvarının özelliklerine göre 4 bölüme ayrılmıştı: Gracilicutes - ince hücre duvarına sahip öbakteriler, gram negatif; Firmicutes - kalın hücre duvarına sahip öbakteriler, gram pozitif; Tenericutes - hücre duvarı olmayan öbakteriler; Mendosicutes, kusurlu hücre duvarı olan arkebakterilerdir. Her bölüm Gram boyama, hücre şekli, oksijen talebi, hareketlilik, metabolik ve beslenme özelliklerine göre bölümlere veya gruplara ayrıldı.
Tablo 3.1. Bergey Kılavuzunun 2. baskısına (2001) göre bakteriler iki alana ayrılmıştır: “Bakteriler»
Ve «
Arkea»
|
İhtisas "Bakteri"(öbakteriler) |
İhtisas "Arkea"(arkebakteriler) |
|
Etki alanında «
Bakteriler»
Aşağıdaki bakteriler izole edilebilir: |
Arkebakterilerin hücre duvarlarında peptidoglikan bulunmaz. Özel ribozomlara ve ribozomal RNA'ya (rRNA) sahiptirler. "Arkebakteriler" terimi 1977'de ortaya çıktı. Bu, "arche" ön ekinin anlamı olan eski yaşam biçimlerinden biridir. Aralarında bulaşıcı hastalıkların patojenleri yoktur. |
|
Gram-negatif bakterilerin çoğu, ribozomal RNA'daki benzerliklere dayanarak Proteobakteriler filumu altında gruplandırılır ("Proteobakteriler" - çeşitli biçimlere sahip olan Yunan tanrısı Proteus'tan gelir). Ortak bir fotosentetik atadan evrimleştiler. |
|
Etki alanına "Bakteriler"aşağıdakiler tıbbi öneme sahip olan 22 türü içerir (Bergi'ye göre, 2001):
TipİÇİNDEIV. Deinococcus-ThermusSınıfI. Deinokoklar
Takım I. Deinococcales Familyası I. Deinococcaceae Cins1. Deinokok
TipİÇİNDEXII. Proteobakteriler
SınıfI. Alfaproteobakteriler Sipariş II. Rickettsiales Familya I. Rickettsiaceae Cins I. Rickettsia Cins I. Orientia Cins III. Wolbachia Familya I. Ehrlichiaceae (b cins) Cins I. Ehrlichia Cins I. Aegyptianella Familya III. Holosporaceae (8 cins) Sipariş VI. Rhizobiales Familya I. Bartonellaceae Cins I. Bartonella Familya III. Brucellaceae Cins I. Brucella
SınıfII. Betaproteobakteriler Takım I. Burkholderiales Familyası I. Burkholderiaceae Cinsi I. Burkholderia Familyası IV. Alcaligenaceae Cins I. Alcaligenes Cins III. Bordetella Takımı IV. Neisseriales Familyası I. Neisseriaceae Cinsi I. Neisseria Cinsi VI.Eikenella Cinsi IX.Kingella Takımı V. Nitrozomonadales Familyası II. Spirillaceae Cins I. Spirillum
SınıfIII. Gamaproteobakteriler Sipariş V. Thiotrichales Ailesi III. Francisellaceae Cins I. Francisella Takımı VI. Legionellales Familyası I. Legionellaceae Cinsi I. Legionella Familyası II. Coxiellaceae Cins I. Coxiella Takımı IX. Pseudomonadales Familyası I. Pseudomonadaceae Cinsi I. Pseudomonas Familyası I. Moraxellaceae Cinsi I. Moraxella Cinsi I. Acinetobacter Takımı XI. Vibrionales Familya I. Vibrionaceae Cins I. Vibrio Takımı XII. Aeromonadales Familyası I. Aeromonadaceae Cinsi I. Aeromonas Takımı XIII. Enterobacteriales Ailesi I. Enterobacteriaceae Cinsi I. Enterobacter Cinsi VIII. Calymmatobacterium Genus X. Citrobacter Genus XI. Edwardsiella Cins XII. Erwinia Cins XIII Escherichia Cins XV. Hafniya
Cins XVI. Klebsiella Cins XVII. Kluyvera Cins XXI. Morganella Cins XXVI. Plesiomonas Cins XXVIII. Proteus Cinsi XXIX. Providencia RodXXXY. Salmonella Cinsi XXXIII. Serratia Cinsi XXXIV. Shigella Cinsi XL. Yersinia Nişanı IV. Pasteurellales Familyası I. Pasteurellaceae Cinsi I. Pasteurella Cinsi I. Actinobacillus Cinsi III. hemofili
SınıfIV. Deltaproteobakteriler Sipariş II. Desulfovibrionales Familya I. Desulfovibrionaceae Cins II. Bilofila
SınıfV. Epsilonproteobakteriler Sipariş I. Campylobacteriales Ailesi I. Campylobacteriaceae Cinsi I. Campylobacter Ailesi II. Helicobacteriaceae Cins I. Helicobacter Cins Il.Wolinella
TipİÇİNDEXIII. Firmicutes (anayolgram pozitif)
SınıfBEN.
Clostridia Takım I. Clostridiales Familyası I. Clostridiaiaceae Cinsi I. Clostridium Cinsi IX. Sarçina Ailesi III. Peptostreptococcaceae Cins I. Peptostreptococcus Ailesi IV. Eubacteriaceae Cins I. Eubacterium Ailesi V. Peptococcaceae Cins I. Peptococcus Ailesi VII. Asidaminococcaceae Cins XIV. Veillonella SınıfII. Mollikutlar Sipariş I. Mycoplasmatales Familyası I. Mycoplasmataceae Cins I. Mycoplasma Cins IV. Ureaplasma SınıfIII. Basil Takım I. Bacilalles Familyası I. Bacillaceae Cinsi I. Bacillus Familyası I. Planococcaceae Cinsi I. Planococcus Cinsi IV. Sporosarcina Familyası IV. Listeriaceae Cins I. Listeria Familyası V. Staphylococcaceae Cins I. Staphylococcus Cins II. Gemella Takımı I. Lactobacillales Familyası I. Lactobacillaceae Cinsi I. Lactobacillus Cinsi III. Pediococcus Ailesi II. Aegococcusae Cins I. Aerococcus Ailesi IV. Enterococcaceae Cins I. Enterococcus
Familya V. Leuconostocaceae Cins I. Leuconostoc Familya VI. Streptococcaceae Cins I. Streptococcus Cins II. Laktokok TipİÇİNDEXIV. AktinobakterilerSınıfI. Aktinobakteriler Alt Sınıf V. Actinobacteridae Sınıf I. Actinomycetales Alt Takım V. Actinomycineae Ailesi I. Actinomycetaceae Cins I. Actinomyces Cins I. Actinobacilum Cins III. Arcanodacterium Cins IV. Mobiluncus Alt Takımı VI. Micrococcineae Familyası I. Micrococcaceae Cinsi I. Micrococcus Cinsi VI. Rothia Cins VII. Stomatococcus Alt Takımı VII. Corynebacterineae Familyası I. Corynebacteriaceae Cinsi I. Corynebacterium Ailesi I. Mycobacteriaceae Cinsi IV. Mycobacterium Ailesi V. Nocardiaceae Cinsi I. Nocardia Cins I. Rhodococcus Alt Takımı VII. Propionibacterineae Ailesi I. Propionibacteriaceae Cins I. Propionibakteri Familya I. Nocardiaceae Cinsi I. Nocardioides Sipariş II. Bifidobakteriler
Aile I. Bifidobacteriaceae Cins I. Bifidobacterium Cins III. Gardnerella TipİÇİNDEXVI. KlamidyalarSınıfI. Klamidyalar Takım I. Chlamydiales Familyası I. Chlamydiaceae Cinsi I. Chlamydia Cinsi II. Klamidofila TipİÇİNDEXVII. SpiroketlerSınıfI. Spiroketler Takım I. Spirochaetales Familyası I. Spirochaetaceae Cinsi I. Spirochaeta Cinsi I. Borrelia Cinsi IX. Treponema Ailesi III. Leptospiraceae Cins I. Leptospira TipİÇİNDEXX. BacteroidetlerSınıfI. Bacteroidetler Takım I. Bacteroidales Familyası I. Bacteroidaceae Cinsi I. Bacteroides Familyası III. Porphyromonadaceae Cins I. Porphyromonas Familya IV. Prevotellaceae Cins I. Prevotella SınıfII. Flavobakteriler Sipariş I. Flavobacteriales Ailesi I. Flavobacteriaceae Cinsi I. Flavobacterium
*Spor konumu: 1 - merkezi, 2 - alt terminal, 3 - terminal.
Pirinç. 3.2.
Klamidya zorunlu hücre içi kokoid gram negatif (bazen gram değişken) bakterilere aittir. Sadece canlı hücrelerde çoğalırlar. Hücrelerin dışında, klamidya küresel bir şekle sahiptir (0,3 µm), metabolik olarak aktif değildir ve temel cisimler olarak adlandırılır. Temel cisimlerin hücre duvarı, önemli bir dış zar proteini ve büyük miktarda sistein içeren bir protein içerir. Temel cisimler, hücre içi bir vakuol oluşumu ile endositoz yoluyla epitel hücresine girer. Hücrelerin içinde genişler ve bölünen retiküler gövdelere dönüşürler, vakuollerde kümeler (inklüzyonlar) oluştururlar. Temel cisimler, hücreleri ekzositoz veya hücre lizizi ile terk eden retiküler cisimlerden oluşur. Hücreden salınan temel cisimler yeni bir döngüye girerek diğer hücreleri enfekte eder. İnsanlarda klamidya gözlere, ürogenital sisteme, akciğerlere vb. zarar verir.
Mikoplazma - sitoplazmik bir zarla çevrili ve hücre duvarı olmayan küçük bakteriler (0,15-1,0 µm). Hücre duvarı olmadığından mikoplazmalar ozmotik olarak duyarlıdır. Çeşitli şekilleri vardır: kokoid, filamentli, şişe şeklinde; L şekillerine benzer (Şekil 3.6). Bu formlar saf mikoplazma kültürlerinin faz kontrast mikroskobu altında görülebilir. Patojenik mikoplazmalar kronik enfeksiyonlara neden olur - mikoplazmoz.
Aktinomisetler - dallanan, filamentli veya çubuk şeklindeki gram pozitif bakteriler. Adı (Yunancadan. eylem- Ray, mykes- mantar) merkezden uzanan ve şişe şeklindeki kalınlaşmalarla biten ışınlar şeklinde sıkıca iç içe geçmiş ipliklerin drusen - granüllerinin etkilenen dokularında oluşması nedeniyle aldıkları. Aktinomisetler miselyumun parçalanmasıyla çubuk şekilli ve kokoid bakterilere benzer hücrelere bölünebilir. Aktinomisetlerin hava hiflerinde üremeye hizmet eden sporlar oluşabilir. Aktinomiset sporları genellikle ısıya dayanıklı değildir.
Bağlanma yeri (blefaroplasta benzer)
Pirinç. 3.3.Treponema pallidum hücre fragmanının elektron kırınım modeli (negatif kontrast). N. M. Ovchinnikov'a göre, V. V. Delectorsky
Aktinomisetlerle ortak bir filogenetik dal, çubuk şekilli, düzensiz şekilli bakterilerden oluşan kolektif bir grup olan nokardiform (nokardiyoform) aktinomisetler tarafından oluşturulur. Bireysel temsilcileri dallanma formları oluşturur. Bunlar cinsin bakterilerini içerir Corynebacterium,
Mikobakteri,
Nocardia vb. Nocardi benzeri aktinomisetler, arabinoz, galaktoz şekerlerinin yanı sıra mikolik asitlerin ve büyük miktarlarda yağ asitlerinin hücre duvarındaki varlığıyla ayırt edilir. Mikolik asitler ve hücre duvarı lipitleri, bakterilerin, özellikle mikobakteri tüberkülozu ve cüzzamın asit direncini belirler (Ziehl-Neelsen'e göre boyandıklarında kırmızıdır ve aside dirençli olmayan bakteri ve doku elemanları, balgam mavidir).
Kıvrımlı formlar, tirbuşon şeklindeki kıvrımlı hücrelerin görünümüne sahip olan spirilla gibi spiral şekilli bakterilerdir. Patojenik spirilla, nedensel ajan sodoku'yu (sıçan ısırığı hastalığı) içerir. Kıvrımlı olanlar arasında uçan bir martı kanadı gibi kıvrımlara sahip olan Campylobacter, Helicobacter; spiroket gibi bakteriler de onlara yakındır. Spiroketler, hücrelerdeki bükülme değişiklikleri nedeniyle hareketlilik açısından spirillumdan farklı olan ince, uzun, kıvrımlı (spiral şekilli) bakterilerdir. Spiroketler, sitoplazmik membranlı bir protoplazmik silindiri çevreleyen bir dış membran hücre duvarına sahiptir. Hücre duvarının dış zarının altında (periplazmada), sanki spiroketin protoplazmik silindiri etrafında dönüyormuş gibi ona sarmal bir şekil (spiroketin birincil bukleleri) veren periplazmik fibriller (flagella) vardır. Lifler hücrenin uçlarına tutturulur (Şekil 3.3) ve birbirlerine doğru yönlendirilir. Fibrillerin diğer ucu serbesttir. Fibrillerin sayısı ve dizilişi türler arasında farklılık gösterir. Fibriller, spiroketlerin hareketine katılarak hücrelere dönme, bükülme ve öteleme hareketi sağlar. Bu durumda spiroketler ikincil kıvrımlar adı verilen ilmekler, kıvrımlar ve kıvrımlar oluşturur.
Spiroketler boyaları iyi kabul etmeyin. Romanowsky-Giemsa yöntemi veya gümüş kaplama kullanılarak boyanırlar ve faz kontrastı veya karanlık alan mikroskobu kullanılarak canlı hallerinde incelenirler. Spiroketler insanlar için patojenik olan 3 cins ile temsil edilir: Treponema, Borrelia, Leptospira.
Treponema(Treponema cinsi), 8-12 tekdüze küçük buklelere sahip, ince, tirbuşon şeklinde bükülmüş iplikler görünümündedir. Fibriller treponemanın protoplastının çevresinde bulunur. Patojenik temsilciler T. pallidum- frenginin etken maddesi, T. kalıcılık- Tropikal hastalık yaws'ın etken maddesi.
Borrelia(Borrelia cinsi) daha uzundur, 3-8 büyük sarmalı ve 8-20 fibrilleri vardır. Bunlar, tekrarlayan ateşin etken maddesini içerir (B. tekrarlayan) Lyme hastalığının patojenleri (V. burgdorferi ve benzeri.).
Leptospira(Leptospira cinsi) bükülmüş bir ip şeklinde sığ ve sık buklelere sahiptir. Bu spiroketlerin uçları, uçlarında kalınlaşma bulunan kancalar gibi kavislidir. İkincil bukleler oluşturarak “S” veya “C” harflerinin görünümünü alırlar; 2 eksenel dişe sahiptir. Patojenik temsilci L
Yükleniyor...