Место в филогенетическом древе
Стрептококки принадлежат к домену Bacteria. В отличие от представителей домена Eukarya (простейших, грибов, растений и животных), они являются прокариотами, то есть не имеют оформленного клеточного ядра с оболочкой и ядрышком. Также их принципиально отличает от домена Archaea наличие пептидогликана в оболочке и способность вызывать инфекционные заболевания у человека (среди архей возбудителей инфекций нет).
Внутри домена Bacteria классификация строится на архитектуре клеточной стенки и генетических данных. Род Streptococcus входит в крупный тип (филум) Firmicutes, который объединяет преимущественно грамположительные микроорганизмы. Далее они относятся к классу Bacilli. Важно отметить, что этот класс включает как спорообразующие бактерии (например, род Bacillus), так и неспорообразующие формы, к которым как раз и принадлежат сферические кокки — стафилококки, пневмококки и стрептококки.
Морфология и строение клеточной стенки
Морфологически стрептококки представляют собой кокки — бактерии сферической формы. По строению клеточной оболочки они относятся к грамположительным бактериям (Гр+).
Их клеточная стенка очень толстая и имеет относительно простое строение. Она почти полностью состоит из мощного слоя пептидогликана. Уникальным компонентом этого слоя является N-ацетилмурамовая кислота. В отличие от грамотрицательных бактерий (таких как менингококки, гонококки или вейлонеллы), у стрептококков отсутствует дополнительная внешняя мембрана из фосфолипидов, липопротеинов и липополисахаридов.
Именно архитектура оболочки определяет поведение бактерий при дифференциальной окраске по Граму. Из-за толстого пептидогликанового слоя стрептококки надежно удерживают краситель и приобретают характерный сине-фиолетовый цвет (в то время как грамотрицательные бактерии окрашиваются в красный).
Цитологические особенности
Как типичные представители прокариот, стрептококки обладают рядом специфических внутриклеточных характеристик:
- Генетический аппарат: в цитоплазме присутствуют рибосомы 70S-типа, которые отличаются от рибосом эукариотических клеток.
- Отсутствие мембранных органелл: внутри клетки нет митохондрий, аппарата Гольджи, эндоплазматического ретикулума или лизосом, характерных для простейших и грибов.
- Биохимический состав: в структуре бактерии присутствуют соединения, которые абсолютно не встречаются в организме человека. К ним относятся D-изомеры аминокислот и диаминопимелиновая (мезодиаминопимелиновая) кислота.
- Отсутствие хитина: в отличие от представителей царства Eumycota (настоящих грибов), клеточная стенка стрептококков не содержит хитина.
Несмотря на то, что некоторые грамположительные бактерии способны формировать эндоспоры для выживания в экстремальных условиях (высушивание, УФ-облучение), стрептококки этой способностью не обладают — это исключительно вегетативные клетки.
Медицинское значение и мишени для терапии
Патогенные стрептококки обладают разнообразными биологическими свойствами, выделяют специфические токсины и имеют сложную антигенную структуру (включая различные серогруппы и серотипы, как, например, у Streptococcus pneumoniae).
Однако уникальное строение их клеточной стенки делает их уязвимыми перед антибактериальной терапией. Поскольку в организме человека полностью отсутствуют пептидогликан, N-ацетилмурамовая кислота, D-аминокислоты и диаминопимелиновая кислота, ферменты, отвечающие за биосинтез бактериальной оболочки, становятся идеальной мишенью для антибиотиков. Препараты, блокирующие эти ферменты, обладают высокой избирательной токсичностью: они разрушают клетки стрептококков, но не причиняют вреда клеткам хозяина.
Лабораторная диагностика
Для постановки точного диагноза при стрептококковых инфекциях применяется комплекс методов клинической микробиологии. Важнейшим этапом является соблюдение правил забора материала для бактериологического исследования. В лаборатории проводят культуральную диагностику, которая позволяет выделить возбудителя и изучить его культуральные свойства. Для точной видовой идентификации стрептококков применяются методы оценки ферментативной активности бактерий.
Для быстрого запоминания окраски по Граму: Гр+ (включая стрептококки) — это «Плюс Панцирь» (толстый Пептидогликан, сине-фиолетовый цвет). А грамотрицательные (Гр-) — «Минус панцирь, но в мембране» (тонкий пептидогликан + внешняя мембрана, красный цвет).
Вопросы с занятий и экзамена
Образуют ли стрептококки споры при неблагоприятных условиях?
Нет. Несмотря на то, что они относятся к классу Bacilli (куда входят спорообразующие бактерии), сами стрептококки являются неспорообразующими формами.
Почему антибиотики убивают стрептококки, но безопасны для клеток человека?
Антибиотики нацелены на ферменты биосинтеза пептидогликана. У человека этого вещества нет, поэтому препараты обладают избирательной токсичностью только для бактерий.
Чем клеточная стенка стрептококков отличается от оболочки менингококков?
Стрептококки — это грамположительные бактерии с толстым слоем пептидогликана. Менингококки — грамотрицательные, их слой пептидогликана тонкий, но имеется дополнительная внешняя мембрана.
Что ещё разобрать по теме
- Классификация и серогруппы стрептококков
- Факторы патогенности и токсины бактерий
- Антигены и серотипы Streptococcus pneumoniae
- Культуральная диагностика и правила забора материала
- Методы определения ферментативной активности бактерий
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Стрептококки» 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
Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.