Морфология простейших принципы классификации. Общая характеристика и строение типа простейших. Структура бактериальной клетки
Тип простейшие включает примерно 25 тыс. видов одноклеточных животных, обитающих в воде, почве или организмах других животных и человека. Имея морфологическое сходство в строении клеток с многоклеточными организмами, простейшие существенно отличаются от них в функциональном отношении.
Если клетки многоклеточного животного выполняют специальные функции, то клетка простейшего является самостоятельным организмом, способным к обмену веществ, раздражимости, движению и размножению.
Простейшие - это организмы на клеточном уровне организации. В морфологическом отношении простейшее равноценно клетке, но в физиологическом представляет собой целый самостоятельный организм. Подавляющее большинство их - микроскопически малых размеров (от 2 до 150 мкм). Однако некоторые из ныне живущих простейших достигают 1см, а раковины ряда ископаемых корненожек имеют в диаметре до 5-6 см. Общее количество известных видов превышает 25 тыс.
Строение простейших чрезвычайно разнообразно, но все они обладают чертами, характерными для организации и функции клетки. Общим в строении в строении простейших являются два основных компонента тела - цитоплазма и ядро.
Цитаплазма
Цитоплазма ограничена наружной мембраной, которая регулирует поступление веществ в клетку. У многих простейших она усложняется дополнительными структурами, увеличивающими толщину и механическую прочность наружного слоя. Таким образом возникают образования типа пелликулы и оболочки.
Цитоплазма простейших обычно распадается на 2 слоя - наружный более светлый и плотный - эктоплазму и внутренний, снабженный многочисленными включениями,- эндоплазму.
В цитоплазме локализуются общеклеточные органоиды. Кроме того, в цитоплазме многих простейших могут присутствовать разнообразные специальные органеллы. Особенно широко распространены различные фибриллярные образования - опорные и сократимые волоконца, сократительные вакуоли, пищеварительные вакуоли и др.
Ядро
Простейшие обладают типичным клеточным ядром, одним или несколькими. Ядро простейших имеет типичную двухслойную ядерную оболочку. В ядре распределен хроматиновый материал и ядрышки. Ядра простейших характеризуются исключительным морфологическим многообразием по размерам, числу ядрышек, количеству ядерного сока и т.д.
Особенности жизнедеятельности простейших
В отличие от соматических клеток многоклеточные простейшие характеризуются наличием жизненного цикла. Он слагается из ряда следующих друг за другом стадий, которые в существовании каждого вида повторяются с определенной закономерностью.
Чаще всего цикл начинается стадией зиготы, отвечающей оплодотворенному яйцу многоклеточных. За этой стадией следует однократно или многократно повторяющееся бесполое размножение, осуществляемое путем клеточного деления. Затем образуются половые клетки (гаметы), попарное слияние которых вновь дает зиготу.
Важной биологической особенностью многих простейших является способность к инцистированию. При этом животные округляются, сбрасывают или втягивают органеллы движения, выделяют на своей поверхности плотную оболочку и впадают в состояние покоя. В инцистированном состоянии простейшие могут переносить резкие изменения окружающей среды, сохраняя жизнеспособность. При возвращении благоприятных для жизни условий цисты раскрываются и простейшие выходят из них в виде активных, подвижных особей.
По строению органоидов движения и особенностей размножения тип простейшие делится на 6 классов. Основные 4 класса: Саркодовые, Жгутиковые, Споровики и Инфузории.
Простейшие -- эукариотические одноклеточные микроорганизмы, составляющие подцарство Protozoa царства животных (Animalia). Простейшие включают 7 типов, из которых четыре типа (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora) имеют представителей, вызывающих заболевания у человека. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм.
Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой) -- аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных. Некоторые простейшие имеют опорные фибриллы.
Цитоплазма и ядро соответствуют по строению эукариотическим клеткам: цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий, лизосом, многочисленных рибосом и др.; ядро имеет ядрышко и ядерную оболочку.
Передвигаются простейшие посредством жгутиков, ресничек и путем образования псевдоподий.
Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или образования особых структур. Многие простейшие при неблагоприятных условиях образуют цисты -- покоящиеся стадии, устойчивые к изменению температуры, влажности и др.
Простейшие окрашиваются по Романовскому--Гимзе (ядро -- красного, цитоплазма -- синего цвета).
К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизентерийная амеба -- возбудитель амебной дизентерии человека. Морфологически сходна с ней непатогенная кишечная амеба. Эти простейшие передвигаются путем образования псевдоподий. Питательные вещества захватываются и погружаются в цитоплазму клеток. Половой путь размножения у амеб отсутствует. При неблагоприятных условиях они образуют цисту.
Тип Apicomplexa . В классе Sporozoa (споровики) патогенными представителями являются возбудители токсоплазмоза, кокцидиоза, саркоцистоза и малярии. Жизненный цикл возбудителей малярии характеризуется чередованием полового размножения (в организме комаров Anopheles) и бесполого (в клетках тканей и эритроцитах человека они размножаются путем множественного деления). Токсоплазмы имеют форму полулуний. Токсоплазмозом человек заражается от животных. Токсоплазмы могут передаваться через плаценту и поражать центральную нервную систему и глаза плода.
Тип Ciliophora . Патогенный представитель -- возбудитель ба-лантидиаза -- поражает толстый кишечник человека. Балантидии имеют многочисленные реснички и поэтому подвижны.
Простейшие – эукариотические одноклеточные микроорганизмы, составляющие подцарство Protozoa царства животных (Animalia). Простейшие включают 7 типов, из которых три типа (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora) имеют представителей, вызывающих заболевания у человека. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм. Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой) – аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных. Некоторые простейшие имеют опорные фибриллы. Цитоплазма и ядро соответствуют по строению эукариотическим клеткам: цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий, лизосом, многочисленных рибосом и др.; ядро имеет ядрышко и ядерную оболочку. Передвигаются простейшие посредством жгутиков, ресничек и путем образования псевдоподий. Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или образования особых структур. Многие простейшие при неблагоприятных условиях образуют цисты – покоящиеся стадии, устойчивые к изменению температуры, влажности и др. Простейшие окрашиваются- по Романовскому-Гимзе (ядро – красного, цитоплазма – синего цвета).
Тип Sarcomastigophora. Подтип Mastigophora (жгутиконосцы) включает следующих патогенных представителей:
§ трипаносому – возбудителя африканского трипаносомоза (сонная болезнь);
§ лейшмании – возбудителей кожной и висцеральной форм лейшманиозов;
§ лямблию – возбудителя лямблиоза.
Эти простейшие характеризуются наличием жгутиков: один – у лейшмании, четыре свободных жгутика и короткая ундулирующая мембрана – у трихомонад.
К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизентерийная амеба – возбудитель амебной дизентерии человека. Морфологически сходна с ней непатогенная кишечная амеба. Эти простейшие передвигаются путем образования псевдоподий. Питательные вещества захватываются и погружаются в цитоплазму клеток. Половой путь размножения у амеб отсутствует. При неблагоприятных условиях они образуют цисту.
Тип Apicomplexa. В классе Sporozoa (споровики) патогенными представителями являются возбудители токсоплазмоза, кокцидиоза, саркоцистоза и малярии. Жизненный цикл возбудителей малярии характеризуется лередо-ванием полового размножения (в организме комаров Anopheles) и бесполого (в клетках тканей и эритроцитах человека они размножаются путем множественного деления). Токсоплазмы имеют форму полулуний. Токсоплазмозом человек заражается от животных. Токсоплазмы могут передаваться через плаценту и поражать центральную нервную систему и глаза плода.
Тип 3. Патогенный представитель – возбудитель балантидиаза – поражает толстый кишечник человека. Балантидии имеют многочисленные реснички и поэтому подвижны.
Простейшие -- эукариотические одноклеточные микроорганизмы, составляющие подцарство Protozoa царства животных (Animalia). Простейшие включают 7 типов, из которых четыре типа (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora) имеют представителей, вызывающих заболевания у человека. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм.
Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой) -- аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных. Некоторые простейшие имеют опорные фибриллы.
Цитоплазма и ядро соответствуют по строению эукариотическим клеткам: цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий, лизосом, многочисленных рибосом и др.; ядро имеет ядрышко и ядерную оболочку.
Передвигаются простейшие посредством жгутиков, ресничек и путем образования псевдоподий.
Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или образования особых структур. Многие простейшие при неблагоприятных условиях образуют цисты -- покоящиеся стадии, устойчивые к изменению температуры, влажности и др.
Простейшие окрашиваются по Романовскому--Гимзе (ядро -- красного, цитоплазма -- синего цвета).
К подтипу Sarcodina (саркодовые) относится дизентерийная амеба -- возбудитель амебной дизентерии человека. Морфологически сходна с ней непатогенная кишечная амеба. Эти простейшие передвигаются путем образования псевдоподий. Питательные вещества захватываются и погружаются в цитоплазму клеток. Половой путь размножения у амеб отсутствует. При неблагоприятных условиях они образуют цисту.
Тип Apicomplexa. В классе Sporozoa (споровики) патогенными представителями являются возбудители токсоплазмоза, кокцидиоза, саркоцистоза и малярии. Жизненный цикл возбудителей малярии характеризуется чередованием полового размножения (в организме комаров Anopheles) и бесполого (в клетках тканей и эритроцитах человека они размножаются путем множественного деления). Токсоплазмы имеют форму полулуний. Токсоплазмозом человек заражается от животных. Токсоплазмы могут передаваться через плаценту и поражать центральную нервную систему и глаза плода.
Тип Ciliophora. Патогенный представитель -- возбудитель ба-лантидиаза -- поражает толстый кишечник человека. Балантидии имеют многочисленные реснички и поэтому подвижны.
Грибы - это одноклеточные или многоклеточные эукариоты без хлорофилла, но близкие к растениям. Патогенные для человека грибы имеют следующие морфологические формы:
1 - гифы (нити), которые при сплетении образуют мицелий (тело гриба).
Различают:
а) истинный (у плесеней) - трубка, разделённая или неразделённая перегородками (септами),
покрытая общей оболочкой;
б) ложный (псевдомицелиий у грибов рода Кандида - Candida) вытянутые, нитевидные клетки, каждая из которых имеет свою оболочку.
2 - круглые и овальные почкующие клетки (у дрожжей и грибов рода Кандида). Размеры вегетативных форм - xl - х100 мкм. Структура их сложная: многослойная клеточная стенка, цитомембрана, дифференцированное ядро, полисомы, митохондрии, включения, пигменты.
3 - споры (по назначению и свойствам они отличаются от спор бактерий: у грибов это форма размножения и распространения; споры гриба менее устойчивы к высокой температуре).
Различают:
а) эндоспоры, покрытые оболочкой. Например, аски у дрожжей, образующиеся в результате полового размножения;
б) экзоспоры; контактируют с воздухом. Например, микроконидии у гриба (Penicillium).
Способы размножения грибов:
1 - поперечное деление;
2 - фрагментация;
3 - почкование;
4 - спорообразование;
5 - половой способ.
По типу дыхания грибы - аэробы и факультативные анаэробы, по типу питания - гетеротрофы. Для выращивания грибов применяют среду Сабуро (дрожжевой экстракт + глюкоза + пептон + агар-агар) рН=6,8
Сроки роста - от 2-3 дней до месяца. Характер колоний различен: беловато-желтые, напоминающие капли сметаны, пушистые, морщинистые, гипсовидно-мучнистые, кожистые, с различными бороздками, пигментами. По отношению к питательной среде различают 3 вида мицелия: воздушный (репродуцирующий), на концах которого располагаются споры, и субстратный, врастающий в питательную среду и мицелий распространения.
Среди патогенных грибов известны диморфные грибы. Это грибы разной морфологии в зависимости от локализации: в организме человека это обычно дрожжевая форма, а на среде Сабуро - мицелиальная. К ним относятся возбудители особо опасных микозов: гистоплазмоза, кокцидиоидного микоза и других заболеваний.
Токсинообразование: большинство грибов образуют эндотоксин, некоторые - экзотоксин. Грибы по строению мицелия подразделяют на две группы.
1. Низшие грибы (мицелий несептированный). Для медициныи фармации важны 2 класса:
Зигомицеты (вызывают болезни лекарственных растений);
Оомицеты (например, мукоровая плесень - вызывает мукоз у людей и животных).
2. Высшие грибы (мицелий септированный). Например грибы рода (Penicillium).
По характеру размножения грибы подразделяют на две группы:
Совершенные грибы (характерен половой способ размножения);
а) - аскомицеты
б) - зигомицеты
Несовершенные грибы - дейтеромицегы (половой способ невыявлен):
а) грибы рода Кандида, вызывающие заболевания у человека
Значение грибов:
1. Патогенные грибы вызывают у человека микозы.
2. Грибы широко используются в промышленной микробиологиикак продуценты антибиотиков (Penicillium), белков, полисахаридов, витаминов, ферментов; в пищевой промышленности (хлебопечение, сыроварение, изготовление кисломолочных продуктов)
3. Грибы используют в биотехнологии и генной инженерии как объекты с помощью которых получают необходимые вещества, препараты и др.
Методы изучения морфологии грибов:
1 .В неокрашенном состоянии, в "раздавленной капле" ее щёлочью.
Щелочь растворяет жир и ороговевшие клетки, после чего можно рассмотреть структуру и элементы грибов в пораженных тканях.
2. В окрашенном состоянии в чистой культуре (красят чаще простым способом).
3. В окрашенных и неокрашенных гистологических срезах.
4. В люминесцентном микроскопе после обработки флюорохромами, используя вторичную люминесценцию.
Актиномицеты - это прокариоты, относящиеся к бактериям и составляющие самостоятельную группу микроорганизмов. Основные свойства (форма, строение, размножение, культивирование, чувствительность к антибиотикам) сближает их с бактериями. Но есть свойства (мицелий, размножение при помощи спор, характер заболевания - актиномикоза), сближающие с грибами. Значение для человека:
1. Многие актиномицеты являются продуцентами антибиотиков.
2. Патогенные актиномицеты вызывают у человека актиномикоз. Заразиться можно от животных и при жевании травинок, колосков (актиномицеты являются свободно живущими микробами) Возможен эндогенный путь инфицирования тканей (возбудитель живет в десневых карманах здоровых людей). Чаще развивается актиномикоз шейно-челюстной области, что приводит к образованию воспалительных уплотнений со свищами, из которых выделяется жидкий гной с зернышками - друзами (это скопление актиномицетов, окруженные колбовидными вздутиями клеток паразита). Обнаружение друз - диагностический признак актиномикоза.
Сиирохеты - это прокариоты, относящиеся к бактериям. Спирохеты имеют следующие особенности:
1. Форма - извитая, как у спирилл.
2. Строение: имеется податливая клеточная стенка, цитомембрана, нуклеоид, миофибриллы.
3. Размножение - поперечным делением.
4. Имеют черты, сближающие их с простейшими:
а) передвижение происходит при помощи миофибрилл, что обеспечивает их движение - поступательное, сгибательное, вращательное, маятникообразное
б) окрашивание по Романовскому-Гимзе;
в) заболевание по характеру течения напоминает протозойные (вызванные простейшими);
г) сходные механизмы заражения (в том числе наличие переносчиков - членистоногих);
д) чувствительны к антибиотикам и к препаратам, применяемым для лечения протозойных заболеваний.
Спирохеты Гр-. По типу питания - гетеротрофы. По типу дыхания боррелии и трепонемы - анаэробы, а лептоспиры - аэробы. Патогенные спирохеты относятся к 3 родам:
1. Род Боррелия (имеют 3-5 неравномерных завитков):
а) возбудитель эпидемического вшивого возвратного тифа (B.recurrentis);
б) возбудители клещевых возвратных тифов - (B.caucasica). Культивируется плохо (на культурах тканей, на средах с сывороткой и кусочками тканей)
2. Род Трепонема (имеют 8-12 равномерных завитков, в виде пружины):
а) возбудитель сифилиса - (бледная трепонема), T.pallidum. Культивируется в яичке кролика.
3. Род Лептоспира (имеют множество мелких завитков; концы загнуты и имеют утолщения).
Патогенные лептоспиры относятся к виду L.interrogans. Культивируются на среде Уленгута (водопроводная вода + 30% кроличьей сыворотки).
Морфологию спирохет обычно изучают в неокрашенном состоянии, наблюдая подвижность в ультрамикроскопе или в окрашенном состоянии (чаще по Романовскому-Гимзе).
Простейшие - это эукариоты, близкие к животным клеткам. Размеры от 4 до 200 мкм. Форма - округлая, овальная, полулунная, грушевидная и т.д. У некоторых простейших тело покрыто относительно тонкой мембраной (амёба), у других - более плотной эластичной оболочкой - пелликулой (балантидии), у жгутиковых - перипластом (пелликула + слой продольных фибрилл). В цитоплазме располагаются 1, иногда 2 ядра (микро- и макронуклеусы балантидии), полисомы, митохондрии, включения, вакуоли и др. У некоторых в цитоплазме лежит скелетная органелла - аксостиль. Отдельные простейшие имеют специальные органеллы: прикрепления (присоска у лямблий), проникновения (у токсоплазм), пищеварения (у балантидии).
Движение простейших осуществляется с помощью:
Псевдоподии (амеба);
Жгутиков (лямблии)
Ресничек (балантидии);
Механизм питания:
1. Всей поверхностью тела по типу фагоцитоза и пиноцитоза (амеба).
2. Посредством специальных органелл пищеварения (балантидии). Простейшие чувствительны к дезинфицирующим растворам (цисты более устойчивы). Для многих простейших характерна стадийность развития, переход от одного хозяина к другому, причем в организме определенных хозяев проходит половой цикл развития. Размножение осуществляется:
Простым делением (амеба);
Множественным делением (шизогония у плазмодия);
Половым способом (конъюгация или копуляция).
Классификация простейших:
1. Класс корненожек (возбудитель амебиаза др.).
2. Класс жгутиковых (возбудители трихомоноза, лямблиоза, лейшманиоза, сонной болезни и др.).
3. Класс споровиков (возбудители малярии, токсоплазмоза, криптоспоридиоза и др.).
4. Класс ресничные (возбудитель балантадиаза и др.). Морфологию простейших изучают:
В неокрашенном состоянии (в препарате «раздавленная капля» из свежего материала на подогреваемом столике микроскопа).
В окрашенных препаратах (по Романовскому-Гимзе и др.).
ИНФЕКЦИЯ
Инфекция (инфекционный процесс) - это закономерно развивающийся процесс взаимодействия микроба и восприимчивого макроорганизма, сопровождающийся физиологическими и патологическими реакциями, нарушением гомеостаза и функций организма.
Инфекционная болезнь - крайняя (по выраженности) форма инфекции.
Похожая информация.