Систематика бактерий и их практическое значение.

Систематика, или таксономия, прока­риотов эта наука занимается проблемами классификации, номенклатуры и иденти­фикации организмов. В микробиологии принята бинарная номенклатура, т. е. бактерии имеют родовое и видовое названия. (Например, Azotobacter chroococcum и Azotobacter vinelandii — два вида бактерий, относящихся к одному роду.) В микробиологии используется термин штамм — чистая культура микроорганизмов одного и того же вида, выделенная из различных сред. (Штамм — бо­лее узкое понятие, чем вид.)

В названии микробов могут быть отражены имена ученых от­крывших их: (сальмонеллы названы в честь Д. Э. Сальмона, лямблии описаны русским врачом Д. Ф. Лямлем.) Название микроорганизмов может связано с органом, который они поража­ют: пневмококки — легкие, менингококки — мозговые оболочки.

В микробиологии существуют 2 различных подхода к система­тике, обусловливающие два вида клас сификации:1) (Одни исследова­тели считают, что классификация должна строиться на объективных различиях между организмами - это) естественная (филогенетическая) класси­фикация (она разработана она в 1936-1950 гг. исследователями гол­ландской школы. Сторонником этой классификации был советский ученый Красильников.)

2) (2-ой подход к систематике основан на учете признаков, (удобных с точки зрения практики) - это) искусственная (фенотипическая) классификация. Ее суть в объединении микроорганизмов в группы на основании одного ведущего признака, который может иметь большое практическое значение.

(Современные системы классификации бактерий основаны на сходстве бактерий по комплексу морфологических, физиологи­ческих, биохимических признаков (в частности, по составу ДНК).)

Наиболее приемлима Система Берджи - филогенетическая система классифика­ция прокариот, основанная на сопостав­лении последовательности нуклеотидов в 16S-pPHK. По этой системе прокариоты разделены на 26 филогенетических «ветвей» (групп) на основании строения их 16S-pPHK. 23 «ветви» представ­лены эубактериями (2 филогенетические группы являются грамположительными бактериями, а остальные - грамотрицательными) и 3 — архебактериями.

Согласно системе Берджи в царстве прокариотов сущ-ют 2 отдела:

цианобактерии и бактерии ( они состоят из 19 частей в которых сущ-ют семейства, роды и порядки).

Цианобактерии (сине-зеленые водоросли) способны к фотосинтезу поэтому обр-ют все необходимые соединения из углекислоты и минер-ных вещ-в, не имеют ядра и ядерной мембраны, митохондрий, хлоропластов. Среди них есть одноклеточные (имеют палочковидн. или сферич-кую форму).

Бактерии дел-ся на 3 группы:

1) истинные б-рии (эубактерии) - организмы, котор. обладают всеми типичными признаками прокариотов;

2) б-рии, сходные с эубактериями и цианобактериями - фототроф ные бактерии и отдельные бесцветные серобактерии.

3) бактерии, которые отличаются от эубактерий структурной организацией клетки - почкующиеся бактерии, миксобактерии, спирохеты (в этой группе есть патогенные, вызывающие возвратный тиф (Borrelia), актиномицеты, микоплазмы и риккетсии.

1) Истинные б-рии (эубактерии) - одноклеточные подвижные и неподвижные организмы шаровидной, палосковидной и извитой формы. Клетки имеют жесткую клеточную стенку. Типичными представителями эубактерий явл-ся бактерии след-их семейств: псевдомонады (Pseudomonadaceae), энтеробактерии Enterobacteriaceae (кишечные палочки), бациллы Васillасеае, спириллыSpirillaceae, вибрионы.

Большинство псевдоманд, например рода Pseudomonas и Xantomonas явл-ся возбудителями заболеваний растений.Род Pseudomonas представлено прямыми или слегка изогнутыми палочками, имеющими лофотрихичное жгутикование. В составе семейства встречаются патогены че­ловека, животных и растений. (Pseudomonas aeruginosa может вызывать воспаление среднего уха, абсцессы.) К данной группе относятся и свободноживущие азотфиксаторы — бактерии рода Azotobacter. Азотобактерии являются активны­ми несимбиотическими фиксаторами азота и используются для обогащения почв связанными формами азота. Представители рода Rhizobium способны фиксировать азот только в симбиозе с растени­ями. Они инфицируют бобовые растения и вызывают у них форми­рование специфических корневых опухолей — клубеньков, в кото­рых осуществляют фиксацию атмосферного азота.

Семейство энтеробактерий Euterobacteriaceae объединяет грамотрицательные фа­культативно-анаэробные и аэробные палочки. Спор бактерии не образуют, хорошо растут на обычных пита­тельных средах. (Патогенные виды вызывают различные желудочно- кишечные заболевания: брюшной тиф (Salmonella), дизентерию (Shigella dysenteriae) и пищевые токсикоинфекции (род Salmonella). Мик­робы кишечной группы кишечная палочка Escherichia coli исполь­зуются для оценки санитарного состояния пищевых продуктов и воды. К числу энтеробактерий относятся также представители ро­дов Enterobacter (почвенные бактерии), Proteus (представитель нор­мальной кишечной микрофлоры), Serratia (чудесная палочка — про­дуцент красного пигмента продигиозина).

Семейство бацилл обр-ют термостойкие эндоспоры. Это Грамположит-ные палочки за исключ-ием мочевой сарцины. Наибольшее значение из этого семейства имеют 2 рода: Bacillus (Bacillus subtilis- в почвах, Bacillus brevis-в кач-ве продуцентов антибиотиков) и Clostridium(Clostridium butyricum - исп-ся для получения масляной к-ты, ацетона, бутанола в рез-те маслянокислого брожжения).

К роду Bacillus относ-ся аэробные грамположит-ные подвижные палочки, образующие споры, объединяют па­лочки и кокки, способные к формированию эндоспор. Больш-во из бацилл сапрофиты.

Семейство спирилл -грамотрицат-ные б-рии, котор. им. изогнутую и спиральную форму клеток. Spirillum minus - сапрофиты.

К семейству вибрионов относят бактерии, имеют форму палочек, изогнутых в виде запятой или полумесяца; клет. стенка жесткая, больш-во сапрофиты. Vibrio comma возбуд-ль холеры.

2) Наибольшим морфолог-ким и физиолог-ким сходством с сине-зелеными водорослями обл-ют бесцветные серобактерии, их относят к нефотосинтезир-им сине-зеленым водорослям.

3) Миксобактерии относ-ся к группе скользящих бактерий, это грамотрицат-ные, палочковидные или веретенообразные, они могут менять форму тела.

Спирохеты -это небольшая группа одноклеточных микроорганизмов, имеют спирально извитую форму. Клетки спирохет имеют 3 основные структуры: клетки, аксиальную (опорную) нить и трехслойную наружную оболочку. Спирохеты рода Borelia вызывают возвратный тиф.

Микоплазмы - это прокариоты, которые хар-ся отсутствием клеточной стенки. Клетки окружены трехслойной цитоплазматич-кой мембраной, им. сферич-кую или овальную форму.

Актиномицеты — мицеле- и немицелевидные одноклеточные микроорганизмы с ветвлением отдельных клеток или целых нитей, неподвижные. Мицелий состоит из толстой, многослойной оболочки, включающей фибриллы и цитоплазму. Цитоплазма покрыта мембраной, есть нуклеоид, волютин состоит из РНК и по­лифенолов. У старых клеток хорошо видны вакуоли, расположен­ные одиночно или отдельными группами. Большинство из актиномицетов — аэробы. Могут вызывать порчу пищевых продуктов, придавая им землистый запах.

Группа риккетсии — это особая группа внугриклеточных паразитов, сходных с вирусами Риккетсии имеют палочковидную, овальную или сигарообразную форму клеток, неподвижны, спор не образуют, размножаются делением на две части. У риккетсий есть клеточная стенка, нуклеоид, содержатся ДНК и РНК, дыхательные и гидролитические ферменты. Риккетсии культивируют в тканях курино­го зародыша, развивающегося в яйце, выращивая их для получения вакцин.

По фенотипической классификации («Определитель бактерий Берджи», 1994 г.) эубактерии и архебактерии разделены на 4 категории в зависимости от строения пограничного слоя клетки: 1) грамотрицательные эубактерии, имеющие клеточные стенки; 2) грамположительные бактерии, имеющие клеточные стенки; 3) эубактерии, лишенные клеточных стенок;

4) архебак­терии.

К грамотрицательным эубактериям, имеющим клеточную стенку, относят бактерии, способные восстанавливать сульфаты и другие соединения серы в сероводород, а также фототрофные и хемолитотрофные бактерии.

Среди фототрофов встречаются формы, которые в процессе фо­тосинтеза в качестве доноров электронов вместо воды используют какие-либо другие восстановленные неорганические или органи­ческие соединения. Кроме хлорофилла в клетках таких бактерий содержатся каротиноиды. В анаэробных условиях эти бактерии часто вызывают цветение за­грязненной органикой воды. К данной группе относятся пурпурные серные и несерные бактерии, зеленые серные бактерии, нитчатые зеленые бактерии.

Другая группа фототрофных бактерий осуществляет такой же тип фотосинтеза, как и зеленые растения: они используют воду в качес­тве донора электронов и образуют молекулярный кислород.

К хемолитотрофам относятся бактерии, способные запасать энергию при окислении неорганических веществ, но не всех, а со­единений серы, металлов, ионов аммония и нитритов. В эту группу включены бесцветные сероокисляющие бактерии, окисляющие и/или осаждающие железо и марганец, и нитрифицирующие бак­терии.

Из грамположителъных кокков широко распространены микро­кокки. Бактерии рода Lactococcus используются в составе заквасок для получения кисломолочных продуктов, а виды Leuconostoc участвуют в процессах сквашивания капусты, силосования кормов.

Из группы грамположителъных неспорообразующих палочек на­ибольшее значение имеют бактерии рода Lactobacillus, которые осу­ществляют молочнокислое брожение и применяются в составе за­квасок при производстве йогуртов, сыров, простокваши.

К этой группе относятся и виды Bifidobacterium — обитатели ки­шечника грудных детей, ротовой полости и кишечника теплокров­ных. Они вызывают гетероферментативное молочнокислое броже­ние и с другими молочнокислыми бактериями применяются в производстве пробиотиков и для обогащения «живых» кисломо­лочных продуктов, способствуют восстановлению нормальной кишечной микрофлоры. Род Propionibacterium способствует пропионовокислому брожению, которое происходит при созревании сыров.

Архебактерии с оставляют обособленную группу прокариот, кото­рая имеет статус надцарства и отличается от эубактерий по генети­ческим и фенотипическим признакам. К архебактериям относятся метанообразующие бактерии. Размно­жение происходит путем деления, почкования и фрагментации. Эту особую группу бактерий называют археи.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: