Principii de clasificare a microorganismelor

Microorganismele (microbii) sunt considerate a fi organisme unicelulare, ale căror dimensiuni nu depășesc 0,1 mm. Reprezentanții acestui grup mare pot avea o organizare celulară diferită, semne morfologice și posibilități metabolice, adică semnul principal care le unește este dimensiunea. Termenul "microorganism" în sine nu este înzestrat cu o semnificație taxonomică. Microbii aparțin unor unități taxonomice foarte diferite, iar alți reprezentanți ai acestor unități pot fi multicelulare și pot ajunge la dimensiuni mari.

Abordări generale privind clasificarea microorganismelor

Ca urmare a acumulării treptate a materialelor factuale despre microbi, a devenit necesară introducerea unor reguli de descriere și sistematizare a acestora.

Clasificarea microorganismelor se caracterizează prin prezența următoarelor taxoni: domeniu, trib, clasă, ordine, familie, gen, specie. În microbiologie, oamenii de știință folosesc un sistem binomial de caracteristici ale obiectelor, adică nomenclatorul include numele genului și speciilor.

Pentru majoritatea microorganismelor este caracteristică o structură extrem de primitivă și universală, așadar împărțirea lor în taxoni nu poate fi realizată numai prin trăsături morfologice. Caracteristicile funcționale, datele biologic-biologice și modelele de fluxuri ale proceselor biochimice etc. sunt, de asemenea, utilizate ca criterii.

Caracteristici de identificare

Pentru a identifica un microorganism necunoscut, se efectuează studii pentru studierea următoarelor proprietăți:

1. Citologie a celulelor (aparținând în primul rând organismelor pro- și eucariote).
2. Morfologia celulelor și a coloniilor (în condiții specifice).
3. Caracteristici culturale (caracteristici ale creșterii pe diferite media).
4. Complexul de proprietăți fiziologice pe care se clasifică microorganismele în funcție de tipul de respirație (aerobic, anaerob)
5. Semne biochimice (prezența sau absența unor căi metabolice).
6. Un set de proprietăți moleculare-biologice, incluzând secvența de nucleotide, posibilitatea de hibridizare a acizilor nucleici cu un material de tulpini tipice.
7. Indicii chemotaxonomici, care iau în considerare compoziția chimică a diferiților compuși și structuri.
8. Caracteristici serologice (reacții "antigen-anticorp" - în special pentru microorganismele patogene).
9. Prezența și natura sensibilității la fagii specifici.

Sistematica și clasificarea microorganismelor aparținând prokariotelor se realizează cu ajutorul "Ghidului Berjee pentru Sistematica Bacteriilor". Iar identificarea se face folosind determinantul Berji.

Diferite moduri de clasificare a microbilor

Pentru a determina identitatea taxonomică a unui organism, se utilizează mai multe metode de clasificare a microorganismelor.

Cu o clasificare numerică formală, toate caracteristicile sunt considerate la fel de importante. Adică prezența sau absența uneia sau a alteia caracteristici este luată în considerare.

Clasificarea morfofiziologică presupune studierea unui set de proprietăți morfologice și caracteristici ale procesului metabolic. În acest caz, semnificația și semnificația acestei sau acelei proprietăți a obiectului sunt date. Plasarea unui microorganism într-un anumit grup taxonomic și atribuirea unui nume depind în primul rând de tip de organizare celulară, morfologia celulelor și a coloniilor, precum și natura creșterii.

Contabilitatea caracteristicilor funcționale oferă posibilitatea de a folosi microorganisme de diferite substanțe nutritive. De asemenea, este important să depindem de anumiți factori fizici și chimici ai mediului și, în special, de modalități de obținere a energiei. Există astfel de microbi, pentru identificarea cărora este necesar să se efectueze studii chemotaxonomice. Microorganismele patogene au nevoie de serodiagnosticare. Pentru a interpreta rezultatele testelor de mai sus, se utilizează un determinant.

Cu clasificarea genetică moleculară, se analizează structura moleculelor celor mai importante biopolimeri.

Ordinea de identificare a microorganismelor

În timpul nostru, identificarea organismului microscopic specific începe cu selectarea culturii sale pure și analiza secvenței nucleotidice a ARNr 16S. Astfel, determinarea locului microb pe arborele filogenetic, iar specificațiile ulterioare de genuri și specii realizate utilizând metode tradiționale microbiologice. Valoarea coincidenței egale cu 90% ne permite să determinăm accesoriu generic, iar 97% - speciile.

Chiar mai clar diferențierea microorganismelor la genul și specii este posibilă folosind polyphyletic (polifazic) taxonomie, atunci când determinarea secvenței nucleotidice este combinată cu informația de diferite niveluri, până la mediu. Aceasta este, lista de pre-format din grupuri de tulpini similare cu determinarea ulterioară a poziției filogenetică a acestor grupuri, fixarea între grup și diferențele cele mai apropiate vecinii lor, colectarea de date, care să permită diferențierea între grupuri.

Principalele grupe de microorganisme eucariote: alge

Acest domeniu include trei grupuri, în care există microorganisme microscopice. Acestea sunt alge, protozoare și ciuperci.

Algele sunt fototrofe unicelulare, coloniale sau multicelulare care efectuează fotosinteza oxigenică. Dezvoltarea clasificării genetice moleculare a microorganismelor aparținând acestui grup nu a fost încă finalizată. Prin urmare, în prezent, clasificarea algelor se aplică în practică pe baza compoziției pigmenților și substanțelor de rezervă, structurii peretelui celular, prezenței mobilității și metodei de reproducere.

reprezentanții tipici ai acestui grup sunt organisme unicelulare care aparțin dinoflagelate, diatomee, Euglena și alge verzi. Pentru toate algele caracterizate prin formarea de clorofilă și carotenoizi de diferite forme, dar capacitatea de a sintetiza alte forme de clorofilă și phycobilins reprezentanții grupării se manifestă în moduri diferite.

Combinația acestor sau a altor pigmenți determină colorarea celulelor în culori diferite. Ele pot fi verde, maro, roșu, auriu. Pigmentarea celulară este o caracteristică a speciei.

Diatomele sunt forme planctonice unicelulare, în care peretele celular are aspectul unei cochilii bicuspid silicon. O parte a reprezentanților este capabilă să se miște ca o alunecare. Reproducerea este asexuală și sexuală.

Habitatele algelor euglene unicelulare sunt rezervoare de apă dulce. Mută ​​cu ajutorul flagelului. Nu există nici un perete celular. Ele sunt capabile de creștere în condiții de întuneric datorită procesului de oxidare a substanțelor organice.

Dinoflagatele au o structură specială a peretelui celular, constând din celuloză. Aceste alge planctonice unicelulare au două flageluri laterale.

Pentru reprezentanți microscopici algele verzi habitatele sunt corpurile de apă proaspete și marine, solul și suprafața diferitelor obiecte funciare. Există încă specii, iar unele sunt capabile de mișcare cu ajutorul flagelului. La fel ca și în dinoflagelite, microalgelele verzi au un perete de celuloză. Caracteristic este depozitarea amidonului în celule. Reproducerea este efectuată în mod asexual și sexual.

Organisme eucariote: protozoare

Principiile de bază ale clasificării microorganismelor aparținând protozoarelor se bazează pe caracteristici morfologice, care diferă foarte mult printre reprezentanții acestui grup.

Distribuția pe scară largă, gestionarea unui mod de viață saprotrofic sau parazitar determină în mare măsură diversitatea acestora. Mâncare protozoare liber-vii sunt bacterii, alge, drojdii, protozoare, și chiar și alte artropode mici, precum și resturile de plante moarte, animale și microorganisme. Majoritatea reprezentanților nu au un perete celular.

Ei pot conduce un stil de viață imobiliar sau se pot deplasa cu ajutorul diferitelor adaptări: flagelă, cilia și pseudopoduri. În cadrul grupului taxonomic de protozoare există mai multe grupuri.

Reprezentanți ai protozoarelor

Amoebii se hrănesc prin endocitoză, se mișcă cu ajutorul pseudopodelor, esența reproducerii este una primitivă diviziunea celulară în două. Cele mai multe dintre amoeba sunt forme acvatice libere, dar există și unele care cauzează boli umane și animale.

În celulele infuzorienilor există două nuclee diferite, reproducerea asexuală constă în diviziunea transversală. Există reprezentanți pentru care reproducerea sexuală este caracteristică. Un sistem coordonat de cilia participă la mișcare. Endocitoza are loc prin captarea mâncării cu o cavitate orală specială, iar resturile sunt îndepărtate printr-o gaură la capătul posterior. În natură, infuzorii locuiesc în organisme contaminate cu materie organică, precum și în rumenul animalelor rumegătoare.

Flagelatele sunt caracterizate de prezența flagelui. Absorbția nutrienților dizolvați se realizează pe întreaga suprafață a MTC. Împărțirea are loc numai în direcția longitudinală. Printre pescăruși există specii libere și simbiotice. simbionți umane de bază și animale - trypanosomes (cauza boala somnului), Leishmania (cauza ulcere hardhealed), Giardia (duce la tulburări intestinale).

La sporovikov de la toate protists cel mai complex ciclu de viață. Cel mai faimos reprezentant al sporovikov este plasmodium malarie.

Microorganisme eucariote: ciuperci

Clasificarea microorganismelor prin tip de hrană transportă reprezentanții acestui grup la heterotrofe. Pentru majoritate, formarea unui miceliu este caracteristică. Respirația, de regulă, este aerobă. Dar există anaerobe facultative care pot trece la fermentarea alcoolului. Metodele de reproducere sunt vegetative, asexuale și sexuale. Această caracteristică servește ca un criteriu pentru a continua clasificarea fungiilor.

Dacă vorbim despre importanța reprezentanților acestui grup, cel mai interesant este grupul non-axonal precursor de drojdie. Există ciuperci care nu au o etapă de creștere mieliană. Printre drojdie sunt numeroși anaerobi facultativi. Cu toate acestea, există și specii patogene.

Principalele grupe de microorganisme - procariote: Archean

Morfologia și clasificarea microorganismelor - procariotelor le combină în două domenii: bacterii și arhae, ale căror reprezentanți au multe diferențe semnificative. Archaea nu are pereți tipici de peptidoglicani (murini) tipici de bacterii. Ele sunt caracterizate de prezența unei alte heteropolizaharide, pseudouremă, în care nu există acid N-acetilmuramic.

Archaeas sunt împărțite în trei phylums.

Caracteristicile structurii bacteriilor

Principiile de clasificare a microorganismelor care combină microbii într-un domeniu dat se bazează pe trăsăturile structurii membranei celulare și în special pe conținutul de peptidoglican din acesta. În prezent există 23 de phylums în domeniu.

Bacteriile sunt o legătură importantă în ciclul substanțelor din natură. Esența semnificației lor în acest proces global este descompunerea reziduurilor de plante și animale, purificarea organismelor contaminate de rezervoare, modificarea compușilor anorganici. Fără ei, existența vieții pe Pământ ar fi imposibilă. Aceste microorganisme trăiesc peste tot, iar habitatele lor pot fi sol, apă, aer, corp uman, animale și plante.

Următoarea clasificare a microorganismelor se efectuează sub formă de celule, prezența adaptărilor pentru mișcare, articularea celulelor între acest domeniu. Microbiologia consideră următoarele tipuri de bacterii bazate pe forma celulelor: spirală rotunjită, în formă de tijă, filamentoasă, presată. Prin tipul de mișcare, bacteriile pot fi imobile, putrezite sau se pot mișca prin eliberarea mucusului. Plecând de la metoda de articulare a celulelor între ele, bacteriile pot fi izolate, legate între ele sub formă de perechi, granule și forme de ramificație.

Microorganisme patogene: clasificare

Patogenii lot printre bacterii în formă de tijă (agenți patogeni difteria, tuberculoza, febra tifoidă, antrax) - protozoare (Plasmodium falciparum, Toxoplasma, Leishmania, Giardia, Trichomonas, unele amoeba patogene), actinomicete, micobacterii (agenți cauzatori de tuberculoza, lepra), mucegai și drojdie ciuperci (miocoase patogene, candidoză). Ciupercile pot provoca diferite leziuni ale pielii, cum ar fi diferite tipuri de licheni (cu excepția herpes, în care este implicat apariția virusului). Unii drojdie de bere fiind locuitori permanenți ai pielii, în funcționarea normală a sistemului imunitar nu sunt afectate în mod negativ. Cu toate acestea, în cazul în care activitatea de imunitate scade, ele provoacă apariția dermatitei seboreice.

Grupuri de patogenitate

Pericolul epidemiologic al microorganismelor este un criteriu pentru combinarea tuturor agenților patogeni în patru grupe care corespund celor patru categorii de risc. Astfel, grupurile de patogenitate ale microorganismelor, care sunt clasificate mai jos, prezintă un interes deosebit pentru microbiologi, deoarece afectează în mod direct viața și sănătatea populației.

Cel mai sigur grup, cel de-al patrulea grup de patogenitate, include microbi care nu reprezintă o amenințare pentru sănătatea unui individ (sau riscul acestei amenințări este neglijabil). Aceasta înseamnă că riscul de infecție este foarte mic.

Al treilea grup este caracterizat de un risc moderat de infecție pentru un individ, un risc scăzut pentru societate în ansamblu. Astfel de agenți patogeni pot provoca teoretic boală și, chiar dacă se întâmplă acest lucru, există tratamente eficiente dovedite, precum și un set de măsuri preventive care pot împiedica răspândirea infecției.

Al doilea grup de patogenitate include microorganismele care reprezintă indici de risc ridicat pentru individ, dar sunt scăzute pentru societate în ansamblu. În acest caz, agentul patogen poate provoca o boală gravă la om, dar nu se răspândește de la o persoană la alta. Sunt disponibile metode eficiente de tratament și prevenire.

Primul grup de patogenitate se caracterizează printr-un risc ridicat atât pentru individ, cât și pentru societate în ansamblu. Un agent patogen care provoacă o boală gravă la o persoană sau la un animal poate fi ușor transmis în diverse moduri. Metodele eficiente de tratament și de măsuri preventive sunt de obicei absente.

Microorganismele patogene, a căror clasificare determină apartenența lor la un anumit grup de patogenitate, dăunează sănătății societății numai dacă aparțin grupului 1 sau 2.