Размеры микроорганизмов. Все живые объекты, размеры которых менее 70 80 мкм, невидимы невооруженным глазом и могут быть отнесе ны к микроорганизмам. Размеры микроорганизмов варьируют в широких пределах (табл. 2): величина самых крупных представителей приблизи тельно 100 мкм (некоторые диатомовые водоросли и высшие протисты), размеры одноклеточных зеленых водорослей и клеток дрожжей на порядок меньше приблизительно 10 мкм, еще меньше размеры, характерные для большинства бактерий. Типичная бактериальная клетка приблизительно 1 мкм в диаметре, в то время как большинство эукариотических клеток от 10 до 100 мкм в диаметре. В среднем линейные размеры бактерий лежат в пределах 0,5 3,0 мкм. Но некоторые бактерии могут иметь гигантские размеры, например: клетки нитчатой серобактерии Beggiatoa alba имеют диаметр до 50 мкм; Achromatium oxaliferum имеет в длину 15 100 мкм при поперечнике примерно 5 33 мкм, а длина клетки спирохеты может быть до 250 мкм. Самые мелкие из известных прокариотных клеток ми коплазмы диаметром клеток 0,1 0,15 мкм. Минимальное число фермен тов, нуклеиновых кислот и других макромолекулярных компонентов, не обходимых для самовоспроизведения теоретической «минимальной клет ки», составляет по проведенной оценке около 50. В клет ке диаметром 0,15 мкм может содержаться порядка 1200 молекул белка и осуществлять ся около 1200 ферментативных реакций, то есть у микоплазм достигнут размер клеток, близкий к теоретическому пределу клеточного уровня ор ганизации жизни.

Размеры вирусов находятся в диапазоне 16 300 нм и лежат за пре делами разрешающей способности светового микроскопа. Вирусы зани мают место между самыми мелкими бактериальными клетками и самыми крупными органическими молекулами.



Размеры бактерий выражают в микрометрах (мкм). Один микрометр равен 1000 нм (нанометров). Для сравнения: 1 мм = 103 мкм = 106 нм = 10 А = 109 пм (пикометров). В нанометрах измеряют отдельные компоненты бактерий. Структуру микроорганизмов изучают с помощью электронной микроскопии целых клеток и их ультратонких срезов.

Форма прокариот. Клетки прокариот достаточно разнообразны и имеют форму сферы, цилиндра или спирали (цв. вклейка, рис. I). Они бы вают одиночными, в иных случаях образуют нити или колонии.

Прокариоты сферической формы (шаровидные клетки) называют кокками, после деления они могут не расходиться и образуют пары клеток диплококки, или парные кокки (пневмококк, гонококк, менингококк). Пневмококк (возбудитель пневмонии) имеет с противоположных сторон ланцетовидную форму, а гонококк (возбудитель гонореи) и менингококк (возбудитель эпидемического менингита) форму кофейных зерен, обра щенных вогнутой поверхностью друг к другу.

Стрептококки (от греч. streptos цепочка) клетки округлой или вы тянутой формы, составляющие цепочку вследствие деления клеток в одной плоскости и сохранения связи между ними в месте деления. Сарцины (от лат. sarcina — связка, тюк) располагаются в виде пакетов из 8 и более кок ков, так как они образуются при делении клетки в трех взаимно перпенди кулярных плоскостях. В этом случае колонии бактерий имеют правильную сферическую форму. Если деление происходит в нескольких плоскостях неравномерно, образуются клеточные скопления неправильной формы. Стафилококки (от греч. staphyle виноградная гроздь) представляют собой кокки, расположенные группами (гроздьями) в результате деления в раз ных плоскостях.

Прокариоты, имеющие форму цилиндра, палочковидные бактерии, различаются по размерам, по отношению длины клетки к ее поперечнику, форме концов клетки и взаимному расположению клеток. Длина клеток варьирует от 1 до 8 мкм, толщина от 0,5 до 2 мкм. Палочки могут быть правильной (кишечная палочка и др.) и неправильной (коринебактерии и др.) формы, в том числе ветвящиеся, например актиномицеты. Наиболее мелкие палочковидные бактерии риккетсии. Концы палочек могут быть как бы обрезанными (сибиреязвенная бацилла), закругленными (кишечная палочка), заостренными (фузобактерии) или в виде утолщения, и тогда па лочка похожа на булаву (коринебактерии дифтерии).

Слегка изогнутые палочки называют вибрионами (холерный вибри он). Большинство палочковидных бактерий располагается беспорядочно, так как после деления клетки расходятся. Если после деления клетки оста ются связанными общими фрагментами клеточной стенки и не расходятся, они располагаются под углом друг к другу (коринебактерии дифтерии), образуют цепочку (сибиреязвенная бацилла).

Спириллы извитые формы бактерий, имеют вид штопорообразно извитых клеток. К патогенным спириллам относится возбудитель содоку (болезни укуса крыс).

Спирохеты тонкие, длинные, извитые (спиралевидной формы) бактерии, отличающиеся от спирилл подвижностью, обусловленной «сги бательными» изменениями клеток.

Актиномицеты — ветвящиеся грамположительные бактерии. Свое название (от греч. actis луч, mykes гриб) они получили в связи с воз никновением в пораженных тканях друзгранул из плотно переплетенных нитей в виде лучей, отходящих от центра и заканчивающихся колбовид ными утолщениями. Актиномицеты, как и грибы, образуют мицелий ни тевидные переплетающиеся клетки (гифы). Они формируют субстратный мицелий, появляющийся в результате врастания мицелия в питательную среду, и воздушный, растущий на поверхности среды. Актиномицеты мо гут делиться путем фрагментации мицелия на палочковидные или сфери ческие клетки, похожие на палочковидные и кокковидные бактерии. На воздушных гифах актиномицетов могут образовываться споры, необходи мые для размножения. Споры актиномицетов обычно нетермостойки.

Описаны прокариоты, обладающие морфологической изменчиво стью, в зависимости от условий имеющие вид палочек, кокков или обна руживающие слабое ветвление. Форма многоклеточных прокариот также разнообразна: это скопления различной конфигурации, чаще нити. Свое образие бактериальным клеткам придают жгутики, имеющие различное расположение на клеточной поверхности, а также выделения клеточных веществ разной химической природы.

За последнее время среди прокариот обнаружены организмы, отли чающиеся от описанных выше основных форм. Некоторые бактерии име ют вид кольца, замкнутого или разомкнутого в зависимости от стадии рос та. У прокариот, размножающихся в основном почкованием, описано обра зование клеточных выростов (простек), число которых может колебаться от 1 до 8 и более. Из природных субстратов выделены бактерии червеоб разной формы и напоминающие шестиугольную звезду. Для некоторых видов характерно слабое или довольно хорошо выраженное ветвление.