Definitia si obiectul microbiologiei, Morfologie bacterianaefinitia si obiectul microbiologiei, Morfologie bacteriana

Definitia si obiectul microbiologiei, Morfologie bacteriana

Microbiologia poate fi definita ca stiinta care se ocupa cu studiul unor vietuitoare numite generic "microbi", termen atribuit prima oara in 1878 de catre chirurgul francez Sedillot si apoi preluat si generalizat de cercetatorul Pasteur. Unii considera termenul  sinonim cu cel de bacterie, dar cei mai multi microbiologi ii atribuie un sens si un continut larg (mikros=mic, bios=viata).

Prin notiunea de microb sau microorganism, in acceptiunea larga, sunt definite grupe foarte variate de vietuitoare, de dimensiuni foarte mici, invizibile cu ochiul liber, cu o structura si organizare relativ simpla, situate pe trepte de evolutie unicelulara sau subcelulara. Din categoria acestora fac parte virusurile, bacteriile, ciupercile microscopice, precum si algele microscopice si protozoarele. Prin anumite caracteristici, unele dintre acestea se apropie de regnul animal (protozoarele zooflagelate), iar altele de regnul vegetal (protozoarele fitoflagelate, bacteriile, ciupercile microscopice, algele). Deoarece aceste vietuitoare au trasaturi distinctive de restul lumii vii s-a propus sa fie incadrate in sistematica intr-un regn distinct, regnul Protista (Haeckel, l866), care cuprinde doua increngaturi:

Protozoa, adica primele animale;

Protophyta, adica primele plante.

In vederea stabilirii in cadrul regnului a pozitiei diverselor grupe sau clase de microorganisme s-au intampinat mari dificultati. S-a impus diferentierea in cadrul regnului a doua mari categorii de vietuitoare unicelulare, intre care exista deosebiri fundamentale mari privind tipul de organizare endocelulara:

- protistele superioare, vietuitoare cu organizare endocelulara de tip eucariot (protozoarele, ciupercile microscopice, majoritatea algelor etc.);

- protistele inferioare, vietuitoare cu o organizare endocelulara de tip procariot (bacteriile, algele albastre etc.).

Intre aceste doua categorii nu s-au identificat forme intermediare, de trecere, motiv pentru care se apreciaza ca pe plan evolutiv intre ele exista un "gol", considerat ca cea mai mare discontinuitate cunoscuta pana in prezent in evolutia lumii vii.

Unii cercetatori au propus imbunatatirea sistematicii vietuitoarelor, prin crearea a patru sau cinci regnuri, in unele din acestea urmand sa fie cuprinse numai anumite categorii de microorganisme.

In preocuparile microbiologiei intra numai cateva clase sau grupuri de protiste si anume virusurile, bacteriile si ciupercile microscopice. Acestea au dus la formarea unor stiinte distincte ca: bacteriologia, virusologia si micologia. In cadrul microbiologiei s-au dezvoltat apoi, subramuri cum ar fi: microbiologia medicala, microbiologia industriala, microbiologia alimentara, microbiologia agricola, microbiologia marina etc.

Caracterele generale ale bacteriilor

Bacteriile formeaza in sistematica clasa Schizomycetes (Naegeli, l857) sau Bacteria (Cohn, 1872). Sunt vietuitoare foarte heteromorfe, raspandite larg in natura, unde constitue o parte importanta a biosferei. Cele mai multe sunt saprofite (sapros=putrid) si au rol foarte important in circulatia complexa a materiei in natura. Doar un numar relativ restrans de specii bacteriene au evoluat spre o viata parazitara, devenind patogene pentru om, animale si plante.

Cu toate ca sunt foarte diversificate, bacteriile au cateva caracteristici generale care le pot defini ca un grup distinct de vietuitoare.

Ecologic, bacteriile sunt apreciate ca fiind vietuitoare ubicvitare. Se gasesc pretutindeni in natura, de la suprafata Terrei pana in adancul oceanelor, din zonele aride pana in cele ale gheturilor vesnice. Datorita plasticitatii lor, bacteriile s-au adaptat la conditii foarte variate de mediu si viata. Numeroase grupe specializate de bacterii traiesc in sol, altele in apele de suprafata. Unele traiesc ca flora epifita sau comensala pe pielea si mucoasele omului si animalelor, precum si in anumite compartimente ale tubului digestiv. Un numar relativ restrans de specii bacteriene au devenit parazite pentru organismele animale sau vegetale, la care produc boli specifice.

In concluzie, alaturi de alte microorganisme, bacteriile reprezinta o veriga esentiala in circulatia complexa si in sensuri multiple ale materiei. Prin mijlocirea lor, natura este supusa mereu unor procese de transformari fara de

care viata pe planeta noastra ar fi imposibila.

Bacteriile sunt vietuitoare unicelulare, heteromorfe, cu dimensiuni cuprinse intre 0,1 - 15 micrometri. Celula bacteriana este protejata de un perete sau membrana cu structura rigida, care confera forme caracteristice, cunoscandu-se cele de coc, bacil, vibrion si spirochet.

Bacteriile, prin structura si organizarea endocelulara relativ simpla sunt definite ca vietuitoare procariote. Unitatea morfo-biologica a celulei este protoblastul, formatiune care cuprinde toate organitele endocelulare, delimitate la exterior de membrana citoplastica. Masa citoplasmatica este densa si aparent omogena, fara o structura bine definita. Dintre organitele citoplasmatice, la bacterii lipsesc mitocondriile. Aparatul nuclear este putin individualizat, lipsit de membrana nucleara si o structura interna propriu-zisa.

Multiplicarea bacteriilor se face obisnuit prin sciziparitate iar aparatul nuclear se divide pe cale amitotica. In mod exceptional, anumite grupe de bacterii se pot multiplica si pe alte cai (inmugurire, fragmentare etc).

Majoritatea bacteriilor sunt lipsite de pigmenti fotosintetizanti. Energia necesara pentru activitatile vitale este procurata prin reactii chimice exergonice. Din acest motiv, bacteriile se pot defini ca vietuitoare strict chemotrofe (chemosintetizante). Au un bogat echipament enzimatic care le permite utilizarea in metabolismul plastic si energetic a componentelor organice si anorganice foarte variate.

Morfologie bacteriana

Cunoasterea caracteristicilor morfologice are o importanta deosebita in cercetarea si identificarea bacteriilor. In conditii optime si identice de viata si mediu, caracterele morfologice proprii unor specii sau grupe de bacterii sunt constante, servind ca importante criterii taxonomice avand si utilitate practica in lucrarile curente de diagnostic bacteriologic. Se pot intalni in mod normal numeroase aspecte de variabilitate referitoare la forma, dimensiunile, prezenta sau absenta capsulei, cililor, sporilor etc.

Proprietatea unei specii bacteriene de a se prezenta sub aspecte morfologice variate se defineste ca polimorfism sau pleomorfism. Apare mai evident in cazul germenilor cultivati in medii artificiale, la culturile mai vechi sau la celulele bacteriene imbatranite. La bacteriile patogene, cele mai caracteristice aspecte morfologice se gasesc in cazul germenilor prezenti in materiale patologice, cum ar fi: cadavre, puroi, secretii patologice etc.

Forma: bacteriile, in general, sunt heteromorfe, cu o mare diversitate de forme si numeroase aspecte de variabilitate morfologica. Totusi, pot fi incadrate in patru tipuri morfologice: coci, bacili, vibrioni si spirochete.

Cocii sunt sferoidali, aparent rotunzi, uneori usor ovalari sau chiar neregulati. Unele specii de coci au forme particulare, cum ar fi Streptococcus pneumoniae (pneumococ), cu celule ovalare, lanceolate si Neisseria gonorrhoeae (gonococ), cu celule ovalare, reniforme.

Bacilii au forma cilindrica, mai mult sau mai putin alungita, asemanatoare unui bastonas. Unele specii sunt usor aplatizate (Erysipelothrix insidiosa sau bacilul rujetului). Se pot intalni numeroase specii de bacili care prezinta obisnuit aspecte de polimorfism: forme cocoide si cocobacilare, forme naviculare, forme mult alungite, cu aspect filamentos etc. Intre bacili exista numeroase deosebiri in privinta grosimii si lungimii sau a formei pe care o au capetele acestora. Unele specii sunt sub forma de bacili subtiri, fini, rectilinii (E. insidiosa), iar altele sub forme bacilare usor incurbate (Mycobacterium tuberculosis). Dimpotriva, alte specii au forme bacilare groase (Bacillus anthracis, Clostridium spp.), insa majoritatea au capetele usor rotunjite. Exceptie face B. Anthracis, care are capetele drepte, iar speciile din genul Fusobacterium au celulele subtiate spre capete, capatand un aspect fusiform.

Vibrionii au forma alungita si incurbata, uneori cu ondulatii neregulate. Speciile din genul Vibrio au o forma incurbata, asemanatoare cu o virgula sau cu un corn. La spirili, forma este mai alungita, cu cateva ondulatii neregulate, care se produc in mai multe planuri, fara sa formeze un tur complet de spira.

Spirochetele au aspect filiform, filamentele sunt foarte subtiri si lungi, cu numeroase ondulatii sub forma de spire regulate, asemanatoare unui tirbuson. Aspectul spirelor este diferit (ex. genul Leptospira, cu zeci de spire regulate si foarte stranse si genul Borrelia, cu spire largi si putin regulate).