Основы систематики
Систематика микроорганизмов изучает бактерии, грибы, простейшие и вирусы. Она распределяет их на основе сходств, различий и эволюционного родства.
В этой науке выделяют три неразрывных направления:
- Классификация — распределение объектов по конкретным группам.
- Таксономия — свод правил и теория, по которым проводится классификация.
- Идентификация — процесс определения, к какой известной группе относится новый или неизвестный микроб.
Базовой единицей здесь является таксон — группа организмов, которых объединяют общие свойства в пределах определенной категории.
Критерии и иерархия
Классификация строится на комплексной оценке свойств микроорганизма:
- Морфологических (строение).
- Физиологических (жизненные функции).
- Биохимических (особенности метаболизма).
- Молекулярно-биологических (генетика).
Все таксоны выстроены по принципу соподчинения — от высших к низшим. Названия строго регламентированы международными кодексами номенклатуры (для бактерий, вирусов, грибов и простейших действуют свои своды правил).
Основные ранги по убыванию:
- Домен
- Царство (и подцарство)
- Тип (ранее часто использовался термин «отдел»)
- Класс
- Порядок
- Семейство
- Род
- Вид
- Подвид
Глобальное деление микромира
Все микроорганизмы глобально делятся на две принципиальные группы:
- Доклеточные формы. Это вирусы (царство Virae).
- Клеточные формы. Сюда относятся бактерии, археи, грибы и простейшие.
Клеточные формы, в свою очередь, распределены по трем доменам:
- Bacteria: прокариоты (доядерные), истинные бактерии.
- Archaea: прокариоты (архебактерии), имеющие существенные отличия от истинных бактерий.
- Eukarya: эукариоты, клетки которых обладают оформленным ядром с оболочкой и ядрышком, а в цитоплазме присутствуют сложные органеллы (аппарат Гольджи, митохондрии). В этот домен входят царства Protozoa (простейшие), Eumycota (грибы) и Chromista.
Базовые понятия диагностики
Для точной идентификации в микробиологии применяют ряд терминов (от общего к частному):
- Вид (Species) — это главная таксономическая категория. Представляет собой совокупность особей с близкими свойствами, которые при этом генетически и фенотипически отличаются от других представителей того же рода.
- Чистая культура — микроорганизмы одного вида, выделенные и выращенные на питательной среде. Они схожи по морфологии, характеру роста, биохимии, окрашиваемости и антигенным свойствам.
- Штамм — более узкое понятие. Это чистая культура, которую выделили в конкретное время из строго определенного источника (например, от конкретного пациента или из водоема). Штаммы внутри одного вида могут слегка различаться.
- Клон — абсолютно генетически однородное потомство, полученное из одной-единственной клетки.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие основные морфологические формы выделяют у бактерий?
Основные морфологические формы бактерий включают шаровидные, палочковидные, извитые и ветвящиеся клетки.
- Кокки — шаровидные формы (стафилококки, стрептококки, диплококки, тетракокки, сарцины).
- Палочковидные — вытянутые формы (бациллы, клостридии, коринебактерии, микобактерии, бифидобактерии).
- Извитые и спиральные — вибрионы (в форме запятой), спириллы, спирохеты (тонкие, спирально извитые), хеликобактерии и кампилобактерии.
- Ветвящиеся формы — актиномицеты (образуют нити мицелия).
Также выделяют особые мелкие формы — риккетсии и хламидии.
По каким правилам формируется бинарная номенклатура видов бактерий?
Бинарная номенклатура видов бактерий формируется из родового и видового названий, которые пишутся курсивом.
- Родовое название — пишется с прописной буквы, обозначает форму клеток или фамилию учёного (например, Yersinia).
- Видовое название — пишется со строчной буквы, указывает на признак колоний, среду обитания, название болезни или симптом (например, pestis).
При повторном упоминании родовое название сокращают до инициала (например, E. coli). Если вид не определён, используется обозначение sp.
В чем заключаются биохимические и генетические отличия архей от истинных бактерий?
Отличия архей от истинных бактерий включают особенности клеточной стенки и генетического аппарата.
| Признак | Археи | Истинные бактерии |
|---|---|---|
| Клеточная стенка | Не содержит пептидогликан | Содержит муреин |
| Рибосомы и рРНК | Особые рибосомы и рРНК; ряд рибосомальных белков уникален | Рибосомы и рРНК истинных бактерий |
Геном архей представлен двухцепочечной кольцевой ДНК; также имеются кольцевые плазмиды. Многие археи являются метаногенами и облигатными анаэробами.
Какие сложные органеллы присутствуют в клетках микроорганизмов домена Eukarya?
В клетках микроорганизмов домена Eukarya присутствует оформленное ядро и развитая система мембранных и немембранных органелл.
- Ядро — имеет оболочку и ядрышко.
- Мембранные органеллы — митохондрии, эндоплазматическая сеть (ЭПС), аппарат Гольджи, лизосомы, а также пластиды.
- Немембранные органеллы — клеточный центр и крупные рибосомы (80S), расположенные в цитоплазме или на мембранах ЭПС.
Внутри митохондрий и пластид также содержатся собственные мелкие рибосомы типа 70S.
Какие структуры являются обязательными для прокариотической бактериальной клетки?
Основными постоянными структурами бактериальной клетки являются:
- клеточная стенка;
- цитоплазматическая мембрана;
- цитоплазма с включениями;
- нуклеоид.
Нуклеоид является эквивалентом ядра и содержит плотно упакованную кольцевую молекулу ДНК.
К дополнительным структурам относятся капсула, жгутики, пили, плазмиды и споры. У микоплазм клеточная стенка отсутствует; они ограничены цитоплазматической мембраной.
Вопросы с занятий и экзамена
В чем разница между классификацией и таксономией?
Классификация — это само распределение микробов по группам, а таксономия — это теоретическая база и свод правил, по которым это распределение проводится.
Что такое вид в микробиологии?
Вид — основная таксономическая категория, объединяющая особей с общими свойствами, отличающими их от других представителей рода.
Чем штамм отличается от клона?
Штамм — это чистая культура из конкретного источника (может иметь микроразличия), а клон — генетически идентичное потомство одной конкретной клетки.
К какому домену относятся грибы и простейшие?
Грибы и простейшие относятся к домену Eukarya, так как они являются эукариотами (имеют оформленное ядро).
Что ещё разобрать по теме
- Особенности кодексов номенклатуры (бактериологического, вирусологического, ботанического, зоологического).
- Детальные отличия домена Archaea от Bacteria.
- Царство Chromista и причины реклассификации некоторых простейших и грибов.
- Тинкториальные свойства и их роль в описании чистой культуры.
- Примеры иерархии для конкретных возбудителей (например, вируса бешенства или плазмодия).
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Морфология и классификация микробов» и ещё 4 383 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 141 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Морфология и классификация микробов»
Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.