Систематика и номенклатура микроорганизмов. Общая бактериология.

Всем бактериям присущи определённые размер (измеряемый в мкм) и форма. Размеры варьируют от 0,1 до 10,0 – 15,0 мкм в длину. И в диаметре от 0,1 до 2,5 мкм. Бактерии имеют следующие формы: шаровидную (кокковидную), палочковидную, извитую и ветвящуюся.

I. Кокковидные патогенные бактерии.

Имеют форму шара. Диаметр приблизительно равен 1,0 – 1,5 мкм. Некоторые кокководные бактерии имеют ланцетовидную, бобовидную или эллипсоидную форму. По характеру взаимного расположения бывают:

1) микрококки (располагаются баспорядочно)

2) диплококки (менинго-, гоно-, пневмококки)

3) стрептококки (греч. Streptos – цепочка) – делятся в одной плоскости. Имеют вид бус или выглядят как цепочка. Грам⁺ бактерии. (возбудитель скарлатины, ангины…)

4) стафилококки (греч. Staphyle – гроздь винограда) – делятся в нескольких плоскостях. Грам⁺ бактерии. Являются возбудителями более 100 заболеваний, в основном пиогенных (возбудители гнойных инфекций).

5) тетракокки – делятся в 2-х перпендикулярных плоскостях, с образованием тетрад. Патогенные виды встречаются редко.

6) сарцины (греч. Sartos – связка, тюк) – делятся в 3-х плоскостях, образуя тюки (8, 16, 32…).

II. Палачковидные.

Палочки бывают длинные (3-10 мкм), короткие (≈2 мкм) и очень короткие (<1,0 мкм – возбудитель туляремии). Могут быть как Грам⁺, так и Грам ^- . концы у палочек могут быть закруглёнными, заострёнными (как у фузобактерий) обрубленными (у бацилл), утолщёнными (коринебактерии дифтерии). По диаметру бывают тонкие (возбудитель tbc) и толстые (возбудитель газовой гангрены). Так же палочки могут быть прямыми и изогнутыми (холерный вибрион).

Палочки, которые образуют споры:

1) Бациллы (Аэробы, Грам⁺ спорообразующие бактерии).

2) Клостридии (Анаэробы, Грам⁺ бактерии. Спора больше поперечника бактерии (возбудители газовой гангрены, столбняка, ботулизма).

По взаимному расположению делятся на:

1) Монобактерии (расположены по одиночно и беспорядочно) – большенство палочковидных бактерий

2) Диплобактерии (располагаются по парно) – как например псевдомонос

3) стрептобактерии (цепочка из нескольких бактерий, окружённая капсулой) – бациллы сибирской язвы.

III. Извитые.

Характерен большой диаметр и мало завитков. Имеют штопорообразный вид (спириллы), как например возбудители содоку (болезнь укуса крыс). Они неподвижны. К ним так же относятся спирохеты (которые в отличие от остальных - подвижны). Извитые бактерии имеют 3 патогенных рода:

1) боррелии (3 – 5 завитков) – вызывают боррелиозы

2) трепонемы (от 8 до 12 равномерных завитков) – у возбудителя сифилиса

3) лептоспиры (множество завитков, которые утолщены на концах)

IV. Ветвящиеся.

Подразделяются на:

1) образующие временные нити (которые образуют палочковидные бактерии при нарушении условий их роста. Могут быть разных форм (т.е. полиморфны). Если поместить их в нормальные (для них) условия обитания, то они становятся палочковидной формы. Могут быть как Грам⁺, так и Грам^-).

2) образующие постоянные нити (палочковидные клетки, которые соединяются посредством слизи в чехлы или мостики. Например актиномицеты (вызывают актиномикоз)).

	Вакцины – по своей сути, антигены!

Структура бактериальной клетки.

Основные структуры:

1) клеточная стенка (КС)

2) цитоплазматическая мембрана (ЦМ)

3) цитоплазма (с рибосомами и мезосомами)

4) нуклеоид

Дополнительные элементы бактериальной клетки:

1) капсула

2) микрокапсула

3) слизь

4) наружная мембрана

5) жгутики

6) фимбрии

7) пили

8) споры

Включения:

1) гликоген

2) волютин необязательные структуры

3) плазмиды

 

Наличие дополнительных элементов бактериальной клетки обусловлено генетически, а наличие плазмид генетически необусловлено (это информация, которая преобретается при жизни бактерии).

 

Клеточная стенка (КС).

Имеет 2 слоя:

1) наружный (пластичный)

2) внутренний (регидный)

Основа КС – пептидогликан (муреин). Он включает в себя остов и 2 набора пептидных цепочек (боковых и поперечных). Остов состоит из чередующихся молекул аминокислот (N-ацетилглюкозамина – N-ацетилмурамовой кислоты), которые соединены между собой β-гликозидной связью. Гликановые молекулы связаны поперечной пептидной связью. Из 20-и аминокислот только 4 есть в КС бактерий (что отличает бактериальную КС от эукариотической) – это глицин, аланин, лизин и глутаминовая кислота.

Основу пептидной связи Пептидогликана Грам ^– бактерий составляют тетрапептиды, которые представлены чередующимися L- и D-аминокислотами (L-аланин – D-глутаминовая кислота – мезодиаминопимелиновая кислота – D-аланин). У грам ^– бактерий состав и строение КС стабильны. У Грам⁺ бактерий часто вместо мезодиаминопимелиновой кислоты содержится лизин.

Функции КС:

1) обеспечение постоянной формы клетки;

2) защита внутренней части клетки от механических и осмотических внешних воздействий;

3) участие в регуляции роста и делении клеток;

4) обеспечение коммуникации через каналы и поры с внешней средой;

5) наличие специфических рецепторов для бактериофагов;

6) определяют характеристику бактерий (т.е. КС – О-антиген);

7) нарушение синтеза пептидогликана – причина L-трансформации;

8) иммунобиологические свойства (за счёт пептидогликана):

а) в составе обнаружены родоспецифические антигенные детерминанты;

б) пептидогликан запускает классические и альтернативные пути активации системы комплемента;

в) тормозит фагоцитарную активность макрофагов (защищает Грам⁺ бактерии от фагоцитоза);

г) угнетает миграцию макрофагов;

д) способен индуцировать развитие гиперчувствительности замедленного типа;

е) обладает противоопухолевым действием;

ж) оказывает пирогенное действие на организм.

 

Отличия Грам⁺ от Грам ^– бактерий.

Клеточная стенка
Грам^+	Грам ^-
Имеет однородную структуру. Пластинчатый слой ковалентно связан с ригидным слоем. КС толстая (20-60 нм), имеет до 40 слоёв. Содержание пептидогликана до 90%. КС содержит много тейхоевых и липотейхоевых кислот. В большинстве случаев не содержит липидов (только у некоторых (например у возбудителя tbc) есть воск и жирные кислоты. Нет мезодиаминопимелиновой кислоты.	Толщина КС 10-18 нм. Имеет 2 слоя пептидогликана. Выделяются чётко 2 слоя: пластинчатый и ригидный. Масса сухого веса 5-10%. Много липопротеинов, ЛПС, фосфолипидов. Имеется больше белка, чем у Грам^+. Пластинчатый слой имеет мозаичное строение (за счёт ЛПС и ЛП).