Бактерія

Бактерії - одноклітинні рослинні організми, багато з яких є збудниками заразних захворювань людини.
Розміри бактерій коливаються в межах від десятих часток мікрона до декількох мікронів. За формою бактерії поділяють на: 1) коки - бактерії кулястої форми; 2) паличкоподібні бактерії; 3) спириллы - бактерії, що мають форму звивистих ниток; 4) вібріони - бактерії у формі вигнутих паличок. Спороутворюючі палички називають бацилами, не утворюють спор - бактеріями. Серед бацил розрізняють палички, диплобациллы, стрептобацили.
Всі бактерії покриті клітинною оболонкою, яка щільно облягає цитоплазматичну мембрану. Оболонка ззовні оточена у багатьох видів бактерій шаром слизу - капсулою, яка визначає низка властивостей бактерій, зокрема їх вірулентність (наприклад, пневмококів). Багато бактерій мають джгутики і здатні активно рухатися в рідкому середовищі. Кількість і характер розташування джгутиків по поверхні бактеріальної клітини - одна з найважливіших характеристик бактерій. Прилегла до оболонці цитоплазматична мембрана регулює процеси проникнення різних речовин всередину клітини і вихід продуктів обміну в зовнішнє середовище. Основна частина бактеріальної клітини-відмежована мембраною, цитоплазма при розгляді в мікроскоп виглядає як гомогенна маса, в ній відсутні характерні для більшості інших рослинних клітин всіх органел - пластиды. Завдяки складної молекулярної структури цитоплазми в ній відбуваються біохімічні реакції, які становлять обмін речовин - метаболізм, в ході якого бактерії синтезують з поживних речовин ряд компонентів, в тому числі і визначають їх патогенність. Цитоплазма містить бактеріальні ферменти - біологічні каталізатори білкової природи, без участі яких неможливі реакції метаболізму. На відміну від клітин вищих організмів, ядерна структура бактерій - нуклеоид - не відмежована від цитоплазми мембраною, не має певної форми і ділиться амитотическим шляхом. Поділ нуклеоида передує поділу бактеріальної клітини. Статевий процес розмноження бактерій полягає у перенесення генетичного матеріалу з чоловічої клітини в жіночу при безпосередньому контакті двох бактерій - кон'югації (див. Генетика мікроорганізмів).
Поміщені на тверді поживні середовища бактерії починають зростати - збільшується маса окремих клітин і їх число - утворюються бактеріальні колонії. Процес росту бактерій в рідкому живильному середовищі можна поділити на чотири фази, що відповідають різним етапам розмноження і росту бактеріальної культури. Протягом першої години або двох годин після внесення в живильне середовище бактерії практично не діляться, але збільшуються в розмірах. Цей період називають лагфазой. Потім настає логарифмічна фаза зростання, протягом якої бактерії діляться з постійною швидкістю (вона триває кілька годин). Її змінює стаціонарна фаза, коли число клітин в культурі залишається постійним. І, нарешті, клітини в культурі починають відмирати - настає фаза логарифмічного загибелі бактерії.
Поживні потреби бактерій різноманітні: деякі форми здатні рости, використовуючи прості сполуки - вуглекислий газ і іони амонію; інші вимагають присутності органічних джерел азоту, вуглецю та інших складних органічних речовин, у тому числі вітамінів (див. нижче Бактеріальні фактори росту). Бактерії потребують також достатньої вологості навколишнього середовища, оптимальній кількості кисню тощо (див. Поживні середовища). При різних несприятливих впливах настає загибель бактерій. Найбільш сильну бактерицидну дію (див. Бактерицидність) надають підвищена температура, ультрафіолетові промені і деякі хімічні сполуки. Ці фактори використовуються, як правило, при стерилізації.
Деякі види бактерій утворюють спори, здатні довго зберігатися в несприятливих умовах (висока температура, висушування).
Найважливішою характеристикою бактерій є їх антигенний склад. Антигени бактерій поділяються на кілька груп (наприклад, джгутикові антигени, капсульні антигени тощо). Існують групові антигени - загальні для декількох видів бактерій, і специфічні - властиві тільки даному виду бактерій. Антигенні властивості бактерій є основою для утворення специфічного імунітету (див.). Діагностика багатьох бактеріальних захворювань заснована на визначенні відмінностей бактерій в їх антигенному будову (див. Серологічні дослідження).
В основі патогенності (див.) бактерій лежить їх здатність при розмноженні в організмі людини утворювати токсини (див.). Деякі патогенні бактерії не здатні розмножуватися в макроорганізмі, однак виділяють сильні екзотоксини, які, потрапляючи в організм людини (наприклад, з їжею)викликають захворювання. В деяких випадках (наприклад, при ослабленні захисних реакцій макроорганізму) захворювання можуть викликати і бактерії, зазвичай не вважаються патогенними для людини.
См. також Бактеріологічне дослідження.
Бактеріальні фактори росту (бактеріальні вітаміни, біос) - речовини органічного походження, необхідні для життєдіяльності бактерій, які самі клітини не здатні синтезувати. Кожен штам або вид бактерії потребує в визначеному наборі і концентрації цих речовин, які додають у поживні середовища. До біоса відносяться амінокислоти, пуринові і пирамидиновые підстави, вітаміни (тіамін, рибофлавін, пантотенова кислота, фолієва кислота, нікотинамід, інозит, піридоксин, параамінобензойна кислота, вікасол та ін), холін, гемин, ферменти. Відсутність цих речовин у середовищі призводить до бактериостазу.
L-форми бактерій - особливі фільтрівні форми добре відомих бактерій, що виникають в результаті руйнування клітинної оболонки або втрати здатності до її утворення. Описані L-форми гемолітичних стрептококів, пневмококів, микрококков, гонококів, пастерелл, кишкової палички, збудників дизентерії та ін Найчастіше L-форми бактерій - це сферичні тільця, більш дрібні, ніж бактерії, або наближаються до них.
L-форми утворюються при дії на бактерії пеніциліну, лізоциму, дихальних отрут; вони виникають також при нестачі речовин, необхідних для синтезу оболонки бактеріальної клітини. Після припинення дії агента L-форми поступово перетворюються у вихідні мікроорганізми.