Систематика – это распределение, классификация организмов по группам в соответствии с определенными признаками. Изучение основных групп микроорганизмов начинается с изучения принципов их номенклатуры. Номенклатура – это система наименований, применяемых в определенной области знаний.
Основной систематической единицей бактерий является вид. Вид – это эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющих единый генотип, который в стандартных условиях проявляется сходными морфологическими, физиологическими, биохимическими и другими признаками.
Для видовой идентификации бактерий изучают следующие их свойства:
- морфологические – это внешние характеристики организмов;
- тинкториальные – это способность к окраске;
- культуральные – это характер роста на питательной среде;
- биохимические – это способность утилизировать различные субстраты; - генетические – это специфика строения нуклеиновых кислот и т.д.
Виды, связанные генетическим родством, объединяют в роды, роды - в семейства, семейства – в порядки, порядки в классы, классы – в отделы, отделы в царства.
|
|
Строение бактериальной клетки
К бактериям относятся микроскопические растительные организмы. Большинство их – это одноклеточные организмы, не содержащие хлорофилла и размножающиеся делением.
Бактериальная клетка состоит из клеточной оболочки и содержимого – цитоплазмы.
Клеточная оболочка определяет форму клетки и предохраняет ее от внешних воздействии. Она обладает полупроницаемостью, т. е. сквозь нее проходят низкомолекулярные вещества и не проходят высокомолекулярные соединения. Она играет важную роль в обмене веществ между клеткой и окружающей средой.
Наружный слой цитоплазмы, прилегающий к клеточной оболочке, называется цитоплазматической мембраной. Она трехслойная, содержит липиды, белки, ферменты, участвующие в обмене веществ. Она выполняет роль осмотического барьера, контролирует поступление веществ в клетку и выведение их наружу.
Цитоплазма – этозаполняющее всю полость клетки живое вещество в полужидком состоянии. Ее главная составная часть - белок. В ней находятся также запасные питательные вещества в виде жиров и жироподобных веществ.
В цитоплазме находятся рибосомы и мезосомы. В рибосомах происходит синтез белков; в мезосомах окислительно-восстановительные процессы.
У бактерий отсутствует оформленное ядро. Ядерное вещество, состоящее из ДНК и РНК, локализовано в хроматиновых тельцах.
Вследствие малых размеров бактерии подвержены броуновскому движению. Движение бактерий осуществляется при помощи тонких жгутиков. По числу и расположению жгутиков бактерии делятся на монотрихи (с одним жгутиком), лофотрихи (с одним пучком жгутиков), перитрихи (жгутики покрывают всю поверхность клетки), политрихи (имеющие биполярные одиночные по виду жгутики, образованные пучком из 2-50 жгутиков).
|
|
Скорость движения бактерий зависит от возраста и условий. Молодые клетки более подвижны, чем старые. При благоприятных условиях клетка проходит за 1 с расстояние, равное ее длине.
Морфология бактерий
Морфология – это наука о внешних признаках организма – форме, размерах, наличии защитных структур, органов передвижения и размножения.
По форме клетки выделяют 3 основные группы бактерий: шаровидные, палочковидные, извитые.
Шаровидные (кокковые ) микробы по форме напоминают шар. Они образуются в результате деления клеток в одной или нескольких плоскостях. Клетки, расположенные после деления попарно, образуют – диплококки, в виде цепочки – стрептококки, в виде четырех клеток – тетракокки, в виде пакетов в несколько рядов – сарцинами, виде гроздьев винограда - стафилококки. Кокки, как правило, неподвижны, не образуют спор. Диаметр шаровидных микробов колеблется в пределах 0,7 – 1,2 микрометра.
Палочковидные бактерии делят на две группы: бактерии (не образующие спор) и бациллы (спорообразующие). Они могут быть разными по форме и размерам. Концы палочек чаще закруглены, иногда срезаны под прямым углом. Палочки могут располагаться попарно или цепочкой. Парное соединение бактерий образует диплобактерии, бацилл – диплобациллы. Соответственно цепочное соединение образует стрептобактерии и стрептобациллы. Длина палочковидных микробов составляет от 1,6-10 мкм, ширина – 0,3-1 мкм.
Извитые формы бактерий представлены вибрионами (слегка изогнутые клетки с полярными жгутиками), спириллами (клетки имеют до 5 витков спирали с полярным жгутикованием), спирохетами (клетка имеет десятки витков спирали). Длина извитых форм бактерий достигает нескольких десятком мкм.
Царство Procaryotae. Отделы и классы
В основу современной классификации бактерий, предложенной Р. Мюрреем в1984, положено строение клеточной стенки. По этой классификации бактерии составляют царство Procaryotae с 4 отделами:
1 отдел: Gracilicutes - тонкостенные (толщина клеточной стенки до 20 нм), грамотрицательные бактерии;
Класс 1: Scotobacteria – обитающие в темноте,
Класс 2: Anoxyphotobacteria - анаэробные фотосинтезирующие бактерии, Класс 3: Oxyphotobacteria - аэробные фотосинтезирующие бактерии.
2 отдел: Firmicutes - толстостенные (толщина клеточной стенки до 100нм), грамположительные бактерии;
Класс 1: Firmibacteria – типичные по морфологии клетки бактерий;
Класс 2: Tallobacteria – нитчатые бактерии, включающий актиномицеты.
3 отдел: Tenericutes - мягкостенные (клеточная стенка отсутствует) микоплазмы;
Класс: Mollicutes (мягкостенные микоплазмы).
4 отдел: Mendosicutes – аххебактерии с измененной клеточной стенкой. Класс: Archeobacteria (древние бактерии).