Structura bacteriene - microbiologie cu tehnica testelor microbiologice

In ciuda dimensiunilor microscopice și aparenta simplitate a dispozitivului în bacterii structura sa sunt organisme complexe. Ei au putut să stabilească structura fină folosind microscopie electronica si studii microchimice (Fig. 4).
Conform bacteriilor moderne concepte ale corpului construite de celulele de plantă de tip și constă dintr-un înveliș, conținutul intern (citoplasmă) și nucleul.
Mantaua este bacteriile subțire și incolore. Rezulta in bacterii persistenta constanța relativă a formelor și proprietățile de suprafață ale celulei bacteriene - tensiunea superficială, sarcină electrică, starea osmotică.
În coajă există trei straturi: 1) un interior - membrana citoplasmatică, 2) mediu - peretele celular, și 3) exterioare - noroios. Acestea protejeaza celulele de la factorii nocivi din mediu.
membrană citoplasmatică este într-un perete celular și un strat exterior de citoplasmei. Grosimea ei - A. 50-75 sunt diferite enzime pe suprafața sa. Unele dintre ele sunt implicate în sinteza proteinelor, altele - în procesul de respirație.
Peretele celular are o valoare de 100-200A. Este destul de dens, bacterii conferă o anumită formă și are o capacitate selectivă pentru substanțele mediului înconjurător și produsele ale metabolismului celular. Peretele celular al unor bacterii Gram-negative, caracterizate printr-o structură multistrat alcătuită din macromolecule carbohidrați, lipide și proteine. Aceeași structură caracteristică cu mai multe straturi de bacterii Gram-pozitive și în care stratul adânc se invecineaza cu membrana citoplasmatică constă din proteine ​​și agent tensioactiv este ribonukleat magneziu.
Prezența peretelui celular in bacterii pot fi dovedite cu simptome sau plasmoliza plazmoptiz bine. Plasmoliza esență este după cum urmează.

Fig. 4. Reprezentarea schematică a structurii celulei bacteriene.
În cazul în care bacteriile sunt plasate într-o soluție hipertonică de zahăr sau sare, citoplasmă este deshidratat și se micșorează, împreună cu membrana citoplasmatică se îndepărtează de peretele celular, care este vizibilă în mod clar, atât în ​​preparatele pătate și necolorate. Atunci când concentrația de relație inversă, t. E. Când bacteriile sunt în soluții hipotonice sau apă distilată, celulele se umflă la peretele extreme, celula rupt și este detectată în mod clar în stare vopsită sau nevopsită (plazmoptiz).
Capsula. peretele celular acoperit la exterior de un strat de mucus. In unele bacterii acest strat mucoide poate ajunge la o grosime considerabilă, iar apoi se formează în jurul similaritatea carcasei celulei - capsulă. Diametrul capsulelor uneori de multe ori dimensiunea organismelor. Capsulele sunt bine vizibile atunci când o metodă specială de colorare Hins, pe culoare închisă lobby medicament microb eliberat este înconjurat de un mucus incolor jantă (vezi. Fig. 19). Bacteriile patogene (Streptococcus pneumoniae, Bacillus anthracis, etc.) Forma capsulei numai în pacient uman sau animal. Pentru anumite microorganisme (bacterii de grup capsulare - bacterii de pneumonie și rinoskleromy ozeny) prezența capsulei este semnul lor constantă, adică, ele formează o capsulă în organism sau în afara acestuia ... Capsulele pentru bacteriile patogene sunt o formă utilă, care le protejează de microorganisme dăunătoare (fagocitoză pași anticorpi). Acest lucru poate fi văzut de exemplu pneumococ și antrax bacili, care sub formă de capsulă a corpului, și obținerea în mediu, ele nu sunt.
Compoziția chimică a capsulelor nu este uniformă. In unele bacterii strat vîscoasă constă dintr-un polizaharide de înaltă moleculare și glyukoproteidov (de exemplu, pneumococ), altele ale proteinelor (de antrax).
citoplasmă microbiană este un amestec de coloizi are o consistență lichidă. Acesta cuprinde apa, proteine, carbohidrați, lipide, acizi nucleici și alte substanțe. Microscopia electronică detectată în citoplasmă granule fine (granule) 100-200 A din dehidrogenaze diametru care conține, diverse citocromilor, acid ribonucleic. ARN bogat, numite ribozomi, în care sinteza proteinelor și enzimelor granulelor. structuri Granular posedă activitate biochimică. Adesea, citoplasmă conține diferite incluziuni - sulf, picături de grăsime (vițel lipoproteine), granulozei, glicogen, granule de pigment. Deoarece proteinele sunt gasite volutin boabele care constituie nucleoprotein și care conțin cantități semnificative de metafosfați și alți compuși ai fosforului. aceste boabe sunt deosebit de bine dezvoltate în volutans Spirillum și, prin urmare, acestea sunt numite volyutinovye. boabe volutin diferă metahromoziey, t. e. citoplasma mai inchisa colorate sau selectiv acceptă altă culoare decât citoplasma. Prin urmare, un alt numele lor - cereale metacromă. Disponibilitate volutin boabe este unul dintre atributele de diagnostic in determinarea microorganismelor (de exemplu, difteria bacilul). lipoprotein Calf și granule volutin bacterii utilizate când nutrienți insuficiente în mediu. Unii microbi (Escherichia coli, mycobacterii, salmonella, etc.) care se produc granule sferice sau elipsoidale de diferite dimensiuni și fosfolipide care conțin (m itohondrii). Mitocondriile au un sistem de enzime redox sunt implicate în procesul respirator și substanțele dezintegrare brodilyyum anaerobe. În citoplasmă se găsesc, de asemenea, vacuole (6-10 sau mai multe), care constă din diferite substanțe dizolvate în apă. Vacuole înconjurată de o membrană - tonoplast. Rolul vacuole în viața de bacterii nu este clar. La periferia citoplasmei sunt detectate celule - mesosoma joaca un rol major in formarea peretelui celular și diviziunea.
Unele bacterii gestiona expunerea la penicilină sau lizozim bacteriofag pentru a separa citoplasmă peretelui celular. Bacteriile lipsite peretii celulelor, numite protoplaști. Ele reprezintă o formă sferică a corpului, care, în condiții adecvate osmotice sunt capabile să crească, respirația, sinteza enzimelor, proteinelor, acizilor nucleici, sporulare. Spre deosebire de protoplaști bacteriene nu proliferează, ele sunt foarte sensibili la schimbările presiunii osmotice, stresul mecanic și acțiunea de aerare a medicamentelor antibacteriene.
inotatoare educației sfere observate într-o pierdere parțială a peretelui celular. Spre deosebire de sferoplaștii protoplaști păstrează capacitatea de a adsorbi pe ei înșiși bacteriofagi.
Core. Bacteriile (nucleoid), kernel-ul este cel mai important organitele celulare care participă la viața, diviziunea și sporulării. core Compact apare la microorganisme mari (drojdii și fungi de drojdie asemănătoare), și în mod clar observate la microscop optic conventional cu metode speciale de colorare. In bacterii, miezul de mici și devine vizibilă numai cu un microscop electronic. Folosind microscopie electronica sa dovedit nu numai prezența bacteriilor într-un miez de fir cromatinei dens, dar, de asemenea, a relevat schimba forma, mărimea și gradul de compactitate. De asemenea, este dovedit faptul că o formă de celule mai mature și vechi caracterizate printr-un nucleu compact. Prezența substanței cromatinei în bacterii dovedite prin microchimice acidului timonuklepnovuyu reacție nuklealnoy, care este o parte obligatorie a cromatinei.
Structura nucleară a celulelor microbiene constă din acidul dezoxiribonucleic (ADN), și realizează funcțiile de bază ale nucleului - auto-dublare, controlul sintezei proteinelor specifice, transmiterea trăsăturilor ereditare descendenți.
Litigiile. Pentru multe bacterii caracterizate prin formarea de spori. In contrast, formele vegetative care reprezintă faza activă a unei celule bacteriene, atunci când prezintă în mod energic toate funcțiile fiziologice, spori - repaus forma este un microorganism. Sporulare apare de obicei atunci când mediul extern pentru bacterii sunt condiții nefavorabile: .. Sa observat Acumularea de produse metabolice dăunătoare corespunzătoare temperaturii, efectul luminii solare, îmbătrânirea cultură a unui microorganism într-un mediu nutritiv, etc. La oameni și animale sporulare.
Faptul că sporularea are loc în condiții nefavorabile pentru viața bacilii, arată că litigiul este un dispozitiv care nu servește la multiplicarea celulelor, precum și pentru conservarea speciei. Acest lucru este confirmat de faptul că o singură celulă bacteriană poate forma numai un spor.
Sporii în diferite bacilii se deosebesc una de alta in forma, mărimea și localizarea în celulă. De exemplu, disputa între tetanosului rundă bacillus, este localizată pe capătul (terminal) și diametrul său este mai mare decât diametrul corpului bacililor (vezi. Fig. 17), și antrax patogen dispus central, sunt ovale în formă și diametrul lor este mai mică decât diametrul celulelor microbiene (vezi . Fig. 97). Subterminal (mai aproape de un capăt) localizarea sporilor caracteristice agenții cauzatori ai gangrenă gazoasă, botulism.
procesul de sporulație in bacterii are loc într-o perioadă relativ scurtă (aproximativ 24 ore). Esența procesului constă în faptul că conținutul celulei microbiene, treptat, compactate și concentrând într-o singură locație, acoperită de o coajă densă. Treptat, partea vegetativă a celulei bacteriene moare. dispute coajă este format din două straturi: externe și interne. Stratul exterior este greu permeabil la apă și alte substanțe din interior în timpul germinarea sporilor formate bacterii ale membranei celulare. Odată ajuns în condițiile favorabile pentru dezvoltarea (prezența necesar mediu de creștere, umiditate, temperatura), sporii germinează transforma rapid într-o formă vegetativă. În acest caz, mai întâi shell controverse umfla, apoi se dizolva sau se rupe, datorită acțiunii enzimelor și provine din răsad bacterian, îmbrăcat într-un înveliș subțire și este apoi transformat într-o celulă vegetativă.
Procesul de germinare de spori de obicei durează 4-5 ore. permeabilitatea membranei superficială a sporilor este motivul pentru care, în tehnicile de vopsire convenționale ele rămân incolore. Pentru a le picta, trebuie să se aplice un impact viguros, ceea ce duce la o slăbire a carcasei. Compoziția chimică a sporilor are o cantitate mică de apă liberă și un conținut ridicat de lipide, care determină în mare măsură rezistența la efectele sporilor factorilor fizici și chimici adverse. De exemplu, temperatura de 100 ° ucide nevoia spory- pentru a le distruge la temperaturi mai ridicate. Temperaturile scăzute și uscarea sporii păstrate timp de mai mulți ani. Sporulare este caracteristic bacili, inclusiv formele coccidiostatice, este rar (in sartsipy uric, enterococ).
Flageli. Toate bacteriile sunt împărțite în mobile și imobile. Printre instadiul mobile găsit și înot. bacteriile crawling se mișcă încet (fluaj) a suprafeței de sprijin datorită contracțiilor corpului lor ondulați (de exemplu, mixobacterie). bacteriile care plutesc deplasa liber în mediul lichid folosind flageli. Flageli - este subtire, fire ondulate elastice, pornind de la granulele bazale în citoplasmă și extinzându-prin plic. Diametrul lor se măsoară în sutimi de microni (0.02-0.05 microni), iar lungimea lor, uneori, de multe ori mărimea corpului microbului. Flageli - formarea fragilă și detașată rapid din celule prin agitare și alte efecte mecanice și tratament cu diferite substanțe chimice. Numărul și localizarea flagella în diferite organisme nu sunt aceleași. În acest sens, bacteriile mobile sunt împărțite în mai multe tipuri (Fig. 5).

1. Monotrihi - bacterii cu un flagellum la capătul (de exemplu, Vibrio cholerae).

Fig. 5. flagella bacteriilor.

1. Lofotrihi - bacterii cu fascicul de flagele pe unul dintre polii celulei (de exemplu, Bact faecalis Alcaligenes.).
2. Peritrichous - bacterii cu flageli aranjate în jurul întregului corp al microb (de exemplu, febra tifoidă, grupa bacterii paratifoidă).

Flageli sunt atât de subțire încât să nu poată fi văzute de preparate de microscopie convenționale cu germeni vii sau morți. flageli pot fi găsite după cum urmează:
a) pentru microscop în câmpul întunecat vizual cu un condensator special, care creează o iluminare puternică laterală, pregătită în „agățat“ sau „zdrobit“ cădere (cm. p. 53).
b) într-un preparat cu bacterii mobile decapant după un tratament special, de exemplu, cu o soluție de tanin. Acest lucru se realizează prin umflarea flageli și mări dimensiunea lor (diametru). După colorare de culoare corespunzătoare de preparare astfel de flagele sunt vizibile în microscopie obișnuită.

Fig. 6. flagele prin microscopie electronică.

Fig. 7. Fringe (cili) la microscop electronic.

Prin microscopie electronică (fig. 6) poate fi bun nu numai pentru a vedea flagella, dar, de asemenea, să se familiarizeze cu detaliile structurii lor. Ei au o formă de spirală și structura elicoidală. Flagella fir axial este format din două fire întrepătrunse capac acoperite. Structura include o proteina flageli speciala - flagellin, care este determinată de reducerea intensității și naturii mișcării bacteriene. Cea mai rapidă și rectiliniu mișcare și de a face monotrihi lofotrihi. De exemplu, Vibrio cholerae se deplasează cu o viteză de 30 microni pe secundă, care este superioară dimensiune de 30 de ori sale. mișcări mai puțin viguroase și mai neregulate inerente Peritrichous. bacterii mișcare caractere de asemenea, depinde de varsta si cultura proprietatile (celulele tinere muta mai viguros), temperatura (temperatura optimă facilitează mișcarea), prezența substanțelor chimice și a altor factori. În condiții nefavorabile, existența bacteriilor pot pierde flageli lor, rămânând într-o astfel de stare într-un număr de generații ulterioare. Corpul de suprafață un număr de bacterii acoperite cu numeroase fimbria - fibre cilia (Figura 7.). Rolul bacteriilor în marginea vieții nu este încă clar. Se crede că microbii Fringe atașați la suprafața anumitor substraturi și pot lua parte în nutriția celulei bacteriene.

spirochete

Grupul de spirochete sunt microorganisme care au sertizate formă și în proprietățile lor biologice, care ocupă o poziție intermediară între bacterii și protozoare. spirochete corp este format din citoplasmă, care este situat într-o spirală în jurul firului axial centrală formând bucle primare. Indoaie formă filament axial bucle secundare, al căror număr și formă sunt caracteristice diferitelor specii de spirochete. Ei nu au nici un perete celular și compact nucleu, eliberat. Unele spirochete sunt fire lungi, subțiri, care sunt situate pe corpul extremitățile grinzilor și vizibile într-un microscop electronic. spirochete Mobile, care cauzează contractilitatea citoplasmei și elasticitatea filamentului axial lor. Distinge mișcare de rotație, cu mișcare alternativă și flexiune. Spirochete se multiplica prin diviziune transversală simplu, este dificil de cultivat pe medii nutritive. Prin spirochete patogene sunt agentul cauzator de sifilis - Treponema pallidum, febra spirochete recidivanta (Figura 8 o inserție.) Și Leptospira, cauzand icter la om și leptospiroza anicteric.

Fig. 8. spirochete recidivante febră în sânge.

Rickettsia

Rickettsii constituie un grup de microorganisme, care ocupă o poziție intermediară între bacterii și virusuri. Forma lor este variată: rotundă, în formă de tijă și fire cum ar fi, de lungime variază de la 0,3 până la 40 microni. Coloranți de anilină obișnuiți sunt pătate prost, în funcție de coajă lor lipoidă. Metodele speciale sunt folosite pentru colorarea lor. Potrivit Romanovskomu- Giemsa citoplasma rickettsii se transformă, și boabe de cromatină albastre - în roșu. Potrivit Zdrodovsky Rickettsia sunt vopsite în rubin-rosu, citoplasmă celulelor în care acestea sunt situate - în albastru, și nucleele lor - în albastru. Lipsa capacității de a se multiplica medii artificiale rickettsii PAS și parazitism intracelular le aduce mai aproape de viruși.
PF Zdrodovskny distinge patru tipuri de rickettsii:

1. Tastați o sau Rickettsia coccoid, ca fiind foarte mici sau elipsoide, aglomerate de formă ovoidală ( „coccobacilli“) de aproximativ 0,5 microni în diametru, în mod frecvent formând diploformy sau lanț.
2. In tip sau Rickettsia rodlike, un tije blând scurte, cu un diametru de 1 până la 1,5 microni.
3. Type cu sau bacillar (tijă lungă) Rickettsia, sub formă de bare subțiri și alungite, în general, curbate dimensiunea de 3-4 microni.
4. Tip d, filamentos sau rickettsii, de multe ori sub forma unor filamente lungi gigant curbate complicat, care seamănă cu dimensiuni mari spirillae 10- 20-40 microni și mai mult.

Rickettsia agenți patogeni de a provoca boli la oameni și animale, este un reprezentant tipic al Rickettsia Rickettsia provaceki - agentul cauzator de tifos epidemii.

VIRUȘI

Un număr de boli infecțioase ale omului, animalelor și plantelor cauzate de acești microbi, ale căror dimensiuni sunt calculate în nanometri. Pentru bolile virale includ :. Pox, rabie, poliomielita, gripa, pojar, etc În prezent, există mai mult de 500 de virusuri care infectează oamenii și animalele.
Structura studiului virusurilor este disponibil numai la microscop electronic de înaltă mărire. Forma lor este rotundă, în formă de tijă, filamentos și kuboidalyyuy. Dimensiunile virusurilor cuprinsă între 10 și 350 nm. Cele mai mari Virusurile sunt numite corpusculi elementare. Dacă dimensiunea lor mai mare de 0,2 microni, ele sunt vizibile în microscop cu lumină obișnuită, folosind sistemul de scufundare. corpusculi elementari cu variola (dimensiune de aproximativ 0,2 microni) poate fi detectată sub un microscop optic numai atunci când metoda de prelucrare specială (metoda Morozov).
Conform studiilor microscopice de electroni, partea centrală a virusului este un acid nucleic - nucleoid, formarea asemănătoare cu miez închise în coajă - capside, constând din subedineny de proteine ​​individuale - la a n d e c r o c. viruși aranjate mai dificile, cu excepția capsidelor au un înveliș exterior format din carbohidrați, lipide. In unele infecții virale în celulele țesuturilor afectate relevat incluziuni speciale, a căror structură și locație este întotdeauna caracteristica unui anumit virus. Astfel, într-o furie in citoplasmă celulelor nervoase din creier sunt detectate sub formă de corpuri de incluziune Babes - Negri, în citoplasmă celulelor epiteliale cu variola - .. corpusculii Guarnieri, etc. Cantitatea de incluziuni intracelulare variază de la 0,25 până la 20-30 microni, forma rotundă și ovale, în formă de pară, fusiform sau semilună. Acestea sunt situate in citoplasma sau nucleul celulelor, și, ocazional, în citoplasmă și nucleu. Natura incluziuni intracelulare nu este tocmai clar. Se crede că ele sunt formațiuni de celule reactive în care se acumulează particule virale (colonii de virus). Pentru a detecta structuri intracelulare, care este de mare valoare diagnostică, se prepară frotiuri sau secțiunile de țesut au fost colorate lor și tehnici speciale (pentru Morozov la Turevichu sau Muromtsev).