สัณฐานวิทยาของเซลล์แบคทีเรีย

รูปร่างของเซลล์แบคทีเรียเป็นลักษณะเฉพาะของแบคทีเรีย ชนิดต่างๆ และมักเป็นกุญแจสำคัญในการระบุชนิดของแบคทีเรีย การตรวจสอบโดยตรงภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงช่วยให้สามารถจำแนกประเภทของแบคทีเรีย (และอาร์เคีย ) เหล่านี้ได้
โดยทั่วไป รูปร่างพื้นฐานของแบคทีเรียจะเป็นทรงกลม (ค็อกคัส) และทรงกระบอกหรือทรงแท่งปลายมน (บาซิลลัส) แต่ก็ยังมีรูปร่างอื่นๆ อีก เช่น ทรงกระบอกบิดเป็นเกลียว (ตัวอย่างเช่นสไปโรคีต ) ทรงกระบอกโค้งในระนาบเดียว (เซเลโนโมแนด) และรูปร่างที่ผิดปกติ (เซลล์รูปกล่องสี่เหลี่ยมแบนของสกุลฮาโลควอดราตัมในยุคอาร์เคียน )นอกจากนี้ยังมีการจัดเรียงแบบอื่นๆ เช่น เป็นคู่ เป็นกลุ่มสี่เซลล์ เป็นกลุ่มกระจุก เป็นโซ่ และเป็นแถว
ประเภท
ค็อกคัส


ค็อกคัส(พหูพจน์cocciมาจากภาษาละตินcoccinus (สีแดงสด) และมาจากภาษากรีกkokkos (ผลเบอร์รี่)) คือจุลินทรีย์ ใดๆ (โดยปกติคือแบคทีเรีย) [ 1 ] ที่มีรูปร่างโดยรวมเป็นทรงกลมหรือเกือบเป็นทรงกลม[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]คำว่าค็อกคัสหมายถึงรูปร่างของแบคทีเรียและสามารถประกอบด้วยหลายสกุล เช่น สแตฟิโลค็อกคัสหรือสเตรปโตค็อกคัส ค็อกคัสสามารถเจริญเติบโตเป็นคู่ เป็นโซ่ หรือเป็นกลุ่ม ขึ้นอยู่กับทิศทางและการยึดเกาะระหว่างการแบ่งเซลล์ ในทางตรงกันข้ามกับแบคทีเรียรูปแท่งจำนวนมาก แบคทีเรียค็อกคัสส่วนใหญ่ไม่มีแฟลเจลลาและไม่สามารถเคลื่อนที่ได้[ 5 ]
Cocci เป็นคำยืม ภาษาอังกฤษ จาก คำนามภาษา ละตินสมัยใหม่หรือนีโอละตินซึ่งมาจากคำนามเพศชายภาษากรีกκόκκος ( cóccos ) ซึ่งหมายถึง 'ผลเบอร์รี่' [ 6 ]
โรคสำคัญในมนุษย์ที่เกิดจากแบคทีเรียโคคอยด์ ได้แก่ การติดเชื้อ สแตฟิโลค็อกคัสอาหารเป็นพิษบางชนิดการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะบางชนิด กลุ่ม อาการช็อกพิษโรคหนองในรวมถึงเยื่อ หุ้มสมองอักเสบ การติดเชื้อในลำคอปอดอักเสบและไซนัสอักเสบบาง รูปแบบ [ 7 ]
การจัดเตรียม
แบคทีเรียโคคอยด์มักเกิดขึ้นในรูปแบบที่มีลักษณะเฉพาะ และรูปแบบเหล่านี้ก็มีชื่อเฉพาะเช่นกัน[ 8 ]ต่อไปนี้คือรูปแบบพื้นฐานและสกุล แบคทีเรียที่เป็นตัวแทน : [ 3 ]
- Diplococciเป็นคู่ของ cocci
- สเตรปโตค็อกซีเป็นกลุ่มของแบคทีเรียรูปทรงกลมที่เรียงตัวเป็นโซ่ เช่นสเตรปโตค็อกคัส ไพโอจีนส์
- สแตฟิโลค็อกซีเป็นกลุ่มของแบคทีเรียรูปทรงกลมที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ (คล้ายพวงองุ่น) (เช่น Staphylococcus aureus )
- เททราดคือกลุ่มของแบคทีเรียรูปทรงกลม 4 ตัวที่เรียงตัวอยู่ในระนาบเดียวกัน เช่นแบคทีเรียสกุลMicrococcus
- Sarcinaหมายถึงการจัดเรียงตัวแบบทรงลูกบาศก์คล้ายถุงของแบคทีเรียรูปทรงกลมแปดตัว เช่น Sarcina ventriculi
แบคทีเรียแกรมบวกรูปทรงกลม
แบคทีเรีย แก รมบวกรูปทรงกลมเป็นกลุ่มแบคทีเรียขนาดใหญ่ที่มีรูปร่างคล้ายกัน ทั้งหมดมีรูปร่างทรงกลมหรือเกือบกลม แต่ขนาดแตกต่างกันอย่างมาก สมาชิกของบางสกุลสามารถระบุได้จากลักษณะการยึดติดของเซลล์: ในช่อง ในสายโซ่ หรือเป็นกลุ่มคล้ายพวงองุ่น การจัดเรียงเหล่านี้สะท้อนถึงรูปแบบการแบ่งเซลล์และการที่เซลล์เกาะติดกัน ตัวอย่างเช่น เซลล์ Sarcinaเรียงตัวอยู่ในช่องทรงลูกบาศก์เนื่องจากการแบ่งเซลล์สลับกันอย่างสม่ำเสมอในระนาบตั้งฉากทั้งสามระนาบStreptococcus spp. มีลักษณะคล้ายสายลูกปัดเนื่องจากการแบ่งเซลล์เกิดขึ้นในระนาบเดียวกันเสมอ บางสายเหล่านี้ เช่นS. pneumoniaeมีความยาวเพียงสองเซลล์ เรียกว่าdiplococci สปีชีส์ของStaphylococcusไม่มีระนาบการแบ่งเซลล์ที่แน่นอน พวกมันสร้างโครงสร้างคล้ายพวงองุ่น[ 9 ]
แบคทีเรียแกรมบวกชนิดโคคัสต่าง ๆ แตกต่างกันทั้งทางสรีรวิทยาและถิ่นที่อยู่ไมโครค็อกคัส spp. เป็นแบคทีเรียที่ต้องการออกซิเจนและอาศัยอยู่บนผิวหนังมนุษย์สแตฟิโลค็อกคัส spp. ก็อาศัยอยู่บนผิวหนังมนุษย์เช่นกัน แต่เป็นแบคทีเรียที่สามารถอยู่ได้ทั้งในสภาวะที่มีและไม่มีออกซิเจน พวกมันหมักน้ำตาลและผลิตกรดแลคติกเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้าย แบคทีเรียหลายชนิดเหล่านี้ผลิตเม็ดสีแคโรทีนอยด์ ซึ่งทำให้โคโลนีของพวกมันมีสีเหลืองหรือส้มสแตฟิโลค็อกคัส ออเรียสเป็นเชื้อก่อโรคที่สำคัญในมนุษย์ มันสามารถติดเชื้อในเนื้อเยื่อเกือบทุกส่วนของร่างกาย โดยส่วนใหญ่มักติดเชื้อที่ผิวหนัง และมักก่อให้เกิดการติดเชื้อในโรงพยาบาล[ 9 ]
ดิพลอค็อกซี

ดิพลอค็อกซีคือคู่ของโคคซี ตัวอย่างของดิพลอค็อกซีแกรมลบได้แก่Neisseria spp. และMoraxella catarrhalisตัวอย่างของดิพลอค็อกซีแกรมบวก ได้แก่Streptococcus pneumoniaeและEnterococcus spp. [ 10 ] [ 11 ]สันนิษฐานว่าดิพลอค็อกซีมีส่วนเกี่ยวข้องกับโรคไข้สมองอักเสบชนิดง่วงซึม[ 12 ]สกุลNeisseria อยู่ในวงศ์ Neisseriaceae สกุลNeisseria นี้ แบ่งออกเป็นมากกว่าสิบชนิด แต่ส่วนใหญ่เป็นแกรมลบและมีรูปร่างเป็นโคคคอยด์ ชนิดแกรมลบที่มีรูปร่างเป็นโคคคอยด์ ได้แก่Neisseria cinerea , N. gonorrhoeae , N. polysaccharea , N. lactamica , N. meningitidis , N. mucosa , N. oralisและN. subflavaสายพันธุ์ที่พบได้บ่อยที่สุดเหล่านี้คือN. meningitidisและN. gonorrhoeae ที่ ก่อ โรค [ 13 ]
สกุลMoraxella อยู่ ในวงศ์MoraxellaceaeสกุลMoraxellaceaeประกอบด้วยแบคทีเรีย coccobacilli แกรมลบ: Moraxella lacunata , M. atlantae , M. boevrei , M. bovis , M. canis , M. caprae , M. caviae , M. cuniculi , M. equi , M. lincolnii , M. nonliquefaciens , M. osloensis , M. ovis , M. saccharolyticaและM. pluranimalium . [ 14 ]อย่างไรก็ตาม มีเพียงหนึ่งเดียวเท่านั้นที่มีสัณฐานวิทยาของ diplococcus, M. catarrhalisซึ่งเป็นเชื้อก่อโรคที่สำคัญที่มีส่วนทำให้เกิดการติดเชื้อในร่างกายมนุษย์[ 15 ]
สายพันธุ์Streptococcus pneumoniaeจัดอยู่ในสกุลStreptococcusและวงศ์StreptococcaceaeสกุลStreptococcusมีประมาณ 129 สายพันธุ์และ 23 สายพันธุ์ย่อย[ 16 ]ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อจุลินทรีย์หลายชนิดในร่างกายมนุษย์ มีหลายสายพันธุ์ที่แสดงลักษณะที่ไม่ก่อโรค อย่างไรก็ตาม มีบางสายพันธุ์ เช่นS. pneumoniaeที่แสดงลักษณะก่อโรคในร่างกายมนุษย์[ 17 ] [ 11 ]
สกุลEnterococcusอยู่ในวงศ์Enterococcaceaeสกุลนี้แบ่งออกเป็น 58 สปีชีส์และ 2 สปีชีส์ย่อย[ 18 ]แบคทีเรียแกรมบวกรูปทรงกลมเหล่านี้เคยถูกคิดว่าไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ อย่างไรก็ตาม ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา มีเชื้อก่อโรคในโรงพยาบาลจำนวนมากที่มาจากแบคทีเรียEnterococcus [ 19 ] [ 11 ]
แบคทีเรีย
แบคทีเรีย รูป แท่ง ( พหูพจน์ : bacilli ) หรือเรียกอีกอย่างว่าแบคทีเรียรูปแท่งหรือมักเรียกง่ายๆ ว่าแท่ง (เมื่อบริบททำให้เข้าใจได้ชัดเจน) คือแบคทีเรียหรืออาร์เคีย ที่มีรูปร่างเป็นแท่ง แบคทีเรียรูปแท่งพบได้ในกลุ่มอนุกรมวิธานของแบคทีเรียหลายกลุ่ม อย่างไรก็ตาม ชื่อBacillusที่เขียนด้วยตัวพิมพ์ใหญ่และตัวเอียงหมายถึงสกุลของแบคทีเรียที่เฉพาะเจาะจง ชื่อBacilliที่เขียนด้วยตัวพิมพ์ใหญ่แต่ไม่เป็นตัวเอียง อาจหมายถึงกลุ่มอนุกรมวิธานของแบคทีเรียที่ไม่เฉพาะเจาะจงมากนัก ซึ่งรวมถึงสองอันดับ โดยหนึ่งในนั้นมีสกุลBacillus อยู่ เมื่อคำว่า 'bacillus' เขียนด้วยตัวพิมพ์เล็กและไม่เป็นตัวเอียง มักจะหมายถึงรูปร่าง ไม่ใช่สกุล แบคทีเรียรูปแท่งมักถูกเรียกว่าแท่งเฉยๆ เมื่อบริบททางแบคทีเรียวิทยาชัดเจน[ 20 ]
โดยปกติแบคทีเรียบาซิลลัสจะแบ่งตัวในระนาบเดียวกันและอยู่เดี่ยวๆ แต่สามารถรวมตัวกันเพื่อสร้างแบคทีเรียดิพลอบาซิลลัส สเตรปโตบาซิลลัส และพาลิเซดได้[ 21 ]
- ดิพลอบาซิลลี: แบคทีเรียสองแท่งเรียงตัวอยู่เคียงข้างกัน
- สเตรปโตบาซิลลัส: แบคทีเรียรูปแท่งที่เรียงตัวเป็นโซ่
- Coccobacillus: รูปทรงรีและคล้ายกับ coccus (แบคทีเรียรูปทรงกลม) [ 22 ]
ไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างรูปร่างของแบคทีเรียกับสีเมื่อย้อมแกรมมีทั้งแท่งแกรมบวกและแท่งแกรมลบ วุ้นMacConkeyสามารถใช้แยกแยะระหว่างแบคทีเรียแกรมลบ เช่นE. coliและSalmonella ได้ [ 23 ]
การจัดเตรียม
โดยปกติแบคทีเรียบาซิลลัสจะแบ่งตัวในระนาบเดียวกันและอยู่เดี่ยวๆ แต่สามารถรวมตัวกันเพื่อสร้างแบคทีเรียดิพลอบาซิลลัส สเตรปโตบาซิลลัส และพาลิเซดได้[ 24 ]
ตัวอย่างแบคทีเรียแกรมบวก
ตัวอย่างแบคทีเรียแกรมลบ
ค็อกโคบาซิลลัส
โคคโคบาซิลลัส (พหูพจน์โคคโคบาซิลลัส ) หรือบาซิลโลค็อกคัสเป็นแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่มีรูปร่างอยู่ระหว่างโคคัส (แบคทีเรียทรงกลม) และบาซิลลัส (แบคทีเรียรูปแท่ง) ดังนั้น โคคโคบาซิลลัสจึงเป็นแท่งสั้นมากซึ่งอาจเข้าใจผิดว่าเป็นโคคัส[ 25 ]คำว่าโคคโคบาซิลลัสสะท้อนถึงรูปร่างที่อยู่ระหว่างโคคัส (ทรงกลม) และบาซิลลัส (ยาว) [ 2 ]
Haemophilus influenzae , Gardnerella vaginalisและ Chlamydia trachomatisเป็นโคคโคบาซิลลัส Aggregatibacter actinomycetemcomitansเป็นโคคโคบาซิลลัสแกรมลบที่พบได้ทั่วไปในคราบจุลินทรีย์ใต้เหงือก สายพันธุ์ Acinetobacterอาจเจริญเติบโตบนอาหารเลี้ยงเชื้อแข็งในรูปโคคโคบาซิลลัส Bordetella pertussisเป็นโคคโคบาซิลลัสแกรมลบที่เป็นสาเหตุของโรคไอกรุน Yersinia pestis ซึ่งเป็น แบคทีเรียที่ก่อให้เกิด โรคระบาดก็เป็นโคคโคบาซิลลัสเช่นกัน [ 26 ]
Coxiella burnetiiก็เป็นโคคโคแบคิลลัสเช่นกัน [ 27 ] [ 28 ]แบคทีเรียจากสกุล Brucellaเป็นโคคโคแบคิลลัสที่มีความสำคัญทางการแพทย์ซึ่งก่อให้เกิด โรค บรูเซลโลซิส Haemophilus ducreyiซึ่งเป็นโคคโคแบคิลลัสแกรมลบที่มีความสำคัญทางการแพทย์อีกชนิดหนึ่ง พบในโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์ แผลริมฝีปาก ในประเทศโลกที่สาม [ 29 ]
เกลียว
แบคทีเรียรูปเกลียวเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของเซลล์แบคทีเรียที่สำคัญ[ 2 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]แบคทีเรียรูปเกลียวสามารถจำแนกย่อยได้เป็นสไปริลลา สไปโรเคต หรือวิบริโอ โดยพิจารณาจากจำนวนเกลียวต่อเซลล์ ความหนาของเซลล์ ความยืดหยุ่นของเซลล์ และการเคลื่อนที่[ 33 ]
แบคทีเรียเป็นที่ทราบกันดีว่าวิวัฒนาการลักษณะเฉพาะเพื่อความอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม[ 34 ] โรคที่เกิดจากแบคทีเรียขึ้นอยู่กับสรีรวิทยาของแบคทีเรียและความสามารถในการโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อม รวมถึงความสามารถในการเปลี่ยนรูปร่างนักวิจัยค้นพบโปรตีนที่ทำให้แบคทีเรียVibrio choleraeสามารถเปลี่ยนรูปร่างเป็นรูปทรงเกลียว ซึ่งน่าจะช่วยให้มันบิดตัวเข้าไปใน — แล้วหนีออกมา — เมือกป้องกันที่บุอยู่ภายในลำไส้[ 34 ]
สไปริลลัม

สไปริลลัม ( พหูพจน์สไปริลลา) เป็นแบคทีเรียรูปเกลียวแข็งที่เป็นแกรมลบและมักมีแฟลเจลลาแอมฟิทริคั ส หรือโลโฟท ริคัสภายนอก [ 33 ] ตัวอย่างเช่น:
- สมาชิกของสกุลSpirillum
- แบคทีเรียสกุล Campylobacterเช่น Campylobacter jejuniเป็นเชื้อก่อโรคที่ติดต่อทางอาหารและทำให้เกิดโรคแคมปิโลแบคเทอริโอซิส
- แบคทีเรียสกุล Helicobacterเช่น Helicobacter pyloriเป็นสาเหตุของแผลในกระเพาะอาหาร
สไปโรเคต

สไปโรเคต (พหูพจน์ สไปโรเคตส์) เป็นแบคทีเรียรูปเกลียวที่บาง ยาว ยืดหยุ่น และเคลื่อนที่ได้โดยใช้แฟลเจลลา ภายใน เยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอก[ 33 ]พวกมันประกอบเป็นไฟลัมสไปโรเคตส์เนื่องจากคุณสมบัติทางสัณฐานวิทยา สไปโรเคตจึงย้อมแกรมได้ยาก แต่สามารถมองเห็นได้โดยใช้ กล้องจุลทรรศน์แบบสนามมืดหรือการย้อมสีวาร์ธิน-สตาร์รี [ 35 ] ตัวอย่างเช่น:
- เชื้อแบคทีเรีย สกุล Leptospiraซึ่งเป็นสาเหตุของโรคเลปโตสไปโรซิส
- เชื้อแบคทีเรียสกุล Borreliaเช่น Borrelia burgdorferiซึ่งเป็นแบคทีเรียที่ติดต่อผ่านเห็บและเป็นสาเหตุของโรค Lyme
- เชื้อแบคทีเรียสกุล Treponemaเช่น Treponema pallidumซึ่งเป็นสายพันธุ์ย่อยที่ก่อให้เกิด โรคที่เกิด จากเชื้อ Treponemaรวมถึงโรคซิฟิลิส
เกลียว
แบคทีเรียสกุล Helicobacterมี รูปร่าง เป็นเกลียวตัวอย่างที่พบได้บ่อยที่สุดคือ Helicobacter pylori [ 36 ] รูปร่างเกลียวถือว่าเหมาะสมกว่าสำหรับการเคลื่อนที่ของแบคทีเรียในตัวกลางที่มีความหนืด [ 37 ]
ดูเพิ่มเติม
- ความยืดหยุ่นทางสัณฐานวิทยาของแบคทีเรีย
- เฟอร์ดินานด์ โคห์น – เป็นผู้ตั้งชื่อรูปร่างของแบคทีเรียเป็นคนแรก
ลิงก์ภายนอก
- แกลเลอรี่ภาพแบคทีเรีย