МИКРОБИОЛОГИЯ Учебное пособие - 2012

ГЛАВА 3. МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ

3.1. ФОРМЫ И РАЗМЕРЫ БАКТЕРИЙ

К концу XIX в. было описано много разнообразных по форме микроорганизмов. В 1896 г. К. Леман и Р. Нейман предложили объединить микроорганизмы по форме в три группы: шаровидные, палочковидные и извитые.

Шаровидные (кокковые) бактерии по форме напоминают шар диаметром от 0,7 до 1,5 мкм (рис. 2; 1—5) В зависимости от расположения клеток после деления в одной, двух или трех взаимно перепендикулярных плоскостях различают:

✵ микрококки — клетки располагаются поодиночно;

✵ диплококки — после деления в одной плоскости клетки не разъединяются, а остаются соединенными попарно;

✵ стрептококки — клетки делятся в одной плоскости, но после деления не разъединяются и образуют цепочки разной длины;

✵ тетракокки — клетки делятся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, образуя тетрады кокков;

✵ сарцины — клетки делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием пакетов кубической формы из восьми кокков;

✵ стафилококки — клетки делятся беспорядочно в нескольких плоскостях, образуя скопления кокков, напоминающие гроздья винограда.

Некоторые представители шаровидных бактерий имеют вытянутую форму. Форма пневмококков (возбудителей пневмонии) напоминает пламя свечи, клетки располагаются попарно широкими основаниями вовнутрь. Менингококки (возбудители эпидемического менингита) и гонококки (возбудители гонореи) имеют форму кофейных зерен, соединенных по два вогнутыми сторонами.

Палочковидные бактерии различаются по размерам, форме концов клетки, взаимному расположению клеток (рис. 2; 7—9). Длина клеток палочковидных бактерий варьирует от 1 до 10 мкм, толщина — от 0,3 до 2,0 мкм. Наиболее мелкими палочковидными бактериями являются риккетсии. Другие мелкие палочки, у которых разница между длиной и толщиной невелика, по внешнему виду напоминают кокки, в связи с чем их называют коккобактериями (возбудитель бруцеллеза).

Концы палочек могут быть округлыми, обрубленными, заостренными или утолщенными, похожими на булаву. Большинство палочковидных бактерий расходятся после деления и располагаются беспорядочно. Для определенных бактерий характерно соединение палочковидных клеток в цепочки. Среди палочковидных форм различают спорообразующие и неспорообразующие виды. Палочки, образующие споры, называют бациллами или клостридиями.

У бацилл споры располагаются в центре клетки и диаметр их, как правило, не превышает диаметра вегетативной клетки. У клостридий спора смещена от центра и толще диаметра клетки. Такие формы имеют вид веретена, теннисной ракетки, барабанной палочки, лимона. Бациллы хорошо растут в присутствии кислорода воздуха, их называют аэробами. Клострии — анаэробы и растут только в отсутствие кислорода.

Извитые формы микробов включают изогнутые или спиралевидно извитые клетки. Их различают по количеству завитков: вибрионы — слегка изогнутые палочки, напоминающие по форме запятую; спириллы — клетки имеют 3—5 крупных завитков; спирохеты — тонкие, длинные, спиралевидной формы бактерии, характеризующиеся подвижностью, обусловленной колебательными движениями клетки (рис. 2; 10—13). Они занимают промежуточное положение между бактериями и простейшими.

Рис. 2. Формы бактерий (Воробьев и др., 1994):

1 — микрококки; 2 — стрептококки; 3 — сарцина; 4 — гонококки; 5 — пневмококки; 6 — капсула пневмококков; 7 — коринебактерии дифтерии; 8 — клостридии; 9 — бациллы; 10 —вибрионы; 11 — спириллы; 12 — трепонемы; 13 — боррелии; 14 — лептоспиры; 15 — актиномицеты; 16 — расположение жгутиков: а — монотрихи; б — лофотрихи; в — амфитрихи; г — перитрихи

Большинство извитых форм являются патогенными для человека и животных (холерный вибрион, трепонема сифилиса, боррелия возвратного тифа, возбудитель лептоспироза), но среди них есть и сапрофитные виды, обитающие в почве и воде и участвующие в круговороте серы (Vibriodesulfuricans, Spirillum volutans и др.).

Кроме вышеописанных бактерий в природе обнаружены и другие формы.

Ветвящиеся бактерии относятся к семейству Actinomycetaceae. Бактерии рода Mycobacterium могут образовывать мицелий, который неустойчив и на ранней стадии роста организма распадается на тонкие, иногда разветвленные палочки. Для них характерно расположение клеток под углом друг к другу. Бифидобактерии (род Bifidobacterium) имеют разветвления на одном или двух концах клеток.

Коринебактерии (род Corynebacterium) напоминают микобактерии, но отличаются от них утолщениями на концах палочек и включениями зерен в цитоплазме (рис. 2; 7).

Особенно сильным ветвлением характеризуются клетки актиномицетов (от греч. actis — луч, myces — гриб). Некоторые их представители образуют хорошо развитый многократно ветвящийся мицелий со сложным строением органов плодоношения (рис. 2; 15). Сапрофитные представители актиномицетов широко распространены в почве, участвуя в круговороте веществ в природе. Многие из них являются продуцентами антибиотиков.

В последнее время обнаружены прокариоты с необычной формой клеток. Некоторые из них имеют форму замкнутого или разомкнутого кольца, другие по форме напоминают шестиугольную звезду, третьи образуют клеточные выросты — простеки.