Cистематика и истематика и номенклатура микроорганизмов.. Основ.ы морфологии морфологии бактерий

Медицинская микробиология изучает патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, которые вызывают инфекционные заболевания.
Патогенные МО - группа микроорганизмов, которые вызывают различные заболевания (патологии).
Условно-патогенные МО - микроорганизмы, которые вызывают заболевания при определенных условиях – снижении сопротивляемости (резистентности) организма.
Сапрофиты - микроорганизмы, которые не оказывают неблагоприятного влияния на организм человека и не вызывают заболеваний.

Систематика микроорганизмов – это наука, изучающая их разнообразие и систематизирующая микроорганизмы по происхождению, сходству, различиям биологических свойств и взаимоотношениям друг с другом .
Систематика занимается всесторонним описанием видов микроорганизмов, выяснением степени родственных отношений между ними и объединением их в различные по уровню родства классификационные единицы – таксоны.
Основные вопросы систематики –
классификация, идентификация и номенклатура.

Классификация – распределение организмов в соответствии с их общими свойствами (сходными генотипическими и фенотипическими признаками, т.е. по происхождению, биологическим свойствам, морфологическим признакам) по родственным группам - таксонам.

Основные таксоны классификации:
Империя
Надцарство
Царство,
подцарство,
отдел,
класс,
порядок,
семейство,
род,
вид,
подвид
и др (штамм, клон и т.д.)

Классификация живых организмов

По наличию и строению клеток вся живая природа может быть разделена на прокариоты (не имеющие истинного ядра), эукариоты (имеющие ядро) и не имеющие клеточного строения формы жизни. Последние являются внутриклеточными формами жизни (вирусы, прионы) – т.е., для своего существования нуждаются в клетках других организмов.
В таксономическом отношении микроорганизмы очень разнообразны - включают прионы, вирусы, бактерии, водоросли, грибы, простейшие и даже микроскопические многоклеточные животные.

В основе таксономии свойства микроорганизмов:
морфологические,
физиологические,
биохимические,
молекулярно-биологические (генетические).

Идентификация.
Одна из задач медицинской микробиологии - диагностика инфекционных заболеваний.
Наиболее важный аспект микробиологической диагностики инфекционных заболеваний - установление видовой принадлежности МО по основным фено- и генотипическим характеристикам .
Фено- и генотипические характеристики изучаемого инфекционного агента сравнивают с характеристиками известных видов (применяют эталонные штаммы микроорганизмов).

Гено- и фенотипические характеристики МО:
При изучении, идентификации и классификации микроорганизмов,
для установления видовой принадлежности
Морфологические - форма, величина, взаиморасположение, структура.
Тинкториальные - отношение к различным красителям, характер окрашивания (прежде всего, к окраске по Граму – «+» , «-»).
Культуральные - характер роста микроорганизма на питательных средах.
Биохимические – ферментативная активность (т.е.способность ферментировать различные субстраты (углеводы, белки и аминокислоты и др.), образовывать различные биохимические продукты метаболизма.
Физиологические – типы питания и дыхания.
Подвижность и типы движения.

Гено- и фенотипические характеристики:
Антигенные – определяются по способности вызывать выработку характерных антител и других форм иммунного ответа, выявляются в иммунологических реакциях (зависят от химического состава и строения клеточной стенки, наличия жгутиков, капсулы и т.д.).
Способность к спорообразованию, характер спор.
Чувствительность к бактериофагам, фаготипирование.
Чувствительность к антибиотикам
Химический состав клеточных стенок - основные сахара и аминокислоты, липидный и жирнокислотный состав.
Белковый спектр (полипептидный профиль).
Генотипические (при использовании молекулярно-биологических методов изучения).

Для определения вида МО необходимо с помощью различных методов изучить его особенности и по определителю найти его систематическое положение – идентифицировать.

Вид (species) – совокупность организмов, имеющих общее происхождение, сходные морфологические, физиологические, биохимические (обмен в-в) признаки, но отличающихся от других представителей рода. Главная классификационная категория.
Чистая культура - совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующаяся сходными морфологическими, тинкториальными (отношение к красителям), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами.

Штамм - чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида.
Колония - видимая изолированная структура при размножении бактерий на плотных питательных средах, может развиваться из одной или нескольких родительских клеток.
Клон - совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.
Внутри вида существуют варианты (или типы, или вары):
морфоварианты – отличаются по морфологии;
биоварианты – по биологическим cвойствам;
хемоварианты – по ферментативной активности;
сероварианты – по антигенной структуре;
фаговарианты – по чувствительности к фагам.

Патогенные микроорганизмы относятся к царствам:
Вирусы, Бактерии, Животные (подцарство Простейшие) и Грибы.
Самой обширной и разнообразной группой возбудителей заболеваний являются бактерии.

Классификация и морфология бактерий
Бактерии – это одноклеточные микроорганизмы, прокариоты. Размеры клеток измеряются в микрометрах; 1 мкм= 10-3мм.
Отличительные признаки прокариот от эукариот
1.Отсутствие дифференцированного ядра (ядерной мембраны).
2.Отсутствие развитой эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, митохондрий, хлоропластов, лизосом.
3.Неспособность к эндоцитозу (захвату частиц пищи).
4.Клеточное деление не связано с циклическими изменениями строения клетки.
5.Значительно меньшие размеры (как правило). Большая часть бактерий имеет размеры 0,5-0,8 х 2-3 мкм.

Основой классификации бактерий является вид.
В 1980 г. принята единая международная классификация бактерий, в основе которой лежит система Берги (Берджи (Berge)).
Определитель бактерий по Берги.
Классификация основана на особенностях строения клеточной стенки бактерий.
Царство Бактерии:
отд. Gracilicutes – Грациликуты; грамотрицательные бактерии с тонкой клеточной стенкой;
отд. Firmicutes – Фирмикуты; грамположительные бактерии с толстой клеточной стенкой;
отд. Tenericutes – Тенерикуты; бактерии без клеточной стенки;
отд. Mendosicutes – Мендозикуты; бактерии с дефектной клеточной стенкой.

Номенклатура
Для названия видов бактерий принята общебиологическая бинарная или биноминальная ( двойная) номенклатура, введенная К. Линнеем.

Названия видов бактерий
Первое слово обозначает род, а второе слово – вид.
Shigella dysenteria – возбудитель дизентерии;
Salmonella typhi – возбудитель брюшного тифа;
Escherichia coli - кишечная палочка;
Staphylococcus aureus – золотистый стафилококк;
Bacillus anthracis – возбудитель сибирской язвы;
Bacillus anthracoides – сибиреязвенноподобная палочка.

Морфологические свойства бактерий –
размер, форма и расположение клеток.
По морфологическим свойствам (по форме):
кокки,
палочки,
извитые,
нитевидные формы.

Кокки
Форма шаровидная (округлая), размеры 0,5-1,5 мкм.
По количеству и расположению клеток :
а) микрококки – клетки одиночные; входят в состав нормальной микрофлоры, находятся во внешней среде. Непатогенные.
б) диплококки – по 2 клетки, патогенные: пневмококки овальной формы, гонококки и менингококки – бобовидной формы.
в) стрептококки – в виде цепочек (клетки не расходятся) - возбудители ангин, скарлатины, гнойных воспалительных процессов.
г) тетракокки – по 4 клетки - деление в двух взаимоперпендикулярных плоскостях – тетрады. Непатогенные.
д) сарцины – в виде пакетов (тюки, кубиков) по 8,16 и больше клеток - деление в трех взаимоперпендикулярных плоскостях. Обнаруживают в воздухе. Непатогенные.
е) стафилококки – беспорядочные скопления в виде виноградной грозди. Вызывают многочисленные болезни, прежде всего гнойно- воспалительные.

Стафилококки

Стрептококк

Палочки
Форма цилиндрическая, размеры 1-8 х 0,5-2 мкм.
Самая многочисленная и разнообразная группа бактерий.
Классификация палочек:
1. по форме:
правильной формы (кишечная палочка),
неправильной формы (коринебактерии),
прямые или слегка изогнутые в виде запятой – вибрионы (холерный вибрион).
2. по характеру концов палочек:
обрезанные (сибиреязвенная бацилла),
закругленные (кишечная палочка),
заостренные (фузобактерии),
утолщенные (булавовидные – коринебактерии дифтерии).

3. по количеству клеток и расположению:
а) одиночные, располагаются беспорядочно.
б) диплобактерии и диплобациллы – палочки, расположенные по две;
в) стрептобактерии и стрептобациллы – в виде цепочек (сибиреязвенная бацилла);
г) под углом друг к другу в виде V или Х (коринебактерии дифтерии).
4. по способности спорообразования, характеру и расположению спор:
а) бактерии - палочки, не образующие спор.
б) бациллы - аэробные спорообразующие палочки; диаметр споры обычно не превышает размера (“ширины”) клетки (эндоспоры).
в) клостридии - анаэробные спорообразующие палочки, диаметр споры больше диаметра вегетативной клетки (клетка напоминает веретено или теннисную ракетку). Расположение споры – центральное, субтерминальное, терминальное.

Извитые формы
Имеют изгибы в виде одного или нескольких оборотов спирали.
Отличаются по длине и толщине, по количеству и характеру завитков.
Размеры клеток 5-30 х 0,25-1 мкм.
Спириллы - 2-3 спиральных изгиба (кампилобактерии и хеликобактерии - изгибы как у крыла летящей чайки).
Спирохеты – длинные, много мелких завитков, специфический характер движения и особенности строения (особенно концевых участков) – бореллии, трепонемы, лептоспиры.

Нитевидные формы
Клетки в виде нитей - серо- и железобактерии – обитатели водоемов; бифидобактерии ( Y), актиномицеты.

В зависимости от условий среды форма и размеры клеток могут изменяться - полиморфизм.
Для изучения морфологических признаков применяют микроскопические методы.