Устройство на бактериите

Бактериите, независимо от това дали са болестотворни или сапрофитни, представляват едноклетъчни прокариотни микроорганизми. По-голямата част от тях са способни на независимо съществуване и растеж, но някои видове, като хламидиите и рикетсиите, са облигатни (задължителни) вътреклетъчни паразити. При прокариотите (pros - преди, karyon - ядро), за разлика от клетките на еукариотните микроорганизми, ядрото е без обособена ядрена мембрана, а хромозомата представлява единична пръстеновидна и сложно нагъната хромозома. Друга съществена отлика е липсата на клетъчни органели като ендоплазмен ретикулум, лизозоми, апарат на Голджи, митохондрии, хлоропласти, микротубули, и амитотичното делене при прокариотите. Важна характеристика на бактериите е сложно устроената им клетъчна обвивка, на базата, на която при специфично оцветяване се класифицират в отделни групи. Те имат специфични морфологични и структурни характеристики, които позволяват изучаването на ролята им в патологичните процеси и за тяхната микробиологична диагностика в хода на инфекциозните заболявания.

Устройството на бактериите включва описание на тяхната морфология, структура и особености на прокариотната клетка. Големината им, техните форма, взаимно разположение, наличието на ресни, капсули или спори определят морфологичните им характеристики, които се изучават главно със светлинен микроскоп в нативно състояние и със специфично оцветяване. Оцветяването по Грам носи важна информация относно вида на клетъчната обвивка, по която бактериите се разделят на Грам-положителни, чиято клетъчна стена е изградена от пептидогликан и се багри в червено, и Грам-отрицателни, при които, освен пептидогликан, има и външна мембрана и се оцветява в синьо. С оцветяване по Цил-Нелсен се доказват киселиноустойчиви бактерии в изследвания материал.

Бактериалните клетки са изключително малки по размери и най-удобно се измерват в микрони или микрометри (µm). Размерите на повечето болестотворни представители са средно 1-3 µm като варират от 0,2-15 µm. Едни от най-малките бактерии са микоплазмите (от групата на причинителите на атипична пневмония) са диаметър от порядъка на 0,1-0,2 µm. Причинителите на бруцелоза и хемофилните бактерии са с размер около 0,5 µm, а ентеробактериите и коринебактериите - около 1-3 µm. Антраксният бацил (Bacillus anthracis) е сред бактериите с по-големи размери - 3-10 µm, някои от нормалните обитатели на устната кухина като Fusobacterium nucleatum - 8-16 µm.

Друга важна особеност в устройството на бактериите е тяхната форма и взаимно разположение. В зависимост от формата им бактериите се разделят на:

1. Кълбообразни или коки (от гр. kokkos - кълбо) с диаметър от 0,8-2 µm. Те имат правилна или деформирана кълбовидна форма и при размножаването си обикновено остават свързани. В зависимост от взаимното им разположение се различават:

• монококи (от гр. mónos - единствен, сам) - единично разположени коки, които са сапрофити от околната среда;
• диплококи (от гр. diplos - двоен) - представляват разположени по двойки коки с типични представители пневмококите и найсериите (гонококи и менингококи);
• стрептококи (от гр. streptos - верига) - деленето на тези коки се осъществява в една линия и клетките остава свързани като формират верижки, включващи 5-8 и повече бактерии от семейство Streptococcus;
• стафилококи (от гр. staphyle - грозд) - представлява коки подредени в своеобразни гроздове, което се дължи на клетъчно делене в различни посоки;
• тетракоки (от гр. téttares - четири) - коки, които са организирани по четири и представляват сапрофити в природата;
• сарцини (от лат. sarcina - вързоп) - клетките се подреждат в правилни кубични групи и са сапрофити.

Почити всички кокобактерии са Грам-положителни, не образуват ресни или спори, а някои от тях формират капсули. Изключени правят представителите на род Найсерия, които са Грам-отрицателни коки.

2. Пръчковидни бактерии и бацили (от лат. bacillus - пръчица) с дължина на клетките 0,5-5 µm и напречен диаметър от порядъка на 0,5 µm. Те се разделят условно на спорообразуващи или неспорообразуващи представители. Бацилите са спорообразуващи пръчковидни бактерии, към които се причисляват род Bacillus (напр. антраксния бацил) и род Clostridium (причинители на газова гангрена, тетанус и ботулизъм). Бацилите са Грам-положителни, някои от тях имат ресни, а други образуват спори.

Към неспорообразуващите пръчковидни бактерии се отнасят ентеробактерии, коринебактерии, фузобактерии, туберкулозни бактерии и др. Те могат да имат правилна цилиндрична форма със заоблени (род Enterobacter), задебелени (Corynebacterium) или заострени (Fusobacterium) краища. При оцветяване по Грам са положителни или отрицателни, някой образуват ресни, а други капсули. За множество видове е налице полиморфизъм по отношение на формата като клетки от една култура или клиничен материал могат да имат различна дължина, да са правилни или извити. Отделните клетки могат да се разполага по единично - колибактерии, салмонели, шигели, или по две като диплобактерии - клебсиели, или във верижки - стрептобацили.

3. Извити бактерии - представляват Грам-отрицателни бактерии с дължина на клетките от 1-30 µm и напречен диаметър 0,5-1 µm. Характерно устройство на бактериите от този вид е наличието на спираловидна форма с 1-20 и повече извивки. Според това се разделят на:

• вибриони - притежават една извиква и една ресна, силно подвижни са и типичен представител е холерният вибрион - Vibrio cholerae;
• спирили - имат от 2-6 извивки, полярно разположени ресни и към тях се причисляват хеликобактер, кампилобактер и Spirillum minus;
• спирохети - характерни са наличието множеството извивки, липсата на класически ресни, които са заместени с осеви филаменти, чрез които се придвижват. Към тях се отнасят бактерии от род Borrelia с най-малко извивки, род Treponema с 10-20 извивки и род Leptospira с много на брой извивки и завити краища.

Формата и големината на бактериите от даден вид не са постоянна величина, а зависят от много фактори - неблагоприятни естествени условия и такива при култивиране (температура, ph), действие на различни вещества (соли на тежки метали, антибиотици) и др. Получените изменения във формата говорят за морфологичен полиморфизъм, който обаче не се унаследява и при премахване на неблагоприятните въздействия, характерните морфологични белези за дадения бактериален вид се възстановяват.