Основы классификации и морфологии микроорганизмов

Морфологический период развития микробиологии (XVII—XVIII вв.) не дал возможности классифицировать микроорганизмы, так как царил описательный период, т. е. морфологический. В течение XIX столетия был накоплен большой материал о различных свойствах микроорганизмов, постепенно увеличивался список видов микробов, и возникла необходимость систематики и их номенклатуры. И лишь в 1923 г. американский ученый Д. Берги выпустил первый международный определитель бактерий, который впоследствии дополнялся и изменялся.

С 1 января 1980 г. для микроорганизмов принята Единая международная классификация, в основе которой лежит система Берги.

Основными ступенями всех классификаций являются: царство — класс — порядок — семейство — род — вид. Главной классификационной категорией является вид — совокупность организмов, имеющих общее происхождение, сходные морфологические, физиологические признаки и обмен веществ.

Мир микроорганизмов делится на 2 группы: эукариоты и прокариоты. Бактерии относятся к царству прокариотов, представители которых, в отличие от эукариотов, не обладают оформленным ядром. Наследственная информация у прокариотов заключена в молекуле ДНК, располагающейся в цитоплазме клетки.

Внутри вида существуют варианты: морфоварианты, или морфовары, отличающиеся по морфологии; биовары — по биологическим свойствам, хемовары — по ферментативной активности, серовары — по антигенной структуре, фагова-ры — по чувствительности к фагам.

Для обозначения микроорганизмов принята общебиологическая бинарная (двойная) номенклатура. Первое название обозначает род и пишется с прописной буквы. Второе название обозначает вид и пишется со строчной буквы. Например, Staphylococcus aureus — стафилококк золотистый, S. aureus.

Медицинская микробиология, главным образом, изучает патогенные бактерии, вирусы, простейшие, спирохеты, микоплазмы, риккетсии, хламидии. Большинство микробов представляют собой невидимые невооруженным глазом одноклеточные (бактерии, актиномицеты, спирохеты, простейшие), неклеточные (вирусы), а также многоклеточные организмы (сине-зеленые водоросли, некоторые грибы, хлами-добактерии).

Бактерии (от лат. bacteria — палочка) — это одноклеточные организмы, лишенные хлорофилла. По биологическим свойствам — прокариоты. Размеры от 0,1 до 0,15 микрометра до 16—28 мкм. Размеры и форма бактерий непостоянны и меняются от влияния среды обитания.

По внешнему виду бактерии делятся на 4 формы: шаровидные (кокки), палочковидные (бактерии, бациллы и клос-тридии), извитые (вибрионы, спириллы, спирохеты) и нитевидные (хламидобактерии).

1. Кокки (от лат. coccus — зерно) — шарообразный микроорганизм, бывает сферической, эллипсовидной, бобовидной и ланцетовидной формы. По расположению, характеру деления и биологическим свойствам кокки подразделяются на микрококки, диплококки, стрептококки, тетракокки, сар-цины, стафилококки.

Микрококки характеризуются одиночным, парным или беспорядочным расположением клеток. Они являются сап-рофитами, обитателями воды, воздуха.

Диплококки (от лат. diplodocus — двойной) делятся в одной плоскости и образуют кокки, соединенные по две особи. К диплококкам относятся менингококки — возбудители эпидемического менингита и гонококки — возбудители гонореи и бленнореи.

Стрептококки (от лат. streptococcus — витой), делящиеся в одной плоскости, располагаются цепочками различной длины. Имеются патогенные для человека стрептококки, вызывающие различные заболевания.

Тетракокки (от лат. tetra— четыре), располагающиеся по 4, делятся в двух взаимноперпендикулярных плоскостях.

Редко встречаются в качестве возбудителей болезней у человека.

Сардины (от лат. saris — связываю) — кокковые формы, которые делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и выглядят в виде тюков по 8—16 и более клеток. Часто встречаются в воздухе. Болезнетворных форм нет.

Стафилококки (от лат. staphylococcus) — гроздевидно расположенные кокки, делящиеся в различных плоскостях; располагаются неправильными скоплениями.

Некоторые виды вызывают у человека и животных заболевания.

2. Палочковидные формы подразделяются на бактерии, бациллы и клостридии.

Средние размеры от 1 до 6 мкм в длину и 0,5—2 мкм в ширину.

К бактериям относятся палочковидные микроорганизмы, как правило, не образующие спор (кишечная палочка, брюшнотифозная, паратифозные, дизентерийные, дифтерийные, туберкулезные и др.).

К бациллам (от лат. bacillus — палочка) и клостридиям (от лат. closter — веретено) принадлежат микробы, в большинстве своем образующие споры (сенная, сибиреязвенная, столбнячная, возбудители анаэробной инфекции).

По форме палочковидные бактерии бывают короткими (туляремийная), длинными (сибиреязвенная) с закругленными и заостренными концами.

По взаимному расположению палочковидные формы распределяются на три подгруппы:

— диплобактерии и диплобациллы, располагающиеся попарно по длине (бактерии пневмонии);

— стрептобактерии (возбудитель мягкого шанкра) и стреп-тобациллы (бациллы сибирской язвы);

— бактерии и бациллы, которые располагаются без определенной системы (большинство палочковидных форм).

Встречаются бактерии с булавовидными утолщениями на концах — возбудитель дифтерии, некоторые имеют ветвления — микробактерии туберкулеза и лепры. Общее число палочковидных форм бактерий больше, чем корковидных.

3. К извитым формам бактерий относятся вибрионы, спириллы и спирохеты.

Вибрионы (от лат. vibrio — изгибаюсь — клетки, изгиб которых равен 14 завитка спирали, имеющие вид запятой). Типичный представитель — холерный вибрион и водные вибрионы.

Спириллы (от лат. spira — изгиб) — имеют изгибы с одним или несколькими оборотами спирали. Из патогенных известен один вид spirillum minor — возбудитель содоку, способный вызывать у человека болезнь, передающуюся через укус крыс и других грызунов.

Спирохеты (от лат. spirochaeta — бактерия в виде изогнутого длинного винта — штопорообразная форма. Размеры от 0,3—1,5 мкм в ширину и 7—500 мкм в длину). В семейство входят сапрофиты и патогенные виды. Они обитают в загрязненных водоемах, на мертвых субстратах. К патогенным относятся три рода: Treponema, Leptospira, Borrelia.

Все микробы обладают полиморфизмом, т. е. индивидуальной изменчивостью форм под влиянием различных факторов — температуры, питательной среды, концентрации солей, кислотности, продуктов метаболизма, дезинфицирующих агентов, лекарственных препаратов.

Способность микробов изменяться учитывается в лабораторной диагностике инфекционных болезней, при изготовлении биологических препаратов, применяемых для профилактических и лечебных целей.