Какую форму имеют различные бактерии

В ходе развития жизни на планете Земля бактерии играют важную роль и считаются одними из самых древних форм жизни. По мнению ученых, их возраст превышает 3.5 миллиарда лет, и до сих пор нет единства во мнениях относительно их происхождения.

Для чего они нужны и какие они бывают? Какую форму имеют бактерии и от чего это зависит?

Этот тип вопросов вызывает интерес не только у специалистов в области микробиологии, но и у широкого круга людей, поскольку упоминание об этих организмах всегда ассоциируется с каким-то заболеванием. Однако не все бактерии обладают вредными свойствами, и для ясности в этих вопросах необходимо изучить классификацию бактерий.

Многообразие видов микроорганизмов

На данный момент описано более десяти тысяч различных видов бактерий, но считается, что их количество превышает миллион. В человеческом организме насчитывается более тысячи разнообразных типов. Их разнообразие и древность оказали влияние не только на эволюцию живых организмов, но и на состав атмосферы на Земле.

Существуют прямые научные свидетельства о том, что цианобактерии существовали более 2,2 миллиарда лет назад, именно с ними связывают появление кислорода в атмосфере. Бактерии участвуют в формировании плодородного слоя почвы, накоплении запасов полезных ископаемых, концентрации атмосферного азота и фосфора, и их вклад в существование всего живого на Земле огромен.

Они могут обитать как в кислородной среде (аэробы), так и в отсутствие свободного кислорода (анаэробы). Их способность фиксировать азот и фосфор создает среду, способствующую улучшению и стимуляции роста растений.

Микроорганизмы насыщают желудочно-кишечный тракт человека и животных, и именно они способствуют пищеварению. Бактериальный состав здорового организма, включая наличие лактобактерий, помогает сопротивляться воздействию различных патогенных форм.

Молочнокислые бактерии позволяют производить ряд продуктов питания, а научные исследования различных форм бактерий имеют огромное значение в синтезе витаминов, гормонов, ферментов и антибиотиков.

К сожалению, помимо полезных свойств, у бактерий существуют и отрицательные аспекты для человека. Патогенные микроорганизмы могут вызвать смертельные заболевания, среди которых грипп, сибирская язва, чума, туберкулез и холера.

Постоянно возникают различные новые формы бактерий, вызывающие неизвестные ранее заболевания.

К ним относится ВИЧ, лихорадка Эбола, свиной или птичий грипп и многие другие. Изучить вирусы возможно только под микроскопом, поскольку они имеют очень малые размеры, которые колеблются от 0,5 до 100 мкм. В некоторых случаях, спирохеты при толщине 0,7 мкм, вырастают до 250 мкм.

В преобладающем большинстве, вирусы представляют собой неклеточные организмы и имеют простую структуру, состоящую из следующих частей:

1. оболочки;
2. генетического материала;
3. белков.

С внешней стороны от оболочки находится защитная оболочка, а также белки или гликопротеиды. В вирусной частице содержится генетическая информация необходимая для размножения микроорганизма и называется она геномом.

У вируса, попадающего в неблагоприятную среду, оболочка может быть разрушена, тогда некоторые виды выделяют внеклеточные частицы, которые могут существовать долгие годы. Геномы частиц отвечают за размножение.

Размножаются микроорганизмы делением или с помощью генетической рекомбинации.

Микробы реагируют на внешние раздражители и способны передвигаться с помощью жгутиков и ворсинок. Для получения энергии у этих организмов используется брожение, дыхание и фотосинтез, как с кислородом, так и без него. Разнообразие мира микробов и их различные функции определяют форму каждой клетки.

Особенности строения и форм микроорганизмов

Имеются бактерии, у которых отсутствует клеточная стенка, они известны как микоплазмы и окружены только мембраной, однако это скорее исключение, чем правило. Форму всех разновидностей бактериальных клеток определяет их геном, который также отвечает за структуру всего микроорганизма в изменяющихся внешних условиях.

В агрессивной среде, для защиты генетической информации и самосохранения, большинство клеток выделяют споры, которые проявляют устойчивость к весьма неблагоприятным условиям существования.

Эндоспоры имеют овальную форму, и при их формировании клеточная стенка бактерии разрушается, а сами они приобретают прочную защитную оболочку. Эта защита позволяет им сохранять геном даже в условиях повышенного радиационного фона, недостатка влаги и перепада температур.

Спорообразование у бактерий не является способом размножения, а существует как своеобразная консервация, и при попадании эндоспоры в пригодные условия существования, позволяет восстановить деятельность микроорганизма.

Не все виды бактерий могут образовывать споры, но их повышенная жизнеспособность и приспособляемость позволяет и им выжить в агрессивной среде.

Форма и размер бактерий могут изменяться при неблагоприятных внешних условиях, что свидетельствует о высокой приспособляемости и жизнестойкости этих древних организмов.

Для того чтобы такие изменения произошли, необходимы следующие факторы:

• изменения уровня кислотности среды;
• колебания температуры;
• изменение концентрации питательных веществ в среде;
• изменение экологических условий;
• изменение состава питательных веществ.

Бактерии одного вида могут принимать различные формы – нитевидную, спиралеобразную или сферическую – в зависимости от условий окружающей среды.

Для изучения разнообразия микроорганизмов и их классификации по типу клеток были разработаны индикаторы, или методы окраски по Граму. Этот метод позволяет отличать бактерии по толщине клеточной стенки и химическому составу внутриклеточного пространства.

Окраска необходима не только для классификации микроорганизмов, но и для выбора методов борьбы с патогенными формами.

Грамположительные бактерии имеют клеточную стенку толщиной от 20 до 80 нм и при окраске по Граму приобретают фиолетовый цвет. Обработка спиртом фиксирует это изменение и облегчает их идентификацию и изучение.

У грамотрицательных бактерий толщина клеточной стенки составляет 2-3 нм, что делает их проницаемыми для препарата, но не позволяет удерживать краситель, поэтому при использовании фуксина они приобретают красный цвет.

Для упрощения классификации существуют и другие методы выявления патогенов, такие как окрашивание в тканях по методу Макиавелло, Здродовского и Романовского-Гимзе. В лабораторной диагностике также используется метод бактериологического посева на питательную среду, который позволяет не только выявить бактерии, но и определить их концентрацию в взятой пробе.

Классификация форм микробов

Учитывая многообразие микроорганизмов, важно изучать и классифицировать их. Чтобы определить, являются ли бактерии полезными или вредными для человека, необходимо определить их вид.

Давайте сначала рассмотрим, какие формы имеют грамположительные бактерии и как они называются:

• пневмококки, образуют пары клеток вытянутой формы;
• палочки, имеют правильную, вытянутую форму;
• коринебактерии;
• микобактерии;
• актиномицеты, имеют ветвящуюся форму;
• бациллы и клостридии, имеют разное местоположение спор в клетке;
• бифидобактерии;
• стафиллококки, шарообразные клетки в форме грозди винограда;
• стрептококки, сферические клетки, составляющие цепочки.

Следует отметить, что в этой группе существует множество патогенных форм, вызывающих гнойно-воспалительные процессы, которые трудно выявить и лечить.

Теперь рассмотрим тонкостенные грамотрицательные микроорганизмы, которые в зависимости от формы имеют следующие виды:

• менингококки, образующие пары клеток;
• гонококки;
• вейлонеллы, сферической формы;
• вибрионы, имеющие форму запятой;
• хеликобактерии и кампилобактерии, в форме латинской буквы S;
• спирилы, вытянутые, имеют два или три завитка;
• спирохеты, длинные и имеют форму спирали;
• хламидии в форме сферы;
• риккетсии, овальные, продолговатые;
• палочки.

В этой группе существуют как нейтральные, так и болезнетворные микробы. Однако их тонкая структура позволяет лекарственным препаратам относительно легко проникать в клетку и уничтожать бактерии или, по крайней мере, снижать их активность.

Способность микроорганизмов к передвижению определяется их формой, а именно наличием жгутиков или ворсинок. Передвижение длинных, изогнутых форм обеспечивается изгибом клеток или проскальзыванием.

Микоплазмы, не имеющие клеточных стенок, могут принимать различные формы от сферических до колбовидных и нитевидных. Многообразие форм подтверждается наличием шестиугольных, звездообразных и тороидальных клеток.

Диплококки имеют по две клетки в одной капсуле, а возбудитель холеры обладает жгутиком, существенно превышающим собственную длину. Форма зависит во многом от способа питания клетки и от среды существования, а также от внешних условий.

Мы познакомили вас с огромным миром бактерий, благодаря которым возникла и поддерживается жизнь на планете.

Частые вопросы

Какие формы могут иметь различные бактерии?

Различные бактерии могут иметь разнообразные формы, такие как коки (округлые), бациллы (палочковидные), спириллы (спиральные) и другие.

Какая форма характерна для коковидных бактерий?

Коковидные бактерии имеют форму сферических клеток, которые могут существовать в виде одиночных клеток или образовывать цепочки или кластеры.

Какую форму имеют бациллы?

Бациллы представляют собой бактерии в форме палочек, которые могут быть короткими или длинными, а также иметь различную толщину.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Изучите основные типы форм бактерий, такие как коки (округлые), бациллы (палочки), спириллы (спиральные) и вибрионы (изогнутые).

СОВЕТ №2

Используйте микроскоп для наблюдения различных форм бактерий в препаратах, чтобы лучше понять их структуру и разнообразие.

СОВЕТ №3

Изучите специализированные источники, такие как учебники по микробиологии, для получения более подробной информации о формах бактерий и их значении.