Классификация бактерий
1.2 Классификация бактерий
Формы бактерий
Клетки бактерии бывают следующих форм:
- Круглые (кокки).
- Палочковидные (бациллы, клостридии).
- Извилистые (спирохеты, спириллы, вибрионы).
Многие микроорганизмы имеют свойство сливаться в колонии и различаются по типу соединений:
- Диплококки – кокки, которые соединены парами.
- Стрептококки – кокки, которые создают цепочки.
- Стафилококки – кокки, которые скапливаются гроздьями.
- Стрептобактерии – цепочка палочковидных микроорганизмов.
Особенностью палочковидных бактерий является способность к спорообразованию. Их называют бациллами, к ним относятся
- Клостридии (газовая гангрену, ботулизм).
- Бациллюс (сибирская язва, ряд пищевых отравлений).
Споры бактерий – это законсервированная клетка микроорганизма, которая сохраняется долгое время без повреждений, она практически не подвержена разным влияниям. Они термоустойчивы, не повреждаются под воздействием химикатов. Единственное воздействие – ультрафиолетовые лучи, под ними высушенные бактерии погибают.
Споры образуются только тогда, если бактерия попадает в неблагоприятные условия. На ее развитие внутри клетки уходит около 18-20 часов. В это время бактерия теряет воду, уменьшается ее размер, она становится легче, а под внешней мембраной образуется плотная оболочка. В таком виде бактерия может замирать на сотни лет.
Когда же спора бактерии оказывается в благоприятных условиях, она начинает прорастать в жизнеспособную бактерию. Процесс занимает около 4-6 часов.
Виды бактерий
По влиянию бактерий на человека их можно разделить на три вида:
- Патогенные.
- Условно-патогенные.
- Непатогенные.
Непатогенные бактерии – те, которые не приводят к болезням, даже при большой численности. Самые известные - это молочнокислые бактерии, которые активно используются для приготовления сыров, кисломолочных продуктов, теста и многого другого.
Еще один важный вид – бифидобактерии, которые являются основой кишечной флоры. У младенцев на грудном вскармливании они составляют до 90% от всех видов, живущих в желудочно-кишечном тракте.
Они выполняют такие важные функции:
- Обеспечивают физиологическую защиту кишечника от проникновения патогенных организмов.
- Вырабатывают органические кислоты, которые препятствуют размножению болезнетворных микробов.
- Помогают синтезировать витамины (К, группа В), а также белки.
- Усиливают всасывание витамина D.
Роль бактерий этого вида велика, без них невозможно нормальное пищеварение и усвоение питательных веществ.
Условно-патогенные бактерии. В составе здоровой микрофлоры присутствуют бактерии, которые относятся к условно-патогенным. Эти бактерии могут годами жить на коже, в носоглотке или кишечнике человека и не вызывать инфекций. Но при благоприятных условиях (ослабление иммунитета) их количество вырастает и становится угрозой.
Простым примером условно-патогенной бактерии является золотистый стафилококк – он приводит к более 100 заболеваниям. При этом у большинства людей в различных анализах эта бактерия обнаруживается, но болезни не вызывает.
Среди других представителей вида условно-патогенных микробов стрептококки, кишечная палочка, хеликобактер пилори (способна вызывать язвы и гастриты, но у 90% людей живет как часть здоровой микрофлоры).
Избавляться от таких видов бактерий не имеет смысла, поскольку они широко распространены в окружающей среде. Единственным способом профилактики инфекций является укрепление иммунитета и защита организма от дисбактериоза.
Патогенные бактерии ведут себя иначе – их наличие в организме всегда означает развитие инфекции. Даже маленькая колония способна принести вред.
Большинство из таких микроорганизмов выделяют два типа токсинов:
- Эндотоксины – яды, образующиеся при разрушении клетки.
- Экзотоксины – яды, которые бактерия вырабатывает в процессе жизнедеятельности. Это самые опасные вещества, которые приводят к смертельной интоксикации.
Лечение таких инфекций направлено на уничтожение болезнетворных бактерий на снятие отравления., которое они вызвали. Причем в случае заражения такими микробами, как столбнячная палочка, именно введение анатоксина является основой терапии. Другие известные бактерии: сальмонелла, синегнойная палочка, гонококк, бледная трепонема, шигелла, туберкулезная палочка.
Классы бактерий. Ученые разделяют бактерии по многим признакам, по типу строения, способности к передвижению и другим особенностям. Однако наиболее важными остаются классификации по Граму и по типу дыхания.
Анаэробные и аэробные бактерии
Среди всего разнообразия бактерий выделяют два крупных класса:
- Анаэробные – те, которые живут без кислорода.
- Аэробные – те, которым нужен кислород.
Особенностью анаэробных бактерий - их способность жить в средах, где другие не выживают. Наиболее опасные глубокие загрязненные раны, в которых бактерии развиваются быстро.
Характерными признаками роста бактерий в организме человека являются такие:
- Прогрессирующий некроз ткани.
- Подкожные нагноения.
- Абсцессы.
- Внутренние поражения.
К анаэробам принадлежат бактерии, вызывающие столбняк, газовую гангрену, токсические поражения желудочно-кишечного тракта. Также анаэробный класс бактерий включает условно-патогенные микробы, которые живут на коже и в кишечнике. Опасными они становятся при попадании в открытую рану.
К аэробному классу бактерий, вызывающих болезни относятся:
- Туберкулезная палочка.
- Холерный вибрион.
- Палочка туляремии.
Бактерии способны жить и при маленьком уровне кислорода. Они называются факультативно аэробными, ярким примером группы являются сальмонелла и кокки (стрептококк, стафилококк).
Грамположительные и грамотрицательные бактерии
В 1884 году датский врач Ганс Грам открыл, что разные бактерии по-разному окрашиваются под воздействием метиленового фиолетового. Одни сохраняют цвет после промывания, другие утрачивает его.
На основе этого были выделены такие классы бактерий:
- Грамотрицательные (Грам−) – обесцвечивающиеся.
- Грамположительные (Грам+) – окрашивающиеся.
Окрашивание анилиновыми красителями – простая технология, которая дает возможность быстро выявлять характеристики мембранной стенки бактерии. У тех микробов, которые не окрашиваются по Граму, она более мощная и прочная, а значит, и бороться с ними сложнее. Грамотрицательные бактерии, прежде всего, более устойчивы к антителам, которые вырабатывает иммунная система человека.
К этому классу принадлежат микробы, вызывающие такие болезни:
- Сифилис.
- Лептоспироз.
- Хламидиоз.
- Менингококковая инфекция.
- Гемофильная инфекция
- Бруцеллез.
- Легионеллез.
Класс бактерий Грам+ включает такие микроорганизмы:
- Стафилококк.
- Стрептококк.
- Клостридии (возбудители ботулизма и столбняка).
- Листерии.
- Дифтерийная палочка.
1.3 Интересные факты о бактериях
Ученые открыли структуру упаковки светочувствительных молекул зеленых бактерий, помогающую организмам чрезвычайно эффективно перерабатывать солнечный свет в химическую энергию, необходимую им для жизни. Открытие может в будущем привести к созданию нового поколения солнечных батарей, считают авторы исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Зеленые бактерии, ставшие предметом исследования ученых, используют энергию света для переработки соединений серы или железа, подобно тому, как растения используют солнечный свет в фотосинтезе. При этом организмы вынуждены довольствоваться очень ограниченным количеством солнечного света, так как живут они в водах горячих гидротермальных источников или в морях на глубине более 100 метров.
Японские специалисты создали первый в мире микродвигатель, который приводится в действие бактериями. Его главный вращающийся компонент имеет диаметр 20 миллионных метра.
Бактерия и бацилла – это одно и то же. Первое слово - греческого происхождения, а второе – латинского.
Существуют бактерии, которые помогают чистить зубы. Ученые из шведского Каролинского института скрестили эти бактерии с обычными йогуртовыми и теперь пытаются сделать трансгенный йогурт, который позволит нам не чистить зубы.
Общий вес бактерий, живущих в организме человека, составляет 2 килограмма.
Во рту человека около 40 000 бактерий. Во время поцелуя от одного человека другому передается 278 различных культур бактерий. К счастью, 95 процентов из них не представляют опасности.