Vi sinh vật (vi sinh vật) được coi là sinh vật đơn bào, kích thước không vượt quá 0,1 mm. Các đại diện của nhóm lớn này có thể có tổ chức tế bào, các đặc điểm hình thái và khả năng trao đổi chất khác nhau, đó là đặc điểm chính hợp nhất chúng là kích thước. Bản thân thuật ngữ "vi sinh vật" không được ưu đãi với nghĩa phân loại. Vi khuẩn thuộc nhiều đơn vị phân loại khác nhau và các đại diện khác của các đơn vị này có thể đa bào và đạt kích thước lớn.
Các cách tiếp cận chung để phân loại vi sinh vật
Do sự tích lũy dần dần các tài liệu thực tế về vi sinh vật, cần phải đưa ra các quy tắc để mô tả và hệ thống hóa chúng.
Sự phân loại vi sinh vật được đặc trưng bởi sự hiện diện của các đơn vị phân loại sau: miền, ngành, lớp, bậc, họ, chi, loài. Trong vi sinh vật học, các nhà khoa học sử dụng hệ thống nhị thức của các đặc điểm đối tượng, tức là, danh pháp bao gồm tên của chi và loài.
Đối với hầu hết các vi sinh vậtmột cấu trúc cực kỳ nguyên thủy và phổ quát là đặc trưng, do đó, việc phân chia chúng thành các đơn vị phân loại không thể chỉ được thực hiện theo các đặc điểm hình thái. Các tính năng chức năng, dữ liệu sinh học phân tử, mô hình của các quá trình sinh hóa, v.v. được sử dụng làm tiêu chí.
Đặc điểm nhận dạng
Để xác định một vi sinh vật không xác định, nghiên cứu đang được tiến hành để nghiên cứu các đặc tính sau:
- Tế bào học (chủ yếu thuộc về sinh vật nhân sơ hoặc sinh vật nhân chuẩn).
- Hình thái tế bào và khuẩn lạc (trong các điều kiện cụ thể).
- Đặc điểm văn hóa (đặc điểm tăng trưởng trên các phương tiện khác nhau).
- Sự phức tạp của các đặc tính sinh lý dựa trên việc phân loại vi sinh vật theo kiểu hô hấp (hiếu khí, kỵ khí)
- Dấu hiệu sinh hóa (có hoặc không có một số con đường trao đổi chất nhất định).
- Một tập hợp các đặc tính sinh học phân tử, bao gồm tính đến trình tự nucleotide, khả năng lai giữa các axit nucleic với nguyên liệu của các chủng loại.
- Chỉ thị hóa học, có tính đến thành phần hóa học của các hợp chất và cấu trúc khác nhau.
- Đặc điểm huyết thanh học (phản ứng "kháng nguyên - kháng thể"; đặc biệt đối với vi sinh vật gây bệnh).
- Sự hiện diện và bản chất nhạy cảm với các phage cụ thể.
Hệ thống hoá và phân loại vi sinh vật liên quan đến sinh vật nhân sơ được thực hiện bằng cách sử dụng "Hướng dẫn Hệ thống hoá Vi khuẩn của Burgey". Việc xác định được thực hiện bằng cách sử dụngYếu tố quyết định của Burgey.
Các cách phân loại vi sinh khác nhau
Để xác định mối quan hệ phân loại của một sinh vật, một số phương pháp phân loại vi sinh vật được sử dụng.
Với phân loại số chính thức, tất cả các tính năng được coi là có ý nghĩa như nhau. Đó là, sự hiện diện hay vắng mặt của một tính năng cụ thể được tính đến.
Phân loại sinh lý hình thái liên quan đến việc nghiên cứu tổng thể các đặc tính và đặc điểm hình thái của dòng quá trình trao đổi chất. Trong trường hợp này, nó được ban tặng cho ý nghĩa và tầm quan trọng của một thuộc tính cụ thể của một đối tượng. Vị trí của vi sinh vật trong một nhóm phân loại cụ thể và việc đặt tên phụ thuộc chủ yếu vào loại tổ chức tế bào, hình thái tế bào và khuẩn lạc, và các kiểu phát triển.
Tính toán các đặc điểm chức năng cung cấp khả năng sử dụng các chất dinh dưỡng khác nhau của vi sinh vật. Một điều quan trọng nữa là sự phụ thuộc vào các yếu tố vật lý và hóa học nhất định của môi trường, và đặc biệt là các cách thu nhận năng lượng. Có những vi khuẩn yêu cầu các nghiên cứu hóa học để xác định chúng. Vi sinh vật gây bệnh cần chẩn đoán huyết thanh. Bộ định lượng được sử dụng để giải thích kết quả của các bài kiểm tra trên.
Trong phân loại di truyền phân tử, cấu trúc của các phân tử của các chất tạo màng sinh học quan trọng nhất được phân tích.
Quy trình xác định vi sinh vật
Ngày nay, việc xác định một sinh vật cực nhỏ cụ thể bắt đầu vớiphân lập môi trường nuôi cấy thuần khiết của nó và phân tích trình tự nucleotide của 16S rRNA. Do đó, vị trí của vi sinh vật trên cây phát sinh loài được xác định, và các đặc điểm kỹ thuật tiếp theo theo chi và loài được thực hiện bằng cách sử dụng các phương pháp vi sinh truyền thống. Giá trị trùng hợp 90% cho phép bạn xác định giống và 97% - loài.
Có thể phân biệt rõ ràng hơn các vi sinh vật theo chi và loài bằng cách sử dụng phương pháp phân loại đa ngành (polyphase), khi việc xác định trình tự nucleotide được kết hợp với việc sử dụng thông tin ở nhiều cấp độ khác nhau, cho đến sinh thái. Đó là, việc tìm kiếm các nhóm có các chủng giống nhau được thực hiện trước tiên, sau đó xác định vị trí phát sinh loài của các nhóm này, sửa chữa sự khác biệt giữa các nhóm và các nước láng giềng gần nhất của chúng, đồng thời thu thập dữ liệu để phân biệt các nhóm.
Các nhóm vi sinh vật nhân thực chính: tảo
Miền này bao gồm ba nhóm nơi có các sinh vật cực nhỏ. Chúng ta đang nói về tảo, động vật nguyên sinh và nấm.
Tảo là sinh vật quang đơn bào, thuộc địa hoặc đa bào thực hiện quá trình quang hợp oxy. Việc phát triển một phân loại di truyền phân tử của vi sinh vật thuộc nhóm này vẫn chưa được hoàn thành. Vì vậy, hiện nay, trong thực tế, việc phân loại tảo được sử dụng dựa trên thành phần sắc tố và chất dự trữ, cấu trúc của thành tế bào, sự hiện diện của khả năng di chuyển và phương thức sinh sản.
Đại diện tiêu biểu của nhóm này làsinh vật đơn bào thuộc tảo hai lá mầm, tảo cát, euglenoit và tảo lục. Tất cả các loài tảo đều được đặc trưng bởi sự hình thành chất diệp lục và các dạng carotenoit khác nhau, nhưng khả năng tổng hợp các dạng chất diệp lục và phycobilin khác ở các đại diện của nhóm biểu hiện theo những cách khác nhau.
Sự kết hợp của những sắc tố này hoặc những sắc tố đó quyết định sự nhuộm màu của các tế bào với các màu khác nhau. Chúng có thể có màu xanh lá cây, nâu, đỏ, vàng. Sắc tố tế bào là một đặc tính của loài.
Diatoms là dạng sinh vật phù du đơn bào, trong đó thành tế bào trông giống như một lớp vỏ hai mảnh silicon. Một số đại diện có khả năng chuyển động theo kiểu trượt. Sinh sản vừa vô tính vừa hữu tính.
Môi trường sống của tảo euglena đơn bào là các hồ chứa nước ngọt. Chúng di chuyển với sự trợ giúp của trùng roi. Không có thành tế bào. Có thể phát triển trong bóng tối do quá trình oxy hóa các chất hữu cơ.
Trùng roi có cấu trúc đặc biệt của thành tế bào, nó bao gồm cellulose. Những tảo đơn bào phiêu sinh này có hai lá roi bên.
Đối với các đại diện vi mô của tảo lục, môi trường sống là các vùng nước ngọt và biển, đất và bề mặt của các vật thể khác nhau trên cạn. Có những loài không di động, và một số có khả năng vận động bằng roi. Cũng giống như tảo đơn bào, vi tảo lục có thành tế bào xenlulo. Việc lưu trữ tinh bột trong tế bào là đặc trưng. Sinh sản vừa vô tính vừa hữu tínhcách.
Sinh vật nhân chuẩn: Động vật nguyên sinh
Các nguyên tắc cơ bản để phân loại vi sinh vật thuộc động vật nguyên sinh dựa trên các đặc điểm hình thái rất khác nhau giữa các đại diện của nhóm này.
Sự phân bố khắp nơi, duy trì lối sống sinh dưỡng hoặc ký sinh quyết định phần lớn đến sự đa dạng của chúng. Động vật nguyên sinh sống tự do trong thức ăn là vi khuẩn, tảo, nấm men, động vật nguyên sinh khác và thậm chí cả động vật chân đốt nhỏ, cũng như xác chết của thực vật, động vật và vi sinh vật. Hầu hết các đại diện không có thành tế bào.
Chúng có thể sống cố định hoặc di chuyển xung quanh với sự trợ giúp của các thiết bị khác nhau: trùng roi, lông mao và chân móng. Có một số nhóm khác trong nhóm phân loại động vật nguyên sinh.
Đại diện của
đơn giản nhất
Amoebae kiếm ăn bằng nội bào, di chuyển với sự hỗ trợ của các chân giả, bản chất của sự sinh sản nằm ở sự phân chia nguyên thủy của tế bào làm đôi. Hầu hết các loài amip là dạng sống dưới nước sống tự do, nhưng có một số loài gây bệnh cho người và động vật.
Tế bào Infusoria có hai nhân khác nhau, sinh sản vô tính bao gồm phân chia ngang. Có những đại diện mà sinh sản hữu tính là đặc trưng. Một hệ thống phối hợp của các lông mao tham gia vào chuyển động. Quá trình nội bào được thực hiện bằng cách nhốt thức ăn trong một khoang miệng đặc biệt, và phần còn lại được thải ra ngoài qualỗ ở cuối phía sau. Trong tự nhiên, ciliates sống trong các vùng nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ, cũng như trong dạ cỏ của động vật nhai lại.
Trùng roi được đặc trưng bởi sự hiện diện của trùng roi. Sự hấp thụ các chất dinh dưỡng hòa tan được thực hiện bởi toàn bộ bề mặt của CPM. Sự phân chia chỉ xảy ra theo hướng dọc. Trong số các loài trùng roi, có cả loài sống tự do và sống cộng sinh. Các ký sinh trùng chính của người và động vật là trypanosomes (gây bệnh ngủ), leishmania (gây ra các vết loét khó chữa lành), giardia (dẫn đến rối loạn đường ruột).
Sporozoans có vòng đời phức tạp nhất trong tất cả các sinh vật đơn bào. Đại diện nổi tiếng nhất của sporozoans là plasmodium sốt rét.
Vi sinh vật nhân thực: nấm
Phân loại vi sinh vật theo kiểu dinh dưỡng đề cập đến các đại diện của nhóm này là sinh vật dị dưỡng. Hầu hết được đặc trưng bởi sự hình thành của sợi nấm. Hô hấp thường là hiếu khí. Nhưng cũng có những vi khuẩn kỵ khí có thể chuyển sang quá trình lên men rượu. Phương thức sinh sản là sinh dưỡng, vô tính và hữu tính. Chính đặc điểm này là tiêu chí để phân loại các loại nấm.
Nếu chúng ta nói về tầm quan trọng của các đại diện của nhóm này, thì điều thú vị nhất ở đây là nhóm nấm men không phân loại kết hợp. Điều này bao gồm nấm không có giai đoạn phát triển sợi nấm. Có rất nhiều vi khuẩn kỵ khí dễ biến đổi giữa các loại nấm men. Tuy nhiên, cũng có những loài gây bệnh.
Các nhóm vi sinh vật nhân sơ chính:archaea
Hình thái và phân loại vi sinh vật nhân sơ kết hợp chúng thành hai lĩnh vực: vi khuẩn và vi khuẩn cổ, mà các đại diện của chúng có nhiều điểm khác biệt đáng kể. Archaea không có thành tế bào peptidoglycan (murein) đặc trưng của vi khuẩn. Chúng được đặc trưng bởi sự hiện diện của một dị phân tử khác - pseudomurein, không chứa axit N-acetylmuramic.
Archaea được chia thành ba phyla.
Đặc điểm cấu tạo của vi khuẩn
Nguyên tắc phân loại vi sinh vật hợp nhất các vi sinh vật trong miền này dựa trên đặc điểm cấu trúc của màng tế bào, và đặc biệt là hàm lượng peptidoglycan trong đó. Hiện có 23 phyla trong miền.
Vi khuẩn là mắt xích quan trọng trong chu trình các chất trong tự nhiên. Bản chất ý nghĩa của chúng trong quá trình toàn cầu này là sự phân hủy tàn dư động thực vật, làm sạch các vùng nước bị ô nhiễm chất hữu cơ, và biến đổi các hợp chất vô cơ. Nếu không có chúng, sự tồn tại của sự sống trên Trái đất là không thể. Những vi sinh vật này sống ở khắp mọi nơi, môi trường sống của chúng có thể là đất, nước, không khí, cơ thể người, động vật và thực vật.
Theo hình dạng của tế bào, sự hiện diện của các thiết bị di chuyển, sự khớp nối của các tế bào với nhau, lĩnh vực này được thực hiện trong quá trình phân loại vi sinh vật tiếp theo. Vi sinh vật học xem xét các loại vi khuẩn sau dựa trên hình dạng của tế bào: hình tròn, hình que, hình sợi, hình xoắn, hình xoắn ốc. Theo kiểu di chuyển, vi khuẩn có thể bất động, có trùng roi hoặc di chuyển do bài tiết.chất nhầy. Dựa trên cách các tế bào khớp nối với nhau, vi khuẩn có thể được phân lập, liên kết ở dạng cặp, dạng hạt và dạng phân nhánh cũng được tìm thấy.
Vi sinh vật gây bệnh: phân loại
Vi sinh vật gây bệnh có nhiều trong số các vi khuẩn hình que (tác nhân gây bệnh bạch hầu, bệnh lao, sốt thương hàn, bệnh than); protozoa (bệnh sốt rét plasmodium, toxoplasma, leishmania, giardia, trichomonas, một số amip gây bệnh), xạ khuẩn, mycobacteria (tác nhân gây bệnh lao, bệnh phong), nấm mốc và nấm giống nấm men (tác nhân gây bệnh nấm, candida). Nấm có thể gây ra tất cả các loại tổn thương da, ví dụ, các loại địa y khác nhau (ngoại trừ herpes zoster, trong đó có vi rút). Một số loại nấm men, là cư dân thường xuyên của da, không có tác động bất lợi trong điều kiện hệ thống miễn dịch bình thường. Tuy nhiên, nếu hoạt động của hệ thống miễn dịch bị suy giảm thì chúng sẽ gây ra bệnh viêm da tiết bã.
Nhóm gây bệnh
Mức độ nguy hiểm về mặt dịch tễ học của vi sinh vật là tiêu chí để nhóm tất cả các vi sinh vật gây bệnh thành bốn nhóm tương ứng với bốn loại nguy cơ. Do đó, các nhóm vi sinh vật gây bệnh, phân loại được đưa ra dưới đây, là mối quan tâm lớn nhất đối với các nhà vi sinh vật học, vì chúng ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống và sức khỏe của quần thể.
Nhóm gây bệnh thứ 4, an toàn nhất, bao gồm các vi khuẩn không gây ra mối đe dọa cho sức khỏe của một cá nhân (hoặc nguy cơ của mối đe dọa này là không đáng kểnhỏ). Tức là, nguy cơ nhiễm trùng là rất nhỏ.
Nhóm thứ 3 được đặc trưng bởi nguy cơ lây nhiễm vừa phải cho một cá nhân, nguy cơ thấp cho toàn xã hội. Những mầm bệnh như vậy về mặt lý thuyết có thể gây ra bệnh, và ngay cả khi chúng có, vẫn có những phương pháp điều trị hiệu quả đã được chứng minh, cũng như một loạt các biện pháp phòng ngừa có thể ngăn chặn sự lây lan của nhiễm trùng.
Nhóm gây bệnh thứ 2 bao gồm các vi sinh vật gây nguy cơ cao cho cá nhân, nhưng thấp cho toàn xã hội. Trong trường hợp này, mầm bệnh có thể gây bệnh nặng cho người, nhưng không lây từ người bị bệnh này sang người khác. Đã có các phương pháp điều trị và phòng ngừa hiệu quả.
Nhóm gây bệnh số 1 được đặc trưng bởi nguy cơ cao cho cả cá nhân và xã hội nói chung. Một mầm bệnh gây bệnh nặng cho người hoặc động vật có thể dễ dàng lây truyền theo nhiều cách khác nhau. Các phương pháp điều trị và phòng ngừa hiệu quả thường không có sẵn.
Các vi sinh vật gây bệnh, sự phân loại xác định chúng thuộc nhóm gây bệnh này hay nhóm gây bệnh khác, chỉ gây thiệt hại lớn cho sức khỏe cộng đồng nếu chúng thuộc nhóm 1 hoặc nhóm 2.
