Bakterya, ang kanilang pagkakaiba-iba. Istruktura

Ang modernong pag-uuri (pagpapangkat) ng mga microorganism ay iminungkahi noong 1980 ng isang American microbiologist Burgey... Ayon sa pag-uuri na ito, ang buong mundo ng mga mikrobyo ay nahahati sa tatlong kaharian: bakterya, fungi, mga virus.

Sino sila? Para malaman ko, pumunta ako sa library ng paaralan, kung saan tinulungan ako ng aming librarian na gumawa ng literatura para maghanap ng sagot.

Pangalan mga mikroorganismo nagmula sa salitang Latin na micro - maliit. Dahil dito, ang mga mikroorganismo (microbes) ay mga unicellular na organismo na mas mababa sa 0.1 mm ang laki, na hindi nakikita ng mata.

Nagpakita sa Earth maraming bilyong taon bago lumitaw ang tao! Mayroon silang iba't ibang mga hugis. Ang ilan ay hindi gumagalaw, habang ang iba ay may cilia o flagella kung saan sila gumagalaw.

Karamihan sa mga mikrobyo ay humihinga ng hangin - ito ay aerobes.
Para sa iba, ang hangin ay nakakapinsala - ito ay anaerobes.

Sa pag-uuri ng mundo, ang mga mikrobyo ay nahahati sa pathogenic(nagdudulot ng sakit) at non-pathogenic microbes... Kabilang dito ang bacteria, virus, lower microscopic fungi (mucor, yeast) at algae, protozoa ( ).

Annex 1

Pag-uuri ng mga microorganism

Mula sa mga aral ng mundo sa paligid ko, nalaman ko na ang bacteria, na dating itinuturing na mikroskopiko na mga halaman, ay nahihiwalay na ngayon sa isang independiyenteng kaharian ng bakterya - isa sa apat sa kasalukuyang sistema ng pag-uuri kasama ang mga halaman, hayop, fungi.

(ibang Griyego - bacillus) ay mga unicellular microorganism na nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakatulad ng cellular, na may iba't ibang hugis: spherical - cocci, hugis baras - bacilli, hubog - vibrios, spiral - espiritu, sa anyo ng isang kadena - streptococci, sa anyo ng mga bungkos - staphylococcus ( ).

Appendix 2

Pag-uuri ng bakterya ayon sa hugis

Pangalan ng bacteria	Hugis ng bakterya	Larawan ng bakterya
Cocci	Pabilog
Bacillus	Hugis ng baras
Vibrio	Kurbadong, sa anyo ng kuwit
Spirillum	Spiral
Streptococci	Kadena
Staphylococci	Mga bungkos
Diplococci	Dalawang bilog na bakterya sa isang kapsula

Sa kasalukuyan, humigit-kumulang sampung libong species ng bakterya ang inilarawan. Ang seksyon ng microbiology ay tumatalakay sa pag-aaral ng bakterya bacteriology.

(Latin virus poison) - ang pinaka primitive na organismo sa mundo na may sukat na 20-300 nm. Nagpaparami lamang sa loob ng mga buhay na selula ng katawan. Wala silang cellular na istraktura. Sa isang libreng estado, walang mga metabolic na proseso ang nangyayari sa kanila.

(ibaba) ay mga unicellular fungi. Kabilang sa mga naturang mushroom ang kilalang puting amag ( mushroom mucor). Ang gayong kabute ay madalas na nabubuo sa tinapay o gulay at sa una ay mukhang cotton wool - isang puting malambot na sangkap na unti-unting nagiging itim. Sa kabila ng katotohanan na ang mucor ay nagdudulot ng pinsala sa pang-araw-araw na buhay, sa kalikasan ito ay gumaganap ng isang kapaki-pakinabang na function, nabubulok ang mga patay na organismo.

Ang isang espesyal na angkop na lugar sa microbiological na pananaliksik ay inookupahan ng isang pangkat ng mga unicellular fungi na naninirahan sa isang likidong daluyan na mayaman sa mga organikong sangkap at ginagamit sa mga proseso ng pagbuburo.

(cyanobacteria) Ay isang uri ng pinakamatandang malalaking bacteria na may kakayahang photosynthesis, na sinamahan ng paglabas ng oxygen.

- maraming iba't ibang mga organismo, na ang katawan ay binubuo ng isang cell ( ciliates, amoeba, euglena green...).

Kaya, ayon sa pag-uuri na aking isinasaalang-alang, mayroong isang malaking bilang ng mga microorganism na umiiral at dumami sa mga kondisyon na komportable para sa bawat uri. Ang bawat uri ng mikroorganismo ay nakasalalay sa tirahan nito at nagsasagawa ng mga tiyak na tungkulin.

Ang bakterya ay inuri bilang prokaryotes - mga unicellular na organismo na walang nucleus. Nahahati sila sa dalawang kaharian: Bacteria at Archaebacteria. Kabilang sa mga huli, walang mga pathogens ng mga nakakahawang sakit. Ngayon, ang pag-uuri ng bakterya ay batay sa mga prinsipyo ng genetic linkage.

Ang super-kaharian ng Bacteria ay nabuo ng mga sumusunod na organismo:

• manipis na pader (gram-negatibo);
• makapal ang pader (gram-positive);
• walang mga pader ng cell (mycoplasma).

Sa loob ng super-kingdom, ang mga microorganism ay inuri sa anim na pangkat ng taxonomic:

• Klase.
• Umorder.
• Pamilya.

Ang pangunahing grupo ay ang mga species. Ito ay ipinakita bilang isang hanay ng mga indibidwal na may parehong genesis at genotype, na nauugnay sa mga katulad na katangian at naiiba sa iba pang mga species.

Ang pangalan ng species ay tinutukoy ng isang binary nomenclature (iyon ay, ang pangalan ay nabuo mula sa dalawang salita). Ang causative agent ng syphilis, halimbawa, ay tinutukoy bilang Treponema pallidum. Ang unang bahagi ng pangalan ay nagpapahiwatig ng genus, na ipinahiwatig ng isang malaking titik. Ang pangalawa ay nagpapahiwatig ng uri, nakasulat na may maliit na titik. Kung ang isang species ay binanggit sa pangalawang pagkakataon, ang genus denomination ay ipinahiwatig ng isang inisyal na titik (T. padillum).

Ang pinakakaraniwan ay ang phenotypic grouping na kasama sa ikasiyam na edisyon ng Bergey Guide. Ang mga prinsipyo nito ay batay sa istraktura ng mga pader ng cell.

Inuuri rin ng Burgey's Guide ang bacteria ayon sa Gram stain. Ang Gram technique ay isang paraan ng pananaliksik kung saan ang paglamlam ay nagbibigay-daan sa mga organismo na maiiba ayon sa mga biochemical na katangian ng kanilang mga cell wall. Ang pamamaraan ay binuo noong 1884 ng Danish na manggagamot na si Gram.

Ang pinakamalaking grupo ng bakterya sa klasipikasyon ng Burgey:

• Gram negatibo.
• Gram positibo.
• Mycoplasma.
• Archaea.

Sa identifier ng Bergey, ang mga paglalarawan ay ipinakita ng mga grupo, kabilang ang mga pamilya, genera, at species. Minsan ang mga klase at order ay kasama sa grupo. Tinutukoy ng gabay ni Bergey ang 30 grupo, kabilang ang mga pathogenic na organismo, ang natitirang 5 grupo ayon kay Bergey ay hindi naglalaman ng mga pathogenic species.

Sa mga nagdaang taon, ang phylogenetic classification, na batay sa mga prinsipyo ng molecular biology, ay nagiging popular. Noong 60s ng huling siglo, natuklasan ang isa sa mga unang pamamaraan para sa pagtukoy ng mga ugnayan ng pamilya sa pamamagitan ng pagkakatulad ng genome - isang paraan ng paghahambing ng konsentrasyon ng guanine (isang nucleic acid element) at cytosine (isang constituent ng DNA) sa isang DNA macromolecule. Ang magkaparehong mga tagapagpahiwatig ng kanilang konsentrasyon ay hindi nagpapahiwatig ng ebolusyonaryong pagkakatulad ng mga microorganism, ngunit ang pagkakaiba ng 10% ay nagpapahiwatig na ang bakterya ay nabibilang sa iba't ibang genera.

Noong 70s, isa pang pamamaraan ang binuo na radikal na nagbago sa teorya ng microbiology - ang pagtatantya ng pagkakasunud-sunod ng gene sa 16s rRNA. Gamit ang pamamaraang ito, naging posible na ihiwalay ang ilang phylogenetic na grupo ng mga microorganism at pag-aralan ang kanilang relasyon.

Ang pag-uuri sa antas ng species ay isinasagawa gamit ang DNA-DNA hybridization technique. Ang pag-aaral ng masusing pinag-aralan na mga species ay nagpapakita na ang 70% ng antas ng hybridization ay inilarawan ng isang species, mula 10% hanggang 60% - isang genus, mas mababa sa 10% - iba't ibang genera.

Ang phylogenetic classification ay bahagyang kinokopya ang phenotypic. Kaya, halimbawa, ang mga gram-negative ay kasama sa pareho. Kasabay nito, ang sistema ng mga gramo-negatibong organismo ay halos ganap na nabago. Ang Archaebacteria ay nakilala bilang isang independiyenteng taxon ng pinakamataas na ranggo, ang ilang mga pangkat ng taxonomic ay muling ipinamahagi, ang mga mikroorganismo na may iba't ibang layunin sa ekolohiya ay itinalaga sa isang kategorya.

Mga anyo ng bakterya

Maaaring uriin ang bakterya batay sa kanilang morpolohiya. Ang isa sa mga pangunahing tampok na morphological ay hugis.

Mayroong ilang mga varieties:

• Spherical (cocci, diplococci, sarcins, streptococci, staphylococci).
• Hugis ng baras (bacilli, diplobacillus, streptobacillus, coccobacteria).
• Ornate (vibrios, spirillae).
• Spiral-shaped (spirochetes ay manipis, pinahaba, sinuous microorganism na may maraming kulot).
• Filamentous.

Ipinapakita ng figure ang kanilang mga anyo:

• 1 - micrococci;
• 2 - streptococci;
• 3 - sarcins;
• 4 - hindi mapag-aalinlanganan sticks;
• 5 - spore sticks (bacilli);
• 6 - vibrios;
• 7 - spirochetes;
• 8 - flagellate spirillae;
• 9 - staphylococci.

Ang mga spherical bacteria ay spherical sa hugis, mayroon ding mga oval at bean-shaped na organismo.

Lokasyon ng cocci:

• Hiwalay - micrococci.
• Sa isang pares - diplococci.
• Sa mga kadena - streptococci.
• Sa anyo ng isang baging - staphylococcus.
• Ang "mga pakete" ay naglalaman ng mga sarcins.

Ang mga bacteria na hugis baras ay ang pinakakaraniwan. Ang mga tungkod ay kinokolekta nang isa-isa, sa mga pares (diplobacteria) o sa mga kadena (streptobacteria). Ang isang bilang ng mga organismo na hugis baras ay maaaring bumuo ng mga spores sa ilalim ng malalang kondisyon. Ang Bacilli ay mga spore rod. Ang spindle-like bacilli ay tinatawag na clostridia.

Ang mga ornate microorganism ay nasa anyo ng isang kuwit (vibrios), isang manipis na paikot-ikot na stick (spirochetes), at maaari ding magkaroon ng ilang mga kulot (spirilla).

Ang Archaea ay walang peptidoglycan (isang component na gumaganap ng mekanikal na function) sa kanilang mga cell wall. Mayroon silang mga tiyak na ribosom at ribosomal RNAs (ribonucleic acid).

Morpolohiya ng manipis na pader na gramo-negatibong mga organismo:

• Spherical na hugis (gonococci, meningococci, veilonella).
• Ornate (spirochetes, spirilla).
• Hugis ng baras (rickettsiae).

Kabilang sa makapal na pader na gram-positive microorganism, mayroong:

• Spherical (staphylococci, pneumococci, streptococci).
• Hugis ng baras.
• Mga branched, filamentous na organismo (actinomycetes).
• Mga organismong hugis club (corynebacteria).
• Mycobacteria.
• Bifidobacteria.

Lokasyon at bilang ng flagella

Kasama sa morpolohiya ang mga parameter gaya ng lokasyon at bilang ng flagella. Ayon sa parameter na ito, sila ay nakikilala:

• Monotrichs (ang tanging flagellum sa poste ng kanilang cell).
• Lofotrichi (isang bundle ng flagella sa poste ng kanilang cell).
• Amphitrics (dalawang bundle ng flagella sa kanilang mga poste).
• Peritrichous (isang malaking bilang ng flagella sa buong bacterium).

Ang pagkakaroon ng flagella ay katangian ng bituka microbes, cholera vibrio, spirilla, alkali-forming agent.

Pangkulay sa mga dingding ng hawla

Ang kulay ng bakterya ay tinutukoy ng konsentrasyon ng peptidoglycan. Ang mga organismo na nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na nilalaman ng peptidoglycan sa mga pader ng cell (mga 90%) ay may kulay asul-violet na Gram. Ang mga ito ay gram-positive bacteria.

Ang lahat ng iba pang bakterya na may 5 hanggang 20% ​​peptidoglycan sa lamad ay nakakakuha ng kulay rosas na kulay. Kabilang dito ang gram-negative bacteria. Ang antas ng kapal ng peptidoglycan sa mga gram-positive na organismo ay ilang beses na mas mataas kaysa sa mga gram-negative.

Kasama rin sa mga cell wall ng mga gram-positive na organismo ang polysaccharides, teichoic acid, at mga protina. Ang Gram-negative na bacteria ay sakop ng panlabas na lamad na binubuo ng lipopolysaccharides at basal na protina.

Binibigyang-daan ka ng pangkulay ng gramo na uriin ang mga prokaryote sa mga subcategory. Ang mga mikroorganismo na may makapal na pader mula sa departamento ng Gracilicutes, mga protoplas at spheroplast na may depektong pader ng selula ay nabahiran ng gramo-negatibo. Makapal ang pader na bacteria tulad ng Firmikuta stain gram-positive.

Pag-uuri ng paghinga

Sa pamamagitan ng uri ng paghinga, sila ay nakikilala:

• aerobic;
• mga anaerobic na organismo.

Ang mga bacterial cell ay may kakayahang huminga, iyon ay, ang mga organikong compound ay na-oxidized na may oxygen, na nagreresulta sa pagbuo ng carbon dioxide, tubig at enerhiya. Ang mga organismong ito ay itinuturing na aerobic dahil nangangailangan sila ng oxygen. Nakatira sila sa ibabaw ng tubig at lupa, sa airspace.

Maraming mga microorganism ang umiiral nang walang oxygen, iyon ay, ginagawa nila nang walang paghinga. Kabilang dito ang bakterya na kasangkot sa pagkabulok ng mga sangkap sa humus. Ang mga naturang organismo ay anaerobic. Pinapalitan ng paghinga ang fermentation - ang agnas ng mga organic compound na walang oxygen na may paggawa ng enerhiya. Sa proseso ng pagbuburo ng alkohol, ang enerhiya na 114 kJ (o 27 kilocalories) ay nabuo, bilang isang resulta ng enerhiya ng lactic acid ay 94 kJ (o 18 kilocalories). Ang paghinga ng bakterya ay isinasagawa sa kanilang mga lysosome.

Paraan ng pagkain

Pag-uuri ng bakterya ayon sa uri ng pagkain:

• autotrophs;
• heterotrophs.

Ang dating ay nabubuhay sa hangin at gumagamit ng mga di-organikong sangkap upang makagawa ng mga organiko. Ang mga autotroph ay gumagamit ng solar energy (cyanobacteria) o ang enerhiya ng mga inorganic compound (sulfur bacteria, iron bacteria).

Pag-uuri ng enzyme

Ang mga enzyme ay may mahalagang papel sa mga metabolic na proseso ng cell. Sila ay inuri sa anim na grupo:

• Oxy reductase.
• Mga transferase.
• Mga hydrolase.
• Ligases.
• Lyases.
• Isomerase

Ang mga enzyme na ginawa ay matatagpuan sa loob ng cell (endozymes) o excreted sa labas (exoenzymes). Ang pangalawang uri ng mga enzyme ay kasangkot sa pagpasok ng carbon at enerhiya sa cell. Karamihan sa mga enzyme mula sa pangkat ng mga hydrolases ay inuri bilang exoenzymes. Ang isang bilang ng mga enzyme (collagenase, atbp.) ay inuri bilang mga enzyme ng pagsalakay. Ang mga indibidwal na enzyme ay matatagpuan sa mga dingding ng cell. Nagsasagawa sila ng isang function ng transportasyon, iyon ay, inililipat nila ang mga sangkap sa cell.

Ang mga bakterya ay mga non-nuclear, unicellular microorganism na inuri ayon sa maraming mga parameter (mga pattern ng paghinga at pagpapakain, istraktura ng cell wall, hugis, atbp.). Sa ngayon, alam ng agham ang higit sa 10,000 uri ng bakterya, ngunit ang kanilang bilang ay tinatayang aabot sa isang milyon.

Sa mga tuntunin ng anyo, ang lahat ng bakterya ay nahahati sa 3 grupo:

- spherical o cocci

- hugis baras o stick

- convoluted forms ng bacteria.

Ang Cocci ay may bilog, spherical, hugis-itlog, apoy ng kandila, hugis lanceolate at nahahati sa 6 na subgroup batay sa paraan ng koneksyon.

1 micrococcus;

2 diplococci;

3 tetracocci;

4 streptococci;

5 staphylococci;

6 sarcins.

Ang lahat ng cocci ay hindi gumagalaw, hindi bumubuo ng mga spores.

Malawak na ipinamamahagi sa kalikasan. Bahagi ng fermented milk starter cultures. Maaaring pathogenic (tonsilitis, gonorrhea, meningitis).

Ang hugis ng baras na bakterya ay pinahaba. Ang haba ay mas malaki kaysa sa lapad. Madaling baguhin ang kanilang hugis batay sa mga kondisyon ng pamumuhay, ᴛ.ᴇ. nagtataglay ng polymorphism. Ang mga rod ay ang pinakakaraniwang grupo ng lahat ng bakterya. Maaaring hindi sila pathogenic, ngunit maaari silang maging sanhi ng iba't ibang sakit (tipoid, dysentery).

Ang mga stick ay mobile at hindi gumagalaw upang bumuo at hindi bumubuo ng mga spores. Ayon sa kanilang kakayahang bumuo, ang mga spores ng mga stick ay nahahati sa tatlong grupo:

- bakterya;

- bacilli;

- clostridia.

Ang convoluted forms ng bacteria ay nahahati sa tatlong grupo:

1.vibrios;

2.spiritla;

3. spirochetes.

Ang lahat ng mga convoluted form ay pathogenic.

Ang istraktura at pag-andar ng bacterial cell wall.

Cell lamad tinatakpan ang labas ng hawla. Ito ay isang siksik, nababanat na istraktura na makatiis sa isang pagkakaiba-iba ng presyon, at binubuo ng dalawang bahagi - ang panlabas na bahagi, na tinatawag na cell wall, at ang panloob na bahagi, ang cytoplasmic membrane (CPM). Parehong ang dingding at ang lamad ay may mga pores (butas) kung saan ang mga sustansya ay pumapasok sa selula at ang mga produktong dumi ay inaalis. Kasabay nito, ang mga nutrients ay dumadaan sa mga pores ng cell wall sa isang molekular na timbang na hindi hihigit sa 1000, ᴛ.ᴇ. kapag nagpapakain, ang pader ay gumaganap bilang isang mekanikal na salaan. Ang mga sustansya ay dumadaan sa mga pores ng CPM hindi sa pamamagitan ng masa, ngunit kung kinakailangan, ᴛ.ᴇ. ito ay semi-permeable.

Ang lamad ng cell ay gumaganap ng maraming mahahalagang pag-andar:

1 - nagpapanatili ng hugis ng katawan;

2 - pinoprotektahan ang cell mula sa mga panlabas na impluwensya;

3 - nakikilahok sa metabolismo ng cell, ᴛ.ᴇ. nagpapasa ng mga sustansya at naglalabas ng mga produktong dumi;

4 - nakikilahok sa paggalaw ng cell. Ang mga bakterya na walang lamad ng cell ay nawawalan ng kanilang kadaliang kumilos;

5 - lumahok sa pagbuo ng kapsula.

- Pag-uuri ng bakterya ayon sa hugis.

Sa pamamagitan ng hugis, ang lahat ng bakterya ay nahahati sa 3 grupo: - spherical o cocci - hugis baras o stick - crimped form ng bacteria. Ang Cocci ay may bilog, spherical, hugis-itlog, apoy ng kandila, hugis lanceolate at nahahati sa 6 na subgroup depende sa pamamaraan ... [magbasa pa].

Ang mga mikrobyo na karaniwang matatagpuan sa paghahanda ng pagkain ay inuri bilang bacteria, molds, yeast, at virus. Karamihan sa mga mikrobyo ay mga single-celled na organismo, ang sukat nito ay sinusukat sa micrometers - microns (1/1000 mm) at nanometer - nm (1/1000 microns).

Ang mga bakterya ay unicellular, ang pinaka-pinag-aralan na microorganism na may sukat na 0.4-10 microns. Ayon sa kanilang anyo, nahahati sila sa cocci- spherical microbes (micrococci, diplococci, tetracocci, sarcins, streptococci, staphylococci), mga stick(single, double, chain), vibrios, spirilla at spirochetes(curved at spirally crimped na mga hugis). Ang laki at hugis ng bakterya ay maaaring mag-iba depende sa iba't ibang mga kadahilanan sa kapaligiran (Larawan 3).

kanin. 3. Mga anyo ng bacteria:

1 - micrococci; 2 - streptococci; 3 - sarcins; 4 - sticks na walang spores;

5 - spore sticks (bacilli); 6 - vibrios; 7 - spirochetes;

8 - espiritu.

Ang bakterya ay natatakpan ng isang lamad, na isang makapal na layer ng cytoplasm na nagbibigay sa cell ng hugis nito. Ang panlabas na layer ng shell sa maraming bakterya ay maaaring maging mauhog, na bumubuo ng isang proteksiyon na takip - isang kapsula. Ang pangunahing bahagi ng cell ay ang cytoplasm - isang transparent na masa ng protina na puspos ng cell juice. Ang cytoplasm ay naglalaman ng nuclear matter, mga reserbang sustansya (mga butil ng starch, mga patak ng taba, glycogen, protina) at iba pang mga istruktura ng selula. Sa ibabaw ng ilang bakterya (hugis baras) mayroong mga filamentous formations - flagella (solong, sa anyo ng isang bundle o sa ibabaw ng buong ibabaw), sa tulong ng kung saan sila ay gumagalaw.

Ang ilang mga bakterya na hugis baras ay bumubuo ng mga spores sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon (makapal na cytoplasm, na natatakpan ng isang siksik na lamad). Ang mga spores ay hindi nangangailangan ng pagkain, hindi nagagawang magparami, ngunit nananatili ang kanilang kakayahang mabuhay sa mataas na temperatura, pagpapatuyo, pagyeyelo sa loob ng ilang buwan (botulinus bacillus) o kahit na maraming taon (anthrax bacillus). Ang mga spores ay namamatay sa panahon ng isterilisasyon (pagpainit hanggang 120 ° C para sa

29 minuto). Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon, sila ay tumubo sa isang normal (vegetative) bacterial cell. Ang bacteria na bumubuo ng spore ay tinatawag bacilli.

Ang mga bakterya ay dumami sa pamamagitan ng simpleng paghahati. Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon, ang pagpaparami ng isang cell ay nagpapatuloy sa loob ng 20 -

30 minuto. Sa akumulasyon ng mga nakakapinsalang produkto ng basura ng bakterya at ang pagkaubos ng mga mapagkukunan ng sustansya, ang proseso ng pagpaparami ay humihinto.

Ang mga fungi ng amag ay unicellular o multicellular na mas mababang mga organismo ng halaman, na sa kanilang mahahalagang aktibidad ay nangangailangan ng mga handa na sangkap ng pagkain at pag-access sa hangin. Ang mga cell ng molds ay nasa anyo ng mga pinahabang intertwining thread - hyphae 1-15 microns makapal, na bumubuo sa katawan ng amag - mycelium (mycelium), na binubuo ng isa o maraming mga cell. Ang mga katawan ng prutas ay nabubuo sa ibabaw ng mycelium, kung saan ang mga spores ay namumuo (Larawan 4).

Sa mga tuntunin ng istraktura, ang mga selula ng mga amag ay naiiba sa mga selulang bacterial dahil mayroon silang isa o higit pang nuclei at mga vacuoles (mga cavity na puno ng cell fluid). Ang mga amag ay nagpaparami sa tulong ng hyphae at spores.

Ang mga amag ay laganap sa kalikasan. Pagbuo sa pagkain, bumubuo sila ng malalambot na deposito ng iba't ibang kulay. Ang mga amag ay naglalabas ng mga sangkap na nagbibigay sa pagkain ng mabahong amoy at lasa. Maaari silang bumuo sa mababang kahalumigmigan (15%), na nagpapaliwanag ng amag ng mga pinatuyong prutas, rusks,

kanin. 4. Mga uri ng amag:

1 - penicillium; 2 - aspergillus; 3 - mucor..

sa mas mataas na konsentrasyon ng asin at mga acid (sa maalat at maasim na pagkain), sa mababang temperatura, na nakakaapekto sa mga pagkaing nakaimbak sa mga refrigerator.

Kabilang sa mga hulma ay may mga kapaki-pakinabang na ginagamit sa paggawa ng mga keso (Roquefort, Camembert), sitriko acid at mga gamot (penicillin).

Ang yeast ay isang single-celled immobile microorganism. Ang mga yeast cell na hanggang 15 µm ang laki ay may iba't ibang hugis: bilog, hugis-itlog, hugis baras (Larawan 5). Mayroon silang isang mahusay na tinukoy na malaking nucleus, vacuoles at iba't ibang mga inklusyon sa cytoplasm sa anyo ng mga droplet ng taba, glycogen, atbp.

Ang lebadura ay nagpaparami sa mga kanais-nais na kondisyon sa loob ng ilang oras sa mga sumusunod na paraan: namumuko, spores (1 - 112 na mga PC. Sa isang cell), dibisyon. Ang lebadura ay laganap sa kalikasan. Ang mga ito ay may kakayahang magbuwag (mag-ferment) ng mga asukal sa alkohol at carbon dioxide. Ang alkohol na pagbuburo ay ginagamit sa paggawa ng alak, panaderya at sa paggawa ng mga produktong fermented milk (kefir, koumiss). Ang ilang mga lebadura ay mataas sa mga protina, taba, bitamina B, mineral, samakatuwid ang mga ito ay ginagamit bilang isang produkto ng pagkain at feed.

Pag-uuri ng bakterya ayon sa hugis

5. Mga anyo ng yeast cell:

1 - ovoid; 2 - elliptical; 3 - cylindrical (hugis baras);

4 - spherical; 5 - hugis-lemon; 6 - lebadura na nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati at spores.

Ang mga virus ay mga particle na walang cellular na istraktura, may isang uri ng metabolismo, ang kakayahang magparami. Ang mga ito ay bilog, hugis-parihaba at filamentary, na may sukat mula 8 hanggang 150 nm. Maaari lamang silang makita sa pamamagitan ng mga electron microscope.

⇐ Nakaraan123456789Susunod ⇒

Petsa ng publikasyon: 2015-11-01; Basahin: 1474 | Paglabag sa copyright ng page

Studopedia.org - Studiopedia.Org - 2014-2018. (0.001 s) ...

Mga katangian ng mga amag (bahagi 1)

Ang mga amag, o mga amag na karaniwang tawag sa kanila, ay nasa lahat ng dako. Nabibilang sila sa iba't ibang klase ng mushroom. Ang lahat ng mga ito ay heterotrophs at, na nabubuo sa pagkain (prutas, gulay at iba pang materyal na pinagmulan ng halaman o hayop), ay nagiging sanhi ng pagkasira nito.

Pag-uuri ng bakterya

Lumilitaw ang isang malambot na patong sa nasirang ibabaw, sa una ay puti. Ito ang mycelium ng fungus. Sa lalong madaling panahon, ang plaka ay pininturahan sa iba't ibang kulay mula sa liwanag hanggang sa madilim na lilim. Ang kulay na ito ay nabuo sa pamamagitan ng masa ng mga spores at tumutulong na makilala ang amag.

Sa mga amag sa ubas dapat, ang pinakakaraniwan ay Mucor (mucor), Penicillium (penicillium) at Aspergillus (aspergillus).

Ang Musor ay kabilang sa mucor family ng phycomycete class ng zygomycete subclass. Ang amag na ito ay may single-celled na highly branched mycelium, ang asexual reproduction ay isinasagawa gamit ang sporangiospores, at sexual reproduction - zygospores. Sa mucor, ang mga sporangiophores ay iisa, simple, o sumasanga (Fig. 21).

Larawan 21. Phycomycetes:
a - Musor; b - Rizopus.

Ang genus Rizopus (rhizopus), na naiiba sa mucor sa pamamagitan ng mga walang sanga na sporangiophores na matatagpuan sa mga bushes sa mga espesyal na hyphae - stolons, ay kabilang sa parehong pamilya.

Maraming mucor mushroom ang may kakayahang magdulot ng alcoholic fermentation. Ang ilang mucor racemosus, na nabubuo sa mga likidong matamis, ay bumubuo ng mga selulang tulad ng lebadura kapag may kakulangan ng hangin, na dumarami sa pamamagitan ng pag-usbong, bilang isang resulta kung saan sila ay tinatawag na mucor yeast.

Ang mga hulma na Penicillium (Larawan 22) at Аsррgillus (Larawan 23) ay nabibilang sa klase ng Ascomycetes. Mayroon silang multicellular mycelium, higit sa lahat ay nagpaparami ng conidiospores, may kulay sa iba't ibang kulay at nabuo sa katangian na anyo ng conidiophores. Kaya, sa Penicillium, ang conidiophoid ay multicellular, branched, sa anyo ng mga brush, samakatuwid ito ay tinatawag ding racemes.

Larawan 22. Penicillium:
1 - hypha; 2 - conidiophoid; 3 - stretigmas; 4 - conidiospores.

Larawan 23. Aspergillus niger (conidiophoid):
1 - sterigmas; 2 - konidia.

Sa Aspergillus, ang mga conidiophores ay unicellular, na may namamaga na tuktok, sa ibabaw kung saan mayroong mga radially na pinahabang mga cell - sterigmas na may mga chain ng conidiospores.

Ang mga namumungang katawan ng mga mushroom na ito ay bihirang nabuo at mukhang maliliit na bola, sa loob kung saan ang mga bag na may mga spores ay random na matatagpuan.

Ang Penicillium at Aspergillus ay nagdudulot ng pagkasira sa pagkain at mga organikong materyales. Ang pagbuo sa ibabaw ng wort, sa mga bariles, sa mga dingding ng mga cellar, sila ay mapanganib na mga kaaway ng industriya ng alak. Maaari silang tumagos sa barrel na nakakaakit sa lalim na 2.5 cm. Ang mga lalagyan na may amag ay nagbibigay sa mga alak ng hindi kanais-nais at halos hindi maiiwasang moldy tone.

Ang ilang mga uri ng mga mushroom na ito ay may teknikal na kahalagahan. Kaya, ang Penicillium notatum (penicillium notatum) ay ginagamit upang makakuha ng isang antibiotic - penicillin. Ang iba't ibang uri ng Aspergillus, Penicillium, Botrytis at ilang iba pang fungi ay ginagamit upang maghanda ng mga paghahanda ng enzyme (nigrin, avamorin). Ang species na Aspergillus niger (aspergillus niger) ay ginagamit para sa produksyon ng citric acid, at Aspergillus oryzae (aspergillus orise) ay ginagamit sa produksyon ng Japanese national rice alcoholic drink - sake. Pareho sa mga species na ito ay may kakayahang mag-saccharify ng starch at maaaring magamit sa paggawa ng alkohol sa halip na malt.

part 1 >>> part 2 >>> part 3

1 2 3 4 5 6 7 8 9

PANGKALAHATANG MICROBIOLOGY

1. Paksa, mga gawain, mga seksyon ng microbiology, ang kaugnayan nito sa iba pang mga agham.

Ang microbiology ay ang agham ng mga buhay na organismo na hindi nakikita ng mata (microorganisms): bacteria, archaebacteria, microscopic fungi at algae, kadalasan ang listahang ito ay pinalawak ng protozoa at mga virus. Kasama sa lugar ng interes ng microbiology ang kanilang taxonomy, morphology, physiology, biochemistry, evolution, papel sa ecosystem, pati na rin ang posibilidad ng praktikal na paggamit.

Ang paksa ng pag-aaral ng microbiology ay bacteria, molds, yeast, actinomycetes, rickettsia, mycoplasma, virus. Ngunit dahil ang mga virus ay ganap na hindi maaaring umiral nang walang buhay na organismo, isang independiyenteng agham na tinatawag na "virology" ang nag-aaral sa kanila.

Ang layunin ng medikal na microbiology ay pag-aralan ang istraktura at mga katangian ng mga pathogenic microbes, ang kanilang kaugnayan sa katawan ng tao sa ilalim ng ilang mga kondisyon ng natural at panlipunang kapaligiran, pagbutihin ang mga pamamaraan ng microbiological diagnostics, bumuo ng bago, mas epektibong therapeutic at prophylactic na gamot, lutasin ang naturang isang mahalagang problema bilang pag-aalis at pag-iwas sa mga nakakahawang sakit. ...

Mga seksyon microbiology: bacteriology, mycology, virology, atbp.

• * Pangkalahatang microbiology - pinag-aaralan ang mga pattern ng buhay ng lahat ng grupo ng mga microorganism, nililinaw ang papel at kahalagahan sa natural na cycle.
• * Pribadong Microbiology - pinag-aaralan ang taxonomy ng bakterya, mga sanhi ng ahente ng ilang mga sakit at mga pamamaraan ng kanilang pagsusuri sa laboratoryo.

Bilang bahagi ng malawak na agham ng microbiology, ang mga seksyon ay nakikilala:

• * Pinag-aaralan ng mikrobiyolohiyang pang-agrikultura ang papel at pagbuo ng istraktura at pagkamayabong ng lupa, ang papel ng bakterya sa nutrisyon ng halaman.

  Bumubuo ng mga pamamaraan at paraan ng paggamit ng bakterya para sa pagpapabunga ng lupa at pangangalaga ng pagkain.

• * Veterinary Microbiology - pag-aaral ng mga mikrobyo na nagdudulot ng mga sakit sa alagang hayop, bumuo ng mga pamamaraan para sa pagsusuri, pag-iwas at paggamot sa mga sakit na ito.
• * Teknikal (pang-industriya) microbiology - pinag-aaralan ang mga mikroorganismo na maaaring magamit sa mga prosesong pang-industriya upang makakuha ng biologically active substances, biomass, atbp. Maraming pag-aaral ang nagaganap sa intersection ng mga disiplina (halimbawa, molecular biology, genetic engineering, biotechnology).
• * Pinag-aaralan ng sanitary microbiology ang bacteria na naninirahan sa mga bagay sa kapaligiran, parehong autochthonous at allochthonous, na maaaring magdulot ng polusyon sa kapaligiran at may papel sa epidemiology ng mga impeksyon.
• * Pinag-aaralan ng environmental microbiology ang papel ng mga microorganism sa natural na ecosystem at food webs.
• * Nililinaw ng microbiology ng populasyon ang kalikasan ng mga intercellular contact at ang kaugnayan ng mga cell sa isang populasyon.
• * Ang space microbiology ay nagpapakilala sa pisyolohiya ng mga terrestrial microorganism sa kalawakan, pinag-aaralan ang impluwensya ng espasyo sa symbiotic bacteria ng tao, at tumatalakay sa pag-iwas sa pagpasok ng mga microorganism sa kalawakan sa Earth.
• * Medical Microbiology - pinag-aaralan ang mga mikrobyo na nagdudulot ng sakit sa tao. Pag-aaral ng pathogenesis at klinikal na larawan ng mga sakit, mga kadahilanan ng pathogenicity. Bumubuo ng mga pamamaraan para sa pag-iwas, pagsusuri at paggamot ng mga nakakahawang sakit ng tao.

Sa panahon ng pagkakaroon ng microbiology, pangkalahatan, teknikal, agrikultura, beterinaryo, medikal, at sanitary na mga sangay ay nabuo.

Pangkalahatang pag-aaral ang pinaka-pangkalahatang mga pattern na likas sa bawat pangkat ng mga nakalistang microorganism: istraktura, metabolismo, genetika, ekolohiya, atbp.

Ang teknikal ay nakikibahagi sa pagbuo ng biotechnology para sa synthesis ng mga biologically active substance ng mga microorganism: mga protina, nucleic acid, antibiotics, alkohol, enzymes, pati na rin ang mga bihirang inorganic na compound.

Pang-agrikultura pag-aaral ang papel na ginagampanan ng microorganisms sa cycle ng mga sangkap, ginagamit ang mga ito para sa synthesis ng fertilizers, pest control.

Pag-aaral ng beterinaryo ang mga causative agent ng mga sakit ng hayop, mga pamamaraan ng diagnosis, tiyak na prophylaxis at etiotropic na paggamot na naglalayong sirain ang causative agent ng impeksyon sa katawan ng isang may sakit na hayop.

Ang medikal na microbiology ay nag-aaral ng mga pathogenic (pathogenic) at may kondisyon na pathogenic microorganism para sa mga tao, at bubuo din ng mga pamamaraan ng microbiological diagnostics, partikular na prophylaxis at etiotropic na paggamot ng mga nakakahawang sakit na dulot ng mga ito.

Pinag-aaralan ng sanitary microbiology ang sanitary at microbiological na estado ng mga bagay sa kapaligiran, mga produktong pagkain at inumin, at bumubuo ng mga sanitary at microbiological na pamantayan at pamamaraan para sa indikasyon ng mga pathogenic microorganism sa iba't ibang mga bagay at produkto

Ang mga pangunahing yugto sa pagbuo ng microbiology.

May mga sumusunod 5 panahon: heuristic, morphological, physiological, immunological, molecular genetic

1. Heuristic: IV-III milenyo BC - empirical na kaalaman. Hippocrates: iminungkahi ang likas na katangian ng mga nakakahawang sakit. Facastoro: ang ideya ng nabubuhay na contagion na nagdudulot ng sakit; Inirerekomenda na ihiwalay ang mga pasyente at magsuot ng maskara
2. Morpolohiya: Binuksan noong 1676. ^ Antony van Leeuwenhoek; produksyon ng mga lente, magnifying 200-300 beses. Inilarawan at inilarawan niya ang maraming mikroorganismo na matatagpuan sa iba't ibang mga pagbubuhos, sa tubig ng balon, sa karne at iba pang mga bagay. Tinawag niyang "animalculi" ang mga mikrobyo.
3. Physiological: Louis Pasteur(1822-1895) Pranses na siyentipikong kemikal; ang nagtatag ng microbiology, immunology, biotechnology ngunit din ang kalikasan ng buhay; nagiging sanhi sila ng iba't ibang pagbabagong kemikal sa mga substrate kung saan sila nabubuo; pinag-aralan niya ang iba't ibang uri ng fermentation (alcoholic, butyric), pinatunayan ang pagkakaroon ng anaerobic organisms
   Ang isang makabuluhang kontribusyon sa microbiology ay ang pananaliksik ng German scientist Robert Koch (1843-1910).

   Ipinakilala niya sa pagsasanay ang siksik na nutrient media para sa lumalaking microbes; ginawa nitong posible na bumuo ng mga pamamaraan para sa paghihiwalay (pagbubukod) ng mga mikrobyo sa "mga purong kultura", iyon ay, mga kultura ng bawat species nang hiwalay, na binuo sa isang cell. Ipinakilala ang pangkulay na may aniline dyes. Micrographs. Pinag-aralan ang mga sanhi ng anthrax, tuberculosis, cholera at iba pang mga nakakahawang sakit; Binuo ang Koch-Henle triad: hanapin, patunayan, sirain. 1905 - Gantimpalang Nobel.

4. Immunological: Maraming mga pagtuklas sa larangan ng microbiology sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo.

   Ibigay ang klasipikasyon ng bacteria ayon sa kanilang hugis

   nag-ambag sa simula ng mabilis na pag-unlad ng immunology.
   ^ I. I. Mechnikov(1845-1916) binuo ang phagocytic theory of immunity - ang immunity ng katawan sa mga nakakahawang sakit. Nakabuo siya ng ideya ng paggamit ng mga antagonistic na relasyon sa pagitan ng mga mikrobyo, na naging batayan ng modernong teorya ng antibiotics; ang pag-unlad ng microbiology sa Russia ay nauugnay dito; inayos niya ang unang bacteriological laboratory sa Russia (sa Odessa). 1903 - Gantimpala ng Nobel. Paul Ehrlich: Aleman na botika. Bumuo ng isang teorya ng humoral na pagtatanggol ng katawan sa pamamagitan ng mga antibodies. Nakatanggap ng Nobel Prize noong 1908.

5. Molecular genetic: Stanley Prusiner: Amerikanong biologist. Natuklasan ang prions-endogenous cell formation na nauugnay sa mga error sa biosynthesis ng protina, na sanhi ng mga mutation ng gene, mga error sa pagsasalin, mga proseso ng proteolysis N.F. Gamaleya(1859 - 1949) pinag-aralan ang mga tanong ng medikal na mikrobiyolohiya; nagbukas ng istasyon ng pagbabakuna sa rabies; inilarawan ang phenomenon ng bacteriophages

3. Pag-uuri ng mga mikroorganismo. Mga pagkakaiba sa pagitan ng mga eukaryote, prokaryotes at mga virus.

Mga mikrobyo, o mikroorganismo(bakterya, fungi, protozoa, virus) ay naayos ayon sa kanilang pagkakatulad, pagkakaiba at ugnayan sa kanilang mga sarili. Ang isang espesyal na agham ay nakikibahagi dito - ang mga sistematiko ng mga mikroorganismo. Kasama sa taxonomy ang tatlong bahagi: klasipikasyon, taxonomy at pagkakakilanlan. Ang taxonomy ng mga microorganism ay batay sa kanilang morphological, physiological, biochemical at molecular biological properties. Mayroong mga sumusunod na kategorya ng taxonomic: kaharian, sub-kaharian, departamento, klase, kaayusan, pamilya, genus, species, subspecies, atbp. Sa loob ng isang partikular na kategorya ng taxonomic, ang taxa ay nakikilala - mga grupo ng mga organismo, na pinagsama ng ilang mga homogenous na katangian.

Ang mga mikroorganismo ay kinakatawan ng mga precellular form (mga virus - ang kaharian ng Vira) at mga cellular form (bacteria, archaebacteria, fungi at protozoa). Tukuyin ang 3 domain(o "mga imperyo"): "Bacteria", "Archaea" at "Eukarya":

domain na "Bacteria" - prokaryotes, na kinakatawan ng tunay na bakterya (eubacteria);

domain na "Archaea" - prokaryotes, na kinakatawan ng archaea;

domain na "Eukarya" - mga eukaryote, na ang mga cell ay may nucleus na may nuclear membrane at isang nucleolus, at ang cytoplasm ay binubuo ng lubos na organisadong organelles - mitochondria, ang Golgi apparatus, atbp. Ang domain na "Eukarya" ay kinabibilangan ng: ang kaharian ng Fungi (fungi). ); ang kaharian ng hayop ng Animalia (kabilang ang pinakasimpleng mga - ang subkingdom ng Protozoa); ang kaharian ng halaman Plante. Kasama sa mga domain ang mga kaharian, uri, klase, order, pamilya, genera, species.

Tingnan... Ang isa sa mga pangunahing kategorya ng taxonomic ay ang species (uri ng hayop). Ang isang species ay isang koleksyon ng mga indibidwal na pinagsama ng mga katulad na katangian, ngunit naiiba sa iba pang mga kinatawan ng genus.

Purong kultura... Ang isang hanay ng mga homogenous na microorganism na nakahiwalay sa isang nutrient medium, na nailalarawan sa pamamagitan ng magkatulad na morphological, tinctorial (kaugnayan sa mga tina), kultura, biochemical at antigenic na katangian, ay tinatawag na purong kultura.

Pilitin... Ang isang purong kultura ng mga microorganism na nakahiwalay sa isang tiyak na pinagmulan at naiiba sa iba pang mga miyembro ng species ay tinatawag na strain. Ang strain ay isang mas makitid na konsepto kaysa sa isang species o subspecies.

I-clone... Malapit sa konsepto ng isang strain ay ang konsepto ng isang clone. Ang clone ay isang koleksyon ng mga supling na lumaki mula sa isang microbial cell.

Upang magtalaga ng ilang hanay ng mga microorganism na naiiba sa isang paraan o iba pa, ginagamit ang suffix var(iba't-ibang) sa halip ng naunang ginamit uri.

4. Pag-uuri ng bakterya. Mga prinsipyo ng modernong taxonomy at nomenclature, mga pangunahing yunit ng taxonomic. Ang konsepto ng isang species, variant, kultura, populasyon, strain.

Ang pinakatanyag ay ang phenotypic na pag-uuri ng bakterya batay sa istraktura ng kanilang cell wall.

Ang pinakamalaking pangkat ng taxonomic dito ay 4 na dibisyon: Gracilicutes (negatibo sa gramo), Firmicutes (gramo-positibo), Tenericutes (mycoplasma; iisang klase na departamento Mollicutes) at Mendosicutes (archaea) Mollicutes -Mycoplasma - prokaryoticunicellular, gramo negatibo mga mikroorganismo hindi pagkakaroon pader ng cell na natuklasan noong nag-aaral pleuropneumonia sa baka.

Ang Mycoplasmas, tila, ay ang pinakasimpleng independiyenteng pagpaparami ng mga nabubuhay na organismo, ang dami ng kanilang genetic na impormasyon ay 4 na beses na mas mababa kaysa sa Escherichia coli .

Maraming mga mikroorganismo (bakterya, fungi, protozoa, mga virus) ay mahigpit na na-systematize sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod ayon sa kanilang pagkakapareho, pagkakaiba at relasyon sa kanilang sarili. Ginagawa ito ng isang espesyal na agham na tinatawag na taxonomy ng mga mikroorganismo.

Ang seksyon ng taxonomy na nag-aaral ng mga prinsipyo ng pag-uuri ay tinatawag na taxonomy (mula sa Greek.

mga taxi. lokasyon, pagkakasunud-sunod). Taxon. isang pangkat ng mga organismo, na nagkakaisa ayon sa ilang magkakatulad na katangian sa loob ng isang partikular na kategorya ng taxonomic. Ang pinakamalaking kategorya ng taxonomic ay ang kaharian, ang mas maliit. subkingdom, department, class, order, family, genus, species, subspecies, etc. Ang pagbuo ng mga pangalan ng microorganisms ay kinokontrol ng International Code of Nomenclature (zoological, botanical, nomenclature ng bacteria, virus). Ang taxonomy ng mga microorganism ay batay sa kanilang morphological, isiological, biochemical, molecular biological properties.

Ayon sa modernong taxonomy, ang pathogenic (pathogenic) bacteria ay kabilang sa super kingdom ng prokaryotes (Procaryotae), ang kaharian ng eukaryotes (Eucaryotae), fungi - sa kaharian ng Mycota (Mycota), protozoa - sa kaharian ng Protozoa, mga virus - sa kaharian ng Vira.

Tingnan - isang hanay ng mga microorganism na may iisang ugat ng pinagmulan at ang pinakamalapit na phenotypic na katangian at katangian. ( Tingnan - isang ebolusyonaryong hanay ng mga indibidwal na may isang solong uri ng organisasyon, na sa ilalim ng karaniwang mga kondisyon ay ipinakikita ng magkatulad na mga tampok na phenotypic: morphological, physiological, biochemical, atbp.)

Populasyon - isang hanay ng mga indibidwal ng parehong species na naninirahan sa loob ng isang biotope (isang limitadong teritoryo na lugar ng biosphere na may medyo homogenous na kondisyon ng pamumuhay).

Pilitin - purong kultura ng mga mikrobyo ng parehong species, nakuha mula sa iba't ibang mga mapagkukunan o mula sa parehong pinagmulan sa iba't ibang panahon.

Purong kultura - isang populasyon ng mga indibidwal ng parehong species. (mula sa isang microbial cell sa isang artipisyal na nutrient medium).

5. Mga paraan ng mikroskopya. Microscopic na pamamaraan para sa pagsusuri ng mga nakakahawang sakit.

Luminescence (o fluorescence) microscopy. Batay sa phenomenon ng photoluminescence.

Luminescence- ang glow ng mga substance na nangyayari pagkatapos ng exposure sa anumang pinagmumulan ng enerhiya: light, electron beams, ionizing radiation. Photoluminescence- luminescence ng isang bagay sa ilalim ng impluwensya ng liwanag. Kung iilawan mo ang isang luminescent na bagay na may asul na ilaw, pagkatapos ay naglalabas ito ng mga sinag ng pula, orange, dilaw o berde. Ang resulta ay isang kulay na imahe ng bagay.

Dark field microscopy. Ang dark field microscopy ay batay sa phenomenon ng light diffraction sa ilalim ng malakas na lateral illumination ng maliliit na particle na nasuspinde sa isang likido (Epekto ng Tyndall). Ang epekto ay nakakamit gamit ang isang paraboloid o cardioid capacitor, na pumapalit sa conventional condenser sa isang biological microscope.

Phase contrast microscopy. Ginagawang posible ng phase contrast device na makakita ng mga transparent na bagay sa pamamagitan ng mikroskopyo. Nakakakuha sila ng mataas na contrast ng imahe, na maaaring maging positibo o negatibo. Ang positibong phase contrast ay isang madilim na imahe ng isang bagay sa isang maliwanag na larangan ng view, negatibo - isang liwanag na imahe ng isang bagay laban sa isang madilim na background.

Para sa phase-contrast microscopy, isang conventional microscope at isang karagdagang phase-contrast device, pati na rin ang mga espesyal na illuminator, ay ginagamit.

Electron microscopy. Nagbibigay-daan sa iyong pagmasdan ang mga bagay na nasa labas ng resolution ng light microscope (0.2 μm). Ang electron microscope ay ginagamit upang pag-aralan ang mga virus, ang pinong istraktura ng iba't ibang microorganism, macromolecular structures at iba pang submicroscopic na mga bagay.

Sa pang-araw-araw na pagsasanay ng isang bacteriological laboratory, ang mikroskopikong pagsusuri ay karaniwang ginagamit para sa pinabilis na mga diagnostic ng oryentasyon.

Ang mga pangunahing gawain ng microscopy: pagkilala sa pathogen sa klinikal na materyal, tinatayang pagkakakilanlan batay sa pagpapasiya ng mga katangian ng morphological at tinctorial na mga palatandaan ng mga microorganism, pati na rin ang pag-aaral ng mga stained smears mula sa mga kolonya ng purong kultura. Sa ilang mga nakakahawang sakit, ang mga causative agent na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtitiyak ng morpolohiya (protozoal disease, helminthiases, fungal disease, spirochetosis), ang mikroskopikong pagsusuri ay ang pangunahing o isa sa mga pangunahing pamamaraan ng diagnostic.

Ang materyal para sa mikroskopikong pagsusuri ay maaaring dugo, bone marrow, CSF, punctates ng lymph nodes, feces, duodenal contents at apdo, ihi, plema, urinary tract discharge, tissue biopsy, smears mula sa mucous membranes (oral cavity, palatine tonsils, ilong, ari at iba pa).

6. Mga pamamaraan para sa paglamlam ng mga mikrobyo at ang kanilang mga indibidwal na istruktura.

Mga pamamaraan ng pagpipinta. Ang paglamlam sa smear ay ginagawa sa pamamagitan ng simple o kumplikadong mga pamamaraan. Ang mga simple ay binubuo sa pangkulay ng gamot na may isang pangulay; Ang mga kumplikadong pamamaraan (ayon sa Gram, Ziehl - Nielsen, atbp.) ay kinabibilangan ng sunud-sunod na paggamit ng ilang mga tina at may kaugaliang diagnostic na halaga. Ang ratio ng mga microorganism sa mga tina ay itinuturing na mga katangian ng tinctorial. May mga espesyal na pamamaraan ng paglamlam na ginagamit upang makilala ang flagella, cell wall, nucleoid at iba't ibang cytoplasmic inclusions.

Sa mga simpleng pamamaraan, ang smear ay nabahiran ng anumang pangkulay gamit ang aniline dyes (basic o acidic). Kung ang pangkulay na ion (chromophore) ay isang cation, kung gayon ang pangulay ay may mga pangunahing katangian, kung ang chromophore ay isang anion, kung gayon ang pangulay ay may mga acidic na katangian. Mga tina ng acid - erythrosin, maasim na fuchsin, eosin. Ang mga pangunahing tina ay gentian violet, crystal violet, methylene blue, basic fuchsin. Pangunahin ang mga pangunahing tina ay ginagamit para sa paglamlam ng mga microorganism, na mas masinsinang nakagapos ng mga acidic na bahagi ng cell. Mula sa mga tuyong tina na ibinebenta sa anyo ng mga pulbos, ang mga solusyon sa puspos na alkohol ay inihanda, at mula sa kanila - mga solusyon sa tubig-alkohol, na nagsisilbing mantsa ng mga microbial cell. Ang mga mikroorganismo ay nabahiran sa pamamagitan ng pagbuhos ng tina sa ibabaw ng pahid para sa isang tiyak na oras. Ang pangkulay na may pangunahing fuchsin ay isinasagawa sa loob ng 2 minuto, na may methylene blue - 5-7 minuto. Pagkatapos ang pahid ay hugasan ng tubig hanggang ang umaagos na mga daloy ng tubig ay maging walang kulay, tuyo sa pamamagitan ng malumanay na pag-blotting gamit ang filter na papel at i-microscope sa isang immersion system. Kung ang smear ay nabahiran ng tama at nahugasan, kung gayon ang field ng view ay ganap na transparent at ang mga cell ay matitinding mantsa.

Ang mga kumplikadong pamamaraan ng paglamlam ay ginagamit upang pag-aralan ang istraktura ng mga selula at ang pagkita ng kaibahan ng mga mikroorganismo. Ang mga stained smears ay naka-microscope sa isang immersion system. Sunud-sunod na ilapat sa gamot ang ilang mga tina na naiiba sa komposisyon at kulay ng kemikal, mga mordant, mga alkohol, mga acid, atbp.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Microbiology - isang agham na nag-aaral sa istruktura, mga katangian at mahahalagang aktibidad ng mga mikroorganismo. Ang pagkain ay isang kanais-nais na lugar ng pag-aanak para sa pagpapaunlad ng mga mikrobyo, na, sa pamamagitan ng kanilang pagkilos, ay maaaring magbago ng mga katangian at kalidad ng pagkain, na ginagawa itong mapanganib para sa kalusugan ng tao.

Ang mga mikrobyo - mga unicellular na organismo - ay laganap sa lupa, tubig, hangin.

Ang ilang mga mikrobyo ay gumaganap ng isang positibong papel, habang ang iba ay gumaganap ng isang negatibong papel.

Microbial morphology (bacteria, molds, yeasts, virus)

Pangalan ng microbes	Ang porma	Paraan ng pag-aanak
Ang mga bakterya ay mga single-celled microorganism na may sukat na 0.4 - 10 microns.	Nahahati sa: 1) cocci - spherical (micrococci, diplococci, tetracocci) 2) mga stick (single, double, chain) 3.vibrios curved at 4.spirilla spirally twisted 5.nabubuo ang spirochetes	Sa pamamagitan ng simpleng paghahati sa loob ng 20-30 minuto.
Ang mga amag ay unicellular o multicellular na mga organismo ng halaman na nangangailangan ng pagkain at access sa hangin.	Ang mga ito ay nasa anyo ng mga pinahabang intertwining na mga thread na may kapal na 1-15 microns.	Sa tulong ng hyphae at spores.
Ang yeast ay isang single-celled immobile microorganism.	Mayroong iba't ibang mga hugis: bilog, hugis-itlog, hugis ng baras	Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon para sa ilang oras sa mga sumusunod na paraan: budding, spores at division.
Ang mga virus ay mga particle na walang cellular na istraktura, may isang uri ng metabolismo, ang kakayahang magparami.	May mga bilog, hugis-parihaba at filamentary na mga hugis na may sukat mula 8 hanggang 150 nm.

Microbial na pisyolohiya

Ang mga mikrobyo, tulad ng lahat ng nabubuhay na bagay, ay binubuo ng mga protina (6-14%), taba (1-4%), carbohydrates, mineral, tubig (70-85%), mga enzyme.

Tubig bumubuo sa bulk ng microorganism cell. Ang halaga nito ay mula 70 hanggang 85% sa mga vegetative cells at humigit-kumulang 50% sa spores. Ang lahat ng mahahalagang organiko at mineral na sangkap ng microbial cell ay natutunaw sa tubig, at ang mga pangunahing proseso ng biochemical (hydrolysis ng mga protina, carbohydrates, atbp.) ay nagaganap.

Mga protina - ang batayan ng mahahalagang istruktura ng mga mikroorganismo. Ang mga ito ay bahagi ng cytoplasm, nucleus, lamad at iba pang mga istraktura ng cell. 1> Ang mga microbial tree ay binubuo ng mga amino acid.

Carbohydrates- ay bahagi ng shell, mauhog na kapsula, proto-plasma at sa anyo ng mga butil ng glycogen - isang reserbang nutrient. Ang mga karbohidrat ay pumapasok sa microbial cell mula sa kapaligiran at ginagamit ng cell bilang isang mapagkukunan ng enerhiya.

Pag-uuri at pisyolohiya ng mga mikroorganismo

Ang mga cell ay naglalaman ng parehong simple at kumplikadong carbohydrates (starch, glycogen, fiber).

Mga taba- sa isang maliit na halaga ay bahagi ng cytoplasm, nuclei sa anyo ng mga kumplikadong compound na may mga protina. Ang mga taba ay nagsisilbing mapagkukunan ng enerhiya para sa mga mikroorganismo.

Mga mineral gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagbuo ng mga kumplikadong protina, bitamina, enzymes ng microbial cell. Ang mga natutunaw na mineral ay nagpapanatili ng isang normal na antas ng intracellular osmotic pressure (turgor).

Ang mga mineral na sangkap ng microbes ay ipinakita sa anyo ng: posporus, sodium, magnesium, iron, sulfur, atbp.

Mga enzyme- mga sangkap na nagpapabilis (mga catalyst) na proseso ng biochemical at matatagpuan sa loob ng cell ng microbes. Ang mga mikrobyo ay naglalaman ng iba't ibang mga enzyme, ang ilan ay nakakaapekto sa mga proseso ng biochemical sa loob ng cell, ang iba ay inilabas sa labas, pinoproseso ang mga sangkap sa kapaligiran, na nagiging sanhi ng pagbuburo, pagkabulok at iba pang mga proseso sa pagkain.

Microbial na nutrisyon. Ang mga mikrobyo ay kumakain ng mga protina, taba, carbohydrates, mineral, na tumagos sa cell sa dissolved form sa pamamagitan ng lamad sa pamamagitan ng osmosis (ang proseso ng diffusion sa pamamagitan ng semi-permeable membrane). Ang mga protina at kumplikadong carbohydrates ay sinisimilasyon lamang ng mga mikrobyo pagkatapos na hatiin sila sa mga simpleng bahagi ng mga sangkap ng mga enzyme na itinago ng mga mikroorganismo.

Para sa normal na nutrisyon ng mga mikrobyo, ang isang tiyak na ratio ng konsentrasyon ng mga sangkap ay kinakailangan kapwa sa loob ng cell ng microorganism at sa kapaligiran. Ang pinaka-kanais-nais na konsentrasyon ay 0.5% sodium chloride sa kapaligiran. Sa isang kapaligiran kung saan ang konsentrasyon ng mga natutunaw na sangkap ay mas mataas (2-10%) kaysa sa cell, ang tubig mula sa cell ay pumasa sa kapaligiran, ang pag-aalis ng tubig at pag-urong ng cytoplasm ay nangyayari, na humahantong sa pagkamatay ng microbe. Ang pag-aari na ito ng mga mikroorganismo ay ginagamit kapag nag-iingat ng pagkain na may asukal (jam) o asin (karne ng pag-asin, isda).

Mga mikrobyo sa paghinga. Ang paghinga ay kinakailangan para sa mga mikrobyo upang makakuha ng enerhiya na nagbibigay ng lahat ng proseso ng buhay. Ayon sa paraan ng paghinga, nahahati ang mga mikrobyo sa aerobes, nangangailangan ng oxygen sa hangin (mga fungi ng amag, bakterya ng acetic acid); anaerobes, nabubuhay at umuunlad sa kawalan ng oxygen (botulinus, butyric acid bacteria), may kondisyon(opsyonal) anaerobes, pagbuo pareho sa pagkakaroon ng oxygen at wala nito (lactic acid bacteria, yeast).

Yeast biology

5. Morpolohiya ng lebadura

Ang mga macromorphological character ay napaka-variable at lubos na nakadepende sa komposisyon ng medium at cultivation na mga kondisyon; samakatuwid, ang mga ito ay may napakalimitadong kahalagahan sa yeast taxonomy. ... Mga Kultura ng Yeast na Lumalago sa Makapal na Kapaligiran ...

Vegetative propagation ng shrubs

1.2 Mga paraan ng pag-aanak para sa mga palumpong

Ang mga palumpong ay nagpaparami sa pamamagitan ng mga pinagputulan, buto, layering. Ang pagpaparami ng binhi ng karamihan sa mga conifer ay kadalasang mahirap dahil sa mababang kalidad at pangmatagalang pagtubo ng mga buto, pati na rin ang mabagal na paglaki ng mga punla ...

Vegetative propagation ng conifers

1.2 Mga paraan ng pag-aanak ng mga conifer

Ang pagpaparami ng binhi ng karamihan sa mga conifer ay kadalasang mahirap dahil sa mababang kalidad at pangmatagalang pagtubo ng mga buto, pati na rin ang mabagal na paglaki ng mga punla ...

Mga genetically modified organism. Mga prinsipyo ng pagkuha, aplikasyon

1.2.1 Mga pamamaraan para sa pagkuha ng mga GM microorganism

Ang kakayahan ng mga organismo na mag-synthesize ng ilang biomolecules, pangunahin ang mga protina, ay naka-encode sa kanilang genome. Samakatuwid, sapat na upang "idagdag" ang nais na gene, na kinuha mula sa ibang organismo, sa bacterium ...

Microbiology

2. Enerhiya metabolismo ng microbes. Mga pamamaraan para sa pagkuha ng enerhiya - pagbuburo, paghinga. Mga uri ng paghinga ng bakterya

Ang mahahalagang tungkulin ng mga mikroorganismo: nutrisyon, paghinga, paglaki at pagpaparami ay pinag-aaralan ng pisyolohiya. Ang mga physiological function ay batay sa tuluy-tuloy na metabolismo (metabolismo). Ang kakanyahan ng metabolismo ay binubuo ng dalawang magkasalungat ...

Microbiology ng inuming tubig

1.1 Regularidad ng quantitative at qualitative na nilalaman ng mga microorganism sa mga fresh water body mula sa iba't ibang salik

Ang microflora ng iba't ibang mga katawan ng tubig ay naglalaman ng sapat na dami ng nutrients, na siyang pangunahing kadahilanan na nag-aambag sa pag-unlad ng mga microorganism. Mas mayaman ito, sa organikong bagay ...

Panloob na morpolohiya ng isda

2.8 Sistema ng reproduktibo at mga paraan ng pagpaparami

Iba-iba ang paraan ng pagpaparami ng isda. Ang ilang mga viviparous - aktibong juvenile ay lumalabas mula sa katawan ng ina. Ang natitira ay oviparous, i.e. spawn, fertilized sa panlabas na kapaligiran. Ang reproductive na pag-uugali ng ilang mga isda ay medyo kakaiba ...

Morpolohiya at pag-uuri ng mga prokaryote at eukaryotes. Henetika ng mikroorganismo

4. Morpolohiya at pag-uuri ng mga eukaryote (microscopic fungi at yeast)

Eukaryotes (filamentous at yeast fungi). Mga kabute. Pangkalahatang katangian. Ang mushroom (Musota) ay isang malawak at iba't ibang grupo ng mga organismo ng halaman. Wala silang chlorophyll...

1.

Paglipat ng genetic material sa actinomycetes

Paglipat ng genetic material at genetic mapping sa actinomycetes

2. Genetic mapping ng actinomycetes

Ang genetics ng actinomycetes ay napag-aralan nang mabuti. Para sa pinaka-pinag-aralan na species mula noong katapusan ng 50s. ang mga detalyadong genetic na mapa na may maraming mga marker na inilapat sa kanila ay pinagsama-sama sa batayan ng conjugation crosses ...

Mould fungi

1. Mga paraan ng pagpapalaganap ng mga amag.

2.2. Pag-uuri at morpolohiya ng bakterya

Mga pamamaraan para sa pagbuo at pagpaparami ng mga spores. Ang halaga ng asexual sporulation para sa pagkakakilanlan ng genus ng fungi

Ang pagpaparami ay nagaganap sa pamamagitan ng paghahati sa nakahalang direksyon. Kapag naghahati, ang bacterium ay nahahati sa dalawang pantay o hindi pantay na bahagi. Ang nagresultang dalawang cell ay itinuturing na ina at anak na babae ...

Ang pagpaparami ay isa sa mga pangunahing katangian ng mga nabubuhay na bagay. Mga paraan at anyo ng pagpaparami ng mga organismo

Seksyon 2. Ang mga pangunahing pamamaraan at anyo ng pagpaparami

Ang proseso ng pagpaparami ay sobrang kumplikado at nauugnay hindi lamang sa paglipat ng genetic na impormasyon mula sa mga magulang hanggang sa mga supling, kundi pati na rin sa anatomical at physiological na mga katangian ng mga organismo, kasama ang kanilang pag-uugali, hormonal control ...

Ang papel ng mga microorganism sa cycle ng mga elemento ng kemikal sa kalikasan

6. Ang papel ng mga microorganism sa cycle ng phosphorus. Iba't ibang uri ng buhay ng bacterial batay sa paggamit ng mga compound ng phosphorus

Ang cycle ng phosphorus ay medyo naiiba sa cycle ng iba pang mga elemento. Ang paglabas ng posporus mula sa mga organikong compound ay nangyayari bilang resulta ng mga proseso ng pagkabulok. Gayunpaman, walang mga microorganism na natagpuan sa ngayon ...

Mga pamamaraan ng pagpaparami sa iba't ibang microorganism, ang kakanyahan at kimika ng kanilang paghinga

2. Mga katangian ng aerobic at anaerobic microorganisms. Ang kakanyahan at kimika ng paghinga sa mga mikroorganismo

Ang pangangailangan para sa enerhiya ay ibinibigay ng mga proseso ng metabolismo ng enerhiya, ang kakanyahan nito ay ang oksihenasyon ng mga organikong sangkap, na sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya ...

Hydrocarbon oxidizing microorganisms - mga promising object ng environmental biotechnology

1.3 Mga pagbabagong isinagawa ng mga spore ng fungi at actinomycetes

Ang mga pagbabagong dulot ng mga hindi pagkakaunawaan ay nararapat na espesyal na atensyon. Mayroon silang ilang mga kaginhawahan tulad ng mga daloy ng trabaho. Hindi inaasahang mataas na aktibidad ng enzymatic na ipinakita ng mga spores ...

BACTERIA(Griyego bakteryaon coli) ay isang pangkat ng mga mikroskopiko, pangunahin unicellular, mga organismo na magkakaiba sa biol, mga katangian, at laganap sa Earth, na kabilang sa mas mababang anyo ng buhay.

Ang unang impormasyon tungkol sa bakterya ay nakuha noong ika-17 siglo mula sa pananaliksik ni Levenguk, na natuklasan ang kanilang mga pangunahing anyo. Ang bakterya ay maaaring umiral sa isang malawak na iba't ibang mga kondisyon.

Karamihan sa kanila ay kulang sa chlorophyll. Ang mga pagbubukod ay anaerobic purple at green sulfur bacteria, pati na rin ang non-sulfuric purple bacteria na naglalaman ng chlorophyll at gumagamit ng solar energy para sa photosynthesis. Ang mga bakterya ay maaaring mag-assimilate ng inorganic na carbon at nitrogen, gumamit ng maraming inorganic at organic compounds bilang pinagmumulan ng enerhiya, i-convert ang carbon, nitrogen, sulfur, iron at iba pang elemento.

Kasama ng algae, ang bacteria ay kabilang sa mga pinaka sinaunang organismo sa Earth. Ang cellular na istraktura ng bakterya ay katulad ng asul-berdeng algae, actinomycetes (tingnan) at spirochetes (tingnan), kung saan ang bakterya ay pinaniniwalaang nauugnay sa phylogenetically. Sa mga bacteria, may mga species na nagdudulot ng mga sakit sa mga tao, hayop at mas matataas na halaman.

Taxonomy

Ang mga unang pagtatangka na pag-uri-uriin ang bakterya ayon sa mga katangian ng morphological ay ginawa noong ika-18 siglo. Nang maglaon, ang pag-uuri ay batay sa mga palatandaan ng physiological. Bilang mga taxonomic na character, ginamit ang pinaka-matatag - hugis, kulay ayon sa Tpainy (tingnan ang Gram method), sporulation, uri ng paghinga, biochemical, antigenic at iba pang mga katangian, gayunpaman, hanggang ngayon, isang pag-uuri batay sa prinsipyo ng phylogenetic na relasyon ng bakterya, na isinasaalang-alang ang mga koneksyon sa ebolusyon.

Ang klasipikasyon ni Bergey (D. Bergey, 1957), na batay sa mga internasyonal na tuntunin para sa katawagan ng bakterya, ay naging laganap. Ang nomenclature ay pinananatili sa binomial system na pinagtibay sa zoological at botanical classifications (tingnan ang Talahanayan 1). Ang iba't ibang mga biological na katangian ng bakterya ay kinuha bilang mga taxonomic na character.

Talahanayan 1

CLASSIFICATION OF BACTERIA (ayon kay Burgey)

klase ng Schizomycetes
	pamilya
Pathogenic bacteria
Pseudomonadales (hindi kumikibo na mga cell na may polar flagella)
Eubacteriales (coccoid, hugis baras na bakterya na may peritrichial flagella at hindi kumikibo na mga anyo)
	Lactobacil laceae
		Peptostreptococcus
	Enterobacteriaceae
	Corynebacteriaceae
Actinomycetales (filamentous, sumasanga na mga cell - actinomycetes)	Mycobacteriaceae
	Actinomycetaceae
	Streptomycetaceae
Spirochaetales (motile, non-rigid bacteria kung saan ang cytoplasm ay paikot-ikot sa paligid ng axial filament)
Mycoplasmatales (maliit na polymorphic, na-filter na mga anyo)	Mycoplasmataceae
	Acholeplasmataceae
Non-pathogenic bacteria
Chlamydobacteriales
Hyphomicrobiales

Ibinigay sa talahanayan 1, ang mycoplasmas ay ang pinakamaliit na pormasyon na na-delimited sa halip na isang matibay na cell wall lamang ng isang cytoplasmic membrane, na makabuluhang naiiba sa bacteria, ay kasalukuyang inilalaan sa isang hiwalay na klase - Mollicutes (tingnan ang Mycoplasmataceae).

Morpolohiya

May tatlong pangunahing anyo ng bacteria - spherical, rod-shaped, at spiral-shaped (Fig. 1); isang malaking grupo ng filamentous bacteria ang pangunahing pinagsasama-sama ng aquatic bacteria at hindi naglalaman ng pathogenic species.

Globular Bacteria - cocci, ay nahahati depende sa lokasyon ng mga selula pagkatapos ng paghahati sa ilang grupo: 1) diplococci (hinati sa isang eroplano at nakaayos sa mga pares); 2) streptococci (hatiin sa isang eroplano, ngunit huwag maghiwalay sa bawat isa sa panahon ng paghahati at pagbuo ng mga kadena); 3) tetracocci (nahahati sa dalawang magkaparehong patayo na mga eroplano, na bumubuo ng mga grupo ng apat); 4) sarcins (hinati sa tatlong magkaparehong patayo na mga eroplano, na bumubuo ng mga cubic group); 5) staphylococci (nahahati sa ilang mga eroplano na walang tiyak na sistema, na bumubuo ng mga kumpol na kahawig ng mga bungkos ng ubas). Ang average na laki ng cocci ay 0.5-1 microns (tingnan. Cocci).

Bakterya na hugis baras magkaroon ng isang mahigpit na cylindrical o ovoid na hugis, ang mga dulo ng mga stick ay maaaring maging pantay, bilugan, matulis. Ang mga tungkod ay maaaring ayusin sa mga pares sa anyo ng mga kadena, ngunit karamihan sa mga species ay matatagpuan nang walang isang tiyak na sistema. Ang haba ng mga rod ay nag-iiba mula 1 hanggang 8 microns, ang average na diameter ay 0.5-2 microns. Nakaugalian na ang tawag sa mga tungkod ay aktwal na bakterya na hindi bumubuo ng mga spores (tingnan ang Mga Pagtatalo). Ang bacteria na bumubuo ng spores ay tinatawag na bacilli. Ayon sa tinatanggap na nomenclature, ang mga aerobic form ay tinutukoy sa bacilli. Ang anaerobic spore-forming bacteria ay tinutukoy bilang clostridia. Ang pagbuo ng spore sa bacilli at clostridia ay hindi nauugnay sa proseso ng pagpaparami. Ang kanilang mga spores ay nabibilang sa uri ng mga endospores, na mga bilog o hugis-itlog na katawan, na nagre-refract ng liwanag at paglamlam ayon sa mga espesyal na pamamaraan (pag-print. Fig. 1 at 2). Ang pag-aayos ng mga spores sa cell, ang kanilang laki at hugis ay katangian para sa bawat uri ng bakterya (Larawan 2). Ang ilang mga rod (mycobacteria, corynebacteria) ay bumubuo ng mga filamentous na indibidwal, ang iba (nodule bacteria) ay bumubuo ng mga branched, stellate form - ang tinatawag na bacteroids (Fig. 3).

Bakterya na hugis spiral nahahati sa vibrios at spirillae. Ang curvature ng mga katawan ng vibrios ay hindi lalampas sa isang quarter ng spiral turn. Ang anyo ng Spirillae ay yumuko mula sa isa o higit pang mga whorls (tingnan ang. Vibrios, Spirillae).

Ang ilang bakterya ay may kadaliang kumilos, na malinaw na nakikita kapag sinusunod ng paraan ng hanging drop (tingnan) o iba pang mga pamamaraan. Ang mga motile bacteria ay aktibong gumagalaw sa tulong ng mga espesyal na organelles - flagella (tingnan ang. Bacterial flagella) o sa pamamagitan ng pag-slide ng mga paggalaw (myxobacteria).

Kapsula ay naroroon sa isang bilang ng mga bakterya at ang kanilang panlabas na bahagi ng istruktura (Fig. 4 at kulay. Fig. 3). Ang isang bilang ng mga bakterya, katulad ng kapsula, ay may pormasyon sa anyo ng isang manipis na mucous layer sa ibabaw ng cell. Sa ilang bakterya, ang kapsula ay nabuo depende sa mga kondisyon ng kanilang pag-iral. Ang ilang mga bakterya ay bumubuo ng mga kapsula lamang sa macroorganism, ang iba - kapwa sa katawan at sa labas nito, lalo na sa nutrient media na naglalaman ng mas mataas na konsentrasyon ng carbohydrates. Ang ilang bakterya ay bumubuo ng mga kapsula anuman ang mga kondisyon ng pagkakaroon (tingnan ang Capsule bacteria). Ang kapsula ng karamihan sa mga bakterya ay naglalaman ng polymerized polysaccharides na binubuo ng mga pentose at amino sugars, uronic acids, polypeptides at mga protina. Ang kapsula ay hindi isang amorphous formation, ngunit nakabalangkas sa isang tiyak na paraan. Sa ilang bakterya, halimbawa, pneumococci, tinutukoy ng kapsula ang kanilang virulence, pati na rin ang ilang mga antigenic na katangian ng bacterial cell.

pader ng cell Tinutukoy ng bakterya ang kanilang hugis at tinitiyak ang pangangalaga ng mga panloob na nilalaman ng cell. Ayon sa mga kakaibang komposisyon ng kemikal at istraktura ng pader ng cell, ang mga bakterya ay naiiba gamit ang paglamlam ng Gram.

Ang istraktura ng cell wall ay iba sa gram-positive at gram-negative bacteria. Ang pangunahing layer ng cell wall, na katangian ng lahat ng uri ng bakterya, ay ang matibay na layer (kasingkahulugan: mucopeptide layer, murein, peptidoglycan; ang huling pangalan ay pinaka malapit na tumutugma sa kemikal na istraktura ng layer), kung saan ang paulit-ulit na residues ng amino sugars - Ang N-acetylglucosamine at N-acetylmuramic acid ay ipinakilala, na bumubuo ng batayan ng isang linear polymer - murein.

Ang polypeptide ay konektado sa N-acetylmuramic acid residue, na sa karamihan ng bacteria ay binubuo ng apat na residue ng amino acid - L-alanine, D-glutamic acid, L-lysine o diaminopimelic acid (DAP) at D-alanine sa molar ratio ng 1: 1: 1: 1. Sa komposisyon ng peptide, depende sa uri ng bakterya, maaaring maobserbahan ang mga pagkakaiba-iba. Ang lysine o DAP ay maaaring palitan ng ornithine, 2,6-diaminobutaric acid, atbp. Minsan may karagdagang amino acid na nakakabit sa glutamic acid residue. Ang mga peptide chain ay konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng cross-linked polypeptide chain, ang komposisyon nito ay malawak na nag-iiba sa iba't ibang bacterial species. Ang mga cross-link, halimbawa, sa staphylococcus, ay nabuo ng mga tulay na pentaglycine na nagkokonekta sa D-alanine ng isang peptide unit sa lysine ng isa pa. Sa ilang bacteria, ang cross-linking ay kapareho ng peptide units. Sa E. coli, ang mga peptide chain ay direktang konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng D-alanine ng isang chain at DAP ng isa pa. Ang isang eskematiko na representasyon ng peptidoglycan ay ipinapakita sa Fig. 5.

Bilang karagdagan sa peptidoglycan, ang gram-positive bacteria ay may mga teichoic acid (ribit-teichoic at glycerol-teichoic), na bumubuo rin ng polymer at covalently na nakatali sa peptidoglycan. Ang mga teichuronic at 2-aminomannuric acid ay matatagpuan sa ilang bakterya.

Ang mga cell wall ng gram-negative bacteria, bilang karagdagan sa matibay na layer, ay kinabibilangan ng lipoprotein at lipopolysaccharide layer. Ang lipopolysaccharide layer (L PS) ay ang pinaka-pinag-aralan sa enterobacteria, at lalo na sa Salmonella. Ang L PS ay isang phosphorylation complex ng heteropolysaccharides covalently linked sa isang glucosamine-containing lipid (lipid A). Kasama sa komposisyon ng L PS ang O-antigen ng cell (sa enterobacteria). Ang polysaccharide na bahagi ng L PS ay binubuo ng pangunahing (basic) na istraktura at ang O-antigenic na bahagi. Ang pangunahing bahagi, na likas sa lahat ng enterobacteria, ay kinabibilangan ng heptose, 2-keto-3-deoxyoctonate (KDO), glucose, galactose, at N-acetyl-glucosamine. Sa pamamagitan ng EDC, ang base na bahagi ay nakakabit sa sangkap na binubuo ng lipid A, ethanol amine, phosphate, at EDC. Sa kabilang panig (panlabas na bahagi), ang mga side chain na nabuo sa pamamagitan ng paulit-ulit na mga yunit ng oligosaccharide ay nakakabit sa pangunahing istraktura. Ang mga panlabas na polysaccharide chain ay partikular sa mga species at mga somatic O-antigens. Ang O-specificity ay tinutukoy ng komposisyon ng carbohydrate ng buong side chain, ang pagkakasunud-sunod ng carbohydrates at terminal sugar, 6-deoxy o 3,6-dideoxyhexose. Ang mga namamana na karamdaman sa biosynthesis ng LPS ng enterobacteria ng pangunahing bahagi o O-side chain ay humantong sa paglitaw ng mga R-form ng mutant (tingnan ang Dissociation of bacteria).

kanin. 6. Ang istraktura ng enterobacteriaceae cell (imahe ng eskematiko): 1- determinant na grupo ng O-antigen; 2 - layer ng lipoprotein; 3 - flagellum (H-antigen); 4 - cytoplasmic lamad; 5 at b - ribosome sa cytoplasm; 7 - nucleoid; 8 kapsula; 9 - lipopolysaccharide layer; 10 - matibay na layer ng cell wall.

Layer ng lipoprotein(LP) sa gram-negative bacteria, ayon kay Weidel, ay ang panlabas na layer ng cell wall. Ang LPS ay sumasakop sa isang intermediate na posisyon, ang pinakamalalim na kinalalagyan ay ang matibay na layer. Ang scheme na ito ay hindi nagpapaliwanag ng pagtuklas ng O-antigen nang walang paunang pagkasira ng LP. Samakatuwid, ang iba pang mga scheme ng istraktura ng pader ay iminungkahi, ayon sa kung saan ang LP ay hindi sumasakop sa bacterial cell na may tuluy-tuloy na layer, ngunit ang LPS ay dumadaan dito sa ang anyo ng "mga shoots", tulad ng ipinapakita sa Fig. 6. Ang ideyang ito ay nakumpirma ng mga immunochemical na pamamaraan gamit ang ferritin sa pag-aaral ng lokalisasyon ng O-antigen.

Sa ilang gram-positive bacteria, ang cell wall, tulad ng sa gram-negative, ay binubuo hindi lamang ng isang matibay na layer, ngunit may multilayer na istraktura. Halimbawa, sa streptococci, kabilang dito ang isang layer ng protina, isang intermediate na lipopolysaccharide at isang panloob na matibay na layer. Ang cell wall ay hindi isang enzymatic inert na istraktura. Naglalaman ito ng mga autolytic enzymes, phosphatase, adenosine triphosphatase.

Cytoplasmic lamad Ang bacteria ay kadugtong sa panloob na ibabaw ng cell wall, naghihiwalay dito sa cytoplasm at isang functional na napakahalagang bahagi ng cell. Ang mga redox enzyme ay naisalokal sa lamad, ang pinakamahalagang function ng cell ay nauugnay sa sistema ng lamad, tulad ng paghahati, biosynthesis ng isang bilang ng mga bahagi, chemo- at photosynthesis, atbp. Ang kapal ng lamad sa karamihan ng mga bakterya ay 7-10 nm. Ito ay natagpuan sa pamamagitan ng electron microscopic method na ito ay binubuo ng tatlong layer: dalawang electron-dense at isang intermediate - electron-transparent. Ang lamad ay naglalaman ng mga protina, phospholipid, lipoproteins, isang maliit na halaga ng carbohydrates at ilang iba pang mga compound. Maraming mga protina ng lamad ng B. ay mga enzyme na nakikibahagi sa mga proseso ng paghinga, gayundin sa biosynthesis ng mga bahagi ng pader ng cell at kapsula. Sa komposisyon ng lamad, ang mga permeases ay tinutukoy din, na tinitiyak ang paglipat ng mga natutunaw na sangkap sa cell. Ang lamad ay nagsisilbing isang osmotic barrier, mayroon itong pumipili na semi-permeability at responsable para sa pagpasok ng mga sustansya sa cell at ang paglabas ng mga produktong metabolic mula dito.

Bilang karagdagan sa cytoplasmic membrane, naglalaman ang bacterial cell sistema ng panloob na lamad, tinatawag na mesosomes, na malamang na mga derivatives ng cytoplasmic membrane; ang kanilang istraktura ay nag-iiba sa iba't ibang uri ng bakterya. Ang pinaka-binuo na mesosome ay nasa gram-positive bacteria. Ang istraktura ng mga mesosome ay hindi pare-pareho, ang kanilang polymorphism ay sinusunod kahit na sa parehong mga species ng bakterya. Ang mga panloob na istruktura ng lamad ay maaaring kinakatawan ng mga simpleng invaginations ng cytoplasmic membrane, mga pormasyon sa anyo ng mga vesicle o mga loop (mas madalas sa gram-negative bacteria), sa anyo ng vacuolar, lamellar, tubular formations. Ang mga mesosome ay madalas na naisalokal sa cell septum (Larawan 7), ang kanilang koneksyon sa nucleoid ay nabanggit din. Dahil ang mga enzyme ng respiration at oxidative phosphorylation ay matatagpuan sa mesosomes, maraming mga may-akda ang itinuturing na mga analog ng mitochondria ng mas mataas na mga cell. Ipinapalagay na ang mga mesosome ay kasangkot sa paghahati ng cell, ang pamamahagi ng mga chromosome ng anak na babae sa mga cell na naghahati, at sporulation. Ang mga function ng nitrogen fixation, chemo- at photosynthesis ay nauugnay din sa cell membrane apparatus. Dahil dito, maaari itong ipalagay na ang mga lamad ng cell ay gumaganap ng isang tiyak na uri ng coordinating na papel sa spatial na organisasyon ng isang bilang ng mga sistema ng enzyme at mga organel ng cell.

kanin. 4 . Mga butil ng volutin sa corynebacteria

Cytoplasm at mga inklusyon... Ang mga panloob na nilalaman ng cell ay binubuo ng cytoplasm (tingnan), na isang kumplikadong halo ng iba't ibang mga organikong compound sa isang colloidal na estado. Sa mga ultrathin na seksyon ng cytoplasm (Larawan 7), isang malaking bilang ng mga butil ang natagpuan, karamihan sa mga ito ay ribosome. Ang cytoplasm ng bakterya ay maaaring maglaman ng mga intracellular inclusions (kulay. Fig. 4-6) sa anyo ng mga butil ng glycogen, starch, mataba na mga sangkap. Ang isang bilang ng mga bakterya sa cytoplasm ay naglalaman ng mga butil ng volutin, na binubuo ng mga inorganikong polyphosphate, metaphosphate at mga compound na malapit sa mga nucleic acid. Ang papel ng volutin ay hindi lubos na nauunawaan. Ang ilang mga may-akda, batay sa pagkawala nito sa panahon ng cell starvation, ay isinasaalang-alang ang volutin bilang mga reserbang nutrients. Ang Volutin ay may kaugnayan sa mga pangunahing tina, nagpapakita ng chromophilicity at metachromasia, at madaling matukoy sa mga cell sa anyo ng malalaking butil, lalo na sa mga espesyal na pamamaraan ng paglamlam.

Mga ribosom Ang bakterya ay ang site ng synthesis ng mga protina ng cell, kung saan nabuo ang mga istruktura, na binubuo ng isang malaking bilang ng mga ribosome (hanggang sa 20), na tinatawag na polyribosomes o, mas madalas, polysomes (Fig. 8). Ang MRNA ay nakikibahagi sa pagbuo ng polisome. Sa pagtatapos ng synthesis ng protina na ito, ang mga polysome ay muling naghiwa-hiwalay sa mga solong ribosom, o mga subunit. Ang mga ribosome ay maaaring malayang matatagpuan sa cytoplasm, ngunit ang isang makabuluhang bahagi ng mga ito ay nauugnay sa mga lamad ng cell. Sa mga ultrathin na seksyon ng karamihan sa mga bakterya, ang mga ribosome ay matatagpuan sa cytoplasm sa anyo ng mga butil na may diameter na halos 20 nm. Ribosomes ng E. coli purified sa pagkakaroon ng magnesium ions ay precipitated sa pamamagitan ng ultracentrifugation sa isang sedimentation rate ng 70 S. Sa mas mababang magnesium concentrations, sila dissociate sa dalawang subunits na may sedimentation constants 50 S at 30 S. Ito ay pinaniniwalaan na ang 50 S. ang particle ay spherical, at 30 S - flattened na hugis. Habang tumataas ang konsentrasyon ng 70 S magnesium ions, ang mga particle ay bumubuo ng mga dimer. Sa isang libreng estado (sa labas ng synthesis ng protina), ang mga ribosom ay nasa isang dissociated na estado sa ribosomal na bahagi ng mga cell. Ang paghihiwalay ng mga ribosom sa mga subunit ay pinasisigla ng isang espesyal na kadahilanan ng dissociation. May pier ang 50 S at 30 S subunits. timbang 1.8106 at 0.85-106, ayon sa pagkakabanggit. Ang parehong mga particle ay binubuo ng ribosomal RNA (o r-RNA) at protina. Ang 50 S particle ay naglalaman ng isang molekula ng 23 S at 5 S r-RNA. Ang 30 S particle ay naglalaman ng isang molekula ng 16 S r-RNA. Ang komposisyon ng protina ng mga ribosom ay magkakaiba. Ang 30 S particle ay binubuo ng dalawampu't isa, at 50 S particle ng tatlumpu hanggang tatlumpu't limang magkakaibang protina. Ang ilan sa mga protina ng 30 S ribosome particle ay kinakailangan kapwa para sa pagpupulong ng mga ribosom at para sa kanilang paggana, habang ang ibang bahagi ay mahalaga lamang sa pagganap. Ang Ribosomal RNA ay mahalaga para sa tamang pagpupulong at organisasyon ng mga ribosom.

Ang antas ng pagsasama-sama ng ribosome ay kinokontrol ng mga ion ng magnesium. Ang mga ribosom ay naglalaman ng polyamines at ribonuclease I, na pinaniniwalaang kasangkot sa hydrolysis ng mRNA.

kanin. 10. Radioautography ng coli chromosome. Ang isang pabilog na saradong istraktura ay makikita; kaliwang itaas - scheme ng pagtitiklop: X - panimulang punto ng pagtitiklop, Y - punto ng paglago; А - naayos na lugar; B - hindi naiulat na lugar; B - punto ng pagtitiklop.

Core. Ang bakterya ay may discrete nuclear structure, dahil sa kakaibang istraktura, na tinatawag na nucleiide (Fig. 9). Ang mga nucleoid ng B. ay naglalaman ng bulto ng DNA ng cell. Ang mga ito ay nabahiran ng Feilgen method (tingnan ang Deoxyribonucleic acids), ay malinaw na nakikita kapag nabahiran ayon sa Romanovsky - Giemsa (tingnan ang Romanovsky - Giemsa method), pagkatapos ng acid hydrolysis o sa isang buhay na estado na may phase contrast microscopy, gayundin sa mga ultrathin na seksyon. sa isang electron microscope (fig. 7 at 9). Ang isang nucleoid ay tinukoy bilang isang compact single o double formation. Sa lumalagong mga kultura, ang mga nucleoid ay madalas na lumilitaw bilang bifurcated formations, na sumasalamin sa kanilang dibisyon. Walang mitotic division ng nuclear structures ang natagpuan sa bacteria. Ang hugis ng mga nucleoid at ang kanilang distribusyon sa cell ay lubos na nagbabago at nakadepende sa maraming dahilan, kabilang ang edad ng kultura. Sa mga electron micrograph, ang mga light area na may mas mababang optical density ay makikita sa mga lokasyon ng mga nucleoid. Ang nuclear vacuole ay hindi nahihiwalay sa cytoplasm ng nuclear envelope. Ang hugis ng vacuole ay hindi pare-pareho. Ang mga lugar ng nuklear ay puno ng mga bundle ng manipis na mga thread na bumubuo ng isang kumplikadong paghabi. Sa komposisyon ng mga istrukturang nuklear ng bakterya, ang mga histone ay hindi natagpuan (tingnan); Iminumungkahi na ang polyamine ay gumaganap ng kanilang papel sa bakterya. Ang nuclei ng bacteria ay hindi katulad ng nuclei ng ibang mga organismo. Nagsilbi itong batayan para sa paghihiwalay ng mga bakterya sa pangkat ng mga prokaryote, kabaligtaran sa mga eukaryote, na mayroong isang nucleus na naglalaman ng mga chromosome, isang lamad at naghahati sa pamamagitan ng mitosis. Ang bacterial nucleoid ay konektado sa mesosome. Ang likas na katangian ng koneksyon ay hindi pa alam. Ang chromosome ng bakterya ay may pabilog na saradong istraktura. Ito ay ipinakita sa pamamagitan ng radioautography sa E. coli (Larawan 10), na dating may label na 3H-thymidine. Ang istraktura ng DNA ay hinuhusgahan sa pamamagitan ng pamamahagi ng mga butil ng may label na thymidine. Kinakalkula na ang haba ng closed cell DNA sa isang singsing ay 1100-1400 µm, at ang molecular weight ay 2.8 × 109 [J. Cairns, 1963].

Flagella at villi... Sa ibabaw ng ilang bakterya ay may mga organelles ng paggalaw - flagella (Larawan 11). Maaari silang matukoy gamit ang mga espesyal na pamamaraan ng paglamlam, dark field microscopy, o isang electron microscope. Ang flagella ay may hugis na spiral, at ang pitch ng spiral ay tiyak para sa bawat uri ng bakterya. Sa batayan ng bilang ng flagella at ang kanilang lokasyon sa ibabaw ng cell, ang mga sumusunod na grupo ng mga motile microbes ay nakikilala: monotrichs, amphitrichs, lophotrichs at peritrichs. Ang mga monotrich ay may isang flagellum na matatagpuan sa isa sa mga pole ng cell at, mas madalas, subpolar o lateral. Sa amphitrich, isang flagellum ang matatagpuan sa bawat poste ng cell. Ang mga Lophotrich ay may bundle ng flagella sa isa o dalawang poste ng cell. Sa peritriches, ang flagella ay ipinamamahagi sa walang partikular na pagkakasunud-sunod sa buong katawan ng cell.

Ang MA Peshkov (1966) ay nag-aalok ng bahagyang naiibang terminolohiya. Pinagsasama niya ang amphi- at ​​lophotrichs sa terminong "multrichs" at nakikilala ang isang halo-halong uri, na may dalawa o higit pang flagella ng iba't ibang uri sa iba't ibang mga punto ng attachment. Ang base ng flagella (blepharoplast) ay matatagpuan sa cytoplasmic membrane. Ang flagella ay halos ganap na binubuo ng isang protina na tinatawag na flagellin.

Sa ibabaw ng ilang bakterya (enterobacteria), bilang karagdagan sa flagella, may mga villi (fimbriae, pili), na makikita lamang sa ilalim ng isang electron microscope (Larawan 12). Mayroong ilang mga morphological na uri ng villi. Ang unang uri (pangkalahatan) at ang villi na umiiral lamang sa pagkakaroon ng mga sekswal na kadahilanan sa cell ay lubos na pinag-aralan (tingnan ang Sekswal na kadahilanan ng bakterya). Ang villi ng pangkalahatang uri ay sumasakop sa buong ibabaw ng cell at binubuo ng protina; genital villi account para sa 1-4 bawat cell. Parehong may antigenic na aktibidad ang mga iyon at ang iba pa (tingnan. Conjugation sa bacteria).

Pisyolohiya

Sa pamamagitan ng kemikal na komposisyon ang bakterya ay hindi naiiba sa ibang mga organismo.

Ang bakterya ay naglalaman ng carbon, nitrogen, hydrogen, oxygen, phosphorus, sulfur, calcium, potassium, magnesium, sodium, chlorine at iron. Ang kanilang nilalaman ay depende sa uri ng bakterya at mga kondisyon ng paglilinang. Ang isang kinakailangang sangkap ng kemikal ng mga selulang bacterial, tulad ng ibang mga organismo, ay tubig, na isang unibersal na daluyan ng pagpapakalat ng bagay na may buhay. Karamihan sa tubig ay libre; iba ang nilalaman nito para sa iba't ibang bacteria at 70-85% ng wet weight ng bacteria. Bilang karagdagan sa libre, mayroong isang ionic na bahagi ng tubig at tubig na nauugnay sa mga koloidal na sangkap. Sa mga tuntunin ng komposisyon ng mga organic na bahagi, ang mga bacterial cell ay katulad ng mga cell ng iba pang mga organismo, naiiba, gayunpaman, sa pagkakaroon ng ilang mga compound. Ang bakterya ay kinabibilangan ng mga protina, nucleic acid, taba, mono-, di- at ​​polysaccharides, amino sugars, atbp. Ang bakterya ay may hindi pangkaraniwang mga amino acid: diaminopimeline (matatagpuan din sa asul-berdeng algae at rickettsia); N-methylysine, na bahagi ng flagellin ng ilang bakterya; D-isomer ng ilang amino acid. Ang nilalaman ng mga nucleic acid ay nakasalalay sa mga kondisyon ng paglilinang, mga yugto ng paglago, physiological at functional na estado ng mga cell. Ang nilalaman ng DNA sa cell ay mas pare-pareho kaysa sa RNA. Ang komposisyon ng nucleotide ng DNA ay hindi nagbabago sa panahon ng pagbuo ng bakterya, partikular sa species, at ginagamit bilang isa sa pinakamahalagang katangian ng taxonomic. Ang mga bacterial lipid ay magkakaiba. Kabilang sa mga ito ang mga fatty acid, phospholipid, wax, steroid. Ang ilang bakterya ay bumubuo ng mga pigment (kulay fig. 7-9) na may intensity na malawak na nag-iiba sa parehong species at depende sa lumalaking kondisyon. Ang solid culture media ay mas nakakatulong sa pagbuo ng mga pigment. Sa pamamagitan ng kemikal na istraktura, ang carotenoid, quinone, melanin at iba pang mga pigment ay nakikilala, na maaaring pula, orange, dilaw, kayumanggi, itim, asul o berde. Kadalasan, ang mga pigment ay hindi matutunaw sa nutrient media at mga stain cell lamang. Ang mga pigment na nalulusaw sa tubig (pyocyanin) ay kumakalat sa daluyan, na nagpapakulay nito. Kasama rin sa mga bacterial pigment ang bacteriochlorophyll, na nagbibigay ng purple o green na kulay sa ilang photossynthetic bacteria.

Mga enzyme Ang bakterya ay nahahati sa paggana lamang sa loob ng cell (endozymes) at sa labas lamang ng cell (exozymes). Pangunahing pinapagana ng mga endoenzyme ang mga sintetikong proseso, paghinga, atbp. Pangunahing pinapagana ng mga exozymes ang hydrolysis ng mga substrate na may mataas na bigat ng molekular sa mga compound na may mas mababang timbang na molekular na maaaring tumagos sa cell.

Sa cell, ang mga enzyme ay nauugnay sa kaukulang mga istruktura at organelles. Halimbawa, ang mga autolytic na enzyme ay nauugnay sa pader ng selula, mga redox na enzyme - kasama ang cytoplasmic membrane, mga enzyme na nauugnay sa pagtitiklop ng DNA - kasama ang lamad o nucleoid.

Ang aktibidad ng enzyme ay nakasalalay sa isang bilang ng mga kondisyon, pangunahin sa temperatura ng lumalaking bakterya at ang pH ng medium. Ang pagbawas sa temperatura ay binabaligtad na binabawasan, at ang pagtaas sa ilang mga limitasyon (40-42 °) ay nagdaragdag sa aktibidad ng mga enzyme. Sa thermophilic at psychrophilic bacteria, ang pinakamainam na aktibidad ng enzyme ay tumutugma sa pinakamainam na temperatura ng paglago. Ang pinakamainam na temperatura para sa mesophilic bacteria, kung saan nabibilang ang pathogenic bacteria, ay humigit-kumulang 37 °. Ang pinakamainam na pH ay karaniwang nasa hanay ng 4-7. Mayroong mga pagkakaiba-iba sa pinakamainam na pH. Ang mga enzyme ng bakterya, ang aktibidad na hindi nakasalalay sa pagkakaroon ng isang substrate sa daluyan ng paglilinang, ay tinatawag na constitutive. Ang mga enzyme, ang synthesis na nakasalalay sa pagkakaroon ng isang substrate sa kapaligiran, ay tinatawag na inducible (ang lumang pangalan ay adaptive). Halimbawa, ang pagbuo ng β-galactosidase sa E. coli ay nagsisimula lamang kapag ang lactose ay idinagdag sa medium, na nag-uudyok sa synthesis ng enzyme na ito.

Ang synthesis ng enzyme ay kinokontrol ng pagsugpo ng end product o sa pamamagitan ng induction at repression.

Ang aktibidad ng enzymatic ng bakterya ay ginagamit para sa kanilang pagkakakilanlan, kadalasan ang saccharolytic at proteolytic na mga katangian ay pinag-aralan. Ang ilang mga enzyme na ginawa ng pathogenic bacteria ay virulence factor (tingnan).

Nutrisyon... Ang mga bakterya ay gumagamit lamang ng mga sustansya sa anyo ng medyo maliliit na molekula na tumagos sa selula. Ang ganitong paraan ng pagpapakain, na karaniwan para sa lahat ng mga organismo ng pinagmulan ng halaman, ay tinatawag na holophytic. Ang mga kumplikadong organikong sangkap (protina, polysaccharides, fiber, atbp.) ay maaaring magsilbi bilang isang mapagkukunan ng nutrisyon at enerhiya pagkatapos lamang ng kanilang paunang hydrolysis sa mas simpleng mga compound na natutunaw sa tubig o lipoids. Ang kakayahan ng iba't ibang mga compound na tumagos sa cytoplasm ng mga cell ay nakasalalay sa permeability ng cytoplasmic membrane at ang kemikal na istraktura ng nutrient.

Ang mga sustansya na kinakain ng bakterya ay kapansin-pansing magkakaibang. Ang pinakamahalagang elemento na kinakailangan para sa mga buhay na organismo ay carbon. Ang ilang mga uri ng bacteria (autotrophs) ay maaaring gumamit ng inorganic na carbon mula sa carbon dioxide at sa mga asin nito (tingnan ang Autotrophic organisms), iba pa (heterotrophs) - mula lamang sa mga organic compound (tingnan ang Heterotrophic organisms). Ang karamihan sa mga bakterya ay heterotrophs. Ang isang panlabas na mapagkukunan ng enerhiya ay kinakailangan upang matustusan ang carbon. Ang ilang uri ng bakterya na may mga photosynthetic na pigment ay gumagamit ng enerhiya ng sikat ng araw. Ang mga bacteria na ito ay tinatawag na photosynthetic bacteria. Kabilang sa mga ito ang mga autotroph (berde at lila na sulfur bacteria) at heterotrophs (non-sulfur purple bacteria). Tinatawag din silang photolithotrophs at photoorganotrophs, ayon sa pagkakabanggit. Karamihan sa mga bakterya ay gumagamit ng enerhiya ng mga reaksiyong kemikal at tinatawag na chemosynthetic. Ang mga chemosynthetic autotroph ay tinatawag na chemolithotrophs, at ang mga heterotroph ay tinatawag na chemoorganotrophs.

Ang heterotrophic bacteria ay nag-assimilate ng carbon mula sa mga organikong compound na may iba't ibang kemikal na kalikasan. Ang mga sangkap na naglalaman ng mga unsaturated bond o mga carbon atom na may bahagyang na-oxidized na mga valence ay madaling na-asimilasyon. Kaugnay nito, ang pinaka-naa-access na mga mapagkukunan ng carbon ay mga asukal, polyhydric na alkohol, atbp. Ang ilang mga heterotroph, kasama ang asimilasyon ng organikong carbon, ay maaaring mag-assimilate ng hindi organikong carbon.

Ang mga saloobin sa mga mapagkukunan ng nitrogen ay nag-iiba din. May mga bakterya na sumisipsip ng mineral at kahit na nitrogen sa atmospera. Ang ibang mga bakterya ay hindi makapag-synthesize ng isang molekula ng protina o ilang mga amino acid mula sa pinakasimpleng mga compound ng nitrogen. Sa pangkat na ito, may mga form na gumagamit ng nitrogen mula sa mga indibidwal na amino acid, mula sa mga peptone, kumplikadong mga sangkap ng protina at mula sa mga mapagkukunan ng mineral ng nitrogen kasama ang pagdaragdag ng mga amino acid na hindi nila synthesize. Maraming pathogenic bacteria ang nabibilang sa grupong ito.

Hininga... Ang ilan sa mga sangkap na tumagos sa bacterial cell, na na-oxidized, ay nagbibigay nito ng kinakailangang enerhiya. Ang prosesong ito ay tinatawag na biol, oxidation o respiration.

Ang biyolohikal na oksihenasyon ay nababawasan pangunahin sa dalawang proseso: ang dehydrogenation ng substrate na may kasunod na paglipat ng mga electron sa panghuling acceptor at ang akumulasyon ng inilabas na enerhiya sa isang biologically available na form. Ang huling electron acceptor ay maaaring oxygen, ilang organic at inorganic compound. Sa aerobic respiration, ang oxygen ang huling electron acceptor. Ang mga proseso ng enerhiya kung saan ang panghuling tumatanggap ng mga electron ay hindi oxygen, ngunit ang iba pang mga compound, ay tinatawag na anaerobic respiration, at ang ilang mga mananaliksik ay tumutukoy sa mga proseso kapag ang panghuling acceptor ng mga electron ay mga inorganikong compound (nitrates at sulfates).

Ang fermentation ay nauunawaan bilang mga proseso ng enerhiya kung saan ang mga organikong compound ay kumikilos nang sabay-sabay bilang mga donor at tumatanggap ng mga electron.

Kabilang sa mga bakterya ay may mga mahigpit na aerobes (tingnan), umuunlad lamang sa pagkakaroon ng oxygen, obligadong anaerobes, umuunlad lamang sa kawalan ng oxygen, at facultative anaerobes (tingnan), na may kakayahang pag-unlad kapwa sa mga kondisyon ng aerobic at anaerobic. Karamihan sa mga bakterya ay may spatially organized system ng respiratory enzymes, na tinatawag na respiratory chain o electron transport chain.

Ang paghinga ng bakterya, tulad ng paghinga ng iba pang mga organismo, ay nauugnay sa mga proseso ng oxidative phosphorylation, na sinamahan ng pagbuo ng mga compound na mayaman sa mga high-energy bond (ATP). Ang enerhiya na nakaimbak sa mga compound na ito ay ginagamit kung kinakailangan.

Bilang mapagkukunan ng enerhiya, ang bakterya ay maaaring gumamit ng iba't ibang mga organikong compound (carbohydrates, nitrogen-containing substances, fats at fatty acids, organic acids, atbp.). Ang kakayahang makakuha ng enerhiya bilang resulta ng oksihenasyon ng mga inorganic compound ay likas sa isang maliit na grupo ng mga bakterya. Ang mga di-organikong sangkap na na-oxidize ng mga ito ay tiyak para sa bawat uri ng bakterya. Kabilang sa mga bacteria na ito ang nitrifying bacteria, sulfur bacteria, iron bacteria, atbp. Kabilang sa mga ito ay may mga aerobes at anaerobes.

Ang Photosynthetic bacteria ay direktang nagko-convert ng visible light energy sa ATP; Ang prosesong ito, na isinasagawa sa kurso ng photosynthesis, ay tinatawag na photophosphorylation.

Paglago at pagpaparami

Nagsisimulang hatiin ang bacterial cell pagkatapos makumpleto ang mga sunud-sunod na reaksyon na nauugnay sa pagpaparami ng mga bahagi nito.

Ang pinakamahalagang proseso ng paglaki ng cell ay ang pagpaparami ng namamana nitong kagamitan. Ang dibisyon ng nucleoid ay nauuna sa mga proseso ng pagtitiklop ng DNA (tingnan ang Pagtitiklop). Nagsisimula ang pagtitiklop kapag ang DNA/protein ratio ng cell ay umabot sa isang tiyak na antas. Ang pagsisimula ng pagtitiklop ay nangangailangan ng synthesis ng mga partikular na produkto ng protina. Kapag nag-aaral sa pamamagitan ng autoradiographic na pamamaraan, dalawang puntos ang nakikilala sa pagkopya ng DNA ng isang cell: ang punto ng pinagmulan ng pagtitiklop at ang punto ng paglago (Fig. 10). Ang replicative point ay gumagalaw kasama ang buong DNA ng cell, na, tulad ng nabanggit, ay may pabilog na saradong istraktura. Ang oras na kinakailangan upang maipasa ang punto ng pagtitiklop mula sa simula hanggang sa katapusan ng buong pabilog na istraktura ng DNA, o ang oras ng synthesis ng DNA, ay pare-pareho at hindi nakadepende sa bilis ng paglaki ng cell. Sa mabilis na lumalagong mga kultura, kapag ang oras ng henerasyon (ang oras na lumilipas sa pagitan ng paghahati ng cell) ay mas mababa sa oras na kinakailangan para sa pagtitiklop ng DNA (40–47 minuto sa E. coli B/r), magsisimula ang isang bagong pagsisimula bago matapos ang nakaraang isa. Kaya, ang mabilis na lumalagong mga kultura ay may ilang mga replication point (mga tinidor). Ang proseso ng pagtitiklop ng DNA ay sinamahan ng paghihiwalay ng mga synthesized na mga hibla ng DNA sa mga bagong nabuong selulang anak. Ang mga cell mesosome ay may mahalagang papel sa paghihiwalay ng mga hibla ng DNA.

Ang paglaki ng mga cell na hugis baras sa panahon ng generation cycle ay nababawasan sa isang exponential na pagtaas sa kanilang haba. Sa panahon ng paghahati, bumabagal ang paglaki ng cell at magsisimula muli pagkatapos ng paghahati.

Ang pagtatapos ng pagtitiklop ng DNA ay ang sandali na nagpasimula ng paghahati ng cell. Ang pagsugpo sa synthesis ng DNA bago matapos ang pagtitiklop ay humahantong sa isang paglabag sa proseso ng paghahati: ang cell ay huminto sa paghahati at lumalaki sa haba. Gamit ang E. coli bilang isang halimbawa, ipinakita na para sa simula ng paghahati, ang pagkakaroon ng isang thermolabile na protina at tulad ng isang ratio sa pagitan ng mga indibidwal na polyamine sa cell ay kinakailangan, kung saan ang halaga ng putrescine ay dapat lumampas sa dami ng spermidine. Mayroong katibayan ng kahalagahan ng phospholipids at autolysins para sa proseso ng cell division.

Ang isang lumalagong bacterial culture ay nag-synthesize ng isang kumpletong hanay ng mga ribosome. Ang ribosomal RNA ay unang na-synthesize sa isang template ng DNA, pagkatapos ay binago at na-convert sa mature na 16 S at 23 S r-RNA. Ang 5 S r-RNA ay hindi rin isang direktang produkto ng transkripsyon (tingnan). Ang mga ribosomal precursor ay hindi naglalaman ng kumpletong hanay ng mga ribosomal na protina. Ang kumpletong hanay ay lilitaw lamang sa panahon ng proseso ng ripening.

Ang mekanismo ng pagpaparami ng mga mesosome, pati na rin ng cell membrane apparatus, ay hindi pa malinaw. Ipinapalagay na habang lumalaki ang bacterial cell, unti-unting naghihiwalay ang mga mesosome.

Sa paglaki ng isang bacterial cell, ang isang cell septum ay bumubuo sa tabi ng mesosome (Larawan 7). Ang pagbuo ng isang septum ay humahantong sa cell division. Ang mga bagong nabuong selulang anak na babae ay hiwalay sa isa't isa. Sa ilang mga bakterya, ang pagbuo ng isang septum ay hindi humahantong sa paghahati ng cell: ang mga multi-chambered na mga cell ay nabuo.

Ang isang bilang ng mga mutant ay nakuha sa E. coli, kung saan ang isang cell septum ay nabuo alinman sa isang hindi pangkaraniwang lugar, o kasama ng isang septum na may karaniwang lokalisasyon, isang karagdagang septum ay nabuo malapit sa cell pole. Bilang resulta ng paghahati ng naturang mga mutant, ang parehong mga ordinaryong cell at maliliit na cell (mini-cell) na 0.3-0.5 microns ang laki ay nabuo. Bilang isang patakaran, ang mga mini-cell ay walang DNA, dahil ang nucleoid ay hindi pumapasok sa kanila sa panahon ng paghahati ng parent cell. Dahil sa kakulangan ng DNA, ang mga minicell ay ginagamit sa bacterial genetics upang pag-aralan ang expression ng gene function sa extrachromosomal factor ng heredity at iba pang mga isyu.

Kapag lumaki sa likidong nutrient media, nagbabago ang rate ng paglaki ng populasyon ng cell sa paglipas ng panahon. Ang paglaki ng populasyon ng bakterya ay nahahati sa ilang mga yugto. Matapos itanim ang mga selula sa isang sariwang nutrient medium, ang bakterya ay hindi dumami nang ilang panahon - ang bahaging ito ay tinatawag na paunang nakatigil o lag phase. Ang lag phase ay napupunta sa isang positibong bahagi ng acceleration. Sa yugtong ito, nagsisimula ang paghahati ng bakterya. Kapag ang rate ng paglago ng mga cell ng buong populasyon ay umabot sa isang pare-parehong halaga, ang logarithmic phase ng reproduction ay magsisimula. Sa panahong ito, maaari mong kalkulahin ang oras ng henerasyon, ang bilang ng mga henerasyon at ilang iba pang mga tagapagpahiwatig. Ang logarithmic phase ay pinalitan ng isang phase ng negatibong acceleration, pagkatapos ay magsisimula ang isang nakatigil na phase. Ang bilang ng mga mabubuhay na selula sa yugtong ito ay pare-pareho (ang M-konsentrasyon ay ang pinakamataas na konsentrasyon ng mga mabubuhay na selula). Sinusundan ito ng yugto ng pagkalanta ng populasyon. Ang rate ng paglago ng populasyon ay naiimpluwensyahan ng: ang uri ng kultura ng bakterya, ang edad ng inihasik na kultura, ang komposisyon ng nutrient medium, ang lumalagong temperatura, aeration, atbp.

Sa panahon ng paglaki ng populasyon ng cell, ang mga produktong metabolic ay naipon sa kanila, ang pag-ubos ng mga sustansya at iba pang mga proseso ay nangyayari, na humahantong sa paglipat sa nakatigil at kasunod na mga yugto. Sa patuloy na pagdaragdag ng mga sustansya at ang sabay-sabay na pag-alis ng mga produktong metaboliko, posible na makamit ang isang mahabang pananatili ng mga selula ng populasyon sa yugto ng logarithmic. Kadalasan, ang isang chemostat ay ginagamit para sa layuning ito (tingnan).

Sa kabila ng patuloy na rate ng paglago ng populasyon ng bakterya sa yugto ng logarithmic, ang mga indibidwal na selula ay nasa iba't ibang yugto pa rin ng paghahati. Minsan mahalaga na i-synchronize ang paglaki ng lahat ng mga cell sa isang populasyon, iyon ay, upang makakuha ng isang kasabay na kultura. Ang mga simpleng paraan ng pag-synchronize ay ang pagbabago ng mga kondisyon ng temperatura o paglilinang sa ilalim ng mga kakulangan sa sustansya. Una, ang kultura ay inilalagay sa hindi pinakamainam na mga kondisyon, pagkatapos ay pinalitan sila ng mga pinakamainam. Kasabay nito, ang ikot ng paghahati ay naka-synchronize sa lahat ng mga cell ng populasyon, ngunit ang kasabay na paghahati ng cell ay karaniwang nangyayari nang hindi hihigit sa 3-4 na mga siklo.

Noong nakaraan, ang mga hypotheses ay paulit-ulit na iniharap ayon sa kung saan ang pagbabago ng ilang mga anyo ng bakterya sa iba sa ikot ng pag-unlad ay nagpapatuloy sa isang mabisyo na bilog. Ang lahat ng mga hypotheses na ito ay pinagsama ng pangkalahatang terminong "cyclogeny". Sa kasalukuyan, ang mga teoretikal na konsepto ng cyclogeny ay makasaysayang interes lamang. Gayunpaman, ang aktwal na data sa mga proseso ng dissociation ng bakterya (tingnan) ay hindi nawala ang kanilang kahalagahan.

Panlabas na mga kadahilanan

Ang posibilidad na mabuhay ng bakterya sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan ay pinag-aralan ng iba't ibang mga pamamaraan, halimbawa, sa pamamagitan ng pagbibilang ng mga nabubuhay na selula. Para dito, ang mga kurba ng kaligtasan ay itinayo, na nagpapahayag ng pagtitiwala sa bilang ng mga nabubuhay na selula sa oras ng pagkakalantad.

Ang bakterya ay medyo lumalaban sa mababang temperatura. Ang mga bakterya ay mas sensitibo sa mataas na temperatura. Karaniwan, kapag ang bakterya ay pinainit sa t ° 60-70 °, ang pagkamatay ng mga vegetative cell ay nangyayari, habang ang mga spores ay hindi namamatay. Ang sensitivity ng bakterya sa mataas na temperatura ay ginagamit sa isterilisasyon (tingnan).

Ang iba't ibang uri ng bakterya ay may iba't ibang saloobin sa pagpapatuyo. Ang ilang bakterya (halimbawa, gonococci) ay namamatay nang napakabilis, ang iba (mycobacteria) ay napaka-lumalaban. Gayunpaman, ang pagmamasid sa ilang mga kundisyon (ang pagkakaroon ng isang vacuum, espesyal na media), posible na makakuha ng pinatuyong lyophilized na mga kultura ng bakterya na nananatiling mabubuhay sa loob ng mahabang panahon (tingnan ang Lyophilization).

Ang bakterya ay maaaring sirain sa pamamagitan ng mekanikal na paggiling na may iba't ibang mga pulbos (salamin, kuwarts), pati na rin sa pamamagitan ng pagkakalantad sa ultrasound.

Ang bakterya ay sensitibo sa mga sinag ng ultraviolet; ang pinaka-epektibong sinag ay may wavelength na humigit-kumulang 260 nm, na tumutugma sa pinakamataas na pagsipsip ng kanilang mga nucleic acid. Ang mga sinag ng ultraviolet ay mutagenic. Ang X-ray ay nakamamatay at mutagenic din (tingnan ang Mutagens).

Ang pagiging sensitibo sa mga chemotherapeutic na gamot at antibiotic ay nakasalalay sa uri ng bakterya at sa mekanismo ng pagkilos ng gamot sa cell. Ang mga lumalaban na anyo ay maaaring makuha mula sa mga sensitibong bakterya bilang isang resulta ng mutation o sa panahon ng paghahatid ng mga kadahilanan ng multidrug resistance ng mga microorganism (tingnan).

Pamamahagi ng bakterya sa kalikasan at ang kanilang papel sa cycle ng mga sangkap

Pathogenicity at virulence. Ang mga bakterya ay nabubuhay sa lupa, tubig, tao at hayop. Ang magkakaibang grupo ng bakterya ay maaaring umunlad sa mga kondisyon na hindi naa-access sa ibang mga organismo. Ang qualitative at quantitative na komposisyon ng bakterya na naninirahan sa panlabas na kapaligiran ay nakasalalay sa maraming mga kondisyon: pH ng kapaligiran, temperatura, pagkakaroon ng nutrients, kahalumigmigan, aeration, ang pagkakaroon ng iba pang mga microorganism (tingnan ang Antagonism ng microbes), atbp. Ang mga compound ay nakapaloob sa kapaligiran, mas maraming bakterya ang matatagpuan dito. Ang isang medyo maliit na bilang ng mga saprophytic na anyo ng bakterya ay matatagpuan sa hindi maruming mga lupa at tubig. Ang lupa ay pinaninirahan ng spore-forming at non-spore-forming bacteria, mycobacteria, myxobacteria, coccal forms. Ang tubig ay naglalaman ng iba't ibang mga spore-forming at non-spore-forming bacteria at partikular na aquatic bacteria - water vibrios, filamentous bacteria, atbp. Iba't ibang anaerobic bacteria ang naninirahan sa silt sa ilalim ng mga anyong tubig. Sa mga bacteria na nabubuhay sa tubig at lupa, mayroong nitrogen-fixing, nitrifying, denitrifying, cellulose-breaking bacteria. at iba pa.Ang mga bakterya na lumalaki sa mataas na konsentrasyon ng asin at mataas na presyon ay naninirahan sa mga dagat at karagatan, at matatagpuan ang mga makinang na species. Sa kontaminadong tubig at lupa, bilang karagdagan sa lupa at aquatic saprophytes, mayroong malaking bilang ng mga bakterya na nabubuhay sa mga tao at hayop - enterobacteria, clostridia, atbp.

Ang isang tagapagpahiwatig ng kontaminasyon ng fecal ay karaniwang ang pagkakaroon ng E. coli. Dahil sa malawak na pamamahagi ng mga bakterya at ang kakaibang aktibidad ng metabolic ng marami sa kanilang mga species, ang mga ito ay lubhang mahalaga sa sirkulasyon ng mga sangkap sa kalikasan. Maraming mga uri ng bakterya ang kasangkot sa siklo ng nitrogen - mula sa mga species na sumisira sa mga produktong protina ng pinagmulan ng halaman at hayop, hanggang sa mga species na bumubuo ng mga nitrates, na na-assimilated ng mas matataas na halaman. Tinutukoy ng metabolic activity ng bacteria ang mineralization ng organic carbon at ang pagbuo ng carbon dioxide, ang pagbabalik nito sa kapaligiran ay mahalaga para sa pagpapanatili ng buhay sa Earth. Ang asimilasyon ng carbon dioxide mula sa atmospera ay isinasagawa ng mga berdeng halaman dahil sa kanilang aktibidad na photosynthetic. Ang bakterya ay may mahalagang papel sa cycle ng asupre, posporus, at bakal.

Ang isang medyo maliit na proporsyon ng lahat ng kilalang microbes ay may kakayahang magdulot ng mga sakit sa mga tao at hayop. Ang potensyal na kakayahan ng bakterya na magdulot ng mga nakakahawang sakit, na kanilang partikular na katangian, ay tinatawag na sanhi ng sakit o pathogenicity. Sa parehong species, ang kalubhaan ng mga pathogenic na katangian ay maaaring mag-iba nang malawak. Ang antas ng pathogenicity ng isang strain ng isang tiyak na uri ng bakterya ay tinatawag na virulence nito (tingnan). Kabilang sa mga bakterya, may mga kondisyon na pathogenic species, ang pathogenicity na kung saan ay depende sa estado ng macroorganism, ang panlabas na kapaligiran, atbp.

Bacterial genetics

Ang bacterial genetics ay isang sangay ng general genetics na nag-aaral ng heredity at variability ng bacteria. Ang relatibong pagiging simple ng samahan ng mga bakterya, ang kanilang kakayahang lumaki sa mga sintetikong kapaligiran, ang mabilis na pagpaparami ay ginagawang posible upang pag-aralan ang medyo bihirang nagaganap na mga pagbabago sa genome (tingnan) ng mga bakterya na bumubuo ng multibillion-dollar na populasyon, at upang masubaybayan ang kanilang mana. Para dito, ang mga espesyal na pamamaraan ay ginagamit upang matiyak ang pagpili mula sa isang malaking populasyon ng mga indibidwal na genetically modified bacterial cells, ang paglipat ng isang chromosome o mga fragment nito mula sa ilang mga cell (donor) sa iba (mga tatanggap) na may kasunod na genetic analysis ng mga resultang recombinants (tingnan ang Recombination). Ang mga pamamaraan ng genetic analysis (tingnan) na bakterya ay naging posible na pag-aralan hindi lamang ang organisasyon ng bacterial chromosome, kundi pati na rin upang matukoy ang pinong istraktura ng gene, at din upang maitaguyod ang mga functional na relasyon ng mga genetic unit na bumubuo sa indibidwal na bacterial. operon (tingnan).

Ang pag-unlad ng bacterial genetics ay nauugnay sa pag-aaral ng bacterial transformation (tingnan), na naging posible upang maitatag ang papel ng DNA bilang materyal na batayan ng pagmamana. Kapag pinag-aaralan ang genetic transformation sa bakterya, ang mga pamamaraan ng pagkuha at paglilinis ng DNA, biochemical at biophysical na pamamaraan para sa pagsusuri ng mga katangian nito ay binuo. Naging posible ito hindi lamang upang pag-aralan ang mga pagbabago sa genetic sa antas ng cellular, ngunit din upang ihambing ang mga pagbabagong ito sa mga pagbabago sa istraktura ng DNA. Kaya, sa kumbinasyon ng mga genetic na pamamaraan, ang mga pamamaraan ng biochemical na pag-aaral ng genetic na materyal ay nagbigay ng posibilidad ng pag-aaral ng mga pattern ng bacterial genetics sa antas ng molekular.

Sa mga bakterya, ang pinaka-pinag-aralan na genetically ay E. coli, kung saan natuklasan ang mga paraan ng paglilipat ng genetic material (chromosome o mga fragment nito) mula sa isang donor patungo sa isang tatanggap, na isinasagawa alinman sa pamamagitan ng direktang pagtawid (tingnan ang.Conjugation sa bacteria), o paggamit bacterial virus (tingnan. Transduction). Ang salmonella ay iba pang mga mikroorganismo na may parehong uri ng pagpapalitan ng genetic na materyal at genetically na katulad ng E. coli.

Ang mga pattern ng genetic exchange, na itinatag sa E. coli at salmonella, ay likas sa isang bilang ng iba pang mga microorganism na may mahalagang papel sa nakakahawang patolohiya. Ang mga phenomena ng conjugation at transduction ay natagpuan din sa Shigella at ilang iba pang mga pathogenic microorganism, na ginagawang posible na magsagawa ng genetic analysis ng mga kadahilanan na tumutukoy sa kanilang pathogenicity.

Ang mga microorganism na may kakayahang genetic transformation, kung saan ang recipient bacteria ay sumisipsip ng purified DNA na kinuha mula sa donor bacteria, ay may malaking interes na ipaliwanag ang mga molekular na mekanismo at iba't ibang genetic phenomena. Ang mga eksperimento sa pagbabagong-anyo ay nagpapakita ng genetic na aktibidad ng nakahiwalay, extracellular DNA, na ginagawang posible na pag-aralan ang functional na aktibidad ng DNA na napapailalim sa iba't ibang mga impluwensya na nagbabago sa istraktura nito kapwa sa vivo at in vitro.

Samakatuwid, sa molecular genetic research, ang mga transformable bacteria species, tulad mo, ay malawakang ginagamit. subtilis, H. influenzae, Pneumococcus, atbp.

Ang mga katangian ng bakterya, tulad ng anumang iba pang mga organismo, ay tinutukoy ng isang hanay ng mga gene na likas sa kanila. Ang pagtatala ng genetic na impormasyon na naka-encode sa bacterial genes ay batay sa unibersal na triplet code (tingnan ang Genetic Code). Yanovsky (S. Janofsky) ay nakakuha ng katibayan ng collinearity (correspondence) sa pagitan ng nucleotide sequence at ang amino acid sequence sa polypeptide at itinatag sa vivo ang komposisyon ng mga indibidwal na triplets na naka-encode sa pagsasama ng iba't ibang amino acids.

Ang hanay ng mga gene na likas sa bakterya ay tumutukoy sa kanilang genotype (tingnan.) Ang mga bakterya na nagtataglay ng parehong genotype ay hindi palaging magkapareho sa kanilang mga katangian; ang kanilang mga katangian ay maaaring mag-iba depende sa kapaligiran ng paglilinang, ang edad ng mga kulturang bacterial, ang temperatura ng paglilinang, at ilang iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran. Tinutukoy lamang ng genotype ang mga katangiang potensyal na likas sa mga selulang bacterial, ang pagpapahayag nito ay nakasalalay sa paggana (aktibidad) ng mga partikular na istrukturang genetic. Kasama sa bacterial chromosome ang 2 uri ng functionally different genetic structures: structural genes na tumutukoy sa specificity ng mga protina na kayang i-synthesize ng isang partikular na cell, at regulatory genes na kumokontrol sa aktibidad ng structural genes depende sa mga kondisyon sa kapaligiran, partikular sa presensya o kawalan ng isang substrate ng synthesized enzyme o sa konsentrasyon ng kinakailangang koneksyon ng cell, mula sa estado ng genetic na materyal (DNA replication), atbp.

Sa aktibong estado, ang mga istrukturang gene ay na-transcribe (tingnan ang Transkripsyon), iyon ay, nagiging available ang mga ito para sa pagbabasa ng genetic na impormasyon gamit ang DNA-dependent RNA polymerase. Ang impormasyong RNA (m-RNA) na nabuo sa panahon ng transkripsyon ay isinalin sa kaukulang polypeptide, na ang istraktura ay naka-encode sa mga istrukturang gene na ito.

Sa pamamagitan ng uri ng regulasyon, ang mga sistema ng sintetikong bakterya ay nahahati sa 2 uri: catabolic at anabolic. Ang una ay isinasagawa ang paggamit ng enerhiya na kinakailangan para sa cell, ang huli ay nagbibigay ng biosynthesis ng mga compound na kinakailangan para sa bakterya.

Ang catabolic system ng E. coli, na naghahati ng lactose sa glucose at galactose, ay pinag-aralan nang detalyado ni F. Jacob at J. Monod.

Ang mga enzyme ng sistemang ito (β-galactosidase, galactoside permease at galactoside transacetylase) ay tinutukoy ng kaukulang mga istrukturang gene. Katabi ng mga structural genes ay isang regulatory site, ang tinatawag na operator, "i-on" at "i-off" ang pagbabasa ng impormasyon (transcription) mula sa structural genes.

Ang isa pang yunit ng regulasyon ng sistemang ito ay isang gene na kumokontrol sa synthesis ng isang repressor - isang protina na maaaring magbigkis sa isang operator. Sa pagkakaroon ng isang repressor, ang mga istrukturang gene ay hindi na-transcribe ng RNA polymerase at ang synthesis ng kaukulang mga enzyme ay hindi nangyayari. Sa pagitan ng operator at ng regulator genome mayroong isang maikling seksyon ng DNA - ang promoter - ang site ng RNA polymerase landing. Ang lactose na idinagdag sa medium ng kultura ng bakterya ay nagbubuklod sa repressor, ang operator ay libre, at ang mga istrukturang gene ay nagsisimulang mag-transcribe, na nagreresulta sa synthesis ng mga enzyme. Kaya, ang lactose, na isang substrate para sa pagkilos ng mga enzyme, ay kumikilos bilang isang inducer ng kanilang synthesis.

Ang ganitong uri ng regulasyon ay katangian din ng iba pang mga catabolic system. Ang synthesis ng mga enzyme na sapilitan ng mga substrate ng kanilang pagkilos ay tinatawag na inducible.

Ang ibang uri ng regulasyon ay likas sa mga anabolic bacterial system. Sa mga sistemang ito, kinokontrol ng regulator gene ang synthesis ng isang hindi aktibong repressor-aporepressor. Sa maliit na halaga ng panghuling metabolite na kinokontrol ng mga istrukturang gene ng isang ibinigay na biochemical pathway (halimbawa, ilang amino acid), ang aporepressor ay hindi nagbubuklod sa operator gene at, samakatuwid, ay hindi nakakasagabal sa gawain ng mga istrukturang gene at ang synthesis ng amino acid na ito. Sa kaso ng labis na pagbuo ng panghuling produkto, ang huli ay nagsisimulang gumana bilang isang corepressor. Sa pamamagitan ng pagbubuklod sa aporepressor, ginagawa ito ng corepressor bilang isang aktibong repressor na nagbubuklod sa gene ng operator. Bilang isang resulta, ang transkripsyon ng mga istrukturang gene at ang synthesis ng kaukulang mga compound ay huminto, iyon ay, ang sistema ay pinigilan. Sa proseso ng pagkonsumo ng labis na huling metabolite ng cell, ang aktibong repressor ay muling nagiging apo-repressor, ang operator gene ay pinakawalan at ang mga istrukturang gene ay muling nakakuha ng aktibidad, iyon ay, ang sistema ay de-repressed.

Kaya, ang parehong genetic system - catabolic (inducible) at anabolic (repressive) - ay nailalarawan sa pamamagitan ng regulasyon ng feedback: ang akumulasyon at pagkonsumo ng huling produkto ay kinokontrol ang synthesis nito sa pamamagitan ng mga anabolic system; sa mga catabolic system, ang substrate para sa pagkilos ng synthesized enzymes ay nagsisilbing regulator.

Ang mga pagbabago sa kurso ng mga proseso ng sintetikong selula, bilang isang resulta kung saan ang mga hindi namamana na pagbabago sa mga katangian ng bakterya ng parehong genotype ay maaaring mangyari, ay maaaring ipahayag sa iba't ibang antas depende sa nakapaligid na mga kondisyon. Ang malubhang nababagabag na mga kondisyon ng pag-iral ay maaaring humantong sa pagsasara ng pag-andar ng mga indibidwal na istrukturang gene o ang kanilang hyperfunction, na kung saan ay maaaring humantong sa mga makabuluhang pagbabago sa morphological, hindi balanseng paglaki at, sa huli, sa pagkamatay ng cell.

Ang kumplikado ng mga katangian ng bakterya, na ipinahayag sa mga ibinigay na kondisyon ng pagkakaroon, ay tinatawag na phenotype. Ang phenotype ng bacteria, bagama't depende ito sa kapaligiran, ay kinokontrol ng genotype, dahil ang kalikasan at antas ng mga pagbabagong phenotypic na posible para sa isang cell ay tinutukoy ng set ng mga gene, iyon ay, ang genotype.

Parehong structural at regulatory genes ng bacteria ay naisalokal sa bacterial chromosome at magkasamang bumubuo ng bacterial genetic apparatus. Bilang karagdagan, ang bakterya ay maaaring magdala ng extrachromosomal genetic determinants - plasmids (tingnan), na, bilang panuntunan, ay hindi mahalaga para sa cell. Sa kabaligtaran, ang pag-activate ng mga pag-andar ng ilan sa kanila (halimbawa, bacteriocins) ay nakakapinsala sa mga bacterial cell na hindi nagdadala ng mga plasmid. Kasabay nito, ang mga elemento ng plasmid ay nagbibigay sa bakterya ng isang bilang ng mga katangian na may malaking interes mula sa punto ng view ng nakakahawang patolohiya. Kaya ang plasmid determinants ay maaaring magdulot ng maramihang paglaban sa droga (tingnan ang R-factor), ang paggawa ng alpha-hemolysin at iba pang bacterial toxins.

Ang chromosome ng bakterya, tulad ng mga selula ng mas matataas na organismo, ay naisalokal sa nucleus.

Hindi tulad ng mga selula ng mas matataas na organismo, ang bacterial nucleus ay walang lamad at tinatawag na nucleoid. Ang bilang ng mga nucleoid sa bacterial cells ay nag-iiba-iba depende sa growth phase ng kultura: ang bilang ng nucleoids sa Escherichia coli ay pinakamataas sa mabilis na pagpaparami ng mga kultura sa logarithmic growth phase. Sa nakatigil na yugto ng paglaki, ang Escherichia coli ay naglalaman ng isang nucleoid. Ang chromosome ng bacteria ay isang molekula ng DNA na nakasara sa isang singsing, na may bigat na molekular na 1.5 - 2 X 109 dalton.

kanin. 13. Diagram ng pagkakasunud-sunod ng paglipat ng genetic na materyal sa panahon ng conjugation ng E. coli, na naglalarawan ng pabilog na istraktura ng bacterial chromosome. Ang mga titik ay kumakatawan sa iba't ibang mga gene. Kanang arrow - pagkakasunud-sunod ng paglipat ng gene (C, D, D, E, A, B) sa tatanggap sa pamamagitan ng donor strain 1; kaliwang arrow - pagkakasunud-sunod ng paglipat ng gene (D, D, C, B, A, E) sa tatanggap sa pamamagitan ng donor strain 2.

Ang istraktura ng singsing ng bacterial chromosome ay itinatag sa pamamagitan ng tatlong pamamaraan: autoradiographic, electron microscopic at genetic. Sa unang kaso, ang mga autoradiograms ng mga pabilog na istruktura ng bacterial DNA ay nakuha, sa pangalawa, ang mga mikroskopikong larawan ng elektron ng nakahiwalay na pabilog na DNA, sa pangatlo, ang mga pattern ng genetic exchange ay itinatag, na ipinaliwanag lamang ng pabilog na istraktura ng chromosome. Ito ay maaaring ilarawan ng sumusunod na kondisyonal na halimbawa. Ipagpalagay na sa proseso ng pagtawid ng bacteria (conjugation) mula sa isang bacterium patungo sa isa pa, ang mga gene na itinalaga ng mga letrang A, B, C, D, D, E ay inilipat. Ang isa sa mga donor strain ay gumamit ng Hfr (maikli para sa English expression na mataas dalas ng recombination - high frequency recombination) ay may panimulang punto para sa paglipat ng chromosome sa rehiyon ng gene B. Sa kasong ito, ang sumusunod na pagkakasunud-sunod ng paglipat ng gene ay sinusunod: C, D, D, E, A, B. Ang pangalawang Hfr Ang strain ay nagsisimula sa paglilipat ng chromosome mula sa gene D at inilipat ito sa kabaligtaran ng direksyon sa nauna ... Ang mga gene sa kasong ito ay ipinadala sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: E, D, C, B, A, E. Ang ipinakitang eksperimental na pangangalaga ng pagkakasunud-sunod ng paglipat ng gene na may binagong pagkakasunud-sunod ng kanilang paglipat ay madaling ipinaliwanag ng pabilog na istraktura ng chromosome (Larawan 13).

Ang mga pamamaraan na ginagawang posible ang eksperimento na isakatuparan ang paglipat ng genetic na materyal sa bakterya (conjugation, transduction at transformation) ay naging posible upang makabuo ng isang genetic na mapa ng isang bacterial chromosome, na sumasalamin sa kamag-anak na lokalisasyon ng mga gene. Para sa layunin ng genetic mapping, ang conjugation ay malawakang ginagamit, kung saan ang malalaking seksyon ng bacterial chromosome, at kung minsan ang buong chromosome ng donor, ay inililipat sa tatanggap. Sa conjugation mapping, iba't ibang mga diskarte ang ginagamit: itinatag nila ang paghahatid ng mga indibidwal na gene sa oras, nakikilala ang naka-link na paghahatid ng gene, itinatag ang dalas ng paghahatid ng mga gene na hindi napapailalim sa pagpili (nonselective), na matatagpuan malapit at malayo sa napiling gene, atbp. Ang conjugation, gayunpaman, sa karamihan ng mga kaso ay hindi nagbibigay ng posibilidad ng sapat na tumpak na pagmamapa, dahil sa kasong ito ang recombination (tingnan) ay isinasagawa sa medyo mahahabang seksyon ng chromosome. Ang tumpak na pagmamapa ay isinasagawa gamit ang transduction, kung saan ang mga mas maiikling fragment ng bacterial chromosome ay ipinapadala, hindi hihigit sa 0.01 ng haba nito. Ang isa sa mga pangunahing pamamaraan ng transduction mapping ay upang matukoy ang posibilidad ng cotransduction (iyon ay, joint transmission) ng naka-map na gene at ang gene, ang lokalisasyon kung saan sa chromosome ay kilala. Ang pagkakaroon ng cotransduction ay nagpapahiwatig ng malapit (naka-link) na lokasyon ng nasuri na mga gene. Ang transduction ay maaari ding gamitin upang maitatag ang pagkakasunud-sunod ng mga gene. Para sa layuning ito, ang isang espesyal na paraan ng pagsusuri ng genetic ay ginagamit - ang tinatawag na tatlong-puntong pagsubok, kung saan ang pagsusuri ng mga krus ay isinasagawa na may paggalang sa tatlong mga gene.

Ang pagbabago para sa pagmamapa ay medyo bihira. Ginagawang posible ng paggamot sa tumanggap na bakterya na may pagbabagong DNA na maglipat lamang ng napakaliit na bahagi ng bacterial chromosome. Bilang resulta, ang mga gene lamang na bumubuo sa mga grupo ng linkage ang maaaring masuri gamit ang pagbabagong-anyo.

Ang genetic na mapa ng E. coli K-12, na binuo batay sa maraming taon ng genetic na pananaliksik na isinagawa sa iba't ibang mga laboratoryo sa buong mundo, ay kasalukuyang mayroong ilang daang localized na mga gene.

kanin. 14. Circular genetic map na nagpapakita ng lokasyon ng mga gene sa E. coli chromosome. Ang mga gene ay ipinahiwatig ng mga simbolo, na na-decipher sa talahanayan. 3. Ang mga numero sa panloob na ibabaw ng mga bilog ay nagpapahiwatig ng mga yunit ng haba ng card (ang oras kung saan ang gene na ito ay ipinadala sa panahon ng conjugation), na ipinahayag sa mga minuto (mula 0 hanggang 90 minuto).

Sa fig. 14 ay nagpapakita ng genetic na mapa ng E. coli, na inilathala noong 1970 ni A. L. Taylor sa journal na "Bacteriological Reviews" (USA). Para sa kaginhawaan ng oryentasyon, ang circumference ng genetic na mapa, na schematically na naglalarawan ng isang chromosome, ay nahahati sa mga segment - minuto, na nagdaragdag ng hanggang sa oras na kinakailangan para sa paghahatid ng buong chromosome sa panahon ng conjugation. Para sa Escherichia coli, ang oras na ito ay humigit-kumulang 90 minuto. Ang mga simbolo na inilagay sa paligid ng bilog ay nagpapahiwatig ng kaukulang mga gene at na-decipher sa Talahanayan 3, na kinabibilangan ng humigit-kumulang 2000 bacterial genes, ang mga function kung saan sa buhay ng isang bacterial cell ay higit na sinisiyasat. Ang impormasyon tungkol sa lokalisasyon ng mga gene sa chromosome ng bakterya ay ginagawang posible upang malutas ang mga partikular na problema ng praktikal na microbiology. Nagsisilbi sila bilang isang paunang kinakailangan para sa pag-aaral ng virulence at pathogenicity ng bakterya, ang kanilang paglaban sa mga gamot, ang posibilidad ng paglikha ng mga attenuated strain at para sa iba pang mga layunin. Mayroong binibigkas na homology sa lokasyon ng mga gene ng E. coli at Salmonella.

Sa ilang mga kaso, ang mga gene (cistron) na kumokontrol sa mga indibidwal na yugto ng synthesis ng huling metabolite ay matatagpuan sa isang seksyon ng bacterial chromosome. Ang pagkakasunud-sunod kung saan matatagpuan ang mga gene ay tumutugma sa pagkakasunud-sunod kung saan ang mga intermediate na tinutukoy ng mga ito ay ginagamit sa panahon ng synthesis ng panghuling metabolite. Sa parehong bahagi ng chromosome, kung saan matatagpuan ang mga istrukturang gene, maaari ding matatagpuan ang mga regulatory genetic unit, na, kasabay ng kaukulang mga istrukturang gene, isang operon (tingnan). Ang isang halimbawa ng naturang mga operon ay mga grupo ng mga gene na nagbibigay ng synthesis ng histidine, tryptophan, atbp.

Sa ibang mga kaso, ang mga structural at regulatory genes ng parehong biochemical pathway ay matatagpuan sa iba't ibang rehiyon ng bacterial chromosome, isang halimbawa nito ay mga gene na kumokontrol sa synthesis ng methionine, cleavage ng arabinose, synthesis ng purines, atbp.

Ang pag-aaral ng genetic metabolism sa bacteria ay hindi limitado sa layunin ng genetic mapping. Ang posibilidad ng naturang palitan ay ginagamit din upang makakuha ng mga bagong strain ng bacteria na kapaki-pakinabang para sa mga tao. Sa partikular, ang recombination sa pagitan ng pathogenic at non-pathogenic bacteria ay maaaring gamitin upang bumuo ng mga attenuated strain, iyon ay, mga strain na may pinababang virulence, na angkop para sa paggawa ng mga live na bakuna. Ang ganitong mga strain ay maaaring makuha mula sa pathogenic bacteria (halimbawa, mula sa dysentery bacteria) sa pamamagitan ng pagpapalit sa genetic na rehiyon (o mga rehiyon) na tumutukoy sa kanilang pathogenicity sa mga kaukulang chromosome na rehiyon ng non-pathogenic bacteria (halimbawa, E. coli). Upang lumikha ng attenuated strains, ito ay kinakailangan hindi lamang upang magbigay ng posibilidad ng genetic exchange, ngunit din upang pag-aralan ang genetic na batayan ng pathogenicity, virulence, immunogenicity at mapa ang mga gene na tumutukoy sa kanila. Sa ilalim lamang ng kundisyong ito maisasagawa ang pagtatayo ng ganap na mga strain ng bakuna, na nawala lamang ang kanilang virulence, ngunit pinanatili ang mga katangian na nagsisiguro ng immunogenicity.

Ang genetic exchange sa bakterya ay isinasagawa din sa mga natural na kondisyon ng kanilang tirahan, na nagreresulta sa pagkakaiba-iba ng recombination ng bakterya, na nagpapakita ng sarili sa pagbuo ng mga hindi tipikal na anyo. Ang sitwasyong ito ay gumagawa ng pag-aaral ng proseso ng recombination ng praktikal na interes, dahil ang mekanismo ng pagbuo, ang pathogenetic at diagnostic na kahalagahan ng mga atypical form ay ang pinaka-pindot na mga isyu ng nakakahawang patolohiya.

Bilang karagdagan sa pagkakaiba-iba ng phenotypic at recombination, ang bacteria ay nailalarawan sa pamamagitan ng mutational variability, iyon ay, variability na dulot ng mutations, na mga structural rearrangements ng mga gene, ang kanilang kumpleto o bahagyang pagkawala (mga pagtanggal), na hindi nauugnay sa mga recombinations. Ang bakterya ay malawakang ginagamit upang pag-aralan ang mga pattern ng proseso ng mutation. Ang mutation (tingnan), iyon ay, isang pagbabago sa genotype, ay isang kababalaghan na sanhi ng pagkilos ng mga mutagenic agent. Ang mga ito ang batayan para sa lahat ng genetic na pananaliksik, dahil ang pag-aaral ng pag-andar ng mga gene, ang kanilang pagmamapa at iba pang mga problema sa genetic ay malulutas lamang sa tulong ng mga naaangkop na mutant. Ang likas na katangian ng bacterial mutants na nabuo sa ilalim ng impluwensya ng mga mutagenic agent ay hindi nakasalalay sa mekanismo ng pagkilos ng mutagens (tingnan). Ang ideya ng kasapatan ng mutational variability ng bakterya sa mutagens na ginamit, iyon ay, ang tiyak na pagkilos ng huli, na nabuo sa unang yugto ng pag-unlad ng bacterial genetics, ay naging mali, lamang dahil ang konsepto ng kusang kalikasan ng proseso ng mutational ay naging mali. Ang konsepto na ito ay batay sa katotohanan na sa ilalim ng pagkilos ng mga ahente na nagdudulot ng pagkamatay ng pangunahing bahagi ng populasyon ng bakterya, ang mga mananaliksik ay nakakuha ng mga mutasyon na naaayon sa inilapat na ahente. Kaya, halimbawa, ang pagkilos ng sulfonamides ay sinamahan ng pagpapakawala ng mga mutant na lumalaban sa sulfonamide, ang pagkilos ng mga phage - sa pamamagitan ng pagpapalabas ng mga mutant na lumalaban sa phage, atbp. Ang mga gawa ng Luria (S. Luria), Delbrück (M. Delbruck), Lederberg (J. Lederberg) at Newcomb (H. Newcombe) ipinakita na ang pagbuo ng naturang mga mutant ay nangyayari bago ang pagdaragdag ng isang mapanirang ahente, at ang huli ay gumaganap lamang ng papel ng isang kadahilanan sa pagpili. Ang mga pagbabago sa mutasyon sa mga populasyon ng bakterya ay nangyayari sa maraming mga gene, ngunit pinipili lamang ng mga ahente ng pagpili ang mga naaangkop na mutasyon. Kaya, halimbawa, ang mga mutants ng iba't ibang uri ay maaaring mapaloob sa isang mutating na populasyon ng bakterya: auxotrophs - hindi makapag-synthesize ng anumang mga compound na kinakailangan para sa cell; mga mutant na nawala o nakakuha ng kakayahang mag-ferment ng mga indibidwal na carbohydrates; lumalaban sa antibiotics, atbp. Kapag ang naturang populasyon ay naihasik sa isang medium na may antibiotic, hindi lalago ang mga hindi mutated na indibidwal, gayundin ang mga indibidwal na may mga mutasyon na walang kaugnayan sa antibiotic resistance. Tanging ang mga bakterya na may mutasyon sa gene na tumutukoy sa kaukulang resistensya ang lalago sa naturang kapaligiran. Gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na ang pinagmulan ng mga mutant na lumalaban sa antibiotic ay nauugnay sa epekto ng isang ahente ng pagpili. Ang dahilan para sa paglitaw ng mga lumalaban na mutant, pati na rin ang mga mutant na nanatiling hindi natukoy sa medium na may isang antibyotiko, ay mga mutational na kaganapan na naganap bago ang pagkakalantad sa ahente ng pagpili. Kaugnay nito, hindi ito nangangahulugan na ang isang ahente sa pagpili ay hindi maaaring magkaroon ng mutagenic na aktibidad, ngunit kung mayroon man, ito ay nag-uudyok ng mga mutasyon hindi lamang sa mga gene na naaayon sa mekanismo ng pagkilos nito, kundi pati na rin, tulad ng iba pang mutagen, sa isang malawak na pagkakaiba-iba ng mga gene. , at pumipili lamang ng naaayon sa binagong bacteria.

Ang hindi pagkakapare-pareho ng konsepto ng kusang mutation ng bakterya ay pinabulaanan sa mga batayan na kapag sinusuri ang maraming mga kemikal na compound at mga pisikal na ahente, na posibleng kumikilos sa mga karaniwang nilinang na populasyon ng bacterium, natagpuan na ang aktibidad ng mutagenic ay katangian ng isang napakalawak na hanay ng mga kadahilanan, kabilang ang mga natural na metabolite ng bacteria. Ang pagkilos ng mga salik na ito ay hindi palaging madaling kontrolin, ngunit ipinapaliwanag ang sanhi ng tinatawag na spontaneous mutations.

Ayon sa modernong konsepto, ang mga kusang mutasyon ay isang kababalaghan ng parehong pagkakasunud-sunod ng mga mutasyon na nakuha sa eksperimento, na tinatawag na sapilitan. Parehong sanhi. Ang tanging pagkakaiba ay ang mga sapilitan na mutasyon ay lumitaw sa ilalim ng impluwensya ng mga espesyal na inilapat na mutagenic na ahente, habang ang mga ahente na nagdudulot ng kusang mutasyon ay nananatiling hindi malinaw. Ang terminong "kusang", samakatuwid, ay hindi sumasalamin sa kakanyahan ng kababalaghan at ginagamit sa kumbensyon upang tukuyin ang mga mutasyon na lumitaw nang walang mga espesyal na epekto.

Ang mga mutation na dulot ng pagkilos ng mga mutagenic agent ay lumitaw bilang isang resulta ng isang pagbabago sa pagkakasunud-sunod ng DNA nucleotide, ang pagpapakita nito ay ang pagkawala o pagbabago sa pag-andar ng polypeptide na naka-encode ng gene na ito, o isang pagbabago sa mga katangian ng regulasyon. mga yunit ng bacterial genome (operator, promoter). Sa pamamagitan ng "haba" makilala ang pagkakaiba ng gene at chromosomal mutations. Ang una ay nakakaapekto sa isang gene, ang huli ay kumalat sa higit sa isang gene. Ang Chromosomal mutations ay nagreresulta mula sa pagkawala ng isang malaking bilang ng mga nucleotides (pagtanggal). Ang mga mutation ng gene ay mas madalas na parang point, ibig sabihin, binubuo sila sa pagpapalit, pagpasok o pagkawala ng isang pares ng DNA nucleotides. Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng simple at kumplikadong mga pagpapalit ng nitrogenous base sa DNA - mga transition at transversions (tingnan ang Mutation).

Ang bakterya ay nailalarawan sa pamamagitan ng pasulong at paatras na mga mutasyon. Ang huli ay kadalasang suppressive sa kalikasan. Ang lahat ng kilalang mutagens ay may mutagenic effect sa bacterial cells. Ang pinakamadalas na ginagamit na mutagens sa bacteriological genetic studies ay ultraviolet rays, penetrating radiation, mono- at bifunctional alkylating agents, base analogs, at marami pang iba.

Ang mga kamakailang pag-aaral sa bakterya ay nagsiwalat ng pagkakaroon ng mga genetically determined system na nag-aayos ng pinsala sa genetic material (DNA). Ang mga pag-aaral na ito ay nagpasimula ng isang bagong direksyon sa genetics at molecular biology. Ang data na nakuha sa pag-aaral ng bacterial reparative activity ay humantong sa isang rebisyon ng isang bilang ng mga ideya tungkol sa mga mekanismo ng pagkilos ng mga mutagenic agent, ang pagbuo, pag-aayos, at phenotypic na pagpapahayag ng mga pagbabago sa mutational.

Mga bacterial antigens

Ang mga bacterial antigens ay naisalokal sa flagella, kapsula, cell wall, lamad, at iba pang mga istruktura ng cell. Ang mga bacterial antigens ay mga biologically active na bahagi ng isang cell na tumutukoy sa immunogenic, nakakalason at invasive na mga katangian nito. Ang pag-decipher ng kemikal na istraktura ng bacterial antigens, pagkontrol sa kanilang synthesis ng cell at localization sa loob nito, pati na rin ang immunogenic specificity, ay ang teoretikal na batayan para sa paglikha ng mga epektibong pamamaraan para sa pag-diagnose at tiyak na immunoprophylaxis ng bacterial infection.

Ang pamamahagi ng mga antigen sa isang bacterial cell ay pinag-aaralan ng mga immunocytological na pamamaraan - isang tiyak na capsular reaction ayon kay J. Tomcsik, isang direkta at hindi direktang paraan ng fluorescent antibodies, isang paraan ng antibodies na may label na ferritin, yodo, mercury o uranium, gamit ang electron microscopy ng mga ultrathin na seksyon, pati na rin ang paggamit ng paghihiwalay ng mga indibidwal na istruktura para sa kanilang kasunod na immunological na pag-aaral. Upang ihiwalay ang mga antigen mula sa bakterya, ang mekanikal na pagkasira ay ginagamit sa tulong ng maliliit na glass beads, ultrasound, high pressure, detergents, lysozyme o bacteriophage. Ang mga natutunaw na antigenic complex ay kinukuha mula sa bakterya sa pamamagitan ng pagproseso ng mga ito gamit ang mga proteolytic enzymes, mainit na tubig, trichloroacetic acid, diethyl glycol, phenol, urea, pyridine, ethyl ether, atbp. Ang mga natutunaw na antigen ay dinadalisay ng gradient ultra-centrifugation gamit ang column chromatography o preparative electrophoresis. Ang mataas na purified antigens ay nakuha mula sa enterobacteria, pertussis microbes, streptococci, atbp.

Kabilang sa mga antigens ng bacteria, mayroong type-, species-, group- at genus-specific, pati na rin ang "nonspecific". Karamihan sa mga uri at antigen na partikular sa grupo ay naisalokal sa flagella, kapsula at cell wall ng bacteria. Ang mga antigens ng mga lamad at intracellular na istruktura ng mga selulang bacterial ay hindi sapat na pinag-aralan.

Flagellate antigens (H antigens) ay isang protina (flagellin) na may molecular weight na 20,000-40,000, na binubuo ng alpha at beta polypeptide chain. Sa analytical ultracentrifugation, ang flagellin ay bumubuo ng isang homogenous peak na may sedimentation coefficient na 1.5-1.68. Kapag pinainit sa t ° 100 ° sa isang malakas na acidic o alkaline na kapaligiran, ang mga flagellar antigens ay hindi aktibo. Ipinapalagay na ang komposisyon ng amino acid ng iba't ibang mga serotype ng flagellar antigens ng Salmonella, Escherichia at iba pang Enterobacteriaceae ay naiiba at tinutukoy nito ang kanilang uri ng pagtitiyak. Ang pag-uuri ng mga serotype ng Salmonella ay batay sa pagkakaiba sa pagtitiyak ng mga flagellar antigens. Ang nakahiwalay na flagella ng Enterobacteriaceae, Vibrio cholerae at iba pang bacteria ay tumutugon bilang isang H-antigen (tingnan ang Bacterial flagella), ngunit ang fraction ng flagella ay laging naglalaman ng admixture ng O-antigen. Ang flagella at flagellin ng S- at R-form ng Proteus mirabilis ay naglalaman ng karaniwan at magkakaibang mga sangkap na antigenic. Ang pagiging tiyak ng antigenic ay nakasalalay sa koneksyon at pagkakasunud-sunod ng mga subunit ng flagellin ng flagellar filament. Sa pamamagitan ng paraan ng immunodiffusion (tingnan), ang H-antigen ay nagpapakita ng dalawang bahagi. Sa tulong ng mga pamamaraan ng paghahanda ng immunochemical, posible na makuha ang H-antigen, na nalinis mula sa O-antigen. Ang purified H-antigen ay walang proteksiyon na aktibidad sa mga eksperimento sa mga hayop sa laboratoryo. Ang mga natutunaw na flagellar antigens ay ginagamit para sa paghahanda ng erythrocyte H-diagnostics.

Capsular antigens (K antigens) maraming bakterya ang partikular sa uri at pinasisigla ang tiyak na kaligtasan sa sakit (tingnan). Marami sa mga capsular antigens ay polysaccharides o mucopeptides.

Ang mga capsular antigens ng pneumococci - type-specific polysaccharides, sa nakahiwalay na anyo ay may mga katangian ng haptens (tingnan ang Haptens) at itinalaga bilang natutunaw na tiyak na sangkap (SSS). Ang kapsula ng causative agent ng anthrax ay naglalaman ng isang hapten-peptide, pati na rin ang mga antigens ng isang likas na protina-polysaccharide, na sensitibo sa mga proteolytic enzymes. Capsule glutamyl polypeptide na matatagpuan sa iyo. megaterium, ay may antigenic properties, cross-reacting sa cell wall antigens ng parehong microbe. Ang mga capsular antigens ng isang polysaccharide na kalikasan ay nakita sa mga microbes ng genus Acetobacter. Ang mga antigen na ito ay nag-cross-react sa antisera sa pangkat B at G streptococci, gayundin sa uri ng 23 pneumococci. Cross serol, ang reaksyon ay dahil sa pagkakaroon ng isang karaniwang determinant group sa antigens - L-rhamnose.

Itinatag ang mga cross-reaksyon sa pagitan ng capsular polysaccharide antigens ng group A meningococci at mo. pumilus, meningococci ng grupo C at E. coli 016: NM, type III pneumococci at E. coli K7, atbp.

Sa kapsula (mas tiyak, ang microcapsule) ng enterobacteria, natagpuan ang mga polysaccharide antigens: Vi antigen (tingnan) sa S. typhi, S. paratyphi C, E. coli, E. ballerup, B (K) antigens sa Escherichia, K antigens sa Klebsiella ... Sa ilang Salmonella, natagpuan ang mga capsular antigen na may likas na protina na may mga katangiang proteksiyon (S. typhimurium, S. adelaide, Citrobacter). Ang mga capsular polysaccharide antigens ng K. pneumoniae ay may adjuvant effect (tingnan ang Adjuvants).

Ang mga antigen na partikular sa uri, pangkat, species at genus ay natukoy sa cell wall ng maraming uri ng microbes. Ayon sa iskema ni Krause (R. M. Krause, 1963), ang cell wall ng streptococcus ay naglalaman ng type-specific protein antigens (M-substance) at group-specific antigens ng isang polysaccharide nature. Ang M-antigen (mayroong hanggang 60 na uri) ay isang proteksiyon na antigen; sa isang bahagyang purified form ito ay iminungkahi bilang isang bakuna. Isinagawa ni Amer. Ang mga siyentipiko na sumusubok sa isang bakuna na binubuo ng isang bahagyang purified M-antigen ay nagpakita na ang gamot ay nagdulot ng rayuma sa ilan sa mga nabakunahang bata. Ayon sa ilang mga may-akda, ang M antigen ay malapit na nauugnay sa antigen na nag-cross-react sa antigen ng kalamnan ng puso ng tao. Ang cross-reacting antigen at M antigen ay pinaniniwalaan na magkaibang mga determinant ng parehong molekula ng protina. Napag-alaman din na mayroong koneksyon sa pagitan ng M-antigen ng grupong A streptococcus ng unang uri at ang HLA system ng mga lymphocytes ng tao. Ang isa pang antigen na tukoy sa grupo ng cell wall ng streptococci ay ang mucopeptide antigen, ang pagtitiyak nito ay dahil sa N-acetylglucosamine (para sa grupong A streptococci) at N-acetylgalactosamine (para sa pangkat C streptococci). Ang antigen na partikular sa grupo ng lactic acid streptococci ay intracellular teichoic acid.

Ang mga antigen na partikular sa mga species ay puro sa cell wall ng staphylococci - protina A-antigen sa ibabaw na layer ng dingding at teichoic acid, na kasama ng mucopeptide ay bumubuo sa panloob na layer ng dingding. A-antigen - precipitinogen na matatagpuan sa karamihan ng mga strain ng Staphylococcus aureus, ang pier nito. timbang 13 200. Ito ay may kakayahang pumasok sa isang hindi tiyak na reaksyon sa Fc-fragment ng class G immunoglobulins ng tao at ilang serum ng dugo ng hayop. Ang teichoic acid ay isang tiyak na precipitinogen na binubuo ng polyribitol phosphate subunits, kung saan ang N-acetyl glucose amine (determinant group) at D-alanine ay nakakabit. Ang teichoic acid ay matatagpuan sa mga cell wall ng streptococci, staphylococci, at micrococci mo. subtilis at lactic acid bacteria. Ito ay itinatag na ang teichoic acid na nakahiwalay sa staphylococci ay may mga proteksiyon na katangian. Mula sa mga cell wall ng Cl. botulinum type A isolated at purified protein thermostable antigen na lumalaban sa trypsin.

Ang mga species at genus-specific antigens ay natagpuan sa mga cell wall ng corynebacteria, nocardia, mycobacteria at actinomycetes. Ang komposisyon ng mucopeptide ng cell wall ng corynebacteria, nocardia at mycobacteria ay kinabibilangan ng arabinose at galactose, na nagiging sanhi ng cross-serological reactivity sa pagitan ng mga strain ng mga pangkat na ito. Sa cell wall ng diphtheria microbe, dalawang antigens ang natukoy: isang surface-type-specific na protina at isang mas malalim na matatagpuan na thermostable polysaccharide na tukoy sa grupo. Ang isang kumplikadong hanay ng mga antigens ay nakita sa cell wall ng anaerobic corynebacteria sa pamamagitan ng radioimmunoelectrophoresis. Ang pangunahing bahagi ng mga pader ng cell ng mga microbes na ito ay naging isang acidic polysaccharide. Ang mga mucopolysaccharide haptens na partikular sa grupo ay matatagpuan sa mga cell wall mo. anthracis. Ang mga hapten na ito ay tumutugon sa isang reaksyon ng pag-ulan na may mga katulad na antigen na nakahiwalay sa iyo. cereus. Mga antigen na partikular sa uri mo. Ang megaterium ay naisalokal din sa dingding ng cell.

Ang O - antigen (endotoxin) ng enterobacteria ay naisalokal sa intermediate layer ng cell wall at isang kumplikadong compound na binubuo ng isang protina o peptide, polysaccharide at lipid. Ang lipopolysaccharide (glucidolipoid complex), na nakuha ng isang halo ng phenol na may tubig, ay may molecular weight na 106-107, 60-70% ay binubuo ng phosphorylated polysaccharide at 20-40% ng lipid (lipid A ng mga fatty acid). Ang molekular na timbang ng purified polysaccharide ay 20,000-60,000. Ang polysaccharide ng O-antigens ng iba't ibang uri ng enterobacteria ay binuo ayon sa parehong prinsipyo at binubuo ng isang pangunahing istraktura at S-specific side chain, na mga determinant na grupo. Ang pangunahing istraktura (aka R-lipopolysaccharide) ng lahat ng Salmonella serotypes ay kinabibilangan ng glucosamine, 2-keto-3-deoxyoctanate (KDO), L-glycero-D-manno-heptose, galactose, at glucose.

Mayroong 6 na chemotypes ng R-lipopolysaccharides na kinilala sa kaukulang R-mutants (Ra, Rb, Rc, Rd1, Rd2, at Re), na naiiba sa antas ng depekto sa istruktura ng kemikal. Kasama sa mga chain ng protina ang 6-deoxy at lalo na ang 3,6-dideoxyhexoses. Ang mga side chain na partikular sa S ay binuo mula sa paulit-ulit na oligosaccharides. Ang mga O-factor ay kumakatawan sa bahagi o lahat ng O-antigen determinant group. Ang mga ito ay inuri ayon sa Kaufermann-White scheme gamit ang cross-over o homologous agglutination reactions. Ang terminal na asukal na may pinakamataas na affinity para sa aktibong site ng antibody ay tinutukoy bilang ang immunodominant na asukal. Ang O-factor 2 (group A) ay tinutukoy ng immunodominant sugar paratose, O-factor 4 (group B) - ng abekose, O-factor 9 (group D) - ng tivelose, atbp. Ang immunodominant na asukal ng Shigella dysenteriae ay rhamnose . Ang pagtitiyak ng O-antigenic complex ay ibinibigay hindi lamang ng immunodominant na asukal, kundi pati na rin ng pagkakasunud-sunod ng lokasyon ng mga sugars sa side chain at ang likas na katangian ng kemikal. mga koneksyon sa pagitan ng mga indibidwal na asukal. Sa una, ang pangunahing istraktura ng polysaccharide ay synthesize sa microbial cell, at pagkatapos ay ang mga side chain. Ang bahagi ng lipid ng O-antigen (lipid A) ay halos magkapareho sa lahat ng enterobacteria. Ang Lipid A ay isang mahabang chain fatty acid na nagmula sa polyphospho-d-glucosamine at mahigpit na nakagapos sa isang O-specific na polysaccharide. Sa kasong ito, ang biosynthesis ng polysaccharide molecule, pati na rin ang buong O-antigen molecule, ay genetically tinutukoy.

Ang nakahiwalay na O-antigen (lipopolysaccharide) ay may branched na istraktura, na nababagabag kapag ang complex ay ginagamot ng sodium deoxycholate; ang tinatawag na hapten subunits ay nabuo, kung saan, tila, ang buong complex ay itinayo. Ang mga nakahiwalay na O-antigens ay nakakalason, pyrogenic, nagdudulot ng lokal at pangkalahatang Schwartzmann's phenomenon (tingnan ang Schwartzmann's phenomenon), nekrosis ng tumor tissue, partikular at hindi tiyak na resistensya, at mayroon ding immunostimulating at immunosuppressive na aktibidad. Ipinapalagay na ang nakakalason na aktibidad ng O-antigens ay dahil sa lipid A. Ang pangangasiwa ng O-antigen sa mga hayop ay sinamahan ng leukopenia at thrombocytopenia. Ang O-antigen ay nagiging sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay ng pagpapaubaya, na sinamahan ng isang kapansin-pansing pagtaas sa aktibidad ng phagocytic. Bilang karagdagan sa O-antigen, ang mga antigen na labile sa pag-init, pati na rin ang mga karaniwang antigen, ay natagpuan sa mga cell wall ng enterobacteriaceae.

Noong 1962, unang inilarawan ni S. Kunin et al ang pangkalahatang antigen ng enterobacteriaceae, na naiiba sa pagtitiyak mula sa O-antigen. Ang karaniwang antigen na nakuha mula sa E. coli 014, isang polysaccharide, ay nagiging sanhi ng paggawa ng mga partikular na antibodies sa mga kuneho.

Ang lipopolysaccharide, o lipid A, na ibinibigay sa isang hayop kasama ng isang karaniwang antigen, ay pinipigilan ang paggawa ng mga antibodies sa karaniwang antigen. Ang isa pang uri ng karaniwang antigen, na tinatawag na Gorzhinsky at Brodhage (O. Gorzynski, 1964; O. O. Brodhage, 1961, 1962) C-antigen, ay natagpuan sa E. coli at Sh. sonnei. Sh. sonnei, ang bacterial agglutinogen (BA) na nauugnay sa lipopolysaccharide ay ipinahayag gamit ang isang reaksyon ng hemagglutination. Noong 1969, iniulat ni E. Engelbrecht ang isa pang karaniwang antigen sa enterobacteria - ang "alcoholic" factor, na nakuha mula sa S. paratyphi A at B, S. bareilly. Ipinapalagay na ang "alcoholic" antigen ay isang polysaccharide. Sa mga cell wall ng Vibrio cholerae, ang isang partikular na alpha antigen ay naisalokal, ang causative agent ng pertussis ay may isang protein protective antigen at isang histamine-sensitizing factor, ang plague microbe ay may isang antigen na nakuha sa isang phenol-water mixture, at mga bakas ng fraction. ako.

Ang proteksiyon na aktibidad ng mga nakahiwalay na pader ng cell ay ipinakita sa mga eksperimento na may staphylococci, streptococci, tularemia microbes, plague pathogens, enterobacteria, pertussis microbe, mycobacteria, vibrio cholerae, at brucella. Ang mga natutunaw na antigen na may aktibidad na proteksiyon ay kinukuha mula sa mga dingding ng selula ng mga mikrobyo na ito. Ang mga cell wall ng maraming gram-positive at gram-negative na microbes ay nagdudulot ng granule formation, dermatitis, hepatitis, talamak na carditis at arthritis sa mga hayop sa laboratoryo. Sa mga in vitro na eksperimento, pinasisigla ng mga cell wall ang paglabas ng lysosomal enzymes, may cytotoxic effect, at pinipigilan ang bacterial flucytosis at paglaki ng cell.

Kaya, ang mga istruktura sa ibabaw ng maraming bakterya ay naglalaman ng mga antigen na partikular sa uri, pangkat, species at genus, pati na rin ang mga karaniwang antigen para sa iba't ibang uri ng mikrobyo. Marami sa mga nakalistang antigens ay mahalaga sa pathogenesis ng mga sakit at pagbuo ng tiyak na kaligtasan sa sakit.

Antigens ng mga lamad at intracellular na istruktura. Ang mga tiyak na antigen ay puro sa mga lamad ng bakterya. Kaya, antigens ng cytoplasmic lamad mo. Ang megaterium ay naiiba sa kanilang pagtitiyak mula sa mga antigen ng cell wall.

Ang pag-aaral ng antigenic na istraktura ng mga lamad ng Micrococcus lysodeicticus ay nagpakita na ang 8 antigens ay matatagpuan sa ibabaw ng cytoplasmic membrane. Sa maliit na bahagi ng mga lamad ng E. coli 0111: K 4: H12 at iba pang enterobacteria, O- at H-antigens, pati na rin ang mga hindi kilalang antigens, ay natagpuan. Napag-alaman na ang O-antigen ng mga lamad ay magkapareho sa O-antigen ng mga pader ng cell. Ang H-antigen ng mga lamad ay magkapareho sa H-antigen ng nakahiwalay na flagella, dahil ang basal na bahagi ng flagellum ay nakakabit o matatagpuan sa panloob na ibabaw ng cytoplasmic membrane. Samakatuwid, ang aktibidad ng H-antigenic ng mga lamad ay dahil sa aktibidad na antigenic ng basal na bahagi ng flagellum. Ang mga protina na nakuha mula sa mga lamad ng mycoplasmas ng iba't ibang mga serol, mga grupo, ay may tiyak na aktibidad na antigenic. Ang isang istrakturang hugis baras na may sedimentation coefficient na 22s, na may mga proteksiyon na katangian (223 antigen), ay nahiwalay sa pertussis microbe na nawasak ng ultrasound. Ang antigen na ito ay malamang na naisalokal sa mga lamad. Ang isang bagong klase ng bacterial antigen ay inilarawan - lipoteichoic acid, na maaaring ihiwalay mula sa streptococci, lactic acid bacteria at ilang bacilli. Ang lipoteichoic acid ay naisalokal sa ibabaw ng cytoplasmic membrane at isang antigen na tukoy sa grupo. Ang lipoteichoic acid ay binubuo ng 25-30 glycerophosphate residues at isang lipid component (glycolipid). Ang ilan sa mga residue ng glycerophosphate ay pinapalitan ng glucose at D-alanine. Ang mga antigen ng lamad ng karamihan sa mga pathogen bacteria ay hindi gaanong pinag-aralan.

Ang bahagi ng cytoplasmic ng bakterya ay nakikilala sa pamamagitan ng isang tiyak na pagka-orihinal: kasama ang mga bahagi ng cytoplasm (ribosome, granules, mga fragment ng endoplasmic reticulum, cell sap), naglalaman ito ng mga bahagi ng nucleus (DNA at, marahil, mga nuclear protein).

Samakatuwid, kapag pinag-aaralan ang cytoplasmic fraction ng immunol, kung minsan ay mahirap sabihin dahil sa kung aling mga antigen ang nakita ang aktibidad.

Ang tinatawag na kabuuang bahagi ng cytoplasm ng enterobacteriaceae, pertussis, cocci at iba pang bakterya ay may mahinang aktibidad na antigenic. Ang mga karaniwang antigen ay natagpuan sa cytoplasm ng isang bilang ng mga bakterya: sa pagitan ng mga strain ng genus Nocardia at Streptomyces, Nocardia at Musobacterum. Ang magkaparehong cytoplasmic antigens ay natagpuan sa mycobacteria, actinomycetes, at corynebacteria. Gayunpaman, ang mga partikular na antigen ay natagpuan sa cytoplasm ng microbe ng salot: fraction I, "mouse" toxin, VW antigen, at isang antigenic complex na nakuha ng trichloroacetic treatment. Ang mga nakalistang antigen ay maaaring mahalaga sa pathogenesis ng impeksiyon. Sa modelo ng microbe ng salot, ipinakita na ang mga antigenic complex na nakuha ng phenol-water method at ang antigenic complex na nakuha ng trichloroacetic acid ay magkaibang antigens at, posibleng, ay naisalokal sa iba't ibang mga istraktura. Mula sa ultrasonic lysate ng Shigella, ibinukod ni Seltman (G. Seltman, 1975) ang antigen na lumilipat sa anode (ATA), na naging karaniwan para sa maraming enterobacteria. Ang antigen ng protina na ito ay malamang na matatagpuan sa loob ng cell.

Natukoy ang mga antigen sa mga ribosom: noong 1960-1963, itinatag na ang tatlong uri ng antigens ay naisalokal sa mga ribosom ng bakterya, karaniwan sa maraming bakterya (tila, RNA), karaniwan sa isang limitadong bilang ng mga species (protina) at tiyak sa bawat species. Noong 1967-1975, ipinakita na ang mga ribosomal fraction na nakuha mula sa enterobacteria, listeria, mycobacteria, pertussis microbes, cholera vibrios, staphylococci ay may mga proteksiyon na katangian sa mga eksperimento sa mga hayop sa laboratoryo. Kasabay nito, napatunayan na ang aktibidad ng proteksiyon ng mga ribosom ay hindi nauugnay sa isang admixture ng mga antigen ng cell wall. Ang isang protina na may mga tiyak na proteksiyon na katangian ay nahiwalay mula sa ribosomal na bahagi ng Vibrio cholerae sa pamamagitan ng ion exchange chromatography, habang ang mga purified ribosome ay hindi nagdulot ng proteksyon sa mga hayop. Gayunpaman, ang ilang mga mananaliksik ay nagmumungkahi na ang proteksiyon na aktibidad ng mga ribosom ay nauugnay sa RNA, ang iba - na may protina, at ang iba pa ay naniniwala na ang mga nakahiwalay na ribosom ay "naka-attach" sa ilang uri ng carbohydrate, posibleng ang cell wall, na may mga tiyak na antigenic properties. Ang mekanismo ng proteksiyon na pagkilos ng mga bakunang "ribosomal" ay hindi pa naipapaliwanag.

Magsaliksik ng Ribi (E. Ribi) na may sotr. ang presensya sa cytoplasm ng enterobacteria ng isang low-molecular polysaccharide ay ipinakita, na, sa mga tuntunin ng antigenic properties at chem. Ang komposisyon ay malapit sa O-antigen ng cell wall. Ang polysaccharide na ito ay inilarawan bilang plasma. Ang antigenic na aktibidad nito ay makikita lamang kapag ito ay pinagsama sa O-antigen. Gayunpaman, ang gayong kumplikado ay hindi nag-uudyok sa pagbuo ng mga antibodies sa mga kuneho. Ang plasma polysaccharide ay itinalaga bilang isang katutubong hapten na binuo mula sa "mga linear na molekula" (mga particle), ang bigat ng molekular na kung saan ay 163,000, ang diameter ay 1.6 nm, at ang haba ay 130 nm. Ang mga molekula ng katutubong hapten, sa kaibahan sa O-antigen, ay hindi bumubuo ng mga istrukturang micellar. Iminungkahi na ang katutubong hapten ay isang pasimula ng cell wall O-antigen.

Maraming mga mananaliksik ang natagpuan na ang bacterial DNA ay may mga antigenic na katangian. Ang mga paghahanda ng bacterial DNA ay tumutugon bilang mga antigen na may homologous at heterologous na sera. Ipinakita ang cross serol, reaktibiti sa pagitan ng DNA ng bacteria at DNA ng mga cell ng isang macroorganism.

Ang ilang mga mananaliksik ay naniniwala na ang bacterial DNA at nucleoproteins ay nagpapasigla sa proseso ng autoimmune.

Kaya, ang bakterya ay may isang kumplikadong mosaic ng mga antigen na ipinamamahagi sa halos lahat ng mga istruktura at organelles. Ang ilan sa mga antigen na ito ay mas aktibo, ang iba ay mas mababa. Ang pinakamahalaga sa praktikal na pananaw ay ang tanong ng pagtukoy at paghihiwalay ng mga proteksiyon na antigen sa isang purified form upang makagawa ng mga epektibong bakuna at diagnostic na paghahanda.

Bibliograpiya: Anatomy ng bacteria, trans. mula sa Ingles, ed. G. P. Kalina, M., 1960; Jerusalem N. D. Mga Batayan ng pisyolohiya ng mga mikrobyo, M., 1963, bibliogr.; Ang metabolismo ng bakterya, trans. mula sa Ingles, ed. V. A. Shorin, M., 1963, bibliogr.; Multivolume na gabay sa microbiology, klinika at epidemiology ng mga nakakahawang sakit, ed. H. N. Shukov-Verezhnikov, t. 1, p. 58 at iba pa, M., 1962; Peshkov MA Cytology of bacteria, M. - JI., 1955, bibliogr.; siya, Comparative cytology ng blue-green algae, bacteria at actinomycetes, M., 1966; Rose E. Chemical Microbiology, trans. mula sa English, M., 1971, bibliogr.; Stanislavsky ES Mga istrukturang bacterial at ang kanilang antigenicity, M., 1971, bibliogr.; Bergey's manual of determinative bacteriology, ed. ni R. E. Buchanan a. N. E. Gibbons, Baltimore, 1975, bibliogr.; Taunang Pagsusuri ng Microbiology, v. 1-26. Stanford, 1957-1972; Bakterya, ed. ni I. C. Gunsalus a. R. Y. Stani-er, v. 1-5, N. Y.-L. 1960-1964; Helms tetter C.E. Sequence ng bacterial reproduction, Ann. Sinabi ni Rev. Microbiol., V. 23, p. 223, 1969, bibliogr.; K a e m p-fer R. a. Meselson M. Pag-aaral ng ri-bosomal subunit exchange, Cold Spr. Harb. Symp. dami. Biol., V. 34, p. 209, 1969; Korn E.D. Mga lamad ng cell, istraktura at synthesis, Ann. Sinabi ni Rev. Biochem., V. 38, p. 263, 1969; N o m u r e M. Bacterial ribosome, Bact. Rev., v. 34, p. 49, 1970; O s-born M. J. Istraktura at biosynthesis ng bacterial cell wall, Ann. Sinabi ni Rev. Biochem., V. 38, p. 501, 1969; Pagtitiklop ng DNA sa mga mikroorganismo, Cold Spr. Harb. Symp. dami. Biol., V. 33, 1968; R y t e r A. Samahan ng nucleus at lamad ng bacteria, Bact. Rev., v. 32, p. 39, 1969; T tungkol sa p 1 e sa W. W. a. Wilson G. S. Mga Prinsipyo ng bacteriology at immunity, v. 1 - 2, Baltimore, 1964.

Genetics B.- Brown V. Genetics ng bacteria, trans. mula sa English, M., 1968, bibliogr.; Jacob F. at Wolman E. Paul at ang genetics ng bacteria, trans. mula sa English., M., 1962; Zakharov I. A. at Kvitko K. V. Genetics ng mga microorganism, JI., 1967; Koleksyon ng mga pamamaraan sa genetika ng mga mikroorganismo, ed. R. Klaus at W. Hayes, trans. mula sa English, M., 1970, bibliogr.; S hanggang a-vronskaya A.G. Mutations in bacteria, M., 1967, bibliogr.; T a y 1 o g A. Z. a. T r o t-t e r C. D. Linkage map ng Escherichia coli strain K-12, Bact. Rev., v. 36, p. 504, 1972, bibliogr.; CurtissR. Bacterial conjugation, Ann. Rev. Microbiol., V. 23, p. 69, 1969; Hartman P. E., Hartman Z.a. Stahl R. Pag-uuri at pagmamapa ng kusang at sapilitan na mga mutasyon sa histidine operon ng Salmonella, Advanc. Genet., V. 16, p. 1, 1971, bibliogr.; Mga pamamaraan ng 12-th international congress of genetics, v. 3, Tokyo, 1968; Sanderson Κ. E. Genetics ng Enterobacteriaceae, Advanc. Genet., V. 16, p. 35, 1971, bibliogr.

Mga bacterial antigens- Ado AD at Fedoseeva VN Lokalisasyon sa Neisseria perflava at Klebsiella pneumoniae na mga selula ng mga antigen na karaniwan (cross-reacting) sa mga tisyu ng broncho-pulmonary apparatus ng tao, Byull. Eksperimento, biol, i med., V. 81, Kya 3, p. 349, 1976; Goldfarb D.M. at Zamchuk L.A. Immunology ng mga nucleic acid, M., 1968, bibliogr.; M at x at y-l tungkol sa IF Fluorescent antibodies at mga pamamaraan ng kanilang aplikasyon, M., 1968, bibliogr.; Petrosyan EA Complex antigens ng typhoid-paratyphoid group of bacteria, M., 1961, bibliogr.; Stanislavsky ES Mga istrukturang bacterial at ang kanilang antigenicity, M., 1971, bibliogr.; H e y m e r B., S p a n e 1 R. a. Haferkamp O. Biologische Aktivitat bacteriaeller Zellwande, Immun. u. Infekt., Bd 3, S. 232, 1975; Luederitz O. a. o. Paghihiwalay at kemikal at immunological na katangian ng bacterial lipopoly-saccharides, sa: Microbial toxins, ed. ni T. C. Montie, v. 4, p. 145, N. Y., 1971, bibliogr; Owen P. a. Salton M. Antigenic at enzymatic na arkitektura ng Micrococcus lysodeikticus membranes na itinatag ng crossed immunoelectrophoresis, Proc. nat. Acad. Sci. (Maghugas.), V. 72, p. 1711, 1975; Robbins J. B. a. o. Gross-reacting bacterial antigens at immunity sa sakit na dulot ng encapsulated bacteria, sa: Immun. syst. a. makahawa. Dis., Ed. ni E. Ne-ter a. F. Milgrom, p. 218, Basel a. o., 1975; Wicken A. J. a. Knox K. W. Lipoteichoic acids, isang bagong klase ng bacterial antigen, Science, v. 187, p. 1161, 1975.

B. S. Levashev; A.G. Skavronskaya (pangkalahatan kasama ang talahanayan); D.M. Goldfarb (bakt. Tab.). E. S. Stanislavsky.

Sa yugto ng pagbuo nito, iyon ay, sa XVII-XVIII na siglo, ang microbiology ay binuo sa paraang ang lahat ng mga organismo na natagpuan ay inilarawan nang hindi nagpapakilala ng anumang lohikal na pag-uuri. Noong panahong iyon, ang mga mikroorganismo ay inilarawan ng microbiology sa paraang morphological. Ang mga makabuluhang pagbabago ay naganap noong ika-19 na siglo. Sa oras na ito, ang mga siyentipiko ay nakaipon ng isang medyo malaking base ng kaalaman, at natagpuan din ang iba't ibang uri ng mga microorganism at fungi. Upang kahit papaano ay mag-navigate sa kasaganaan ng impormasyon na ito, kinakailangan ang isang lohikal na istraktura. Ito ay iminungkahi noong 1923, nang ang isang gabay sa bakterya ay nai-publish. Ito ang unang internasyonal na gawain na naging batayan para sa pag-unlad ng agham ng microbiology.

Pangunahing Probisyon

Ang unipormeng pag-uuri ay opisyal na ipinakilala sa internasyonal na antas noong 1980. Ito ay batay sa sistemang binuo ni Bergi. Mga pangunahing yugto: kaharian, klase, kaayusan, pamilya, genus, species. Ang huli ay ang pinakamahalagang antas para sa sistema ng paghahati ng klase. Pinagsasama nito ang mga organismo na may maraming pagkakatulad: morpolohiya, pinagmulan, pisyolohiya. Bilang karagdagan, ang mga tampok ng metabolismo ay nasuri. Kung ito ay naging lubos na magkatulad, kung gayon ang mga mikroorganismo ay maaaring pagsamahin sa isang species.

Ang mga uri ng microorganism ay maaaring nahahati sa dalawang kategorya:

• eukaryotes;
• prokaryotes.

Kasama sa pangalawang pangkat ang bakterya, iyon ay, mga organismo na kulang sa nabuong nucleus. Kasama sa DNA ang lahat ng data na kailangan para sa normal na pamana ng mga katangian. Ang molekula ng DNA ay matatagpuan sa cell cytoplasm.

Isang antas sa ibaba

Ang species ay hindi ang pinakamababang antas ng pag-uuri ng mga microorganism. Sa loob nito ay mayroong:

• morphovar, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang espesyal na morpolohiya ng mga microorganism;
• mga biovar na naiiba sa biology;
• chemovars, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng bahagyang naiibang aktibidad ng enzyme;
• ang mga serovar ay inilalaan sa mga grupo depende sa antigenic na istraktura;
• phagovar, ang pag-uuri kung saan ay batay sa pagkamaramdamin ng mga phage.

Ang lahat ay isinasaalang-alang at naitala

Upang ma-standardize ang pag-uuri ng mga microorganism sa mga biological na grupo, isang sistema ng pagtatalaga para sa iba't ibang mga grupo ay ipinakilala sa internasyonal na antas. Ito ay batay sa ideya ng binarity, iyon ay, isang double nomenclature ang ginagamit. Ang pangalan ay nagsisimula sa pangalan ng genus - ang salitang ito ay palaging nakasulat na may malaking titik. Ngunit ang pangalawang salita ay nagsisimula sa isang maliit, inilalarawan nito ang pag-aari ng mga species. Halimbawa: Staphylococcus aureus.

Mga medikal na microbiologist: ano ang dapat nating bigyan ng espesyal na pansin?

Ayon sa kaugalian, ang mga pathogen ay isang paksa na umaakit sa mga manggagamot na nagtatrabaho sa microbiology. Ang pokus ay sa iba't ibang mga kinatawan - mga virus, bakterya, chlamydia at iba pa. Ang mga mikrobyo ay hindi nakikilala sa mata ng tao, at upang makita ang mga ito, kailangan mong gumamit ng isang espesyal na pamamaraan - mga mikroskopyo na nagpapalaki sa bagay na pinag-aaralan nang maraming beses.

Kabilang sa mga pathogenic microorganism na interesado sa medisina at agham ang mga non-cellular virus at microscopic life form na binubuo ng malaking bilang ng mga cell. Ito ay iba't ibang fungi, chlamydobacteria, at algae na mapanganib sa mga tao (at hindi lamang).

Pangunahing termino: bacteria

Ano ang mga microorganism? Mayroong iba't ibang mga paliwanag para sa iba't ibang kategorya, na nagbibigay-daan sa iyong maunawaan kung ano ang pangkat ng mga anyo ng buhay ng interes. Halimbawa, ang bakterya ay karaniwang tinatawag na mga naturang organismo, na kinabibilangan lamang ng isang cell. Ang kakaiba ng bacteria ay ang kawalan ng chlorophyll. Ang pag-uuri ng mga microorganism sa pangkat na ito ay prokaryotes. Ang ilang bakterya ay kasing liit ng 0.1 micrometer, ngunit ang ilan ay umaabot sa 28 micrometer. Ang mga anyo ng mga organismong ito ay nakasalalay sa tirahan. Tinutukoy niya ang mga sukat.

Ang lahat ng bakterya na kilala sa agham ay karaniwang nahahati sa mga grupo:

• cocci (mga bola);
• sticks (bacilli, clostridia);
• mga thread (chlamydobacteria);
• kulot (spirilla, atbp.).

Pag-uuri ng mga microorganism: higit pang mga detalye

Ang Kokkami ay nailalarawan sa pamamagitan ng hugis ng isang globo, ellipse, bob, bola. Ang hugis ng lancet ay matatagpuan din. Mga uri ng microorganism sa pangkat na ito: diplo-, micro-, strepto-, tetra-, staphylococci, sarcins.

Ang micrococci ay nailalarawan sa mga magulong mga selula, ngunit ang kundisyong ito ay hindi kinakailangan: may mga kasama lamang ng isa o dalawang mga selula. Ang lahat ng mga microorganism na ito ay itinuturing na saprophytes. Ang kanilang tirahan ay hangin, tubig.

Kapag naghahati, ang diplococci ay bumubuo ng ipinares na cocci. Ang isang tipikal na kinatawan ay ang meningococcus na nagdudulot ng meningitis, pati na rin ang pinagmulan ng gonorrhea gonococcus. Tulad ng diplococci, ang baluktot na streptococci ay maaaring hatiin sa parehong eroplano, ngunit ang kanilang tampok ay ang pagkakaroon ng mga kadena ng iba't ibang laki. Ang mga mikrobyo at bakterya na ito ay mapanganib, na nagdudulot ng iba't ibang sakit, na humahantong sa kamatayan.

Ano pa ang meron?

Ano ang mga tetracoccal microorganism? Ang pangalan mismo ay nagsasalita ng natatanging katangian ng gayong mga anyo ng buhay: ang tetra sa Latin ay nangangahulugang "apat". Ang ganitong mga mikroorganismo ay maaaring hatiin sa mga eroplano na patayo sa bawat isa. Para sa mga tao, medyo ligtas sila: sa ngayon, kakaunti ang mga sakit na pinukaw ng tetracocci ang kilala.

Kilala ang sardinas cocci. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paghahati sa tatlong eroplano na patayo sa bawat isa. Sa paningin, ang mga organismo ay parang bales. Karaniwan silang naglalaman ng 8-16 na mga cell. Kabilang sa tirahan ng mga microorganism na ito ay hangin. Ang mga sakit ng tao na kanilang pinupukaw ay hindi alam ng agham, kaya sa ngayon ay pinaniniwalaan na wala sila.

Ngunit ang kahalagahan ng mga staphylococcal microorganism ay natuklasan ng mga siyentipiko sa loob ng mahabang panahon - pinupukaw nila ang mga sakit sa balat na nakakaapekto hindi lamang sa mga tao, kundi pati na rin sa iba't ibang mga hayop. Sa paningin, ang mga organismo ay parang mga bungkos. Ang dibisyon ay magagamit sa iba't ibang mga eroplano. Karaniwan silang nakatira sa kumpol, ang hugis ay magulo.

Mga stick

Ayon sa pag-uuri ng mga microorganism, ang pangkat na ito ay kinabibilangan ng bakterya, bacilli, clostridia. Ang karaniwang sukat ay 1-6 microns ang haba, 0.5-2 microns ang lapad. Ang mga bacterial rod ay hindi bumubuo ng mga spores. Ang mga mapanganib na anyo ay kilala: bituka, tuberculous, dipterya at iba pa. Ang Bacilli, Clostridia ay mga mikrobyo na lumilikha ng mga spores. Pinupukaw nila ang iba't ibang mapanganib (kahit nakamamatay) na mga impeksyon: anthrax, hay fever, tetanus.

Maglaan ng mga maikling stick, mahaba, pati na rin sa iba't ibang mga dulo: bilog, matalim. Ang paglalarawan ng morpolohiya ng mga microorganism ay nagsasangkot ng pag-aaral ng mutual arrangement. Ang parameter na ito ay naging batayan para sa paghahati sa tatlong grupo:

• pairwise arrangement;
• walang kabuluhan;
• streptobacilli, streptobacteria.

Ang mga una ay pumukaw ng pulmonya, ang pangalawang grupo ay nagdudulot ng napakalawak na hanay ng mga sakit, at ang pangatlo - anthrax, chancre.

Hindi gaanong karaniwan, ang bakterya ay maaaring obserbahan na may hugis club na umbok sa mga dulo. Ang kasalukuyang pag-uuri ng mga microorganism ay nagpapahiwatig ng kanilang pagtatalaga sa mga rod. Ang isang natatanging tampok ng pangkat na ito ay ang bacillus ay maaaring makapukaw ng dipterya, at isang bilang ng mga subspecies - ketong, tuberculosis.

Mga baluktot na mikroorganismo

Ang mga Vibrios na kabilang sa pangkat na ito ay nakayuko ng 14 na pagliko at katulad ng hugis sa simbolo na ",". Kabilang dito ang laganap na vibrios: kolera, tubig. Ang Spirillae, na nauugnay sa mga baluktot na mikroorganismo, ay nakikilala sa pamamagitan ng isang liko sa isa o ilang mga pagliko. Alam lamang ng agham ang isang anyo na mapanganib sa mga tao - naghihikayat ito ng sodoku. Ang sakit na ito ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagkagat ng isang daga (tulad ng daga).

Ang mga spirochetes ay mga microorganism na parang corkscrew na 0.3-1.5 microns ang haba, 7-500 microns ang lapad. Kabilang dito ang mga saprophyte at ilang iba pang mapanganib na species. Nutrient media ng mga microorganism - maruming tubig, patay na masa. Mayroong tatlong kilalang uri na pumukaw ng mga sakit sa mga tao: borellia, leptospira, treponema.

Mga karaniwang katangian ng mga baluktot na mikroorganismo

Ang lahat ng mga pangkat na inilarawan sa itaas ay polymorphic. Nangangahulugan ito na tinutukoy ng panlabas na kapaligiran ang hugis, sukat. Ang mga makabuluhang ay:

• temperatura;
• ang epekto ng droga;
• ang pagkakaroon ng pagdidisimpekta.

Ang mga diagnostic ng laboratoryo ay obligadong isaalang-alang ang kakayahan ng bakterya na magbago. Gayundin, ang mga tampok na ito ay nakakaapekto sa pag-unlad, paggawa ng mga gamot na ginagamit sa pag-iwas at paggamot ng mga sakit.

Huwag tumakas

Minsan ay isinulat ng akademya na si Omelyansky na ang mga mikrobyo ay hindi nakikita, ngunit palagi silang malapit sa isang tao, tulad ng mga kaibigan at kaaway. Ang mga mikroskopikong anyo ng buhay na ito ay pumupuno sa hangin, lupa, tubig, sila ay nasa katawan ng tao, sa anumang hayop. Ang ilan ay maaaring gamitin na may mga benepisyo para sa mga tao, na kung saan ay lalong mahalaga para sa industriya ng pagkain, ngunit marami ang nakamamatay, dahil sila ay nagdudulot ng sakit. Ito ay dahil sa mga mikrobyo na maaaring masira ang pagkain.

Sa unang pagkakataon, natuklasan ang mga mikrobyo noong ika-17 siglo, kung kailan posible na magdisenyo ng mga lente na may 200x na magnification. Ang microcosm ay namangha sa siyentipiko na unang nakakita nito - ang Dutchman na si Levenguk. Pagkaraan ng ilang oras, ang mga pag-aaral ay ipinagpatuloy ni Pasteur, na nagsiwalat ng mga detalye ng mahahalagang aktibidad ng mikroskopikong buhay. Halimbawa, posible na ipaliwanag ang pagbuburo ng alkohol, ilang mga sakit ng tao. Pagkatapos ay unang naimbento ang bakuna. Anthrax at rabies ang mga unang sakit na nalampasan ng pamamaraang ito.

Mga Espesyal na Tampok: Microbes

Kasama sa grupong ito ang mga organismo (karamihan ay binubuo ng isang cell), na makikita lamang sa mataas na paglaki. Ang mga sukat ng karamihan sa mga microbes na kilala sa agham ay nasa hanay mula sa isang libo ng isang milimetro hanggang isang libo ng isang micrometer. Mayroong isang malaking bilang ng mga uri ng anyo ng buhay na ito. Maaaring umiral ang iba't ibang mikrobyo sa iba't ibang kapaligiran. Maglaan ng mga kategorya:

• bakterya;
• phages;
• mushroom;
• pampaalsa;
• mga virus.

Mayroon ding klasipikasyon:

• mycoplasma;
• rickettsia;
• protozoa.

Microscopic Life: Pagbubuo ng Spore

Ang proseso ay hindi madali, ang mga spores ay hindi katulad ng isang bacterial cell. Ang mga spores ay protektado ng isang siksik na lamad, sa loob kung saan mayroong isang maliit na dami ng likido. Ang spore ay hindi nangangailangan ng nutrient, ang mga proseso ng pagpaparami ay nag-freeze. Ang anyo ng buhay na ito ay umiral nang mahabang panahon sa mga pinaka hindi kasiya-siyang kondisyon: mga sub-zero na temperatura, sa init o pagkatuyo. Ang ilang mga pagtatalo ay nagpapatuloy sa loob ng mga dekada, siglo. Ang ganitong mga mapanganib na microorganism ay itinuturing na pumukaw ng tetanus, anthrax at botulism. Sa sandaling ang kapaligiran ay naging komportable para sa pagkakaroon, ang spore ay lumalaki at nagsisimulang dumami.

Bakterya: istraktura

Ang isang karaniwang bacterial cell ay binubuo ng isang lamad at isang mucous membrane, na kadalasang bumubuo ng isang kapsula. Sa loob - ang cytoplasm, na protektado ng isang lamad. Ang cytoplasm ay isang walang kulay na protina sa isang colloidal form. Sa loob ng cytoplasm - ribosomes, nucleus, DNA. Dito nag-iimbak ang cell ng mga sustansya.

May mga bacteria na maaaring gumalaw. Para dito, pinagkalooban sila ng kalikasan ng manipis na mga sinulid na tinatawag na flagella. Ang mga lubid ay umiikot, na nagtutulak sa bakterya sa kanilang bagong tirahan. Para sa ilan, ito ay mga bungkos, para sa iba, mga solong string. May mga bakterya kung saan ang mga bundle ay matatagpuan sa buong ibabaw. Kadalasan, ang mga bundle ay sinusunod sa mga stick, mga baluktot na anyo. Ngunit ang cocci ng flagella sa karamihan ay pinagkaitan, samakatuwid ang ganitong uri ng mikroskopikong buhay ay hindi gumagalaw.

Ang pagpaparami ay dibisyon. Ang ilan ay nahahati tuwing 15 minuto, kaya mabilis ang paglaki ng kolonya. Ito ay madalas na makikita sa mga pagkaing pinatibay ng mga sustansya.

Ito ay medyo tiyak, hindi katulad ng anumang iba pang grupo ng mikroskopikong buhay. Ang mga virus na kilala sa agham ay may sukat na 8 hanggang 150 nm. Tinitingnan lamang nila ang mga ito sa pamamagitan ng isang sistema ng modernong pagpapalaki - isang mikroskopyo ng elektron. Ang ilan ay naglalaman ng protina, acid. Ang mga mikroskopikong organismo ay nagdudulot ng maraming sakit, kabilang ang tigdas, hepatitis. Naaapektuhan ang mga hayop, nagpapasimula ng salot, at iba pang mga paglabag, kabilang ang napakadelikadong sakit sa paa at bibig.

Ang mga bacterial virus na kilala sa agham ay tinatawag na "bacteriophages", ngunit ang "mycophage" ay gumagana laban sa fungi. Ang una ay matatagpuan saanman matatagpuan ang mikroskopikong buhay. Pinipukaw nila ang pagkamatay ng mikrobyo, samakatuwid ang mga ito ay ginagamit para sa panggamot, prophylactic na layunin, at epektibo para sa mga impeksyon.

Rickettsia at mushroom

Ang mga mushroom ay isa ring napaka-kagiliw-giliw na grupo ng mga microorganism. Ang kanilang tampok ay ang kawalan ng chlorophyll. Ang ganitong anyo ng buhay ay hindi kayang gumawa ng organikong bagay, ngunit kailangan itong umiral. Tinutukoy nito ang mga substrate kung saan maaaring mabuhay ang mga fungi: ang kapaligiran ay dapat na mayaman sa mga sustansya. Ang mga kabute ay nakakahawa sa mga tao, nagdudulot ng mga sakit ng mga insekto, hayop, kahit na mga halaman. Sila ang tumawag sa mga pinaka hindi kasiya-siyang sakit ng patatas na nakasanayan natin - kanser, phytophthora.

Ang mga fungal cell ay binubuo ng isang vacuole, isang nucleus. Biswal na katulad ng mga selula ng halaman. Hugis: mahabang sanga. Ang cell ay binubuo ng mga string na magkakaugnay sa pagitan nila, na tinatawag ng mga siyentipiko na hyphae. Ang Hyphae ay isang materyal na gusali para sa mycelium, na binubuo ng mga selula (na may 1-2 nuclei). Gayunpaman, kilala ang mycelium, na isang cell na may malaking bilang ng nuclei. Ang mga ito ay tinatawag na non-cellular. Ang mycelium ay ang base para sa paglago ng fruiting body. Gayunpaman, ang mga naturang mushroom ay kilala na binubuo ng isang cell at hindi nangangailangan ng mycelium.

Mga kabute: mga tampok

Alam ng agham ang iba't ibang paraan ng pagpaparami ng kabute. Ang isa sa kanila ay hyphae division, iyon ay, ang vegetative method. Karamihan sa mga fungi ay nagpaparami sa pamamagitan ng mga spore, at ang paghahati ay sekswal, walang seks. Ang mga spore ay maaaring mabuhay sa mga pinaka-agresibong kapaligiran sa loob ng maraming siglo. Ang mga hinog na spore ay naglalakbay ng malalayong distansya bago ang pagtubo gamit ang mga host. Sa sandaling ang spore ay nasa isang kapaligirang mayaman sa sustansya, ito ay tumubo, lumilitaw ang mga filament at mycelium.

Maraming mga mushroom na kilala sa agham ay nabibilang sa kategorya ng amag. Sa mga natural na kondisyon, matatagpuan ang mga ito sa iba't ibang lugar. Ang mga mikroorganismo ay lalong handang tumubo sa pagkain. Madaling makita ang mga ito - lumilitaw ang isang may kulay na pamumulaklak. Kadalasan sa pang-araw-araw na buhay, ang isang tao ay nakatagpo ng mucor mushroom, na bumubuo ng isang puti, medyo malambot na masa. Kung ang mga gulay ay natatakpan ng "malambot" na mabulok, malamang na lumitaw ang rhizopus dito. Ngunit kung mayroong isang manipis na pelikula sa mga peras, mansanas, kung gayon ang dahilan ay malamang na Botrytis. Kadalasan, ang amag ay pinukaw ng mga microorganism na penicillium.

Mga panganib at benepisyo

Ang mga mushroom ay hindi lamang nakakasira ng pagkain, ngunit nakakalason. Ang mga mikroorganismo na gumagawa ng mycotoxin ay may kakayahang ito: fusarium, aspergillus.

Gayunpaman, kilala ang mga mushroom na kapaki-pakinabang sa mga tao. Malawakang ginagamit ang mga ito sa paggawa ng mga gamot at pagkain. Kaya, ang penicillium ay kailangang-kailangan sa paggawa ng penicillin, isang antibyotiko na ginagamit para sa isang malawak na hanay ng mga sakit. Hindi mo magagawa nang wala ito sa paggawa ng marangal, mamahaling keso - Roquefort, Camembert. Ang Aspergillus ay kinakailangan para sa mga ahente ng enzyme, ginagamit ito sa paggawa ng citric acid.

Bakterya ng fungus

Ang isa pang kawili-wiling grupo ng mga microscopic na organismo na natuklasan ng mga siyentipiko ay ang actinomycetes. Mayroon silang ilan sa mga katangian ng fungi, ngunit sa parehong oras ay may mga katangian ng bakterya. Ang mga ito ay konektado sa una sa pamamagitan ng paraan ng pagpaparami, ang pagkakaroon ng mycelium, hyphae. Ang mga karaniwang tampok na may bakterya ay mga tampok na istruktura, biochemistry.

lebadura

Sa wakas, ang yeast ay mga microscopic na organismo na binubuo ng isang cell. Ang lebadura ay hindi makagalaw, ito ay lumalaki hanggang 10-15 microns. Kadalasan sila ay hugis-itlog, bilog, ngunit matatagpuan din sila sa anyo ng mga stick, sickles. Paminsan-minsan ay nakakatagpo ka ng katulad ng hugis ng mga limon. Ang istraktura ng cellular ay katulad ng katangian ng fungi, mayroong isang vacuole, isang nucleus. Ang lebadura ay nahahati, bumubuo ng mga spores, nagpaparami sa pamamagitan ng pag-usbong.

Ang iba't ibang uri ng lebadura ay matatagpuan sa mga natural na kondisyon. Nabubuhay sila sa mga halaman, sa lupa, pagkain, basura - kung saan may asukal. Sa pagkain, ang lebadura ay nagdudulot ng pagkasira, dahil ang pagkain ay nagiging maasim at nagsisimulang mag-ferment. Mayroon ding mga anyo na gumagawa ng carbon dioxide, alkohol mula sa asukal. Ang mga ito ay aktibong ginagamit ng mga tao sa loob ng mahabang panahon para sa paggawa ng mga inuming nakalalasing. Mayroon ding mga uri ng lebadura na mapanganib sa kalusugan ng tao - ang mga ito ay pumukaw ng candidiasis. Hanggang ngayon, ang paglaban sa mga libreng fungi ay napakahirap, at ang candidiasis sa ilang mga anyo ay maaaring humantong sa kamatayan (halimbawa, systemic).