2.Kanuni za uainishaji wa kisasa wa vijidudu.
Microbes, au microorganisms(bakteria, kuvu, protozoa, virusi) hupangwa kulingana na kufanana kwao, tofauti na mahusiano na kila mmoja. Hii inafanywa na sayansi maalum - utaratibu wa microorganisms, ambayo inajumuisha sehemu tatu: uainishaji, taxonomy na kitambulisho. Taksonomia ya vijidudu inategemea tabia zao za kimofolojia, kisaikolojia, biokemikali na molekuli. Makundi yafuatayo ya taxonomic yanajulikana: ufalme, subkingdom, idara, darasa, utaratibu, familia, jenasi, aina, jamii ndogo, nk. Ndani ya mfumo wa jamii fulani ya taxonomic, taxa wanajulikana - vikundi vya viumbe vilivyounganishwa kulingana na mali fulani ya homogeneous.
Microorganisms zinawakilishwa na aina za precellular (virusi - ufalme wa Vira) na aina za seli (bakteria, archaebacteria, fungi na protozoa). Kuna vikoa 3:
□ kikoa cha "Bakteria" - prokariyoti inayowakilishwa na bakteria ya kweli (eubacteria);
□ kikoa cha "Archaea" - prokaryotes inayowakilishwa na archaebacteria;
□ Kikoa cha "Eukarya" - yukariyoti ambazo seli zake zina kiini chenye bahasha ya nyuklia na nucleolus, na saitoplazimu ina organelles zilizopangwa sana - mitochondria, vifaa vya Golgi, nk Kikoa cha "Eukarya" kinajumuisha: Ufalme wa Kuvu (uyoga) ; ufalme wa wanyama Animalia (inajumuisha rahisi zaidi - ufalme mdogo wa Protozoa); kupanda ufalme Plante. Vikoa ni pamoja na falme, aina, madarasa, maagizo, familia, jenera, aina.
Tazama. Moja ya kategoria kuu za taxonomic ni spishi. Spishi ni mkusanyiko wa watu waliounganishwa na mali zinazofanana, lakini tofauti na washiriki wengine wa jenasi.
utamaduni safi. Seti ya microorganisms homogeneous pekee juu ya kati ya virutubisho, inayojulikana na morphological sawa, tinctorial (kuhusiana na dyes), kitamaduni, biochemical na antigenic mali, inaitwa utamaduni safi.
Chuja. Utamaduni safi wa microorganisms pekee kutoka kwa chanzo maalum na tofauti na wawakilishi wengine wa aina huitwa shida. Aina ni dhana finyu kuliko spishi au spishi ndogo.
Clone. Karibu na dhana ya shida ni dhana ya clone. Clone ni mkusanyiko wa watoto wanaokuzwa kutoka kwa seli moja ya vijidudu.
Ili kuashiria seti fulani za vijidudu ambavyo hutofautiana katika mali fulani, kiambishi var (aina) hutumiwa badala ya aina iliyotumiwa hapo awali.
Biovariant -
Serovarian -
Fagovariant –
3.Mbinu za kimsingi za kusoma mofolojia ya bakteria .
Tabia ya morphological ya bakteria. Bakteria ni microorganisms ambazo hazina kiini kilichoundwa (prokaryotes).
Bakteria wana sura tofauti na muundo tata, ambao huamua utofauti wa shughuli zao za kazi. Bakteria wana sifa ya maumbo manne kuu: spherical (spherical), cylindrical (fimbo-umbo), convoluted na filamentous.
bakteria ya spherical- cocci - kulingana na ndege ya mgawanyiko na eneo la jamaa kwa kila mmoja, watu binafsi wamegawanywa katika micrococci (kando ya uongo cocci), diplococci (cocci paired), streptococci (minyororo ya cocci), staphylococci (kuwa na kuonekana kwa makundi ya zabibu. ), tetracocci (miundo ya cocci nne) na sarcins (vifurushi vya cocci 8 au 16).
bakteria yenye umbo la fimbo ziko katika mfumo wa seli moja, diplo- au streptobacteria.
Maumbo yaliyochanganyika ya bakteria- vibrio na spirilla, pamoja na spirochetes. Vibrios zina mwonekano wa vijiti vilivyopinda kidogo, spirilla - sura iliyochanganyika na curls kadhaa za ond.
Ukubwa wa bakteria kutoka 0.1 hadi 10 microns. Muundo wa seli ya bakteria ni pamoja na capsule, ukuta wa seli, membrane ya cytoplasmic na cytoplasm, ambayo ina nucleoid, ribosomes na inclusions. Baadhi ya bakteria wana vifaa vya flagella na villi. Idadi ya bakteria huunda spora ambazo ziko karibu kabisa, chini ya ardhi, au katikati; kupita ukubwa wa mpito wa seli, spores huipa sura ya spindle.
Mbinu za kuchorea. Uchafuzi wa smear unafanywa kwa njia rahisi au ngumu. Rahisi ni pamoja na kuchorea maandalizi na rangi moja; mbinu tata (kulingana na Gram, Ziehl - Nielsen, nk) ni pamoja na matumizi ya mfululizo wa rangi kadhaa na kuwa na thamani ya uchunguzi tofauti. Uwiano wa vijidudu na dyes huzingatiwa kama mali ya tinctorial. Kuna njia maalum za kuchafua ambazo hutumiwa kutambua flagella, ukuta wa seli, nucleoid na inclusions mbalimbali za cytoplasmic.
njia ya microscopic: mwanga, awamu-tofauti, fluorescent, elektroniki;
njia ya kitamaduni (bakteriological, virological);
njia ya kibiolojia (maambukizi ya wanyama wa maabara);
Njia ya maumbile ya Masi (PCR - mmenyuko wa mnyororo wa polymerase)
njia ya serological - kugundua antigens ya microorganisms au antibodies kwao;
Mbinu Changamano madoa hutumiwa kusoma muundo wa seli na utofautishaji wa vijidudu. Smears zilizochafuliwa huwekwa hadubini katika mfumo wa kuzamisha. Kuomba mara kwa mara kwa maandalizi dyes fulani ambazo hutofautiana katika muundo wa kemikali na rangi, mordants, alkoholi, asidi, nk.
ukuta wa seli iliyochafuliwa kulingana na njia ya Peshkov - maandalizi yaliyotayarishwa na kavu huwekwa kwenye kioevu cha Carnoy (mchanganyiko wa pombe ya ethyl, klorofomu na asidi ya asetiki ya glacial, 6: 3: 1) kwa dakika 15, iliyoosha na maji, iliyowekwa katika tannin 10%. suluhisho kwa dakika 6-8, nikanawa, kuchafuliwa na maji magenta kwa sekunde 30, kavu.
Capsule kulingana na Burri-Gins
Mifumo- nadharia ya utofauti wa viumbe, ambayo inasoma uhusiano kati ya vikundi vya viumbe.
Utaratibu unazingatia uhusiano wa phylogenetic: maendeleo ya mageuzi, asili ya kawaida ya viumbe, pamoja na taratibu hizo ambazo zimesababisha utofauti wa aina.
Uainishaji- mgawanyiko wa viumbe katika vikundi kulingana na sifa fulani za kawaida.
Taxonomia- jina la taxa ya viumbe, uanzishwaji wa mipaka yao na uhusiano wa utii ndani yao.
Kodi- kundi lolote la taxonomic (jenasi, aina, darasa).
Nomenclature- mkusanyiko wa sheria za kumtaja taxa, zikisaidiwa na orodha ya majina haya.
Katika microbiolojia, nomenclature ya binary inakubaliwa. Kila kiumbe kina jina la jumla (lililoandikwa kwa herufi kubwa kwanza) na jina la spishi (yenye herufi ndogo) Kwa mfano: Staphilococcus aureus (albus, citreus, cereus).
Uainishaji wa microorganisms
Uainishaji wa microorganisms unafanywa kulingana na mpango wa hierarchical kutoka kitengo kidogo hadi kikubwa. Katika ulimwengu wa mimea na wanyama, kitengo kidogo zaidi ni spishi. Spishi ni idadi ya watu ambao wana sifa za kawaida za kimofolojia na kazi ambazo zina asili ya kawaida katika hali ya asili ya kuvuka na kila mmoja.Idadi zote za spishi zinazofanana zina jeni la kawaida, ambalo huwaruhusu kuingiliana kwa kila mmoja katika hali ya asili.
Kitengo kidogo zaidi cha microorganisms ni shida - utamaduni wa microorganisms na kupotoka kidogo kutoka kwa aina. Mzigo ni microorganism ya aina moja, lakini pekee kutoka kwa vyanzo tofauti. Katika microbiolojia, kuna dhana ya "clones" - hizi ni seti za seli za binti zilizopatikana kutoka kwa seli moja ya mama yenye sifa zinazofanana na genotype.
Spishi ni seti ya aina zilizotengwa kutoka kwa vyanzo anuwai ambavyo vina mchanganyiko wa sifa zinazofanana ambazo ni tofauti na spishi zingine.
Katika viumbe vya juu, spishi hujumuishwa kuwa jenasi: spishi - jenasi - mchanganyiko - maagizo (ya mimea) na maagizo (wanyama) - madarasa - aina (kitengo kikubwa zaidi cha ushuru). Kwa mfano:
BINADAMU
Aina - chordates
Darasa - mamalia
Agizo - nyani
Familia - anthropoids
Jenasi - Homo (binadamu)
Aina - sapiens (busara)
Katika microbiolojia: shida - aina - jenasi - kabila (kuishia: ea, haipo kwa wote) - familia (kuishia aceae) - utaratibu (ales) - darasa.
Kuna aina 2 za uainishaji: asili (phylogenetic) na bandia (phenotypic).
Muunganisho - muunganiko wa vipengele kama matokeo ya kuwepo kwa kawaida.
Uainishaji wa asili kama lengo lake la mwisho unapaswa kufuata uanzishwaji wa uhusiano wa microorganisms.
Uainishaji wa Bandia unalenga kuchanganya na kufafanua microorganisms kulingana na kufanana kwao phenotypic ili kutambua na kutambua microorganisms. Kiamuzi cha ulimwengu wote ndicho kibainishi cha Burgey.
Kanuni za kutenganisha microorganisms kwa uainishaji
Ishara:morphological (muonekano);
anatomia na kisaikolojia.
Morphological: sura ya seli, uwepo wa flagella, vidonge, uwezo wa kuunda endospores, Gram stain (aina ya ukuta wa seli).
Kisaikolojia na biochemical: muundo wa seli, ukuta wa seli, capsule, inclusions, asidi ya mafuta, cytochromes, uhusiano na joto, oksijeni, pH mbalimbali, nk.
Utamaduni: vipengele vya ukuaji kwenye vyombo vya habari vya virutubisho, mahitaji ya microorganism kwa virutubisho, mambo ya ukuaji.
Serological (immunological): muundo wa antijeni (serotype) ya microorganism. Antijeni inaweza kuwa vipengele vya seli, miundo yake ambayo husababisha kuonekana kwa kingamwili na inaweza kuwafunga kwa njia ngumu (vidonge, asidi ya teichoic, nk).
Kiikolojia: makazi ya microorganism.
Muundo wa Nucleotide ya DNA. kuamuliwa na mbinu mbalimbali. Mara nyingi, hii ni asilimia ya jozi za HC na AT; njia hiyo sio kabisa, pamoja na ukweli kwamba microorganisms zote zinazohusiana kwa karibu mara nyingi huwa na uwiano wa karibu wa HC / AT ikilinganishwa, wakati huo huo kuna microorganisms ambazo hazina asili ya kawaida, lakini pia zina karibu % uwiano. Kutumia njia ya mseto wa Masi ya DNA - DNA. Inajumuisha ukweli kwamba, chini ya ushawishi wa hali ya joto, DNA inabadilishwa na kila strand ya DNA imewekwa, basi DNA ya kudumu ya microorganism inayojulikana inaunganishwa na minyororo ya ziada ya denatured ya microorganism iliyosoma. Kwa kupungua kwa joto, urekebishaji upya wa minyororo hufanyika na yaliyomo katika sehemu zilizobadilishwa za DNA-2 hutumika kama kipimo cha kuamua uhusiano wa phylogenetic wa vijidudu (sehemu nyingi zaidi, ndivyo vijidudu viko karibu zaidi na phylogenetically). Njia hiyo ni ya utumishi na hali ya ujumuishaji wa maumbile ni ya kawaida katika vijidudu (uhamisho wa nyenzo za maumbile kutoka kwa seli moja hadi nyingine na kuingiza nyenzo hii kwenye jenomu ya seli ya pili kwa njia ya: plasmids, transposons, asidi ya nucleic ya virusi. kipengele pia hakiwezi kuzingatiwa kama kiashirio cha jumla cha filojenetiki.
Taksonomia ya nambari, iliyojengwa kwa msingi wa uchanganuzi wa nambari. Kiini cha njia ni kwamba microorganisms hulinganishwa kulingana na sifa fulani. Mgawo wa mfanano wa jozi huhesabiwa (kulingana na Smith):
S=a/b∙100%, ambapo a ni idadi ya vipengele;
c - ishara zote.
Hasara ya njia: ishara zote zinakubaliwa bila utata.
Uamuzi wa kanuni ya maumbile ya ribosomal RNA (njia ya mmenyuko wa mnyororo wa polymerase). Inategemea ukweli kwamba ribosomes ni kihafidhina sana na imebadilika kidogo wakati wa mageuzi.
Vijidudu vyote vimegawanywa katika vikundi 4:
Eubacteria ya gramu-hasi yenye ukuta wa seli.
Eubacteria ya gramu-chanya kukosa ukuta wa seli.
Eubacteria kukosa ukuta wa seli.
archaebacteria
Kila moja ya makundi haya ni pamoja na makundi ya microorganisms, ambayo yanagawanywa katika vikundi vidogo, na vidogo vinajumuisha idadi fulani ya genera.
Katika hatua ya malezi yake, yaani, katika karne ya XVII-XVIII, microbiolojia ilitengenezwa kwa namna ambayo viumbe vyote vilivyopatikana vilielezewa bila kuanzisha uainishaji wowote wa kimantiki. Wakati huo, microbiolojia ilielezea microorganisms kwa njia ya morphological. Mabadiliko makubwa yalifanyika katika karne ya 19. Kufikia wakati huu, wanasayansi wamekusanya msingi wa maarifa wa kutosha, na pia wamepata aina nyingi za vijidudu na kuvu. Ili kwa namna fulani kuvinjari wingi huu wa habari, muundo wa kimantiki ulihitajika. Hii ilipendekezwa mnamo 1923, wakati kibainishi cha bakteria kilichapishwa. Hii ilikuwa kazi ya kwanza ya kimataifa ambayo ikawa msingi wa maendeleo ya sayansi ya microbiolojia.
Pointi muhimu
Uainishaji mmoja ulianzishwa rasmi katika kiwango cha kimataifa mnamo 1980. Inategemea mfumo uliotengenezwa na Bergi. Hatua muhimu: ufalme, darasa, utaratibu, familia, jenasi, aina. Mwisho ndio kiwango muhimu zaidi kwa mfumo wa mgawanyiko katika madarasa. Inaunganisha viumbe ambavyo vina idadi ya kufanana: morphology, asili, fiziolojia. Kwa kuongeza, vipengele vya kimetaboliki vinachambuliwa. Ikiwa inageuka kuwa sawa sana, basi microorganisms zinaweza kuunganishwa katika aina.
Aina za microorganisms zinaweza kugawanywa katika makundi mawili:
- yukariyoti;
- prokaryoti.
Kundi la pili linajumuisha bakteria, yaani, viumbe visivyo na kiini rasmi. DNA inajumuisha data zote zinazohitajika kwa urithi wa kawaida wa sifa. Molekuli ya DNA iko kwenye saitoplazimu ya seli.
Kiwango kimoja chini
Aina sio kiwango cha chini kabisa cha uainishaji wa microorganisms. Ndani yake kuna:
- morphovars, ambayo ina sifa ya morphology maalum ya microorganisms;
- biovars ambazo hutofautiana katika biolojia;
- chemovars, ambayo ina sifa ya shughuli tofauti kidogo ya enzymes;
- serovars zilizotengwa kwa vikundi kulingana na muundo wa antijeni;
- fagovars, uainishaji ambao unategemea uwezekano wa phages.
Kila kitu kinahesabiwa na kurekodiwa
Ili kusawazisha uainishaji wa vijidudu na vikundi vya kibaolojia, mfumo wa uteuzi wa vikundi tofauti ulianzishwa katika kiwango cha kimataifa. Inategemea wazo la uwili, ambayo ni, nomenclature mara mbili hutumiwa. Jina huanza na jina la jenasi - neno hili daima limeandikwa na herufi kubwa. Lakini neno la pili linaanza na ndogo, linaelezea mali ya spishi. Kwa mfano: Staphylococcus aureus.
Wanasaikolojia wa matibabu: tutazingatia nini maalum?
Kijadi microorganisms pathogenic ni mada ambayo huvutia madaktari wanaohusika katika microbiolojia. Mtazamo ni wa wawakilishi mbalimbali - virusi, bakteria, chlamydia na wengine. Viumbe vidogo haviwezi kutofautishwa kwa jicho la mwanadamu, na ili kuziona, unahitaji kutumia mbinu maalum - darubini zinazokuza kitu kilicho chini ya utafiti mara nyingi.
Microorganisms pathogenic ya riba kwa dawa na sayansi ni pamoja na virusi zisizo za seli na aina hizo za maisha microscopic ambazo zinajumuisha idadi kubwa ya seli. Hizi ni fungi mbalimbali, chlamydobacteria, mwani ambao ni hatari kwa wanadamu (na si tu).
Maneno ya msingi: bakteria
Viumbe vidogo ni nini? Kwa kategoria tofauti, kuna maelezo tofauti ambayo hukuruhusu kujua ni kundi gani la aina za maisha za kupendeza. Kwa mfano, ni desturi kuwaita bakteria viumbe vile, ambavyo vinajumuisha seli moja tu. Kipengele cha bakteria ni kutokuwepo kwa chlorophyll. Uainishaji wa microorganisms wa kundi hili - prokaryotes. Baadhi ya bakteria ni ndogo kama mikromita 0.1, lakini baadhi hufikia mikromita 28. Aina za viumbe hawa hutegemea makazi. Anafafanua vipimo.
Bakteria zote zinazojulikana kwa sayansi kawaida hugawanywa katika vikundi:
- cocci (mipira);
- vijiti (bacilli, clostridia);
- nyuzi (chlamydobacteria);
- curly (spirilla, nk).
Uainishaji wa microorganisms: zaidi
Kokkam ina sifa ya sura ya nyanja, duaradufu, maharagwe, mpira. Pia hupatikana kwa namna ya lancet. Aina ya microorganisms ya kundi hili: diplo-, micro-, strepto-, tetra-, staphylococci, sarcins.
Micrococci ni sifa ya nasibu ya seli, lakini hali hii sio lazima: hukutana na zile ambazo ni pamoja na seli moja au mbili tu. Microorganisms hizi zote huchukuliwa kuwa saprophytes. Makazi yao ni hewa, maji.
Diplococci kugawanya kuunda cocci paired. Mwakilishi wa kawaida ni meningococcus ya kuchochea ya meningitis, pamoja na chanzo cha gonococcus ya gonorrhea. Kama diplococci, streptococci iliyopotoka inaweza kugawanywa katika ndege moja, lakini upekee wao ni uwepo wa minyororo ya ukubwa tofauti. Hizi microbes na bakteria ni hatari, husisimua magonjwa mbalimbali, hata kusababisha kifo.
Kuna nini tena?
Je, ni microorganisms za tetracocci? Jina lenyewe linazungumza juu ya kipengele tofauti cha aina za maisha: tetra kwa Kilatini inamaanisha "nne". Viumbe vidogo vile vina uwezo wa kugawanyika katika ndege perpendicular kwa kila mmoja. Kwa wanadamu, wao ni salama: hadi sasa, magonjwa machache yanayosababishwa na tetracocci yanajulikana.
Sardini cocci inajulikana. Wao ni sifa ya mgawanyiko katika ndege tatu perpendicular kwa kila mmoja. Kwa kuibua, viumbe vinaonekana kama marobota. Kawaida huwa na seli 8-16. Miongoni mwa makazi ya microorganisms hizi ni hewa. Magonjwa ya wanadamu yaliyokasirishwa nao hayajulikani kwa sayansi, kwa hivyo, kwa sasa inaaminika kuwa haipo.
Lakini umuhimu wa vijidudu vya staphylococcal uligunduliwa na wanasayansi muda mrefu uliopita - husababisha magonjwa ya ngozi ambayo huathiri sio wanadamu tu, bali pia wanyama mbalimbali. Kwa mtazamo, viumbe ni kama makundi. Mgawanyiko unapatikana katika ndege tofauti. Kawaida huishi katika makundi, fomu ni ya machafuko.
vijiti
Kwa mujibu wa uainishaji wa microorganisms, kundi hili linajumuisha bakteria, bacilli, clostridia. Ukubwa wa kawaida ni urefu wa mikroni 1-6, upana wa mikroni 0.5-2. Bakteria ya fimbo haifanyi spores. Fomu za hatari zinajulikana: matumbo, kifua kikuu, diphtheria na wengine. Bacilli, clostridia - microbes zinazounda spores. Wanasababisha maambukizo anuwai hatari (hata mbaya): kimeta, homa ya nyasi, pepopunda.
Tenga vijiti vifupi, ndefu, na pia kwa ncha tofauti: pande zote, mkali. Maelezo ya morphology ya microorganisms inahusisha utafiti wa nafasi ya jamaa. Parameta hii ikawa msingi wa mgawanyiko katika vikundi vitatu:
- mpangilio wa jozi;
- isiyo ya utaratibu;
- streptobacilli, streptobacteria.
Ya kwanza husababisha pneumonia, kundi la pili husababisha magonjwa mengi sana, na ya tatu - anthrax, chancre laini.
Chini ya kawaida, bakteria inaweza kuzingatiwa, mwishoni mwa ambayo kuna unene unaofanana na sura ya klabu. Uainishaji wa sasa wa microorganisms unahusisha kuainisha kama vijiti. Kipengele tofauti cha kikundi hiki ni kwamba fimbo inaweza kumfanya diphtheria, na idadi ya aina ndogo - ukoma, kifua kikuu.
Microorganisms zilizopotoka
Vibrios za kikundi hiki zimepigwa kwa zamu 14 na zinafanana kwa sura na ishara ",". Hizi ni pamoja na vibrios zilizoenea: cholera, maji. Spirilla, inayohusiana na vijidudu vilivyopotoka, hutofautishwa na bend kwa zamu moja au zaidi. Sayansi inajua aina moja tu ya hatari kwa wanadamu - inakera sodoku. Ugonjwa huu unaweza kupatikana ikiwa unaumwa na panya (kwa mfano, panya).
Spirocheti ni vijidudu vinavyofanana na kiziboro vyenye urefu wa 0.3-1.5 µm, upana wa 7-500 µm. Hii ni pamoja na saprophytes, spishi zingine hatari. Vyombo vya habari vya virutubisho vya microorganisms ni maji machafu, raia wafu. Kuna aina tatu zinazojulikana ambazo husababisha magonjwa kwa wanadamu: Borrelia, Leptospira, Treponema.
Makala ya jumla ya microorganisms iliyopotoka
Vikundi vyote vilivyoelezwa hapo juu ni vya polymorphic. Hii ina maana kwamba mazingira ya nje huamua sura, ukubwa. Muhimu ni:
- joto;
- ushawishi wa madawa ya kulevya;
- uwepo wa disinfection.
Uchunguzi wa maabara unalazimisha kuzingatia uwezo wa bakteria kubadilika. Pia, vipengele hivi vinaathiri maendeleo, uzalishaji wa madawa ya kulevya kutumika katika kuzuia na matibabu ya magonjwa.
Usikimbie
Msomi Omelyansky aliwahi kuandika kwamba vijidudu havionekani, lakini huwa karibu na mtu, kama marafiki na maadui. Aina hizi za maisha microscopic kujaza hewa, udongo, maji, ni katika mwili wa binadamu, katika mnyama yoyote. Baadhi zinaweza kutumika kwa manufaa ya binadamu, ambayo ni kweli hasa kwa sekta ya chakula, lakini nyingi ni mbaya, kwani zinachochea magonjwa. Ni kwa sababu ya vijidudu ambavyo chakula kinaweza kuharibika.
Kwa mara ya kwanza, vijidudu viligunduliwa katika karne ya 17, wakati iliwezekana kuunda lensi na ukuzaji wa 200x. Microcosm ilishangaa mwanasayansi ambaye aliiona kwanza, Mholanzi Leeuwenhoek. Muda fulani baadaye, utafiti uliendelea na Pasteur, ambaye alifunua maalum ya shughuli muhimu ya maisha ya microscopic. Kwa mfano, iliwezekana kuelezea fermentation ya pombe, baadhi ya magonjwa ya binadamu. Kisha chanjo ya kwanza iligunduliwa. Magonjwa ya kwanza yaliyoshindwa na njia hii yalikuwa kimeta na kichaa cha mbwa.
Vipengele maalum: microbes
Kikundi hiki ni pamoja na viumbe (hasa vinavyojumuisha seli moja), ambayo inaweza kuonekana tu kwa ukuzaji wa juu. Ukubwa wa vijiumbe vingi vinavyojulikana na sayansi ni kati ya elfu moja ya milimita hadi elfu moja ya mikromita. Kuna idadi kubwa ya spishi za aina hii ya maisha. Vijidudu tofauti vinaweza kuwepo katika mazingira tofauti. Kuna kategoria:
- bakteria;
- fagio;
- uyoga;
- chachu;
- virusi.
Pia kuna uainishaji:
- mycoplasmas;
- rickettsia;
- protozoa.
Maisha ya Microscopic: Malezi ya Spore
Mchakato sio rahisi, spores sio sawa na kiini cha bakteria. Spores inalindwa na shell mnene, ndani ambayo ni kiasi kidogo cha kioevu. Spore haitaji virutubishi, michakato ya uzazi huganda. Aina hii ya maisha ipo kwa muda mrefu katika hali mbaya zaidi: joto la chini ya sifuri, katika joto au kukausha. Mizozo mingine inaweza kutumika kwa miongo kadhaa, karne nyingi. Viumbe vidogo vinavyosababisha tetanasi, anthrax na botulism vinachukuliwa kuwa hatari. Mara tu mazingira yanapokuwa mazuri kwa kuwepo, spore inakua na huanza kuongezeka.
Bakteria: muundo
Kiini cha kawaida cha bakteria kina membrane na membrane ya mucous, mara nyingi hutengeneza capsule. Ndani - cytoplasm, iliyohifadhiwa na membrane. Cytoplasm ni protini isiyo na rangi katika fomu ya colloidal. Ndani ya cytoplasm - ribosomes, kiini, DNA. Hapa seli huhifadhi virutubisho.
Kuna bakteria zinazoweza kusonga. Ili kufanya hivyo, asili iliwapa nyuzi nyembamba zinazoitwa flagella. Kamba huzunguka, ambayo inasukuma bakteria kwenye makazi mapya. Wengine wana vifurushi, wengine wana nyuzi moja. Kuna bakteria ambayo tourniquets iko juu ya uso mzima. Mara nyingi, tourniquets huzingatiwa katika vijiti, fomu zilizopotoka. Lakini cocci ya flagella kwa wingi ni kunyimwa, kwa hiyo aina hii ya maisha microscopic haina mwendo.
Uzazi - mgawanyiko. Baadhi hugawanyika kila baada ya dakika 15, hivyo ukuaji wa koloni ni wa haraka. Hii mara nyingi huzingatiwa katika vyakula vilivyoboreshwa na virutubisho.
Hili ni kundi maalum, tofauti na kundi lolote la maisha ya hadubini. Virusi vinavyojulikana na sayansi vina ukubwa kutoka 8 hadi 150 nm. Wanachunguzwa tu kupitia mfumo wa ukuzaji wa kisasa - darubini ya elektroni. Baadhi yana protini na asidi. Viumbe vya microscopic husababisha magonjwa mengi, kati yao - surua, hepatitis. Kuambukiza wanyama, kuanzisha tauni, matatizo mengine, ikiwa ni pamoja na ugonjwa hatari sana wa mguu na mdomo.
Virusi vya bakteria vinavyojulikana kwa sayansi huteuliwa na neno "bacteriophages", lakini "mycophages" hufanya kazi dhidi ya fungi. Ya kwanza inaweza kupatikana popote maisha ya microscopic hutokea. Wanasababisha kifo cha microbe, kwa hiyo hutumiwa kwa madhumuni ya matibabu, prophylactic, na yanafaa kwa maambukizi.
Rickettsia na uyoga
Uyoga pia ni kundi la kuvutia sana la microorganisms. Kipengele chao ni ukosefu wa klorofili. Aina hiyo ya maisha haina uwezo wa kuzalisha vitu vya kikaboni, lakini inahitaji ili kuwepo. Hii huamua substrates ambayo fungi inaweza kuishi: mazingira lazima iwe na matajiri katika virutubisho. Uyoga huambukiza wanadamu, husababisha magonjwa ya wadudu, wanyama, hata mimea. Ni wao ambao huita magonjwa yasiyopendeza zaidi ya viazi tunayojua - saratani, ugonjwa wa marehemu.
Seli za kuvu hujumuisha vacuole, kiini. Inaonekana sawa na seli za mmea. Fomu: matawi marefu. Seli hiyo ina nyuzi zilizounganishwa, zinazoitwa hyphae na wanasayansi. Hyphae - nyenzo za ujenzi kwa mycelium, inayojumuisha seli (na viini 1-2). Hata hivyo, mycelia hujulikana, ambayo ni seli moja yenye idadi kubwa ya nuclei. Hizi huitwa zisizo za seli. Mchunaji wa uyoga ni msingi wa ukuaji wa mwili wa matunda. Hata hivyo, fungi kama hizo zinajulikana ambazo zinajumuisha seli moja na hazihitaji mycelium.
Uyoga: sifa
Sayansi inajua njia tofauti za uzazi wa uyoga. Mmoja wao ni mgawanyiko wa hyphae, yaani, njia ya mimea. Kuvu nyingi huzaa na spores, na mgawanyiko ni wa ngono, usio na ngono. Spores zinaweza kuishi katika mazingira yenye uadui zaidi kwa karne nyingi. Spores zilizoiva "husafiri" umbali mrefu kwa kutumia flygbolag kabla ya kuota. Mara tu spore iko katika tajiri ya kati ya virutubisho, huota, filaments, mycelium huonekana.
Kuvu nyingi zinazojulikana na sayansi ni za jamii ya mold. Chini ya hali ya asili, hupatikana katika maeneo mbalimbali. Microorganisms ni tayari hasa kuota juu ya chakula. Ni rahisi kuwaona - mipako ya rangi inaonekana. Mara nyingi katika maisha ya kila siku, mtu hukutana na fungi ya mucosal ambayo huunda misa nyeupe, badala ya fluffy. Ikiwa mboga hufunikwa na kuoza "laini", rhizopus labda ilionekana hapa. Lakini ikiwa kuna filamu nyembamba kwenye pears, apples, basi sababu ni pengine katika botrytis. Mara nyingi, ukungu hukasirishwa na vijidudu vya penicillium.
Hatari na faida
Uyoga sio tu kuharibu chakula, lakini sumu. Microorganisms zinazozalisha mycotoxins zina uwezo wa hii: Fusarium, Aspergillus.
Hata hivyo, uyoga muhimu kwa wanadamu hujulikana. Zinatumika sana katika utengenezaji wa dawa, chakula. Kwa hivyo, penicillium ni muhimu sana katika utengenezaji wa penicillin, antibiotic inayotumika katika magonjwa anuwai. Hauwezi kufanya bila hiyo katika utengenezaji wa jibini bora, la gharama kubwa - Roquefort, Camembert. Aspergillus ni muhimu kwa ajili ya maandalizi ya enzyme, hutumiwa katika utengenezaji wa asidi ya citric.
bakteria ya uyoga
Kikundi kingine cha kuvutia cha viumbe vidogo vilivyogunduliwa na wanasayansi ni actinomycetes. Wana mali fulani ya fungi, lakini wakati huo huo wana ishara za bakteria. Wanaunganishwa na wa kwanza kwa njia ya uzazi, uwepo wa mycelium, hyphae. Vipengele vya kawaida na bakteria - kipengele cha muundo, biochemistry.
Chachu
Hatimaye, chachu ni viumbe vidogo vidogo ambavyo vinajumuisha seli moja. Chachu haiwezi kusonga, kukua hadi microns 10-15. Mara nyingi wao ni mviringo, mviringo, lakini pia hupatikana kwa namna ya vijiti, mundu. Mara kwa mara hata hukutana na sura inayofanana na ndimu. Muundo wa seli ni sawa na tabia hiyo ya fungi, kuna vacuole, kiini. Chachu hugawanyika, huunda spores, na kuzaliana kwa kuchipua.
Katika hali ya asili, aina nyingi za chachu hupatikana. Wanaishi kwenye mimea, hula kwenye udongo, chakula, taka - popote kuna sukari. Katika chakula, chachu husababisha kuharibika, wakati bidhaa zinageuka kuwa siki na kuanza kuchacha. Pia kuna aina zinazozalisha dioksidi kaboni, pombe kutoka kwa sukari. Wamekuwa wakitumiwa kikamilifu na mwanadamu kwa muda mrefu kwa ajili ya utengenezaji wa vileo. Pia kuna aina za chachu ambazo ni hatari kwa afya ya binadamu - hizi husababisha candidiasis. Hadi leo, mapambano dhidi ya fungi ya vimelea ni vigumu sana, na candidiasis katika aina fulani inaweza hata kusababisha kifo (kwa mfano, utaratibu).
Microorganisms ni kundi kubwa la pamoja, ambalo wawakilishi wanaweza kutofautiana katika shirika la seli, morphology na uwezo wa kimetaboliki, lakini wanaunganishwa na ukubwa wa microscopic. Kwa hiyo, neno "microorganism" haina maana ya taxonomic. Wawakilishi wa ulimwengu wa vijidudu ni wa anuwai ya vikundi vya ushuru, washiriki wengine ambao wanaweza kuwa viumbe vingi, wakati mwingine ni kubwa. Kwa mfano, uyoga wa ukungu wa chini unahusiana na uyoga wa kofia, na mwani mdogo hujumuishwa na vielelezo vikubwa kama vile kelp. Microorganisms ni kundi kubwa zaidi katika suala la idadi ya wawakilishi na wanachama wake ni kila mahali. Microorganisms zina aina zote zinazojulikana za kimetaboliki.
Njia za kuainisha microorganisms
Mkusanyiko wa nyenzo nyingi za ukweli ulihitaji kuanzishwa kwa sheria za kuelezea vitu na kusambaza kwa vikundi. Kwa uwezekano wa kulinganisha matokeo yaliyopatikana na watafiti tofauti, na urahisi wa kazi, ikawa muhimu kuainisha microorganisms. Uainishaji unaeleweka kama mgawo wa kitu fulani cha kibaolojia kwa kundi fulani la homogeneity (kodi) kulingana na jumla ya vipengele vyake vya asili.
Uhusiano wa utii na uhusiano wa taxa wa viwango tofauti husomwa na utaratibu . Katika uainishaji wa kisasa wa microorganisms, uongozi wafuatayo wa taxa unapitishwa: kikoa, phylum, darasa, utaratibu, familia, jenasi, aina. Aina hiyo ni kitengo cha msingi cha taxonomic. Wanasaikolojia hutumia mfumo wa binomial kuteua kitu (nomenclature), ikijumuisha majina ya jumla na maalum, kwa mfano, Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Pseudomonas aeruginosa na kadhalika. Katika baadhi ya matukio, matumizi ya majina ya kihistoria ya lugha ya Kirusi (E. coli, chachu ya waokaji, Pseudomonas aeruginosa) inaruhusiwa.
Kwa uainishaji, ni muhimu kukubaliana juu ya seti ya vigezo ambavyo vitaamua wakati wa kuchanganya vitu katika kikundi. Viumbe vidogo vingi vina muundo rahisi sana na wa ulimwengu wote, kwa hivyo, maelezo ya kimofolojia hayatoshi kuwagawanya katika taxa. Watafiti walilazimika kutumia sifa za kazi za microorganisms, i.e. kumbuka upekee wa kimetaboliki yao. Wakati huo huo, kulingana na mbinu, ishara zinaweza kuwa na umuhimu usio sawa (baadhi zilikuwa za lazima kwa kuwekwa katika kundi hili, wakati wengine wanaweza kutofautiana).
Kwa sasa, haiwezekani kuainisha kitu cha kibiolojia bila kuchunguza jumla ya data ya kibiolojia ya mofophysiological, biokemikali na molekuli. Wakati wa kuamua microorganism isiyojulikana (kitambulisho), mali zifuatazo zinachunguzwa:
- Cytology ya seli (kwanza kabisa, kazi ya pro- au eukaryotes);
- Morphology ya seli na makoloni (kwenye vyombo vya habari fulani na chini ya hali fulani);
- Tabia za kitamaduni (tabia ya ukuaji kwenye vyombo vya habari imara na kioevu);
- Tabia za kisaikolojia (uwezo wa kutumia substrates mbalimbali, uhusiano na joto, aeration, pH, nk);
- Mali ya biochemical (uwepo wa njia fulani za kimetaboliki);
- Mali ya kibiolojia ya Masi (mlolongo wa nyukleotidi wa 16S rRNA, maudhui ya jozi za GC-AT katika mol.%, uwezekano wa mseto wa asidi ya nucleic na nyenzo za matatizo ya kawaida);
- Mali ya kemotaxonomic (kemikali ya misombo na miundo mbalimbali, kwa mfano, wigo wa asidi ya mafuta na teichoic katika actinobacteria, asidi ya mycolic katika nocardia, mycobacteria, corynebacteria);
- Mali ya serological kulingana na athari za antigen-antibody (hasa kwa pathogens);
- Usikivu kwa fagio maalum (kuandika kwa fagio).
Wakati mwingine kuwepo kwa vipengele vya extrachromosomal katika microorganism, ikiwa ni pamoja na plasmids kimya (fiche), ni alibainisha. Ikumbukwe kwamba plasmids inaweza kupotea kwa urahisi.
Wakati wa kutambua vijidudu vya prokaryotic, watafiti wa kisasa hutegemea maagizo ya Mwongozo wa Bergey wa Bakteriolojia ya Utaratibu na kutumia ufunguo wa Bergey.
Hivi sasa, kuna njia kadhaa kuu za kuainisha vitu vilivyo hai, ikiwa ni pamoja na microorganisms.
Uainishaji rasmi wa nambari huzingatia ishara zote za kiumbe kuwa za umuhimu sawa. Vigezo vinavyopaswa kuzingatiwa lazima iwe mbadala, i.e. sasa (+) au (-) kutokuwepo kwa kitu fulani. Usahihi wa kuiweka katika kundi hili itategemea ukamilifu wa utafiti wa viumbe. Ili kuhesabu kiwango cha kufanana na tofauti kati ya vitu, programu maalum za kompyuta zimetengenezwa ambazo zinalinganisha viumbe kulingana na seti ya sifa zilizosomwa. Viumbe vinavyofanana vinaunganishwa katika makundi.
Kwa uainishaji wa mofolojia, inahitajika kusoma jumla ya sifa za kimofolojia na sifa za kimetaboliki ya viumbe. Wakati huo huo, umuhimu tofauti wa vigezo vilivyotumika huzingatiwa: baadhi ya mali huchukuliwa kuwa ya lazima, muhimu kwa kitu, wakati wengine wanaweza kuwepo kwa viwango tofauti au kutokuwepo kabisa. Kuweka microorganisms katika kikundi na kuwapa jina, kwanza kuamua aina ya shirika la seli, kuelezea morphology ya seli na makoloni, pamoja na hali ya ukuaji kwenye vyombo vya habari fulani na chini ya hali fulani. Tabia za kazi za kitu ni pamoja na uwezekano wa kutumia virutubisho mbalimbali, uhusiano na mambo ya kimwili na kemikali ya mazingira, pamoja na kutambua njia za kupata nishati na athari za kubadilishana zinazojenga. Baadhi ya microorganisms zinahitaji masomo ya kemotaxonomic. Microorganisms za pathogenic kawaida zinakabiliwa na serodiagnosis. Matokeo ya vipimo hivi vyote hutumiwa wakati wa kufanya kazi na kiashiria. Kwa sasa, ili kutambua vijidudu vya prokaryotic, watafiti hutumia kiashiria kinachoitwa baada ya mtaalam wa bakteria wa Amerika Burgee, ambaye mnamo 1923 alipendekeza msingi wa uainishaji kama huo.
Uainishaji wa maumbile ya molekuli unahusisha uchanganuzi wa muundo wa molekuli wa biopolima muhimu. Molekuli kama hiyo lazima ihifadhiwe na iwe na maana kwa mchakato wa msingi wa maisha. Profesa wa Chuo Kikuu cha Illinois Carl Vöz alipendekeza kuchukua prokaryotic 16S ribosomal RNA (18S rRNA kwa viumbe vya yukariyoti) kama msingi. Molekuli hii ni sehemu ya ribosomes, ambayo katika viumbe vyote ni wajibu wa mchakato muhimu zaidi wa maisha - awali ya protini. Kifaa cha usanisi wa protini hubadilika kidogo kwa wakati, kwani usumbufu wowote mkubwa unaweza kusababisha kifo cha seli. Kwa hiyo, katika molekuli za rRNA za viumbe tofauti, wengi wa nucleotides hazibadilika, na sehemu inayobadilika katika kipindi cha mageuzi ni ya pekee kwa viumbe fulani. 16S rRNA inajumuisha nucleotides 1500, ambayo 900 huhifadhiwa; ina habari kubwa ya kutosha, lakini sio nyingi na inaweza kuzingatiwa aina ya "chronometer" ya maumbile ya kibaolojia. Kulinganisha mlolongo wa nyukleotidi wa molekuli hii katika viumbe tofauti kwa kutumia programu maalum za kompyuta, mtu anaweza kupata makundi yanayofanana ya vitu vya kibiolojia, akionyesha uhusiano wao wa kifamilia na maendeleo ya mageuzi. Kulingana na kulinganisha nyingi, mti wa phylogenetic ulijengwa, ambapo wawakilishi wote wa ulimwengu ulio hai wamegawanywa katika nyanja tatu kubwa (falme, superkingdoms): Bakteria, Archaea na Eukarya. Vikoa vya Bakteria na Archaea vina viumbe vya prokaryotic pekee, wakati eneo la Eukarya linajumuisha yukariyoti zote, unicellular na multicellular, ikiwa ni pamoja na binadamu. Wakati huo huo, ilithibitishwa kuwa mitochondria na kloroplasts zina asili ya symbiotic ya prokaryotic. Mifuatano ya nyukleotidi ya viumbe vilivyochunguzwa hutumwa na watafiti kwenye benki ya jeneza iliyo na kompyuta duniani kote, data ambayo imekusudiwa kulinganishwa na mfuatano wa kila kiumbe kipya kilichotengwa.
Hivi sasa, ili kutambua microorganism maalum, utamaduni wake safi kwanza umetengwa na mlolongo wa nucleotide 16S rRNA unachambuliwa. Inakuwezesha kuamua mahali pa microorganism kwenye mti wa phylogenetic, na kisha uamuzi wa jina la aina unafanywa na mbinu za jadi za microbiological. Wakati huo huo, 90% ya mechi zinaonyesha mali ya jenasi fulani, 97% - kwa aina fulani. Ili kufafanua uhusiano wa taxonomic, mseto wa DNA-DNA unafanywa, ambayo inatoa > 30% sadfa ndani ya jenasi na > 70% ndani ya aina.
Kwa tofauti ya wazi ya microorganisms katika ngazi ya jenasi na aina, inapendekezwa kutumia polyphyletic (polyphase) taxonomy, wakati, pamoja na uamuzi wa mlolongo wa nucleotide, habari ya viwango tofauti, hadi kiikolojia, hutumiwa. Wakati huo huo, utafutaji wa awali wa makundi ya matatizo sawa na uamuzi wa nafasi za phylogenetic za vikundi hivi hufanyika, tofauti kati ya vikundi na majirani zao wa karibu hurekodiwa, na data hukusanywa ili kutofautisha vikundi.
Vikundi kuu vya microorganisms eukaryotic
KATIKA Kikoa cha Eukarya kuna vikundi vitatu vyenye vitu vya hadubini. Hizi ni mwani, protozoa na fungi.
Mwani("inakua ndani ya maji") ni picha za unicellular, ukoloni au seli nyingi ambazo hufanya usanisinuru wa oksijeni. Uainishaji wa maumbile ya molekuli ya mwani uko chini ya maendeleo, kwa hivyo, kwa madhumuni ya vitendo, mwani huwekwa kulingana na muundo wa rangi, vitu vya hifadhi, muundo wa ukuta wa seli, uwepo wa uhamaji na njia ya uzazi. Vitu vya microbiological ni jadi kuchukuliwa wawakilishi wa unicellular wa dinoflagellate, diatoms, euglenoids na mwani wa kijani, pamoja na fomu zao zisizo na rangi zinazokua gizani na zimepoteza rangi. Mwani wote huunda klorofili lakini na aina mbalimbali za carotenoids, na wawakilishi wa vikundi hutofautiana katika uwezo wao wa kuunganisha aina nyingine za klorofili na phycobilins. Madoa ya seli katika rangi tofauti: kijani, kahawia, nyekundu, dhahabu, inategemea mchanganyiko wa rangi katika aina fulani. Diatomu ni aina za planktonic za unicellular ambazo zina ukuta wa seli ya tabia katika mfumo wa ganda la silicon bivalve. Wawakilishi wengine wanaweza kusonga kwa kuteleza. Wao huzaa wote kwa jinsia zote mbili na ngono. Mwani wa euglenoid unicellular huishi katika miili ya maji safi na husonga kwa msaada wa flagella. Wanakosa ukuta wa seli. Katika giza, wanaweza kukua kutokana na oxidation ya vitu vya kikaboni. Ukuta wa seli ya dinoflagellate imeundwa na selulosi. Mwani huu wa planktonic unicellular una flagella mbili za upande. Wawakilishi wa microscopic wa mwani wa kijani wanaishi katika miili ya maji safi na ya baharini, katika udongo na juu ya uso wa vitu mbalimbali vya ardhi. Wanaweza kuwa na mwendo au kusonga kwa msaada wa flagella. Mwani wa kijani una ukuta wa seli ya selulosi na huhifadhi wanga katika seli zao. Wana uwezo wa kuzaliana bila kujamiiana na kingono.
Uyoga umegawanywa katika vikundi kulingana na sifa za uzazi wao. Uyoga usio kamili ni pamoja na wawakilishi ambao uzazi wa kijinsia haujapatikana. Vitu vya jadi vya microbiological - aina za genera Penicillium, Aspergillus, Candida, Rhodotorula na wengine wamejumuishwa katika kundi hili. Kundi la zygomycetes linajumuisha fangasi ambao wana mycelium ya coenocytic na huunda zygospore kwa kuunganishwa kwa hyphae mbili za wazazi wakati wa mchakato wa ngono. Jenasi inayojulikana ya Zygomycetes ni Mucor na Rhizopus. Uyoga ambao huunda mfuko maalum (kuuliza) kwa sporulation huitwa ascomycetes. Wana mycelium ya septate, na wakati wa uzazi wa asexual huunda conidia (minyororo ya spores iliyokusanywa katika brashi au vichwa). Kundi hili linajumuisha genera Neurospora, Saccharomyces, Lipomyces, Cryptococcus. Baadhi ya chachu na kuvu nyingi za kofia ni basidiomycetes. Wakati wa uzazi wa kijinsia, huunda hypha maalum ya kuvimba (basidia), ambayo huunda mimea ya nje na spores. Mycelium ya basidiomycetes imegawanywa na partitions.
Mahali muhimu katika shughuli za kiuchumi za binadamu ni ulichukua na wawakilishi wa kundi la pamoja lisilo la taxonomic la chachu. Inajumuisha uyoga, ambayo ina sifa ya kutokuwepo au kupunguzwa kwa kiasi kikubwa katika hatua ya ukuaji wa mycelial. Wanajulikana zaidi kama wawakilishi wa chachu wa genera Saccharomyces, Lipomyces, Candida, Rhodotorula, Pichia. Mofolojia na kimetaboliki ya chachu kwa kiasi kikubwa inategemea hali ya kukua. Chachu nyingi zipo kwa muda mrefu kama seli tofauti zisizohamishika na kuzaliana kwa kuchipua. Chachu nyingi ni anaerobes za kiakili. Pia kuna spishi za pathogenic kati ya chachu (kwa mfano, candida albicans ni wakala wa causative wa "thrush").
Vikundi kuu vya microorganisms prokaryotic
Prokaryotic microorganisms ni makundi katika nyanja mbili tofauti: Bakteria na Archaea. Mgawanyiko wa vikundi hivi ulifanyika kwa msingi wa matokeo ya kulinganisha ya mlolongo wa nyukleotidi 16S rRNA, na pia kwa sababu ya tofauti kubwa katika muundo wa kuta za seli, lipids, na kwa sababu ya sifa za kimetaboliki. Archaea hutofautiana na bakteria na eukaria kwa njia kadhaa muhimu. Katika lipids za kawaida, glycerol inaunganishwa na dhamana ya ester kwa asidi ya mafuta, na katika archaea, na kifungo cha etha kwa pombe ya isoprenoid C 20, phytanol. . Minyororo ya Phytanol inaweza kuwa na pete za wanachama tano. Lipidi za Archaeal zina uwezo wa kuunda tetramers (C40), kwa hivyo utando unaojumuisha tetramers ni ngumu zaidi kuliko bilayer ya jadi kwa sababu ya ukosefu wa nafasi ya ndani. Archaea inaweza kuwa na utando wa bilayer wa kawaida na rigid monolayer. Kadiri hali ya makazi yao inavyozidi kuwa mbaya, ndivyo maeneo ya tabaka moja zaidi yanavyopatikana katika CPM yao.
Katika archaea, kuta za seli za peptidoglycan (murein) za kawaida za bakteria hazijapatikana. Muundo wa kuta za seli za archaea zinaweza kujumuisha heteropolysaccharide nyingine - pseudomurein, ambayo haina asidi ya N-acetylmuramic. Baadhi ya archaea inaweza kuwa na protini S-safu juu ya CPM kama ukuta wa seli. Lahaja nyingine ya shirika la akiolojia ni kutokuwepo kabisa kwa ukuta wa seli, wakati membrane inawakilishwa karibu kabisa na monolayer ngumu ya tetramers, iliyoimarishwa na idadi kubwa ya pete za wanachama tano, kwa mfano, kama katika Thermoplasma.
Kwa njia kadhaa, archaea iko karibu na eukaria kuliko bakteria. Kwa hivyo, kama yukariyoti, archaea ina maeneo ya intron katika DNA, pamoja na protini zinazofanana na histone zinazohusiana na asidi ya nucleic. Archaea ya halophilic ina uwezo wa kutekeleza photosynthesis isiyo na chlorophyll inayohusishwa na utendaji wa protini maalum, bacteriorhodopsin, ambayo ni sawa katika mali nyingi kwa rhodopsin ya retina ya wanyama. Archaea nyingi huishi katika mazingira magumu na hukua kidogo. Walakini, katika makazi kama haya wana washindani wachache, ambayo imewaruhusu kuishi hadi leo.
Kikoa cha Archaea imegawanywa katika phyla tatu: Euryarchaeota, Crenarchaeota na Korarchaeota. Ya kwanza inajumuisha microorganisms ubiquitous ya makundi kadhaa ya kisaikolojia na utaratibu. Hizi ni methanojeni - anaerobes kali ambazo huishi chini ya mashapo ya maeneo ya maji safi yenye viumbe hai, au katika rumen ya cheusi. Halophiles zilizokithiri (haloarchaea) pia zimeenea, hukua kwa viwango vya juu vya chumvi na uwezo wa kutekeleza aina maalum ya photosynthesis kwa msaada wa bacteriorhodopsin, ambayo hufanya kazi kama pampu ya protoni kwenye mwanga. Thermoplasmas wanaoishi katika chemchemi za asidi ya moto na thermococci ya anaerobic kwa lazima hukua kwa joto la juu, na thermoplasmas hazina kuta za seli. Filamu hii pia inajumuisha vipunguza joto vya sulfate vya thermophilic.
Filamu ya pili ni pamoja na vijidudu wanaoishi katika maeneo maalum sana na mipaka nyembamba kwa maadili ya mambo ya fizikia. Hizi ni extremophiles tegemezi kwa misombo ya sulfuri, ambayo pH optima na ukuaji joto ni sifa ya maadili ya juu.
Filamu ya tatu imetengwa kwa ajili ya makundi ambayo wawakilishi wao hawawezi kusamehewa, lakini ambayo mlolongo wa jeni unaosimbua molekuli ya 16S rRNA hujulikana.
Bakteria ya Kikoa inachanganya vijidudu vya prokaryotic ambavyo vina sifa za kawaida za bakteria, haswa, membrane za seli zilizo na peptidoglycan. Hivi sasa, kikoa kimegawanywa katika phyla 23, ambazo zina wawakilishi waliopandwa, wote au sehemu yao hupatikana kama tamaduni safi.
Microbiology inasoma muundo, shughuli za maisha, hali ya maisha na maendeleo ya viumbe vidogo zaidi, vinavyoitwa microbes, au microorganisms.
"Wasioonekana, wanaandamana na mtu kila wakati, wakivamia maisha yake kama marafiki au kama maadui," Msomi V. L. Omelyansky alisema. Hakika, microbes ni kila mahali: katika hewa, katika maji na katika udongo, katika mwili wa binadamu na wanyama. Wanaweza kuwa na manufaa na hutumiwa katika utengenezaji wa vyakula vingi. Wanaweza kuwa na madhara, kusababisha watu kuugua, kuharibu chakula, nk.
Vijiumbe vidogo viligunduliwa na Mholanzi A. Leeuwenhoek (1632-1723) mwishoni mwa karne ya 17, alipotengeneza lenzi za kwanza zilizotoa ongezeko la mara 200 au zaidi. Akili ndogo aliyoiona ilimgusa; Leeuwenhoek alielezea na kuchora vijiumbe alivyokuwa amepata kwenye vitu mbalimbali. Aliweka msingi wa asili ya maelezo ya sayansi mpya. Ugunduzi wa Louis Pasteur (1822-1895) ulithibitisha kwamba microorganisms hutofautiana tu katika fomu na muundo, lakini pia katika shughuli zao muhimu. Pasteur aligundua kuwa chachu husababisha uchachushaji wa kileo, na vijidudu vingine vinaweza kusababisha magonjwa ya kuambukiza kwa wanadamu na wanyama. Pasteur alishuka katika historia kama mvumbuzi wa njia ya chanjo dhidi ya kichaa cha mbwa na kimeta. Mchango wa microbiolojia ya R. Koch (1843-1910) ni maarufu duniani - aligundua mawakala wa causative ya kifua kikuu na kipindupindu, II Mechnikov (1845-1916) - aliendeleza nadharia ya phagocytic ya kinga, mwanzilishi wa virology DI Ivanovsky (1864). -1920), N F. Gamaleya (1859-1940) na wanasayansi wengine wengi.
Uainishaji na morphology ya microorganisms
Viini - Hizi ni viumbe vidogo zaidi, vilivyo na seli moja, vinavyoonekana tu kupitia darubini. Ukubwa wa microorganisms hupimwa kwa micrometers - microns (1/1000 mm) na nanometers - nm (1/1000 microns).
Vijidudu vina sifa ya aina kubwa ya spishi ambazo hutofautiana katika muundo, mali, na uwezo wa kuwepo katika hali mbalimbali za mazingira. Wanaweza kuwa unicellular, seli nyingi Na zisizo za seli.
Microbes imegawanywa katika bakteria, virusi na phages, fungi, chachu. Tofauti, kuna aina za bakteria - rickettsia, mycoplasmas, kikundi maalum kinaundwa na protozoa (protozoa).
bakteria
bakteria- vijidudu vingi vya unicellular kutoka kwa sehemu ya kumi ya micrometer, kwa mfano, mycoplasma, hadi micrometers kadhaa, na katika spirochetes - hadi microns 500.
Kuna aina tatu kuu za bakteria - spherical (cocci), fimbo-umbo (bacilli, nk), convoluted (vibrios, spirochetes, spirilla) (Mchoro 1).
Bakteria ya globular (cocci) kawaida ni duara, lakini inaweza kuwa na mviringo kidogo au umbo la maharagwe. Cocci inaweza kupatikana peke yake (micrococci); katika jozi (diplococci); kwa namna ya minyororo (streptococci) au mashada ya zabibu (staphylococci), mfuko (sarcinas). Streptococci inaweza kusababisha tonsillitis na erisipela, staphylococci - michakato mbalimbali ya uchochezi na purulent.
Mchele. 1. Aina za bakteria: 1 - micrococci; 2 - streptococci; 3 - sardini; 4 - vijiti bila spores; 5 - vijiti na spores (bacilli); 6 - vibrios; 7- spirochetes; 8 - spirilla (pamoja na flagella); staphylococci
bakteria yenye umbo la fimbo ya kawaida zaidi. Fimbo zinaweza kuwa moja, zimeunganishwa kwa jozi (diplobacteria) au katika minyororo (streptobacteria). Bakteria hao wenye umbo la fimbo ni pamoja na Escherichia coli, vimelea vya magonjwa ya salmonellosis, kuhara damu, homa ya matumbo, kifua kikuu n.k. Baadhi ya bakteria wenye umbo la fimbo wana uwezo wa kujiunda chini ya hali mbaya. migogoro. Vijiti vya kutengeneza spore huitwa bacilli. Bacilli zenye umbo la spindle huitwa clostridia.
Sporulation ni mchakato mgumu. Spores hutofautiana kwa kiasi kikubwa kutoka kwa seli ya kawaida ya bakteria. Wana shell mnene na kiasi kidogo sana cha maji, hawahitaji virutubisho, na uzazi huacha kabisa. Spores zina uwezo wa kuhimili kukausha, joto la juu na la chini kwa muda mrefu na inaweza kuwa katika hali nzuri kwa makumi na mamia ya miaka (spores ya anthrax, botulism, tetanasi, nk). Mara moja katika mazingira mazuri, spores huota, yaani, hugeuka kuwa fomu ya kawaida ya uenezi wa mimea.
Bakteria iliyochanganyika inaweza kuwa katika mfumo wa comma - vibrios, na curls kadhaa - spirilla, kwa namna ya fimbo nyembamba iliyopotoka - spirochetes. Vibrios ni wakala wa causative wa kipindupindu, na wakala wa causative wa syphilis ni spirochete.
seli ya bakteria ina ukuta wa seli (shell), mara nyingi hufunikwa na kamasi. Mara nyingi kamasi huunda capsule. Utando wa seli hutenganisha yaliyomo ya seli (cytoplasm) kutoka kwa membrane. Cytoplasm ni molekuli ya protini ya uwazi katika hali ya colloidal. Cytoplasm ina ribosomes, vifaa vya nyuklia na molekuli za DNA, na inclusions mbalimbali za virutubisho vya hifadhi (glycogen, mafuta, nk).
Mycoplasmas - Bakteria kukosa ukuta wa seli ambayo yanahitaji mambo ya ukuaji yaliyomo katika chachu kwa maendeleo yao.
Baadhi ya bakteria wanaweza kusonga. Harakati hiyo inafanywa kwa msaada wa flagella - nyuzi nyembamba za urefu tofauti ambazo hufanya harakati za mzunguko. Flagella inaweza kuwa katika mfumo wa thread moja ndefu au kwa namna ya kifungu, inaweza kuwa iko juu ya uso mzima wa bakteria. Flagella wapo katika bakteria nyingi zenye umbo la fimbo na karibu bakteria zote zilizopinda. Bakteria ya spherical, kama sheria, hawana flagella, ni immobile.
Bakteria huzaa kwa kugawanyika katika sehemu mbili. Kiwango cha mgawanyiko kinaweza kuwa cha juu sana (kila dakika 15-20), wakati idadi ya bakteria huongezeka kwa kasi. Mgawanyiko huu wa haraka unaonekana katika vyakula na substrates nyingine zenye virutubisho.
Virusi
Virusi- kikundi maalum cha microorganisms ambazo hazina muundo wa seli. Virusi hupimwa kwa nanometers (8-150 nm), hivyo zinaweza kuonekana tu kwa darubini ya elektroni. Virusi vingine vinajumuisha tu protini na moja ya asidi ya nucleic (DNA au RNA).
Virusi husababisha magonjwa ya kawaida ya binadamu kama mafua, hepatitis ya virusi, surua, na magonjwa ya wanyama - ugonjwa wa mguu na mdomo, distemper ya wanyama na wengine wengi.
Virusi vya bakteria huitwa bacteriophages, virusi vya fangasi - mycophages nk Bacteriophages hupatikana popote kuna microorganisms. Phages husababisha kifo cha seli za vijidudu na inaweza kutumika kutibu na kuzuia magonjwa kadhaa ya kuambukiza.
Uyoga ni viumbe maalum vya mimea ambavyo havina klorofili na havikusanisi vitu vya kikaboni, lakini vinahitaji vitu vya kikaboni vilivyotengenezwa tayari. Kwa hiyo, fungi huendeleza kwenye substrates mbalimbali zenye virutubisho. Baadhi ya fangasi wanaweza kusababisha magonjwa ya mimea (kansa na blight marehemu ya viazi, nk), wadudu, wanyama na binadamu.
Seli za vimelea hutofautiana na seli za bakteria mbele ya nuclei na vacuoles na ni sawa na seli za mimea. Mara nyingi huwa katika mfumo wa nyuzi ndefu na za matawi au zinazoingiliana - hyphae. Kutoka kwa hyphae hutengenezwa mycelium, au uyoga. Mycelium inaweza kuwa na seli zilizo na nuklei moja au zaidi, au zisizo za seli, zinazowakilisha seli moja kubwa yenye nyuklia nyingi. Miili ya matunda hukua kwenye mycelium. Mwili wa fungi fulani unaweza kuwa na seli moja, bila kuundwa kwa mycelium (chachu, nk).
Kuvu inaweza kuzaliana kwa njia mbalimbali, ikiwa ni pamoja na mimea kwa kugawanya hyphae. Kuvu nyingi huzaa bila kujamiiana na ngono kwa msaada wa malezi ya seli maalum za uzazi - mzozo. Spores, kama sheria, zinaweza kudumu katika mazingira ya nje kwa muda mrefu. Spores zilizokomaa zinaweza kusafirishwa kwa umbali mkubwa. Mara moja katika kati ya virutubisho, spores haraka kukua katika hyphae.
Kuvu ya mold inawakilisha kundi kubwa la fungi (Mchoro 2). Kusambazwa sana kwa asili, wanaweza kukua kwenye bidhaa za chakula, na kutengeneza plaques zinazoonekana vizuri za rangi tofauti. Uharibifu wa chakula mara nyingi husababishwa na fungi ya mucor, ambayo huunda wingi wa fluffy nyeupe au kijivu. Kuvu ya mucosal rhizopus husababisha "kuoza laini" ya mboga na matunda, na uyoga wa botrytis huvaa na kulainisha apples, pears na berries. Wakala wa causative wa bidhaa za ukingo wanaweza kuwa fungi kutoka kwa Peniiillium ya jenasi.
Aina fulani za fungi haziwezi tu kusababisha uharibifu wa chakula, lakini pia kuzalisha vitu vyenye sumu kwa wanadamu - mycotoxins. Hizi ni pamoja na aina fulani za uyoga wa jenasi Aspergillus, jenasi Fusarium, nk.
Mali ya manufaa ya aina fulani za uyoga hutumiwa katika viwanda vya chakula na dawa na viwanda vingine. Kwa mfano, kuvu wa jenasi peniiillium hutumiwa kuzalisha penicillin ya antibiotic na katika uzalishaji wa jibini (Roquefort na Camembert), fungi ya jenasi Aspergillus hutumiwa katika uzalishaji wa asidi citric na maandalizi mengi ya enzyme.
actinomycetes- microorganisms ambazo zina sifa za bakteria na fungi. Kwa muundo na mali ya biochemical, actinomycetes ni sawa na bakteria, na kwa asili ya uzazi, uwezo wa kuunda hyphae na mycelium, ni sawa na fungi.
Mchele. 2. Aina ya fungi ya mold: 1 - peniiillium; 2- aspergillus; 3 - mukor.
Chachu
Chachu- unicellular immobile microorganisms si kubwa kuliko microns 10-15 kwa ukubwa. Umbo la chembe ya chachu mara nyingi zaidi ni mviringo au mviringo, mara chache umbo la fimbo, umbo la mundu au sawa na limau. Seli za chachu ni sawa na muundo wa uyoga, pia zina kiini na vacuoles. Uzazi wa chachu hutokea kwa budding, mgawanyiko au spores.
Chachu husambazwa sana katika asili, zinaweza kupatikana kwenye udongo na kwenye mimea, kwenye bidhaa za chakula na bidhaa mbalimbali za taka zilizo na sukari. Maendeleo ya chachu katika bidhaa za chakula inaweza kusababisha uharibifu, na kusababisha fermentation au souring. Aina zingine za chachu zina uwezo wa kubadilisha sukari kuwa pombe ya ethyl na dioksidi kaboni. Utaratibu huu unaitwa fermentation ya pombe na hutumiwa sana katika sekta ya chakula na divai.
Aina fulani za chachu ya Candida husababisha ugonjwa wa binadamu unaoitwa candidiasis.
