Семейство Chlamydiaceae

Ранее считали крупными вирусами. Хламидии – это облигатные внутриклеточные паразиты позвоночных и человека. Размножаются только внутри связанных с мембраной вакуолей в цитоплазме клеток человека, млекопитающих и птиц. Членистоногие не служат хозяевами. Характеризуются сложным циклом развития.

Морфология. Образуют сферические клетки 0,2 – 1,5 мкм в диаметре. Неподвижные. Грамотрицательные. Клеточная стенка не содержит мурамовую кислоту или содержит ее в следовых количествах. Образуют элементарное тельце (ЭТ) размером 0,15-0,2 мкм – это мелкая инфекционная внеклеточная форма. ЭТ - метаболически малоактивная форма, адаптирована к внеклеточному выживанию. ЭТ обеспечивает передачу инфекции от человека (животного) к человеку, способно адсорбироваться на чувствительных эпителиальных клетках и проникать в них путем эндоцитоза. Ретикулярное тельце (РТ) – это репродукционная внутриклеточная форма, размером до 1 мкм, развивается в клетке из ЭТ (в течение 5-6 часов). Хламидии способны образовывать L-формы.

Метаболизм. Вне клетки хозяина метаболические функции сведены до минимума. Показано, что при добавлении кофакторов способны окислять глюкозу, ПВК или глутаминовую кислоту в процессе аэробного дыхания, выделять СО₂, синтезировать некоторые углеводы. Не могут синтезировать АТФ и обеспечивать свои энергетические потребности. Их называют энергетическими паразитами.

Хламидии – паразиты птиц, человека и других млекопитающих.

Патогенез хламидиозов: гибель зараженных эпителиальных клеток и развитие местных воспалительных процессов.

Орнитоз. При орнитозе происходит поражение дыхательных путей. Источник инфекции: домашние и дикие птицы. Передача возбудителя – водушно-пылевой и воздушно-капельный путь.

Трахома развитие хламидий в клетках конъюктивы.

Урогенитальный хламидиоз. Передача инфекции происходит половым путем, бытовым путем (при близком контакте с больным). Поражается мочеполовая система, развивается хронический воспалительный процесс, возможно бесплодие. Урогенитальный хламидиоз – восходящая инфекция, развиваются системные поражения, уретрит, конъюктивит, артрит.

Лечение: трахома трудно поддается лечению. Внутрь и местно назначают тетрациклины и сульфаниламиды. Для лечения урогенитального хламидиоза (обычно переходящего в хроническую форму) применяют антибиотикотерапию (препарат выбора – доксициклин, а также эритромицин, цефалоспорины) и иммуномодуляторы, так как имеет место выраженная иммунодепрессия.

 

Группа 10. Аноксигенные фототрофные бактерии

Наиболее хорошо изученными группами аноксигенных фототрофных бактерий являются пурпурные и зеленые бактерии. По определителю Берджи относятся к 10 группе «Аноксигенные фототрофные бактерии».

Морфология. Это Грам(-) бактерии различной морфологии: кокки, спириллы, палочки, одиночные или в агрегатах. Среди них встречаются одноклеточные и многоклеточные формы.

Метаболизм. Основной способ получения энергии – фотосинтез (аноксигенный). В качестве источника С используют СО₂, некоторые виды могут использовать органические вещества. В качестве доноров электронов используют cоединения серы: Н₂S, S, тиосульфат (S₂O₃^2ֿ), сульфит SO₃^{2 ֿ}, или H₂ или органические соединения. Большинство способны к фиксации N₂. Строгие анаэробы.

Пурпурные бактерии делят на пурпурные серные (сем. Chromatiaceae) и пурпурные несерные (сем. Rhodospirillaceae). Пурпурные серные окисляют Н₂S до SO₄^2- через молекулярную S, которая откладывается в клетках в виде капель, как промежуточный продукт. Пурпурные несерные окисляют Н₂S сразу до SO₄^2- или молекулярной S, которая не накапливается внутри клеток. Не способны окислять молекулярную серу. Окраска бактерий связана с наличием каротиноидов, придающих им темно-красную, розовую, пурпурную окраску.

Зеленые бактерии ( порядок Chlorobiales ) Окисление H₂S происходит в периплазматическом пространстве клетки, как промежуточный продукт образуется S, и виде глобул откладывается снаружи клетки, никогда не внутри. После исчерпания из среды H₂S клетки поглощают из среды молекулярную серу, и в периплазматическом происходит ее окисление до сульфата.

Места обитания. В основном это водные организмы.Встречаются в различныхводоемах (пресноводные, соленые, гиперсоленые водемы; морские) – водной толще, в илах. А также в бескислородных зонах увлажненных почв (рисовые поля, временно затопляемые почвы).

Эти бактерии участвуют в круговороте серы в водоемах, окисляют сероводород до сульфата.

В водоемах развиваются под слоем цианобактерий и водорослей, которые эффективно поглощают свет с длиной волн до 750 нм. Поэтому пурпурные и зеленые бактерии используют длинноволновую часть спектра.

Некоторые пурпурные и зеленые бактерии способны развиваться на глубине 20-30 м, куда не попадает инфракрасное излучение, а проникает только синяя и сине-зеленая часть спектра (λ 450-500 нм). Т.е. они способны функционировать в условия, неблагоприятных для других фотосинтетиков. Но в большинстве случае играют незначительную роль в продукции органического вещества (3-5%). Но в стоячих озерах, богатых Н₂S, на долю фотосинтезирующих бактерий приходится до 25 % общей годовой продукции фотосинтеза.

В отсутствии света способны переключаться на гетеротрофный тип питания (брожение, дыхание – пурпурные; зеленые – более строгие анаэробы). Поэтому бактериальный фотосинтез может быть полезен в загрязненных и эвтрофных водоемах.

Группа 11. Оксигенные фототрофные бактерии

К цианобактериям относится большая группа организмов, сочетающих прокариотное строение клетки с оксигенным фотосинтезом, характерным для водорослей и высших растений. У цианобактерий самый крупный геном из прокариот и наиболее сложная морфологическая организация.

Морфология. Грамотрицательные. Морфологически очень разнообразны. Имеются одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы. Клетки сферической, палочковидной, изогнутой формы. В скоплениях клетки удерживаются при помощи общего чехла. Многоклеточные формы состоят из трихом, т.е. имеют нитчатое строение. Цианобактерии способны к скользящему движению. Некоторые цианобактерии образуют покоящиеся формы клеток – акинеты.

 

Размножение цианобактерий:

1. бинарное деление;

2. почкование;

3. множественное деление (с образованием баеоцистов);

4. размножение при помощи коротких обрывков трихомов;

5. размножение при помощи гормогониев (у нитчатых форм). Гормогонии – это короткие нити, состоящие из мелких подвижных клеток, не окруженных чехлом, и не содержащих гетероцист.

 

У большинства цианобактерий фотосинтетический аппарат находится на тилакоидах. В клетках цианобактерий имеются фикобилисомы - структуры, в которых находятся пигменты фикобилипротеиды.

Метаболизм. Цианобактерии характеризуются различными физиологическими возможностями. Кроме оксигенного фотосинтеза способны к бескислородному фотосинтезу, но активность фиксации СО₂ при этом ниже. В темноте у них функционирует окислительный пентозофосфатный цикл, для которого субстратом служит гликоген, запасенный на свету в процессе фотсинтеза. Пентозофосфатный цикл обеспечивает полное окисление глюкозы, высвобождающиеся при этом электроны поступают на О₂, т.е. имеет место окислительное фосфорилирование. В темноте жизнеспособность цианобактерий может поддерживаться также за счет брожения. У цианобактерий обнаружена способность к анаэробному дыханию, при этом конечным акцептором электронов является молекулярная сера, которая восстанавливается до H₂S.

Цианобактерии способны к фиксации N₂; процесс азотфиксации протекает в специализированных клетках – гетероцистах.

 

Цианобактерии раделены бактериологами на крупные порядки (по мофологии):

1. Порядок Chlorococcales – одноклеточные или колониальные, но не нитчатые.

2. Порядок Pleurococcales - образуют округлые клетки, собранные в агрегаты; размножаются при помощи баеоцистов.

3. Порядок Oscillatoriales - образуют трихомы без дифференциации клеток. Это бентосные формы, образуют цианобактериальные маты.

4. Порядок Nostocales – образуют трихомы с гетероцистами, способны к азотфиксации.

5. Порядок Stigonematalis – образуют ветвящиеся трихомы с дифференцированными клетками.

 

Распространение в природе. Широко распространены в природе. Встречаются в водоемах (в основном – в пресноводных), почвах, в том числе в пустынных. Имеют широкий температурный диапазон (до + 70 - +80° С). В прокариотных системах играют важную роль как первичные продуценты.

При чрезмерном развитии в водоемах цианобактерии приносят экономический вред за счет того, что выделяют токсины.

 

Группа 16. Миксобактерии

Миксобактерии имеют сложный цикл развития, образуют плодовые тела (размером до 1 мм), состоящие из выделяемых ими полисахаридов, образующих слизь, в которую погружены миксоспоры. Плодовые тела ярко окрашенные, можно встретить на разлагающемся растительном материале, гниющей древесине, помете травоядных животных.

Мофология. Грамотрицательные бактерии. Вегетативные клетки представлены одиночными скользящими палочками с заостренными ил тупыми концами. Размножаются делением. Образуют скоординировано движущуюся колонию – шварм. Передовые клетки выделяют слизь, а последующие клетки движутся за ними по слизистому следу.

Отношение к О₂. Аэробы.

Метаболизм. Хемоорганогетеротрофы с выраженной гидролитической активностью (целлюлозолитики) и литической активностью, могут лизировать клетки, попадающие под шварм.

Типовой род: Myxococcus.