Со времени открытия микроорганизмов А. Левенгуком и до ХIХ в. их рассматривали как мельчайшие существа животного происхождения. Только во второй половине ХIХ в. немецкий биолог Э. Геккель (1834 -1919 гг.) пришел к выводу, что микроорганизмы существенно отличаются от всех известных ранее представителей царств животных и растений, и предложил их выделить в отдельное царство Protista (протисты, первосущества). В настоящее время нет общепринятой теории или представления об общей системе живого мира. Согласно одной точке зрения выделяют только два царства Plantae (растения) и Animalia (животные), микроорга низмы рассматриваются как примитивные растения или животные и соот ветственно входят в состав одного из этих двух царств. Согласно второй точке зрения, по Э. Геккелю, микроорганизмы выделяют в самостоятель ную группу по признаку малых (видимых только с помощью соответст вующих приборов) размеров и связанных с этим специфических методов изучения.

С конца ХIХ в. уже были данные о неоднородности микроорганиз мов, в частности о различии в строении их клеток, поэтому их разделили на высшие и низшие протисты. Простейшие (одноклеточные животные), микроскопические водоросли (кроме синезеленых) и микроскопические грибы (плесени, дрожжи) были отнесены к высшим, а все бактерии и сине зеленые водоросли (или цианобактерии) к низшим протистам. Это деле ние было проведено в соответствии с типом клеточной организации про кариотной или эукариотной. Низшие протисты имеют прокариотное строение клеток, а высшие эукариотное.

Чем отличаются прокариотный и эукариотный типы клеточной организации?

Прокариоты (от греч. karyon ядро) доядерные простейшие, одно клеточные формы жизни, не имеющие ядерной мембраны и высокооргани зованных органелл. Прокариотная клетка имеет, как правило, цитоплаз матическую мембрану, образующую одну внутреннюю полость, в которой располагается нуклеоид (ДНК), он не отделен от цитоплазмы мембраной. В цитоплазме могут быть функционально специализированные структуры, но они не отделены от нее мембранами, то есть не образуют замкнутых полостей. Рибосомы прокариотной клетки 70Sтипа.

Эукариотная клетка имеет в отличие от прокариотной вторичные полости. Ядро, митохондрии, хлоропласты и другие клеточные органеллы присутствуют только в эукариотной клетке. Наружные мембраны этих ор ганелл (ядерная, мембрана митохондрий и др.) образуют вторичные полос ти. Рибосомы эукариотной клетки 80S типа.

Прокариоты и эукариоты имеют определенное строение, формы жизнедеятельности и находятся в биоценотических отношениях с другими живыми существами, а также неживой природой. Как прокариоты, так и эукариоты состоят из структур, обеспечивающих их жизненные процессы, направленные на выживание и размножение.

Из всего вышесказанного можно сделать заключение, что единая общепринятая точка зрения на систему живого мира до настоящего време ни еще не выработана. Систематика микроорганизмов всѐ ещѐ находится в развитии. На сегодняшний день, основываясь на современных достижени ях молекулярной биологии, генетической инженерии, в соответствии с та кими признаками, как уровень организации генома, наличие и состав белок синтезирующих систем и клеточной стенки, все известные живые сущест ва делят на следующие биологические домены: эукариоты, бактерии, ар хеи, вирусы и плазмиды.

К прокариотам относят бактерии, синезеленые водоросли, или циа нобактерии, и археи. Простейшие, дрожжи и нитчатые грибы эукариоты. Вирусы и плазмиды тоже являются микроорганизмами, но представителя ми неклеточных форм жизни.

При таком разнообразии очень трудно дать определение понятия «микроорганизм». Главное отличие живого от неживого наличие собст венной генетической системы, которая обеспечивает наследственную не прерывность и эволюцию данного организма, то есть его жизнь. Все струк туры, которые имеют свою генетическую систему, рассматриваются как живые организмы. Исходя из этого понятие «микроорганизм» можно оп ределить так: микроорганизмы это невидимые невооруженным глазом представители всех царств жизни: эукариоты, бактерии, археи, вирусы и плазмиды, имеющие собственную генетическую систему и играющи е важную и разнообразную роль в круговороте веществ и энергии в природе, в патологии человека, животных и растений.

Эукариоты (простейшие, дрожжи и нитчатые грибы) имеют дифференцированное ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной мем браной, аппарат митоза, ядрышко. Ядерная ДНК эукариот находится в комплексе с гистонами в соотношении 1:1; хромосомы эукариот построе ны в виде регулярных компактных структурных единиц нуклеосом, ко торые состоят из белковой глобулы и обвивающего ее фрагмента ДНК раз мером в 200 пар нуклеотидов. Хромосомы бактерий не имеют гистонов и стабильных регулярных структурных единиц. Однако у бактерий обнару жены гистоноподобные белки, но их содержится значительно меньше в расчете на хромосому, и они легко диссоциируют при выделении. Эука риоты имеют рибосомы 80S, митохондрии или хлоропласты (в этих струк турах содержатся рибосомы 70S), не содержат пептидогликана, все они аэ робы. Дисциплина, изучающая простейших, называется протозоологией, а изучающая грибы микологией.

Прокариоты (бактерии и археи) это организмы, у которых еще нет оформленного ядра, а есть лишь его предшественник нуклеоид. Он представлен одной или несколькими хромосомами, которые состоят из ДНК и свободно располагаются в цитоплазме, не отграниченные от нее никакой мембраной. Прокариоты не имеют дифференцированного аппарата митоза, у них нет ядрышка, нет митохондрий и хлоропластов, рибосомы

70S, большинство имеют клеточную стенку, содержащую пептидогликан, которой нет у эукариот. Размеры варьируют от 1 до 20 мкм. Они аэробы и анаэробы.

В 70х гг. ХХ в. обнаружены микроорганизмы, структурно относя щиеся к прокариотному типу, но значительно отличающиеся химическим строением важных клеточных макромолекул и способностью осуществ лять уникальные биохимические процессы. Эти необычные прокариоты были названы вначале архебактериями, а в настоящее время переименова ны в «археи». Типичные прокариоты, или бактерии, получили название бактерий (ранее эубактерии). Дисциплина, которая изучает эубактерии и архебактерии, называется бактериологией.

Число известных архей по сравнению с бактериями чрезвычайно мало. Основные отличия архей от бактерий: в химическом составе клеточной жесткой стенки нет пептидогликана; у архей особая структура липидов, иной компонентный состав РНКполимераз; повторяющиеся последова тельности в составе хромосомной ДНК; наличие интронов в генах тРНК и рРНК; иной химический состав и строение рибосом. Сходство архей с эу кариотами: наличие интронов в генах тРНК и рРНК; наличие в хромосом ных ДНК повторяющихся последовательностей и остальные вышепере численные признаки, а также рибосомы архей имеют сходство с рибосо мами 70S и 80S.

Подвижность микроорганизмов (прокариот и эукариот) обеспечива ется жгутиками, которые различаются по химической структуре. Жгутики у прокариот состоят из белка флагеллина и не содержат систем микротру бочек. Жгутики у эукариот построены из белка тубулина и представляют собой систему микротрубочек, располагающихся по типу 9+2 и связанных базальным телом.

Вирусы и плазмиды. Особое место среди микроорганизмов зани мают вирусы (от лат. virus яд) мельчайшие простейшие формы жизни, стоящие на грани между живым и неживым, не способные жить и размно жаться вне животной, растительной или иной клетки. Их геном представ лен либо ДНК, либо РНК; у них отсутствуют собственные системы био синтеза белка и мобилизации энергии, поэтому они являются абсолютны ми внутриклеточными паразитами. В состав вирусов, кроме нуклеиновых кислот, входят белки, ферменты. Еще более просто устроены прионы «инфекционные» белковые частицы, лишенные генетического материала, то есть нуклеиновой кислоты. Вирусы и прионы являются облигатными (обязательными) внутриклеточными паразитами.

Прокариоты, как правило, размножаются вне клетки, однако могут являться факультативными внутриклеточными паразитами; только некото рые из бактерий (риккетсии, хламидии) являются облигатными внутрикле точными паразитами. Эукариоты устроены значительно сложнее, чем про кариоты. Об этом можно судить по объему генома, то есть числу генов, со ставляющих генетический аппарат клетки. У эукариотов его объем в де сятки и сотни раз больше, чем у прокариотов. Так, если у вирусов объем генома состоит примерно из 10 100, у бактерий из 1000 5000, то у простейших из 10 000 и более генов. Размеры отдельных представителей микромира колеблются от 0,01 0,4 мкм, или 10 400 нм (вирусы), до 10 и более мкм (бактерии, грибы, простейшие).

Микроорганизмы играют огромную роль в природе и жизни челове ка. Они обеспечивают круговорот веществ и энергии в природе, плодоро дие почв, поддержание газового состава атмосферы и других природных процессов. Подавляющее большинство микроорганизмов безвредно для человека, а многие из них полезны. В частности, микроорганизмы, насе ляющие кожу и слизистые оболочки, желудочнокишечный и урогени тальный тракты, составляют экологическое единство с организмом челове ка и поддерживают постоянство некоторых процессов его жизнедеятель ности (эндоэкология). Многие микроорганизмы используются человеком при получении жизненно необходимых продуктов и материалов.

Микроорганизмы, которые не оказывают неблагоприятных влияний на организм человека и не вызывают у него заболеваний, называют непа тогенными, или сапрофитами. Однако имеется группа микроорганизмов, вызывающих у человека различные заболевания, патологические процес сы. Эти микроорганизмы называются патогенными (от греч. pathos бо лезнь); они живут и питаются за счет органических субстратов. Количест во патогенных микроорганизмов огромно более 3000 видов (бактерии, вирусы, грибы), из них более 1000 видов составляют вирусы. При соответ ствующих условиях, главным образом снижении сопротивляемости орга низма, сапрофиты могут вызывать болезни, то есть вести себя как патоген ные микроорганизмы. Такие микроорганизмы называют усл овно патогенными.

Приблизительно 3000 видов бактерий и архей и более 1000 вирусов известны сегодня, но это число, вероятно, меньше одного процента от всех видов, существующих в природе.