Mikroorganisme (mikroba) dianggap organisme uniseluler, yang ukurannya tidak melebihi 0,1 mm. Perwakilan dari kelompok besar ini mungkin memiliki organisasi seluler, fitur morfologis, dan kemampuan metabolisme yang berbeda, yaitu, fitur utama yang menyatukan mereka adalah ukuran. Istilah "mikroorganisme" itu sendiri tidak memiliki pengertian taksonomi. Mikroba termasuk dalam berbagai unit taksonomi, dan perwakilan lain dari unit ini dapat multiseluler dan mencapai ukuran besar.
Pendekatan umum untuk klasifikasi mikroorganisme
Sebagai hasil dari akumulasi bertahap materi faktual tentang mikroba, menjadi perlu untuk memperkenalkan aturan untuk deskripsi dan sistematisasi mereka.
Klasifikasi mikroorganisme ditandai dengan adanya taksa berikut: domain, filum, kelas, ordo, famili, genus, spesies. Dalam mikrobiologi, ilmuwan menggunakan sistem binomial karakteristik objek, yaitu nomenklatur mencakup nama genus dan spesies.
Untuk sebagian besar mikroorganismestruktur yang sangat primitif dan universal adalah karakteristik, oleh karena itu, pembagian mereka menjadi taksa tidak dapat dilakukan hanya sesuai dengan fitur morfologis. Fitur fungsional, data biologi molekuler, pola proses biokimia, dll digunakan sebagai kriteria.
Fitur identifikasi
Untuk mengidentifikasi mikroorganisme yang tidak diketahui, penelitian sedang dilakukan untuk mempelajari sifat-sifat berikut:
- Sitologi sel (terutama milik organisme pro atau eukariotik).
- Morfologi sel dan koloni (dalam kondisi tertentu).
- Karakteristik budaya (karakteristik pertumbuhan pada media yang berbeda).
- Kompleks sifat fisiologis yang menjadi dasar klasifikasi mikroorganisme berdasarkan jenis respirasi (aerobik, anaerobik)
- Tanda biokimia (ada atau tidaknya jalur metabolisme tertentu).
- Seperangkat sifat biologi molekuler, termasuk mempertimbangkan urutan nukleotida, kemungkinan hibridisasi asam nukleat dengan bahan dari jenis strain.
- Indikator kemotaksonomi, yang memperhitungkan komposisi kimia berbagai senyawa dan struktur.
- Karakteristik serologis (reaksi "antigen - antibodi"; terutama untuk mikroorganisme patogen).
- Keberadaan dan sifat kepekaan terhadap fag tertentu.
Sistematika dan klasifikasi mikroorganisme yang terkait dengan prokariota dilakukan dengan menggunakan "Panduan Burgey untuk Sistematika Bakteri". Identifikasi dilakukan dengan menggunakanDeterminan Burgey.
Berbagai cara mengklasifikasikan mikroba
Untuk menentukan afiliasi taksonomi suatu organisme, beberapa metode klasifikasi mikroorganisme digunakan.
Dengan klasifikasi numerik formal, semua fitur dianggap sama pentingnya. Artinya, ada atau tidak adanya fitur tertentu diperhitungkan.
Klasifikasi morfofisiologis melibatkan studi tentang totalitas sifat morfologis dan fitur aliran proses metabolisme. Dalam hal ini, ia diberkahi dengan makna dan signifikansi dari properti tertentu dari suatu objek. Penempatan mikroorganisme dalam kelompok taksonomi tertentu dan pemberian nama terutama bergantung pada jenis organisasi seluler, morfologi sel dan koloni, dan pola pertumbuhan.
Akuntansi untuk karakteristik fungsional memberikan kemungkinan penggunaan berbagai nutrisi oleh mikroorganisme. Juga penting adalah ketergantungan pada faktor fisik dan kimia tertentu dari lingkungan, dan khususnya cara memperoleh energi. Ada mikroba yang memerlukan studi kemotaksonomi untuk mengidentifikasi mereka. Mikroorganisme patogen memerlukan serodiagnosis. Kualifikasi digunakan untuk menginterpretasikan hasil tes di atas.
Dalam klasifikasi genetik molekuler, struktur molekul biopolimer terpenting dianalisis.
Prosedur untuk mengidentifikasi mikroorganisme
Hari ini, identifikasi organisme mikroskopis tertentu dimulai denganisolasi kultur murni dan analisis urutan nukleotida 16S rRNA. Dengan demikian, tempat mikroba pada pohon filogenetik ditentukan, dan spesifikasi selanjutnya berdasarkan genus dan spesies dilakukan dengan menggunakan metode mikrobiologi tradisional. Nilai kebetulan 90% memungkinkan Anda untuk menentukan genus, dan 97% - spesies.
Pembedaan mikroorganisme yang lebih jelas berdasarkan genus dan spesies dimungkinkan menggunakan taksonomi polifiletik (polifase), ketika penentuan urutan nukleotida dikombinasikan dengan penggunaan informasi di berbagai tingkatan, hingga ekologi. Artinya, pencarian kelompok galur yang sama dilakukan terlebih dahulu, diikuti dengan menentukan posisi filogenetik kelompok tersebut, memperbaiki perbedaan antara kelompok dan tetangga terdekatnya, dan mengumpulkan data untuk membedakan kelompok.
Kelompok utama mikroorganisme eukariotik: alga
Domain ini mencakup tiga kelompok di mana terdapat organisme mikroskopis. Kita berbicara tentang alga, protozoa, dan jamur.
Alga adalah fototrof uniseluler, kolonial atau multiseluler yang melakukan fotosintesis oksigen. Pengembangan klasifikasi genetik molekuler mikroorganisme yang termasuk dalam kelompok ini belum selesai. Oleh karena itu, pada prakteknya saat ini klasifikasi alga digunakan berdasarkan komposisi pigmen dan zat cadangan, struktur dinding sel, adanya mobilitas dan cara reproduksi.
Perwakilan khas dari grup ini adalahorganisme uniseluler milik dinoflagellata, diatom, euglenoid dan ganggang hijau. Semua alga dicirikan oleh pembentukan klorofil dan berbagai bentuk karotenoid, tetapi kemampuan untuk mensintesis bentuk lain dari klorofil dan fikobilin dalam perwakilan kelompok memanifestasikan dirinya dengan cara yang berbeda.
Kombinasi pigmen ini atau itu menentukan pewarnaan sel dalam warna yang berbeda. Mereka bisa berwarna hijau, coklat, merah, emas. Pigmentasi sel adalah karakteristik spesies.
Diatom adalah bentuk planktonik uniseluler, di mana dinding selnya terlihat seperti cangkang kerang silikon. Beberapa perwakilan mampu bergerak dengan jenis geser. Reproduksi adalah aseksual dan seksual.
Habitat alga euglena uniseluler adalah reservoir air tawar. Mereka bergerak dengan bantuan flagela. Tidak ada dinding sel. Mampu tumbuh dalam kegelapan karena proses oksidasi zat organik.
Dinoflagellata memiliki struktur dinding sel yang khusus, terdiri dari selulosa. Alga uniseluler planktonik ini memiliki dua flagela lateral.
Untuk perwakilan mikroskopis ganggang hijau, habitatnya adalah badan air tawar dan laut, tanah, dan permukaan berbagai objek terestrial. Ada spesies non-motil, dan beberapa mampu bergerak menggunakan flagela. Sama seperti dinoflagellata, mikroalga hijau memiliki dinding sel selulosa. Penyimpanan pati dalam sel adalah karakteristik. Reproduksi terjadi secara aseksual dan seksualcara.
Organisme Eukariotik: Protozoa
Prinsip dasar klasifikasi mikroorganisme yang termasuk dalam protozoa didasarkan pada karakteristik morfologi yang sangat bervariasi di antara perwakilan kelompok ini.
Distribusi di mana-mana, pemeliharaan gaya hidup saprotrofik atau parasit sangat menentukan keanekaragamannya. Protozoa yang hidup bebas makanan adalah bakteri, ganggang, ragi, protozoa lain dan bahkan artropoda kecil, serta sisa-sisa tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme yang mati. Kebanyakan perwakilan tidak memiliki dinding sel.
Mereka dapat menjalani kehidupan yang tidak bergerak atau bergerak dengan bantuan berbagai perangkat: flagela, silia, dan proleg. Ada beberapa kelompok lagi dalam kelompok taksonomi protozoa.
Perwakilan dari yang paling sederhana
Amoeba makan dengan endositosis, bergerak dengan bantuan pseudopoda, esensi reproduksi terletak pada pembelahan primitif sel menjadi dua. Kebanyakan amuba adalah bentuk air yang hidup bebas, tetapi ada beberapa yang menyebabkan penyakit pada manusia dan hewan.
Sel Infusoria memiliki dua inti yang berbeda, reproduksi aseksual terdiri dari pembelahan transversal. Ada perwakilan yang karakteristik reproduksi seksualnya. Sistem silia yang terkoordinasi mengambil bagian dalam gerakan. Endositosis dilakukan dengan menangkap makanan di rongga mulut khusus, dan sisa-sisanya dikeluarkan melaluilubang di bagian belakang. Di alam, ciliate hidup di badan air yang tercemar zat organik, serta di rumen ruminansia.
Flagellata ditandai dengan adanya flagela. Penyerapan nutrisi terlarut dilakukan oleh seluruh permukaan CPM. Pembelahan hanya terjadi pada arah memanjang. Di antara flagellata, ada spesies yang hidup bebas dan bersimbiosis. Simbion utama manusia dan hewan adalah trypanosoma (penyebab penyakit tidur), leishmania (penyebab maag yang sulit sembuh), giardia (penyebab gangguan usus).
Sporozoa memiliki siklus hidup paling kompleks dari semua protozoa. Perwakilan sporozoa yang paling terkenal adalah plasmodium malaria.
Mikroorganisme eukariotik: jamur
Klasifikasi mikroorganisme menurut jenis nutrisi merujuk perwakilan dari kelompok ini ke heterotrof. Sebagian besar ditandai dengan pembentukan miselium. Respirasi biasanya aerobik. Tetapi ada juga anaerob fakultatif yang dapat beralih ke fermentasi alkohol. Metode reproduksi adalah vegetatif, aseksual dan seksual. Fitur inilah yang menjadi kriteria untuk klasifikasi jamur lebih lanjut.
Jika kita berbicara tentang pentingnya perwakilan kelompok ini, maka yang paling menarik di sini adalah kelompok ragi non-taksonomi gabungan. Ini termasuk jamur yang tidak memiliki tahap pertumbuhan miselium. Ada banyak anaerob fakultatif di antara ragi. Namun, ada juga spesies patogen.
Kelompok utama mikroorganisme prokariotik:archaea
Morfologi dan klasifikasi mikroorganisme prokariotik menggabungkan mereka menjadi dua domain: bakteri dan archaea, yang perwakilannya memiliki banyak perbedaan yang signifikan. Archaea tidak memiliki dinding sel peptidoglikan (murein) khas bakteri. Mereka dicirikan oleh adanya heteropolisakarida lain - pseudomurein, yang tidak mengandung asam N-asetilmuramat.
Archaea dibagi menjadi tiga filum.
Fitur struktur bakteri
Prinsip klasifikasi mikroorganisme yang menyatukan mikroba dalam domain ini didasarkan pada fitur struktural membran sel, dan khususnya kandungan peptidoglikan di dalamnya. Saat ini ada 23 filum di domain.
Bakteri adalah mata rantai penting dalam siklus zat di alam. Inti dari signifikansi mereka dalam proses global ini adalah penguraian sisa tumbuhan dan hewan, pemurnian badan air yang tercemar bahan organik, dan modifikasi senyawa anorganik. Tanpa mereka, keberadaan kehidupan di Bumi tidak mungkin terjadi. Mikroorganisme ini hidup dimana-mana, habitatnya bisa tanah, air, udara, tubuh manusia, hewan dan tumbuhan.
Menurut bentuk sel, keberadaan perangkat untuk gerakan, artikulasi sel di antara mereka sendiri, domain ini dilakukan dalam klasifikasi mikroorganisme berikutnya. Mikrobiologi mempertimbangkan jenis bakteri berikut berdasarkan bentuk selnya: bulat, berbentuk batang, berserabut, berbelit-belit, spiral. Menurut jenis gerakannya, bakteri dapat tidak bergerak, berflagel, atau bergerak karena ekskresi.lendir. Berdasarkan cara sel mengartikulasikan satu sama lain, bakteri dapat diisolasi, dihubungkan dalam bentuk berpasangan, butiran, dan juga ditemukan bentuk percabangan.
Mikroorganisme patogen: klasifikasi
Mikroorganisme patogen banyak di antara bakteri berbentuk batang (penyebab difteri, TBC, demam tifoid, antraks); protozoa (malaria plasmodium, toksoplasma, leishmania, giardia, trichomonas, beberapa amuba patogen), actinomycetes, mikobakteri (agen penyebab tuberkulosis, kusta), jamur dan jamur mirip ragi (agen penyebab mikosis, kandidiasis). Jamur dapat menyebabkan semua jenis lesi kulit, misalnya, berbagai jenis lumut (kecuali herpes zoster, di mana virus terlibat). Beberapa ragi, yang menjadi penghuni permanen kulit, tidak memiliki efek merugikan di bawah kondisi sistem kekebalan tubuh yang normal. Namun, jika aktivitas sistem kekebalan tubuh berkurang, maka menyebabkan munculnya dermatitis seboroik.
Grup patogenisitas
Bahaya epidemiologis mikroorganisme adalah kriteria untuk mengelompokkan semua mikroba patogen ke dalam empat kelompok yang sesuai dengan empat kategori risiko. Dengan demikian, kelompok patogenisitas mikroorganisme, klasifikasi yang diberikan di bawah ini, sangat menarik bagi ahli mikrobiologi, karena mereka secara langsung mempengaruhi kehidupan dan kesehatan populasi.
Kelompok patogenisitas ke-4 yang paling aman, termasuk mikroba yang tidak menimbulkan ancaman bagi kesehatan individu (atau risiko ancaman ini dapat diabaikankecil). Artinya, risiko infeksi sangat kecil.
Kelompok
3 ditandai dengan risiko infeksi sedang untuk seorang individu, risiko rendah untuk masyarakat secara keseluruhan. Patogen tersebut secara teoritis dapat menyebabkan penyakit, dan bahkan jika memang demikian, ada pengobatan yang terbukti efektif, serta serangkaian tindakan pencegahan yang dapat mencegah penyebaran infeksi.
Kelompok patogenisitas ke-2 mencakup mikroorganisme yang menimbulkan risiko tinggi bagi individu, tetapi rendah bagi masyarakat secara keseluruhan. Dalam hal ini, patogen dapat menyebabkan penyakit parah pada manusia, tetapi tidak menyebar dari satu orang yang terinfeksi ke orang lain. Tersedia metode pengobatan dan pencegahan yang efektif.
Kelompok patogenisitas
1 ditandai dengan risiko tinggi baik bagi individu maupun masyarakat secara keseluruhan. Patogen yang menyebabkan penyakit parah pada manusia atau hewan dapat dengan mudah ditularkan melalui berbagai cara. Perawatan yang efektif dan tindakan pencegahan umumnya tidak tersedia.
Mikroorganisme patogen, yang klasifikasinya menentukan milik satu atau beberapa kelompok patogenisitas lainnya, menyebabkan kerusakan besar pada kesehatan masyarakat hanya jika mereka termasuk dalam kelompok pertama atau kedua.
