Значение, особенности и строение бактерий

Прокариоты отличаются от эукариот по ряду основных признаков.

Картирование кожи

До недавнего времени знания о кожной микрофлоре могли быть получены только в результате искусственного культивирования микроорганизмов, несмотря на то, что не более 1% таких бактерий вообще поддаются культивированию. Однако применение современных молекулярно-биологических методов существенно расширило возможности исследователей. Гены малой субъединицы рибосомы (16S рРНК) имеются у всех прокариотических клеток, и при этом содержат видоспецифичные вариабельные участки. Использовании техники ПЦР (полимеразой цепной реакции) позволяет амплифицировать такие гены в пробирке и получать информацию о видовом составе исследуемой микробной популяции. Подобная методика недавно позволила получить важную информацию о высокой гетерогенности микрофлоры, собранной из мазков в области запястья [5]. В данном исследовании также было показано, что видовой состав микрофлоры не является постоянным для каждого из волонтеров и может быстро изменяться в течение короткого промежутка времени. Однако используя только образцы с поверхности кожи, невозможно детально изучить распределение микроорганизмов в её более глубоких слоях. Поэтому необходимо применять дополнительные проникающие методики и анализировать соскрёбы и материалы инвазивной биопсии (рис. 1), которая, впрочем, имеет ограничения, поскольку такой метод может оставлять кожные дефекты, и поэтому применим только на малозаметных участках кожи испытуемых добровольцев. В целом, использование подобного комплексного подхода, сочетающего медицинские и молекулярно-биологические подходы, позволяет проводить картирование кожной микрофлоры не только на различных участках поверхности эпидермиса, но и в глубине нижележащих слоев.

Рисунок 1. Многообразие бактерий на разной глубине кожи. Слева: На срезе кожи показаны области, из которых получают образцы микрофлоры для генетического анализа: 1 — мазок с поверхности, 2 — соскрёб верхнего слоя эпидермиса, 3 — инвазивная биопсия. Справа: Диаграмма Венна, иллюстрирующая видовые перекрывания популяций бактерий, полученных из образцов разных типов. Видно, что из 113 видов, общими для всех областей являются 36. Это соответствует 97.2% от всей полученной бактериальной ДНК.

[4]

Бактерии кокки – шаровидные микроорганизмы: их виды и особенности

› Всё о бактериях › Разновидности

Бактерии присутствуют в организме человека на протяжении всей его жизни. От них зависит правильная работа желудочно-кишечного тракта и всего организма. Но не все виды этих микроорганизмов полезны. Такие виды, как бациллы, палочки, бактерии кокки, могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. По форме они делятся на:

  1. Шаровидные виды – кокки.
  2. В форме спирали – спириллы.
  3. Палочковидные бактерии – бациллы.
  4. В форме запятой – вибрионы.

Микроорганизмы в форме палочки, в свою очередь, делятся на виды – те, которые не образуют споры, и спорообразующие, или бациллы.

Бактерии кокки – шаровидные микроорганизмы: их виды и особенности

Палочки очень опасны для организма, вызывают серьезные заболевания, например столбняк, коклюш, чуму, ботулизм и другие. Самая обычная и распространенная кишечная палочка является причиной сильнейших отравлений с непредсказуемым исходом.

Различные виды палочки постоянно обитают в стоячих водоемах, в земле, в продуктах питания, не прошедших термическую обработку.

Вибрионы – это еще один вид микроорганизмов, которые живут в воде. Их изогнутые тела имеют размер 1-3 мкм. Самый распространенный вид этих микроорганизмов – холерный вибрион. Обитая в зараженных водоемах, он является возбудителем этого страшного недуга.

Спириллы – это безвредные микроорганизмы, живущие в грязной стоячей воде и канализационных стоках. Тело спириллы закручено спиралью с одним или несколькими спиралевидными кольцами.

Читайте также: 

Обширное семейство опасных микроорганизмов

Кокки – это патогенные неподвижные бактерии. В зависимости от взаимного расположения клеток они образуют видовые группы.

  • Стрептококки. Патогенные микроорганизмы, внешне напоминающие цепочку, собранную из шаровидных клеток. Для человеческого организма опасны стрептококки группы А, так как они являются причиной тяжелых заболеваний, таких как ангина, скарлатина, ревматоидный артрит, ревматизм.
  • Диплококки. Их клетки располагаются попарно и защищены капсулой овальной формы. Диплококки являются причиной возникновения крупозной пневмонии.
  • Микрококки. Эти бактерии образуют скопления неправильной формы. Часто провоцируют гнойные процессы.
  • Сарцины. Образуют скопления кубической формы. Не патогенны.
  • Пневмококки. Имеют клетки ланцетовидной или овальной формы. У человека могут стать причиной воспалительных процессов органов дыхания. Например, такого тяжелого недуга, как крупозная пневмония.
  • Гонококки. Скопления кокков этого вида внешне напоминают кофейное зерно. Для человека патогенны, являются возбудителями гонореи.

Когда анализ необходим

Бактерии кокки – шаровидные микроорганизмы: их виды и особенности

Патогенная бактерия кокка очень устойчива. Если она попадает в организм человека, то избавиться от нее очень сложно. Тут необходимо своевременное серьезное лечение антибиотиками. Но даже к таким медикаментам со временем вырабатывается иммунитет.

Основные разновидности кокков имеют жесткую оболочку, которая бережет тело микроорганизма от внешних негативных факторов. Этот вид хорошо переносит сушку и заморозку. Погибает только при термической обработке не менее 70 градусов на протяжении 30 минут.

Попав в человеческий организм, кокки закрепляются на слизистых оболочках рта, горла и половых органов. Попав в нужную питательную среду, кокки начинают активно размножаться, вызывая болезни внутренних органов, эрозии и другие неприятности.

Определить заражение можно с помощью медицинского анализа – мазка. Если наличие возбудителя подтверждено, то необходимо срочно начинать медикаментозное лечение. Причем если бактерия попала в мочеполовую систему, то лечить необходимо обоих партнеров одновременно.

Заподозрить такую инфекцию можно, если наблюдаются следующие симптомы:

  • зуд, жжение слизистой половых органов, выделения, наличие неприятного запаха;
  • повышение температуры тела;
  • высыпания на коже;
  • воспаление миндалин.

Эти симптомы могут быть показателями опасных болезней: пиодермии (воспаление корней волос), фурункулеза, болезни Риттера, тромбофлебитов, менингита, рожи, воспаления костного мозга, ангины, скарлатины и других тяжелых заболеваний.

При обнаружении подобных симптомов необходимо обратиться за квалифицированной медицинской помощью. Затем, сдав все необходимые тесты и анализы, определить вид бактерии и немедленно начинать лечение.

Бактерии кокки – шаровидные микроорганизмы: их виды и особенности

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Вселенная под микроскопом. Бактерии семейства кокки Ссылка на основную публикацию

на сайте носят исключительно ознакомительный характер. В статьях, описывающих ту или иную болезнь, нет призыва к действию. Если Вы обнаружили у себя подобные симптомы, Вам обязательно необходимо обратиться к врачу! Самолечение может быть опасным для Вашего здоровья!

Вопрос Необязательные структурные компоненты бактериальной клетки

1. Споры

Спорообразующие палочки называются бациллами.

Споры бактерий представляют собой бактериальные клетки в состоянии анабиоза и образуются при неблагоприятных условиях внешней среды (располагаются внутри клетки терминально, субтерминально или центрально).

В процессе спорообразования клетка почти полностью теряет воду, сморщивается, клеточная стенка уплотняется. Появляется новое вещество – дипиколинат кальция, которое образует комплексы с биополимерами клетки, устойчивые к действию температуры и ультрафиолетовых лучей. В окружающей среде споры бактерий могут сохраняться годами, но при попадании в благоприятные условия спора впитывает влагу, комплексы распадаются, дипиколинат разрушается, и спора превращается в вегетативную клетку.

Читайте также:  Гнойный менингит: как не пропустить начало инфекции

Таким образом, спору следует рассматривать не как способ размножения, а только как форму существования бактериальной клетки в неблагоприятных условиях. При этом преобразования идут по следующей схеме: 1 клетка – 1 спора – 1 клетка, и увеличения количества бактериальных клеток не происходит.

Спорообразование характерно в основном для грамположительных бактерий. У грамотрицательных бактерий эквивалентом спорообразования является переход в так называемое некультивируемое состояние. В такой форме они также длительно сохраняются в окружающей среде.

При использовании окраски по Граму споры красители не воспринимают, поэтому на окрашенном фоне они бесцветны. Окрашиваются споры с помощью специальных методов окраски, например, по Ожешко или Клейну.

2. Жгутики

Многие бактерии имеют жгутики. Их количество и расположение у разных бактерий неодинаково. Монотрихии имеют только один жгутик (род Vibrio), лофотрихии – пучок жгутиков на одном полюсе клетки (род Pseudomonas), а у амфитрихов жгутики (один или пучок) расположены на обоих полюсах клетки (род Spirillum), а у перитрихов – по всей поверхности (род Escherichia, Salmonella).

По своему строению жгутики представляют собой спирально закрученные нити, состоящие из специфического белка флагеллина, который по своей структуре относится к сократительным белкам типа миозина.

При окраске по Граму жгутики не видны. Изучать подвижность бактерии можно как с помощью микроскопических методов (фазово-контрастная микроскопия препаратов «висячая» или «раздавленная» капля), так и посевом уколом в полужидкий агар, или специальную среду – среду Пешкова.

3. Ворсинки

На поверхности ряда бактерий обнаружены белковые образования – ворсинки (фимбрии, пили). Фимбрии отходят от поверхности клетки и состоят из белка, называемого пилином. Различают более 60 видов ворсинок, из которых наиболее изучены F-pili (половые пили) и common pili (пили, ответственные за адгезию).

4. Капсула

Капсула бактерий – это утолщенный наружный слой клеточной стенки. Капсулы могут быть построены из полисахаридов (пневмококк) или белков (возбудитель сибирской язвы). Большинство бактерий, особенно патогенных, образует капсулу только в организме человека или животных. Однако существует род истинно капсульных бактерий (Klebsiella), представители которого образуют капсулу и при культивировании на искусственных питательных средах. Некоторые бактерии могут иметь микрокапсулу (выявляется только при электронной микроскопии), например, эшерихии, или неявно выраженную способность к капсулообразованию – так называемую «нежную» капсулу, например, золотистые стафилококки, менингококки.

Основное предназначение капсул – защита бактерий от фагоцитоза. При окраске мазков по Граму истинно капсульные бактерии имеют характерное взаиморасположение (на расстоянии друг от друга). При световой микроскопии капсулы четко не видны, в связи с чем наличие капсул у бактерий выявляется с помощью специальных методов окраски, например, по методу Гимзе. Для выявления капсул и бактерий, образующих их в организме, используют либо микроскопию мазков, приготовленных из патологического материала или мазков – отпечатков из органов погибших животных.

Клеточная стенка

Бактериальная клетка представляет собой комок протоплазмы, окруженный оболочкой.

Оболочка бактерий настолько тонка, что обычно мы не можем ее различить под микроскопом. Оболочка определяется лишь с помощью специальных приемов (плазмолиз). У более крупных форм можно увидеть, что  оболочка состоит из двух слоев.

Читайте также:  Как отличить простуду от вируса (ОРВИ): разница и отличия в лечении

Бактериальная оболочка бесцветна и с поверхности покрыта слизистым слоем. Она играет важную роль в жизни бактериальной клетки, выполняя защитные функции, когда она попадает в неблагоприятные условия.

У некоторых одноклеточных микроорганизмов оболочка обладает способностью набухать в воде, превращаясь в студенистую массу, иногда превышающую по своим размерам самую бактериальную клетку (капсула).

Оболочка клетки состоит из плазматической мембраны и клеточной стенки. Как и в других организмах, бактериальная клеточная стенка обеспечивает структурную целостность клетки и определение ее формы.

Бактериальная клеточная стенка отличается от всех других организмов наличием пептидогликана. Пептидогликан состоит из полисахаридной основы, состоящей из чередующихся остатков ацетил мураминовой кислоты и ацетил глюкозамина в равных количествах.

В то время как все бактериальные клеточные стенки содержат пептидогликан, не все клеточные стенки имеют одинаковые общие структуры. Поскольку клеточная стенка необходима для выживания этих микроорганизмов, но отсутствует у эукариот (клеток живых организмов с ядром), некоторые антибиотики, в частности (пенициллины и цефалоспорины), останавливают бактериальные инфекции.

Существует два основных типа бактериальных клеточных стенок: грамположительные и грамотрицательные, которые дифференцируются по своим характеристикам окрашивания.

Клеточная стенка

Для обоих этих типов бактерий частицы размером приблизительно 2 нм могут проходить через пептидогликан как основу.

Например, антибактериальный агент фермент лизоцим, содержащийся в слезах человека, проходит через клеточную стенку бактерий и является основной защитой организма от глазных инфекций. Молекулярная биология изучает эти особенности.

Грамположительная клеточная стенка

Грамположительные клеточные стенки толстые и пептидогликанный слой составляет почти 95% клеточной стенки в некоторых грамположительных бактериях и всего лишь 5-10% клеток стенки в грамотрицательных.

Грамположительные бактерии представлены стафилококками, стрептококками. Большинство опасных для человека микроорганизмов – грамположительные.

Грамотрицательная клеточная стенка

Грамотрицательные клеточные стенки тонкие и в отличие от грамположительных клеточных стенок, они содержат тонкий слой пептидогликана который примыкает к цитоплазматической мембране.

Бактерии с грамотрицательной клеточной стенкой вызывают венерические болезни: гонорею, сифилис, хламидийные инфекции, а также патогены, провоцирующие респираторные заболевания.

Лечение

В большинстве случаев в борьбе против бактерий, как мы уже сказали, применяют антибиотики. Благодаря их созданию инфекции, вызванные патогенными организмами, перестали быть опасными для жизни пациента. Их действия направлены на полное уничтожение микроорганизмов. Лекарственные средства способствуют приостановке роста и размножения бактерий. Приниматься препараты могут перорально, т.е. в форме таблеток, или в виде инъекций, т.е. внутримышечно. Последний способ используется реже, в особо тяжелых случаях. Прием антибиотиков может вызывать возникновение аллергических реакций. Поэтому чаще всего помимо данной категории препаратов доктор назначает антигистаминные средства. При сильной аллергии врач принимает решение о замене препарата. В комплексе с антибиотиками принимаются очень часто пребиотики для кишечника, действие которых направлено на восстановление нормальной микрофлоры. Нельзя ни в коем случае прерывать курс лечения. Обязательно необходимо завершить его.

Выздоровление после бактериальной болезни может быть нескольких видов:

  • полное, при котором из организма полностью удалены все возбудители заболевания;
  • лабораторное, в случае которого выздоровление подтверждается отсутствием патогенных организмов;
  • клиническое, при котором полностью исчезают симптомы заболевания.

Если лечение проведено своевременно, то наступает полное выздоровление без развития каких-либо опасных осложнений.