Mikro-organismes (mikrobes) word beskou as eensellige organismes waarvan die grootte nie 0,1 mm oorskry nie. Verteenwoordigers van hierdie groot groep kan verskillende sellulêre organisasie, morfologiese kenmerke en metaboliese vermoëns hê, dit wil sê die hoofkenmerk wat hulle verenig, is grootte. Die term "mikro-organisme" self is nie toegerus met 'n taksonomiese sin nie. Mikrobes behoort aan 'n wye verskeidenheid taksonomiese eenhede, en ander verteenwoordigers van hierdie eenhede kan meersellig wees en groot groottes bereik.
Algemene benaderings tot die klassifikasie van mikroörganismes
As gevolg van die geleidelike ophoping van feitelike materiaal oor mikrobes, het dit nodig geword om reëls vir die beskrywing en sistematisering daarvan in te stel.
Die klassifikasie van mikroörganismes word gekenmerk deur die teenwoordigheid van die volgende taksa: domein, filum, klas, orde, familie, genus, spesie. In mikrobiologie gebruik wetenskaplikes die binomiale stelsel van voorwerpeienskappe, dit wil sê die nomenklatuur sluit die name van die genus en spesie in.
Vir die meeste mikroörganismes'n uiters primitiewe en universele struktuur is kenmerkend, daarom kan hul verdeling in taksa nie slegs volgens morfologiese kenmerke uitgevoer word nie. Funksionele kenmerke, molekulêre biologiese data, patrone van biochemiese prosesse, ens. word as kriteria gebruik.
Identifikasiekenmerke
Om 'n onbekende mikro-organisme te identifiseer, word navorsing gedoen om die volgende eienskappe te bestudeer:
- Selsitologie (behoort hoofsaaklik aan pro- of eukariotiese organismes).
- Morfologie van selle en kolonies (onder spesifieke toestande).
- Kulturele kenmerke (groeieienskappe op verskillende media).
- Die kompleks van fisiologiese eienskappe waarop die klassifikasie van mikroörganismes volgens tipe respirasie (aërobies, anaërobies) gebaseer is
- Biochemiese tekens (teenwoordigheid of afwesigheid van sekere metaboliese weë).
- 'n Stel molekulêre biologiese eienskappe, insluitend die inagneming van die nukleotiedvolgorde, die moontlikheid van verbastering van nukleïensure met die materiaal van tipe stamme.
- Chemotaxonomic indicators, wat die chemiese samestelling van verskeie verbindings en strukture in ag neem.
- Serologiese kenmerke (reaksies "antigeen - teenliggaam"; veral vir patogene mikroörganismes).
- Teenwoordigheid en aard van sensitiwiteit vir spesifieke fage.
Sistematiek en klassifikasie van mikroörganismes wat met prokariote verband hou, word uitgevoer met behulp van die "Burgey's Guide to the Systematics of Bacteria". Die identifikasie word uitgevoer met behulp vanBurgey se determinant.
Verskillende maniere om mikrobes te klassifiseer
Om die taksonomiese affiliasie van 'n organisme te bepaal, word verskeie metodes gebruik om mikro-organismes te klassifiseer.
Met formele numeriese klassifikasie word alle kenmerke as ewe betekenisvol beskou. Dit wil sê, die teenwoordigheid of afwesigheid van 'n spesifieke kenmerk word in ag geneem.
Morfofisiologiese klassifikasie behels die studie van die geheel van morfologiese eienskappe en kenmerke van die vloei van metaboliese prosesse. In hierdie geval is dit toegerus met betekenis en betekenis van 'n bepaalde eienskap van 'n voorwerp. Die plasing van 'n mikro-organisme in 'n bepaalde taksonomiese groep en die toekenning van 'n naam hang hoofsaaklik af van die tipe sellulêre organisasie, sel- en koloniemorfologie, en groeipatrone.
Rekeningkunde vir funksionele kenmerke maak voorsiening vir die moontlikheid om verskeie voedingstowwe deur mikro-organismes te gebruik. Ook belangrik is die afhanklikheid van sekere fisiese en chemiese faktore van die omgewing, en veral die maniere om energie te verkry. Daar is mikrobes wat chemotaksonomiese studies benodig om hulle te identifiseer. Patogene mikroörganismes vereis serodiagnose. Die kwalifiseerder word gebruik om die resultate van bogenoemde toetse te interpreteer.
In molekulêre genetiese klassifikasie word die struktuur van die molekules van die belangrikste biopolimere ontleed.
Prosedure vir die identifisering van mikroörganismes
Vandag begin die identifikasie van 'n spesifieke mikroskopiese organisme metisolasie van sy suiwer kultuur en ontleding van die nukleotiedvolgorde van 16S rRNA. So word die plek van die mikrobe op die filogenetiese boom bepaal, en die daaropvolgende spesifikasie volgens genus en spesies word uitgevoer met behulp van tradisionele mikrobiologiese metodes. 'n Toevalwaarde van 90% laat jou toe om die genus te bepaal, en 97% - spesie.
Nog duideliker differensiasie van mikroörganismes volgens genus en spesie is moontlik deur gebruik te maak van polifiletiese (polifase) taksonomie, wanneer die bepaling van nukleotiedvolgorde gekombineer word met die gebruik van inligting op verskeie vlakke, tot op ekologies. Dit wil sê, 'n soektog na groepe soortgelyke stamme word eers uitgevoer, gevolg deur die bepaling van die filogenetiese posisies van hierdie groepe, die vasstelling van die verskille tussen die groepe en hul naaste bure, en die insameling van data om die groepe te onderskei.
Hoofgroepe eukariotiese mikroörganismes: alge
Hierdie domein sluit drie groepe in waar daar mikroskopiese organismes is. Ons praat van alge, protosoë en swamme.
Alge is eensellige, koloniale of meersellige fototrofe wat suurstoffotosintese uitvoer. Die ontwikkeling van 'n molekulêre genetiese klassifikasie van mikroörganismes wat aan hierdie groep behoort, is nog nie voltooi nie. Daarom, op die oomblik, in die praktyk, word die klassifikasie van alge gebruik op grond van die samestelling van pigmente en reserwestowwe, die struktuur van die selwand, die teenwoordigheid van mobiliteit en die metode van voortplanting.
Tipiese verteenwoordigers van hierdie groep iseensellige organismes wat aan dinoflagellate, diatome, euglenoïede en groenalge behoort. Alle alge word gekenmerk deur die vorming van chlorofil en verskeie vorme van karotenoïede, maar die vermoë om ander vorme van chlorofille en phycobilins in die verteenwoordigers van die groep te sintetiseer manifesteer hom op verskillende maniere.
Die kombinasie van hierdie of daardie pigmente bepaal die kleuring van selle in verskillende kleure. Hulle kan groen, bruin, rooi, goue wees. Selpigmentasie is 'n spesiekenmerk.
Diatome is eensellige planktoniese vorms, waarin die selwand soos 'n silikon tweekleppige dop lyk. Sommige verteenwoordigers is in staat om te beweeg deur die tipe gly. Voortplanting is beide ongeslagtelik en seksueel.
Die habitatte van eensellige euglena-alge is varswaterreservoirs. Hulle beweeg met behulp van flagella. Daar is geen selwand nie. In staat om in duisternis te groei as gevolg van die proses van oksidasie van organiese stowwe.
Dinoflagellate het 'n spesiale struktuur van die selwand, dit bestaan uit sellulose. Hierdie planktoniese eensellige alge het twee laterale flagella.
Vir mikroskopiese verteenwoordigers van groen alge, habitatte is vars en mariene water liggame, grond en die oppervlak van verskeie aardse voorwerpe. Daar is nie-beweeglike spesies, en sommige is in staat om voort te beweeg deur flagella te gebruik. Net soos dinoflagellate, het groen mikroalge 'n sellulose selwand. Die berging van stysel in selle is kenmerkend. Voortplanting is beide ongeslagtelik en seksueelmanier.
Eukariotiese organismes: Protosoë
Die basiese beginsels van klassifikasie van mikroörganismes wat aan die protosoë behoort, is gebaseer op morfologiese eienskappe wat baie verskil tussen verteenwoordigers van hierdie groep.
Die alomteenwoordige verspreiding, die handhawing van 'n saprotrofiese of parasitiese leefstyl bepaal grootliks hul diversiteit. Voedselvrylewende protosoë is bakterieë, alge, gis, ander protosoë en selfs klein geleedpotiges, asook die dooie oorblyfsels van plante, diere en mikroörganismes. Die meeste verteenwoordigers het nie 'n selwand nie.
Hulle kan 'n stilstaande lewe lei of rondbeweeg met behulp van verskeie toestelle: flagella, silia en prolegs. Daar is nog verskeie groepe binne die taksonomiese groep van protosoë.
Verteenwoordigers van die eenvoudigste
Amoebe voed deur endositose, beweeg met behulp van pseudopode, die essensie van voortplanting lê in die primitiewe verdeling van die sel in twee. Die meeste amoebes is vrylewende watervorme, maar daar is sommige wat siektes by mense en diere veroorsaak.
Infusoria-selle het twee verskillende kerne, ongeslagtelike voortplanting bestaan uit dwarsdeling. Daar is verteenwoordigers waarvoor seksuele voortplanting kenmerkend is. 'n Gekoördineerde stelsel van silia neem deel aan die beweging. Endositose word uitgevoer deur voedsel in 'n spesiale mondholte vas te vang, en die oorblyfsels word uitgeskei deurgat aan die agterkant. In die natuur leef siliate in waterliggame wat met organiese stowwe besoedel is, asook in die rumen van herkouers.
Flagellate word gekenmerk deur die teenwoordigheid van flagella. Die absorpsie van opgeloste voedingstowwe word deur die hele oppervlak van die CPM uitgevoer. Verdeling vind slegs in die lengterigting plaas. Onder flagellate is daar beide vrylewende en simbiotiese spesies. Die hoof simbiote van mense en diere is tripanosome (veroorsaak slaapsiekte), leishmania (veroorsaak moeilik geneesbare ulkusse), giardia (lei tot dermafwykings).
Sporozoë het die mees komplekse lewensiklus van alle protosoë. Die bekendste verteenwoordiger van sporozoë is die malariaplasmodium.
Eukariotiese mikroörganismes: swamme
Klassifikasie van mikroörganismes volgens die tipe voeding verwys verteenwoordigers van hierdie groep na heterotrofe. Die meeste word gekenmerk deur die vorming van miselium. Asemhaling is gewoonlik aërobies. Maar daar is ook fakultatiewe anaërobe wat na alkoholiese fermentasie kan oorskakel. Voortplantingsmetodes is vegetatief, ongeslagtelik en seksueel. Dit is hierdie kenmerk wat as 'n maatstaf dien vir verdere klassifikasie van swamme.
As ons praat oor die belangrikheid van verteenwoordigers van hierdie groep, dan is die interessantste hier die gekombineerde nie-taksonomiese groep giste. Dit sluit sampioene in wat nie 'n miseliumgroeistadium het nie. Daar is baie fakultatiewe anaërobe onder giste. Daar is egter ook patogene spesies.
Hoofgroepe prokariotiese mikroörganismes:archaea
Morfologie en klassifikasie van prokariotiese mikroörganismes kombineer hulle in twee domeine: bakterieë en archaea, waarvan die verteenwoordigers baie beduidende verskille het. Archaea het nie peptidoglikaan (murein) selwande tipies van bakterieë nie. Hulle word gekenmerk deur die teenwoordigheid van 'n ander heteropolisakkaried - pseudomurien, wat nie N-asetielmuramiensuur bevat nie.
Archaea word in drie filums verdeel.
Kenmerke van die struktuur van bakterieë
Die beginsels van klassifikasie van mikroörganismes wat mikrobes in hierdie domein verenig, is gebaseer op die strukturele kenmerke van die selmembraan, en veral die inhoud van peptidoglikaan daarin. Daar is tans 23 filums in die domein.
Bakterieë is 'n belangrike skakel in die kringloop van stowwe in die natuur. Die essensie van hul betekenis in hierdie globale proses is die ontbinding van plant- en diereresidue, die suiwering van waterliggame wat met organiese materiaal besoedel is, en die modifikasie van anorganiese verbindings. Sonder hulle sou die bestaan van lewe op Aarde onmoontlik wees. Hierdie mikroörganismes leef oral, hul habitat kan grond, water, lug, menslike liggaam, diere en plante wees.
Volgens die vorm van selle, die teenwoordigheid van toestelle vir beweging, die artikulasie van selle onder mekaar, word hierdie domein uitgevoer binne die daaropvolgende klassifikasie van mikro-organismes. Mikrobiologie beskou die volgende tipes bakterieë gebaseer op die vorm van die selle: rond, staafvormig, filamentagtig, kronkelend, spiraalvormig. Volgens die tipe beweging kan bakterieë onbeweeglik wees, gevlag of beweeg as gevolg van uitskeiding.slym. Gebaseer op die manier waarop selle met mekaar artikuleer, kan bakterieë geïsoleer word, gekoppel word in die vorm van pare, korrels, en vertakkende vorms word ook gevind.
Patogene mikroörganismes: klassifikasie
Patogene mikroörganismes is baie onder staafvormige bakterieë (veroorsakende middels van witseerkeel, tuberkulose, tifus, miltsiekte); protosoë (malariaplasmodium, toksoplasma, leishmania, giardia, trichomonas, sommige patogene amoeba), aktinomisete, mikobakterieë (veroorsakende middels van tuberkulose, melaatsheid), vorms en gisagtige swamme (veroorsakende middels van mikose, candidiasis). Sampioene kan allerhande velletsels veroorsaak, byvoorbeeld verskillende soorte korsmos (met die uitsondering van herpes zoster, waarby die virus betrokke is). Sommige giste, wat permanente bewoners van die vel is, het nie 'n nadelige effek onder normale immuunstelseltoestande nie. As die aktiwiteit van die immuunstelsel egter verminder word, veroorsaak dit die voorkoms van seborrheiese dermatitis.
Patogenisiteitsgroepe
Die epidemiologiese gevaar van mikroörganismes is die maatstaf vir die groepering van alle patogene mikrobes in vier groepe wat ooreenstem met vier risikokategorieë. Dus is die groepe van patogenisiteit van mikroörganismes, waarvan die klassifikasie hieronder gegee word, van die grootste belang vir mikrobioloë, aangesien hulle die lewe en gesondheid van die bevolking direk beïnvloed.
Die veiligste, 4de patogenisiteitsgroep, sluit mikrobes in wat nie 'n bedreiging vir die gesondheid van 'n individu inhou nie (of die risiko van hierdie bedreiging is weglaatbaarklein). Dit wil sê, die risiko van infeksie is baie klein.
3de groep word gekenmerk deur 'n matige risiko van infeksie vir 'n individu, 'n lae risiko vir die samelewing as geheel. Sulke patogene kan teoreties siektes veroorsaak, en selfs al doen hulle dit, is daar bewese effektiewe behandelings, sowel as 'n stel voorkomende maatreëls wat die verspreiding van infeksie kan voorkom.
Die 2de patogenisiteitsgroep sluit mikroörganismes in wat 'n hoë risiko vir die individu inhou, maar laag vir die samelewing as geheel. In hierdie geval kan die patogeen ernstige siekte by mense veroorsaak, maar dit versprei nie van een besmette persoon na 'n ander nie. Doeltreffende metodes van behandeling en voorkoming is beskikbaar.
1ste patogenisiteitsgroep word gekenmerk deur 'n hoë risiko vir beide die individu en die samelewing as geheel. 'n Patogeen wat ernstige siektes by 'n mens of dier veroorsaak, kan maklik op 'n verskeidenheid maniere oorgedra word. Doeltreffende behandelings en voorkomende maatreëls is oor die algemeen nie beskikbaar nie.
Patogeen-mikro-organismes, waarvan die klassifikasie bepaal of hulle tot een of ander patogenisiteitsgroep behoort, veroorsaak groot skade aan openbare gesondheid slegs as hulle aan die 1ste of 2de groep behoort.
