Эубактерии характеристика 2

Свойства и особенности подцарства настоящих бактерий

С развитием технических средств в классификацию живых организмов постоянно вносятся изменения. Так, в 1977 году Царство дробянок было разделено на 2 части: архебактерии (подцарство древние бактерии) и эубактерии (подцарство настоящие бактерии).

Современная классификация, опираясь на особенности обмена веществ, делит царство дробянок уже на 3 части:

  • архебактерии;
  • настоящие;
  • оксифотобактерии или цианобактерии (старое название – сине-зеленые водоросли).

Настоящие бактерии живут на планете более 3 миллиардов лет. Они охватили все экологические ниши – от верхних слоев атмосферы до подводных глубин, живут в полярных областях и рядом с вулканическими образованиями. Они размножаются не только вокруг, но и на поверхности организмов и внутри них.

Классификация настоящих бактерий по форме

Эубактерии являются одноклеточными организмами, которые по форме клетки подразделяют на три основные группы.

Круглые

Это кокки различной ориентации. В зависимости от особенностей расположения клеток после деления различают:

  • микрококки – клетки располагаются обособленно;
  • диплококки – попарно соединенные клетки;
  • стрептококки – объединение круглых бактерий в цепочки;
  • сарцины – объединение клеток в плотные пачки;
  • стафилококки – конгломераты, строение которых подобно грозди винограда.

Палочковидные

Палочки после деления могут соединяться попарно – диплобактерии или клебсиеллы, создавать цепочки (стептобактерии) или группироваться в форме креста. Однако большая часть палочковидных бактерий после деления не структурируется и располагается хаотично.

Примеры палочковых бактерий: палочка Коха (возбудитель туберкулеза), кишечная палочка, дизентерийная палочка.

Извитые

Сюда относятся спириллы, вибрионы и спирохеты. Пример – бледная спирохета, возбудитель сифилиса.

Строение клетки прокариота

Независимо от формы, все настоящие бактерии, а также архебактерии и цианобактерии имеют характерное строение клетки, содержащее следующие обязательные элементы:

  • цитоплазму и цитоплазматическую мембрану, окруженную с внешней стороны клеточной оболочкой;
  • нуклеоид – невыраженное ядро;
  • рибосомы – органеллы клетки прокариотов.

Настоящие бактерии и цианобактерии содержат в составе клеточной стенки муреин, а архебактерии его не имеют, что позволило разделить надцарство Прокариоты на два царства: Эубактерии и Архебактерии.

По своему строению архебактерии наиболее схожи с грамположительными настоящими бактериями.

Дополнительными деталями можно считать наличие слизистого чехла клетки, а также жгутиков различного количества и расположения, обеспечивающих клетке возможность самостоятельно двигаться. В отсутствие жгутиков клетка способна осуществлять только броуновское движение с потоком жидкости.

Жгутики настоящих бактерий характерны только для палочковидных форм. Они являются органом, обеспечивающим прокариотам возможность самостоятельно передвигаться. При этом сам жгутик представляет собой полое белковое тело, сформированное в цитоплазме клетки и выходящее за ее пределы. Характерно, что длина жгутика может значительно превышать размеры самой бактерии.

В зависимости от количества и расположения жгутиков, бактерии подразделяют на виды:

  • монотрихи – единственный жгутик;
  • лофотрихи – один пучок;
  • амфитрихи – на обоих концах палочки есть один жгутик или пучок;
  • перитрихи – жгутики располагаются вокруг клетки равномерно.

Споры как средство выживания

Помимо жгутиков, палочковидные настоящие бактерии отличаются от остальных способностью пережидать неблагоприятные внешние условия, становясь спорами.

Спороформирование является сложным процессом, который по продолжительности занимает от 16 до 24 часов. Результатом клеточной перестройки будет бактерия со значительно пониженным количеством воды, а значит, более густой цитоплазмой и особо прочной оболочкой. В форме спор у настоящих бактерий прекращаются обменные процессы, и они не размножаются.

Такая защитная форма позволяет настоящим бактериям переносить высокие и низкие температуры, отсутствие влаги, радиоактивное облучение и другие негативные факторы. Будучи спорами, сами бактерии способны сохранять свою жизнеспособность в течение сотен лет.

Попадая в благоприятную среду, спора за 4-5 часов «прорастает», превращается в обычную клетку, в которой восстанавливаются строение, обменные процессы и способность размножаться. Ни архебактерии, ни цианобактерии не являются способными к спорообразованию.

В зависимости от типа дыхания, спорообразующих аэробов (кислородное дыхание) называют бациллами, а анаэробов (бескислородное) – клостридиями.

Классификация по Граму

Наружная оболочка настоящей бактерии, имеющая достаточно сложное строение, отличается по способности окрашиваться в фиолетовый цвет, что в 1884 г открыл Ганс Кристиан Грам. Эта особенность легла в основу классификации настоящих бактерий как грамположительных (окрашивающихся) и грамотрицательных (неокрашивающихся). Позднее было установлено, что данная способность обусловлена различным составом веществ и организацией клеточной стенки эубактерий.

Значение классификации по Граму – упрощение идентификации бактерий, особенно когда они являются патогенными.

Питание

Эубактерии делят на две группы в зависимости от типа питания:

  • автотрофные;
  • гетеротрофные.

Автотрофные эубактерии способны осуществлять синтез необходимых органических веществ из окружающей неорганики. Их также разделяют на виды по типу энергии, которую микроорганизмы используют при синтезе.

Автотрофные настоящие бактерии делят на:

  • хемосинтезирующие; представители – железобактерии, бесцветные серобактерии и др.;
  • фотосинтезирующие; представители – пурпурные и зеленые серобактерии.

Если автотрофные эубактерии получают необходимые вещества, синтезируя их, то гетеротрофные питаются уже имеющимися органическими веществами.

Исходя из источника органики, гетеротрофные эубактерии делят на сапрофиты и симбионты (паразиты).

Представители сапрофитов перерабатывают органические вещества, источником которых являются неживые организмы. Они ответственны за процессы брожения, когда расщепляются углеродсодержащие вещества, и гниения – когда разлагаются азотсодержащие вещества. Результатом служит выделившаяся энергия, которая используется настоящими бактериями в процессе жизнедеятельности.

Значение сапрофитов в круговороте веществ невозможно переоценить, поскольку именно ими разлагаются все природные соединения.

Симбиотические эубактерии являются частью здоровой микрофлоры человека, животных и растений. Без них невозможны процессы пищеварения, они участвуют в синтезе некоторых витаминов, расщепляют клетчатку и целлюлозу.

Размножение

Настоящие бактерии размножаются непосредственно прямым бинарным делением – клетка увеличивается в размерах, после достижения критической точки происходит деление на две равновеликие клетки. Архебактерии и цианобактерии являются прокариотами, как и настоящие бактерии, и по способу размножения полностью с ними схожи.

Помимо непосредственно прямого деления, для настоящих бактерий характерно несколько способов передачи генетического материала без образования новой клетки.

Различают следующие процессы:

  • конъюгация, когда происходит передача части генетического материала от клетки-донора клетке-реципиенту;
  • трансформация – привнесение генетического материала в виде растворимых ДНК в клетку;
  • трансдукция – перенос бактериофагами фрагментов генетического материала между различными культурами.

Архебактерии и цианобактерии также способны таким образом разнообразить свой генетический материал.

Формирование колоний

Настоящие эубактерии размножаются быстро – клетка способна делиться каждые 20 минут. Помимо скорости, большое значение имеет способность ряда настоящих бактерий выделять в окружающую среду активные вещества, негативно действующие на конкурентные виды. Пример – молочнокислые бактерии понижают значение pH окружающей среды, и другие прокариоты не могут расти и размножаться. Или цианобактерии окрашивают воду водоемов – такая среда является токсичной для многих форм жизни.

После деления сестринские клетки на какое-то время остаются вместе, образуя цепочки, пакеты или гроздья – так образуются колонии. Для этих конгломератов характерно наличие капсулы из слизи, окружающей всю колонию.

Строение колоний, которые образуют цианобактерии, имеют ряд различий от групповых объединений настоящих бактерий. Как пример – рядом расположенные клетки связаны мостиками из цитоплазмы, проходящими клетки насквозь через отверстия в их оболочках. Подобным образом архебактерии, образующие большие колонии, объединяются через длинные трубочки.

Кроме того, цианобактерии при объединении в колонии проявляют свойства дифференциации клеток – некоторые отдельные клетки являются носителями дополнительной оболочки. Именно в них осуществляется усвоение азота воздуха.

Подобные свойства не свойственны архебактериям или настоящим. Для колонии, состоящей из одного или нескольких типов микроорганизмов не имеют значение соседи – каждая клетка функционирует совершенно автономно. Строение колонии и количество клеток может меняться со временем – это не имеет значения для жизнедеятельности отдельной клетки.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Eubacterium: характеристика, патогенность, симптоматика, диагностика, лечение

Эубактерии — представители нормальной микрофлоры кишечника человека и влагалища здоровых женщин. Род Eubacterium состоит из 38 видов. Эти бактерии вместе с остальными анаэробами, постоянно колонизирующими слизистую оболочку, занимают биоценоз более, чем на 80%. Заселение микроорганизмами кишечника и половых органов происходит во время прохождения ребенка по родовым путям матери или сразу после его появления на свет с кожных покровов медперсонала.

Эубактерии не обнаруживаются у детей, питающихся исключительно молоком матери. У ребенка-искусственника количество эубактерии в кишечнике соответствует норме взрослого человека. У детей первого года их число составляет 10 6 -10 7 КОЕ/г, у взрослых и пожилых лиц — 10 9 -10 10 КОЕ/г.

Эубактерии защищают организм человека от развития тяжелых инфекционных патологий. Они препятствуют колонизации слизистой оболочки кишечника и влагалища патогенными микробами, попавшими в организм извне. Под воздействием негативных факторов количество эубактерий стремительно возрастает. Их тотальное размножение может стать причиной кишечного дисбиоза или бактериального вагиноза.

Читайте также:  Смекта новорожденному - Топотушки

Этиология

Эубактерии — полиморфные длинные палочковидные бактерии, окрашивающиеся по Граму в синий цвет и располагающиеся в мазке поодиночке или короткими цепочками. Их основными характеристиками являются: аспорогенность, вариабельная подвижность, способность к росту и размножению только в бескислородной среде. Они имеют жесткую клеточную стенку.

Функции микроорганизмов рода Eubacterium:

эубактерии под микроскопом

Пищеварительная — участие в деконъюгации желчных кислот и преобразовании холестерина.

  • Метаболическая – расщепление углеводов и пептонов до органических кислот, продукция аминокислот.
  • Витаминообразующая — синтез кобаламина и прочих.
  • Гормональная – участие в обмене стероидных гормонов.
  • Энергетическая — продукты жизнедеятельности бактерий является источником энергии для колоноцитов.
  • Гомеостатическая – поддержание кишечного и вагинального гомеостаза.
  • Защитная — защита слизистой оболочки от внедрения патогенных биологических агентов.
  • Иммунная – активизация макрофагов, выработка интерферона и стимуляция местного иммунитета.
  • Современные ученые-медики доказали, что эубактерии безопасны для человека. Но в редких случаях на фоне вторичного иммунодефицита они становятся возбудителями локальных и генерализованных инфекций. Патологии, которые способны вызвать эубактерии:

    1. Заболевания полости рта,
    2. Гнойный плеврит,
    3. Абсцесс легкого,
    4. Воспаление оболочек сердца,
    5. Заболевания урогенитального тракта,
    6. Септические состояния,
    7. Воспаление суставов,
    8. Абсцедирование мозговой ткани,
    9. Осложнения после операций или инвазивных манипуляций.

    Бактериальный вагиноз

    Eubacterium spp. в анализе влагалищного секрета — признак бактериального вагиноза. Этот невоспалительный синдром возникает при резком снижении количества нормальной лактофлоры и ее замещением на микробные ассоциации.

    Влагалищная микрофлора состоит из облигатных, постоянно присутствующих бактерий, а также факультативных микроорганизмов, поддерживающих местный иммунитет. К первой группе относятся лактобактерии, бифидобактерии, аэрококки, эубактерии, бактериоды, пептострептококки, гарденеллы, коринебактерии. Представителями факультативной флоры являются условно-патогенные микроорганизмы. К ним относятся: энтерококки, стрептококки, стафилококки, фузобактерии, вейлонеллы, клостридии. Важное этиологическое значение имеет несколько качественное, сколько количественное соотношение бактерий.

    Тотальное размножение эубактерий происходит под воздействием провоцирующих факторов:

    • Иммунодефицит,
    • Соматические заболевания,
    • Патологии органов репродуктивной системы,
    • Травмы промежности и женских половых органов,
    • Гормональный сбой,
    • Длительная антибиотикотерапия,
    • Плохие бытовые условия,
    • Беспорядочная сексуальная жизнь,
    • Частое применение лубрикантов,
    • Внутриматочная спираль,
    • Иммуносупрессия,
    • Лечение цитостатиками.

    У мужчин состав микрофлоры уретры также непостоянен. Он изменяет под воздействием неблагоприятных факторов. Дисбиоз половых органов у мужчин может быть вызван следующими причинами: ИППП, снижение иммунной защиты, дисфункция простаты, нарушение гемодинамики, бактериальный вагиноз у партнерши.

    Микрофлора влагалища выполняет эволюционную функцию: оплодотворение яйцеклетки происходит только самым здоровым и сильным сперматозоидом, который сможет прорваться через кислотный влагалищный барьер. При снижении защитных сил женского организма уменьшается количество лактобактерий во влагалище. Они замещаются другими обитателями биоценоза, количество которых резко возрастает. Развивается патология. При этом отсутствует конкретный возбудитель инфекции. Снижение лактофлоры и защелачивание влагалищной среды – комфортные условия для размножения эубактерий и приобретения ими болезнетворных свойств.

    Больные женщины жалуются на обилие серовато-желтых выделений из влагалища. Периодически они изменяют свою консистенцию и окраску, становятся желтыми или зеленоватыми , пенистыми или творожистыми, более густыми и липкими. Вагинальное отделяемое имеет неприятный запах, который обычно и заставляет пациентку обратиться к врачу. Подобный «аромат» обусловлен веществами, выделяемыми эубактериями и прочими микробами. Женщины ощущают дискомфорт или болезненность в области наружных гениталий после полового сношения. Жжение и зуд во влагалище, стойкое ощущение сырости в промежности, постоянное раздражение аногенитальной зоны, болезненное и учащенное мочеиспускание — клинические признаки длительно текущей патологии, приводящей нередко к тяжелым последствиям.

    У беременных женщин с вагинозом намного выше риск развития воспаления половых органов, выкидышей, раннего излития амниотической жидкости, послеродового сепсиса.

    Дисбактериоз кишечника

    Эубактерии относятся к облигатной микрофлоре кишечника человека. Они составляют большую часть среди всех населяющих ЖКТ микробов. Эубактерии вместе с лактобактериями и бифидобактериями – основа нормоциноза кишечника, выполняющая ключевую роль в поддержании его функций. При снижении количества полезных бактерий увеличивается число условных патогенов, что приводит к развитию местного воспаления, протекающего в форме колита, энтерита или энтероколита.

    Этиологические факторы дисбактериоза кишечника:

    1. Недоношенность,
    2. Позднее прикладывание ребенка к груди,
    3. Ранний перевод на искусственное вскармливание,
    4. Хронические соматические заболевания в стадии декомпенсации,
    5. Эндокринопатии,
    6. Онкопатологии,
    7. Антибактериальная, гормональная или химиотерапия,
    8. Облучение,
    9. Несбалансированное питание,
    10. Авитаминоз.

    Дисбиотические нарушения — один из признаков стресса, аллергии, вирусной инфекции, нарушения обменных процессов и антагонистической дисфункции эубактерий.

    Дефицит эубактери в кишечнике приводит к:

    • Развитию интоксикационного синдрома,
    • Метаболическим расстройствам,
    • Аллергизации организма,
    • Дисфункции кишечника,
    • Нарушению стула,
    • Плохому усвоению питательных веществ и микроэлементов,
    • Уменьшению количества иммунных клеток, подавлению их активности,
    • Повышению проницаемости слизистой кишечника для патогенных бактерий и токсинов.

    Подобные процессы увеличивают токсическую нагрузку на печень и почки, способствуют развитию атеросклеротических изменений, психоневрологических расстройств, дисфункции сердца и сосудов, нарушению стула, недостаточности лактазы, а также повышают риск возникновения опасных для жизни осложнений.

    Клинические признаки дисбактериоза кишечника зависят от глубины нарушения и состояния защитных сил организма. Существует 4 степени дисбиоза, которые отличаются количественным соотношением бактерий в кале и выраженностью основных клинических проявлений. Первая и вторая стадии отличаются умеренным снижением бактерий облигатной флоры и проявляются признаками диспепсии — отрыжкой, изжогой, тошнотой, рвотой, горечью во рту, запором или поносом, метеоризмом. Третья и четвертая стадии развиваются, когда количество эубактерий, лакто- и бифидофлоры становится критически низким, или они полностью отсутствуют. У больных помимо диспепсии возникают признаки астенизации, интоксикации, анемизации, поражаются внутренние органы — печень, почки, поджелудочная железа. Часто подобные процессы становятся необратимыми, приводят к истощению больных, развитию многообразных инфекционно-септических осложнений и даже летальному исходу.

    Диагностика

    Диагностика заболеваний, обусловленных эубактериями, основывается на данных, полученных в ходе микробиологического исследования кала или влагалищного отделяемого. Лабораторная диагностика — основной метод обнаружения микробов и их количественного соотношения с другими обитателями биоценоза.

    Гинеколог осматривает женщину в зеркалах и отбирает материал для исследования. При этом он не обнаруживает патологических изменений, за исключением большого количества вагинального секрета, покрывающего цервикальный канал. При кольпоскопии выявляют дистрофические процессы в матке. Бактериоскопическое исследование выделений из влагалища позволяет оценить степень чистоты, количество лейкоцитов, кислотность среды.

    Бактериологическое исследование отделяемого слизистой оболочки влагалища позволяет определить качественное и количественное соотношение представителей облигатной и транзиторной микрофлоры. Для выявления условно-патогенных бактерий биоматериал от больной в условиях абсолютной стерильности засевают на питательные среды, микроскопируют колонии, накапливают чистую культуру для дальнейшей работы с ней. Микробиологическое исследование – долгий и трудоемкий процесс. По количеству выросших колоний определяют степень чистоты влагалища. Норме соответствует 1 и 2 степени роста: колонии вырастают только в жидкой питательной среде, на твердых средах их количество должно быть не больше десяти. 3 и 4 степени роста — признак дисбиоза половых органов. На чашках Петри обнаруживают рост более десяти и более ста колоний соответственно.

    Анализ кала на дисбактериоз позволяет определить количество эубактерий в кишечнике и установить их этиологическую роль в развитии недуга. Отбор проб проводится до начала антибиотикотерапии или спустя 10 дней после нее. За неделю до предполагаемой даты анализа прекращают прием пре- и пробиотиков, а за 2-3 дня — кисломолочных продуктов. Фекалии отбирают стерильной стеклянной палочкой из глубины исследуемого материала после естественного опорожнения кишечника в стерильную емкость. Объем образца должен быть не менее 1 грамма. Нативный кал доставляют в лабораторию в течение двух часов с момента отбора и сразу переходят к исследованию. Фекалии суспендируют физраствором и готовят ряд последовательных десятикратных разведений. Из каждой пробирки делают высев на питательные среды, селективные для определяемых бактерий. Посевы инкубируют, учитывают характер роста и подсчитывают количество колоний на чашках. Затем готовят мазки, окрашивают их по Граму, фиксируют и микроскопируют. При обнаружении в мазке эубактерий с характерными морфологическими признаками, определяют наибольшее разведение кала из которого они выросли. Все расчеты проводят по формулам, а полученные значения сравнивают с данными специально разработанных таблиц. Нарушение качественного и количественного соотношения выделенных из фекалий микроорганизмов — признак дисбиотических изменений в кишечнике.

    Читайте также:  Кровоостанавливающие препараты при обильных месячных, отзывы

    Культуральный метод традиционно считается основой диагностики любого инфекционного заболевания. Его недостатками являются: длительность процесса культивирования микроорганизмов, сложность выращивания анаэробов, ограниченный срок транспортировки биоматериала, ориентировочная оценка количественного соотношения бактерий в биоценозе. Именно поэтому бактериологическое исследование нередко заменяют более быстрым и не менее точным диагностическим методом — ПЦР. Этот современный экспресс-метод позволяет обнаружить в исследуемом образце генетический материал бактерий Eubacterium spp. со 100% точностью.

    Лечение

    Вагиноз

    Чтобы устранить неприятные симптомы вагиноза, вызванного эубактериями, необходимо восстановить нормальный состав биоценоза влагалища и нормализовать рН влагалищной среды. Во время проведения лечебных мероприятий женщинам рекомендуют воздержаться от половой жизни или использовать барьерные методы контрацепции.

    1. В отношении эубактерий активны следующие антибиотики – «Кларитромицин», «Метронидазол», «Клиндамицин». Они подавляют чрезмерный рост и размножение микробов. К современным средствам этиотропной терапии вагиноза относится комбинированный препарат «Тержинан». Это вагинальные таблетки, содержащие антибактериальный, противовоспалительный, противогрибковый, репарационный и противомикробный компоненты.
    2. Местное иммунокорригирующее лечение — вагинальные свечи «Кипферон», «Генферон», «Вагиферон», «Эпиген».
    3. Десенсибилизирующая терапия – «Кларитин», «Диазолин», «Тавегил».
    4. Биопрепараты для восстановления микрофлоры влагалища — интравагинальные таблетки и свечи «Лактобактерин», «Бифидин», «Ацилакт».
    5. Физиотерапевтическое воздействие заключается в применении низкочастотного ультразвука.

    Если не лечить влагалищный дисбиоз, воспаление со слизистой оболочки влагалища распространится на цервикальный канал. Вагиноз может перерасти в эндометрит и аднексит.

    Дисбактериоз

    • Для нормализации количества эубактерий в кишечнике применяют пробиотики – «Энтерол», «Аципол», «Линекс», «Ацилакт», «Наринэ». Эти препараты содержат полезные микроорганизмы, которые нормализуют работу кишечника, справляясь с диареей, восстанавливая микрофлору и защищая организм от токсинов.
    • Симптоматическое лечение заключается в использовании ферментных препаратов – «Креон», «Мезим», «Панзинорм», сорбентов «Смекта», «Полисорб», «Активированный уголь».
    • Больным показана диетотерапия на время лечения. Лицам со склонностью к запорам специалисты рекомендуют обогащать рацион продуктами, содержащими клетчатку — отрубной хлеб, овощи, фрукты, сухофрукты, а также ежедневно употреблять молочно-кислые продукты, первые блюда на овощном бульоне, салаты с растительным маслом. Из рациона следует исключить сдобные и мучные изделия, жирные продукты, сладости. Особое внимание необходимо уделять питьевому режиму. Взрослый человек должен выпивать в сутки не менее двух литров чистой воды.

    Критерии излеченности – исчезновение негативных симптомов и нормализация лабораторных показателей.

    Профилактика

    Мероприятия, позволяющие предупредить развитие патологий, вызванных эубактериями:

    1. Укрепление иммунитета путем закаливания, принятия контрастного душа, долгих прогулок на свежем воздухе, приема витаминных комплексов.
    2. Минимизация стрессов и негативного воздействия внешних факторов.
    3. Регулярная сексуальная жизнь с одним половым партнером.
    4. Использование презерватива при половых сношениях.
    5. Посещение гинеколога 1 раз в полгода.
    6. Своевременное лечение инфекционных заболеваний.
    7. Соблюдение правил личной гигиены.
    8. Рациональное применение антибактериальных средств, назначенных врачом.
    9. Восстановление гормонального фона.
    10. Правильное питание.
    11. Оптимальная физическая активность.

    Эубактерии – непатогенные для человека микроорганизмы, при недостатке которых развивается особое состояние — дисбиоз, а при избытке — местное воспаление и дисфункция пораженного органа. Если патологию не корректировать, она приведет к тяжелым последствиям — заболеваниям органов пищеварения и репродуктивной системы.

    Видео: микробиолог Андрей Шестаков о бактериях

    Класс Эубактерии – Eubacteria

    С.Ф.КОТОВ

    КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ ПО СИСТЕМАТИКЕ НИЗШИХ РАСТЕНИЙ

    СИМФЕРОПОЛЬ

    Котов С.Ф. Краткий курс лекций по систематике низших растений. — Симферополь: ТНУ, 2000. — 76 с.

    Пособие написано на основе материалов лекций по систематике низших растений, прочитанных автором в Симферопольском государственном университете — Таврическом национальном университете им. В.И.Вернадского в 1997-2000 г.г. Материал изложен в соответствии с программой по ботанике для университетов. Рассматриваются такие отделы как дробянки, вирусы, основные отделы водорослей, грибы и лишайники. Пособие предназначено для студентов биологических специальностей университетов, педагогических и сельскохозяйственных институтов, для всех интересующихся ботаникой.

    Рекомендовано к печати учебно-методической комиссией биологического факультета Таврического национального университета им. В.И.Вернадского

    Корженевский В.В. — доктор биологических наук, зав. отделом флоры и растительности Национального научного центра — Никитский ботанический сад

    Вахрушева Л.П. — кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники Таврического национального университета им. В.И.Вернадского

    ОТДЕЛ ДРОБЯНКИ —

    SHIZOPHYTA

    Отдел представлен прокариотическими организмами. В большинстве своем это гетеротрофы, имеются фото- и хемоавтотрофы. Питание – путем всасывания веществ через клеточную стенку. Среди дробянок имеются аэробы и анаэробы. Это микроскопические организмы широко распространенные во всех средах обитания.

    К дробянкам относят бактерии, актиномицеты, миксобактерии, микоплазмы и спирохеты.

    Дробянки условно относят к царству растений; связь дробянок с высшими растениями и водорослями не доказана. В последнее время дробянки рассматриваются в качестве отдельного царства.

    Класс Эубактерии – Eubacteria

    Это самые простые и наиболее распространенные организмы. Бактериальные клетки не имеют настоящего ядра, покрытого ядерной оболочкой и набора хромосом, характерного для эукариот. У них отсутствует половой процесс, хотя может наблюдаться случайная рекомбинация генетического материала. Бактерии лишены покрытых мембраной органелл (митохондрий, эндоплазматического ретикулума, пластид), но имеют другие структуры, выполняющие их функции. Большинство бактерий одноклеточны, но имеются и многоклеточные организмы, образующие трихомы. Диаметр большинства бактериальных клеток равен 1 мкм (иногда 0,1-0,5 мкм), в длину некоторые из них могут достигать до 10 мкм (редко 30 мкм).

    Среди одноклеточных бактерий выделяют следующие формы: сферические кокки, цилиндрические палочки, изогнутые в виде запятой вибрионы, спиралевидные спириллы, сильно изогнутые, в форме незамкнутого кольца тороиды, звездчатой формы – звезды, а также клетки, имеющие форму многогранников.

    Бактерии различаются взаимным расположением клеток. Кокки, расположенные попарно, называются диплококками, кокки, соединенные в цепочки, называются стрептококками, кокки, образующие скопления в виде виноградной кисти, носят название стафилококков. Внутреннее строение бактериальной клетки типично для прокариот. В составе клеточной стенки отсутствуют хитин и целлюлоза, характерные для клеточных стенок грибов и растений. Опорный каркас стенок образован пептидогликаном муреином. У одних бактерий муреиновая сеть многослойна, ее масса может достигать до 90% от массы сухого вещества всей клеточной стенки, а толщина колеблется от 15 до 80 нм. Оболочка этих бактерий содержит только макромолекулы пептидогликана. Эти бактерии окрашиваются по Граму и называются грамположительными. Другая группа бактерий имеет оболочку толщиной не более 10 нм; в оболочке слой пептидогликана окружают липополисахариды (полисахаридные цепи с прикрепленными к ним липидами). Это грамотрицательные бактерии – у них при промывке спиртом краситель вымывается из оболочки, и клетки остаются неокрашенными. Грамположительные и грамотрицательные бактерии различаются по своей реакции на различные антибиотики.

    Многие бактерии образуют желатинообразную капсулу, которая, вероятно, откладывается протопластом и состоит из полисахаридов.

    Цитоплазма бактерий окружена плазматической мембраной. По структуре и функциям плазматические мембраны бактерий не отличаются от мембран эукариотических клеток. На внутренней поверхности мембраны локализованы многочисленные ферменты. У некоторых бактерий плазматическая мембрана впячивается внутрь клетки и образует мезосомы и фотосинтетические мембраны. Мезосомы – складчатые мембранные структуры, на поверхности которых находятся ферменты, участвующие в дыхании. У фотосинтезирующих бактерий во впячиваниях плазматической мембраны находятся фотосинтетические пигменты (в том числе бактериохлорофилл). Сходные образования участвуют в фиксации азота. В цитоплазме имеется большое количество рибосом и гранулярных включений, многие из которых представляют собой запасные питательные вещества.

    В центре клетки обычно располагается нуклеоид, являющийся аналогом ядра. Нуклеоид не отделен от цитоплазмы клеточной мембраной. У бактерий, как и у других дробянок, отсутствует ядрышко. Генетический материал представлен одной гигантской кольцевой двухцепочечной молекулой ДНК, которая носит название бактериальной хромосомы. Длина этой хромосомы в 700-1000 раз превышает длину самой клетки.

    Бактерии способны активно двигаться с помощью жгутиков. Число жгутиков может колебаться от одного до многих, и располагаться они могут либо на концах клетки, либо по всей ее поверхности. Бактериальный жгутик состоит из жесткой молекулы белка флагеллина, которая выходит из своеобразной “муфты” в клеточной оболочке и связана со сложным вращающимся механизмом. Жгутики совершают вращательные движения, за счет чего бактерии довольно быстро передвигаются. У ряда грамотрицательных бактерий на поверхности клетки располагаются тонкие нитчатые образования – фимбрии. Они состоят из белка отличного от белка жгутиков, и имеют иную структуру.

    Читайте также:  Лучшие спреи от кашля для детей и взрослых показания и противопоказания

    Некоторые бактерии (бациллы) формируют споры. Известны два типа спор: эндогенные, образующиеся внутри клеток, и микроцисты, возникающие из целой клетки. Эндоспоры образуются путем деления протопласта на части. Вокруг обособившегося участка протопласта, содержащего ДНК, образуется плотная споровая оболочка. Эндоспоры чрезвычайно стойки к нагреванию и обезвоживанию и могут прорастать через десятки и даже сотни лет. Основной способ размножения бактерий – бесполый: клетка увеличивается в размерах и делится надвое. При этом плазматическая мембрана и клеточная стенка впячиваются, перешнуровывая клетку пополам. ДНК в процессе деления удваивается, и впячивающаяся мембрана разделяет две молекулы ДНК; в итоге каждая дочерняя клетка обеспечивается идентичной молекулой ДНК.

    У бактерий наблюдается половое размножение в самой примитивной форме. Гаметы у бактерий не образуются, и слияния клеток не происходит, но происходит обмен генетическим материалом (генетическая рекомбинация). Генетическая рекомбинация у бактерий происходит в результате переноса участка ДНК от одной бактериальной клетки к другой. Две клетки, контактируя друг с другом, вырабатывают копуляционный канал, по которому генетический материал передается в клетку-рецепиент. Этот процесс носит название копуляции. Рекомбинация также может происходить в результате трансдукции(передачи ДНК от клетки-донора к клетке-реципиенту с помощью вируса) или трансформации (передачи свободной растворимой ДНК без всякого межклеточного контакта и каких-либо переносчиков).

    Подавляющее большинство бактерий гетеротрофы, небольшое количество – автотрофы. Питание гетеротрофов осуществляется путем всасывания веществ через клеточную стенку. Самая большая группа гетеротрофных бактерий – это сапрофиты, питающиеся мертвым органическим веществом. Бактерии-паразиты вызывают опасные заболевания растений, животных и человека. Автотрофы включают фотоавтотрофные бактериии хемоавтотрофные бактерии. Фотоавтотрофы содержат фотосинтетические пигменты, представленные бактериохлорофиллами a, b, c, d и каротиноидами. По химическому строению эти пигменты отличаются от пигментов растений. Фотосинтетический аппарат фотоавтотрофных бактерий представлен мембранными структурами разного строения: тилакоидами, трубочками, пузырьками и т.д. Эти структуры размещаются непосредственно в цитоплазме и на них размещаются фотосинтетические пигменты. Известны три основные группы фотосинтезирующих бактерий: зеленые серобактерии (например, Chlorobium), пурпурные серобактерии (Chromatium), пурпурные несерные бактерии (Rhodospirillum).

    Первые две группы объединяют анаэробные бактерии, использующие в качестве доноров водорода и электронов сероводород (H2S) и другие восстановленные соединения серы.

    Для пурпурных несерных бактерий различные органические соединения служат источником водорода, который используется для восстановления CO2 или какого-либо органического соединения. Фотосинтез у фотоавтотрофных бактерий происходит без выделения кислорода.

    Хемоавтотрофные бактерии получают энергию, необходимую для осуществления синтетических реакций, путем окисления неорганических веществ (азота, серы, соединений железа и газообразного водорода), которые обеспечивают их энергией подобно свету у фотосинтезирующих организмов. У железобактерий (например, Leptothrix) это происходит следующим образом:

    Fe 2+ ¾® Fe 3+ + Энергия;

    полностью это уравнение выглядит так:

    Бактерии могут жить как в бескислородной среде (анаэробные), так и в среде с содержанием кислорода (аэробные).

    Бактерии были единственной формой жизни на Земле в течение 2 млрд. лет. Ископаемые бактерии обнаружены в осадочных породах с возрастом 3,5 млрд. лет в Западной Австралии и Южной Африке. Первые эукариоты появились лишь около 1,5 млрд. лет назад.

    Бактерии распространены по всему земному шару и занимают самые разнообразные местообитания. Известны бактерии горячих источников, существующие при t° = 78°C; бактерии могут жить при высоком давлении возле глубоководных вулканических кратеров при t° = 360°C. Разнообразные бактерии найдены во льдах Антарктиды, при t° от -7°C до -14°C они пребывают в состоянии покоя, но при повышении температуры становятся активными.

    Бактерии играют огромную роль в функционировании экосистем земного шара. Бактерии-автотрофы вносят большой вклад в круговорот углерода. В круговороте углерода принимают участие также сапротрофные бактерии-редуценты, разлагающие мертвое органическое вещество. Жизнь на Земле без таких организмов была бы невозможна. Бактерии принимают участие в круговороте таких важных элементов как железо, сера, азот, фосфор и многих других; они участвуют в процессах выветривания горных пород и в почвообразовании. В разработке экологически чистых технологий могут быть использованы такие свойства бактерий, как их способность разлагать некоторые нежелательные синтетические вещества (пестициды, красители) и нефть.

    Человек использует в своей деятельности такие бактерии, как бактерии молочнокислого и уксуснокислого брожения. Ряд бактерий используются для получения аминокислот, ферментов, антибиотиков. Вместе с тем многие бактерии являются возбудителями серьезных заболеваний человека и животных, таких как чума, туберкулез, холера, сибирская язва, дифтерия, столбняк, туляремия, ботулизм.

    Ряд бактерий способен вызывать заболевания растений-бактериозы. Только в США известно свыше 200 видов бактерий, которые признаны патогенами растений. Фитопатогенные бактерии вызывают различные типы гнилей, пятнистостей, ожогов и некоторых других поражений.

    ВИРУСЫ

    Вирусами (лат. virus — яд) называют группы возбудителей заболеваний, способных проходить через бактериальные фильтры. Вирусы отличают следующие особенности: 1) они содержат нуклеиновую кислоту только одного типа — или ДНК или РНК; 2) для их репродукции необходима только нуклеиновая кислота; 3)они неспособны размножаться вне живой клетки. Таким образом, вирусы не являются самостоятельными организмами, а используют для размножения живые клетки. Клеточные механизмы нужны как для репликации нуклеиновой кислоты, так и для синтеза белковой оболочки вируса. Развитие вируса приводит к гибели клетки-хозяина. Вне клетки вирус существует в виде вирусной частицы — вириона.Вирусы поражают не только эукариотические клетки, но и бактерии. Вирусы бактерий называют бактериофагами.

    Размер вирусов колеблется от 17 до 30 нм в диаметре, что сопоставимо с размерами молекул. Вирусная частица состоит из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), окруженной белковой оболочкой — капсидом. Такая структура (капсид + нуклеиновая кислота = нуклеокапсид) может быть “голой”, а в других случаях окружена оболочкой. Капсид состоит из субъединиц — капсомеров, имеющих симметричное строение.Выделяют два типа симметрии капсомеров — спиральную и кубическую. Большинство вирусов растений содержит только РНК, некоторые только ДНК. Вирусы лишены рибосом, а также ферментов необходимых для синтеза белка и генерирования энергии.

    Бактериофаг Т-2 состоит из головки с молекулой ДНК внутри, отростка, чехла отростка, способного к сокращению, базальной пластинки и нитей пластинки.

    Белковые капсиды вирусных частиц часто окружены или заменены оболочкой, богатой липидами. Часто на оболочке имеются выступы — шипы, состоящие из гликопротеинов и липидов. Свойства молекул, образующих капсиды, оболочку или шипы вирусов, определяют их инфекционные способности. Вирус, проникающий в животную клетку, сначала связывается со специфичиским рецептором на поверхности плазматической мембраны клетки. Вирусы растений проникают через поврежденные поверхности.

    Перед репликацией вирусная нуклеиновая кислота освобождается от капсида и оболочки. Когда геном вируса освободится от капсида или оболочки внутри клетки хозяина, дальше процесс может идти по двум путям. Первый путь — вирус разиножается, используя генетический аппарат клетки. При этом вирусные нуклеиновые кислоты “заставляют” клетку синтезировать новые вирусные ферменты. Затем синтезируются в необходимом количестве вирусспецифические нуклеиновые кислоты и белки. В конечном итоге происходит сборка вирусных частиц. Второй путь — геном вируса встраивается в геном клетки-хозяина. В дальнейшем обеспечивается синтез ферментов и белков вирусной оболочки.

    Общее число вирусов неизвестно, почти всегда можно выделить новые их виды, исследуя новые организмы. На сегодняшний день описано примерно 400 вирусов растений.

    Вирусы подразделяются на две основные группы: РНК-содержащие вирусы и ДНК-содержащие вирусы. Кроме вирусов выделяют еще и вироиды. Это мельчайшие из известных возбудителей болезней, лишенные белковой оболочки. Известны только вироиды растений. Они состоят из однонитевой молекулы РНК, которая самостоятельно реплицируется в зараженных клетках.

    Считают, что вирусы произошли из генома бактерий и эукариот в результате высвобождения из генома свободных фрагментов, которые приобрели способность синтезировать защитную белковую оболочку и реплицироваться внутри клеток.

    Вирусы вызывают заболевания человека, животных и растений. У человека вирусы вызывают оспу, ветряную оспу, корь, свинку, респираторные заболевания, инфекционный гепатит, грипп, полиомиелит, СПИД и т.д.

    Вирусы широко используют в научных исследованиях для изучения механизмов синтеза белка и организации генов, для изучения других процессов, происходящих в клетке. Вирусы используются в современной биотехнологии. Вирусы перспективны при разработке биологических методов борьбы с вредными насекомыми

    Ссылка на основную публикацию
    Эстрогены и менопауза — Клиника Обериг
    Заместительная гормональная терапия при климаксе – все «за» и «против» У женщин в целях профилактики и коррекции патологических нарушений, сопутствующих...
    Эритроциты в крови повышены причины, чем опасно, лечение
    О чем говорят показатели эритроцитов в крови? Каждый форменный элемент крови способен многое поведать о состоянии здоровья человека. Эритроциты, красные...
    Эритроциты в моче — что это значит, почему они повышены
    Эритроциты в моче Эритроциты (Red blood cells, RBC или BLD от слова Blood – кровь) В осадке мочи здорового человека...
    Эстрогены и прогестагены (4 показателя)
    Эстроген: как много в этом слове для сердца женского слилось… Эстрогены начинают «контролировать» женский организм с момента полового созревания. Их...
    Adblock detector