Mikro-organismit (mikrobit) katsotaan yksisoluisiksi organismeiksi, joiden koko ei ylitä 0,1 mm. Tämän suuren ryhmän edustajilla voi olla erilaisia soluorganisaatioita, morfologisia piirteitä ja aineenvaihdunnan kykyjä, eli pääasiallinen ominaisuus, joka yhdistää heidät, on koko. Termillä "mikro-organismi" itsessään ei ole taksonomista merkitystä. Mikrobit kuuluvat monenlaisiin taksonomisiin yksiköihin, ja muut näiden yksiköiden edustajat voivat olla monisoluisia ja saavuttaa suuria kokoja.
Yleisiä lähestymistapoja mikro-organismien luokitteluun
Mikrobeja koskevan faktamateriaalin asteittaisen kertymisen seurauksena tuli tarpeelliseksi ottaa käyttöön säännöt niiden kuvaukselle ja systematisoinnille.
Mikro-organismien luokittelulle on tunnusomaista seuraavien taksonien esiintyminen: alue, hylä, luokka, luokka, perhe, suku, laji. Mikrobiologiassa tiedemiehet käyttävät binomijärjestelmää objektien ominaisuuksien järjestelmään, eli nimikkeistö sisältää suvun ja lajin nimet.
Useimmille mikro-organismeilleäärimmäisen primitiivinen ja universaali rakenne on ominaista, joten niiden jakamista taksoniin ei voida suorittaa vain morfologisten piirteiden mukaan. Toiminnallisia ominaisuuksia, molekyylibiologisia tietoja, biokemiallisten prosessien malleja jne. käytetään kriteereinä.
Tunnistamisominaisuudet
Tuntemattoman mikro-organismin tunnistamiseksi tehdään tutkimuksia seuraavien ominaisuuksien tutkimiseksi:
- Solusytologia (kuuluu pääasiassa pro- tai eukaryoottisiin organismeihin).
- Solujen ja pesäkkeiden morfologia (tietyissä olosuhteissa).
- Kulttuuriset ominaisuudet (kasvuominaisuudet eri medioissa).
- Fysiologisten ominaisuuksien kokonaisuus, johon mikro-organismien luokitus hengitystyypin mukaan (aerobinen, anaerobinen) perustuu
- Biokemialliset merkit (tiettyjen aineenvaihduntateiden olemassaolo tai puuttuminen).
- Joukko molekyylibiologisia ominaisuuksia, mukaan lukien nukleotidisekvenssin huomioon ottaminen, mahdollisuus nukleiinihappojen hybridisoitumiseen tyyppikantojen materiaaliin.
- Kemotaksoniset indikaattorit, jotka ottavat huomioon erilaisten yhdisteiden ja rakenteiden kemiallisen koostumuksen.
- Serologiset ominaisuudet (reaktiot "antigeeni - vasta-aine"; erityisesti patogeenisille mikro-organismeille).
- Tietyille faageille herkkyyden esiintyminen ja luonne.
Prokaryooteihin liittyvien mikro-organismien systematiikka ja luokittelu suoritetaan "Burgeyn oppaan bakteerien systematiikkaan" avulla. Tunnistaminen suoritetaan käyttämälläBurgeyn määräävä tekijä.
Eri tapoja luokitella mikrobit
Organismin taksonomisen kuuluvuuden määrittämiseksi käytetään useita mikro-organismien luokittelumenetelmiä.
Formaalisella numeerisella luokittelulla kaikkia ominaisuuksia pidetään yhtä merkittävinä. Eli tietyn ominaisuuden olemassaolo tai puuttuminen otetaan huomioon.
Morfofysiologinen luokittelu käsittää aineenvaihduntaprosessien morfologisten ominaisuuksien ja piirteiden kokonaisuuden tutkimuksen. Tässä tapauksessa sille on annettu esineen tietyn ominaisuuden merkitys ja merkitys. Mikro-organismin sijoittaminen tiettyyn taksonomiseen ryhmään ja nimen antaminen riippuu ensisijaisesti soluorganisaation tyypistä, solujen ja pesäkkeiden morfologiasta ja kasvutavoista.
Toiminnallisten ominaisuuksien huomioon ottaminen mahdollistaa mikro-organismien erilaisten ravintoaineiden käytön. Tärkeää on myös riippuvuus ympäristön tietyistä fysikaalisista ja kemiallisista tekijöistä ja erityisesti energian saantitavoista. On mikrobeja, jotka vaativat kemotaksonomisia tutkimuksia tunnistaakseen ne. Patogeeniset mikro-organismit vaativat serodiagnoosin. Tarkennetta käytetään yllä olevien testien tulosten tulkitsemiseen.
Molekyyligeneettisessä luokituksessa analysoidaan tärkeimpien biopolymeerien molekyylien rakennetta.
Mikro-organismien tunnistamismenettely
Tänään tietyn mikroskooppisen organismin tunnistaminen alkaasen puhdasviljelmän eristäminen ja 16S rRNA:n nukleotidisekvenssin analysointi. Siten mikrobin paikka fylogeneettisessä puussa määritetään ja myöhempi suvun ja lajin määrittely suoritetaan perinteisin mikrobiologisin menetelmin. 90 %:n yhteensattuma-arvolla voit määrittää suvun ja 97 %:n - lajin.
Mikro-organismien entistä selkeämpi erottelu suvun ja lajin mukaan on mahdollista polyfyleettisellä (monivaiheisella) taksonomialla, kun nukleotidisekvenssien määrittäminen yhdistetään tiedon käyttöön eri tasoilla, aina ekologisesti. Toisin sanoen suoritetaan ensin samank altaisten kantojen ryhmien haku, jonka jälkeen määritetään näiden ryhmien fylogeneettiset sijainnit, korjataan ryhmien ja niiden lähimpien naapureiden väliset erot ja kerätään tietoja ryhmien erottamiseksi.
Eukaryoottisten mikro-organismien pääryhmät: levät
Tämä alue sisältää kolme ryhmää, joissa on mikroskooppisia organismeja. Puhumme levistä, alkueläimistä ja sienistä.
Levät ovat yksisoluisia, siirtomaa- tai monisoluisia fototrofeja, jotka suorittavat happifotosynteesiä. Tähän ryhmään kuuluvien mikro-organismien molekyyligeneettisen luokituksen kehitystä ei ole vielä saatu päätökseen. Siksi tällä hetkellä käytännössä käytetään levien luokittelua pigmenttien ja vara-aineiden koostumuksen, soluseinän rakenteen, liikkuvuuden ja lisääntymistavan perusteella.
Tämän ryhmän tyypillisiä edustajia ovatdinoflagellaatteihin, piileviin, euglenoideihin ja viherleviin kuuluvat yksisoluiset organismit. Kaikille leville on ominaista klorofyllin ja erilaisten karotenoidien muodostuminen, mutta kyky syntetisoida muita klorofylli- ja fykobiliinimuotoja ryhmän edustajissa ilmenee eri tavoin.
Näiden tai noiden pigmenttien yhdistelmä määrittää solujen värjäytymisen eri väreillä. Ne voivat olla vihreitä, ruskeita, punaisia, kultaisia. Solujen pigmentaatio on lajille ominaista.
Piiatomit ovat yksisoluisia planktonimuotoja, joissa soluseinä näyttää piipiimäkuorelta. Jotkut edustajat pystyvät liikkumaan liukutyypin mukaan. Lisääntyminen on sekä aseksuaalista että seksuaalista.
Yksisoluisten euglenalevien elinympäristöt ovat makean veden varastoja. Ne liikkuvat lippujen avulla. Ei ole soluseinää. Pystyy kasvamaan pimeässä orgaanisten aineiden hapettumisprosessin ansiosta.
Dinoflagellaateilla on erityinen soluseinän rakenne, se koostuu selluloosasta. Näillä planktonisilla yksisoluisilla levillä on kaksi lateraalista siipiä.
Vihreilevien mikroskooppisille edustajille elinympäristöjä ovat makeat ja merivedet, maaperä ja erilaisten maanpäällisten kohteiden pinta. On ei-liikkuvia lajeja, ja jotkut pystyvät liikkumaan flagellan avulla. Aivan kuten dinoflagellaateilla, vihreillä mikrolevillä on selluloosasoluseinä. Tärkkelyksen varastoiminen soluihin on ominaista. Lisääntyminen on sekä aseksuaalista että seksuaalistatavalla.
Eukaryoottiset organismit: Alkueläimet
Alkueläimiin kuuluvien mikro-organismien luokittelun perusperiaatteet perustuvat morfologisiin ominaisuuksiin, jotka vaihtelevat suuresti tämän ryhmän edustajien kesken.
Yleinen levinneisyys, saprotrofisen tai loisperäisen elämäntavan ylläpitäminen määrää suurelta osin niiden monimuotoisuuden. Ruoassa vapaasti elävät alkueläimet ovat bakteereja, leviä, hiivaa, muita alkueläimiä ja jopa pieniä niveljalkaisia sekä kasvien, eläinten ja mikro-organismien kuolleita jäänteitä. Useimmilla edustajilla ei ole soluseinää.
He voivat elää paikallaan olevaa elämää tai liikkua erilaisten laitteiden avulla: siimot, värekarvot ja prolegit. Alkueläinten taksonomisessa ryhmässä on useita muita ryhmiä.
Yksinkertaisimman edustajat
Amebat ruokkivat endosytoosin avulla, liikkuvat pseudopodojen avulla, lisääntymisen ydin on solun primitiivisessä jakautumisessa kahtia. Useimmat amebat ovat vapaasti eläviä vesimuotoja, mutta jotkut aiheuttavat sairauksia ihmisille ja eläimille.
Infusoria-soluissa on kaksi erilaista ydintä, suvuton lisääntyminen koostuu poikittaisjakautumisesta. On edustajia, joille seksuaalinen lisääntyminen on ominaista. Liikkeeseen osallistuu koordinoitu värekärojen järjestelmä. Endosytoosi suoritetaan sieppaamalla ruokaa erityiseen suuonteloon, ja jäännökset erittyvätreikä takapäässä. Luonnossa ripset elävät orgaanisilla aineilla saastuneissa vesistöissä sekä märehtijöiden pötsissä.
Flagellasille on ominaista siipien esiintyminen. Liuenneiden ravinteiden imeytyminen tapahtuu CPM:n koko pinnalla. Jako tapahtuu vain pituussuunnassa. Siimaeläinten joukossa on sekä vapaasti eläviä että symbioottisia lajeja. Ihmisten ja eläinten tärkeimmät symbiontit ovat trypanosomit (aiheuttaa unipahoinvointia), leishmania (aiheuttaa vaikeasti parantuvia haavaumia), giardia (aiheuttaa suolistohäiriöitä).
Sporozoan elinkaari on monimutkaisin alkueläimistä. Itiöeläinten kuuluisin edustaja on malariaplasmodium.
Eukaryoottiset mikro-organismit: sienet
Mikro-organismien luokittelu ravinnon tyypin mukaan viittaa tämän ryhmän edustajiin heterotrofeihin. Useimmille on ominaista rihmaston muodostuminen. Hengitys on yleensä aerobista. Mutta on myös fakultatiivisia anaerobeja, jotka voivat siirtyä alkoholikäymiseen. Lisääntymismenetelmät ovat vegetatiivisia, aseksuaalisia ja seksuaalisia. Juuri tämä ominaisuus toimii kriteerinä sienten lisäluokittelussa.
Jos puhumme tämän ryhmän edustajien merkityksestä, niin mielenkiintoisin tässä on yhdistetty ei-taksonominen hiivojen ryhmä. Tämä sisältää sienet, joilla ei ole myseelikasvuvaihetta. Hiivojen joukossa on monia fakultatiivisia anaerobeja. On kuitenkin olemassa myös patogeenisiä lajeja.
Prokaryoottisten mikro-organismien pääryhmät:arkea
Prokaryoottisten mikro-organismien morfologia ja luokittelu yhdistää ne kahdeksi alueeksi: bakteerit ja arkeat, joiden edustajilla on monia merkittäviä eroja. Arkeilla ei ole bakteereille tyypillisiä peptidoglykaanin (mureiinin) soluseiniä. Niille on ominaista toisen heteropolysakkaridin, pseudomureiinin, läsnäolo, joka ei sisällä N-asetyylimuramiinihappoa.
Arkeat on jaettu kolmeen fylaan.
Bakteereiden rakenteen piirteet
Tämän alueen mikrobeja yhdistävien mikro-organismien luokitteluperiaatteet perustuvat solukalvon rakenteellisiin ominaisuuksiin ja erityisesti sen peptidoglykaanipitoisuuteen. Verkkotunnuksessa on tällä hetkellä 23 fylaa.
Bakteerit ovat tärkeä lenkki luonnon ainekierrossa. Niiden merkityksen ydin tässä globaalissa prosessissa on kasvi- ja eläintähteiden hajoaminen, orgaanisella aineella saastuneiden vesistöjen puhdistaminen ja epäorgaanisten yhdisteiden muuntaminen. Ilman niitä elämän olemassaolo maapallolla olisi mahdotonta. Nämä mikro-organismit elävät kaikkialla, niiden elinympäristö voi olla maaperä, vesi, ilma, ihmiskeho, eläimet ja kasvit.
Solujen muodon, liikkumislaitteiden läsnäolon ja solujen keskinäisen niveltymisen mukaan tämä alue suoritetaan myöhemmässä mikro-organismien luokittelussa. Mikrobiologia tarkastelee seuraavia bakteerityyppejä solujen muodon perusteella: pyöreä, sauvan muotoinen, rihmamainen, kiertynyt, kierre. Liikkeen tyypin mukaan bakteerit voivat olla liikkumattomia, leimautuneita tai liikkua erittymisen vuoksi.lima. Sen perusteella, miten solut artikuloituvat toistensa kanssa, bakteereja voidaan eristää, linkittää pareiksi, rakeiksi ja löytyy myös haarautuvia muotoja.
Patogeeniset mikro-organismit: luokitus
Patogeenisiä mikro-organismeja on monia sauvamaisten bakteerien joukossa (kurkkumätä, tuberkuloosi, lavantauti, pernarutto); alkueläimet (malariaplasmodium, toksoplasma, leishmania, giardia, trichomonas, jotkut patogeeniset amebat), aktinomykeetit, mykobakteerit (tuberkuloosin, spitaalin aiheuttajat), homeet ja hiivak altaiset sienet (mykoosien, kandidiaasin aiheuttajat). Sienet voivat aiheuttaa kaikenlaisia ihovaurioita, esimerkiksi erilaisia jäkälätyyppejä (poikkeuksena herpes zoster, jossa virus on osallisena). Jotkut hiivat, jotka ovat pysyviä ihon asukkaita, eivät vaikuta haitallisesti normaaleissa immuunijärjestelmän olosuhteissa. Jos immuunijärjestelmän aktiivisuus kuitenkin heikkenee, ne aiheuttavat seborrooisen ihottuman ilmaantumisen.
Patogeenisuusryhmät
Mikro-organismien epidemiologinen vaara on kriteeri, kun kaikki patogeeniset mikrobit ryhmitellään neljään ryhmään, jotka vastaavat neljää riskiluokkaa. Siten mikro-organismien patogeenisuusryhmät, joiden luokitus on annettu alla, ovat mikrobiologien kann alta eniten kiinnostavia, koska ne vaikuttavat suoraan väestön elämään ja terveyteen.
Turvallisimpiin, 4. patogeenisuusryhmään kuuluvat mikrobit, jotka eivät aiheuta uhkaa yksilön terveydelle (tai tämän uhan riski on mitätönpieni). Eli tartuntariski on hyvin pieni.
3. ryhmälle on ominaista yksilön kohtalainen tartuntariski, alhainen koko yhteiskunnan riski. Tällaiset taudinaiheuttajat voivat teoriassa aiheuttaa sairauksia, ja vaikka ne aiheuttaisivatkin, on olemassa todistetusti tehokkaita hoitoja sekä joukko ehkäiseviä toimenpiteitä, jotka voivat estää infektion leviämisen.
Toiseen patogeenisuusryhmään kuuluvat mikro-organismit, jotka aiheuttavat korkean riskin yksilölle, mutta alhaisen koko yhteiskunnalle. Tässä tapauksessa taudinaiheuttaja voi aiheuttaa vakavan taudin ihmisellä, mutta se ei leviä tartunnan saaneesta toiseen. Tehokkaita hoito- ja ehkäisymenetelmiä on saatavilla.
1. patogeenisuusryhmälle on ominaista korkea riski sekä yksilölle että koko yhteiskunnalle. Taudinaiheuttaja, joka aiheuttaa vakavan sairauden ihmiselle tai eläimelle, voi tarttua helposti monin eri tavoin. Tehokkaita hoitoja ja ehkäiseviä toimenpiteitä ei yleensä ole saatavilla.
Patogeeniset mikro-organismit, joiden luokitus määrittää niiden kuulumisen johonkin patogeenisuusryhmään, aiheuttavat suurta haittaa kansanterveydelle vain, jos ne kuuluvat 1. tai 2. ryhmään.
