Характеристика отдельных групп бактерий и их свойств

В схеме филогенетического древа прокариот, построенного на основе данных геносистематики - сравнения последовательности нуклеотидов в молекуле 16S рРНК, большинство таксонов бактерий входит в группировки цианобактерий, протеобактерий и грамположительных бактерий. Самостоятельное положение занимают ветви фототрофов и цитофаг.

Цианобактерии- группа оксигенных фотосинтетических бактерий, составляющих группу первичных продуцентов как в наземных, так и в водных экосистемах. Они осуществляют фотосинтез с выделением кислорода. Раньше эти организмы называли синезелёные водоросли.

По строению клетки цианобактерии - типичные прокариоты с фотосинтетическими мембранами, собранными в тилакоиды. В них располагается хлорофилл а, как у зелёных растений, но отсутствует хлорофилл b. В качестве дополнительного пигмента присутствуют фикобилины. Многие цианобактерии способны к азотфиксации, особенно в отсутствие кислорода. В аэробных условиях азотфиксация осуществляется в гетероцистах.

Протеобактерии - новый класс бактерий, представляет собой наиболее обширную группу грамотрицательных бактерий, разнообразную по числу видов и физиологическим функциям, включающую фототрофные и хемотрофные бактерии.

Представители протеобактерий:

Грамотрицательные аэробные палочки и кокки составляют группу организмов, получивших суммарное название псевдомонады по форме клеток с полярным жгутиком - мелкие, одиночные, подвижные бактерии, не образующие спор. Аэробы, иногда факультативные анаэробы. Типичными родами служат Pseudomonas, Alcaligens, Xanthomonas.

Азотобактерии (Azotobacter, Azomonas, Beijerinckia). Подвижные короткие палочки азотобактера способны превращаться в неподвижные кокки. клетки имеют слизистые капсулы, при старении превращаются в покоящиеся формы - цисты, устойчивые к высушиванию, но не к нагреванию. В кислых почвах - бейеринкии.

Симбиотические азотфиксаторы клубеньковые бактерии с типовым родом Rhizobium. Подвижные палочки, не образующие спор. Они живут в свободном состоянии в почве, но способны внедряться через корневые волоски в корни бобовых растений и. размножаясь в клетках растения-хозяина, превращаются в неподвижные искривлённые палочки - бактероиды. На этой стадии они фиксируют азот атмосферы. Под их влиянием на корнях бобовых образуются клубеньки.

Факультативно-анаэробные грамотрицательные палочки объединяют в группу энтеробактерий. Они представляют собой подвижные палочковидные бактерии с перитрихиальными жгутиками или неподвижные жгутиков. Экологически они разделяются на три группы: представители кишечной флоры млекопитающих (например Escherichia coli) и возбудители кишечных инфекций (Salmonella, Shigella); эпифитные и патогенные для растений бактерии (Erwinia herbicola), обитатели воды и почв (Serratia, Proteus).

Почкующиеся бактерии - своеобразная по морфологии группа бактерий, которые размножаются путём образования почек.

Простекобактерии обладают характерным выростом - простекой - в виде стебелька. Типичный представитель Caulobacter отличается уникальным жизненным циклом. У клетки сначала появляется жгутик , а на противоположном полюсе образуется простека, с помощью которой она прикрепляется к другим бактериям. при делении клетки образуются две - одна с простекой, которая может делиться. другая со жгутиком, которая плавает до тех пор. пока не потеряет жгутик и не образуется простека. Тогда она тоже начинает делиться. Плоская бактерия рода Stella имеет вид шестиугольной звезды. Встречается в илах и торфах.

Миксобактерии - скользящие бактерии, образующие слизь. Передвигаются по субстрату с образованием плотных слизистых тяжей. Имеют сложный цикл развития с образованием плодовых тел разной формы и цвета. которые формируются при агрегации клеток и слизи. Клетки в созревших плодовых телах превращаются в миксоспоры, которые способны на свежем субстрате прорастать в новые вегетативные палочки.

Спириллы - и другие изогнутые бактерии имеют форму изогнутых или спиральных клеток. а по многим свойствам они близки к псевдомонадам. Настоящие спириллы имеют один пучок жгутиков на полюсах и очень подвижны. Среди них есть патогенные виды, сапротрофы и автотрофы, окисляющие водород. На корнях некоторых трав, главным образом злаковых, обитают спириллы с высокой азотфиксирующей активностью, за что они и получили родовое название Azospirillum.

Спирохеты

Эти организмы представляют уникальную группу бактерий, обладающих особым механизмом подвижности и формой. Протоплазматический цилиндр навёрнут на центральную ось из осевых жгутиков. и в результате клетка имеет вид длинной подвижной спирали, способной сворачиваться и развёртываться. Тонкие и длинные клетки передвигаются винтообразно благодаря сократительной деятельности осевой нити клетки. Распространены в загрязнённых водоёмах, иловых отложениях. реже в почве. Среди спирохет есть паразиты, например Treponema -возбудитель сифилиса.

Цитофаги

Цитофаги представляют собой тонкие заострённые с двух концов палочки, размножающиеся при образовании длинных перетяжек. Два рода - Cytophaga и Sporocytophaga - различаются тем, что последние образуют микроцисты, сходные с микроспорами бактерий рода Myxococcus. Цитофаги - наиболее активные разлагатели целлюлозы в почве в аэробных условиях. Они способны также гидролизовать и другие полисахариды, например, хитин. Хитинофаги - тонкие изгибающиеся палочки длиной до 40 мкм. Они разлагают хитин, но не целлюлозу.