Особенности строения и локомоторный аппарат
Спирохеты обладают сложной многослойной организацией. Базовая структура клетки включает протоплазматический цилиндр (цитоплазму, окруженную цитоплазматической мембраной) и покрывающую его тонкую наружную мембрану.
Главная особенность спирохет — их двигательный аппарат. В отличие от многих других бактерий, жгутики здесь не торчат наружу. Они представлены периплазматическими фибриллами, которые спрятаны в толще клеточной оболочки (в периплазматическом пространстве между цилиндром и наружной мембраной).
- Фибриллы состоят из сократительного белка флагеллина и являются аналогами жгутиков.
- Один конец фибриллы прочно закреплен у полюса цилиндра (аналог блефаропласта), а другой остается свободным.
- Фибриллы направлены навстречу друг другу, закручиваются вокруг цилиндра и формируют винтообразную форму клетки — первичные завитки.
- Общее число фибрилл — это строгий видовой признак (варьирует от 2 до более чем 100 пучков с обоих концов).
Сокращение фибрилл обеспечивает три типа движения: поступательное, вращательное вокруг своей оси и сгибательное. В процессе активного изгибания тела образуются петли — вторичные завитки.
Сравнительная характеристика патогенных спирохет
Среди множества видов спирохет выделяют три рода, вызывающих тяжелые заболевания у человека. Они четко различаются морфологией (формой и количеством завитков).
- Род Трепонемы (Treponema)
Выглядят как тонкие нити, штопорообразно закрученные. Имеют от 8 до 12 мелких и равномерных завитков.
- T. pallidum — возбудитель сифилиса.
- T. pertenue — возбудитель фрамбезии (тропическая болезнь).
- Сапрофитные виды: непатогенны, обитают в водоемах и полости рта.
- Род Боррелии (Borrelia)
В отличие от трепонем, их завитки более крупные, но редкие (от 3 до 8 штук на клетку).
- B. recurrentis — возбудитель возвратного тифа.
- B. burgdorferi — возбудитель боррелиоза (болезни Лайма).
- Род Лептоспиры (Leptospira)
Отличаются частыми и неглубокими завитками, из-за чего клетка похожа на туго закрученную веревку. Концы лептоспир утолщены и загнуты в виде крючков. За счет вторичных завитков вся клетка принимает форму латинских букв S или C.
- L. interrogans — возбудитель лептоспироза. Инфекция передается алиментарным путем (через зараженную воду или пищу) и клинически проявляется кровоизлияниями и желтухой.
Физиология и методы микроскопии
По типу питания спирохеты — хемоорганотрофы (получают энергию из углеводов, аминокислот или липидов в зависимости от рода). Отношение к кислороду у них крайне разнообразно: среди спирохет встречаются аэробы, микроаэрофилы, а также факультативные и строгие анаэробы.
Культивирование патогенных спирохет затруднено. Они растут медленно и крайне требовательны к питательным средам (нуждаются в добавлении сыворотки и тканевых экстрактов). Размножаются поперечным делением, но при наступлении неблагоприятных условий способны переходить в персистирующее состояние: образовывать L-формы, цисты или распадаться на отдельные «зерна».
Методы исследования: Из-за минимальной толщины (0,1–0,3 мкм) выявление спирохет имеет свои особенности.
- Нативные (живые) препараты изучают с помощью фазово-контрастной или темнопольной микроскопии.
- Фиксированные препараты окрашивают по методу Романовского–Гимзе или применяют метод серебрения.
Чтобы легко запомнить форму трех патогенных родов: Трепонемы — как Точный штопор (мелкие частые витки), Боррелии — Большие и редкие волны, Лептоспиры — Латинские буквы S и C (с крючками на концах).
Вопросы с занятий и экзамена
В чем главное отличие спирохет от других извитых бактерий (спирилл, хеликобактеров)?
В расположении жгутиков. У спирохет жгутики (периплазматические фибриллы) находятся внутри клетки — между протоплазматическим цилиндром и наружной мембраной, тогда как у других бактерий типа Proteobacteria они выходят в окружающую среду.
Как спирохеты выживают в неблагоприятных условиях?
Они способны изменять свою форму и переходить в состояние персистенции: образовывать L-формы (клетки без клеточной стенки), защитные цисты или распадаться на мелкие гранулы («зерна»).
В чем разница между первичными и вторичными завитками?
Первичные завитки определяют базовую винтообразную форму бактерии (они формируются за счет обвивания фибрилл вокруг цилиндра). Вторичные завитки — это изгибы и петли всей клетки, которые появляются только в момент активного движения.
Что ещё разобрать по теме
- Детальные механизмы персистенции: как именно образуются L-формы и цисты
- Энергетический метаболизм различных родов спирохет
- Отличия в окраске по Романовскому-Гимзе и методе серебрения
- Симбиотические и комменсальные виды спирохет человека (микрофлора полости рта)
- Патогенез лептоспироза: почему возникают желтуха и кровоизлияния
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Спирохеты» и ещё 4 383 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 141 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Морфология и классификация микробов»
Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.