Mikroorganizmalar (mikroplar), boyutu 0,1 mm'yi geçmeyen tek hücreli organizmalar olarak kabul edilir. Bu büyük grubun temsilcileri farklı hücresel organizasyona, morfolojik özelliklere ve metabolik yeteneklere sahip olabilir, yani onları birleştiren ana özellik büyüklüktür. "Mikroorganizma" teriminin kendisine taksonomik bir anlam bahşedilmemiştir. Mikroplar çok çeşitli taksonomik birimlere aittir ve bu birimlerin diğer temsilcileri çok hücreli olabilir ve büyük boyutlara ulaşabilir.
Mikroorganizmaların sınıflandırılmasına genel yaklaşımlar
Mikroplarla ilgili gerçeklere dayalı materyallerin kademeli olarak birikmesinin bir sonucu olarak, bunların tanımlanması ve sistemleştirilmesi için kurallar getirilmesi gerekli hale geldi.
Mikroorganizmaların sınıflandırılması şu taksonların varlığı ile karakterize edilir: alan, filum, sınıf, takım, aile, cins, tür. Mikrobiyolojide bilim adamları, nesne özelliklerinin iki terimli sistemini kullanırlar, yani isimlendirme cins ve türlerin adlarını içerir.
Çoğu mikroorganizma içinson derece ilkel ve evrensel bir yapı karakteristiktir, bu nedenle taksonlara bölünmeleri yalnızca morfolojik özelliklere göre gerçekleştirilemez. Fonksiyonel özellikler, moleküler biyolojik veriler, biyokimyasal süreçlerin kalıpları vb. kriter olarak kullanılır.
Kimlik özellikleri
Bilinmeyen bir mikroorganizmayı tanımlamak için, aşağıdaki özellikleri incelemek üzere araştırmalar yürütülmektedir:
- Hücre sitolojisi (öncelikle pro- veya ökaryotik organizmalara aittir).
- Hücrelerin ve kolonilerin morfolojisi (belirli koşullar altında).
- Kültürel özellikler (farklı ortamlarda büyüme özellikleri).
- Mikroorganizmaların solunum türüne (aerobik, anaerobik) göre sınıflandırılmasının dayandığı fizyolojik özellikler kompleksi
- Biyokimyasal işaretler (belirli metabolik yolların varlığı veya yokluğu).
- Nükleotid dizisini hesaba katmak, nükleik asitlerin tür suşların materyali ile hibridizasyon olasılığını içeren bir dizi moleküler biyolojik özellik.
- Çeşitli bileşiklerin ve yapıların kimyasal bileşimini dikkate alan kemotaksonomik göstergeler.
- Serolojik özellikler ("antijen - antikor" reaksiyonları; özellikle patojenik mikroorganizmalar için).
- Belirli fajlara duyarlılığın varlığı ve doğası.
Prokaryotlarla ilgili mikroorganizmaların sistematiği ve sınıflandırılması, "Burgey's Guide to the Systematics of Bacteria" kullanılarak gerçekleştirilir. Tanımlama kullanılarak gerçekleştirilirBurgey'nin determinantı.
Mikropları sınıflandırmanın farklı yolları
Bir organizmanın taksonomik ilişkisini belirlemek için mikroorganizmaları sınıflandırmak için çeşitli yöntemler kullanılır.
Resmi sayısal sınıflandırma ile tüm özellikler eşit derecede önemli kabul edilir. Yani belirli bir özelliğin varlığı veya yokluğu dikkate alınır.
Morfofizyolojik sınıflandırma, metabolik süreçlerin akışının morfolojik özelliklerinin ve özelliklerinin toplamının incelenmesini içerir. Bu durumda, bir nesnenin belirli bir özelliğinin anlamı ve önemi ile donatılmıştır. Bir mikroorganizmanın belirli bir taksonomik gruba yerleştirilmesi ve bir ismin atanması öncelikle hücresel organizasyonun tipine, hücre ve koloni morfolojisine ve büyüme modellerine bağlıdır.
İşlevsel özelliklerin hesaba katılması, mikroorganizmalar tarafından çeşitli besinlerin kullanılması olasılığını sağlar. Çevrenin belirli fiziksel ve kimyasal faktörlerine ve özellikle enerji elde etme yollarına bağımlılık da önemlidir. Onları tanımlamak için kemotaksonomik çalışmalar gerektiren mikroplar var. Patojenik mikroorganizmalar serodiagnoz gerektirir. Niteleyici, yukarıdaki testlerin sonuçlarını yorumlamak için kullanılır.
Moleküler genetik sınıflandırmada en önemli biyopolimerlerin moleküllerinin yapısı analiz edilir.
Mikroorganizmaları tanımlama prosedürü
Bugün, belirli bir mikroskobik organizmanın tanımlanması,saf kültürünün izolasyonu ve 16S rRNA'nın nükleotid dizisinin analizi. Böylece mikrobun filogenetik ağaç üzerindeki yeri belirlenir ve ardından cins ve türlere göre spesifikasyon geleneksel mikrobiyolojik yöntemler kullanılarak gerçekleştirilir. %90'lık bir tesadüf değeri, cinsi ve %97 - türü belirlemenize olanak tanır.
Mikroorganizmaların cins ve türlere göre daha da net bir şekilde ayırt edilmesi, polifiletik (çok fazlı) taksonomi kullanılarak, nükleotid dizilerinin belirlenmesi, ekolojik seviyeye kadar çeşitli düzeylerde bilgi kullanımı ile birleştirildiğinde mümkündür. Yani, önce benzer suş grupları aranır, ardından bu grupların filogenetik konumları belirlenir, gruplar ve en yakın komşuları arasındaki farklar belirlenir ve grupları ayırt etmek için veri toplanır.
Ökaryotik mikroorganizmaların ana grupları: algler
Bu alan, mikroskobik organizmaların olduğu üç grubu içerir. Yosun, protozoa ve mantarlardan bahsediyoruz.
Algler, oksijenli fotosentezi gerçekleştiren tek hücreli, kolonyal veya çok hücreli fototroflardır. Bu gruba ait mikroorganizmaların moleküler genetik sınıflandırmasının geliştirilmesi henüz tamamlanmamıştır. Bu nedenle, şu anda, pratikte, alglerin sınıflandırılması, pigmentlerin ve rezerv maddelerin bileşimine, hücre duvarının yapısına, hareketliliğin varlığına ve üreme yöntemine göre kullanılmaktadır.
Bu grubun tipik temsilcileridinoflagellatlara, diatomlara, öglenoitlere ve yeşil alglere ait tek hücreli organizmalar. Tüm algler, klorofil oluşumu ve çeşitli karotenoid formları ile karakterize edilir, ancak grubun temsilcilerinde diğer klorofil ve fikobilin formlarını sentezleme yeteneği kendini farklı şekillerde gösterir.
Bu veya bu pigmentlerin kombinasyonu, hücrelerin farklı renklerde boyanmasını belirler. Yeşil, kahverengi, kırmızı, altın olabilirler. Hücre pigmentasyonu bir tür özelliğidir.
Diyatomlar, hücre duvarının silikon çift kabuklu bir kabuk gibi göründüğü tek hücreli planktonik formlardır. Bazı temsilciler, kayma türüne göre hareket edebilir. Üreme hem aseksüel hem de cinseldir.
Tek hücreli öglena alglerinin yaşam alanları tatlı su rezervuarlarıdır. Flagella yardımıyla hareket ederler. Hücre duvarı yoktur. Organik maddelerin oksidasyon sürecinden dolayı karanlıkta büyüyebilir.
Dinoflagellatların hücre duvarının özel bir yapısı vardır, selülozdan oluşur. Bu planktonik tek hücreli alglerin iki yan kamçısı vardır.
Yeşil alglerin mikroskobik temsilcileri için, habitatlar tatlı ve deniz suyu kütleleri, toprak ve çeşitli karasal nesnelerin yüzeyidir. Hareketsiz türler vardır ve bazıları flagella kullanarak hareket etme yeteneğine sahiptir. Tıpkı dinoflagellatlar gibi, yeşil mikroalglerin de selüloz hücre duvarı vardır. Nişastanın hücrelerde depolanması karakteristiktir. Üreme hem aseksüel hem de cinseldiryol.
Ökaryotik Organizmalar: Protozoa
Protozoaya ait mikroorganizmaların sınıflandırılmasının temel prensipleri, bu grubun temsilcileri arasında büyük farklılıklar gösteren morfolojik özelliklere dayanmaktadır.
Her yerde bulunan dağılım, saprotrofik veya parazitik bir yaşam tarzının sürdürülmesi, çeşitliliklerini büyük ölçüde belirler. Gıdasız yaşayan protozoalar bakteri, alg, maya, diğer protozoalar ve hatta küçük eklembacaklıların yanı sıra bitki, hayvan ve mikroorganizmaların ölü kalıntılarıdır. Çoğu temsilcinin hücre duvarı yoktur.
Sabit bir yaşam sürdürebilir veya çeşitli cihazların yardımıyla hareket edebilirler: flagella, kirpikler ve prolegler. Protozoanın taksonomik grubu içinde birkaç grup daha vardır.
En basitin temsilcileri
Amip endositozla beslenir, pseudopodlar yardımıyla hareket eder, üremenin özü hücrenin ilkel olarak ikiye bölünmesinde yatar. Amiplerin çoğu serbest yaşayan suda yaşayan formlardır, ancak bazıları insanlarda ve hayvanlarda hastalığa neden olur.
Infusoria hücrelerinin iki farklı çekirdeği vardır, eşeysiz üreme enine bölünmeden oluşur. Cinsel üremenin karakteristik olduğu temsilciler var. Harekette koordineli bir kirpikler sistemi yer alır. Endositoz, yiyeceklerin özel bir ağız boşluğunda tutulmasıyla gerçekleştirilir ve kalıntılar, vücuttan atılır.arka uçtaki delik. Doğada, siliatlar, organik maddelerle kirlenmiş su kütlelerinde ve geviş getiren hayvanların rumeninde yaşarlar.
Flagellatlar, flagella varlığı ile karakterize edilir. Çözünmüş besinlerin emilimi, CPM'nin tüm yüzeyi tarafından gerçekleştirilir. Bölünme sadece boyuna yönde gerçekleşir. Kamçılılar arasında hem serbest yaşayan hem de simbiyotik türler vardır. İnsanların ve hayvanların ana ortakyaşamları tripanozomlar (uyku hastalığına neden olur), leishmania (iyileşmesi zor ülserlere neden olur), giardia (bağırsak bozukluklarına yol açar).
Sporozoanlar, tüm protozoonlar arasında en karmaşık yaşam döngüsüne sahiptir. Sporozoanların en ünlü temsilcisi malaryal plazmodyumdur.
Ökaryotik mikroorganizmalar: mantarlar
Mikroorganizmaların beslenme türüne göre sınıflandırılması, bu grubun temsilcilerini heterotroflara yönlendirir. Çoğu, miselyum oluşumu ile karakterize edilir. Solunum genellikle aerobiktir. Ancak alkollü fermantasyona geçebilen fakültatif anaeroblar da vardır. Üreme yöntemleri bitkisel, eşeysiz ve eşeylidir. Mantarların daha fazla sınıflandırılması için bir kriter olarak hizmet eden bu özelliktir.
Bu grubun temsilcilerinin önemi hakkında konuşursak, o zaman burada en ilginç olanı, taksonomik olmayan birleşik maya grubudur. Bu, misel büyüme aşamasına sahip olmayan mantarları içerir. Mayalar arasında birçok fakültatif anaerob vardır. Ancak patojen türler de vardır.
Prokaryotik mikroorganizmaların ana grupları:arke
Prokaryotik mikroorganizmaların morfolojisi ve sınıflandırılması onları iki alanda birleştirir: temsilcileri birçok önemli farklılığa sahip olan bakteri ve arke. Archaea, bakterilere özgü peptidoglikan (murein) hücre duvarlarına sahip değildir. N-asetilmuramik asit içermeyen başka bir heteropolisakkarit - psödomurein varlığı ile karakterize edilirler.
Arkea üç filuma ayrılır.
Bakteri yapısının özellikleri
Mikropları bu alanda birleştiren mikroorganizmaların sınıflandırılma ilkeleri, hücre zarının yapısal özelliklerine ve özellikle içindeki peptidoglikan içeriğine dayanmaktadır. Şu anda etki alanında 23 filum var.
Bakteriler, doğadaki maddelerin döngüsünde önemli bir halkadır. Bu küresel süreçte önemlerinin özü, bitki ve hayvan kalıntılarının ayrıştırılması, organik maddelerle kirlenmiş su kütlelerinin arıtılması ve inorganik bileşiklerin değiştirilmesidir. Onlar olmadan, Dünya'da yaşamın varlığı imkansız olurdu. Bu mikroorganizmalar her yerde yaşar, habitatları toprak, su, hava, insan vücudu, hayvanlar ve bitkiler olabilir.
Hücrelerin şekline, hareket için cihazların varlığına, hücrelerin kendi aralarında eklemlenmesine göre, bu alan mikroorganizmaların sonraki sınıflandırması içinde gerçekleştirilir. Mikrobiyoloji, hücrelerin şekline göre şu bakteri türlerini ele alır: yuvarlak, çubuk şekilli, ipliksi, kıvrımlı, spiral. Hareketin türüne göre bakteriler hareketsiz, kamçılı olabilir veya atılım nedeniyle hareket edebilir.mukus. Hücrelerin birbirleriyle eklemlenme şekline bağlı olarak, bakteriler izole edilebilir, çiftler, granüller şeklinde bağlanabilir ve dallanma formları da bulunur.
Patojenik mikroorganizmalar: sınıflandırma
Patojenik mikroorganizmalar, çubuk şeklindeki bakteriler (difteri, tüberküloz, tifo, şarbon etken maddeleri) arasında çoktur; protozoa (malarial plasmodium, toxoplasma, leishmania, giardia, trichomonas, bazı patojenik amipler), aktinomisetler, mikobakteriler (tüberküloz, cüzzam etken maddeleri), küfler ve maya benzeri mantarlar (mikozların, kandidiyazisin etken maddeleri). Mantarlar, örneğin farklı liken türleri (virüsün dahil olduğu herpes zoster hariç) gibi her türlü cilt lezyonuna neden olabilir. Cildin kalıcı sakinleri olan bazı mayalar, normal bağışıklık sistemi koşullarında zararlı bir etkiye sahip değildir. Ancak bağışıklık sisteminin aktivitesi azalırsa seboreik dermatitin ortaya çıkmasına neden olurlar.
Patojenite grupları
Mikroorganizmaların epidemiyolojik tehlikesi, tüm patojenik mikropları dört risk kategorisine karşılık gelen dört gruba ayırma kriteridir. Bu nedenle, sınıflandırması aşağıda verilen mikroorganizmaların patojenite grupları, popülasyonun yaşamını ve sağlığını doğrudan etkilediği için mikrobiyologlar için en büyük ilgi konusudur.
En güvenli, 4. patojenite grubu, bireyin sağlığına tehdit oluşturmayan (veya bu tehdidin riski göz ardı edilebilir) mikropları içerir.küçük). Yani enfeksiyon riski çok azdır.
3. grup, bir birey için orta düzeyde bir enfeksiyon riski, bir bütün olarak toplum için düşük bir risk ile karakterize edilir. Bu tür patojenler teorik olarak hastalığa neden olabilir ve yapsalar bile kanıtlanmış etkili tedaviler ve enfeksiyonun yayılmasını önleyebilecek bir dizi önleyici tedbir vardır.
2. patojenite grubu, birey için yüksek, bir bütün olarak toplum için düşük risk oluşturan mikroorganizmaları içerir. Bu durumda, patojen insanlarda ciddi hastalığa neden olabilir, ancak enfekte olmuş bir kişiden diğerine yayılmaz. Etkili tedavi ve korunma yöntemleri mevcuttur.
1. patojenite grubu, hem birey hem de bir bütün olarak toplum için yüksek risk ile karakterize edilir. Bir insanda veya hayvanda ağır hastalığa neden olan bir patojen, çeşitli yollarla kolaylıkla bulaşabilir. Etkili tedaviler ve önleyici tedbirler genellikle mevcut değildir.
Sınıflandırması, bir veya başka bir patojenite grubuna ait olduklarını belirleyen patojenik mikroorganizmalar, ancak 1. veya 2. gruba ait olmaları durumunda halk sağlığına büyük zarar verir.
