Основные формы бактерий

Они широко распространены в почвах, в иле водоёмов, в воздухе и на растительных остатках. Среди них имеются патогенные формы, вызывающие Актиномикоз, Туберкулёз (Mycobacterium tuberculosis), дифтерию (См. Дифтерия) (Corynebacterium diphtheriae); некоторые виды микобактерии поражают растения; проактиномицеты образуют клубеньки на корнях ольхи и др. растений, способствуя их росту (см. Азотфиксирующие микроорганизмы). Большинство актиномицетов питается белковыми или небелковыми органическими веществами. Среди них есть и автотрофы, а также формы, для которых источником углерода могут служить воски, смолы, парафины, нефть.

         Источником  азота для них служат нитраты, аммонийные соли, мочевина, аминокислоты  и др. Живут А. в самых разных  условиях: в аэробных и анаэробных, при t 5—7 и 45—70°C. Актиномицеты участвуют в разнообразных почвенных процессах (аммонификация, разложение клетчатки, синтез и разложение перегноя). Многие продуцируют Антибиотики, Витамины, пигменты,аминокислоты и др.биологически активные вещества.

Извитые формы

Спирохеты

составляют группу микробов, характеризующихся тонким спирально извитым телом. Они очень широко распространены в виде свободно живущих форм в пресной и морской воде, в почве и даже в горячих источниках (Кантакузен), а также в виде.паразитов самых разнообразных как беспозвоночных, так и позвоночных животных (моллюсков, морских звезд, червей, улиток, насекомых, рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих). Спирохеты были найдены даже в млечном соке одного растения — молочайника. У животных они могут жить либо на поверхности тела (эктопаразиты) либо же в полости тела, жел.-киш. канале, крови и тканях (эндопаразиты). Описан паразитизм спирохет и внутри клеток, но он встречается очень редко и нек-рыми вообще отрицается. Паразитические виды спирохет являются возбудителями б-ней—спирохетозов. Величина спирохет колеблется в больших пределах. Spiroch. plicatilis имеет в среднем 100—200 ц в длину и может достигать даже ~ длины в  Многие авторы считали, что спирохеты за исключением (согласно Шаудину) Spir. pallida имеют лентовидную форму, однако в дальнейшем было указано на большее распространение цилиндрической формы (Цюльцер для Spir. plicatilis, Schellack для спирохет возвратного тифа и др.). Спирохеты обладают резко выраженной подвижностью, выражающейся: 1) изгибанием или волнообразным движением всего тела; 2) винтообразным вращением вокруг продольной оси и 3) поступательным движением толчками вперед и назад. Спирохеты, изгибаясь в разных направлениях, образуют не только волнистые, но и более сложные фигуры в виде восьмерок или клубков. При действии на спирохет неблагоприятных внешних факторов, напр. низкой t° и хим. веществ, движения останавливаются, что не всегда однако указывает на гибель спирохет, т. к. при устранении вредно действующих моментов движения восстанавливаются. Потерявшие подвижность спирохеты повидимому неспособны к размножению и этим объясняется наблюдаемая у таких спирохет потеря вирулентности. Некоторые вопросы детального строения тела спирохет изучались особо внимательно для выяснения положения спирохет в системе микроорганизмов. К таковым относятся вопросы о Рисунок 1. Spirochaeta plicatilis (схематизировано). Видна осевая нить. существовании у спирохет оболочки и ундулирующей мембраны и жгутиков. Эти образования могли бы считаться указанием на принадлежность спирохет к бактериям (имеющим оболочку) или к простейшим (Protozoa, часто лишенным оболочки, или в частности к Fla-gellata, имеющим ундулирующую перепонку). Оболочка может считаться доказанной повидимому только' у одной группы спирохет — Cristispira. Принято считать, что поверхность тела спирохет покрыта тонким и более плотным, чем остальная часть, слоем протоплазмы— перипластом. Наличие упдулирующей перепонки с положительностью не доказано ни для одной группы спирохет. В качестве жгутов некоторыми авторами описаны тонкие подвижные нитевидные выросты перипласта на концах тела некоторых спирохет. Исследования других авторов показывают, что мы здесь имеем дело не с настоящими жгутами, а только с несколько удлиненными и утонченными концами тела спирохет. При действии на спирохет таурохолевокислого натрия, дест. воды или карболовой кислоты на поверхности всего тела спирохет иногда образуются нити, напоминающие перитрихиальные реснички, но на самом деле являющиеся искусственным образованием (артефактом). Как уже упоминалось, внутри спирохет вдоль всего их тела проходит тонкая эластическая нить (рис. 1). Многие авторы отрицали ее присутствие для большинства спирохет, но в последнее время Цюльцер доказала, что она имеется у многих спирохет. Ее удалось обнаружить у спирохет возвратного тифа и спирохет птиц, полученных из культур, но не из крови животных. Она может быть обнаружена при окраске гематоксилином или при действии желчи. Повидимому осевая нить имеется у всех спирохет.

a—спирохеты п крови в живом  состоянии; б—те же спирохеты  на фиксированном и окрашенном  препарате

Лептоспироз

(Leptospirosis), инфекционная прнродно-очаговая  болезнь животных и человека, характеризующаяся у животных  преим. бессимптомным течением, в типичных случаях — кратковременной лихорадкой, желтухой, гемоглобинурией, абортами и др. Зарегистрирован на всех континентах во мн. странах, в т. ч. в СССР. Летальность при клинически выраженной форме 20—25% .

Этиология. Возбудители лептоспиры, к-рые относятся к роду Leptospira сем. Tripanemaceae. Род включает два вида: L. interrogans (патогенные лептоспиры) и L. biflexa (лептоспиры-сапрофиты). Виды объединяют серологич. варианты, или серовары, серотипы (их известно до 170), к-рые по антигенному родству входят в состав 18 серологич. групп. На терр. СССР выделены лептоспиры 28 сероваров из 12 серогрупп. Осн. возбудители Л. свиней — лептоспиры серогрупп Pomona и Tarassovi; кр. рог. скота — Hebdomadis, Pomona, Grippotyphosa и Tarassovi; мелкого рогатого скота — Grippotyphosa, Pomona и Tarassovi. Редко поражают с.-х. животных лептоспиры серогрупп Canicola и Icterohaemorrhagiae, свиней, кроме того, Hebdomadis и Grippotyphosa. Лептоспиры различных серогрупп по морфол. свойствам не отличаются друг от друга. В тёмном поле микроскопа они представляют собой тонкие серебристо-белые нити, имеющие нежную спиральную структуру, весьма подвижны, хорошо импрегнируются серебром по методу Левадити. Для их культивирования используют спец. среды (Уленхута, Фервоорт — Вольфа и др.). Из лабораторных животных к возбудителю особенно чувствительны золотистые хомяки и 10—12-дневные крольчата. Лептоспиры устойчивы к низким темп-рам, но быстро погибают при воздействии дезинфицирующих веществ и нагревании.

Эпизоотология. Болеют свиньи, крупный и мелкий рогатый скот, лошади, собаки, верблюды, пушные звери, мелкие дикие млекопитающие. Лептоспиры каждого серовара паразитируют на млекопитающих определённых видов, к-рые являются их осн. хозяевами (резервуаром). Носители лептоспир зарегистрированы в 9 отрядах класса млекопитающих. Насекомоядные — осн. хозяева лептоспир серогрупп Javanica, Australia и Autumnalis, собаки — Canicola. крысы— Icterohaemorrhagiae, полёвки — Grippotyphosa, полевые мыши — серовара Mozdok. С.-х. животные на терр. СССР — осн. хозяева L. tarassovi, L. monjakov, L. pomona и дополнит. (факультативные) хозяева лептоспир серогрупп Icterohaemorrhagiae и Canicola. Л. протекает у животных типично, принимая характер эпизоотии при поражении лептоспирами, для к-рых они являются осн. хозяевами. В других случаях наблюдают спорадич. заболеваемость. Восприимчивы к Л. животные всех возрастных групп, но наиболее тяжело болеет молодняк. Источник возбудителя инфекции — больные и переболевшие животные и лептоспироносители, к-рые выделяют возбудителя с мочой в течение 2—24 мес. Они инфицируют пастбища, воду, почву, корма, подстилку и др. объекты внешней среды. Осн. фактор передачи возбудителя Л.— инфицированная вода. Лептоспиры проникают в организм через повреждённую кожу и слизистые оболочки. Заражение возможно при поедании грызунов-лептоспироносителей и продуктов убоя больных Л. животных. Вспышки болезни у крупного и мелкого рогатого скота проявляются в пастбищный период. Заболевание свиней возникает в любое время года, обычно после ввода в благополучное х-во свиней — лептоспироносителей. Возможные пути распространения Л. показаны на схеме.

Иммунитет. После переболевания формируется иммунитет высокой напряжённости и значит. продолжительности. Сыворотка переболевших или вакцинированных против Л. животных, а также лептоспироносителей агглютинирует лептоспир и обладает превентивными свойствами, что обусловлено накоплением иммуноглобулинов классов М и G. Животные-лептоспироносители устойчивы к суперинфекции. Рецидивы у них не описаны. Колостральный иммунитет продолжается до 1,5 мес у поросят и ягнят и до 2,5 мес у телят, при вакцинации свиноматок и овец за 1,5—2 мес, коров за 1,5—4 мес до родов. Специфич. профилактику Л. проводят с помощью поливалентной вакцины.

Размеры микроорганизмов.

У микробов, так же как у др. физ. тел, различают толщину, длину, глубину, объем, площадь поверхности, массу. Все эти размеры очень малы. Диаметр кокков колеблется от 0,5 до 2,5 мкм, палочковидных и спиралевидных форм -от 0,1 до 2 мкм, длина палочковидных особей-от 0,2 до 8-10 мкм, длина спиралевидных особей - от 4 до 50 мкм. Отдельные особи палочек (серобактерий) и спирохет в длину могут достигать 150 мкм и даже 500 мкм. Толщина спор равна или в 1,5 - 2 раза больше диаметра бактерии, клеточной стенки - 10 -35 нм, цитоплазматической мембраны - 5 -7,5 нм, рибосом- 10 -20 нм, гранул- 0,1 -0,5 мкм, капсулы- 0,05 - 2 мкм, размеры жгутиков составляют 12 -30 нмхб-9 мкм (у спирилл -до 80-90 мкм), пили- 7 -8,5 нмхО.З-1 мкм. В фиксированных и окрашенных мазках размеры меньше реальных. Объем (Vs) и поверхность (As) бактерий рассчитывают по формулам. Для шаровидных бактерий Vs=4/3pr3 , As=4pr4; для палочковидных Vs=2pab2, As=2pb(b+2a), где а-половина максимальной длины;b - половина максимальной ширины. Параметры грибов также сильно варьируют: от нескольких мкм (микрогрибы) до см. (макрогрибы). У паразитических дрожжеподобных грибов размеры колеблются в пределах 2 -5 мкм, у мицеллярных- 1 - 10x4 - 100 мкм. Размеры органоидов соответственно больше, чем у бактерий. Основные параметры простейших: 1x2 мкм; 1,5x3,5; 1,5 - 5x15 - 40; 8-10x10-18; 12 х 25; 40-70x50-200 мкм. Длину и толщину бактерий, так же как грибов и простейших, измеряют в живом состоянии микроорганизмов, в период их максимальной стационарной фазы, взвешенными в физрастворе под фазово-контрастным микроскопом с помощью окуляра-микрометра (см.). Размеры вирусов составляют от 20 до 350 нм. Средний размер вирионов пикорнавирусов равен 20 -30 нм, тогавирусов- 50 -70, аренавирусов- 130, реовирусов - 60 - 80, ортомиксовирусов - 90-110, парамиксовирусов - 100 -300, аденовирусов- 70 -90, рабдовирусов-80x180, герпесвирусов- 150 -300, поксвирусов-75 х150 х 350 нм и др.

Микроскопические методы исследования микроорганизмов

Микроорганизмы и вирусы очень малые по своим размерам, так что увидеть их невооруженным глазом невозможно. В то же время морфология микробов, их размеры, форма, взаимное расположение клеток, наличие или отсутствие жгутиков, внутренняя ультраструктура является очень важной их характеристикой и часто служит основой классификации. Ввиду этого, одним из важнейших методов исследования строения микроорганизмов является микроскопия. В основе современных микроскопических методов исследования лежит световая микроскопия с многочисленными ее разновидностями, такими как темнопольная, фазовоконтрастная, аноптральная, поляризационная, интерференционная, люминесцентная и др. При изучении анатомии и ультраструктуры вирусов используют электронную микроскопию.

Современная промышленность выпускает много видов микроскопов в зависимости от их назначения. В практической работе рутинных баклабораторий чаще всего пользуются микроскопами МБР-1, МБР-3.

Микроскоп состоит из механической, оптической и осветительной частей. К механической относят штатив, тубус, револьвер, предметный столик, макро- и микровинт, к оптической * объективы и окуляры, к осветительной * зеркало и конденсор.

В верхней части штатива есть тубус, в который вставляется окуляр, а снизу он имеет револьвер, в отверстия которого вставлено 3-4 обьектива. Вращая револьвер, можно установить любой обьектив под отверстие тубуса. Последний поднимается и опускается с помощью макро- и микрометрического винтов. Для грубого наведения изображения пользуются макровинтом. Более точно это делается с помощью микровинта. Микрометрический винт является одной из наиболее хрупких частей микроскопа и требует осторожного обращения с ним.

Предметный столик имеет круглую или прямоугольную форму. В его центре находится отверстие, над которым помещают предметное стекло с препаратом (мазком). В более совершенных микроскопах есть очень удобные предметные столики, которые с помощью специальных устройств перемещают предметное стекло в двух взаимо перпендикулярных направлениях.

Самой ценной частью микроскопа являются обьективы, которые состоят из нескольких линз в общей металлической оправе. Обьективы разделяются на сухие (х8, х40) и имерсионные (х90 х120). Сухими называют такие обьективы, между фронтальной линзой которых и предметным стеклом находится воздух. При этом, в связи с разницей показателей преломления стекла и воздуха (соответственно 1,52 и 1,0), часть световых лучей не попадает в глаз исследоавтеля. Имерсионными называют такие обьективы, между фронтальной линзой которых и исследуемым обьектом находится кедровое, персиковое масло или "имерсиол", коэффициент преломления света которых такой же, как и у стекла. При исследовании морфологии микроорганизмов пользуются преимущественно имерсионными обьективами, которые часто называют имерсионной системой.

Важнейшей характеристикой любого обьектива является его разрешающая способность. Это  наименьшее расстояние между двумя точками, при которой они еще видимы раздельно, то есть не сливаются в одну. Разрешающая способность обьектива ограничена такими явлениями, как хроматическая и сферическая аберрации, дифракция и др. Если оба вида аберрации можно устранить, то явление дифракции существует в любой оптической системе и его устранить или, хотя бы, уменьшить практически невозможно. Дифракция в значительной степени ограничивает разрешающую способность микроскопов.

Следовательно, при пользовании даже наилучшими имерсионными обьективами невозможно увидеть обьекты, которые имеют размеры меньше  0,2 мкм. Полезное увеличение обьектива не может превышать нумерическюу апертуру больше, чем в 1000 раз. Таким образом, максимальное полезное увеличение современных микроскопов при использовании имерсионных обьективов с апертурой 1,40-1,60 достигает 1400-1600.

Окуляр состоит из двух линз и только увеличивает изображение, которое выходит из обьектива, не добавляя к нему никаких деталей. Существуют окуляры с такими увеличениями: х7, х10, х15. Эти цифры обозначены на них.

Осветительный аппарат находится под предметным столиком и состоит из зеркала и конденсора с диафрагмой. Зеркало направляет пучок света в конденсор, а через него в обьектив микроскопа. Одна сторона зеркала вогнутая, вторая  плоская. При микроскопировании с конденсором необходимо пользоваться лишь плоским зеркалом. Конденсор Аббеа состоит из системы линз для сбора пучка лучей в одной точке (фокус), которая находится в плоскости исследуемого препарата. При работе с дневным освещением конденсор нужно поднимать к уровню предметного столика, с искусственным опускать до тех пор, пока изображение источника света не появится *в плоскости, препарата. При исследовании неокрашенных препаратов конденсор также опускают.

Обьем света в соответствии с потребностями исследования регулируется диафрагмой, которая находится под конденсором. Она может сужаться и расширяться подобно зенице глаза (отсюда название ирис-диафрагма). Окрашенные препараты рассматривают при открытой, а неокрашенные * при суженой диафрагме.

Современные микроскопы имеют ряд усовершенствований, благодаря которым улучшается изображение и расширяются границы видимости. Первое достигнуто выпуском микроскопов-бинокуляров, второе * исследованием в темном поле зрения. Бинокулярный микроскоп имеет специальную насадку с двумя тубусами (бинокулярная насадка). Это создает ряд преимуществ при микроскопировании. Исследуемый препарат рассматривают сразу обоими глазами, что не вызывает переутомления органа зрения. При этом одновременно достигается большая четкость глубины изображение и его пластичность.

С целью фундаментальных исследований морфологии микроорганизмов и других клеток оптическая промышленность выпускает более совершенные микроскопы. Одним из них является микроскоп универсальный биологический исследовательский МБД-15 . С его помощью можно проводить широкий обєм микроскопических исследований: визуальное наблюдение, использования светлого и темного полей зрения в прямом, косом и отраженном свете, метода фазовых контрастов, люминесцентной и интерференционной микроскопии. Для микрофотографирования исследуемых обьектов микроскоп оснащен фотоаппаратом с автоматическим затвором, фотоэкспонометром и импульсной лампой.

При изучении динамики развития и размножения микроорганизмов, действия на них разных физических и химических факторов, образования L-форм и других проблем изготовляют специальные микроскопы с микроустановками для цейтраферной (прерывистой) микрокиносъемки особенно с использованием метода фазовых контрастов.