Микроорганизмы, отличающиеся от истинных бактерий.

1. Цианобактерии (синезеленые водоросли). Клетки имеют сфериче­скую, палочковидную или изогнутую форму. Для них характерны фотопигменты, осуществляющие фотосинтез. Это большая группа бактерий (более 1000 видов), которые широко распространены в почве, водоемах; многие цианобактерии (более 130 видов) способ­ны к фиксации молекулярного азота атмосферы.

2. Почкующиеся и (или) стебельковые бактерии. Включают 17 родов, для них характерно участие в превращении соединений же­леза и марганца в водоемах. К группе относят роды Gallionella, Pedomlcrobium, Caulobacter — это аэробы и микроаэрофиллы

3. Скользящие бактерии (миксобактерии). Клетки имеют палочковидную и веретенообразную формы, образуют большое коли­чество слизи. Клеточная стенка у миксобактерии очень тонкая и эластичная, поэтому они отличаются гибкостью и обладают сколь­зящим движением. В неблагоприятных условиях образуют цисты. Слизистые скопления цист, называемые плодовыми телами, имеют неодинаковую форму и размеры у разных представителей миксо­бактерии. Это хемоорганотрофы, разлагают белки, полисахариды, целлюлозу и т. п. Миксобактерии распространены в почве, навозе, разлагающихся растительных остатках.

4. Спирохеты. Спиралевидные бактерии, клетки которых очень тонкие и длинные: от 3 до 500 мкм в длину и 0, 3—1, 5мкм в тол­щину; имеют много завитков; спор не образуют, служат возбудите­лями инфекционных болезней человека и животных.

5.Актиномицеты (Actinomycetes). К актиномицетам (от греч. ак-тис — луч, мицес — гриб) относят микроорганизмы, образующие подобие мицелия, их называют еще лучистые грибки. Актиномице­ты занимают промежуточное положение между плесневыми гриба­ми и бактериями, они представляют собой одноклеточные микроор­ганизмы, по строению сходные с бактериями; встречаются главным образом в почве.

Актиномицеты грамположительны, почти все они аэробы, хоро­шо растут на простых средах и различаются между собой по росту на поверхности и в глубине агар-агара, образуют воздушный и суб­стратный мицелий. Воздушный мицелий часто бывает сильно раз­вит. Микроорганизмы данной группы имеют особые воздушные гифы (спорофоры), от которых отшнуровываются конидии, служащие для распространения вида. Строение этих спорофоров (прямые, волнистые, спиральные, мутовчатые и т. д.), форма колоний, их цвет и величина, запах позволяют различать многочисленные виды и штаммы.

Проактиномицеты (род Nocardia) образуют надсубстратный мицелий, настоящих спор нет. Стрептомицеты (род Streptomyces) — воздушный мицелий, час­то сильно развит. Наличием стрептомицетов обусловлен запах, ко­торый исходит от свежевспаханной почвы. Стрептомицеты служат основными продуцентами антибиотиков, наиболее эффективны из которых стрептомицин, хлоромицетин, ауреомицин и др., исполь­зуемые для борьбы с бактериальными и вирусными заболеваниями человека, животных и растений. Многие стрептомицеты потребля­ют целлюлозу, хитин и другие трудно разлагаемые природные ве­щества. В почве и илах водоемов широко распространен разлагаю­щий целлюлозу и гумусовые соединения актиномицет Micromono- spora, у которого отсутствует воздушный мицелий. Среди актино-мицетов есть возбудители заболеваний человека и животных.

6.Микоплазмы. Клетки не имеют плотной оболочки и обладают самыми малыми среди бактерий размерами (125—250 нм). Подо­бно вирусам они проходят через бактериологические фильтры, за­держивающие истинные бактерии. Это факультативные анаэробы, хемоорганотрофы; могут быть сапрофитами (сапротррфами), пара­зитами и возбудителями болезней животных и растений. Микоп­лазмы — мало исследованные организмы, хотя широко распростра- -йены в почве, сточных водоемах.

7.Риккетсии. Внутриклеточные паразиты; на искусственных пита­тельных средах они не растут; вызывают заболевания человека и животных (сыпной тиф, Ку-лихорадка). Это мелкие диаметром 0, 1 мкм и длиной 1—1, 5 мкм, неподвижные бактериоподобные орга­низмы, видимые в световой микроскоп при увеличевии в 1000 Раз. Распространены они в тканях блох, вшей, клопов, слюнных же­лезах членистоногих, откуда и попадают в организм человека.

8.Вирусы. Особая группа микроорганизмов значительно меньших размеров, чем все остальные, и более простого строения. Они не имеют клеточной структуры, не видны в обычные световые микро­скопы и имеют разнообразную форму. Электронная микроскопия показывает, что вирусы бывают округлыми, палочковидными, спи­ралевидными, но чаще в виде многогранников. По химическому.со­ставу вирусы неоднородны. Одни из них состоят только из белка и одной из нуклеиновых кислот—ДНК или РНК; другие содержат еще липоиды, полисахариды. Нуклеиновая кислота в виде спирали располагается внутри вируса.

Снаружи она закрыта белковой оболочкой — капсидом, состоя­щим из отдельных белковых субъединиц капсомер (рис. 45). На ис­кусственных питательных средах вирусы, как правило, не растут, выращивают их на культурах тканей. При большом скоплении ви­русов в пораженной клетке образуются кристаллы разнообразной формы.

Каждый вирус имеет определенного хозяина — растение, живо­тное или микроорганизм. Вирусы микроорганизмов называют фагамии, они имеют соответственное название: бактериофаги — пора­жающие бактерий; актинофаги — актиномицеты; микофаги — ви­русы грибов; цианофаги — паразитов синезеленых водорослей или цианобактерий.

При проникновении вирусов в микроорганизмы наблюдается растворение (лизис) последних. Невидимый ультрамикроскопический паразит бак­терий был подробно исследован и назван бактериофагом (пожира­телем бактерий).

Сейчас подробно изучен механизм проникновения бактериофага в бактерию: фаг адсорбируется клеткой бактерии, далее содержи­мое головки фага (ДНК) переходит в бактерию, а оболочка фага остается вне ее. Метаболизм бактериальной клетки перестраивается под влияни­ем ДНК фага. Синтезируются уже не бактериальные ДНК и белок, а фаговые, что и приводит к образованию в клетке новых фагов. Оболочка клетки лизируется, и фаги освобождаются. Одна клетка бактерии может служить источником нескольких сотен и даже ты­сяч бактериофагов. Специфичность отношений хозяина и фага определяется специфичностью адсорбции, которая зависит от ре­цепторов, имеющихся в клеточной стенке. Рецепторы для одних фагов находятся в липопротеиновом слое, для других — в липопо-лисахардином. При избытке бактериофага на одной клетке может адсорбироваться 200—300 фаговых частиц.

Явление бактериофагии иногда наблюдается на производствах, использующих микроорганизмы; при этом технологический процесс резко нарушается, что приносит вред качеству продукции. Фаги широко распространены в природе, обладают специфично­стью, т. е. поражают определенный вид или группу близких видов микроорганизмов.

Некоторые фаги применяют в медицине для профилактики или лечения заболевании: например, дизентерии, холеры, а также их используют как модель в молекулярной био­логии, биохимии, генетике и других науках.

ГРИБЫ

Грибы (Mykota) – обширная и разнообразная группа организмов. Они не содержат хлорофилла и не способны к синтезу органических веществ из углекислого газа; грибы- хемоорганотрофы. В природе обитают на разнообразных субстратах, в почве и в воде, играют важную роль в круговороте веществ в природе. Грибы биохимически очень активны, в природе они участвуют в круговороте азота и углерода, в процессах минерализации.

Многие грибы употребляют в пищу, в используют в промышленных условиях для получения органических кислот, витаминов, ферментов, антибиотиков.

Многочисленные грибы, развивающиеся на пищевых продуктах, промышленных материалах и изделиях, вызывают их порчу и разрушение. Некоторые способны вырабатывать токсические для человека и животных вещества – микотоксины. Многие грибы поражают культурные растения в процыессе их вегетации, нанося большой урон сельскому хозяйству. Существуют виды грибов, вызывающие заболевания человека и животных.

Многочисленные грибы, наряду с бактериями, осуществляют распад белков в почве, минерализацию азота. Многие плесневые грибы являются продуцентами антибиотиков (пенициллина, эритромицина и др.) и используются в антибиотической промышленности. Многие грибы способны разлагать кератин, что обусловливает многочисленные поражения кожи и ее дериватов, в том числе у человека.

Изучение биохимических свойств грибов имеет важное значение для развития не только промышленной микробиологии, но и медицинской микологии. По биохимическим свойствам идентифицируют вид чистой культуры гриба, выделенной в ходе микологического исследования из материла от больного, что позволяет поставить точный диагноз. Набор ферментов строго специфичен для вида.

Строение тела гриба ела гриба. Вегетативное тело большинства грибов представляет собой грибницу или мицелий из ветвящихся нитей - гиф, толщина которых колеблется от 2 до 3 мкм. Такие грибы называют мицелиальными (еще их называют плесенями).

Отдельные виды микроскопических грибов не имеют мицелия. Это - некоторые представители низших грибов, а также дрожжи, представляющие собой одиночные округлые или удлиненные клетки.

Мицелий одних грибов клеточный - гифы разделены перегородками (септами), а клетки часто многоядерные; мицелий других неклеточный, гифы не имеют перегородок, и весь мицелий представляет собой как бы одну гигантскую клетку с большим числом ядер.

Из плотного сплетения гиф состоят так называемые плодовые тела грибов, в которых находятся органы размножения.

Мицелий начинает свое развитие из спор, прорастающих при определенной температуре и влажности. Сначала спора набухает, поглощая влагу из окружающей среды, затем оболочка ее разрывается и появляется одна или несколько ростовых трубок, являющихся началом нового мицелия. Первое время развитие гиф идет за счет запасных веществ споры, а в дальнейшем - путем адсорбции питательных веществ из субстрата.

В зависимости от характера роста различают субстратный и воздушный мицелий. Мицелий может развиваться частично в субстрате (субстратный мицелий), пронизывая его и всасывая из него воду и питательные вещества, а частично - на поверхности субстрата (воздушный мицелий) в виде пушистых, паутинообразных или тонких налетов, пленок.

Характер роста одного и того же гриба на субстрате может меняться в зависимости от условий среды (состав питательных веществ, влажность и пр.). Однако для некоторых видов этот признак постоянен. Например, образование пышного воздушного мицелия очень типично для многих грибов - разрушителей древесины. Воздушный и субстратный мицелий различаются по химическому составу и биохимической активности. Гифы, погруженные в субстрат, содержат больше резервных питательных веществ (гликоген, белки, жиры), чем воздушные.

В условиях плохой аэрации на жидких питательных средах иногда на поверхностях субстрата или в трещинах древесины грибы образуют пленки, состоящие из гиф, расположенных в разных направлениях. Внешне они напоминают замшу толщиной в несколько миллиметров. В дальнейшем от этой мицелиальной пленки отходят тяжи или простой мицелий, а иногда на ней развиваются плодовые тела.

У некоторых мукоровых грибов можно обнаружить образование дугообразных воздушных гиф - столонов. С их помощью гриб быстро распространяется по субстрату. Прикрепление столонов происходит при помощи ризоидов, которые развиваются как реакция на соприкосновение с любым твердым субстратом, например со стеклом (рис. 5).

Рис.5. Мукоровый гриб Phizopus stolonifer: