Прокариоты и эукариоты

Классификация микробов

Мир микробов глобально делится на неклеточные и клеточные формы. К неклеточным относят вирусы, вироиды и прионы — они не имеют клеточного и организменного строения, поэтому их нельзя назвать микроорганизмами (это только микробы). Клеточные формы жизни имеют полноценную клеточную организацию. Их можно называть как микробами, так и микроорганизмами. Они делятся на два крупных типа: прокариоты и эукариоты.

Прокариоты: домены Bacteria и Archaea

Прокариоты лишены оформленного ядра и мембранных органелл (митохондрий, аппарата Гольджи). В их цитоплазме находятся рибосомы 70S-типа. Эта группа включает два домена:

• Домен Bacteria (настоящие бактерии). Их главная особенность — наличие слоя пептидогликана в клеточной стенке, содержащего уникальную N-ацетилмурамовую кислоту. По строению оболочки бактерии делятся на грамположительные (толстый пептидогликан, сине-фиолетовый цвет при окраске по Граму) и грамотрицательные (тонкий пептидогликан плюс внешняя мембрана, красный цвет). Также выделяют бактерии без клеточной стенки (класс Mollicutes — микоплазмы). Внутри домена выделяют крупные типы: Proteobacteria (грамотрицательные), Firmicutes (грамположительные классы Bacilli и Clostridia) и Bacteroidetes.
• Домен Archaea (археи). Это древние микроорганизмы, часто обитающие в экстремальных условиях (галофилы, термофилы, ацидофилы) или являющиеся метаногенами. Их ключевое отличие от истинных бактерий — отсутствие пептидогликана и особое строение генетического аппарата (специфические рибосомы и рРНК). Важно помнить, что среди архей нет возбудителей болезней человека.

Эукариоты: домен Eukarya

Эукариоты отличаются сложной архитектурой: у них есть истинное ядро с оболочкой и ядрышком, а цитоплазма наполнена высокоорганизованными мембранными органеллами (эндоплазматический ретикулум, лизосомы). В медицинской микробиологии наибольшее значение имеют три царства этого домена:

• Простейшие (Protozoa): одноклеточные организмы, ограниченные полупроницаемой мембраной. Их цитоплазма часто дифференцирована на плотную прозрачную эктоплазму и зернистую подвижную эндоплазму. Многие ведут паразитический образ жизни.
• Грибы (Eumycota): гетеротрофы без хлорофилла с толстой клеточной стенкой, содержащей хитин.
• Хромовики (Chromista): новая таксономическая группа, сформированная при реклассификации. Сюда перенесены организмы, ранее считавшиеся простейшими или грибами (например, бластоцисты и оомицеты).

Медицинское значение структурных различий

Знание цитологических особенностей критически важно для медицины. В состав бактериальной клетки входят компоненты, которых абсолютно нет у человека: пептидогликан, D-изомеры аминокислот, диаминопимелиновая кислота. Ферменты, синтезирующие эти вещества, становятся идеальной мишенью для антибиотиков. Препараты избирательно токсичны для бактерий и не повреждают ткани хозяина.

Кроме того, некоторые грамположительные бактерии способны образовывать эндоспоры — покоящиеся формы для выживания при дефиците питания, высушивании или УФ-облучении. Спора формируется внутри материнской клетки. В отличие от грибов, у бактерий это не способ размножения: из одной клетки образуется ровно одна спора. У представителей рода Bacillus размер споры не превышает диаметр вегетативной клетки.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Строение клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных бактерий
• Методы окраски бактериальных структур (окраска по Граму)
• Морфология и структурные элементы бактерий (кокки, палочки, извитые формы)
• Классификация бактерий по потребностям в условиях роста (отношение к кислороду и температуре)
• Механизмы питания и фазы роста бактериальной популяции

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.