Бактерии

Дата создания: 2014/01/08

Автор: Красков Павел

Общая характеристика бактерий

Бактерии – это мельчайшие живые существа, величина которых в большинстве случаев не превышает 01-0,2 мм, что делает их не видимыми для человеческого глаза без увеличения. Мир бактерий, населяющих планету, велик и разнообразен. Они различаются между собой морфологически, а также физиологическими и биохимическими свойствами. Общая характеристика для бактерий – это, что у них нет ядра, все они относятся к прокариотам. Основными структурами бактериальной клетки являются: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма с включениями и ядро, называемое нуклеоидом. Бактерии могут иметь дополнительные структуры: капсулу, микрокапсулу, слизь, жгутики, фимбрии, пили. (Воробьев А.А. Медицинская и санитарная микробиология. М. Академия, 2003г)

Формы и величина бактериальных клеток

Большинство прокариот – одноклеточные формы. Величина клеток многих прокариот находится в пределах 0,2-10,0 мкм. Однако среди них есть «карлики» (01 мкм – трепонемы, микоплазмы) и «гиганты» (длиной до 100 мкм Akhromatium Makromonas) Формы клеток бактерий не отличаются большим разнообразием. Это чаще всего палочки разной длины, сферические клетки (кокки), а также извитые формы – вибрионы (слегка изогнутая палочка), спириллы (извитая форма с несколькими спиральными завитками), спирохеты (спиральные завитки закрученные в клубок). Многие бактерии подвижны. Различают плавающий и скользящий способ передвижения. Наиболее распространено плавающее движение бактерий при помощи жгутиков. Обнаружены виды с треугольниками, квадратными и плоскими (тарелкообразными) клетками, некоторые имеют отростки – простеки.

Тип группирования клеток иногда помогает определять систематическую принадлежность бактерий. Они могут быть одиночными, объединяться в пары, короткие и длинные цепочки правильной и неправильной формы, образовывать пакеты из 4,8, и более клеток, формировать розетки, сети. Значительное число бактерий из актиномицетной группы образуют мицелий.

Колониальные формы бактерий

Бактерии шаровидной формы (кокки) в зависимости от плоскости деления и расположения относительно друг друга отдельных особей подразделяются на:

микрококки (монококки) – отдельно лежащие клетки;
диплококки – парные, соединенные по две;
стрептококки – бактерии, образующие в результате деления клеток в одном направлении разнообразной длины цепочки;
стафилококки (виноградная гроздь) – представляют собой кокки, расположенные в виде грозди винограда в результате деления в разных плоскостях;
образование из четырех кокков;
сарцины (связка, тюк) – располагаются в виде пакетов из 8 и более кокков, так как они образуются при делении клетки в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (Громов Б.В. Строение бактерий.)

Среди прокариот есть подвижные и неподвижные виды. Движение клеток чаще всего осуществляется за счет вращения жгутиков. Еще один способ движения является скольжение клеток, механизм которого изучен недостаточно. Есть «прыгающее» движение, механизм которого пока не выяснен. Подвижные бактерии способны осуществлять реакции таксиса: аэро- и фито- таксис, хемо- и магнитотаксис.

Прокариоты отличаются от эукариот главным образом отсутствием оформленного ядра и наличием в типичном случае всего одной хромосомы – очень длинной кольцевой молекулы ДНК, прикрепленной в одной точке к клеточной мембране. У прокариот нет и окруженных мембранами внутриклеточных органелл, называемых митохондриями и хлоропластами. У эукариот митохондрии вырабатывают энергию в процессе дыхания, а в хлоропластах идет фотосинтез. У прокариот вся клетка целиком (и в первую очередь – клеточная мембрана) берет на себя функцию митохондрии, а у фотосинтезирующих форм - заодно и хлоропласта. Как и у эукариот, внутри бактерии находятся мелкие нуклеопротеиновые структуры – рибосомы, необходимые для синтеза белка, но они не связаны с какими-либо мембранами. За очень немногими исключениями, бактерии не способны синтезировать стеролы – важные компоненты мембран эукариотической клетки.

Снаружи от клеточной мембраны большинство бактерий одето клеточной стенкой, несколько напоминающей целлюлозную стенку растительных клеток, но состоящей из других полимеров (в их состав входят не только углеводы, но и аминокислоты и специфические для бактерий вещества). Эта оболочка не дает бактериальной клетке лопнуть, когда в нее за счет осмоса поступает вода. Поверх клеточной стенки часто находится защитная слизистая капсула. Многие бактерии снабжены жгутиками, с помощью которых они активно плавают. Жгутики бактерий устроены проще и несколько иначе, чем аналогичные структуры эукариот.

Размножение и развитие прокариот

Большинство бактерий размножаются в результате бинарного деления, реже почкованием, а некоторые с помощью экзоспор или обрывков мицелия. Многоклеточные прокариоты могут размножаться отделением от трихома нескольких или одной клетки. У ряда бактерий обнаружена конъюгация, однако она не обеспечивает полной передачи генетического материала из одной клетки в другую.

При размножении бактерии бесполым путем: ДНК в их клетке реплицируется (удваивается), клетка делится надвое, и каждая дочерняя клетка получает по одной копии родительской ДНК. Бактериальная ДНК может передаваться и между неделящимися клетками. При этом их слияния (как у эукариот) не происходит, число особей не увеличивается, и обычно в другую клетку переносится лишь небольшая часть генома (полного набора генов), в отличие от "настоящего" полового процесса, при котором потомок получает по полному комплекту генов от каждого родителя.

Такой перенос ДНК может осуществляться тремя путями. При трансформации бактерия поглощает из окружающей среды "голую" ДНК, попавшую туда при разрушении других бактерий или сознательно "подсунутую" экспериментатором. Процесс называется трансформацией, поскольку на ранних стадиях его изучения основное внимание уделялось превращению (трансформации) таким путем безвредных организмов в вирулентные. Фрагменты ДНК могут также переноситься от бактерии к бактерии особыми вирусами - бактериофагами. Это называется трансдукцией. Известен также процесс, напоминающий оплодотворение и называемый конъюгацией: бактерии соединяются друг с другом временными трубчатыми выростами (копуляционными фимбриями), через которые ДНК переходит из "мужской" клетки в "женскую".

Иногда в бактерии присутствуют очень мелкие добавочные хромосомы – плазмиды, которые также могут переноситься от особи к особи. Если при этом плазмиды содержат гены, обусловливающие резистентность к антибиотикам, говорят об инфекционной резистентности. Она важна с медицинской точки зрения, поскольку может распространяться между различными видами и даже родами бактерий, в результате чего вся бактериальная флора, скажем кишечника, становится устойчивой к действию определенных лекарственных препаратов.

Некоторые клетки образуют покоящиеся формы: цисты, эндоспоры, акинеты. Известны бактерии, образующиеся плодовые тела, часто причудливой конфигурации и расцветок. Отличительной особенностью бактерий является их особенность к быстрому размножению. «Чемпионами» в этом отношении являются фитобактерии, время генерации которых примерно 8 минут.

Очень часто человек посещает магазин или на рынок, где покупает себе продукты. Вопрос в том, как их продают и что он покупает. Непосвященный в тонкости "санитарной организации торговли" человек не заметит, что его обслужили некачественно, а потом и не поймет, почему после приема купленной пищи у него возникли проблемы со здоровьем. Невинное соседство несовместимых товаров, даже просто неправильно поданный хлеб могут вызвать серьезные пищевые отравления и инфекционные заболевания. В окружающей среде – в воздухе, на мебели, кухонном инвентаре и на самих продуктах – находится множество микроорганизмов, которые при благоприятных условиях быстро размножаются. Некоторые из них способны вырабатывать сильные яды (токсины). Часто на рынках продают мясные полуфабрикаты, кур вместе с колбасными изделиями, сыром, молочными продуктами. Микроорганизмы с сырых продуктов попадают на готовые к употреблению продукты, при этом вызывают пищевое отравление. Это может случиться и при использовании кухонного инвентаря: ножей, лопаток, разделочной доски, весов – сначала для мяса, а затем для готовых продуктов. К заражению сальмонеллами может привести и неправильное хранение в холодильнике (в незакрытой таре по соседству с сырой рыбой и другими продуктами) продуктов.

Особенно высока вероятность заражения продуктов, а, следовательно, и отравлений людей в конце лета и осенью. В это время в несколько раз увеличивается количество фруктов ввозимых с южных регионов страны, и их продажа на рынках города возрастает, при этом не всегда соблюдаются правила торговли этими видами продуктов питания. (Воробьев А.А. Медицинская и санитарная микробиология. М. Академия, 2003г.)

Фрукты и овощи – это особая группа продуктов питания, которая требует индивидуального инвентаря и рабочего места. Фрукты и овощи по санитарным нормам должны продаваться с торговых столов, запрещено продавать фрукты и овощи с земли, а их продают именно с земли на всех рынках и спонтанно возникающих торговых точках. Нередко потерявшие товарный вид фрукты – разбитые или имеющие трещины арбузы и дыни, персики, абрикосы, подгнившие фрукты продают рядом со свежими фруктами, снизив цену. Гниль стоит в одном ящике, хорошие овощи – рядом в другом. Хранение их на одном подтоварнике – не просто нарушение товарного соседства. Подгнившая плодоовощная продукция вообще не подлежит реализации. В ней содержатся токсины, способствующие развитию раковых заболеваний. Фрукты – это хорошая среда для развития возбудителей опасных инфекционных заболеваний, и нарушения в правилах торговли этим видом продукции, могут стать причиной проблем со здоровьем у многих людей.

В окружающей среде находится множество микроорганизмов, которые при благоприятных условиях быстро размножаются. Вот почему в черный список продуктов питания, на которых при неправильной организации торговли могут сохраняться болезнетворные микроорганизмы, попадают фрукты и овощи.

Для проведения исследования были приобретены фрукты и овощи на рынках города и торговых точках. Приобретены были фрукты: бананы, яблоки, лимоны, груши мандарины, хурма, виноград и овощ – помидор. Каждый фрукт или овощ был помещен в отдельный целлофановый пакет, чтобы избежать его соприкосновения с другими фруктами. Приготовлены твердые питательные среды, которые были предварительно разлиты в чашках Петри.

Питательная среда должна содержать все вещества, необходимые для роста и развития бактерий. Сырье для питательных сред было взято в санитарно-эпидемиологической станции г. Сургута. В основном использовалась среда агара с различными наполнителями и универсальные питательные среды.

К агару добавлены наполнители для разных микроорганизмов. Эндо-агар – здесь могут размножаться любые микроорганизмы, потому, что это универсальная питательная среда для многих бактерий. Желтый агар – желточно-солевая среда, на которой выживают только стафилококки. Все остальные микроорганизмы – и безвредные и болезнетворные – соль не переносят. На такой среде может вырасти стафилококк. Главное, какой он? Ведь стафилококков много, и среди них болезнетворен только один – золотистый, вызывающий воспаления вплоть до сепсисов. Другие для человека безвредны: например, эпидермальный стафилококк есть на коже у всех людей без исключения.

Среда Сабуро – среда для развития плесневых и дрожжеподобных грибов, спорами которых усыпаны немытые руки человека, поверхности предметов, поручни общественного транспорта и вполне возможно – фрукты. Самые неприятные из патогенных дрожжеподобных грибов – грибы рода кандида, поражающие кожу, волосы, ногти и даже легкие.

Висмут-сульфит агар – свойства среды основаны на способности микроорганизмов продуцировать сероводород, который вступает в реакцию с лимоннокислым висмутом и образует соединение черного цвета – сернистый висмут. (Егорова Н.С. Практикум по микробиологии.) Перед проведением эксперимента проводят стерилизацию чашек Петри, все пробы проводятся в стерильных медицинских перчатках, стол обрабатывается спиртом. Чашки Петри сверху закрываются крышечками и пронумеровываются, каждому номеру соответствовал определенный посев с фруктов или овощей. Посев проводят специальной стерильной палочкой или бактериологической петлей, которую предварительно прокаливают в пламени спиртовки. Рассеивают накопительную культуру с помощью петли или ватной палочки методом истощающего штриха. После посева все чашки помещают в теплое (t 37 C) сухое место.

После выращивания бактерий

Гнилостный протей и кишечная палочка оказались на помидорах и винограде и на грязных руках человека. Протей если попадает в кишечник – вызывает отравление. Кишечная палочка, может вызвать острые кишечные расстройства. Кроме этого проявились непатогенные стафилококки и плесневые грибки.

После промывания рук человека под проточной водой с мылом и щеткой на питательных средах появились только непатогенные стафилококки (бактерии, которые содержатся в воздушной среде помещения). Проявился золотистый стафилококк, вызывающий воспаления вплоть до сепсисов и плесневые грибы на мандаринах, хурме, груше и бананах – обнаружились патогенные грибы – так называемые кожистые – грибы из рода кандида, от которых можно заполучить самые разные кожные болезни и даже внутреннюю пневмонию.

Стафилококки, стрептококки способствуют возникновению различных гнойных воспалительных процессов, абсцессов, циститов, фарингитов, колитов. Обнаружены дрожжеподобные грибки на питательных средах с яблока, груши, винограда и банана. На питательных средах выросло множество плесневых грибов, кишечная палочка, золотистые и непатогенные стафилококки с винограда. После промывания винограда под теплой проточной водой с добавлением лимонной кислоты исчезла кишечная палочка, а также золотистые и непатогенные стафилококки. Возбудителей дизентерии были обнаружены только на мандаринах и хурме. После промывания теплой проточной водой дизентерийная палочка во втором посеве исчезла. Возбудителей сальмонеллеза не нашлось. Хотя никто не даст гарантии, что на других фруктах их не окажется. В принципе на фруктах могут сохраняться:

бактерии туберкулеза (правда, они чувствительны к яркому солнечному свету);
вирусы гепатита А в сухом состоянии живут несколько месяцев;
возбудители дизентерии сохраняют активность на зелени двое суток, на грушах и яблоках – трое суток, на хурме – около четырех, на винограде – неделю, на томатах до восьми суток.

Организм человека имеет средства защиты от болезнетворных микроорганизмов:

на коже, в виде кожных выделений из пор;
слюна человека имеет щелочную среду в которой не выживают многие микроорганизмы и вещества, которые убивают бактерии;
в крови есть антитела и лейкоциты, которые борются с бактериями в процессе фагоцитоза;
желудочный сок человека содержит соляную кислоту и, следовательно, имеет кислую среду, в которой тоже не могут размножаться многие бактерии.

Но, однако, есть люди, у которых ослаблен иммунитет. Это обычно дети, старики, а также люди, перенесшие болезнь могут составить особую группу риска, когда при не соблюдении правил личной гигиены именно фрукты могут стать причиной возникновения различных инфекционных заболеваний. (Стейнер Р., Эдельберг Э., Ингрм Дж, Мир микробов)

Фрукты и овощи, приобретенные на рынке действительно очень грязные. Исследование показало наличие на фруктах разных микроорганизмов и патогенных в том числе. На фруктах были обнаружены разные плесневые грибки, в том числе и грибы рода кандида, золотистый стафилококк, стрептококки, гнилостный протей, кишечная палочка. На руках человека и на других предметах могут содержатся различные виды бактерий, необходимо мыть с мылом руки перед едой. Организм человека имеет средства защиты от болезнетворных микроорганизмов на коже, в слюне, в крови, в желудочном соке, однако те, у кого ослаблен иммунитет – дети, старики, а также перенесшие болезнь могут составить особую группу риска, когда при не соблюдении правил личной гигиены именно фрукты могут стать причиной возникновения различных заболеваний.

Соблюдение гигиены, употребление доброкачественной пищи – залог здоровья и долголетия человека.

Рекомендации: