Морфология и строение микроорганизмов

Систематика микроорганизмов. Положение микроорганизмов в живой природе. Прокариотные и эукариотные микроорганизмы; сходства и основные различия.

Главные направления развития современной микробиологии.

Необходимо выделить след. направления:

1) фундаментальные исследования (выяснение путей метаболизма, выделение, очистка фенментов, регуляция обмена веществ и т.д.)

2) систематика микроорганизмов (построение филогенетического древа)

3) экологическая микробиология (роль микроорганизмов в природных экосистемах и пищевых цепях)

4) популяционная микробиология (выяснение природы межклеточных контактов и взаимосвязь клеток в популяции)

5) медицинская, ветеринарная и с/х микробиология

6) техническая (промышленная) микробиология (включает все практические аспекты)

Необходимо помнить о том, что многие исследования проводятся на стыке дисциплин (например, молекулярная биология, генная инженерия).

Основными методами микробиологических исследований являются:

1) микроскопия (световая, люминисцентная, электронная, лазерная)

2) выделение чистых культур и контролируемое культивирование

3) аналитические методы (физиолого-биохимические, генетические, молекулярно-биологические и т.д.)

Микроорганизмы - это самая обширная по количеству представителей группа, члены которой повсеместно распространены. Именно они были первыми живыми существами на Земле, которые и сформировали её облик. Накопление фактического материала потребовало классифицировать объекты.

Под классификацией понимают отнесение конкретного биологического объекта к определённой группе однородности (таксону) по совокупности присущих ему признаков. Отношения между таксонами организмов изучает систематика. В современной классификации принята след. иерархия: домен (царство), филум (тип), класс, порядок, семейство, род, вид (основная таксономическая единица). Микробиологи пользуются биноминальной системой обозначения - Escherichia coli (кишечная палочка).

В настоящее время определение микроорганизмов базируется на след. критериях:

1. Морфология клеток и колоний (на опред. средах и при опред. условиях)

2. Цитология клеток (про- или эукариоты)

3. Культуральные признаки (хак-р роста на твёрдых и жидких средах)

4. Физиологические свойства (исп-ие различных субстратов, отношение к t, аэрации (насыщение кислородом), pH и т.д.)

5. Биохимические свойства (метаболические пути)

6. Молекулярно-биологические свойства (содержание ГЦ-АТ - пар в мол. %, гибридизация нуклеиновых кислот, анализ нуклеотидной последовательности 16S рРНК)

7. Хемотаксономия (хим. состав различных соединений и структур, например спектр жирных кислот у актиномицетов)

8. Серодиагностика (реакция антиген-антитело)

9. Фаготипирование (исп-ие специфических фагов).

В настоящее время пользуются определителем Берджи.

Разница между прокариотами и эукариотами: клетка - это кусочек цитоплазмы, отграниченный мембраной. Последняя под электронным микроскопом имеет характерную ультраструктуру: два электронно-плотных слоя каждый толщиной 2,5-3,0 нм, разделенных электронно-прозрачным промежутком. Такие мембраны получили название элементарных. Обязательными химическими компонентами каждой клетки являются два вида нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), белки, липиды, углеводы. Цитоплазма и элементарная мембрана, окружающая её - обязательные структурные элементы клетки. Это то, что лежит в основе строения всех без исключения клеток. Изучение тонкой структуры выявило существенные различия в строении клеток прокариот (бактерий и цианобактерий) и эукариот (остальные макро- и микроорганизмы).

Прокариотная клетка отличается тем, что имеет одну внутреннюю полость, образуемую элементарной мембраной, называемой клеточной, или цитоплазматической мембраной (ЦПМ). У подавляющего большинства прокариот ЦПМ - единственная мембрана, обнаруживаемая в клетке. В эукариотных клетках в отличие от прокариотных есть вторичные полости. Ядерная мембрана, отграничивающая ДНК от остальной цитоплазмы, формирует вторичную полость. Наружные мембраны хлоропластов и митохондрий, окружающие заключенные в них функционально специализированные мембраны, играют аналогичную роль. Клеточные структуры, ограниченные элементарными мембранами и выполняющие в клетке определенные функции, получили название органелл. Ядро, митохондрии, хлоропласты - это клеточные органеллы. В эукариотных клетках помимо перечисленных выше есть и другие органеллы. В клетках прокариот органеллы, типичные для эукариот, отсутствуют. Ядерная ДНК у них не отделена от цитоплазмы мембраной. В цитоплазме находятся функционально специализированные структуры, но они не изолированы от цитоплазмы с помощью мембран и, следовательно, не образуют замкнутых полостей. Эти структуры могут быть сформированы и мембранами, но последние не замкнуты и, как правило, обнаруживают тесную связь с ЦПМ, являясь результатом ее локального внутриклеточного разрастания. В клетках прокариот есть также образования, окруженные особой мембраной, имеющей иное по сравнению с элементарной строение и химический состав.

Таким образом, основное различие между двумя типами клеток - существование в эукариотной клетке вторичных полостей, сформированных с участием элементарных мембран.

У прокариот: анаэробный тип питания, способность окислять неорганические соединения, фиксировать азот.

Рассказать в целом какие есть формы.

Дата добавления: 2015-03-29