Предмет, задачи и история микробиологии. Морфология и структурная организация бактериальной клетки. Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы. Питание микроорганизмов и закономерности микробного роста. Характеристика некоторых групп бактерий.
Аннотация к работе
Лысак Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов биологических специальностей учреждений, обеспечивающих получение высшего образования Рецензенты: кафедра ботаники Гродненского государственного университета имени Янки Купалы (профессор, д-р биол. наук А. И. В учебном пособии изложены структурная организация бактериальной клетки, питание, особенности энергетического и конструктивного метаболизма микроорганизмов, генетика, систематика бактерий, взаимоотношения между микро-и макроорганизмами, их биогеохимическая деятельность. Предназначено для студентов биологических специальностей учреждений, обеспечивающих получение высшего образования.Предлагаемые теоретические и практические сведения и данные охватывают основные направления изучения микроорганизмов с позиций исторического развития представлений о них, оценки экспериментальных подходов к исследованию их клеток, а также возможностей использования накопленных знаний при оценке роли микроорганизмов в жизнедеятельности человека. Микробиология (от греч. micros - малый, bios - жизнь, logos - наука) - наука о микроскопически малых существах, называемых микроорганизмами. Микробиология изучает морфологию, физиологию, биохимию, систематику, генетику и экологию микроорганизмов, их роль и значение в круговороте веществ, патологии человека, животных и растений, в экономике. К микроорганизмам относятся преимущественно одноклеточные организмы - бактерии, микроскопические грибы и водоросли, простейшие, а также организмы с неклеточной организацией - вирусы. Микроорганизмы в таксономическом отношении очень неоднородная группа, представители которой отличаются друг от друга морфологией, строением, физиологией, типами конструктивного и энергетического метаболизма, а также особенностями питания клетки, но общим их признаком являются малые размеры особей.В систематике бактерий, так же как и в ботанике, зоологии, принята бинарная номенклатура, согласно которой бактериям присваивается название, состоящее из двух слов: первое определяет их принадлежность к конкретному роду, второе - к виду. Большое значение в микробиологии имеют такие понятия, как клон - чистая культура, полученная из одной клетки, и штамм - культуры бактерий одного вида, выделенные из различных источников либо из одного источника в разное время или полученные в ходе генетических манипуляций. Свойства и признаки, характерные для всех бактерий данной группы и нехарактерные для микроорганизмов других групп, называют критериями систематики. К ним относятся определение относительного содержания ГЦ-пар в ДНК, гибридизация нуклеиновых кислот, определение нуклеотидных последовательностей в молекулах ДНК или РНК, применение генетических зондов (ДНК-зондов), рестрикционный анализ ДНК, методы генетического анализа (изучение переноса генов, генетических скрещиваний, картирование хромосом бактерий и др.). Если, например, выделены подвижные грамотрицательные палочки, не образующие эндоспоры и имеющие длину 6 мкм, то определить их видовую принадлежность только на основании этого невозможно, ибо указанными признаками обладают бактерии многих видов.Для бактерий характерны клетки трех основных форм: шаровидная (сферическая), или кокковидная (от греч. kokkos - зерно), цилиндрическая (палочковидная) и извитая (рис. Палочковидные (цилиндрические) клетки сильно различаются по отношению длины клетки к ее поперечнику. Кроме описанных форм, которые преобладают среди бактерий, известны и клетки иных типов: клетки с выростами; булавовидной формы; веретенообразные; ланцетовидные; разветвленные и неразветвленные нитчатые; имеющие вид кольца, замкнутого или разомкнутого в зависимости от стадии роста; ветвящиеся; напоминающие шестиугольную звезду; пластинкообразные; в виде кусочков битого стекла, квадратиков и т. д. Следует отметить, что особенностью клеточных стенок бактерий по сравнению с клетками эукариот является наличие в них особых структурных элементов: • чередующихся последовательностей N-ацетилглюказамина и N-ацетилмурамовой кислоты; Этот метод основан на различной способности микроорганизмов удерживать в клетке красители трифенилметанового ряда - кристаллический фиолетовый или ген-циановый фиолетовый, что в свою очередь зависит от химического состава и ультраструктуры клеточной стенки бактерий.Каждый вирус в своем онтогенезе проходит две стадии: • внеклеточную, когда вирус находится в состоянии покоя (вирион), в таком состоянии он находится в условиях окружающей среды; Каждый вирион представлен в основном двумя компонентами - нуклеиновой кислотой и белком, что позволяет называть вирусы неклеточными формами жизни. Если вирус имеет такую мембрану, то говорят, что он «в оболочке» или окружен суперкапсидом, при отсутствии мембраны вирус называют «раздетым» или «голым». В зависимости от типа симметрии вирусы подразделяют на вирусы со спиральным, кубическим типом симметрии и сложные вирусы, которые имеют оба типа симметрии и состоят из икосаэдрической головки и хвоста.