Палочковидные бактерии примеры

Баци́лла, или па́лочка (лат. bacilli , ед. ч. bacillum или bacillus — «палочка») — палочковидная бактерия, способная образовывать споры, в отличие от неспороносных — собственно бактерий. Морфологически также выделяют так называемые коккобациллы, клетки которых более округлые, но длина клетки всё ещё превышает ширину, как, например, у Bacteroides fragilis , чумной палочки ( Yersinia pestis ), Bordetella bronchiseptica , гемофильной палочки ( Haemophilus influenzae ).

Бациллы могут образовать парные соединения — диплобациллы и цепочки — стрептобациллы. Примером стрептобациллы, дающей характерные и очень длинные, в виде извитых нитей, цепочки, является сибироязвенная палочка.

Образование спор служит одним из лучших признаков для классификации микробов. В зависимости от положения споры в клетке изменяется форма бациллы. К примеру, у столбнячной палочки ( Clostridium tetani ) споры обычно находятся на концах клеток, придавая последним форму барабанных палочек. Такие формы бактерий называются плектридиями.

У других форм, например у маслянокислых бактерий, споры образуются в средней части клеток, отчего последние получают веретенообразную форму. Такие формы называются клостридиями.

Бактерии – организмы мельчайшие, микроскопические, которые не видны невооруженным глазом. Они не имеют ограниченного оболочкою ядра. Таких микроорганизмов современной науке известно более 3000 видов, среди которых широкий сегмент занимают бациллы. Бацилла – это бактерия палочковидной формы. И ее название напрямую свидетельствует о внешнем виде (латинское: bacillum – палочка). Данные бактерии были названы ученым-немцем В. Коном по своей форме, напоминающей палочку.

Род бактерий

Что в бактериологии понимается под обобщающим названием «бацилла»? Это довольно обширный род грамположительных бактерий характерной формы. И в первую очередь, кроме внешнего вида, их объединяет способность образовывать внутриклеточные споры, служащие для размножения и сохранения вида в неблагоприятных условиях. Не все, но некоторые из бацилл вызывают болезни и токсические инфекции у человека, а значит, являются болезнетворными (о них подробнее расскажем ниже). А еще многие из этих бактерий – сапрофиты, в основном обитающие в почве.

Условность классификации

Следует отметить, что «бактерии бациллы» – довольно условная классификация. Сегодня она используется в микробиологии достаточно редко. Эта условность связана с тем, что форма бацилл характерна для многих бактерий (кроме кокков, имеющих округлую), и великое множество микроорганизмов может быть охарактеризовано по внешнему виду как палочки. Но все же можно определить некоторые основные характеристики, обобщающие род.

Основные характеристики

1. Большинство бацилл – сапрофиты. Они преобразуют органику в неорганические соединения в результате своей жизнедеятельности.
2. Толерантность к кислороду. Для них он ядом не является, а многие используют его для дыхания (аэробные).
3. Бациллы осуществляют свою жизнедеятельность за счет химических реакций.
4. Эти бактерии подвижны и осуществляют движение с помощью жгутиков.
5. Вирулентность: многие бациллы вызывают заболевание в организме человека.

Объединения

Многие палочковидные бациллы группируются в несколько клеток.

• Диплобацилла – парное объединение, объединяются две бактериальные клетки.
• Стрептобацилла – цепочка, где несколько клеток объединены в группу. Так, к примеру, у палочки сибирской язвы очень длинная, в виде вьющихся нитей, цепочка объединений.

Споры

Бацилла – это бактерия, способная образовывать споры. Такое образование спор может служить одним из наиболее очевидных признаков для классификации. Причем форма бацилл меняется от положения спор в клетке бактерии. У палочки столбняка, например, споры сбиваются на окончания клеток, придавая им вид барабанных палочек (клостридии). А у маслянокислых бацилл – в серединной части клеток, так что придают им веретенообразную форму (плектридии).

Споры бактерий признаны учеными самыми выносливыми образованиями из всех жизненных форм на планете Земля. Характерно, что в состоянии покоя у спор нет метаболизма. Они устойчивы к воздействию пара, высушиванию, излучению, отсутствию кислорода, кислотам. В состоянии покоя споры очень долговечны. Их обнаруживают в любых средах обитания на Земле. А если возникают благоприятные условия, то споры тут же оперативно реагируют на окружающую обстановку и прорастают, возобновляя активный рост.

Примеры болезнетворных бацилл

• Bacillus anthracis – возбудитель сибирской язвы. Отнесена ко второй группе патогенности.
• Bacillus cereus – возбудитель пищевых токсичных инфекций в организме у человека.
• Bordetella pertussis – обнаруживается в легких, вызывает коклюш.
• Коха бацилла – это причина туберкулезной инфекции и болезни.
• Столбнячная палочка – возбудитель столбняка.

Но не все бациллы являются вредоносными. Современная наука научилась использовать их положительные качества. Некоторые бациллы используются в производстве в качестве продуцентов протеиназ и амилаз. А токсины, ими вырабатываемые, применяются как инсектициды для защиты культурных растений.

Бактериальная клетка имеет достаточно простое строение, что обуславливает высокую степень её адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды (рисунок 3).

Морфологические типы бактерий, в сравнении с высшими организмами, немногочисленны. Клетки большинства бактерий имеют сферическую, цилиндрическую или извитую форму, но существует небольшая группа мицелий образующих форм, нитчатых бактерий и бактерий, образующих выросты. В соответствии с этим все бактерии по форме подразделяются на несколько групп (рисунок 4).

Кокки (сферические) клетки (от греч. kokkos — зерно, шарик) могут иметь диаметр клеток – 1 – 2 мкм и разделяться на следующие группы:

Микрококки (от лат. micro — маленький). В природе встречаются в виде одиночных шаровидных клеток. Примером могут служить клетки Micrococcus agilis (от лат. agilis — подвижный).

цитоплазма

рибосомы

цитоплазматическая мембрана

клеточная стенка

капсула

пили

жгутик

нуклеоид

Рисунок 3 – Строение прокариотической (бактериальной) клетки

Диплококки (от греч. diploos — двойной) — шаровидные бактерии, соединенные по двое и образующие единую жизненную систему. К ним относится Azoto-bacter chroococcum. Родовое название этих бактерий отражает их способность фиксировать азот атмосферы, видовое — продуцировать коричневый пигмент (от лат. chroo — коричневеющий).

Стрептококки (от греч. streptos — цепь) — шаровидные бактерии, образующие в результате деления клеток в одной плоскости разнообразной длины цепочки. К роду стрептококков относятся в основном патогенные бактерии. Но стрептококковую форму имеют многие молочнокислые бактерии рода лактококкус. Поэтому с этой формой бактерий знакомятся при изучении молочнокислого брожения на примере Lactococcus lactis. Родовое и видовое названия этих бактерий, образующих короткие цепочки, отражают их причастность к молочнокислому брожению (от лат. lactis — молочный).

Стафилококки – образующие в результате деления клеток в различных плоскостях скопления в виде виноградной грозди или треугольника.

Сарцины (от лат. sarceo — соединяю) — шаровидные бактерии, группирующиеся по 8 клеток. Располагаются в виде куба, с каждой стороны которого по 4 клетки. Такая форма возникает в результате деления клетки в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Некоторые виды сарцин формируют большие сарциноподобные кубообразные пакеты, в которых с каждой стороны находится уже не по 4 клетки (субъединицы сарцины), а по 4 сарцины. Удобна для просмотра Sarcina flava (сарцина желтая) — наиболее распространенный представитель микрофлоры воздуха.

Все шаровидные формы бактерий, за исключением Lactococcus lactis, просматривают на фиксированных и окрашенных фуксином препаратах.

Палочковидные бактерии – наиболее многочисленная группа, клетки представляют собой цилиндрические структуры. Размеры таких клеток сильно варьируют и могут быть от сотых долей до 5 – 10 мкм. Такие бактерии часто образуют пары или цепочки клеток (например, палочка сибирской язвы), но могут быть и одиночными (например, энтеробактерии).

К палочковидным относят формы, образующие споры (роды Bacillus, Clostridium и др.) и не образующие их (роды Pseudomonas, Achromobacter, Lactobacillus и др.).

У неспорообразующих бактерий цитоплазма клеток прокрашивается равномерно, и под микроскопом клетки выглядят как тонкие, четко очерченные, равномерно окрашенные палочки (неспорообразующая палочка Pseudomonas stutzeri).

С представителями бацилл – палочковидных бактерий, образующих споры, можно познакомиться на примере Bacillus mycoides или Bacillus mesentericus.

В названии первого вида отражена его способность развиваться на питательных средах в виде ложно-грибовидного налета (от лат. mycoides — грибовидный), напоминающего мицелий грибов.

Поскольку Bacillus mycoides — спорообразующая палочка, цитоплазма клетки, приступившей к спорообразованию, прокрашивается красителем, а спорогенная зона — нет. Поэтому под микроскопом бацилла выглядит неравномерно окрашенной. Спорогенная зона, как более плотная и непрокрашенная, иначе преломляет свет, чем цитоплазма клетки.

Клетки Bacillus mycoides относятся к стрептобациллам, так как обычно располагаются цепочками. Для просмотра лучше брать двух-трехсуточную культуру (в более позднем возрасте клетки переходят в стадию спорообразования).

Bacillus mesentericus (картофельная палочка) также относится к стрептобациллам. Палочковидные бактерии просматривают на фиксированных и окрашенных фуксином препаратах.

Шаровидные бактерии: 1 — микрококки; 2 — стрептококки; 3 — диплококки и тетракокки; 4 — стафилококки; 5 — сарцины; палочковидные: 6 — палочки без спор; 7 — палочки со спорами (бациллы); извитые: 8 — вибрионы; 9 — спириллы; 10 — спирохеты.

Рисунок 4 – Основные морфологические типы бактерий

Извитые бактерии могут быть трех типов: вибрионы, спириллы и спирохеты.

Вибрионы (от лат. vibrare — извиваться, дрожать) — слегка изогнутые в виде запятой клетки: изгиб их меньше половины окружности (холерный вибрион, кампилобактер);

Спириллы (от лат. spiro — штопор) имеют несколько крупных завитков (возбудитель возвратного сыпного тифа). В отличие от вибрионов их клетки более длинные, толстые и извитые: извитость или равна, или больше половины окружности. Спириллы могут иметь два завитка в виде латинской буквы S или несколько — в виде спирали.

Спирохеты имеют вид длинных и тонких спиралевидных клеток с большим количеством мелких, но крутых завитков; длина клеток превышает их толщину в 5—200 раз.

Вибрионы и спириллы удобно просматривать на фиксированном и окрашенном фуксином препарате, приготовленном из навозной жижи, предварительно инкубированной в течение нескольких суток в термостате. На таком препарате много клеток разных видов микроорганизмов, среди них часто встречаются извитые формы.

Нитчатые бактерии – это цепочки (трихомы) из цилиндрических, овальных или дисковидных клеток, часто окруженные общим влагалищем, или чехлом. Нитчатые бактерии распространены в ил ах, почве и водоемах, особенно с высоким содержанием железа. В водоемах эти бактерии часто образуют охристые осадки. Типичными представителями данных бактерий являются бактерии, окисляющие серу (Beggiatoa, Thiotrix).

Для знакомства с нитчатыми бактериями рекомендуется брать пробу воды с охристыми отложениями из естественных водоемов. Препарат готовят в раздавленной капле и просматривают с иммерсионной системой. Наиболее часто на нем встречаются железобактерии рода Leptothrix, окисляющие за-кисные формы железа в окисные. Гидрат окиси железа откладывается во влагалищах, отчего они имеют желтовато-бурую (охристую) окраску. Размножается Leptothrix делением концевой (молодой) клетки, обращенной внутрь влагалища. При этом старые клетки оттесняются (выталкиваются) молодыми; нить и влагалище в результате размножения и роста клеток удлиняются. Нередко старые клетки отчленяются от общей нити.

На препарате часто обнаруживаются остатки ожелезненных чехлов (в виде тонких трубок) и другие ожелезненные структуры.

Для выявления вегетативных клеток железобактерий пробу берут непосредственно из охристых осадков, препарат фиксируют 96 %-ным спиртом, обрабатывают 1 %-ным раствором НС1 (для обесцвечивания влагалищ) и окрашивают в течение суток эритрозином. Влагалища клеток на таком препарате бесцветны, а вегетативные клетки и гонидии красные. Гонидии — образования овальной или округлой формы, в некоторых случаях имеющие жгутики. Гонидии формируются у тех нитчатых бактерий, которым свойственна дифференциация нити.

Миксобактерии, или скользящие бактерии.Это группа бактерий, стоящих на более высокой ступени эволюционного развития, чем описанные выше. У отдельных представителей миксобактерии даже в световой микроскоп четко видно дифференцированное ядро. Вегетативные клетки имеют палочковидную форму с заостренными или округлыми концами. По мере старения они укорачиваются и переходят в миксоспоры, соединяющиеся впоследствии слизью и образующие первичные и вторичные цисты. Из последних в дальнейшем формируются плодовые тела.

Для наблюдений за формой миксобактерии берут колонии, развившиеся вокруг комочков почвы на гелевых пластинах, на которых единственным источником углерода служит целлюлоза.

К мицелийобразующим бактериям относятся истинные актиномицеты, которые имеют сильно разветвленный мицелий (рисунок 5).

Актиномицеты (от греч. aktis — луч, mykes — гриб) — лучистые грибы (рисунок 5 а). Эта группа микроорганизмов занимает промежуточное положение между бактериями и грибами, поэтому ее представителей называют грибобактериями. Они одноклеточные, как бактерии, но образуют мицелий, как грибы; диаметр нитей у них очень мал, как у бактерий (не более 0,5— 0,8 мкм), но гифы мицелия длинные и ветвистые, как у грибов. У актиномицетов длина ветвящихся нитей достигает нескольких миллиметров, мицелий грибов в длину — нескольких сантиметров. С грибами актиномицетов объединяет также способность размножаться спорами.

На питательных средах актиномицеты образуют пушистые, бархатистые, мучнистые, преимущественно плотные кожистые колонии, срастающиеся с субстратом, иногда имеющие характерный землистый запах. Мицелий актиномицетов на питательных средах дифференцирован: одна часть его погружена в субстрат (субстратный мицелий), другая находится над субстратом (воздушный мицелий).

Многие представители актиномицетов продуцируют пигменты, поэтому их воздушный мицелий и особенно колонии окрашены в голубой, синий, фиолетовый, розовый, бурый, коричневый или черный цвета. Актиномицеты, образующие диффундирующие в питательную среду пигменты, окрашивают ее в соответствующие цвета.

Чтобы выявить характерные морфологические признаки колоний актиномицета, сначала следует рассмотреть их при малом увеличении непосредственно на питательной среде на чашках Петри или по краю колонии в пробирке. При этом можно видеть, что гифы мицелия частично внедряются в субстрат, частично стелются по поверхности и приподнимаются над ней. На концах нитей воздушного мицелия хорошо просматриваются спороносцы со спорами. Спороносцы по строению бывают прямыми, волнистыми, спиральными и мутовчатыми.

Затем готовят фиксированный, окрашенный фуксином, препарат. Для этого на предметное стекло наносят кусочек колонии актиномицета вместе со средой, чтобы захватить не только воздушный, но и субстратный мицелий. Вторым предметным стеклом плотно прижимают этот кусочек к стеклу, раздавливают и размазывают по стеклу. Далее препарат сушат, фиксируют, красят. На фиксированном окрашенном препарате дифференциации мицелия не видно, как правило, не видны и споры, однако четко просматриваются мицелиальные одноклеточные нити.

Много общего с актиномицетами имеют нокардии, или проактиномицеты.

У нокардий и микобактерий мицелий является временным и возникает на определенных стадиях роста. Это наименее дифференцированные формы актиномицетов. Воздушный мицелий у них отсутствует или развит слабо. На питательных средах развиваются колонии тестообразной (мягкой) консистенции с характерным мицелиальным ободком. Окраска их так же разнообразна, как и у нокардиеформных актиномицетов. В молодом возрасте проактиномицеты образуют мицелий, который вскоре начинает септироватъся (в нитях образуются перегородки) и расчленяться на палочковидные фрагменты, в дальнейшем переходящие в укороченные палочки, но чаще — в кокки. Для знакомства с проактиномицетами можно воспользоваться чистой культурой Nocardia rubra, образующей красные (от лат. ruber — красный) колонии (рисунок 5 б).

Микобактерии – это палочковидные, иногда ветвящиеся, образующие подобие мицелия бактерии (рисунок 5 в). Настоящего мицелия микобактерии не имеют. Колонии тестообразной консистенции, продуцируют пигмент. В молодой культуре формируются палочки искривленной формы с неровным контуром — звездообразные, иногда довольно длинные, с боковыми отростками. В старых культурах ветвистые палочки часто распадаются сначала на более короткие палочки, затем — на кокки.

У коринеподобных бактерий клетки имеют только тенденцию к ветвлению, но при росте культуры наблюдается плейоморфизм клеток.

Рисунок 5 – Актиномицеты, нокардии и микобактерии

К бактериям, образующим выросты, относятся почкующиеся и стебельковые бактерии. Выросты – это выпячивания клеточного содержимого, окруженного клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной и не отделенные от клетки перегородкой. У некоторых бактерий выросты служат для размножения, у других – для прикрепления к субстрату или друг к другу.

Кроме выше перечисленных, известны бактерии, которые не имеют клеточной стенки – микоплазмы. В культуре одного вида можно одновременно обнаружить сферические, эллипсовидные, грушевидные, дисковидные и даже разветвленные и неразветвленные нитчатые формы.

Архебактерии представляют собой группу бактерий с клеточной стенкой уникальной структуры, содержащей специфические химические соединения. Морфологически могут быть неправильной формы, сферическими, палочковидными.

В микробиологической практике для изучения морфологии бактерий используют неокрашенные препараты (нативный материал) или окрашенные препараты (мазки), приготовленные из естественный образцов либо из колоний выросших микроорганизмов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском: